Hoofdstuk 7: muziek en telecommunicatie
Introductie
De geluidssnelheid is de snelheid waarmee de trillingen worden doorgegeven door de deeltjes van de lucht. De
deeltjes geven de trilling aan elkaar door. De geluidssnelheid in lucht is ongeveer 340 m/s. Hoe sterker de
moleculen van een stof met elkaar verbonden zijn, des te groter is de snelheid van het geluid in die stof.
Paragraaf 2
De toonhoogte is de frequentie f, het aantal trillingen per seconde, van de geluidsbron. De geluidssterkte is de
maximale drukvariatie die in de lucht wordt doorgegeven. Een klankkast versterkt het geluid, doordat de lucht in
de klankkast mee gaat trillen.
Resonantie
Het meetrillen van de ene stemvork met de andere heet resonantie. Een stemvork of snaar kan een andere
stemvork of snaar laten resoneren, als die dezelfde frequentie heeft.
Geluid in beeld
Een oscillogram laat de geluidstrillingen zien. Het is een u,t-diagram. Het trillen van een geluidsbron zijn
allemaal periodieke bewegingen om een evenwichtsstand. Het patroon herhaalt zich daarbij steeds na een
bepaalde korte tijd, de periode. 1 trilling is dus een periodieke beweging om de evenwichtsstand. De
evenwichtsstand is de positie in rust, zonder trilling. In een oscillogram kun je dus de geluidssterkte zien en de
periode aflezen. Figuur 7: het oscillogram van een stemvork is een mooie sinuslijn, bij de gitaarsnaar is het
anders, deze brengt meerdere geluidsfrequenties tegelijk voort.
Oscillogram van een harmonische trilling
Een trilling met één frequentie en een sinuslijn als oscillogram is een harmonische trilling. Het geluid van een
harmonische trilling is een zuivere toon. Een toongenerator is een apparaat dat een harmonisch elektrisch
signaal afgeeft waarvan je de frequentie en amplitude kunt instellen. Met een toongenerator en een luidspreker
kun je zuivere tonen maken van elke gewenste frequentie en sterkte. In een oscillogram kun je de trillingstijd en
de amplitude van de trilling aflezen. De trillingstijd T is de periode van één hele trilling. De amplitude A is de
maximale uitwijking van de trilling. Bij een elektrisch signaal geef je de amplitude aan in V.
Een samengestelde toon bestaat uit verschillende frequenties door elkaar heen. De laagste frequentie van de
grondtoon, is de toonhoogte.
Waardoor wordt de toonhoogte bepaald?
De toonhoogte kan aangepast worden door de lengte van de luchtkolom aan te passen. Dus door de snaar in te
korten of langer te maken. Hoe langer de trillende luchtkolom, des te lager is de toon. Ook een dikkere snaar
geeft een lagere toon. De trilling van een snaar hangt af van: de massa van de snaar (dikte) en de spankracht in
de snaar. De eigenfrequentie is de frequentie die altijd dezelfde is bij dezelfde spankracht en lengte. Een
massa-veersysteem voert een harmonische trilling uit (figuur 9). Hierbij wordt een harmonieuze trilling
uitgevoerd als je de massa opzij trekt en dan loslaat. Een grotere veerkracht zorgt voor een grotere versnelling en
een grotere vertraging, en daardoor voor een hogere frequentie. bij een snaarinstrument hangt de toonhoogte van
een snaar af van de spankracht en van de massa van de trillende snaar.
Trillingstijd aflezen
Bij een harmonieuze trilling gaat het om de duur van één enkele sinus in figuur 13 duurt 1 trillingstijd 4,0 hokjes,
dus T= 2,0 ms. Het oscillogram heeft een tijdschaal van 0,5 ms/hokje. Het is nauwkeuriger om de tijd af te lezen
van meerdere hele trillingen en dan te delen door het aantal perioden. In figuur 13: (16 x 0,5)/ 4= 2,0 ms. In figuur
14 is de tijdschaal 1,0 ms/hokje. T= (8 x 1,0)/ 4= 2,0 ms
Frequentie en trillingstijd
Uit de trillingstijd kun je de frequentie berekenen.
f= 1/ T
- f= de frequentie (in Hertz, Hz)
- T= de trillingstijd (in s)
Met de frequentie van een samengestelde toon wordt de laagste van de aanwezige frequenties bedoeld.
Massa-veersysteem
Een voorbeeld van een massa-veersysteem staat in figuur 15. Als de massa stil blijft hangen zijn de veerkracht
en de zwaartekracht in evenwicht. Dit is de evenwichtsstand. De frequentie van deze massa aan deze veer is
altijd hetzelfde, de eigenfrequentie Van dit massa-veersysteem. In figuur 16 is de nettokracht onder de
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, creditcard of Stuvia-tegoed voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper Struijkdemi. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €4,99. Je zit daarna nergens aan vast.