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Die subjektive Empfindung der Tonhöhe Z des menschlichen Gehörs in Abhängigkeit von der Frequenz x in Hertz (Hz) kann durch folgende Gleichung beschrieben werden:

Z(x)={xfür0<x4271127ln(1+x700)110für427<x19000

Die Einheit der Tonhöhe Z ist 1 mel. Runden Sie die Ergebnisse auf ganze Zahlen. Auf das Mitführen von Einheiten kann verzichtet werden.

  1. Zeigen Sie, dass die Funktion Z an der Nahtstelle x=427 - im Rahmen der Rundungsgenauigkeit - stetig und differenzierbar ist. (5 BE)

  2. Berechnen Sie die Frequenz x, bei der die Tonhöhe von 1400 mel empfunden wird. (3 BE)


  3. Zeichnen Sie den Graphen der Funktion Z im Bereich 0<x2200. (4 BE).

    (Maßstab: waagrechte Achse: 1 cm =^ 200 Hz; senkrechte Achse: 1 cm =^ 200 mel)