det er vanskelig å forestille seg verden uten lyd siden vi stoler på det så mye. Det er det første vi hører om morgenen, enten det er fuglene eller vekkerklokken din. Lyden er alt rundt oss – når folk snakker, når VI ser PÅ TV eller hører på musikk, etc. Det kan også være det siste du hører før du sovner hvis naboen din er høy eller hundene bjeffer.
hvordan høres reise?
det er en imponerende ting, og selv om spørsmålet virker enkelt, er svaret på det ganske komplisert. I de enkleste ordene er lyden en energi skapt av vibrasjoner.
det er imidlertid mye mer til det, så sørg for å fortsette å lese. Vi snakker om hva lyden er, hvordan den reiser, hva går det gjennom det beste og mye mer.
det er en imponerende ting, og selv om spørsmålet virker enkelt, er svaret på det ganske komplisert. I de enkleste ordene er lyden en energi skapt av vibrasjoner.
det er imidlertid mye mer til det, så sørg for å fortsette å lese. Vi snakker om hva lyden er, hvordan den reiser, hva går det gjennom det beste og mye mer.
hva er egentlig lyd?
vi snakker om energi produsert av vibrasjon. Tenk på hva som skjer når du treffer en tromme. Dens hud vibrerer så raskt tvinge luften til å vibrere. Luften beveger seg og bærer energien overalt rundt trommelen.
den fysiske prosessen med lyd er det som produserer og sender den gjennom luften. Den psykologiske prosessen er hva som skjer i hjernen og ørene våre. Den konverterer energien til det vi kaller støy, musikk, tale, etc.
lyden, som lys, kommer fra kilden. Forskjellen er at lyden ikke kan reise gjennom et vakuum. Det må bevege seg gjennom noe som glass, luft, vann, metall, etc.
vitenskapen bak lyd
Interessant, lyd, lys og vann oppfører seg på samme måte. Har du noen gang lagt merke til hvordan strandbølger aldri er de samme? Noen er større, mens andre har mer makt. Dette skyldes at energien som bærer dem, ofte er på forskjellige nivåer.
det samme skjer med lyd og lys også. Har du noen gang prøvd å reflektere lys fra et speil? På samme måte kan du også reflektere vibrasjon som er noe vi kjenner som et ekko. Ekko er energien som reiser til veggen før den spretter tilbake og til ørene. Vi vet alle at ekko ikke skjer rett etter lyden, da det tar tid for energien å reise.
en ting du må huske er at disse bølgene mister sin energi. Det er derfor du bare kan høre så langt og på rolige værdager. Hvis vinden er for sterk, vil du sannsynligvis ikke høre støyende klubben i den andre gaten selv om du hører det godt når været er rolig. Dette skyldes at vinden sprer energien.
Lydegenskaper
hastigheten avhenger hovedsakelig av omgivelsesforholdene og mediumets tetthet. Mediet kan være tynt eller tykt som da bestemmer hvor fort energien vil reise gjennom den. Frekvensen er det totale antall vibrasjoner produsert av kilden.
Lydbølger som har lange bølgelengder er De vi kjenner som lav tonehøyde. De med korte bølgelengder er det vi kjenner som high-pitch.
hvordan skapes lyd?
hvert fysisk objekt forårsaker vibrasjoner når det beveger seg i luften. Dette fører til dannelse av bølger i luften som deretter fortsetter å reise som en form for lyd.
I likhet med trommeleksemplet vi har nevnt ovenfor, vibrerer også stemmebåndene våre når vi snakker. Denne vibrasjonen skjer i luft, faste medier og væske. Disse vibrasjonene kan reise lang avstand som er hva som skjer med tog på steel railroad. Du vet hvordan du kan høre toget nærmer seg selv når det fortsatt er langt unna? Det er vibrasjonen.
hvordan reiser lydbølger?
Vibrasjoner beveger seg gjennom luft med en hastighet på 343 m / s ved romtemperatur. Dette går opp til 1482 m / s gjennom vann og 5960 m / s gjennom stål. Hvis det er gassformet medium, vil lyden gå sakte fordi molekylene er løst bundet.
De må reise en lang avstand, i så fall kolliderer de ofte med andre molekyler. Når det er et solidt medium, er atomene mye tett pakket, så de reiser fort. Hvis mediet er flytende, vil fragmentene ikke være så sterkt knyttet, så bølgene vil ikke bevege seg så raskt som de gjør gjennom faste medier.
lydens hastighet
har du noen gang hørt om noen som sier at et fly brøt gjennom lydmuren? Vet du hva det betyr?
det betyr at flyet gikk så fort at det overtok disse høyintensitetsbølgene det produserer. Flyet lager da en lyd som kalles en sonisk boom. Det er derfor lyden kommer til deg før du noen gang ser et fly oppe på himmelen.
Det er ingen måte å fortelle hvor raskt det reiser. Alt avhenger av mediet siden det beveger seg med forskjellig hastighet gjennom væske, fast og gassmedium. Dens hastighet avhenger av hvor tett er mediet.
støyen beveger seg gjennom stål omtrent 15 ganger raskere enn gjennom luft og omtrent 4 ganger raskere gjennom vann enn gjennom luft. Dette er nettopp grunnen til at ubåter bruker SONAR, og hvorfor det er nesten umulig å fortelle hvor støyen kommer fra hvis du svømmer i sjøen.
Lyd beveger seg også forskjellig gjennom forskjellige gasser. Hvis luften er varm, vil den reise mye raskere enn i kald luft. Den beveger seg også 3x raskere i helium enn i vanlig luft. Du vet de morsomme stemmene du snakker i når du puster inn helium? Dette skjer fordi bølgene reiser raskere og i høyere frekvens.
hvordan hører vi lyd?
vi hører med ørene våre i en tilsynelatende enkel prosess som faktisk er ganske kompleks. Det imponerende orgelet lar oss høre alle slags lyder på forskjellige frekvenser og avstander.
bølgene beveger seg fra det ytre øret og gjennom øregangen. Dette fører til trommehinnen å vibrere som deretter fører ossicles å flytte. Vibrasjonene beveger seg med det ovale vinduet gjennom væsken i det indre øret som deretter stimulerer mange små hårceller. Som et resultat forvandles vibrasjonene til en elektrisk impuls som hjernen vår oppfatter som lyd.
hvordan går lyd gjennom en væske?
Lyden beveger seg alltid i bølger uansett om den går gjennom en gass, væske eller et fast medium. De beveger seg av partikler som kolliderer med hverandre. Det er en dominoeffekt som en partikkel treffer en annen mye på samme måte som varmen reiser også.
bølgene går ikke i et stivt mønster i rommet når det gjelder å reise gjennom en væske. Bindingen mellom molekyler er vanligvis mye svakere, og det holder bryte og re-forming. Når trykket er hevet minst litt, får væsken partiklene til å bevege seg til områder med lavere trykk. Disse molekylene skyver deretter de som allerede er der, og forårsaker at trykket vokser i området.
Molekyler har treghet, så de går vanligvis lenger enn det tar å jevne ut trykket. Prosessen gjentas til bølgene bærer energien bort. Det beste eksempelet på dette er flere bølger som sprer seg fra der du slippe en stein i vannet.
hvordan går lyd gjennom gass?
Gasser reagerer mye som væskene. Siden de er mindre tette, er gasser mer komprimerbare. Lyden beveger seg raskere når materialene er mindre tette og mer komprimerte. Kompressibilitetsendringen har en mer signifikant effekt på bølgen enn når tettheten endres.
til slutt går lyden mye langsommere gjennom gass enn gjennom væsker, selv når det er samme substans.
hvorfor produserer forskjellige instrumenter forskjellige lyder?
hvis du noen gang har tenkt på hva lyd er og hvordan den beveger seg, har du sannsynligvis også tenkt på musikkinstrumenter. De er alle i hovedsak de samme, og produserer lydbølger med samme frekvens og amplitude. Så hvordan høres de annerledes ut?
De fleste tenker at bølger er identiske, men instrumentene vibrerer forskjellig fra hverandre. Men sannheten er at bølgene ikke er identiske. Hvert instrument produserer mange og mange forskjellige bølger samtidig. Den grunnleggende bølgen er den grunnleggende og den som har en bestemt amplitude og tonehøyde. Høyere pitched lyder er harmoniske også kjent som overtoner. Hver overtone har en frekvens som er høyere enn den grunnleggende.
Dette betyr at hvert instrument lager et mønster av fundamentale frekvenser og overtoner kalt klang. Kombinasjonen av disse bølgene gir en form for å produsere en unik lyd av hvert instrument. Det er nettopp derfor hvert instrument er forskjellig.
det er en annen grunn og er at amplituden til hver bølge endres unikt hvert sekund. En fløyte produserer raske lyder som dør snart, mens piano vibrasjoner dør sakte som de også ta lengre tid å bygge opp.
Refleksjon
lyden reflekteres alltid fra en bestemt overflate i samme vinkel som den treffer den. Dette gjør at vi kan fokusere lyd med buede refleksjoner på samme måte som vi bruker buede speil for å fokusere lys.
du må ha hørt om whispering galleries, rommene hvor du kan hviske et ord på et tidspunkt som deretter kan høres på et annet punkt ganske langt unna. Vi bruker refleksjon til å fokusere lyd når vi snakker gjennom cupped hender og en megafon.
imidlertid kan refleksjon være et alvorlig problem i auditorier og konsertsaler. Hvis en hall ikke er utformet på riktig måte, kan det første ordet noen sier i mikrofonen ekko i sekunder. Hvis de fortsetter å snakke, vil hvert ord da ekko skape et helt rot. Dette skjer også med musikk.
problemet løses vanligvis med lydabsorberende materialer som brukes til å dekke de reflekterende overflatene. Akustisk fliser, draperier, kluter og mange andre materialer kan hjelpe. De er alle porøse slik at bølger kan komme inn gjennom de små luftfylte mellomrom og sprette i dem til energien er brukt.
Interessant, noen dyr bruker også lydrefleksjon for ekkolokalisering. De stoler på å høre i stedet for synssansen. Dyr som tannhvaler og flaggermus kan avgi lyder som er utenfor våre hørselsgrenser og høye som 200.000 Hz. Flaggermus kan også høre og finne en mygg selv om det er i totalt mørke.
Refraksjon
når en bølge går fra ett materiale til et annet i en viss vinkel, endrer den alltid hastigheten. Dette fører til at bølgefronten bøyer seg og kalles brytning.
den beste måten å forstå det på er i et fysikklaboratorium hvor de bruker en linseformet ballong, fyller den med karbondioksid og fokuserer lydbølgen.
Diffraksjon
når bølger går gjennom eller rundt en barriere, blir kanten av den en sekundær lydkilde som sender bølger av like bølgelengde og frekvens.
disse bølgene sprer seg rundt, og vi kaller det diffraksjon. Dette er et morsomt fenomen fordi det tillater oss å høre lyder rundt hjørner, selv om lydbølger faktisk reiser i en rett linje.
Interferens
Interferens oppstår hver gang bølger samhandler. I auditorier kan forstyrrelsen mellom lydene skape døde flekker der klarhet og volum er dårlig. Det kan imidlertid forbedre et auditoriums akustikk hvis du ordner de reflekterende overflatene, slik at lydnivået økes der publikum sitter.
når de to bølgene som forstyrrer, har forskjellige frekvenser, skaper de en tone med vekselvis avtagende og økende intensitet. Pulsasjonene vi hører kalles beats. Dette kan brukes til din fordel og er noe piano turners gjør hele tiden. De justerer tonen i en streng mot en standard stemmegaffel til du ikke lenger kan høre rytmen.
hvordan bruker vi lyd?
lyden har en stor rolle i våre liv og er noe vi stoler på hver dag. Dyr er sannsynligvis avhengige av det enda mer som de bruker det til overlevelse. De utveksler lyder for å kommunisere eller skremme av mulige trusler og forskjellige rovdyr.
Folk har utviklet seg litt mer, så vi bruker språk. Men hvert språk og hvert ord er egentlig en lyd vi bruker til å kommunisere.
det er mange forskjellige lydteknologier og musikkinstrumenter som produserer mange forskjellige lyder. Vi har også utviklet teknologier som tillater oss å ta opp lyder på MP3, cd-plater, minnepinner, etc.
Folk bruker også høyfrekvente lyder ellers kjent som ultralyd for så mange ting fra å rense tennene for å sjekke babyen inne i livmor.