En ljudvåg kännetecknas av dess amplitud och frekvens. Två ljud kan särskiljas från varandra genom följande tre olika egenskaper:
Två siffror a och b representerar ljudvågor. Båda har samma frekvens och vågform men amplituden för ljudvågen i figur a är mer än amplituden för ljudvågen i figur b. Ljudstyrkan beror på vibrationsamplituden. En större amplitud betyder ett högre ljud och en mindre amplitud betyder ett mjukare ljud.
Exempel: Om du slår försiktigt på en trumma hörs ett svagt ljud men om du slår hårt på den hörs ett högt ljud.
Förhållandet mellan ljudstyrka och vågamplitud: Ljudstyrkan är direkt proportionell mot kvadraten på vågens amplitud.
Loudness ∝ Amplitud2
Mätning: Loudness mäts på en decibelskala. Den lägsta ljudstyrkan som kan höras vid frekvensen 1 kHz anses vara nollnivån för ljud i decibel(0 dB). Det anses vara referensnivån. När ljudstyrkan ökar 10 gånger kallas ljudnivån 10 decibel och när ljudstyrkan blir 100 gånger är nivån 20 dB. När ljudstyrkan blir 1000 gånger är dess nivå 30 dB. Den säkra gränsen för ljudnivån för hörsel är från 0 till 80 dB. Ljudet på nivå 0 till 30 dB ger en lugnande effekt. Men en konstant hörsel av ljudnivåer över 120 dB (vilket vanligtvis är obehagligt och kan betraktas som ett ljud) kan orsaka huvudvärk och omedelbar skada på dina öron.
Det är karakteristiskt för ljud som skiljer ett akut eller gällt ljud från ett platt ljud. Det beror på antalet vibrationer per sekund eller frekvens. Varje musikton har en bestämd tonhöjd. Om tonhöjden är hög är ljudet gällt och om tonhöjden är låg är ljudet platt. Två toner med samma amplitud på samma musikinstrument skiljer sig i tonhöjd när deras vibrationer är av olika frekvens.
Exempel : På en gitarr kommer en stor tung sträng att vibrera långsamt och skapa ett lågt ljud eller tonhöjd. En tunnare lättare sträng vibrerar snabbare och skapar ett högt ljud eller tonhöjd. När det gäller flöjt erhålls en lägre ton genom att stänga fler hål så att längden på den vibrerande luftpelaren ökar, därmed minskar tonhöjden. Å andra sidan, om fler hål öppnas, reduceras längden på den vibrerande luftpelaren, vilket ger en högre tonhöjd eller gör ljudet gällt.
Kvalitet är egenskaperna som skiljer två ljud med samma tonhöjd och samma ljudstyrka. Ljudets vågform är olika för olika ljudkällor även om deras ljudstyrka och tonhöjd är samma. Ljudkvaliteten som hjälper till att identifiera objektet som producerar ljud kallas klangfärg. Till exempel kan vi enkelt identifiera och skilja ljud från fiol och piano, även om de spelas med liknande tonhöjd, varaktighet och intensitet.
Vågformen av ljud som produceras av en stämgaffel och ett piano, båda har samma tonhöjd och samma amplitud men de har olika vågformer.
Karakteristisk | Högljuddhet | Tonhöjd | Timbre eller kvalitet |
Faktor | Amplitud | Frekvens | Vågform |
Experimentera för dig att prova
Ta ett provrör med lite vatten i som visas i bilden nedan.
Blås luft i röret genom att placera läppen i provrörets mynning. Du kommer att höra ett platt ljud. Tillsätt nu mer och mer vatten i provröret så att längden på luftpelaren ovanför vattennivån minskar. Blås luft varje gång och hör ljudet.
Du kommer att märka att ljudet som produceras blir mer och mer gällt.
Slutledning: Pitch ökar med minskande längd på luftpelaren.