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Experimente sind die Grundlage aller Forschung. Experimente können verblüffen und überraschen, sie können überzeugen aber auch enttäuschen. Leonardo-Experimentator Sascha Ott wird einmal im Monat das Radio-Studio zum Labor machen und erstaunliche Phänomene hörbar machen. Warum funktioniert die Welt so und nicht anders? Und wird das Experiment gelingen?

Eine spannende Reportage führt nach jedem Experiment raus aus dem Studio-Labor an die Orte, wo das Phänomen im Alltag genutzt wird. Wissenschaft hautnah, spannend und informativ!

Folge 8: Ich höre was, was du nicht hörst oder Das Rumpeln der grauen Riesen

Die Sinnesleistung von Tieren stellen das menschliche Seh-, Hör- oder Riechvermögen häufig in den Schatten. Hunde erschnuppern Dinge eine Million mal besser als ein Mensch. Das haben Experimente ergeben. Viele Vögel können UV-Licht sehen, das wir nur bei Schwarzlichteffekten indirekt wahrnehmen und die Fledermaus ist berühmt für ihre akustische Kommunikation in Schallbereichen, die uns verschlossen sind. Erwachsene Menschen können Geräusche bis zu 16 oder zum Teil 18 Kilohertz wahrnehmen. Fledermäuse verständigen und orientieren sich mit Lauten, die bis an 200 Kilohertz heranreichen. Ultraschall nennt man diesen Bereich akustischer Wellen jenseits unseres Hörvermögens.

Unhörbare Geräusche

Viel unbekannter als der Ultraschall und auch weniger erforscht ist aber das andere Ende des Hörbereichs, die niedrigfrequente Grenze unserer Wahrnehmung: der Infraschall. Bis etwa 20 Hertz können wir Schall als sehr tiefes Brummen mit den Ohren wahrnehmen. Alles was darunter liegt, gehört zum Infraschall und ist für uns unhörbar. Das bedeutet aber natürlich nicht, dass es solche Schallwellen nicht überall um uns herum gibt. Das Interessante am Infraschall ist, dass wir ihn zwar nicht mit den Ohren hören, aber durchaus mit dem Körper wahrnehmen können. Es lohnt also durchaus, sich einmal näher anzuschauen, wo Infraschall auftritt. Dazu ist allerdings ein wenig technischer Aufwand nötig. Zunächst braucht man ein Mikrofon, das in der Lage ist, Infraschall aufzuzeichnen. Gute Mikrofone sind offiziell meist für den Frequenzbereich zwischen 20 Hertz und 20 Kilohertz ausgelegt, also den menschlichen Hörbereich. Ein solches Mikrofon ist aber häufig auch für Infraschall geeignet, da die Fähigkeit zur Aufzeichnung in Bereichen unter 20 Hertz nicht abrupt sondern nur ganz allmählich abnimmt. Außerdem benötigt man ein Programm zur Aufnahme und Bearbeitung von Audiosignalen. Empfohlen sei hier „Audacity“, ein Gratisprogramm aus dem Internet, das viele Effekt-Möglichkeiten bietet (unter audacity.sourceforge.net für Mac und PC).

Filtern und verschieben

Mit dieser Ausrüstung kann man nun ausprobieren, wie viel Infraschall in den Geräuschen des Alltags steckt: in Donnergrollen und Wasserrauschen, im Lärm eines Lkw oder Wasserfalls oder ganz einfach in Windgeräuschen. Um den Infraschallanteil dieser Geräusche hörbar zu machen, muss man zunächst die hörbaren Frequenzen ausfiltern. Das geht mit Hilfe eines sogenannten Tiefpassfilters (oder auch mit der Funktion „Equalization“ in „Audacity“) aus dem Bearbeitungsprogramm. Hat man alle Frequenzen oberhalb von 20 Hertz herausgefiltert, ist beim Abspielen der Aufnahme nichts mehr zu hören. Dennoch stellt man bei manchen Geräuschen fest, dass die grünen und roten Lämpchen der Lautstärkeanzeige immer noch heftig flackern, obwohl kein Geräusch mehr wahrzunehmen ist. Das ist der Infraschall, denn man nun hörbar machen kann, indem man mit einem weiteren Effekt die Tonhöhe (Pitch) der Aufnahme nach oben verschiebt. Dann wird Infraschall hörbar, ein kratzend-blechernes Brummen oder Jaulen, je nachdem wie stark man die Frequenzen in Richtung höherer Töne verschoben hat.

Das Gruseln lernen

Tatsächlich könnte uns natürlich der Infraschall im Grunde gleichgültig sein, wenn er nicht unbewussten Einfluss auf uns hätte. Im Jahre 2003 haben britische Wissenschaftler diesen Effekt eindrucksvoll in einem Konzert in London demonstriert. Sie legten unter die hörbaren Schallwellen mancher Lieder dieses Konzerts eine Infraschall-Schwingung von 17 Hertz. Die anschließend befragten Konzertbesucher gaben an, bei einigen Liedern unerklärliches Unwohlsein gespürt zu haben. Die Reaktionen reichten von Beklemmungen und Druck im Magen bis hin zu Schauern, die über den Rücken laufen. Infraschall kann uns also das Gruseln lehren. Daher gibt es auch eine Theorie, wonach Geistererscheinungen auf Infraschall zurückführbar seien. Denn in alten verlassenen Gemäuern sind häufig an manchen Stellen Fensterscheiben kaputt. Dadurch pfeift, heult oder surrt der Wind – Geräusche die nachweislich einen besonders großen Anteil an Infraschall enthalten. Es erscheint also gar nicht so unplausibel, dass auf diese Weise bei Besuchern ein Gefühl der Beklemmung entsteht, das sich dann aufgrund der Rätselhaftigkeit des Gefühls zu Gruseln und Panik verselbstständigt. In ähnlicher Weise sollen auch die Föhnwinde in den Alpen eine starke Infraschallquelle sein. Inwiefern das die vielbeklagten „Föhnbeschwerden“ erklären kann, ist aber noch nicht geklärt..

Ferngespräche in der Savanne

Zurück in die Tierwelt: Genauso wie die Fledermäuse den Ultraschall zur Kommunikation nutzen, gibt es auch Tiere, die sich per Infraschall verständigen, zum Beispiel die Elefanten. Entsprechend der mächtigen Größe ihrer Schädel besitzen diese Tiere auch besonders große Stimmbänder und Kehlköpfe, in denen sie tiefes Brummen, den sogenannten „rumble“, bis hinunter in den Infraschallbereich erzeugen können. Mit Hilfe dieser Laute können sie sich über kurze Distanzen innerhalb der Herde unterhalten, aber sie nutzen auch die besondere Stärke der niederfrequenten Schwingungen: Je geringer die Frequenz ist, desto besser kann sich ein Ton über große Distanzen und auch an Hindernissen vorbei ausbreiten. Uns ist dieses Phänomen von entfernten Geräuschen einer Party oder eines Festumzugs bekannt. Auf eine gewisse Entfernung hört man nur noch die tiefen wummernden Bässe der Musik, da die hochfrequenten Anteile auf größere Distanz weggedämpft werden. So ist es auch den Elefanten durch Infraschall möglich, sich über mehrere Kilometer hinweg zu verständigen. Auch bei Giraffen vermutet man eine solche Kommunikation im für uns Unhörbaren. Und Krokodile sind bei der Brautwerbung in der Lage derart heftige Infraschall-Laute zu erzeugen, dass das Wasser über ihnen Wellen schlägt. Auch in diesem Bereich der akustischen Frequenzen stellen die Tiere also uns Menschen bei weitem in den Schatten.

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