Frequenz

Was ist Frequenz?

Die Frequenz sagt, wie oft sich eine Schwingung pro Sekunde wiederholt. Ihre Einheit ist das Hertz (Hz): 100 Hz bedeutet hundert vollständige Schwingungen je Sekunde. Beim Hören nehmen wir diese Zahl als Tonhöhe wahr.

Ein Ton entsteht, weil etwas schwingt und die Luft mitschwingen lässt. Zählt man, wie oft das pro Sekunde passiert, hat man die Frequenz — und die entscheidet, ob Du einen tiefen Brummton oder ein feines Zischeln hörst. Der Wert sagt nichts darüber, wie laut es ist: Ein tiefer Ton kann leise sein und ein hoher ohrenbetäubend. Wichtig wird die Zahl vor allem deshalb, weil Dein Zimmer mit tiefen und hohen Tönen völlig unterschiedlich umgeht — das meiste, was in der Planung nach Haarspalterei aussieht, hängt genau daran.

Ausführliche Erklärung

Benannt ist die Einheit nach Heinrich Hertz, der als Physiker in Karlsruhe in den 1880er-Jahren elektromagnetische Wellen experimentell nachwies; als Einheitenname wurde „Hertz" erst Jahrzehnte nach seinem Tod international festgelegt.

Ein einzelner, reiner Ton mit genau einer Frequenz kommt in der Musik praktisch nicht vor. Was Du hörst, ist fast immer ein Gemisch: ein Grundton, der die wahrgenommene Tonhöhe festlegt, und darüber Obertöne, die den Klangcharakter ausmachen. Deshalb klingen eine Geige und eine Trompete beim selben Ton völlig verschieden.

Der hörbare Bereich reicht ungefähr von 20 Hz bis 20 kHz, wobei die obere Grenze mit dem Alter deutlich sinkt. Diese Spanne umfasst rund zehn Oktaven, denn eine Oktave ist immer eine Verdopplung der Frequenz: 100 Hz zu 200 Hz ist derselbe musikalische Abstand wie 1 000 Hz zu 2 000 Hz. Das Gehör arbeitet hier also in Verhältnissen und nicht in Differenzen — genauso wie bei der Lautstärke, wo aus demselben Grund in Dezibel gerechnet wird.

Aus dieser Logik folgt, warum in der Akustik fast nie einzelne Frequenzen betrachtet werden, sondern Bänder. Oktav- und Terzbänder mit den genormten Mittenfrequenzen nach ISO 266 (63, 125, 250, 500, 1 000 Hz und so weiter) teilen den Hörbereich in gleich große musikalische Schritte statt in gleich große Zahlenschritte. Jede Nachhallzeit-Kurve und jedes Absorber-Datenblatt ist so aufgebaut.

Für die Planung zählt aber vor allem eines: Jede Frequenz hat eine räumliche Ausdehnung. Über die Wellenlänge — Schallgeschwindigkeit geteilt durch Frequenz — wird aus der Zahl ein Maß in Metern, und daran entscheidet sich, ob ein Raum, ein Möbelstück oder ein Absorber auf einen Ton überhaupt reagiert. Genau deshalb macht der Bass in der Planung so viel mehr Mühe als der Hochton: Seine Wellen sind meterlang und damit in der Größenordnung des Raums selbst.

Häufiges Missverständnis

Frequenzangaben in Datenblättern werden gern als Qualitätsmerkmal gelesen: Ein Lautsprecher, der „bis 28 Hz" spielt, muss dem mit „bis 35 Hz" überlegen sein. Ohne die zugehörige Pegeltoleranz sagt so eine Zahl aber wenig — sie verrät nicht, wie laut und wie sauber die tiefste Oktave noch kommt. Und selbst ein technisch tadelloser Lautsprecher liefert Dir im Raum keinen geraden Frequenzverlauf, weil der Raum bei tiefen Frequenzen kräftig mitredet.

Nicht zu verwechseln mit

Wellenlänge: Dieselbe Schwingung, aber als Strecke gemessen statt als Wiederholrate. Beide hängen über die Schallgeschwindigkeit zusammen.
Tonhöhe: Was Du hörst. Sie folgt der Frequenz, ist aber eine Wahrnehmung und hängt zum Beispiel auch vom Pegel ab.
Abtastrate: Bei Digitalaufnahmen steht „44,1 kHz" oder „96 kHz" für die Zahl der Messpunkte pro Sekunde, nicht für einen hörbaren Ton.
Grenz- oder Übergangsfrequenz: Eine Einstellung im Gerät, die festlegt, ab wo ein Filter greift.

In der Planung

Eine Raummessung liefert nie eine einzelne Zahl, sondern immer einen Verlauf über der Frequenz. Erst dieser Verlauf zeigt, wo das Problem sitzt: Ein Einbruch bei 45 Hz verlangt andere Maßnahmen als ein zu langer Nachhall bei 4 kHz. Der erste bleibt eine Frage von Aufstellung und Geometrie, der zweite eine Frage von Material an der Wand.

Für Dich heißt das, bei jeder Aussage über Klang die Frage mitzudenken: in welchem Frequenzbereich? Ein Raum ist selten pauschal gut oder schlecht — er ist es je nach Bereich unterschiedlich.

Verknüpfte Inhalte

Wie aus der Frequenz ein Maß in Metern wird, steht bei der Wellenlänge; die Konstante dahinter erklärt die Schallgeschwindigkeit. Warum der Raum im Bass anders reagiert als in den Höhen, zeigen Raummode und Schroeder-Frequenz. Für die Pegelseite ist Dezibel der Einstieg.

Quellen

Definition und Einheit folgen ISO 80000-8 und DIN 1320; die Bandmitten stammen aus ISO 266.