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15.01.2009

Infraschall

Infraschall

Was ist Schall ?

Schall sind mechanische Schwingungen von Materieteilchen eines elastischen Mediums. Nicht die Moleküle bewegen sich mit Schallgeschwindigkeit fort, sondern nur ihre Schwingung. In der Luft verursachen Schallwellen Luftdruckschwankungen, die wiederum, wenn sie auf Membranen (Bsp. Trommelfell) treffen selbige in Schwingung versetzen können

Es gibt verschiedene Arten von Schall in denen der Schall unterschiedlich

Geschwindigkeiten erreicht:

Luftschall
Körperschall
Flüssigkeitsschall

In der Luft verursachen Schallwellen Luftdruckschwankungen

Welche Eigenschaften hat der Schall ?

Schalldruck:
Den Schalldruck oder Schallpegel empfinden wir als Lautstärke. Je höher der Druck, desto lauter empfinden wir der Ton. Dabei liegt die Schmerzgrenze des menschlichen Ohres bei ca. 120 bis 130 Dezibel, dies entspricht zirca dem Start eines Düsenjets.

Frequenz:
Die Frequenz ist gleich der Anzahl der Schwingungen in einer Sekunde. Wir empfinden die Frequenz als Tonhöhe. Je höher sie ist, desto höher erscheint uns der Ton.



Die Ohrmuschel bündelt die ankommenden Luftschallwellen wie ein Trichter und leitet sie über den äußeren Gehörgang an das Trommelfell weiter. Diese Teile bilden das Außenohr. Das Trommelfell wird dabei in Schwingung versetzt und leitet diese über die drei Gehörknöchelchen an das Innenohr weiter. Im Innenohr befindet sich das Hörorgan, die Schnecke. Diese ist mit Flüssigkeit gefüllt. Härchen die sich auf der sogenannten Basilarmembran befinden wandeln die ankommenden Schwingungen in elektrische Impulse um, die dann zum Gehirn geleitet werden können. Unterschiedliche Bereiche der Basilarmembran "codieren" für unterschiedliche Frequenzen.

Der Mensch kann Frequenzen zwischen 16 und 16kHz wahrnehmen (je nach Quellen variiert dieser Bereich). Die höchste Empfindlichkeit des Menschen liegt bei 1000Hz.

Was ist Infraschall ?
Infraschall sind Schallwellen, deren Frequenz unter 16 Hz liegt. Sie können sich viel weiter ausbreiten als höher frequenter Schall. Desweitern ist der Infraschall weniger stör- und überlagerunsanfällig wie hochfrequenter Schall. Der Mensch kann den Infraschall durch Körperschall wahrnehmen.

Welche Quellen erzeugen Infraschall ?

Natürliche Quellen
-Erdbeben
-Vulkanausbrüche
-Extreme Wetterlagen Bsp. Föhn
-Tiere

Menschliche Quellen
-Windkraftanlagen
-Atombomben
-Orgeln (durch Körperschall Anwesenheit Gottes vermitteln) etc.

Welche Tiere benutzen Infraschall ?
1) Elefanten

Warum benutzen Elefanten Infraschall ?
Schlechte Sehleistung
Kommunikation über weite Distanzen und in
dichter Vegetation (Waldelefanten)



Welche Infromationen werden übermittelt ?

Informationsaustausch über Nahrungsquellen und Gefahren zwischen Familien
Kontaktaufnahme zwischen paarungsbereiten Elefanten
Grad der Erregung (je höher die Frequenz, desto höher der Erregungsgrad)

Wann benutzen Elefanten Infraschall ?
Hauptsächlich in den frühen Morgenstunden und am Abend
heißer Boden erzeugt Turbulenzen
In der Nacht: Entstehung von Schallkanälen (Reichweite erhöht sich um das 3 fache im Vergleich zum Mittag)

2) Tiger

Warum benutzen Tiger Infraschall ?
Kommunikation in dichter und feuchter Vegetation
Sicherung der Reviergrenzen (sehr große Reviere)
Anlockung von weibl. Tigern

Wie entdeckte man, dass Tiger Infraschall benutzen ?
Forschungsgruppe um Ed Walsh analysierte das Klangspektrum eines sibirischen Tigers
Hirnstrommessungen an betäubten Tigern des Zoos von Omaha.
Infraschall wahrnehmbar
Höchste Empfindlichkeit bei 500 Hz

3) Wale

Welche Möglichkeiten bietet der Infraschall den Walen ?

Navigationshilfe
Hilfe beim Beutefang
Kommunikation
-Feststellung der Rangordnung unter Männchen
-Kontaktaufnahme mit Weibchen



4) Vögel
Vögel (Bsp. Tauben) können Infraschall bis 0,1 Hz wahrnehmen.
Welchen Nutzen hat der Infraschall für Vögel?
Navigation / Orientierung
- Erstellung einer Landkarte
- Position im Schwarm
Erkennung von Wetterveränderungen
Kommunikation bei Auerhühnern

5) weitere Tiere
Giraffen, Nilpferde, Nashörner, Krokodile und einige Amphibien

Welche Wirkung hat Infraschall auf den Menschen ?
kann Angstzustände verursachen
hemmt Aggressionen
wirkt ermüdend, konzentrationsmindernd & beeinträchtigt die Leistungsfähigkeit
Das Auge vibriert ab 20 Hz
erzeugt Schwingungen innerer Organe bei sehr hoher Intensität

Wie kann der Mensch Infraschall nutzen ?

Politische / Wirtschaftliche Einsatzgebiete
- Überwachung des Kernwaffenstoppvertrags
2 Infraschallmessanlagen von Deutschland
- Auflösung von Demonstrationen
- "Airguns": Suche nach Ölvorkommen
Medizinische Einsatzgebiete
- Infratherapie
sonstige Anwendungen
- Kampf gegen Schädlinge
- Filmmusik
Zukünftige Einsatzmöglichkeiten
- Präzisere Wettermodelle
- Messung der Meereserwärmung
- Entwicklung von Frühwarnsystemen (Erdbeben, Vulkanausbrüche)

Quellenangaben
Die Recherche war nicht einfach, da das Thema noch sehr unerforscht ist und sich die Quellen teilweise widersprechen. Daher kann ich nicht versprechen, dass alles richtig ist, was in den Quellen besprochen wird.

"Oceans of noise" WDCS Science Report (pdf Datei)
John Downer; "Die Supersinne der Tiere"; Hoffmann und Campe Verlag 1990
Varju, Dezsö: "Mit den Ohren sehen und den Beinen hören" Titelzusatz: ie spektakulären Sinne der Tiere, 1998
Schmidt-Nielsen, Knut: "Physiologie der Tiere"; Spektrum, Akad. Verl. 1999
Penzlin, Heinz; Beinbrech, Gernot: "Lehrbuch der Tierphysiologie"; Elsevier Spektrum Akad. Verl. 2005

http://de.wikipedia.org/wiki/Infraschall
www.physiktreff.de/material/siprosys/facharbeit.htm
www.3sat.de/3sat.phphttp://www.3sat.de/nano/astuecke/74601/index.html
www.3sat.de/3sat.php?http://www.3sat.de/hitec/magazin/63603/
www.wissenschaft-online.de/artikel/794664&template=d_nd_y
www.wissenschaft-online.de/abo/ticker/782260
www.dradio.de/dlf/sendungen/wib/388876/
www.wams.de/data/2003/02/16/42524.html Tiere
www.zdf.de/ZDFde/inhalt/19/0,1872,2016563,00.html
www.vistaverde.de/news/Natur/0305/02_tiger.htm
www.vistaverde.de/news/Natur/0402/20_elefanten.php elephanten
www.ifaw.org/ifaw/dfiles/file_82.pdf
www.wissenschaft.de/wissen/news/241851.html
http://land.heim.at/toskana/210137/Tiere.htm
http://archiv.tagesspiegel.de/archiv/16.04.2001/ak-ws-226375.html
www.birds.cornell.edu/brp/ResWhale.html
www.milieuziektes.nl/ELF/Schall-%20Infraschall%20-%20Vibrationen.htm
www.birds.cornell.edu/brp/elephant/
www.zoovienna.at/elep_aku.html
www.geo.de/GEO/wissenschaft_natur/tiere/2002_01_wale_index2/index.html? linkref=geode_suche&q=Pottwale
www.sinnesphysiologie.de
www.geo.de/GEO/wissenschaft_natur/tiere/2002_01_wale_index2/index.html? linkref=geode_suche&q=Pottwale

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