Wenn zwei Schallwellen mit unterschiedlichen Frequenzen Schwebungen erzeugen, die mehrere hundert Mal pro Sekunde auftreten, können Sie diesen Effekt als eigenen Ton hören?

Nein, die eigentliche Schwebungsfrequenz kann man nicht hören. Wenn beispielsweise beide Wellen Ultraschallwellen sind und der Frequenzunterschied 440 Hz beträgt, hören Sie das A nicht (es sei denn, einige schwerwiegende Nichtlinearitäten würden ins Spiel kommen; Bearbeiten: Solche nichtlinearen Effekte haben einen um mindestens 60 dB niedrigeren Schalldruckpegel) .

Wenn zwei Ultraschallwellen in der Frequenz nahe beieinander liegen, steigt und fällt die Amplitude mit der Schwebungsfrequenz. Ein Mikrofon kann dies auf einem Oszilloskop darstellen. Aber das menschliche Ohr hört die Ultraschallfrequenz nicht. Es ist nur Stille mit unterschiedlicher Amplitude :)

(Ich kenne ein Physik-Lehrbuch, wo das falsch ist.)

Bearbeiten: In einigen Fällen kann der Geist die Tonhöhe eines "fehlenden Grundtons" wahrnehmen. Wenn beispielsweise Sinuswellen von 880 und 1320 Hz gespielt werden, kann der Geist einen Ton der Tonhöhe A wahrnehmen. Dies ist ein psychoakustisches Phänomen, das beispielsweise in der auditiven Illusion einer Escher-Treppe ausgenutzt wird.

Ja – American Technology Corporation , Woody Norris erfand ein Phased Array bestehend aus Ultraschallwandlern; Paare, die zwei Ultraschallfrequenzen übertragen, die sich geringfügig durch eine modulierte Schallfrequenz unterscheiden.

Die Demodulation der hörbaren Signale von den Ultraschallträgern wird entweder durch nichtlineare Eigenschaften der Luft oder durch das Auftreffen der beiden Signale auf eine Oberfläche wie eine Wand oder das Innere Ihres Kopfes erreicht! Auf jeden Fall scheint der Sound quasi aus dem Nichts zu kommen.

Diese Geräte wurden als Hyperschalllautsprecher oder Audioscheinwerfer bezeichnet. Hin und wieder findet man sie bei EBay im Angebot

Wie immer bei allem, was mit Biologie zu tun hat, ist die Antwort tatsächlich komplizierter.

Es ist wahr, dass es dort bei der Schwebungsfrequenz im Sinne der Fourier-Reihe keine "Note" gibt. Aber trotz allem, was in Lehrbüchern allgemein gesagt wird, führt das Ohr nicht nur eine Fourier-Transformation durch.

Tatsächlich nimmt das menschliche Ohr Unterschiede in Frequenzen und allgemeiner bestimmte lineare Kombinationen von Frequenzen als tatsächliche Töne wahr. Sie werden Kombinationstöne genannt, und eine Demo ist hier . Wie Sie im zweiten Clip hören können, wenn zwei Frequenzen$f_1 < f_2$gespielt werden, hört man Töne bei Frequenzen$f_2 - f_1$(der Differenzton) und bei$2f_1 - f_2$(der kubische Differenzton) sowie einige andere. Das ist kein kleiner Effekt; diese Töne liegen mehrere Oktaven unter den Originaltönen.

Dies wäre unmöglich, wenn das Ohr ein einfaches lineares System wäre, da es keine Fourier-Komponente bei der Frequenz gibt$f_2 - f_1$oder$2f_1 - f_2$. Aber das Ohr ist nichtlinear, und seine Ausgabe wird dann anschließend vom Gehirn verarbeitet, wiederum auf nichtlineare Weise. Und es ist bekannt, dass das Einfachste, was Nichtlinearität bewirken kann, die Ausgabe linearer Kombinationen der Eingangstöne ist; das ist einer der Eckpfeiler der nichtlinearen Optik .

Während die Theorie nicht vollständig verstanden wird, kann fast jeder die unterschiedlichen Töne hören, die da sind. Bei extremem Ultraschall ist es jedoch ziemlich unwahrscheinlich, dass Sie etwas hören, da eine Ultraschallwelle kaum etwas in Ihrem Ohr bewegen kann. Wenn Ihre Ohren nicht empfindlich genug sind, um sie überhaupt zu erkennen, ist es unwahrscheinlich, dass sie nichtlineare Kombinationen davon ausgeben können, egal wie nichtlinear sie den Ton verarbeiten.

Das Hören von „Schlägen“ bei einer Frequenz n, wie im obigen Beispiel, ist nicht dasselbe wie das Hören einer Note bei dieser Frequenz. In dem von Ihnen gegebenen Beispiel ist bei der niedrigeren Frequenz keine tatsächliche Note vorhanden, dh die Luft wird bei dieser Frequenz nicht angeregt . Alles, was Sie hören, ist ein Interferenzeffekt bei der Frequenz n. Wenn Sie beispielsweise diese Beispielwellenform in den Frequenzbereich umwandeln (dh Spektralanalyse), würden Sie zwei hochfrequente Spitzen sehr nahe beieinander sehen, aber bei der niedrigeren Frequenz n wäre keine Spitze vorhanden.

Ihr Ohr würde den Interferenzeffekt hören und interpretieren als die Lautstärke der Note, die bei der Frequenz n zunimmt und abnimmt. Dieser Effekt kann zum Beispiel beim Stimmen einer Gitarrensaite verwendet werden – spielen Sie auf zwei verschiedenen Saiten gleichzeitig zwei Töne, die gleich sein sollen, und Sie hören Schläge, wenn sie leicht verstimmt sind.

Wenn Sie eine Note mit niedrigerer Frequenz auf eine Note mit höherer Frequenz legen würden (dh zwei gleichzeitig gespielte Noten), würde die Wellenform ganz anders aussehen (eher wie eine hochfrequente Welle, die auf einer niederfrequenten Welle „reitet“, als im Bild unten gezeigt). In diesem Fall würde Ihr Ohr die beiden unterschiedlichen Töne gleichzeitig hören.

Das menschliche Ohr nimmt Töne wahr, indem es Haare mit unterschiedlichen Grundfrequenzen hat; Wenn eine ankommende Frequenz ausreichend nahe an der Oberwelle des Haares liegt, erkennt das Haar den Ton. Im Wesentlichen führt das Ohr eine analoge Fourier-Transformation durch. Während der Graph des Beats wie eine Sinuswelle aussieht, ist sein Skalarprodukt mit einer echten Sinuswelle Null, daher ist es nicht nachweisbar.