Geluid klas 2 bs 2 toonhoogte en frequentie nova max ddl

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo g, t, mavo
• Leerjaar 1,2

Geluid hoofdstuk 6 bs2

Toonhoogte en frequentie

leerdoelen (je kan uitleggen)

• wat de dikte van een snaar en toonhoogte met elkaar te maken hebben
• wat frequentie is met de bijbehorende eenheid
• wat de frequentie en toonhoogte  met elkaar te maken hebben
• wat het frequentie bereik van mensen is
• wast ultrasoon geluid is

Wat weet je van
toonhoogte?

wat houd de baard
in de keel in?

https:

Frequentie of toonhoogte:

frequentie ( toonhoogte) = het aantal trillingen per seconde

(Dit zegt niet hard of zacht)

hertz = de eenheid voor frequentie

hoe hoger de frequentie hoe hoger de toon !

Een trilling

Een trilling heeft 1 berg en 1 dal

Frequentie voorbeeld:

Een geluid heeft een toonhoogte van 500hz

Er zijn 500 trillingen of golven per seconde.

Toonhoogte veranderen 

Dikke snaren: zijn zwaarder en trillen daardoor langzamer.

Minder trillingen is lagere toon.

Dunne snaren: zijn lichter en trillen daardoor sneller.

Meer trillingen is hogere toon.

Toonhoogte veranderen

Hoge/lage tonen

Filmpje

muziekinstrumenten studio

Strakker/losser, dikker/dunner en korter/langer werken voor alle snaarinstrumenten. Dus ook voor de viool, cello, contrabas, basgitaar, piano, harp, etc. De lengte gaat ook op voor blaasinstrumenten. 

Hoe langer de pijp van bijvoorbeeld een orgel, hoe lager het geluid dat deze maakt. 

Toonhoogte verhogen/verlagen

Er zijn drie manieren waarop je de toonhoogte van een snaar kunt verhogen:

De snaar strakker spannen.

De snaar korter maken.

De snaar dunner maken.

Er zijn drie manieren waarop je de toonhoogte van een snaar kunt verlagen:

De snaar losser spannen.

De snaar langer maken.

De snaar dikker maken.

De stemvork

• een stemvork geeft altijd dezelfde toonhoogte aan
  
• bijv. 128hz = 128 trillingen per seconde

Hier het voorbeeld van een klankkast laten horen. Een keer met klankkast en tot wanneer ze het horen en een keer zonder klankkast en dan laten roepen of hand als ze niet meer horen.

Tonen

Laten we eens het oscilloscoopbeeld van een aantal tonen vergelijken. Hieronder zien we een oscilloscoopbeeld van een zachte en een harde toon. Zoals je kunt zien heeft een zachte toon een kleine amplitude en heeft de harde toon een grote amplitude. De 'hardheid' van het geluid noemen we in de natuurkunde de geluidsterkte. We meten de geluidsterkte in decibel (dB).

Hieronder zien we een oscilloscoopbeeld van een lage en een hoge toon. Zoals je kunt zien heeft een lage toon grote trillingstijd (en een kleine frequentie) en heeft een hoge toon een kleiner trillingstijd (en een grote frequentie). De frequentie van een toon bepaald dus de toonhoogte van het geluid.

^{Zachte en harde tonen}

hoge en lage tonen

Frequentiebereik mens

Mensen kunnen niet alle frequenties horen. De frequenties die mensen kunnen horen liggen tussen de 20 en 20.000 Hz. We noemen dit het

frequentiebereik van het mensenlijk gehoor. Dit frequentiebereik wordt kleiner als we ouder worden. We horen dan steeds minder lage en

hoge tonen. 

frequentiebereik mens

Mensen horen tonen tussen de 20 en 20000 Hertz.

Dit noemen we frequentiebereik.

De onderste grens = 20 hz

De bovenste grens =20.000 hz

Bij iedereen is het bereik verschillend, dit heeft te maken met je leeftijd, gezondheid en mogelijke gehoorbeschadigingen

Frequentiebereik dieren

Frequenties die boven het menselijk frequentiebereik liggen noemen we ultrasoon. Als de frequentie onder het menselijk frequentiebereik ligt noemen we het geluid infrasoon. 

Een vleermuis kan ultrasoon geluid horen. Een vleermuis kan makkelijk geluiden horen van 100.000 Hz en kan een olifant geluiden horen van 16 Hz. 

In de afbeelding hiernaast kun je  bij de blauwe balkjes het gehoorbereik (ontvanger) aflezen en bij de rode balkjes  het stembereik (bron) van de mens en een aantal dieren.

Gehoortest

20 Hz

200 Hz

2000 Hz

12000 Hz

30 Hz

50 Hz

80 Hz

500 Hz

800 Hz

1000 Hz

5000 Hz

8000 Hz

10000 Hz

15000 Hz

18000 Hz

20000 Hz

Hier kun je testen hoe goed jij lage en hoge tonen kunt horen. Doe de test eerst bij jezelf (oortjes) en schrijf in je schrift de laagste en hoogste toon die je goed kunt horen (gehoorbereik). Doe de test ook bij docenten, ouders etc. , kijk of je verschillen meet.

Welke geluiden hoor je?

• Onderste gehoorgrens: laagste toon die je kan horen als mens: 20 Hertz
• Bovenste gehoorgrens: hoogste toon die je kan horen als mens: 20000 Hertz.
• Gebied tussen de onderste en bovenste gehoorgrens heet: gehoorbereik

De oscilloscoop

• zet geluid om in een plaatje
  
• kan alleen als je een microfoon gebruikt

Een trilling heeft altijd een berg en eendal.

Je ziet hier dus 1 trilling

De oscilloscoop

• De oscilloscoop vangt het geluid op en laat het geluid zien als een trilling.
  

Onthouden!  

Een toon-generator maakt verschillende tonen.  

Een oscilloscoop maakt de trillingen van geluid zichtbaar.  

De hoogte van de golven is de amplitude.  

Een hard geluid heeft een grote amplitude.  

Een zacht geluid heeft een kleine amplitude.  

Bij een hoge toon zijn de golven smal. Je ziet veel golven.  

Bij een lage toon zijn de golven breed. Je ziet weinig golven.

Wat is de laagste toon die mensen kunnen horen, dus de onderste gehoorgrens?

1. 200 hertz
2. 20 hertz
3. 2 hertz
4. 20 decibel

Wat is de hoogste toon die mensen kunnen horen, dus de bovenste gehoorgrens?

1. 200 hertz
2. 20 hertz
3. 20 kilo hertz
4. 25000 hertz

Frequentie is het aantal trillingen per

1. Minuut
2. Seconde
3. Uur

Een oscilloscoop maakt geluid ...

1. Hoorbaar
2. Zichtbaar

De benen van een stemvork bewegen in 10 seconden 660 keer heen en weer.
Hoe groot is de frequentie?

1. 660 Hz
2. 6600 Hz
3. 66 Hz

Hoe hoger de frequentie hoe ...... het geluid

1. Harder
2. Hoger
3. Lager
4. Zachter

Wat heeft geen invloed op de toonhoogte van een trillende snaar?

1. De lengte van de snaar
2. De dikte van de snaar
3. De spanning van de snaar
4. De kleur van de snaar

De frequentie is het aantal trillingen per minuut

1. Juist
2. Onjuist

Wat is de eenheid van frequentie?

1. Frq
2. Hr
3. Hz
4. Fq

Als de frequentie omlaag gaat, gaat de toonhoogte...

1. Omhoog
2. Omlaag
3. Verandert niet

Een snaar trilt 120 keer per minuut. Wat is de frequentie?

1. 2 Hz
2. 60 Hz
3. 120 Hz
4. 4 Hz

Wat is het frequentiebereik van het menselijk oor?

1. 10Hz - 10.000Hz
2. 0Hz - 100.000Hz
3. 2Hz - 2.000Hz
4. 20Hz - 20.000Hz

Een snaar maakt 15.000 trillingen per seconde, kan een mens dit geluid horen?

1. Ja
2. Nee

Een oscilloscoop...

1. Kan geluid omzetten in een elektrisch signaal
2. Kan een elektrisch signaal omzetten in geluid
3. Werkt als een microfoon

Wat is het gehoorbereik
van een hond?
(klik plaatje om te bekijken)

1. 85 - 1100 hz
2. 20- 20.000 hz
3. 50 - 1.080 hz
4. 15 tot 50.000

Wat is het gehoorbereik
van een vleermuis?
(klik plaatje om te bekijken)

1. 1.000 tot 120.000 hz
2. 1.000 tot 120.000 hz
3. 10.000 tot 120.000 hz
4. 150 tot 150.000

Hoeveel trillingen
zie je hier?
(klik plaatje om te bekijken)

1. 1
2. 2

Hoeveel trillingen
zie je hier?
(klik plaatje om te bekijken)

1. 1
2. 2
3. 4

Welke toon is het hoogst

(klik plaatje om te bekijken)

1. plaatje A
2. Plaatje B

Bepaal de frequentie van deze toon 1?
(uitleg)

Je ziet hier

5 trillingen in 0,1 sec.

Dat houd in dat je

50 trillingen hebt in 1 seconde

De frequentie is dus 50hz

Bepaal de frequentie van deze toon 2?
(uitleg)

Je ziet hier

4 trillingen in 0,01 sec.

Dat houd in dat je

40 trillingen hebt in 0,1 seconde

400 trillingen hebt in 1 seconde

De frequentie is dus 400hz

Bepaal de frequentie van deze toon 3?
(uitleg)

Je ziet hier

10 trillingen in 0,001 sec.

Dat houd in dat je

100 trillingen hebt in 0,01 sec

1000 trillingen hebt in 0,1 sec

10.000 trillingen hebt in 1 sec

De frequentie is dus 10.000hz

Op de oscilloscoop is een toon afgebeeld. De tijd van het volledige beeld is 0,01 s.
Bepaal de frequentie van deze toon.

1. 4 Hz
2. 10 Hz
3. 40 Hz
4. 400 Hz

Op de oscilloscoop is een toon afgebeeld. De tijd van het volledige beeld is 0,02 s.
Bepaal de frequentie van deze toon.

1. 0,5 Hz
2. 1,5 Hz
3. 5 Hz
4. 50 Hz

Op de oscilloscoop is een toon afgebeeld. De tijd van het volledige beeld is 0,01 s.
Bepaal de frequentie van deze toon.

1. 4 Hz
2. 10 Hz
3. 40 Hz
4. 400 Hz