Frequenz und Periodendauer

Das Maß für die Häufigkeit, mit der sich eine periodische Schwingung wiederholt, ist die Frequenz f. Sie gibt die Anzahl der Schwingungsperioden pro Sekunde an.

Die Einheit für die Frequenz ist somit die reziproke Sekunde [1/s] bzw. Hertz [Hz]. Der für Menschen hörbare Frequenzbereich liegt in etwa zwischen 20Hz und 20kHz. Schwingungen mit niedriger Frequenz klingen tief, Schwingungen höherer Frequenz hoch.

Die Tabelle ??? gibt Anhaltspunkte über den Frequenzumfang einzelner Instrumente. Man erkennt, daß der hörbare Frequenzbereich um einiges über die von diesen Instrumenten erzeugten Grundschwingungen hinausgeht. Wir würden nur ein sehr dumpfes, unvollständiges Klangbild erleben, wenn wir beispielsweise nur bis 5 kHz hörten. Dies hängt mit den von Instrumenten erzeugten Obertönen zusammen, die ein wesentlich weiteres Frequenzspektrum umfassen können (s. Abschnitt ???).

Tabelle 1.1. Überblick über die Zuordnung von Frequenzwerten zu musikalischen Tonbezeichnungen

FrequenzNoteInstrument
16.5 HzC2Taste C im 32' der Orgel
33 HzC1C-Saite bei fünfsaitigen Kontrabässen
66 HzCC-Saite der Violoncelli
131 HzcC-Saite der Bratschen
262 Hzc'tiefstes C der Geigen/Flöten
524 Hzc''hohes c der Tenöre
1047 Hzc'''hohes c der Soprane
2093 Hzc4höchstes c auf dem Griffbrett der Geigen
4185 Hzc5höchstes c der Piccolo Flöten


(aus [Mey95])

Die Dauer einer Schwingungsperiode bezeichnet man als Periodendauer Tp. Sie ist der Kehrwert der Frequenz.

Die Einheit für die Periodendauer Tp ist damit die Sekunde [s].

Beispiel 1.1.

Die Periodendauer der Schwingung einer Wasserwelle ist die Zeit, die ein Teilchen benötigt, das immer auf und ab schwingt, um von einem Wellental ins nächste zu gelangen.