det er svært at forestille sig verden uden nogen lyd, da vi stoler på det så meget. Det er det første, vi hører om morgenen, uanset om det er fuglene eller dit vækkeur. Lyden er alt omkring os – når folk taler, når vi ser TV eller lytter til musik osv. Det kan også være den sidste ting, du hører, før du falder i søvn, hvis din nabo er høj eller hundene gøer.

hvordan rejser lyd?

det er en imponerende ting, og selvom spørgsmålet virker simpelt, er svaret på det ret kompliceret. I de enkleste ord er lyden en energi skabt af vibrationer.

der er dog meget mere i det, så sørg for at fortsætte med at læse. Vi vil tale om, hvad lyden er, hvordan den rejser, hvad går den igennem det bedste og meget mere.

det er en imponerende ting, og selvom spørgsmålet virker simpelt, er svaret på det ret kompliceret. I de enkleste ord er lyden en energi skabt af vibrationer.
men der er meget mere i det, så sørg for at fortsætte med at læse. Vi vil tale om, hvad lyden er, hvordan den rejser, hvad går den igennem det bedste og meget mere.

hvad er lyd?

vi taler om energi produceret af vibrationer. Tænk over, hvad der sker, når du rammer en tromme. Dens hud vibrerer så hurtigt og tvinger luften til at vibrere. Luften bevæger sig derefter og bærer energien overalt omkring tromlen.

den fysiske lydproces er det, der producerer og sender det gennem luften. Den psykologiske proces er, hvad der sker i vores hjerne og ører. Det omdanner energien til det, vi så kalder støj, musik, tale osv.

lyden, ligesom lys, kommer fra dens kilde. Forskellen er, at lyd ikke kan rejse gennem et vakuum. Det skal bevæge sig gennem noget som glas, luft, vand, metal osv.

videnskaben bag lyd

interessant nok opfører lyd, lys og vand sig på samme måde. Har du nogensinde bemærket, hvordan strandbølger aldrig er de samme? Nogle er større, mens andre har mere magt. Dette skyldes, at den energi, der bærer dem, ofte er på forskellige niveauer.

det samme sker også med lyd og lys. Har du nogensinde prøvet at reflektere lys fra et spejl? På en lignende måde kan du også reflektere vibrationer, hvilket er noget, vi kender som et ekko. Ekko er den energi, der bevæger sig til væggen, før den hopper tilbage og til dine ører. Vi ved alle, at ekko ikke sker lige efter lyden, da det tager tid for energien at rejse.

en ting du skal huske er, at disse bølger mister deres energi. Derfor kan du kun høre indtil videre og på rolige vejrdage. Hvis vinden er for stærk, vil du sandsynligvis ikke høre den støjende klub i den anden gade, selvom du hører det godt, når vejret er roligt. Dette skyldes, at vinden spreder energien.

lydegenskaber

dens hastighed afhænger for det meste af omgivelsesforholdene og mediumets tæthed. Mediet kan være tyndt eller tykt, hvilket derefter bestemmer, hvor hurtigt energien bevæger sig gennem det. Frekvensen er det samlede antal vibrationer produceret af kilden.

lydbølger, der har lange bølgelængder, er dem, vi kender som lavhøjde. Dem med korte bølgelængder er det, vi kender som high-pitch.

Hvordan skabes lyd?

hvert fysisk objekt forårsager vibrationer, når det bevæger sig i luften. Dette fører til skabelse af bølger i luften, som derefter fortsætter med at rejse som en form for lyd.

ligesom det tromleeksempel, vi har nævnt ovenfor, vibrerer vores stemmebånd også, når vi taler. Denne vibration sker i luft, faste medier og væske. Disse vibrationer kan rejse lang afstand, hvilket er hvad der sker med tog på steel railroad. Du ved, hvordan du kan høre toget nærmer sig, selv når det stadig er langt væk? Det er vibrationen.

hvordan rejser lydbølger?

vibrationer bevæger sig gennem luft med en hastighed på 343 m/s ved stuetemperatur. Dette går op til 1482 m/s gennem vand og 5960 m/s gennem stål. Hvis det er gasformigt medium, vil lyden gå langsomt, fordi molekylerne er løst bundet.

de skal rejse en lang afstand, i hvilket tilfælde de ofte kolliderer med andre molekyler. Når det er et fast medium, er atomerne meget tæt pakket, så de rejser hurtigt. Hvis mediet er flydende, vil fragmenterne ikke være så stærkt forbundet, så bølgerne bevæger sig ikke så hurtigt som de gør gennem faste medier.

lydens hastighed

har du nogensinde hørt om nogen, der siger, at et fly brød igennem lydbarrieren? Ved du, hvad det betyder?

det betyder, at flyet gik så hurtigt, at det overhalede disse højintensitetsbølger, det producerer. Flyet laver derefter en lyd kaldet en sonisk boom. Derfor kommer lyden til dig, før du nogensinde ser et fly op på himlen.

der er ingen måde at fortælle, hvor hurtigt det rejser. Det hele afhænger af mediet, da det bevæger sig med forskellig hastighed gennem væske, fast stof og gasmedium. Dens hastighed afhænger af, hvor tæt er mediet.

støjen bevæger sig gennem stål omkring 15 gange hurtigere end gennem luft og omkring 4 gange hurtigere gennem vand end gennem luft. Det er netop derfor, ubåde bruger SONAR, og hvorfor det er næsten umuligt at fortælle, hvor støjen kommer fra, hvis du svømmer i havet.

lyd bevæger sig også forskelligt gennem forskellige gasser. Hvis luften er varm, vil den rejse meget hurtigere end i kold luft. Det bevæger sig også 3 gange hurtigere i helium end i almindelig luft. Kender du de sjove stemmer, du taler i, når du indånder helium? Dette sker, fordi bølgerne bevæger sig hurtigere og i højere frekvens.

hvordan hører vi lyd?

vi hører med vores ører i en tilsyneladende enkel proces, der faktisk er ret kompleks. Det imponerende orgel giver os mulighed for at høre alle slags lyde på forskellige frekvenser og afstande.

bølgerne bevæger sig fra det ydre øre og gennem den auditive kanal. Dette får trommehinden til at vibrere, hvilket derefter får knoglerne til at bevæge sig. Vibrationerne bevæger sig med det ovale vindue gennem væsken i det indre øre, som derefter stimulerer mange små hårceller. Som et resultat omdannes vibrationerne til en elektrisk impuls, som vores hjerne opfatter som lyd.

hvordan rejser lyd gennem en væske?

lyd bevæger sig altid i bølger, uanset om den går gennem en gas, væske eller et fast medium. De bevæger sig af partikler, der kolliderer med hinanden. Det er en dominoeffekt, da en partikel rammer en anden meget på samme måde som varmen også bevæger sig.

bølgerne går ikke i et stift mønster i rummet, når det kommer til at rejse gennem en væske. Bindingen mellem molekyler er normalt meget svagere, og den fortsætter med at bryde og omforme. Når trykket er hævet mindst en smule, får væsken partiklerne til at bevæge sig til områder med lavere tryk. Disse molekyler skubber derefter dem, der allerede er der, hvilket får trykket til at vokse i området.

molekyler har inerti, så de går normalt længere, end det tager at udjævne trykket. Processen gentages, indtil bølgerne bærer energien væk. Det bedste eksempel på dette er de mange bølger, der spredes ud fra hvor du taber en sten i vandet.

Hvordan kører lyd gennem gas?

gasser reagerer meget som væskerne. Da de er mindre tætte, er gasser mere komprimerbare. Lyden bevæger sig hurtigere, når materialerne er mindre tætte og mere komprimerede. Kompressibilitetsændringen har en mere signifikant effekt på bølgen end når densiteten ændres.

afslutningsvis bevæger lyden sig meget langsommere gennem gas end gennem væsker, selv når det er det samme stof.

hvorfor producerer forskellige instrumenter forskellige lyde?

hvis du nogensinde har tænkt på, hvad lyd er, og hvordan den rejser, tænkte du sandsynligvis også på musikinstrumenter. De er alle i det væsentlige de samme ting, der producerer lydbølger med samme frekvens og amplitude. Så hvordan de lyder anderledes?

de fleste mennesker tror, hvordan bølger er identiske, men instrumenterne vibrerer forskelligt fra hinanden. Men sandheden er, at bølgerne ikke er identiske. Hvert instrument producerer masser og masser af forskellige bølger på samme tid. Den grundlæggende bølge er den grundlæggende og den, der har en specifik amplitude og tonehøjde. Højere tonehøjde er harmoniske, også kendt som overtoner. Hver overtone har en frekvens, der er højere end den grundlæggende.

dette betyder, at hvert instrument laver et mønster af grundlæggende frekvenser og overtoner kaldet timbre. Kombinationen af disse bølger giver en form til at producere en unik lyd af hvert instrument. Det er netop derfor, hvert instrument er forskelligt.

der er en anden grund og er, at amplituden af hver bølge ændres entydigt hvert sekund. En fløjte producerer hurtige lyde, der dør snart, mens klavervibrationer dør langsomt, da de også tager længere tid at opbygge.

refleksion

lyden reflekteres altid fra en bestemt overflade i samme vinkel, som den rammer den. Dette giver os mulighed for at fokusere lyd med buede refleksioner på samme måde som vi bruger buede spejle til at fokusere lys.

du må have hørt om hviskende gallerier, de rum, hvor du kan hviske et ord på et tidspunkt, der derefter kan høres på et andet punkt ganske langt væk. Vi bruger refleksion til at fokusere lyd, når vi taler gennem cupped hænder og en megafon.

refleksion kan dog være et alvorligt problem i auditorier og koncertsale. Hvis en hal ikke er designet på den rigtige måde, kan det første ord, som nogen siger i mikrofonen, ekko i sekunder. Hvis de fortsætter med at tale, ville hvert ord så ekko skabe et helt rod. Det sker også med musik.

problemet løses normalt med lydabsorberende materialer, der bruges til at dække de reflekterende overflader. Akustiske fliser, gardiner, klude og mange andre materialer kan hjælpe. De er alle porøse, så bølger kan komme ind gennem de små luftfyldte rum og hoppe i dem, indtil energien er brugt.

interessant nok bruger nogle dyr også lydreflektion til ekkolokation. De er afhængige af at høre i stedet for synssansen. Dyr som tandhvaler og flagermus kan udsende lyde, der er uden for vores høregrænser og høje som 200.000 HS. Flagermus kan endda høre og finde en myg, selvom den er i totalt mørke.

brydning

når en bølge går fra et materiale til et andet i en bestemt vinkel, ændrer den altid hastigheden. Dette får bølgefronten til at bøje sig og kaldes brydning.

den bedste måde at forstå det på er i et fysiklaboratorium, hvor de bruger en linseformet ballon, fylder den med kulsyre og fokuserer lydbølgen.

diffraktion

når bølger går gennem eller omkring en barriere, bliver kanten af den derefter en sekundær lydkilde, der sender bølger med lige bølgelængde og frekvens.

disse bølger spredes derefter rundt, og vi kalder det diffraktion. Dette er et sjovt fænomen, fordi det giver os mulighed for at høre lyde rundt om hjørner, selvom lydbølger faktisk rejser i en lige linje.

interferens

interferens forekommer hver gang bølger interagerer. I auditorier kan interferensen mellem lydene skabe døde pletter, hvor klarhed og lydstyrke er dårlig. Det kan dog forbedre et auditoriums akustik, hvis du arrangerer de reflekterende overflader, så lydniveauet øges, hvor publikum sidder.

når de to bølger, der interfererer, har forskellige frekvenser, skaber de en tone med skiftevis faldende og stigende intensitet. De pulsationer, vi så hører, kaldes beats. Dette kan bruges til din fordel og er noget klaver turners gøre hele tiden. De justerer tonen i en streng mod en standard tuning gaffel, indtil du ikke længere kan høre rytmen.

Hvordan bruger vi lyd?

lyden har en stor rolle i vores liv og er noget, vi stoler på hver dag. Dyr er sandsynligvis afhængige af det endnu mere, da de bruger det til overlevelse. De udveksler lyde for at kommunikere eller skræmme mulige trusler og forskellige rovdyr.

folk har udviklet sig lidt mere, så vi bruger sprog. Imidlertid, hvert sprog og hvert ord er i det væsentlige en lyd, vi bruger til at kommunikere.

der er mange forskellige lydteknologier og musikinstrumenter, der producerer mange forskellige lyde. Vi har også udviklet teknologier, der giver os mulighed for at optage lyde på MP3, compact discs, memory sticks osv.

folk bruger også højfrekvente lyde ellers kendt som ultralyd til så mange ting fra rengøring af tænder til kontrol af babyen inde i livmoderen.