Een geluidsgolf wordt gekenmerkt door zijn amplitude en frequentie. Twee geluiden kunnen van elkaar worden onderscheiden door de volgende drie verschillende kenmerken:
Twee cijfers a en b vertegenwoordigen geluidsgolven. Beide hebben dezelfde frequentie en golfvorm, maar de amplitude van de geluidsgolf in figuur a is groter dan de amplitude van de geluidsgolf in figuur b. De sterkte van het geluid hangt af van de amplitude van de trilling. Een grotere amplitude betekent een luider geluid en een kleinere amplitude betekent een zachter geluid.
Voorbeeld: Als u zachtjes op een trommel slaat, hoort u een zwak geluid, maar als u er hard op slaat, hoort u een hard geluid.
Verband tussen luidheid en amplitude van de golf: De geluidssterkte is recht evenredig met het kwadraat van de amplitude van de golf.
Luidheid ∝ Amplitude2
Meting: Luidheid wordt gemeten op een decibelschaal. De minimale geluidssterkte die hoorbaar is bij frequentie 1 kHz wordt beschouwd als het nulniveau van geluid in decibel (0 dB). Het wordt als referentieniveau genomen. Wanneer de luidheid 10 keer toeneemt, wordt het geluidsniveau 10 decibel genoemd en wanneer de luidheid 100 keer wordt, is het niveau 20 dB. Wanneer de luidheid 1000 keer wordt, is het niveau 30 dB. De veilige grens van het geluidsniveau voor het gehoor is van 0 tot 80 dB. Het geluid van niveau 0 tot 30 dB geeft een rustgevend effect. Maar een constant gehoor van een geluidsniveau boven 120 dB (wat meestal onaangenaam is en als een geluid kan worden beschouwd) kan hoofdpijn en onmiddellijke schade aan uw oren veroorzaken.
Het is kenmerkend voor geluid dat een acuut of schel geluid onderscheidt van een vlak geluid. Het hangt af van het aantal trillingen per seconde of frequentie. Elke muzieknoot heeft een bepaalde toonhoogte. Als de toonhoogte hoog is, is het geluid schel en als de toonhoogte laag is, is het geluid vlak. Twee noten met dezelfde amplitude op hetzelfde muziekinstrument zullen in toonhoogte verschillen wanneer hun trillingen van verschillende frequenties zijn.
Voorbeeld : Op een gitaar zal een grote zware snaar langzaam trillen en een laag geluid of toonhoogte creëren. Een dunnere lichtere snaar zal sneller trillen en een hoog geluid of toonhoogte creëren. Bij fluit wordt een lagere noot verkregen door meer gaten te sluiten waardoor de lengte van de trillende luchtkolom toeneemt en dus de toonhoogte van het geluid afneemt. Aan de andere kant, als er meer gaten worden geopend, wordt de lengte van de trillende luchtkolom verminderd en dus een hogere toon geproduceerd of het geluid schel.
Kwaliteit zijn de kenmerken die twee geluiden met dezelfde toonhoogte en dezelfde luidheid onderscheiden. De golfvorm van geluid is verschillend voor verschillende geluidsbronnen, zelfs als hun luidheid en toonhoogte hetzelfde zijn. De geluidskwaliteit die helpt bij het identificeren van het object dat geluid produceert, wordt timbre genoemd. We kunnen bijvoorbeeld gemakkelijk geluiden van viool en piano identificeren en onderscheiden, zelfs als ze met dezelfde toonhoogte, duur en intensiteit worden gespeeld.
De golfvorm van geluid geproduceerd door een stemvork en een piano, hebben beide dezelfde toonhoogte en dezelfde amplitude, maar ze hebben verschillende golfvormen.
kenmerk | luidheid | Toonhoogte | Timbre of kwaliteit |
Factor | Amplitude | Frequentie | Golfvorm |
Experimenteer om te proberen
Neem een reageerbuisje met een beetje water erin zoals op onderstaande afbeelding.
Blaas lucht in de buis door uw lip in de opening van de reageerbuis te plaatsen. U hoort een vlak geluid. Voeg nu steeds meer water toe aan de reageerbuis zodat de lengte van de luchtkolom boven het waterniveau afneemt. Elke keer lucht blazen en het geluid horen.
Je zult merken dat het geproduceerde geluid steeds schel wordt.
Inferentie: toonhoogte neemt toe met afnemende lengte van de luchtkolom.