Intensiteit, timbre en hoogte zijn kenmerken, of eigenschappen van klinkt. Geluidsintensiteit verwijst naar het vermogen van de emitterende bron, evenals de hoeveelheid energie wat geluid kan dragen; timbre verwijst naar de vorm van geluidstrillingen en toonhoogte wordt op zijn beurt bepaald door de frequentie van het geluid.
Kijkenook: Golfclassificatie: wat zijn golven en wat zijn hun belangrijkste kenmerken?
Intensiteit
DE intensiteitsonoor meet de hoeveelheid energie die een geluidsgolf elke seconde kan overbrengen over een oppervlakte van 1 m². De intensiteit is gerelateerd aan de amplitude van de golf en wordt gedefinieerd door de potentie uitgegeven door de bron gedeeld door de Oppervlakte van het geluidsgolffront, zoals hieronder weergegeven:
I - Geluidsintensiteit (W/m²)
P - Vermogen (W)
A - Oppervlakte golffront (m²)
De volgende afbeelding illustreert het geluidsgolffront, dat is gevormd Circulaire, aangezien de geluiden driedimensionaal zijn en zich met dezelfde snelheid in alle richtingen voortplanten:
Door de figuur is het mogelijk om te zien dat, als we een afstand r verplaatsen, het gebied van het golffront neemt toe met het kwadraat van de afstand. Omdat het een sferische golf is, kan dit gebied worden berekend met de uitdrukking 4πr².
ondanks de eenheid voor geluidsintensiteitde watt per vierkante meter zijn, wordt de geluidsintensiteit gewoonlijk gemeten in a logaritmische schaal bekend als bel schaal, gemaakt door de uitvinder van de telefoon, Alexander Graham Bell.
De Bell-schaal gebruikt de eigenschappen van de logaritme met grondtal 10 om geluiden van verschillende intensiteiten te vergelijken, daarom is de laagste waarde op deze schaal ook de laagste hoorbare geluidsintensiteitswaarde (genaamd ik0), over 10-12 W/m², ook gekend als hoorbaarheidsdrempel. Volgens deze schaal zijn geluiden van verschillende intensiteit gerelateerd aan I0 op de volgende manier:
nee – aantal bel
Door de logaritmische eigenschappen in de gepresenteerde vergelijking toe te passen, wordt de volgende uitdrukking verkregen:
Met de bovenstaande berekening kunt u het aantal decibel van een geluidsgolf met intensiteit I berekenen. De decibel is een subveelvoud van tien keer kleiner dan de bel. Hieruit is het mogelijk om te begrijpen dat een geluid van 20 decibel 10 keer sterker is dan bijvoorbeeld een geluid van 10 decibel.
Wanneer een geluid heeft grote intensiteit, we zeggen dat dit geluid is sterk, integendeel, het is een geluid zwak.
Kijkenook: Ontdek enkele ontdekkingen in de natuurkunde die per ongeluk zijn gebeurd
Briefhoofd
O timbre het is het kenmerk van geluiden dat ons in staat stelt om een muzieknoot die bijvoorbeeld door een piano wordt uitgezonden, te onderscheiden van een viool. Het timbre is de geluidsgolf vorm, heeft elk muziekinstrument zijn eigen vibratiemodus, wat resulteert in de productie van een karakteristiek geluid.
Het timbre zorgt er ook voor dat de menselijke stem voor elk individu anders is, waardoor we bijvoorbeeld apparaten kunnen activeren via spraakopdrachten.
Hoogte
De hoogte van een geluid is gerelateerd aan zijn frequentie, die het aantal meet oscillaties dat de geluidsgolf elke seconde produceert. De maat voor de frequentie wordt gegeven in hertz (Hz).
n - aantal oscillaties
Δt – tijdsinterval(s)
De geluidsfrequentie kan worden verkregen via de voortplantingssnelheid: en de golflengte van het geluid. Kijk maar:
v - voortplantingssnelheid (m/s)
λ – golflengte (m)
f - frequentie (Hz)
Mensen kunnen geen enkele geluidsfrequentie horen, sterker nog, onze waarneming is vrij beperkt: we kunnen alleen frequenties horen die in bereik van 20 Hz tot 20.000 Hz, dit interval staat bekend als hoorbaar spectrum.
Elk geluid met een frequentie lager dan 20 Hz is voor mensen onhoorbaar en wordt infrageluid, aan de andere kant, geluiden met een frequentie groter dan 20.000 Hz, ook onhoorbaar voor ons, staan bekend als echografie. Meer weten over het onderwerp? Bekijk onze tekst over infrageluid en echografie.
Door Rafael Hellerbrock
Natuurkunde leraar
Bron: Brazilië School - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/intensidade-timbre-altura.htm
