Vad är ljud? Ljud skapas av vibrationer När en gitarrist spelar på en sträng börjar den att svänga snabbt fram och tillbaka - den vibrerar och du hör ett ljud. När du sjunger är det dina stämband som vibrerar och när du spelar trummor är det trumskinnen som vibrerar.
Ljudvågor Ljudvågor i luften När strängen vibrerar pressar den samman luften. Molekylerna i luften pressas närmare, tätare intill varandra. Vi säger att luften förtätas och förtunnas. Beroende på om strängen rör sig upp eller ner. Den vibrerande gitarrsträngen skapar vågor av tätare och tunnare luft som sprider sig åt alla håll i luften. Det uppstår ljudvågor. förtätning förtunning
Ljud kräver materia När vi spelar på en gitarr knuffar strängarna till de allra närmaste molekylerna i luften. De knuffar i sin tur till andra molekyler lite längre bort och så vidare. Det uppkommer en kedjereaktion som vi kallar ljudvåg. Varje molekyl rör sig bara en kort sträcka oavsett om ljudvågen färdas i luft, vatten eller något annat ämne. I vakuum finns inga molekyler som kan knuffa varandra. Därför kan det inte bildas något ljud. På månen är det vakuum.
VÅGOR Transversella vågor ex elektromagnetiska vågor, ljusvågor kan färdas genom vaakum, därför färdas solljuset genom rymden till oss.
VÅGOR Longitudinella vågor består av förtätningar och förtunningar mellan molekylerna i ett medie (materia).
Ljudets hastighet i luft Om luften har temperaturen +20 grader är ljudets hastighet 340 m/s. Om temperaturen sjunker till -20 grader sjunker ljudets hastighet till 319 m/s. 1 mach är ljudets fart vid gällande höjd och temperatur (kan alltså variera)
Ljudets hastighet i andra material Ju tätare materialet är desto snabbare går ljudet. I vatten rör sig ljudet med 1460m/s I glas rör sig ljudet med 4500m/s I vakuum kan inte ljudet fortplanta sig (röra sig framåt) inget ljud hörs.
VÅGLÄNGD Våglängden är avståndet mellan ljudvågornas toppar eller dalar. Den mäts i meter.
FREKVENS Frekvensen är ett mått på hur snabbt ljudvågorna svänger eller rör sig per sekund. Frekvensen mäts i Hertz (Hz). Hz = svängningar/sekund
Människans hörsel Människan hör ljud som uppstår inom 20Hz till 20 000Hz Det betyder alltså att trumhinnan svänger från 20 vibrationer/sekund till 20 000 vibrationer/sekund
Infraljud och Ultraljud Långa ljudvågor som svänger 0-19 Hz kallas infraljud. Mycket korta ljudvågor som svänger 20 001-100 000 Hz kallas ultraljud. Ultraljud kan användas för att undersöka foster eller att undersöka om det finns sprickor i ex. långa rör som är nedgrävda i marken Visselpipor för hundar ger ultraljud
Ljudnivå (styrkan av ett ljud) mäts i decibel (db) Ljudnivå kan mätas från 1dB till 194dB. 10 db är det svagaste ljud örat kan uppfatta 130dB är örats smärtgräns Decibelskalan fungerar så att för varje 10 db den ökar fördubblas ljudstyrkan. ex. 70dB är dubbelt så mycket som 60dB
Ljud - sammanfattning Höga och låga toner desto snabbare en svängning är, desto högre (ljusare) ton Frekvens anger hur snabba svängningarna är. Svängningarna mäts i Hertz (Hz) 440 Hz betyder 440 svängningar/sekund Hörbart ljud 20Hz 20 000Hz Desto större svängning en ljudkälla gör, desto starkare blir ljudet. Ljudnivåer mäts i enheten decibel (1 db) Starka ljud orsakar hörselskador särskilt under längre tid.
Ljud hörbart eller inte Infraljud Har lägre frekvens än hörbart ljud 20 Hz Har längre våglängd än hörbart ljud Kan färdas långt infraljudet från flygplan i Mellaneuropa kan mätas i Sverige Får stora fönster att röra sig så de darrar Kan vara sövande och orsaka illamående Ultraljud Har högre frekvens än hörbart ljud 20 000 Hz Har kortare våglängd än hörbart ljud Används som ekolod och i apparater som avbildar foster i livmodern Är lätt att skärma av Sänds ut av fladdermöss, som utnyttjar ekot Kan användas vid rengöring Båda rör sig i samma hastighet som hörbart ljud
Dopplereffekten Tänk dig att en brandbil kör mot dig med påslagna sirener. De ljudvågor från sirenerna som når dina öron färdas i samma riktning som brandbilen. Ljudvågor pressas samman. Det bildas då en ton med högre frekvens än vad sirenen egentligen har. När brandbilen passerat dig blir det tvärtom. Brandbilen åker då ifrån sirenens ljudvågor och de tänjs ut. När våglängden ökar bildas en ton med lägre frekvens än vad sirenen egentligen har. Detta fenomen kallas för dopplereffekten och gör att ljudet blir förvrängt om ljudkällan rör sig.
Toner Starka och svaga och toner buller Höga och låga toner En svag ton En lång våglängd ger en låg ton Lika lång våglängd En stark ton En kort våglängd ger en hög ton Ljud som är störande kalls
Ordet ton finns med på många ställen.. Om ljudnivån i db ökar eller minskar, ändras tonstyrkan Om frekvensen i Hz ökar eller minskar, ändras tonhöjden Låga toner från ex. bashögtalare har låg frekvens, dvs lågt antal svängningar/sekund Höga toner från ex. diskanthögtalare har hög frekvens, dvs högt antal svängningar/sekund
Toner eller Buller? Regelbundna svängningar av luftens molekyler kallas toner Oregelbundna svängningar av luftens molekyler kallas buller. Buller är skadligt och kan leda till att en person får tinnitus eller allvarligare hörselskador. Resonans betyder medsvängning. Det uppstår exempelvis när en gitarrsträng får gitarrens trälåda att vibrera
Eko och resonans Ljudvågor som möter hinder kan fångas upp av hindret, men även studsa tillbaka. Det som studsar tillbaka kallas EKO. Ljud reflekteras mot tomma vägar medan det fångas upp av mjuka möbler (samt mattor och gardiner). Man säger att ljuder Absorberas. Fladdermöss och ekolod De sänder ut ljudsignaler och orienterar sig med hjälp av ekot. Det reflekterande ljudet ger en bild av hur omgivningen ser ut- Båtar kan ha ekolod som mäter tidsskillnad mellan signal och eko och räknar om den till ett avstånd. När man får något att svänga i samma takt kallas det Resonans.
Eko Ett eko uppstår om ljudet träffar en yta som är så hård och tät att den inte börjar svänga. Då studsar ljudet tillbaka dit det kom ifrån. ex. berg, betong, kala väggar i ett rum,