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Ein '''Sinuston''', in der [[Akustik]] auch einfach als '''Ton''' bezeichnet, ist ein [[Schallereignis]], dessen erzeugende [[Schwingung]] mathematisch (außer an ihrem Beginn und Ende) durch einen unendlichen [[Sinus und Kosinus|Sinus]] beschrieben werden kann.<ref>{{Literatur |Autor=[[Dieter Meschede]] |Titel=[[Gerthsen Physik]] |Verlag=Springer-Verlag |Datum=2015-02-27 |ISBN=9783662459775 |Seiten=207|Online={{Google Buch|BuchID=qW7dBgAAQBAJ|Seite=207}} }}</ref>

Streng genommen handelt es sich dabei um ein theoretisches Konstrukt, das in seiner perfekten Form weder in der Natur vorkommt noch technisch realisiert werden kann. „Natürlich“ erzeugte Töne, etwa von Musikinstrumenten, sind nämlich im akustischen Sinne keine (Sinus-)Töne, sondern [[Klang|Klänge]], weil an ihnen immer mehrere [[Eigenfrequenz]]en ([[Oberton|Obertöne]]) des schwingenden Körpers ([[Saite]], [[Luftsäule]] usw.) beteiligt sind. Jedoch erzeugen die [[Stimmgabel]] sowie die [[gedackt]]e [[Orgelpfeife]] in sehr weiter [[Mensur (Musik)|Mensur]] obertonarme Klänge, die den reinen Sinuston annähern.

== Menschliches Empfinden ==
Der Klang des Sinustons wird im Allgemeinen als steril oder leer empfunden:

:{{Audio|sin440HZ.ogg|440Hz-Sinuston}}

Er erscheint „pfeifend“, weil Pfeifen ([[Flöte]]n) relativ arm an [[Oberton|Obertönen]] sind.

== Grundbaustein von Klängen ==
Der charakteristische [[Klangfarbe|Klang eines Musikinstruments]] entsteht als Summe unterschiedlicher Sinustöne ([[Grundton]] + Obertöne), deren [[Amplitude]]n und [[Phase (Schwingung)|Phasen]] sich manchmal auch während des Erklingens des Tons verändern.

Das Konzept des Sinustons ist wichtig für die [[Frequenzspektrum|Spektralanalyse]], da Sinustöne die Grundbausteine jedes Schallereignisses darstellen. So lässt sich mit Hilfe der [[Fourier-Analysis]] ein beliebiges zeitabhängiges Signal als Summe von Sinussignalen unterschiedlicher [[Frequenz]] und Phase darstellen.

== Mathematischer Hintergrund ==
[[Datei:Sinus500.svg|mini|Sinusfunktion im Zeitverlauf (oben) und in der Spektraldarstellung (unten)]]
Eine Schwingung kann beschrieben werden, indem man zu jedem Zeitpunkt ''t'' die momentane [[Auslenkung]] ''y(t)'' als Funktion beschreibt. Bei einem Sinuston hat diese Schwingungsfunktion die Form

:<math>y(t) = y_0 \cdot \sin(2\pi f \cdot t)</math>.

Dabei ist
* <math>y_0</math> die [[Amplitude]]
* ''f'' die [[Frequenz]] der Schwingung.

Die Auslenkung <math>y(t)</math> und die Amplitude <math>y_0</math> sind Strecken (Längen). Stattdessen lassen sich auch verschiedene andere Größen verwenden, die den momentanen Zustand des schwingenden Körpers beschreiben, etwa der [[Schalldruck]] oder die [[Schallschnelle]]; die Amplitude ist dann jeweils der Maximalwert, den diese Größe annimmt.

== Technische Erzeugung und Anwendung ==
Je nachdem, welche Ansprüche an den erlaubten [[Klirrfaktor]] gestellt werden, steigt der Aufwand zur [[Sinus-Oszillator|Erzeugung]] eines Sinustons: geringer Klirrfaktor bedeutet hohen Aufwand.

Der Sinuston wird verwendet z. B. bei der Eichung und Messung der [[Frequenzgang (System)|Frequenzgänge]] [[Tontechnik|tontechnischer]] Geräte, aber auch bei [[Hörtest]]s oder als Gemisch mehrerer Sinustöne im [[Mehrfrequenzwahlverfahren]].

== Literatur ==
* [[Herbert Eimert]]: ''Der Sinus-Ton'', in: Melos 6 (1954), S. 168–172 ([https://schott-campus.com/der-sinus-ton/ Volltext])
* Dieter Zastrow: ''Elektronik.'' 2. Auflage, Friedrich Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, Braunschweig Wiesbaden, 1984, ISBN 3-528-14210-3
* Gregor Häberle, Heinz Häberle, Thomas Kleiber: ''Fachkunde Radio-, Fernseh- und Funkelektronik.'' 3. Auflage, Verlag Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten, 1996, ISBN 3-8085-3263-7

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=1049623843}}

[[Kategorie:Ton]]

Sinuston - Versionsgeschichte

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