Akustik
Läran om ljudet
Ljud är egentligen tryckförändringar i något material. För att ett ljud ska uppstå måste något svänga eller vibrera.
När en gitarrsträng vibrerar, rör den sig fram och tillbaka. När den rör sig framåt pressar den ihop luftmolekylerna framför sig. Det blir alltså lite tätare med luftmolekyler framför strängen. Det har bildats en tryckökning.
När gitarrsträngen rör sig bakåt, bildas i stället en trycksänkning framför strängen.
Hörseln
En gitarrsträng kan svänga fram och tillbaka flera hundra gånger varje sekund. Det uppstår då en serie tryckökningar och trycksänkningar i luften runt strängen. Dessa tryckförändringar sprids åt alla håll genom luften från strängen. Tryckförändringarna träffar trumhinnan i örat, där trumhinnan börjar att svänga i samma takt som strängen.
Varje gång din trumhinna träffas av en tryckhöjning, rör den sig inåt. När den träffas av en tryckminskning rör den sig utåt. Innerörat och hjärnan gör sedan om trumhinnans rörelser så att du kan uppfatta det som ett ljud.
Toner - Buller
Om tryckförändringarna, som träffar trumhinnan, är regelbundna upplever du detta som en ton. Om däremot tryckförändringarna kommer oregelbundet, upplever du det som buller.
Regelbundna tryckförändringar ger en ton.
Oregelbundna tryckförändringar ger buller.
Tonhöjd - Frekvens
Tonhöjden bestäms av antalet svängningar per sekund. Antalet svängningar per sekund kallas frekvens. Frekvens mäts i hertz, Hz.
Hög frekvens, många svängningar per sekund, ger en hög ton.
Låg frekvens, få svängningar per sekund, ger en låg ton.
Infraljud
Om en film rullas fram mycket långsamt, hinner ditt öga uppfatta varje bild. Du får då inte intryck av att du ser på en film. I stället tycker du att du ser en massa bilder i rask följd. När bildhastigheten kommer upp i femton till sexton bilder per sekund, flyter de samman till en film.
På samma sätt är det med ljudet. Om frekvensen är mindre än omkring tjugo svängningar per sekund uppfattar inte ditt öra det som en ton. Däremot kan du känna tryckförändringarna i hela kroppen. Ljud som har för låg frekvens för att vi ska kunna höra dem kallas infraljud.
Ultraljud
Din trumhinna kan inte svänga hur snabbt som helst. Som nyfödd kan man uppfatta omkring 20 000 hertz. Med åldern minskar trumhinnans förmåga att svänga snabbt. Det betyder att äldre människor oftast inte kan höra så höga ljud.
Ljud som har för hög frekvens för att vi ska kunna höra dem kallas för ultraljud. Hundar och fladdermöss kan höra betydligt högre ljud än människor. De kan alltså uppfatta det som vi kallar för ultraljud.
Människan kan uppfatta ljud mellan 20 och 20 000 hertz.
Ljud med lägre frekvens kallas infraljud
Ljud med högre frekvens kallas ultraljud
Ljudstyrka
Om tryckförändringarna som träffar ditt öra är stora, kommer din trumhinna att göra stora svängningar. Du upplever det då som ett starkt ljud. Om tryckförändringarna som träffar ditt öra däremot är små, blir trumhinnans rörelse mindre. Du upplever det då som ett svagt ljud.
Stora tryckförändringar ger ett starkt ljud.
Små tryckförändringar ger ett svagt ljud.
Ljudstyrkan mäts i decibel , dB.
Tonhöjden bestäms alltså av antalet svängningar eller tryckförändringar per sekund och ljudstyrkan bestäms av hur stora svängningarna eller tryckförändringarna är.
Ljudets hastighet
Ljudet går olika fort i olika material. I luft är hastigheten omkring 340 m/s. Hastigheten varierar lite med luftens temperatur och ökar när temperaturen ökar.
Nedan följer en tabell över ljudets hastighet i några olika material: