Aktualisiert (Dienstag, den 11. Mai 2010 um 13:24 Uhr)

Jugend forscht

Schüler experimentieren 2007/08

Patrik Schneider, Franco Di Bella, Marco Juraschek belegten den 3. Preis bei dem Wettbewerb "Jugend forscht" am 22.02.2008 in Marl. Herzlichen Glückwunsch zu dieser tollen Leistung.

Hier eine Kurzfassung ihres Projektes:

Thema: Elektronik verringert die Lautstärke

Lärm

Lärm ist eine große Belastung für die Menschen. Dadurch kann sich der Mensch nicht richtig konzentrieren und wird gesundheitlich geschädigt. In der Schule stört der Krach in der Klasse, in der Turnhalle sowie im Hallenbad beim Schwimmunterricht. Am Arbeitsplatz wird der Arbeiter durch laute Maschinengeräusche gestört und kann seine Leistung nicht bringen. In der Freizeit werden Jugendliche durch Hören von lauter Musik über Kopfhörer geschädigt. Viele Jugendliche Menschen leiden schon im jungen Alter an Gehörproblemen.

Was ist Lärm?

Unter Lärm versteht man Geräusche, die störend für den Menschen und die Umwelt sind. Das Problem dabei ist, dass es für den einen ein normales Geräusch ist und für den anderen schon Lärm ist. Wir müssen einige Grundbegriffe klären.
Der Mensch hört Schall. Schall ist die Bewegung von Luft. Wird die Luft stark bewegt, trifft eine starke Schallwelle auf das Trommelfell und der Mensch hört ein starkes Geräusch. Trifft eine schwache Schallwelle auf das Trommelfell, hört der Mensch ein schwaches Geräusch. Schall besteht aus unsichtbaren Wellen die sich in der Luft ausbreiten und die man nicht sehen kann.
Macht man ein Bild von den Luftbewegungen, so erhält man folgende Grafik: Die Schallwellen erzeugen Luftdruckveränderungen, denn bei der Schallausbreitung wird die Luft verdichtet und verdünnt.
Kommt die Schallwelle auf den Hörer zu, steigt der Ausschlag, die Amplitude steigt. Sie ist positiv, Wird die Schallwelle verringert, so geht die Amplitude in den negativen Bereich. Je höher die Amplitude, umso lauter ist es. Die Schallwellen erzeugen einen Schalldruck, der in Pascal gemessen wird. Weiter verbreitet ist die Angabe des Schalldruckpegels in dB (=Dezibel).
Je enger die Amplituden, umso höher ist die Frequenz des Schalls. Jeder, der mit dem Windows Media Player Geräusche (Musik) gehört hat und bei der Einstellung: Aktuelle Wiedergabe/ Visualisierungen /Streifen und Wellen / Graph eingestellt hat, kann die Musik (den Schall) als Spiel der Amplituden sehen und dabei hören.
Die einfachste Möglichkeit wäre, den Lärm ganz abzuschalten. Das ist aber häufig nicht möglich. Wie kann man die Belastung des Menschen verringern, wenn der Lärm nicht abstellbar ist?.

Die Lösung?

Kann man den Lärm verringern, wenn man zu der Lärmamplitude eine genau umgekehrte Lärmamplitude entgegensetzt, also Gegenlärm erzeugt?
Wenn man beide Amplituden zusammenzählt, müsste eigentlich als Ergebnis eine Gerade bei 0 herauskommen. Aber wie hört es sich an? Wird der Lärm wirklich verringert?

Wie gingen wir vor?

Wir planten den Bau eines Mikrofon- Verstärkers, der die Geräusche über ein Mikrofon aufnimmt und verstärkt. Diese Geräusche werden über einen Kopfhörerverstärker verstärkt.

Die Anschlüsse des Kopfhörers werden vertauscht.
Eine positive Amplitude durch den Kopfhörer in eine negative Amplitude verwandelt wird. Ebenso wird mit einer negativen Amplitude umgegangen.

Ergebnis der Versuche

Es ist eine Verringerung der Lautstärke hörbar.
Durch weitere Tests soll herausgefunden werden, warum es nicht vollständig still ist.