Werkstuk: Geluid
Geluid
1. Wat is geluid?
Wanneer ons oor plotseling een geluid hoort, dan richten onze ogen zich naar de plaats of in die richting, vanwaar het geluid komt. Wij zien dan, dat op die plaats iets gebeurt, dat een geluidsindruk bij ons teweegbrengt.
Wij spreken bij het afschieten van een geweer van een knal. Een wagen die over een straat rijdt, ratelt, bladeren ritselen, een beek ruist, ruiten rinkelen, regen klettert, de wind suist of loeit. Zo`n geluid noemen wij een geruis. Het geluid van een aangestreken snaar, een aangeslagen gong of klok of van een aangeslagen stemvork, noemen we een toon.
2. Voortplanting van geluid.
Voor geluid zijn er 3 dingen nodig:
1. Een bron die een tamelijk snelle trilling veroorzaakt;
2. Een tussenstof zoals lucht;
3. Een ontvanger zoals je gehoor of een microfoon.
De snelheid van geluid in 1 sec is onafhankelijk van de hoogte, sterkte en de klank van de toon.
Dus alle tonen in een bepaalde tussenstof planten zich met de zelfde snelheid voort.
Een paar voorbeelden zijn:
de snelheid van een trilling door lucht is 340 meter per seconde (m/s).
Door staal gaat de snelheid van de trilling met 5100 m/s, en door water plant de trilling zich voort met 1500 m/s.
3. Trillingen.
Als een snaar is aangestreken, nemen wij een toon waar en zien tegelijkertijd de snaar trillen. Houd de trilling op, dan houdt ook direct het geluid op. De aangeslagen snaar trilt om zijn eigen evenwichtsstand. De evenwichtsstand is de stand waarin een trillend voorwerp na enige tijd tot stilstand komt. De ruimte tussen het evenwichtsstand en de grootste uitslag van de golf heet de amplitude. Hoe groter de amplitude, des te harder klinkt het geluid. De geluidssterkte (geluidsdruk) wordt meestal uitgedrukt in de eenheid decibel (dB). Je kunt een trilling weergeven met een schrijfstemvork en met een toongenerator met oscilloscoop, zie afbeelding.
4. De frequentie en toonhoogte.
Een hele trilling is als een voorwerp één keer heen en weer om zijn eigen evenwichtsstand is geweest. De tijdsduur van deze trilling heet de trillingstijd (T) in seconden (s). Dit geldt ook bij een geluidstrilling. Het aantal trillingen per seconde heet de frequentie (f). De frequentie, ook wel trillingsgetal genoemd, wordt uitgedrukt in de eenheid hertz (Hz). Hoe hoger de frequentie, des te hoger de toon. De sterkte van een trilling kun je meten met een decibelmeter.
5. Geluidsgolven.
Als je een steentje in het water gooit, ontstaan er kringen. Het water begint te golven. Het steentje heeft het water in trilling gebracht. De kringen in het water worden steeds wijder. Het water geeft de trilling door. Een trilling die door een stof wordt doorgegeven heet een golf.
Hier komt een afbeelding van een man die een steen in het water gooit.
Een golf is een trilling die wordt doorgegeven.
Het steentje veroorzaakte watergolven. Geluidstrillingen die zich voortplanten door de lucht heten geluidsgolven. Er zijn lopende en staande golven.
lopende golven:
bij een lopende golf gaan steeds meer deeltjes trillen. Ze komen na elkaar in trilling en trillen allemaal in dezelfde frequentie.
Staande golven:
in een golfslagbad wordt het water af en toe in trilling gebracht. De trillingen planten zich voort door het water. Door het water gaat een lopende golf. Als de lopende golf de overkant bereikt, kaatst de golf terug. De teruggekaatste golf gaat tegen de heengaande golf in. De heengaande en de teruggekaatste golf lopen door elkaar heen. Uiteindelijk ontstaan hierdoor plaatsen waar het water zeer heftig trilt en plaatsen waar het niet meer trilt. In het water is nu een staande golf ontstaan.
Plaatsen waar het water niet trilt heten knopen. Een knoop bij een staande golfbeweging is een plaats die niet trilt.
De plaatsen waar het water zeer heftig trilt, heten buiken. Een buik bij een staande golf is een plaats die het heftigst trilt.
De golflengte is de lengte van een berg en een dal samen.
6. Resonantie
wordt één van de twee stemvorken, die dezelfde toon geven (zie figuur), aangeslagen, dan horen wij, nadat ze stil gehouden is, van die andere een toon. De eerste stemvork heeft trillingen aan de lucht meegedeeld, die weer de andere in beweging hebben gebracht. Deze overdracht heeft alleen plaats, wanneer de beiden stemvorken precies gelijk gestemd zijn, dus precies de zelfde frequentie hebben.
De zwakke stootjes, die de lucht van de eerste stemvork ontvangen heeft, zijn dus in staat geweest om een dikke, stalen stemvork in trilling te brengen. De stemvork is net een zware schommel; wanneer deze een zwakke stoot ontvangt op het juiste ogenblik, dus wanneer hij in dezelfde richting schommelt, dan wordt de schommeling erven steeds groter. Zo krijgt de tweede stemvork zeer veel stootjes in dezelfde tempo, waarin zij zelf trilt. Na een paar seconden zijn reeds een duizendtal stootjes toegebracht, die de eerste versterkt hebben. Bovendien helpt ook de klankkast, die zich onder de stemvork bevindt, mee, doordat de luchtruim daarvan zo groot is, dat ze ook de trillingen van dit tempo opneemt en dan zelf ook de stootjes op de stemvork versterkt. Wij zeggen nu, dat de tweede stemvork met de eerste meetrilt of resoneert en wij noemen het verschijnsel resonantie
7. Muziekinstrumenten.
Muziekinstrumenten zijn geluidsbronnen, die bepaalde tonen kunnen voortbrengen. Wij onderscheiden ze in:
1. Snaarinstrumenten, zoals de viool, de piano, de gitaar. Hier worden snaren door strijken, aanslaan of tokkelen in trilling gebracht.
2.Slaginstrumenten, zoals de stemvork, triangel, gong, bekken, klok, trom, waarbij staven, platen of vliezen door aanslaan in trilling komen.
3. Blaasinstrumenten, zoals orgelpijp, fluit, klarinet, harmonica, trompet, horen; hierbij komt een luchtkolom door aanblazen in trilling.
1. Snaren.
Bij een piano, een viool, een mandoline worden snaren van metaal of kattendarm in trilling gebracht, die dan tonen voortbrengen. Die tonen worden versterkt door de snaren op een klankkast of klankbodem te bevestigen. Op zo`n klankbodem zijn kammen aangebracht, waarover de snaar is gespannen. Om de tonen te bestuderen heb je de sonometer, zie figuur.
Wordt een snaar korter gemaakt, wordt de toon hoger. Het trillingsgetal van de snaar wordt dus ook groter. Wordt aan het einde van een snaar (zie figuur sonometer) een zwaarder gewicht gehangen (wordt het spannend gewicht van de snaar groter), dan wordt ook de toon hoger. Ook als een snaar dunner is, wordt de toon ook hoger.
2. Staven.
Een stemvork (zie figuur) is een omgebogen stalen staaf. Hoe ze trilt zie je in de andere figuur. Er zijn dus 2 knopen. Waar de steel bevestigd is, is dus een buik. Is de stemvork op een klankkast geplaatst, dan zal, doordat de steel sterk in trilling is ook de bovenkant van de klankkast en daardoor ook de lucht in de klankenkast in trilling komen. Door die trillende lucht wordt de toon dan aanmerkelijk versterkt.
3. Vliezen en membranen.
Een gespannen vlies of membraan van dierlijke blaas of van perkament zal, geslagen, een samenstel van tonen geven, waaruit een bepaalde muzikale toon niet te herkennen is. Dit is bijvoorbeeld het geval bij de trommel, waarbij het vlies over een klankkast gespannen is; de rand is daarbij een knooplijn. Ook is dit het geval bij de tamboerijn.
4. Orgelpijpen.
Fluitpijpen:
De orgelpijpen worden onderscheiden in fluitpijpen en tongpijpen. Een fluitpijp bestaat uit een metalen of houten buis, die van boven open of gesloten is. Men onderscheidt daarna open en gesloten orgelpijpen. De lucht wordt door de voet V (zie figuur) en een nauwe spleet tegen de bovenlip B geblazen (O is de onderlip), de opening tussen onder en bovenlip, heet de mond der orgelpijp, waardoor de lucht in trilling komt. De trillingen worden overgebracht op de lucht in de orgelpijp, die dan ook in trilling komt en de toon versterkt.
Tongpijpen:
De tongpijp heeft een metalen veer, de tong T (zie figuur), die in een opening sluit. De lucht, die ook hier door de voet geblazen wordt, brengt de tong in trilling en deze doet weer de lucht in de geluidsbeker G, die op de opening geplaatst is, in trilling verkeren. Zowel van de geluidsbeker als van de tong hangt de toonhoogte af. Met een metalen staafje D kan de lengte van tong en daardoor het trillingsgetal ervan gewijzigd worden. Van de trilling van de tong wordt nog gebruikt gemaakt bij: de harmonica, de klarinet, de hobo, en de saxofoon. En ook bij de koperen blaasinstrumenten, zoals de trompet en de hoorn, die zelf zonder tong zijn, maar waarbij de lippen van de blazer als zodanig dienst te doen.
8. Gehoor en geluidshinder.
Een goed menselijk gehoor kan trillingen met een frequentie tussen de 20 Hz en de 20.000 Hz waarnemen als geluid. Maar voor de geluiden van 500 Hz tot 8000 Hz is ons menselijk gehoor het gevoeligst. Dit frequentiebereik is ook ongeveer het bereik van een menselijke stem. Zie tabel.
Gehoorverlies.
Wanneer je gehoor niet goed is, moet je naar een oorarts. Dan wordt er voor allebei je oren een gehoortest gedaan. Hierbij wordt je gehoor vergeleken met een goed menselijk gehoor. Bij verschillende frequenties wordt je gehoor gemeten. Dit geeft aan, hoeveel dB je gehoordrempel hoger is dan bij een goed gehoor. Een gehoorverlies van meer dan 20 dB is hinderlijk. Een gehoorapparaat kan dan een oplossing bieden.
Wat kan er aan geluidsoverlast gedaan worden?
Voorbeelden van duurzame oplossingen:
- Auto`s mogen niet harder rijden dan toegestaan is.
- Er wordt weer een autoloze zondag ingevoerd.
Voorbeelden van niet duurzame oplossingen:
- Het plaatsen van geluidsschermen of geluidswallen langs drukke wegen.
- Het monteren van dubbele beglazing in gebouwen.
Een moderne geluidsscherm.
9. Terugkaatsing van het geluid.
Het geluid breidt zich in het algemeen in alle richtingen de lucht uit. Harde dingen zoals een muur, bomen, bergen, e.d werpen het geluid terug. Wij horen dan een echo. Een echo wordt ook gebruikt om de ligging van een nog niet geboren kind in de buik van de moeder te zien. Zie figuur. Dit wordt gedaan met behulp van ultrasone trillingen. Ultrasone trillingen is onhoorbaar voor de mens.
Als je in een grote zaal bent en je praat tegen iemand kan het voorkomen dat het geluid een tijdje blijft hangen. Dit verschijnsel heet nagalm. Nagalm kan zeer hinderlijk wezen. Maar het kan ook nuttig toegepast worden, bijvoorbeeld bij echografie en sonar. Zie figuur.
Schepen hebben vaak een sonarinstallatie. Hiermee kan de diepte van de vaargeul bepaald worden. Dit gaat als volgt:
1 er wordt een ultrasone trilling naar de bodem van de zee gezonden,
2 de bodem kaatst de trilling terug en
3 de sonar vangt de echo op.
Uit het tijdsverschil tussen 1 en 3 berekent de computer van de sonar de diepte van de vaargeul.
10.Hoe werkt een microfoon?
Met een microfoon kun je geluid opnemen. Met een luidspreker kan je het opgenomen geluid weer afspelen. Dat kan direct, bijvoorbeeld een DJ die een plaat aankondigt, maar ook op een computer of CD. Een luidspreker maakt van een elektrisch signaal geluid, een microfoon maakt van geluid een elektrisch signaal. Om de werking van een microfoon te begrijpen moet je iets weten van inductiestromen.
INDUCTIESTROOM
We hebben de volgende proefopstelling: Een spoel is aangesloten op een ampèèremeter die zeer kleine stromen kan meten. In de buurt van de spoel bevindt zich een magneet.
Als je vervolgens de magneet naar de spoel toe beweegt, slaat de ampèèremeter even uit. In de spoel ontstaat dus een elektrische stroom. Als de magneet niet beweegt, geeft de ampèèremeter geen stroom aan. Als je de magneet terug trekt, gaat de wijzer de andere kant op. De stroom loopt dan in tegengestelde richting door de spoel. Dus alleen als de magneet beweegt in de buurt van een spoel ontstaat er een elektrische stroom in de spoel. Deze stroom heet inductiestroom.
Schema van een microfoon
Als je in de microfoon praat, gaat een plaatje trillen. Aan het plaatje zit een spoel. De spoel trilt door het plaatje mee in de buurt van een magneet. In de spoel ontstaan inductiestromen. Deze inductiestromen kan je vervolgens opnemen of versterkt afspelen
In een geluidsbox zitten meestal 2 of meer luidsprekers. In elke luidspreker zit een magneet. Daarom nu eerst wat theorie over magneten.
Magneten trekken voorwerpen aan waarin ijzer, kobalt of nikkel zit. De uiteinden van een magneet heten noordpool en zuidpool. Als je magneten met gelijke polen bij elkaar houdt, stoten ze elkaar af. Als je ongelijke polen bij elkaar houdt, trekken ze elkaar aan.
Spoel
Een spoel is een lange koperdraad die om een klos gewikkeld is. Als er een stroom door de koperdraad loopt, werkt de spoel als magneet. Zo'n magneet heet een elektromagneet. De noordpool en zuidpool van een magneet kun je verwisselen door de stroomrichting om te keren. Een elektromagneet kun je sterker maken. Dit kan bijvoorbeeld door de stroomsterkte groter te maken.
Luidspreker
In een luidspreker zitten een spoel en een magneet. De spoel zit vast op een kartonnen toeter. Deze toeter heet de conus. Bij het weergeven van geluid gaan er kleine elektrische stroompjes door de spoel. De spoel wordt dan magnetisch. De spoel wordt dan bv. aangetrokken door de magneet. De conus beweegt dan naar achteren. Als de richting van de spoel verandert, verandert ook de richting van de kracht. De conus gaat dan de andere kant op. Door de richting van de stroom te veranderen kun je de conus laten trillen. Je kunt de stroom door de spoel ook sterker maken. Bij een grotere
stroom beweegt de conus verder. Dan is de amplitude groter. De geluidsterkte wordt dan ook groter.
1. Wat is geluid?
Wanneer ons oor plotseling een geluid hoort, dan richten onze ogen zich naar de plaats of in die richting, vanwaar het geluid komt. Wij zien dan, dat op die plaats iets gebeurt, dat een geluidsindruk bij ons teweegbrengt.
Wij spreken bij het afschieten van een geweer van een knal. Een wagen die over een straat rijdt, ratelt, bladeren ritselen, een beek ruist, ruiten rinkelen, regen klettert, de wind suist of loeit. Zo`n geluid noemen wij een geruis. Het geluid van een aangestreken snaar, een aangeslagen gong of klok of van een aangeslagen stemvork, noemen we een toon.
2. Voortplanting van geluid.
Voor geluid zijn er 3 dingen nodig:
1. Een bron die een tamelijk snelle trilling veroorzaakt;
2. Een tussenstof zoals lucht;
3. Een ontvanger zoals je gehoor of een microfoon.
De snelheid van geluid in 1 sec is onafhankelijk van de hoogte, sterkte en de klank van de toon.
Dus alle tonen in een bepaalde tussenstof planten zich met de zelfde snelheid voort.
Een paar voorbeelden zijn:
de snelheid van een trilling door lucht is 340 meter per seconde (m/s).
Door staal gaat de snelheid van de trilling met 5100 m/s, en door water plant de trilling zich voort met 1500 m/s.
3. Trillingen.
Als een snaar is aangestreken, nemen wij een toon waar en zien tegelijkertijd de snaar trillen. Houd de trilling op, dan houdt ook direct het geluid op. De aangeslagen snaar trilt om zijn eigen evenwichtsstand. De evenwichtsstand is de stand waarin een trillend voorwerp na enige tijd tot stilstand komt. De ruimte tussen het evenwichtsstand en de grootste uitslag van de golf heet de amplitude. Hoe groter de amplitude, des te harder klinkt het geluid. De geluidssterkte (geluidsdruk) wordt meestal uitgedrukt in de eenheid decibel (dB). Je kunt een trilling weergeven met een schrijfstemvork en met een toongenerator met oscilloscoop, zie afbeelding.
4. De frequentie en toonhoogte.
Een hele trilling is als een voorwerp één keer heen en weer om zijn eigen evenwichtsstand is geweest. De tijdsduur van deze trilling heet de trillingstijd (T) in seconden (s). Dit geldt ook bij een geluidstrilling. Het aantal trillingen per seconde heet de frequentie (f). De frequentie, ook wel trillingsgetal genoemd, wordt uitgedrukt in de eenheid hertz (Hz). Hoe hoger de frequentie, des te hoger de toon. De sterkte van een trilling kun je meten met een decibelmeter.
5. Geluidsgolven.
Als je een steentje in het water gooit, ontstaan er kringen. Het water begint te golven. Het steentje heeft het water in trilling gebracht. De kringen in het water worden steeds wijder. Het water geeft de trilling door. Een trilling die door een stof wordt doorgegeven heet een golf.
Hier komt een afbeelding van een man die een steen in het water gooit.
Een golf is een trilling die wordt doorgegeven.
Het steentje veroorzaakte watergolven. Geluidstrillingen die zich voortplanten door de lucht heten geluidsgolven. Er zijn lopende en staande golven.
lopende golven:
bij een lopende golf gaan steeds meer deeltjes trillen. Ze komen na elkaar in trilling en trillen allemaal in dezelfde frequentie.
Staande golven:
in een golfslagbad wordt het water af en toe in trilling gebracht. De trillingen planten zich voort door het water. Door het water gaat een lopende golf. Als de lopende golf de overkant bereikt, kaatst de golf terug. De teruggekaatste golf gaat tegen de heengaande golf in. De heengaande en de teruggekaatste golf lopen door elkaar heen. Uiteindelijk ontstaan hierdoor plaatsen waar het water zeer heftig trilt en plaatsen waar het niet meer trilt. In het water is nu een staande golf ontstaan.
Plaatsen waar het water niet trilt heten knopen. Een knoop bij een staande golfbeweging is een plaats die niet trilt.
De plaatsen waar het water zeer heftig trilt, heten buiken. Een buik bij een staande golf is een plaats die het heftigst trilt.
De golflengte is de lengte van een berg en een dal samen.
6. Resonantie
wordt één van de twee stemvorken, die dezelfde toon geven (zie figuur), aangeslagen, dan horen wij, nadat ze stil gehouden is, van die andere een toon. De eerste stemvork heeft trillingen aan de lucht meegedeeld, die weer de andere in beweging hebben gebracht. Deze overdracht heeft alleen plaats, wanneer de beiden stemvorken precies gelijk gestemd zijn, dus precies de zelfde frequentie hebben.
De zwakke stootjes, die de lucht van de eerste stemvork ontvangen heeft, zijn dus in staat geweest om een dikke, stalen stemvork in trilling te brengen. De stemvork is net een zware schommel; wanneer deze een zwakke stoot ontvangt op het juiste ogenblik, dus wanneer hij in dezelfde richting schommelt, dan wordt de schommeling erven steeds groter. Zo krijgt de tweede stemvork zeer veel stootjes in dezelfde tempo, waarin zij zelf trilt. Na een paar seconden zijn reeds een duizendtal stootjes toegebracht, die de eerste versterkt hebben. Bovendien helpt ook de klankkast, die zich onder de stemvork bevindt, mee, doordat de luchtruim daarvan zo groot is, dat ze ook de trillingen van dit tempo opneemt en dan zelf ook de stootjes op de stemvork versterkt. Wij zeggen nu, dat de tweede stemvork met de eerste meetrilt of resoneert en wij noemen het verschijnsel resonantie
7. Muziekinstrumenten.
Muziekinstrumenten zijn geluidsbronnen, die bepaalde tonen kunnen voortbrengen. Wij onderscheiden ze in:
1. Snaarinstrumenten, zoals de viool, de piano, de gitaar. Hier worden snaren door strijken, aanslaan of tokkelen in trilling gebracht.
2.Slaginstrumenten, zoals de stemvork, triangel, gong, bekken, klok, trom, waarbij staven, platen of vliezen door aanslaan in trilling komen.
3. Blaasinstrumenten, zoals orgelpijp, fluit, klarinet, harmonica, trompet, horen; hierbij komt een luchtkolom door aanblazen in trilling.
1. Snaren.
Bij een piano, een viool, een mandoline worden snaren van metaal of kattendarm in trilling gebracht, die dan tonen voortbrengen. Die tonen worden versterkt door de snaren op een klankkast of klankbodem te bevestigen. Op zo`n klankbodem zijn kammen aangebracht, waarover de snaar is gespannen. Om de tonen te bestuderen heb je de sonometer, zie figuur.
Wordt een snaar korter gemaakt, wordt de toon hoger. Het trillingsgetal van de snaar wordt dus ook groter. Wordt aan het einde van een snaar (zie figuur sonometer) een zwaarder gewicht gehangen (wordt het spannend gewicht van de snaar groter), dan wordt ook de toon hoger. Ook als een snaar dunner is, wordt de toon ook hoger.
2. Staven.
Een stemvork (zie figuur) is een omgebogen stalen staaf. Hoe ze trilt zie je in de andere figuur. Er zijn dus 2 knopen. Waar de steel bevestigd is, is dus een buik. Is de stemvork op een klankkast geplaatst, dan zal, doordat de steel sterk in trilling is ook de bovenkant van de klankkast en daardoor ook de lucht in de klankenkast in trilling komen. Door die trillende lucht wordt de toon dan aanmerkelijk versterkt.
3. Vliezen en membranen.
Een gespannen vlies of membraan van dierlijke blaas of van perkament zal, geslagen, een samenstel van tonen geven, waaruit een bepaalde muzikale toon niet te herkennen is. Dit is bijvoorbeeld het geval bij de trommel, waarbij het vlies over een klankkast gespannen is; de rand is daarbij een knooplijn. Ook is dit het geval bij de tamboerijn.
4. Orgelpijpen.
Fluitpijpen:
De orgelpijpen worden onderscheiden in fluitpijpen en tongpijpen. Een fluitpijp bestaat uit een metalen of houten buis, die van boven open of gesloten is. Men onderscheidt daarna open en gesloten orgelpijpen. De lucht wordt door de voet V (zie figuur) en een nauwe spleet tegen de bovenlip B geblazen (O is de onderlip), de opening tussen onder en bovenlip, heet de mond der orgelpijp, waardoor de lucht in trilling komt. De trillingen worden overgebracht op de lucht in de orgelpijp, die dan ook in trilling komt en de toon versterkt.
Tongpijpen:
De tongpijp heeft een metalen veer, de tong T (zie figuur), die in een opening sluit. De lucht, die ook hier door de voet geblazen wordt, brengt de tong in trilling en deze doet weer de lucht in de geluidsbeker G, die op de opening geplaatst is, in trilling verkeren. Zowel van de geluidsbeker als van de tong hangt de toonhoogte af. Met een metalen staafje D kan de lengte van tong en daardoor het trillingsgetal ervan gewijzigd worden. Van de trilling van de tong wordt nog gebruikt gemaakt bij: de harmonica, de klarinet, de hobo, en de saxofoon. En ook bij de koperen blaasinstrumenten, zoals de trompet en de hoorn, die zelf zonder tong zijn, maar waarbij de lippen van de blazer als zodanig dienst te doen.
8. Gehoor en geluidshinder.
Een goed menselijk gehoor kan trillingen met een frequentie tussen de 20 Hz en de 20.000 Hz waarnemen als geluid. Maar voor de geluiden van 500 Hz tot 8000 Hz is ons menselijk gehoor het gevoeligst. Dit frequentiebereik is ook ongeveer het bereik van een menselijke stem. Zie tabel.
Gehoorverlies.
Wanneer je gehoor niet goed is, moet je naar een oorarts. Dan wordt er voor allebei je oren een gehoortest gedaan. Hierbij wordt je gehoor vergeleken met een goed menselijk gehoor. Bij verschillende frequenties wordt je gehoor gemeten. Dit geeft aan, hoeveel dB je gehoordrempel hoger is dan bij een goed gehoor. Een gehoorverlies van meer dan 20 dB is hinderlijk. Een gehoorapparaat kan dan een oplossing bieden.
Wat kan er aan geluidsoverlast gedaan worden?
Voorbeelden van duurzame oplossingen:
- Auto`s mogen niet harder rijden dan toegestaan is.
- Er wordt weer een autoloze zondag ingevoerd.
Voorbeelden van niet duurzame oplossingen:
- Het plaatsen van geluidsschermen of geluidswallen langs drukke wegen.
- Het monteren van dubbele beglazing in gebouwen.
Een moderne geluidsscherm.
9. Terugkaatsing van het geluid.
Het geluid breidt zich in het algemeen in alle richtingen de lucht uit. Harde dingen zoals een muur, bomen, bergen, e.d werpen het geluid terug. Wij horen dan een echo. Een echo wordt ook gebruikt om de ligging van een nog niet geboren kind in de buik van de moeder te zien. Zie figuur. Dit wordt gedaan met behulp van ultrasone trillingen. Ultrasone trillingen is onhoorbaar voor de mens.
Als je in een grote zaal bent en je praat tegen iemand kan het voorkomen dat het geluid een tijdje blijft hangen. Dit verschijnsel heet nagalm. Nagalm kan zeer hinderlijk wezen. Maar het kan ook nuttig toegepast worden, bijvoorbeeld bij echografie en sonar. Zie figuur.
Schepen hebben vaak een sonarinstallatie. Hiermee kan de diepte van de vaargeul bepaald worden. Dit gaat als volgt:
1 er wordt een ultrasone trilling naar de bodem van de zee gezonden,
2 de bodem kaatst de trilling terug en
3 de sonar vangt de echo op.
Uit het tijdsverschil tussen 1 en 3 berekent de computer van de sonar de diepte van de vaargeul.
10.Hoe werkt een microfoon?
Met een microfoon kun je geluid opnemen. Met een luidspreker kan je het opgenomen geluid weer afspelen. Dat kan direct, bijvoorbeeld een DJ die een plaat aankondigt, maar ook op een computer of CD. Een luidspreker maakt van een elektrisch signaal geluid, een microfoon maakt van geluid een elektrisch signaal. Om de werking van een microfoon te begrijpen moet je iets weten van inductiestromen.
INDUCTIESTROOM
We hebben de volgende proefopstelling: Een spoel is aangesloten op een ampèèremeter die zeer kleine stromen kan meten. In de buurt van de spoel bevindt zich een magneet.
Als je vervolgens de magneet naar de spoel toe beweegt, slaat de ampèèremeter even uit. In de spoel ontstaat dus een elektrische stroom. Als de magneet niet beweegt, geeft de ampèèremeter geen stroom aan. Als je de magneet terug trekt, gaat de wijzer de andere kant op. De stroom loopt dan in tegengestelde richting door de spoel. Dus alleen als de magneet beweegt in de buurt van een spoel ontstaat er een elektrische stroom in de spoel. Deze stroom heet inductiestroom.
Schema van een microfoon
Als je in de microfoon praat, gaat een plaatje trillen. Aan het plaatje zit een spoel. De spoel trilt door het plaatje mee in de buurt van een magneet. In de spoel ontstaan inductiestromen. Deze inductiestromen kan je vervolgens opnemen of versterkt afspelen
In een geluidsbox zitten meestal 2 of meer luidsprekers. In elke luidspreker zit een magneet. Daarom nu eerst wat theorie over magneten.
Magneten trekken voorwerpen aan waarin ijzer, kobalt of nikkel zit. De uiteinden van een magneet heten noordpool en zuidpool. Als je magneten met gelijke polen bij elkaar houdt, stoten ze elkaar af. Als je ongelijke polen bij elkaar houdt, trekken ze elkaar aan.
Spoel
Een spoel is een lange koperdraad die om een klos gewikkeld is. Als er een stroom door de koperdraad loopt, werkt de spoel als magneet. Zo'n magneet heet een elektromagneet. De noordpool en zuidpool van een magneet kun je verwisselen door de stroomrichting om te keren. Een elektromagneet kun je sterker maken. Dit kan bijvoorbeeld door de stroomsterkte groter te maken.
Luidspreker
In een luidspreker zitten een spoel en een magneet. De spoel zit vast op een kartonnen toeter. Deze toeter heet de conus. Bij het weergeven van geluid gaan er kleine elektrische stroompjes door de spoel. De spoel wordt dan magnetisch. De spoel wordt dan bv. aangetrokken door de magneet. De conus beweegt dan naar achteren. Als de richting van de spoel verandert, verandert ook de richting van de kracht. De conus gaat dan de andere kant op. Door de richting van de stroom te veranderen kun je de conus laten trillen. Je kunt de stroom door de spoel ook sterker maken. Bij een grotere
stroom beweegt de conus verder. Dan is de amplitude groter. De geluidsterkte wordt dan ook groter.