488 Tonstärke. — Sohwellenbeobaclitungen. 



d) Intensitätsschwelle und Hörschärfeprüfung. 



Eine Tonempfindung ist etwas durchaus Einheitliches, nicht weiter in 

 Teüe Zerlegbares. Wollen wir indessen zwei Tonempfindungen miteinander 

 vergleichen, so kann es in doppelter Beziehung geschehen, nämlich sowohl 

 hinsichtlich der Qualität (Höhe, Farbe) als auch hinsichtlich der Stärke. 

 Anders ausgedrückt: wir können einen Ton so verändern, daß wir sagen, er 

 habe eine andere Höhe bekommen, aber die Stärke sei dieselbe geblieben, oder 

 so, daß wir sagen, er sei lauter oder leiser, jedoch weder höher noch tiefer 

 geworden. In diesem Sinne ist es zu verstehen, wenn wir an einer Ton- 

 empfindung ihre Höhe und ihre Stärke unterscheiden. 



Die Stärke der Empfindung eines Tones von bestimmter Schwingungs- 

 zahl hängt in erster Linie von der Intensität ab, mit welcher der Schallreiz 

 das Ohr trifft, ferner von dem Vorhandensein oder Fehlen anderer gleich- 

 zeitiger Gehörseindrücke, von der psychischen Disposition des Hörenden und 

 den funktionellen Verhältnissen des Ohres. Unter der physikalischen Stärke 

 eines Tones verstehen wir bei fortschreitenden Wellen dasjenige Quantum 

 Arbeit, welches in der Zeiteinheit durch die Flächeneinheit geht. Es ist diese 



Größe J = ~~ QoC(2 iianY, wenn ^o ^^^ Dichtigkeit des leitenden Mediums, 



c die Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Schalles, a die Amplitude und n die 

 Schwingungszahl bedeutet i). Der Physiologie des Hörens fällt die Aufgabe 

 zu, unter normalen Bedingungen festzustellen, bei welchem Werte von J bzw. 

 a der Ton von der Höhe n eben hörbar ist und in welcher Weise sich anderer- 

 seits die Empfindungsstärke dieses Tones mit stetig wachsendem J ändert. 

 Da die Empfindlichkeit des Ohres für verschieden hohe Töne verschieden ist, 

 müssen beide Probleme für die einzelnen Tonhöhen gesondert gelöst werden. 

 Wenn die Art der Luftbewegung in einer tönenden Pfeife bekannt ist, 

 so läßt sich auf Grund gewisser theoretischer Untersuchungen von Helmholtz 

 auch die Schwingungsweite in demjenigen Abstände von der Schallquelle 

 finden, in welchem das Ohr den Ton eben noch vernimmt. Toepler und 

 Boltzmann^) haben eine solche Bestimmung ausgeführt, zu der sie eine 

 gedackte Pfeife von 181 Schwingungen {fis^) benutzten. Aus Beobachtungen 

 der stroboskopisch verlangsamten Bewegung eines schwingenden Interferenz- 

 streifens, der dadurch zustande kam, daß ein unterhalb der Decke durch 

 die Pfeife geleiteter Lichtstrahl mit einem außen an der Pfeife vorbeigehenden 

 vereinigt wurde, berechneten sie den Dichtigkeitswechsel der Luft im Knoten 

 der Pfeife und konnten daraus das Schwingungsgesetz für jede beliebige 

 andere Stelle ableiten. Die Pfeife war auf einem freien Platze für ein gutes 

 Ohr unter Berücksichtigung des herrschenden Windes im Mittel 115 m weit 

 hörbar. Die Amplitude betrug in dieser Entfernung 0,00004 mm oder 40 ^fi; 

 das ist etwa Y,o der Wellenlänge des grünen Lichtes. Da jedoch das Tages- 

 geräusch der nahen Stadt nicht ganz ausgeschlossen werden konnte, so meinten 

 die Autoren, daß ein feines Ohr zur Nachtzeit gewiß noch viel kleinere Ampli- 

 tuden wahrnehmen würde. In der Tat erhielt Rayleigh ^), mit einer Pfeife von 



^) Kayleigh, Theorie des Schalles, Braunschweig 1880, § 24.5. — *) Pogg. 

 Ann. 1870, S. 321 ff. — ") Proc. Roy. Soc. 26, 248, 1878. 



