Die Flüsterspiegel

Hören, was in 40 Metern geflüstert wird!

Zwei große, in einem Abstand von fast 40 m stehende akustische Hohlspiegel ermöglichen es den Besuchern des Hörgartens, Schall über weite Entfernungen hinweg gezielt wahrnehmen zu können.




Beispielsweise können zwei Besucher, die jeweils im Brennpunkt der beiden akustischen Hohlspiegel stehen, sich im Flüsterton über diese Entfernung hinweg miteinander unterhalten, obwohl man zwischen den Spiegeln kein Wort verstehen kann.

Ein leises akustisches Objekt, das im Brennpunkt des einen Hohlspiegels aufgehängt ist, z. B. eine tickende Uhr oder ein leises Radio, wird in 40 m Entfernung nur dann wieder hörbar, wenn das Ohr im Brennpunkt des zweiten akustischen Hohlspiegels ist.

Durch eine Schallbündelung durch geometrisch geformte Körper, in diesem Fall zwei Parabolspiegel, kann ein unhörbarer Schall wieder so verstärkt werden, dass man ihn wahrnehmen kann.

Die Ohrmuschel


Die Flüsterspiegel können die Funktionsweise der Ohrmuschel verdeutlichen. Sie bündelt den Schall, damit man auch leise Geräusche wahrnemen kann.

Ebenso haben die Trichter am Hörthron eine ähnliche Funktion wie unsere Ohrmuschel: Umweltgeräusche werden um bis zu 14 dB verstärkt – sie erscheinen damit mehr als doppelt so laut!


Historisches zur Flüstergalerie

In der Barockzeit fanden Merkwürdigkeiten wie Flüstergalerien, Abhöranlagen und Megaphone offenbar größtes Interesse, wie Athanasius Kircher (1602-1680) in seinem Werk "Neue Hall- und Tonkunst" (Nördlingen 1684) umfangreich beschreibt.

Auch Komponisten beschäftigten sich (bewusst oder intuitiv) mit den akustischen Gegebenheiten ihrer Aufführungsorte. Haydns Autograph zeigt in den Londoner Sinfonien eine ganze Pause und im früheren entstandenen Esterhazy eine Viertel-Pause als Generalpause. Der Nachhallverlauf am historischen Londoner Aufführungsort war entschieden länger als im fürstlichen Festsaal.





Flüstergalerie in Hannover




An der Straßenbahnhaltestelle Nieschlagstraße (Linie 9) in Hannover hat der Designer Wolfgang Laubersheimer paarweise gegenüberliegende Parabolscheiben installieren lassen, die den in den jeweiligen Brennpunkten sitzenden Wartenden quer über die Straße hinweg eine leise Plauderei ermöglichen.


Flüsterbogen in Görlitz





Im Volksmund trägt der Bogen über dem Portal, das sich genau gegenüber der Alten Börse befindet, den Namen Flüsterbogen. Man muss zu zweit sein, um den Beweis dieser Behauptung zu erhalten. So gelangt das geflüsterte Wort, das man auf der einen Seite in die Hohlkehle des Bogens spricht, laut und deutlich in des Lauschers Ohr, am gegenüberliegenden Ende des Bogens.

Schallreflexion und Schallbündelung an den Flüsterspiegeln

Ohne Flüsterspiegel breitet sich der Schall in alle Richtungen kugelförmig aus. Die Schallenergie verteilt sich dabei entsprechend auf die Kugeloberfläche. Mit einem kleinen Ohr nimmt man in der Entfernung nur noch einen sehr kleinen Teil der Energie auf.

Die parabolisch gekrümmten Flüsterspiegel haben die Eigenschaft, Schall aus der Frontalrichtung in einem Brennpunkt (im Garten durch die Stangen gekennzeichnet) zu bündeln. Somit wirken sie wie riesig große Ohren, die einen großen Teil der Schallenergie aus der Frontalrichtung aufnehmen können. Umgekehrt wird Schall, der am Brennpunkt erzeugt wird, von den Flüsterspiegeln so reflektiert, dass er (fast) nur in Frontalrichtung abgestrahlt wird. Stehen nun zwei solche Spiegel gegenüber, wird bei einem Gespräch von Brennpunkt zu Brennpunkt kaum Schallenergie zu den Seiten „verschenkt“ und selbst in großen Entfernungen ist jedes Wort laut und deutlich zu verstehen.

Dieser Effekt lässt sich über „geometrische Akustik“ erklären, die allerdings nur für hohe Frequenzen eingeschränkt gültig ist. Dabei zeichnet man von der Schallquelle, die im Brennpunkt  F1 liegt, viele Strahlen in alle möglichen Richtungen.

An Wänden werden die "Schallstrahlen" nach dem Reflektionsgesetz

Einfallswinkel = Ausfallswinkel

reflektiert. Alle ausgesendeten "Schallstrahlen" treffen sich im Brennpunkt F2 des gegenüberliegenden Parabolspiegels und verstärken sich dort, so dass man ein leises Geräusch wieder hören kann.

Einige Einschränkungen für tiefere Frequenzen gibt es aufgrund von Beugungseffekten: Die Abstrahlung und Aufnahme der Flüsterspiegel wäre nur bei unendlich kleinen Wellenlängen also unendlich hohen Frequenzen rein auf die Frontalrichtung beschränkt und somit vollkommen verlustfrei. In Wirklichkeit wird die Schall-Abstrahlung und –Aufnahme zu größeren Wellenlängen, also tieferen Frequenzen, immer „unschärfer“. Ist die Wellenlänge des Schalls schließlich sogar wesentlich größer als die Spiegel, wirken diese gar nicht mehr oder kaum noch als Reflektoren – die Schallwellen beugen sich einfach drum herum; wie große Wellen auf einem Teich um ein kleines Stöckchen im Wasser. Dies ist der Grund, weshalb sich die Stimme über die Flüsterspiegel wie eine Telephonstimme anhört: Die tiefen Frequenzen werden nur schlecht übertragen.

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