Eigenschappen van geluid

• Retail
• MBO
• Studiejaar 4

Eigenschappen van geluid

Welke eigenschappen van geluid kun je benoemen (of die met geluid te maken hebben?)

Geluidssnelheid

Bekijk het filmpje over de snelheid van geluid en beantwoord voor jezelf de vragen in de video en op de volgende slide

Overleggen mag altijd, maar doe het zachtjes zodat de anderen er geen last van hebben

Beantwoord de volgende vragen

1) Hoe zou je geluid omschrijven? Wat gebeurt er precies?

2) Wat wordt er bedoeld met een medium?

3) Hoe komt het dat geluid in lucht minder snel gaat dan in water?

4) Welke dingen moet je weten als je de geluidssnelheid wilt berekenen?

5) Wat is de snelheid van geluid?

 

Toonhoogte / frequentie

Belangrijk om te weten is wat er bedoeld wordt met de frequentie van geluid. Onthoud dat frequentie de fysische naam is van de (subjectieve) toonhoogte

Kijk het filmpje en beantwoord de bijbehorende vragen 

Beantwoord de volgende vragen

1) Welke formule gebruik je om de frequentie uit te rekenen en welke waarden heb je dan nodig?

2) Bij een hoge frequentie heb je een hoge/lage trillingstijd (kies en leg uit)

3) Hoe noem je de golfvorm van een zuivere trilling?

Luidheid / Amplitude

Als je wilt weten of een geluid hard of zacht is, dan spreken we over de luidheid. De term amplitude is de fysische term hiervoor. De amplitude is eigenlijk de uitwijking van de golf ten opzichte van de nullijn. 

Bekijk het volgende filmpje en beantwoord de vragen in het filmpje

Beantwoord de volgende vragen

1) Hoe kan het dat er geluid bestaat van -5 dB?

2) Leg uit hoe de gevoeligheid van ons oor verloopt

3) In het filmpje wordt een dB A filter benoemd, wat wordt hiermee bedoeld? 

4) Als iets 64x luider is, over hoeveel dB hebben we het dan?

 

Geluidsdruk

Geluid ontstaat doordat lucht in trilling wordt gebracht, bijvoorbeeld door de conus van een luidspreker. De heengaande beweging van de conus van een luidspreker duwt eerst de luchtmoleculen een klein beetje in elkaar. De teruggaande beweging trekt de luchtmoleculen weer een beetje uit elkaar. Daardoor ontstaan er lokaal luchtdrukverschillen, die geleidelijk in elkaar overgaan van een maximum naar een minimum. Deze drukverschillen worden waargenomen als geluid. Met andere woorden, geluid is een variatie in luchtdruk. Deze luchtdrukvariatie kan gemeten worden in de eenheid van druk: Pascal (Pa).Hoe luider een geluid is, des te groter is de geluidsdruk.

Opdracht

zoek op wat de referentiewaarde van de geluidsdruk is in normale omstandigheden, oftewel wat is Po?

--> Anders gevraagd...wat is de geluidsdruk bij 0 dB? 

 Wat is het bereik van het menselijk gehoor? 

- in Pa? 

- in dB? 

Geluidsintensiteit (w/m²)

Het in beweging brengen van de luchtmoleculen kost energie. Dus geluid is ook te beschouwen als een vorm van energie. Deze energie kan worden gemeten en weergegeven in de eenheid van energie: W/m², Watt per vierkante meter. Hoe harder een geluid is, des te meer energie kost het om dit geluid te produceren.

Geluidsdruk - geluidsintensiteit

2.10^-5

Let op: punt betekent x

1x10^-5 betekent 0.00001

1x10^-12 betekent 0.000000000001

^{meer weten over de wetenschappelijke notatie: https://www.slimleren.nl/onderwerpen/wiskunde/12.146/de-wetenschappelijke-notatie}

  

Machten van 10

2² = 2 x 2 = 4   en  2³ = 2 x 2 x 2 = 8

10² = 10 x 10 = 100

10³ = 10 x 10 x 10 = 1000

Decibel

Makkelijkere weergave van hoeveelheid geluid. Hiervoor hebben we de logaritme nodig. 

Zoek op: wat is een logaritme

Logaritme

Logaritme

Log 10 = 1, want 10¹ = 10

Log 100 = 2, want 10² = 100

Log 1000 = 3, want 10³ = 1000

Log 10000 = 4, want 10⁴ = 10000

Logaritme

- De vergelijking 2^x = 8 heeft als oplossing x = 3.

Men noemt 3 dan de logaritme van 8 bij het grondtal 2

- De vergelijking 10^x = 1 heeft als oplossing x = 0

Men noemt 0 de logaritme van 1 bij het grondtal 10.

- De vergelijking 3^x = 12 heeft geen 'mooie' oplossing.

Men noteert de oplossing als ³log 12

Decibel

De deciBel schaal is een logaritmische schaal. Zoals jullie hebben gezien betekent dit dat de stappen niet lineair zijn.

Voorbeeld: 70 dB + 70 dB = 73 dB en geen 140 dB 

Bij elke verdubbeling van intensiteit of vermogen komt er 3 dB bij! (goed om te onthouden)

bel is vernoemd naar Alexander Graham Bell

deci = 0,1

want 1 m = 10 dm

1 bel = 10 dB

Welke termen hebben we behandeld? 

• Geluidssnelheid = 343 m/s (lucht)
• Toonhoogte / frequentie = aantal trillingen per seconde
• Luidheid / amplitude = uitwijking van de geluidsgolf 
• Geluidsdruk = geluid is een variatie in luchtdruk in Pa
• Geluidsintensiteit = energie nodig om moleculen te bewegen in W/m²
• Machten = notatie van hele grote of hele kleine getallen
• Logaritme = weergave van exponentiële groei (of krimp)
• Decibel = logaritmische schaal om geluid waarde te geven