Intensitet, klang og højde: hvad er forskellene?

Intensitet, klang og højde er funktioner, eller egenskaber af lyde. Lydintensitet henviser til kraften fra den udsendende kilde såvel som mængden af energi hvilken lyd er i stand til at bære; klang refererer til lydsvingningernes form og tonehøjden bestemmes igen af ​​lydens frekvens.

Seogså: Bølgeklassifikation: hvad er bølger, og hvad er deres vigtigste egenskaber

Intensitet

DET intensitetklangfuld måler den mængde energi, som en lydbølge er i stand til at overføre hvert sekund over et areal på 1 m². Intensiteten er relateret til amplitude af bølgen og defineres af styrke udstedt af kilden divideret med areal af lydbølgefronten, som vist nedenfor:

I - Lydintensitet (W / m²)

P - Effekt (W)

A - Bølgefrontareal (m²)

Følgende figur illustrerer lydbølgefronten, som er formet Cirkulær, da lydene er tredimensionelle og spredes med samme hastighed i alle retninger:

Lydintensiteten falder med kvadratet for afstanden mellem kilden og observatøren.

Gennem figuren er det muligt at se, at når vi bevæger os en afstand r,

arealet af bølgefronten øges med afstandens firkant. Da det er en sfærisk bølge, kan dette område beregnes ved udtrykket 4πr².

på trods af enhed til lydintensitetvære watt pr. kvadratmeter, måles lydintensitet almindeligvis i a logaritmisk skala kendt som klokkevægt, oprettet af telefonens opfinder, Alexander Graham Bell.

Bell-skalaen bruger egenskaberne af base 10 logaritmen til at sammenligne lyde med forskellige intensiteter, derfor er den laveste værdi på denne skala også den laveste hørbare lydintensitetsværdi (kaldet jeg₀), om 10^-12 W / m², også kendt som hørbarhedstærskel. Ifølge denne skala er lyde af forskellig intensitet relateret til jeg₀ på følgende måde:

N - antal bel

Ved anvendelse af de logaritmiske egenskaber i den præsenterede ligning opnås følgende udtryk:

Ovenstående beregning giver dig mulighed for at beregne antallet af decibel af en lydbølge med intensitet I. Decibel er en submultiple ti gange mindre end bel. Ud fra dette er det muligt at forstå, at en 20 decibel lyd er 10 gange stærkere end en 10 decibel lyd, for eksempel.

Når noget lyd har stor intensitet, vi siger, at denne lyd er stærktværtimod er det en lyd svag.

Seogså: Oplev nogle opdagelser i fysik, der skete ved et uheld

Brevhoved

Klangfarven giver os mulighed for at skelne mellem forskellige lydkilder takket være bølgeformen.

O klang det er det karakteristiske ved lyde, der giver os mulighed for at skelne en musiknote, der f.eks. udsendes af et klaver fra en violin. Timbre er lydbølgeform, hvert musikinstrument har sin egen vibrationstilstand, hvilket resulterer i produktionen af ​​en karakteristisk lyd.

Klangfarven sikrer også, at den menneskelige stemme er forskellig for hver enkelt, hvilket giver os mulighed for f.eks. At aktivere enheder via stemmekommandoer.

Højde

Lyde har tre egenskaber - lydstyrke, tonehøjde og klangfarve.

En lyds højde er relateret til dens frekvens, som måler antallet af svingninger at lydbølgen producerer hvert sekund. Frekvensmålene er angivet i hertz (Hz).

n - antal svingninger

Δt - tidsinterval (er)

Lydfrekvensen kan opnås via formeringshastighed og lydens bølgelængde. Holde øje:

v - formeringshastighed (m / s)

λ - bølgelængde (m)

f - frekvens (Hz)

Mennesker er ikke i stand til at høre nogen lydfrekvens, faktisk er vores opfattelse ret begrænset: vi er kun i stand til at høre frekvenser i fra 20 Hz til 20.000 Hz, dette interval er kendt som hørbart spektrum.

Enhver lyd, der har en frekvens under 20 Hz, er uhørlig af mennesker og kaldes infralydpå den anden side er lyde, der har en frekvens, der er større end 20.000 Hz, også uhørlige for os, kendt som ultralyd. Vil du vide mere om emnet? Få adgang til vores tekst om infralyd og ultralyd.

Af Rafael Hellerbrock
Fysikklærer

Kilde: Brasilien skole - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/intensidade-timbre-altura.htm