Concept in definitie ABC
Diversen / / July 15, 2022
Geluid is een fysiek effect dat zich manifesteert als een akoestische golfverstoring (akoestische trilling) waarvoor een transmissiemedium nodig is, daarom is het een mechanische golf.
Afgestudeerd in natuurkunde, UNAL
De middelen voor de voortplanting van geluid zijn: gassen (bijvoorbeeld de lucht), vloeistoffen (zoals water) of vaste stoffen (metalen, rotsen, enz.). Geluid plant zich in gassen en vloeistoffen voort als een longitudinale golf, waarbij de voortplantingsrichting door het medium in dezelfde richting is als de golfvoortplanting. Anderzijds kunnen in vaste stoffen de golven ook transversaal zijn, wat betekent dat de amplitude van de geluidsgolf loodrecht staat op de voortplanting van het geluid.
Wat zijn de eigenschappen en kenmerken?
Door geluid als een golf te begrijpen, presenteert het zijn eigen verschijnselen, namelijk: reflectie, interferentie, breking en diffractie.
Reflectie: treedt op wanneer een geluidsgolf een hard oppervlak raakt, volgt de
wet van "de hoek van inval is gelijk aan de hoek van terugkaatsing". Dit gedrag wordt ook waargenomen bij elektromagnetische golven (licht, radio, enz.). De productie van resonerende staande golven op snaren en luchtkolommen is te wijten aan de weerkaatsing van geluidsgolven, wat een fundamenteel fenomeen is in functioneren van blaasinstrumenten. [1]Interferentie: Treedt op wanneer golfpatronen elkaar overlappen. Wanneer gereflecteerde golven interfereren met invallende golven, ontstaan constructieve en destructieve interferentiepatronen. Hierdoor kunnen resonanties die opgesloten staande golven worden genoemd, worden geproduceerd. Dit houdt ook in dat de intensiteit van geluid nabij een hard oppervlak twee keer zo hoog is omdat de gereflecteerde golf en de invallende golf samenkomen in een smal drukgebied. Dit geluidsgedrag wordt benut in microfoons met drukzones, waardoor een verhoogde gevoeligheid mogelijk is. Een ander duidelijk voorbeeld van interferentie is "beating" [2], dat bestaat uit de superpositie van twee geluidsgolven met frequenties die zeer dicht bij elkaar liggen.
breking: is de verandering in geluidsvoortplanting wanneer het een medium binnengaat waar zijn snelheid is anders. Normaal gesproken plant geluid zich in alle richtingen voort vanuit een puntbron, zonder 'bevoorrechte' richting, wat betekent dat de luisteraar alleen kan horen de geluidsgolf die er aanvankelijk op gericht was, kan echter de breking van het geluid de golf naar beneden buigen, zodanig dat er enig geluid wordt opgevangen aanvullend. Dit gebeurt bijvoorbeeld op het oppervlak van koude meren, die dan natuurlijke versterkers blijken te zijn. [4]
diffractie: Treedt op wanneer geluidsgolven rond kleine obstakels 'buigen' of zich voortplanten door kleine gaatjes. Een duidelijk voorbeeld is hoe geluid om hoeken wordt gehoord. Diffractie is belangrijker bij langere golflengten (lage frequentie), daarom kan het zijn hoor lage frequenties rond obstakels beter dan hoge frequenties (golflengten kort).
Tot slot zijn de parameters die geluidsgolven kenmerken snelheid, druk en intensiteit.
Snelheid: de geluidssnelheid in droge lucht is ongeveer gelijk aan:
331,4+0,6 Tm/s (1)
Een betere benadering wordt gegeven door uitdrukking voor een ideaal gas waarbij de geluidssnelheid gelijk is aan:
vsound =√(γRT/M) (2)
Waar γ de adiabatische constante is, is R de ideale gasconstante met een waarde van 8,314 J/mol K, is M de molecuulmassa van het gas en is T de temperatuur- absoluut (gemeten in graden kelvin °K).
Druk: de variatie van de druk veroorzaakt door het geluid, in relatie tot de luchtdruk, stelt u in staat het geluid te quantiseren. In het geval van het menselijk gehoor komt de gehoordrempel overeen met een drukvariatie van iets minder dan een miljardste van de atmosferische druk. Deze gehoordrempel kan worden geformuleerd in termen van druk, vervolgens kan de intensiteit van geluid (gemeten in decibel) als volgt worden uitgedrukt in termen van geluidsdruk:
I=10 log10ik/ik0=20 log10P/P0 (3)
Intensiteit: is het akoestische vermogen per oppervlakte-eenheid gemeten door de 'waarnemer' of beter gezegd luisteraar. Eenheden zijn watt/m2 of watt/cm2. Veel metingen van de geluidsintensiteit worden gedaan ten opzichte van de intensiteit van de standaard gehoordrempel:
Yo0 =10-16 watt/cm2 (4)
Het is gebruikelijk om de intensiteit van geluid in decibel te meten:
I(dB)=10 log10ik/ik0 (5)
Hoe is het begonnen en in welke situaties kunnen we het concept toepassen?
Voor sommigen ontstaat het omdat tijd tijd is, maar het bestaan van geluid begon na de schepping van het heelal, zo'n vijftien miljard jaar later volgens de meest geaccepteerde kosmologische theorieën momenteel.
In zijn vorm als zodanig is de evolutie in de opname van geluiden die kunstmatig door mensen zijn gemaakt, dateert het uit het jaar 1857, op 25 maart, toen León Scott zijn handtekeningtelefoon patenteerde. We gaan dan door de fonograaf, de grammofoon, de platenspeler, de draadbandrecorder, de spoelbandrecorder open, de compactcassette, het eerste optische systeem, de ProDigi, de DASH, de compact disc (CD), de MP3, de dvd en de Blu-ray.