We leggen uit wat geluid is, de kenmerken ervan en hoe het zich verspreidt. Ook, wat zijn de eigenschappen en wat is muzikaal geluid.
Wat is geluid?
Als we het over geluid hebben, verwijzen we naar de voortplanting van mechanische golven die worden veroorzaakt door de trilling van een lichaam door een vloeistof of een elastisch medium. Deze golven kunnen al dan niet worden waargenomen door levende wezens, hangt af van jouw frequentie.
Er zijn geluiden die hoorbaar zijn voor het menselijk oor en andere die alleen worden waargenomen door bepaalde soorten dieren. Dit zijn akoestische golven die worden geproduceerd door de oscillatie van de druk van de lucht, die door het oor worden waargenomen en worden doorgegeven aan de hersenen om te worden geïnterpreteerd. In het geval van mens, dit proces is essentieel voor de communicatie gesproken.
Geluid kan zich ook verspreiden naar andere elementen en stoffen, vloeistoffen, stevig of koolzuurhoudend, maar ondergaan vaak bepaalde wijzigingen. Het is een transport van energie zonder transport van materie en, in tegenstelling tot de golven elektromagnetisch licht of straling, het kan zich niet voortplanten in een vacuüm.
Geluid wordt bestudeerd door akoestiek, een tak van de fysiek en techniek. Het is ook van groot belang voor de fonetiek, tak van taalkunde gespecialiseerd in de mondelinge communicatie van mensen in hun verschillende talen.
Geluidskenmerken
Geluid wordt geproduceerd wanneer een lichaam trilt en geeft deze trillingen door aan de omgeving in de vorm van geluidsgolven. Deze bewegen expansief, met een gemiddelde snelheid (in de lucht) van 331,5 m / s, en kunnen weerkaatsen ("stuiteren") van verschillende soorten oppervlakken, waardoor verschillende echo- of vervormingseffecten worden bereikt, waardoor hun effect vaak wordt vergroot. stroom (zoals in klankborden of luidsprekers).
Geluid heeft de volgende fysieke kenmerken:
- Frequentie (F). Het is het aantal volledige trillingen per seconde dat de geluidsbron maakt en dat in de golven wordt doorgegeven. Een voor mensen hoorbaar geluid heeft een frequentie tussen de 20 en 20.000 Hz, daarboven is het een ultrasoon geluid dat hoogstens voor sommige dieren hoorbaar is.
- Amplitude. Het is de intensiteit (akoestische kracht), die we gewoonlijk «volume«. Amplitude is gerelateerd aan de hoeveelheid energie die door geluidsgolven wordt uitgezonden.
- Golflengte (λ). Het is de afstand die een golf aflegt in een periode van oscillatie, of met andere woorden, de afstand tussen twee opeenvolgende maxima van de oscillatie.
- Akoestisch vermogen (W). Het is de hoeveelheid energie die door de golven per tijdseenheid wordt uitgestraald. Het wordt gemeten in watt en is direct afhankelijk van de golfamplitude.
- Frequentie spectrum. Het is de verdeling van amplitudes, of akoestische energie, voor elke frequentie van de verschillende golven waaruit het geluid bestaat.
Hoe reist geluid?
Geluid plant zich voort in vloeistoffen, vaste stoffen en gassen, maar bij de eerste twee gaat het sneller. Dit komt omdat samendrukbaarheid en dichtheid van materie effecten hebben op de overdracht van golven: hoe minder dikte of hoe groter de samendrukbaarheid van het medium, hoe lager de snelheid van geluidsoverdracht. De temperatuur- het kan de zaak ook beïnvloeden.
De voortplanting van geluid kan dus niet plaatsvinden als er geen materieel medium is waarvan de moleculen kan trillen. Om deze reden kon een explosie in de ruimte niet hoorbaar worden waargenomen, terwijl het geluid van bijvoorbeeld een aankomende trein ons bereikt dankzij de geluidsgolf die door de lucht wordt uitgezonden.
Geluidseigenschappen
In grote lijnen heeft geluid vier geweldige eigenschappen:
- Hoogte of toon. Op basis van hun frequentie worden geluiden ingedeeld in hoge tonen (hoge frequentie), medium (gemiddelde frequentie) en lage tonen (lage frequentie). Frequentie is wat muzieknoten van elkaar onderscheidt.
- Looptijd. Het is de tijd waarin de trillingen die een geluid voortbrengt in stand worden gehouden.
- Intensiteit. Het is het akoestische vermogen (hoeveelheid energie per tijdseenheid) per luchteenheid, en wordt gemeten in decibel (db). Een geluid is hoorbaar voor de mens boven 0 db, en veroorzaakt pijn boven 130 db.
- Deurbel. Het is een kwaliteit die ons in staat stelt om twee geluiden van gelijke frequentie en intensiteit te onderscheiden die door verschillende bronnen worden uitgezonden. Omdat de frequentie van een geluid in het algemeen niet uniek is, maar er is een grondtoon en andere van minder intensiteit, is het timbre gerelateerd aan de intensiteiten en variaties van die andere frequenties die de grondtoon vergezellen.
Muzikaal geluid
Muziek is de ritmische en geordende reeks geluiden, meestal afkomstig van muziekinstrumenten en de menselijke stem (lied). Het onderscheid tussen muziek en lawaai is van culturele oorsprong en heeft te maken met overwegingen van harmonie en schoonheid van die tijd.