Klankfrekwensiereeks. Die verband tussen die frekwensie van 'n klankgolf, sy lengte en spoed

INHOUDSOPGAWE:

Klankfrekwensiereeks. Die verband tussen die frekwensie van 'n klankgolf, sy lengte en spoed
Klankfrekwensiereeks. Die verband tussen die frekwensie van 'n klankgolf, sy lengte en spoed
Anonim

Daar is nou baie geleenthede op die internet om jou gehoorskerpte aanlyn te toets. Om dit te doen, moet jy 'n video met klank begin, waarvan die frekwensie toeneem. Die skeppers van die toets beveel aan om met oorfone te toets sodat vreemde geraas nie inmeng nie. Die klankfrekwensiereeks in die video begin met sulke hoë waardes dat slegs 'n paar kan hoor. Verder neem die frekwensie van die klank geleidelik af, en aan die einde van die video word 'n geluid gehoor wat selfs 'n persoon met gehoorverlies kan hoor.

Tydens die video word die waarde van die frekwensie van die klank wat gespeel word, aan die gebruiker gewys. Die toetstoestande dui daarop dat die video gestop moet word op die oomblik wanneer 'n persoon die klank kan hoor. Vervolgens moet jy sien op watter punt die frekwensie gestop het. Die waarde daarvan sal dit duidelik maak dat die gehoor normaal is, beter as die meeste mense, of jy moet 'n dokter sien. Sommige toetse wys watter ouderdom die afsnyfrekwensie is wat 'n persoon kan hoor.

Aanlyn gehoortoets
Aanlyn gehoortoets

Wat is klank en klankgolf

Klank is 'n subjektiewe sensasie, maar ons hoor dit omdat iets werkliks in ons oor bestaan. Dit is 'n klankgolf. Fisici stel belang in hoe die sensasies wat ons ervaar verband hou met die eienskappe van die klankgolf.

Baie harde klank
Baie harde klank

Klankgolwe is longitudinale meganiese golwe met 'n klein amplitude, waarvan die frekwensiereeks 20 Hz-20 kHz is. Klein amplitude is wanneer die verandering in druk as gevolg van kompressie-rarefaksie baie minder is as die druk in hierdie medium. In lug, in gebiede van kompressie-rarefaksie, is die verandering in druk baie minder as atmosferiese druk. As die amplitude van dieselfde orde of groter as atmosferiese druk is, dan is dit nie meer klankgolwe nie, maar skokgolwe, hulle versprei teen supersoniese spoed.

Gehoor van klanke

Ons het reeds uitgepluis wat die reeks klankfrekwensies is, maar wat lê buite die grense daarvan? As die frekwensie minder as 20 Hz is, word sulke golwe infrasonies genoem. As meer as 20 kHz - dit is ultrasoniese golwe. Beide infra- en ultraklank veroorsaak nie ouditiewe sensasies nie. Die grense is nogal vaag: babas hoor 22-23 kHz, ouer mense kan 21 kHz waarneem, iemand hoor 16 Hz. Dit wil sê, hoe jonger die persoon, hoe hoër is die frekwensie wat hy kan hoor.

Honde hoor hoër frekwensies. Hierdie vermoë van hulle word deur opleiers gebruik, hulle gee opdragte aan ultrasoniese’n fluitjie wat mense nie kan hoor nie. Die figuur toon die frekwensiereekse wat beskikbaar is vir persepsie deur verskillende diere.

Die reeks waargenome frekwensies van verskillende diere
Die reeks waargenome frekwensies van verskillende diere

Klink soos polisiegewere

Kom ons gee 'n voorbeeld van 'n geval wat toon dat die omvang van klankfrekwensies wat deur 'n persoon gehoor word, benaderd is en afhang van individuele kenmerke.

In Washington het die polisie 'n manier gevind om die jeug nie-gewelddadig te versprei. Seuns en meisies het voortdurend naby een van die metrostasies saamgedrom en gesels. Die owerhede het gevoel dat hul doellose tydverdryf inmeng met ander, omdat te veel mense by die ingang ophoop. Die polisie het 'n Muskiettoestel geïnstalleer wat 'n geluid teen 'n frekwensie van 17,5 kHz uitstraal. Hierdie toestel is ontwerp om insekte af te weer, maar die vervaardigers het verseker dat klankgolwe van hierdie frekwensie slegs deur tieners vanaf 13 en nie ouer as 25 jaar oud waargeneem word nie.

ultrasoniese afweerder
ultrasoniese afweerder

Danksy die toestel was dit moontlik om van jongmense ontslae te raak, maar 'n 28-jarige man het 'n geluid gehoor en by die stadsadministrasie gekla. Plaaslike owerhede moes ophou om die toestel te gebruik.

Gollengtereeks

Klankfrekwensiegolwe in verskillende omgewings het verskillende eienskappe. Die lengte en spoed van voortplanting van die golf verskil. In lug (by kamertemperatuur) is die spoed 340 m/s.

Oorweeg golwe met frekwensies wat vir ons in die hoorbare reeks is. Hul minimum lengte is 17 mm, die maksimum is 17 m. Die klank met die kleinste golflengte is op die rand van ultraklank, en met die grootste -naderende infraklank.

Klankgolfspoed

Daar word geglo dat lig onmiddellik beweeg, maar dit neem 'n sekere tyd vir klank om te reis. Trouens, lig het ook spoed, dis net die limiet, vinniger as lig, niks beweeg nie. Wat klank betref, is die voortplanting daarvan in lug van die grootste belang, hoewel die spoed van 'n klankgolf in digter media baie hoër is. Oorweeg 'n donderstorm: eers sien ons 'n weerligstraal, dan hoor ons 'n rol donderweer. Klank word vertraag omdat die spoed daarvan baie keer stadiger is as die spoed van lig. Vir die eerste keer is die spoed van klank gemeet deur die tydinterval tussen 'n musketskoot en die klank vas te stel. Toe het hulle die afstand tussen die instrument en die navorser geneem en dit gedeel deur die tyd van die "vertraging" van die klank.

Hierdie metode het twee nadele. Eerstens is dit die fout van die stophorlosie, veral op 'n kort afstand van die klankbron. Tweedens is dit die spoed van die reaksie. Met hierdie meting sal die resultate nie akkuraat wees nie. Om die spoed te bereken, is dit geriefliker om die bekende frekwensie van 'n spesifieke klank te neem. Daar is 'n frekwensiegenerator, 'n toestel met 'n reeks oudiofrekwensies van 20 Hz tot 20 kHz.

Oudiofrekwensiegenerator
Oudiofrekwensiegenerator

Dit word aangeskakel op die verlangde frekwensie, tydens die eksperiment word die golflengte gemeet. Vermenigvuldig beide waardes, kry die spoed van klank.

Hypersonic

Gollengte word bereken deur spoed deur frekwensie te deel, so soos frekwensie toeneem, verminder die golflengte. Dit is moontlik om ossillasies van so 'n hoë frekwensie te skep dat die golflengte van dieselfde grootteorde as die lengte sal weesvrye pad van gasmolekules, soos lug. Dit is hiperklank. Dit plant nie goed voort nie, want lug word nie meer as 'n aaneenlopende medium beskou nie, aangesien die golflengte weglaatbaar is. Onder normale toestande (by atmosferiese druk), is die gemiddelde vrye pad van molekules 10-7 m. Wat is die reeks golffrekwensies? Hulle is nie gesond nie, want ons hoor hulle nie. As ons die frekwensie van hiperklank bereken, blyk dit dat dit 3×109 Hz en hoër is. Hiperklank word gemeet in gigahertz (1 GHz=1 miljard Hz).

Hoe die frekwensie van 'n klank sy toonhoogte beïnvloed

Oudiofrekwensiereeks beïnvloed toonhoogtereeks. Alhoewel die toonhoogte 'n subjektiewe sensasie is, word dit bepaal deur die objektiewe kenmerk van die klank, die frekwensie. Hoë frekwensies produseer 'n hoë klank. Hang die toonhoogte van die klank af van die golflengte? Natuurlik hou spoed, frekwensie en golflengte alles verband. Die klank van dieselfde frekwensie sal egter 'n ander golflengte in verskillende omgewings hê, maar dit sal op dieselfde manier waargeneem word.

Ons hoor klank omdat veranderinge in druk ons oordrom laat vibreer. Die druk verander met dieselfde frekwensie, so dit maak nie saak dat die golflengte verskil in verskillende media nie. As gevolg van dieselfde frekwensie sal ons die klank as hoog of laag ervaar, selfs in water, selfs in lug. In water is die spoed van klank 1,5 km / s, wat amper 5 keer groter is as in lug, daarom is die golflengte baie groter. Maar as die liggaam teen dieselfde frekwensie (sê 500 Hz) in albei omgewings vibreer, sal die toonhoogte dieselfde wees.

Daar is klanke wat nie het nietoonhoogte, byvoorbeeld, die klank "shhhhh". Hulle frekwensieskommelings is nie periodiek nie, maar chaoties, so ons sien dit as geraas.

Aanbeveel: