Definition einer harmonischen Schwingungen

Von einer harmonischen Schwingung spricht man, wenn sich das Verhältnis der Frequenzen ihrer Teilschwingungen in ganzzahligen Proportionen ausdrücken lässt. Dabei entsprechen die Frequenzen fn der einzelnen Partialschwingungen ganzzahligen Vielfachen der 1. Partialschwingung f1. Die einzelnen Teilschwingungen (Partialschwingungen) besitzen dabei die Form von Sinusschwingungen.

Beispiel. Die 4. Partialschwingung einer harmonischen Schwingung besitzt die Frequenz f4 = 4 f1. Sie bildet mit der 1. Partialschwingung f1 also das Verhältnis 1 : 4, was bedeutet, dass die 4. Partialschwingung in derselben Zeit viermal so viele volle Schwingungen ausführt wie die 1. Partialschwingung (siehe Abbildung).

Harmonische Schwingungen treten bei „natürlichen“ Tönen bzw. Klängen und deren Kombination in Akkorden auf und werden zum Beispiel durch schwingende Saiten oder Luftsäulen in Pfeifen erzeugt.

HBSP: In diesem Hörbeispiel hören Sie die ersten vier Teilschwingungen einer harmonischen Schwingung mit der Grundfrequenz f1 = 220 Hz und ihre Überlagerung zu einem natürlichen Ton (z. B.: Ton einer Orgelpfeife). Die Teilschwingungen besitzen dabei folgende Frequenzen:

1. Teilschwingung: f1 = 220 Hz
2. Teilschwingung: f2 = 2 f1 Hz
3. Teilschwingung: f3 = 3 f1 Hz
4. Teilschwingung: f4 = 4 f1 Hz

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Erstellt von Judith Preiner, 28.4.2005