Det finns fyra grundläggande typer av ljudvågor som genereras av oscillatorer, och var och en av dessa vågor har en egen ljudkvalitet.
Låt oss undersöka varje vågtyp i detalj:
Sinusvåg
Hur ser den ut?
En jämn böljande signal som rör sig mellan extremer.
Hur låter den?
Ett mycket jämnt och runt ljud.
Extra
En sinusvåg är den renaste typen av ljudvåg, all energi är fokuserad på en grundläggande frekvens
Fyrkantsvåg
Hur ser den ut?
En signal som växlar abrupt mellan ytterligheter på ett växelvis sätt.
Hur låter den?
Ett ljusare mer bestämt ljud, som är lite hårt (ser kvadratiskt ut i formen).
Extra
Fyrkantsvågen består av en serie sinustoner. MEN den innehåller bara udda deltoner (3,5,7,9 … etc.). Dessa deltoner minskar i ljudstyrka när de kommer längre från grundtonen (de är omvänt proportionella).
Trekantsvåg
Hur ser den ut?
En kantig signal som rör sig i raka linjer mellan ytterligheter (ser triangulär ut när den ses).
Hur låter den?
Vi hör trekantsvågen som ett mer rundat ljud (närmare sinusvågen än fyrkantsvågen).
Extra
Trekantsvågen består av många individuella sinusvågor. Liksom fyrkantsvågen innehåller trekantsvågen bara udda deltoner, men dessa minskar i amplitud mycket snabbare än i fyrkantsvågen (de är omvänt proportionella mot kvadraten av den harmoniska frekvensen).
Sågtandsvåg
Hur ser den ut?
En taggig våg som sluttar långsamt upp och sedan plötsligt faller tillbaka (ser ut som en sågkant).
Hur later den?
Extra
Sågtandvågen består av individuella sinustoner och innehåller alla deltoner av grundfrekvensen. Amplituden hos dessa deltoner minskar med exakt samma takt som hos fyrkantsvågen.
Frekvens och amplitud
Ljudvågor produceras när ett objekt vibrerar fram och tillbaka och skapar ett vibrationsmönster i luften (se också – Var kommer ljud ifrån). Dessa vibrationer kan mätas och ses med hjälp av ett oscilloskop. Vi kan sedan se hur förändringar i ljudvågens egenskaper påverkar det vi hör.
Pitch = Frekvens
Ju snabbare ett objekt vibrerar fram och tillbaka, desto högre vibrationsfrekvens. Frekvens är ett mått på antalet fram och tillbaka rörelser (cykler) som äger rum under varje sekund. Ju högre vibrationsfrekvens, desto högre tonhöjd hör vi.
Se hur frekvensvågorna ökar när pitchen stiger:
Se hur frekvensvågorna minskar när pitchen faller:
Fakta
När vi spelar lågfrekventa ljud på en högtalare kan vi ibland se att högtalarkonen rör sig. Det beror på att högtalaren skapar ett lågfrekvent ljud och vibrerar med låg hastighet. När högtalaren återger ett högfrekvent ljud, rör den sig så snabbt att vi inte längre kan se vibrationerna.
Loudness = Amplitud
Ju längre ett objekt vibrerar fram och tillbaka, desto större är amplituden. Ju större amplituden på en ljudvåg, desto högre verkar det vara.
Fakta
De svagaste ljuden flyttar en högtalarkon endast lite, medan de starkaste ljuden flyttar en högtalarkon mycket.
Se hur vågornas amplitud ökar när ett ljud tonas in:
Se hur vågornas amplitud minskar när ljudet tonas ut:
VAR FÖRSIKTIG: HÖGA LJUD KAN SKADA DINA ÖRON PERMANENT!!!
Aktivitet
Nästa gång det är åskväder, lyssna på ljudet från åska och räkna antalet sekunder mellan blixtnedslaget och åskrullen. Kan du ta reda på hur långt bort stormen är från dig?
Extra
Ljudets hastighet
Ibland tror människor att ljusa och låga ljud reser i olika hastigheter. Detta är FEL. Alla ljud färdas med en fast hastighet (343 m / s i luften (768 mph)). Det är viktigt att notera att ljudets hastighet skiljer sig från frekvensen, hastigheten med vilken ljudvågen svänger (rör sig fram och tillbaka). Ett högfrekvent ljud och ett lågfrekvent ljud färdas med samma hastighet. MEN, högfrekvensljudet kommer att innehålla mångat fler vågcykler än lågfrekvensljudet. Ljusets hastighet är mycket snabbare än ljud (299,792,458 m / s (670,616,629 mph)). Ljushastigheten är så snabb att våra mänskliga ögon helt enkelt ser det som ett ögonblick. Skillnaden mellan ljudets hastighet och ljusets hastighet är orsaken till att du ofta kan se saker som är långt borta innan du hör dem. Blixt och åska är ett bra exempel på detta.
Blixt och åska = Ljud och ljud
När blixt och åska sker på samma gång, vet du att stormen är över dig. När det är en fördröjning mellan blixtnedslaget och åskan som når dig, vet du att stormen är längre bort från dig. Ljudet reser 343 meter varje sekund. Så om det är en sekunds fördröjning mellan blixtnedslaget och åskan, vet vi att stormen är 343 meter från oss (1s x 343m = 343m / s). Om det är en två sekunders fördröjning, vet vi att stormen är 686 meter bort från oss (2s x 343m = 686m / s) och om det är en tio sekunders fördröjning, vet vi att stormen är 3430 meter från oss (10s x 343 m = 3430 m / s).
Det finns fyra grundläggande typer av ljudvågor som genereras av oscillatorer, och var och en av dessa vågor har en egen ljudkvalitet.
Låt oss undersöka varje vågtyp i detalj:
Sinusvåg
Hur ser den ut?
En jämn böljande signal som rör sig mellan extremer.
Hur låter den?
Ett mycket jämnt och runt ljud.
Extra
En sinusvåg är den renaste typen av ljudvåg, all energi är fokuserad på en grundläggande frekvens
Fyrkantsvåg
Hur ser den ut?
En signal som växlar abrupt mellan ytterligheter på ett växelvis sätt.
Hur låter den?
Ett ljusare mer bestämt ljud, som är lite hårt (ser kvadratiskt ut i formen).
Extra
Fyrkantsvågen består av en serie sinustoner. MEN den innehåller bara udda deltoner (3,5,7,9 … etc.). Dessa deltoner minskar i ljudstyrka när de kommer längre från grundtonen (de är omvänt proportionella).
Trekantsvåg
Hur ser den ut?
En kantig signal som rör sig i raka linjer mellan ytterligheter (ser triangulär ut när den ses).
Hur låter den?
Vi hör trekantsvågen som ett mer rundat ljud (närmare sinusvågen än fyrkantsvågen).
Extra
Trekantsvågen består av många individuella sinusvågor. Liksom fyrkantsvågen innehåller trekantsvågen bara udda deltoner, men dessa minskar i amplitud mycket snabbare än i fyrkantsvågen (de är omvänt proportionella mot kvadraten av den harmoniska frekvensen).
Sågtandsvåg
Hur ser den ut?
En taggig våg som sluttar långsamt upp och sedan plötsligt faller tillbaka (ser ut som en sågkant).
Hur later den?
Extra
Sågtandvågen består av individuella sinustoner och innehåller alla deltoner av grundfrekvensen. Amplituden hos dessa deltoner minskar med exakt samma takt som hos fyrkantsvågen.
Frekvens och amplitud
Ljudvågor produceras när ett objekt vibrerar fram och tillbaka och skapar ett vibrationsmönster i luften (se också – Var kommer ljud ifrån). Dessa vibrationer kan mätas och ses med hjälp av ett oscilloskop. Vi kan sedan se hur förändringar i ljudvågens egenskaper påverkar det vi hör.
Pitch = Frekvens
Ju snabbare ett objekt vibrerar fram och tillbaka, desto högre vibrationsfrekvens. Frekvens är ett mått på antalet fram och tillbaka rörelser (cykler) som äger rum under varje sekund. Ju högre vibrationsfrekvens, desto högre tonhöjd hör vi.
Se hur frekvensvågorna ökar när pitchen stiger:
Se hur frekvensvågorna minskar när pitchen faller:
Fakta
När vi spelar lågfrekventa ljud på en högtalare kan vi ibland se att högtalarkonen rör sig. Det beror på att högtalaren skapar ett lågfrekvent ljud och vibrerar med låg hastighet. När högtalaren återger ett högfrekvent ljud, rör den sig så snabbt att vi inte längre kan se vibrationerna.
Loudness = Amplitud
Ju längre ett objekt vibrerar fram och tillbaka, desto större är amplituden. Ju större amplituden på en ljudvåg, desto högre verkar det vara.
Fakta
De svagaste ljuden flyttar en högtalarkon endast lite, medan de starkaste ljuden flyttar en högtalarkon mycket.
Se hur vågornas amplitud ökar när ett ljud tonas in:
Se hur vågornas amplitud minskar när ljudet tonas ut:
VAR FÖRSIKTIG: HÖGA LJUD KAN SKADA DINA ÖRON PERMANENT!!!
Aktivitet
Nästa gång det är åskväder, lyssna på ljudet från åska och räkna antalet sekunder mellan blixtnedslaget och åskrullen. Kan du ta reda på hur långt bort stormen är från dig?
Extra
Ljudets hastighet
Ibland tror människor att ljusa och låga ljud reser i olika hastigheter. Detta är FEL. Alla ljud färdas med en fast hastighet (343 m / s i luften (768 mph)). Det är viktigt att notera att ljudets hastighet skiljer sig från frekvensen, hastigheten med vilken ljudvågen svänger (rör sig fram och tillbaka). Ett högfrekvent ljud och ett lågfrekvent ljud färdas med samma hastighet. MEN, högfrekvensljudet kommer att innehålla mångat fler vågcykler än lågfrekvensljudet. Ljusets hastighet är mycket snabbare än ljud (299,792,458 m / s (670,616,629 mph)). Ljushastigheten är så snabb att våra mänskliga ögon helt enkelt ser det som ett ögonblick. Skillnaden mellan ljudets hastighet och ljusets hastighet är orsaken till att du ofta kan se saker som är långt borta innan du hör dem. Blixt och åska är ett bra exempel på detta.
Blixt och åska = Ljud och ljud
När blixt och åska sker på samma gång, vet du att stormen är över dig. När det är en fördröjning mellan blixtnedslaget och åskan som når dig, vet du att stormen är längre bort från dig. Ljudet reser 343 meter varje sekund. Så om det är en sekunds fördröjning mellan blixtnedslaget och åskan, vet vi att stormen är 343 meter från oss (1s x 343m = 343m / s). Om det är en två sekunders fördröjning, vet vi att stormen är 686 meter bort från oss (2s x 343m = 686m / s) och om det är en tio sekunders fördröjning, vet vi att stormen är 3430 meter från oss (10s x 343 m = 3430 m / s).
