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Doppler-Effekt von Tönen berechnen und simulieren

Dieses Phänomen ist vielen bekannt: eine Geräuschquelle, z.B. ein Krankenwagen, fährt an einem vorbei und der Ton wechselt von hoch zu tief. Das ist der akustische Doppler-Effekt. Schall besteht aus Wellen, die sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit fortbewegen. Bewegen sich Schallquelle und Zuhörer aufeinander zu, dann kommen die einzelnen Wellen mit geringerem Abstand voneinander an, der Ton erscheint höher. Bewegen sich Schallquelle und Zuhörer voneinander weg, dann kommen die einzelnen Wellen mit größerem Abstand voneinander an, der Ton erscheint tiefer.

Ursprüngliches Geräusch
Tonhöhe: Hertz
Dauer: Millisekunden


Geschwindigkeit des Zuhörers:


Geschwindigkeit der Schallquelle:





Scheinbares Geräusch, wenn Schallquelle und Zuhörer aufeinander zu kommen:
Tonhöhe: Hertz


Scheinbares Geräusch, wenn sich Schallquelle und Zuhörer voneinander entfernen:
Tonhöhe: Hertz



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Die Formel, wenn Schallquelle und Zuhörer aufeinander zu kommen, ist:
fs = fu * (c + vz) / (c - vs)

Die Formel, wenn sich Schallquelle und Zuhörer voneinander entfernen, ist:
fs = fu * (c - vz) / (c + vs)

fs = Frequenz scheinbares Geräusch
fu = Frequenz Ursprungsgeräusch
c = Schallgeschwindigkeit
vz = Geschwindigkeit des Zuhörers
vs = Geschindigkeit der Schallquelle

Die Schallgeschwindidkeit ist 343 m/s = 1234.8 km/h = 767.27 mph

Es ist übrigens nicht egal, ob Zuhörer oder Schallquelle sich bewegen. Wenn sich die Schallquelle bewegt und der Zuhörer in Ruhe ist, dann erscheint der Ton höher, als wenn sich der Zuhörer mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt und die Schallquelle nicht.


Alle Angaben ohne Gewähr | © Jumk.de Webprojekte | English: Doppler Effect Calculator



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