Geluid

Dit artikel is (gedeeltelijk) geschreven door Pabo-studenten van de MarnixAcademie en blijft in ieder geval staan tot de beoordeling is gegeven.

Wat is geluid?

Geluid is iets wat je hoort. Geluid ontstaat wanneer er 'iets' in trilling wordt gebracht. Die trillingen die er ontstaan kunnen wij met het oog niet zien, omdat deze heel snel zijn. Geluid is natuurlijk wel te horen, de trillingen vangen wij op met onze oren.

Voorwerpen die geluid maken, worden geluidsbronnen genoemd, bijvoorbeeld een elastiek die tussen je vingers trilt.

Geluid bestaat dus uit zogenoemde geluidsgolven. Deze golven zien er uit zoals op de afbeelding 'Een geluidsgolf' te zien is.

Een geluidsgolf

Hierop zijn drie dingen te zien:

Het eerste wat op de afbeelding te zien is, is een rechte lijn van links naar rechts, dit is de nulstand. Dit is de stand van het voorwerp als het stil is.

Het tweede wat op de afbeelding te zien is, is een amplitude. Dit geeft aan hoe hard het voorwerp trilt. Hoe harder het voorwerp trilt, hoe groter de amplitude is, dus hoe harder het geluid.

Het derde wat op de afbeelding te zien is, is de frequentie. De frequentie geeft aan hoe vaak het voorwerp heen en weer trilt in één seconde. Hoe hoger de frequentie, hoe hoger de toon is.

Hoe hard het geluid klinkt, wordt gemeten in decibel (dB). Dit is een eenheid om geluidssterkte aan te geven. Mensen kunnen geluid van 1 t/m 80 dB urenlang luisteren. Geluid boven de 80 dB kan leiden tot gehoorbeschadiging. Geluidssterkte meten wordt gedaan met een decibelmeter.

Hoe snel het geluid beweegt, wordt gemeten in hertz (Hz). Dit is een eenheid om de frequentie aan te geven. Het menselijk oor kan frequenties van 20 tot 20.000 Hz horen. Hieronder of hierboven is voor een mens dus niet te horen, bij sommige dieren is dat anders. Honden kunnen bijvoorbeeld tonen tussen de 15 en 45.000 Hz horen!

Geluid plant zich voort met een bepaalde snelheid. Dit is niet altijd gelijk met wanneer je iets ziet, denk maar aan vuurwerk. Soms zie je het vuurwerk in de lucht afgaan, maar duurt het een paar seconde voordat je de knal ook hoort. Dit heeft te maken met de geluidssnelheid en de lichtsnelheid. Licht verplaatst zich met maar liefst 300.000 km per seconde (km/s). Dus in één seconde legt een lichtstraal 300.000 km af! Geluid doet dat iets 'langzamer'. Geluid verplaatst zich met 343 meter per seconde (m/s). In één seconde legt een geluidsgolf dus 343 meter af.

De snelheid waarmee het geluid zich voortplant hangt ook af van het materiaal waar het zich doorheen verplaatst. Door water heeft geluid bijvoorbeeld een snelheid van 1500 m/s. Hiervoor is de regel: geluid verplaatst zich het snelst door een vaste stof (bijvoorbeeld ijzer), iets minder snel door een vloeistof (bijvoorbeeld water) en het minst snel door een gas (bijvoorbeeld lucht).

Geluid kan ook resoneren. Dit houdt in dat twee voorwerpen in precies dezelfde frequentie (Hz) trillen. Als dit gebeurd dan wordt het geluid versterkt. Resoneren kan ook negatieve gevolgen hebben, zo moeten soldaten die over een brug lopen, uit de maat lopen, anders zou de brug door het resoneren kunnen instorten.

Geluid heeft ook nog een aantal verschillende taken:

Geluid kan alarmerend werken, denk maar aan een rookmelder. Deze gaat piepen als er rook in huis is, dit gepiep zorgt ervoor dat jij weet dat er iets aan de hand is.

Geluid kan gebruikt worden om te communiceren. Dit betekend dat geluid gebruikt wordt om met elkaar te kunnen praten.

Geluid kan ook ontspannend gebruikt worden. Denk maar is aan het lekker luisteren naar de radio of televisie.

Hoe kunnen mensen geluid ervaren?

Geluid kunnen wij horen met onze oren. De geluidstrillingen die via de oorschelp binnenkomen, worden naar de gehoorgang geleid. In de gehoorgang worden de trillingen versterkt door resonantie. Hierna bereiken de trillingen het trommelvlies, dit is een dun velletje (een membraan) in je oor wat gaat trillen als er geluidstrillingen je oor binnen komen. Het trommelvlies scheidt het uitwendige oor van het middenoor.

1. Schedel 2. gehoorgang 3. oorschelp 4. trommelvlies 5. ovaal venster 6. hamer 7. aambeeld 8. stijgbeugel 9. labyrint 10. slakkenhuis 11. gehoorzenuw

Na het trommelvlies komen de geluidstrillingen aan bij het hamer en aambeeld en stijgbeugel. Hier worden de trillingen die binnenkomen tot wel 20 keer versterkt. Als de trillingen 20 keer zo hard zijn geworden, gaan ze door naar het tweede membraan, het ovale venster. Het ovale venster leidt de trillingen in het slakkenhuis. Het slakkenhuis lijkt ook echt op het huis van een slak.

Het slakkenhuis is gevuld met een vloeistof (soort water). Hierin zitten allemaal kleine trilhaarcellen. Deze trilhaarcellen geven trillingen door aan de gehoorzenuw. In het slakkenhuis zijn er 3500 binnenste en 12.000 buitenste trilhaarcellen. Het bijzondere van deze trilhaarcellen, is dat deze niet vernieuwd worden als ze beschadigd zijn. Als je dus te lang in de disco naar te harde muziek luistert, is er een kans om trilhaarcellen te verliezen. Deze zullen dan nooit meer terug groeien en dan heb je last van gehoorbeschadiging.

De trilhaartjes die in het slakkenhuis zitten gaan trillen als er geluid binnenkomt. De trilhaartjes geven dit door aan de gehoorzenuw. De gehoorzenuw is een zenuw die de trillingen omzet in signalen die je hersenen kunnen verwerken. Op deze manier kunnen wij geluid horen.

Geluid kunnen we ook zichtbaar maken, dit is wel wat lastiger, omdat geluidstrillingen heel erg snel zijn. Maar met een oscilloscoop kun je zien welke trilling bij welk geluid hoort en hoe die trilling dan klinkt (hoog of laag / hard of zacht). Niet iedereen heeft zo'n apparaat thuis natuurlijk, dus er zijn ook iets simpelere manieren om geluidstrillingen te zien. Denk bijvoorbeeld aan een koker met een stuk folie erover. Als je hieronder een grote geluidsbox onder zou zetten en het geluid heel hard zet, dan zal het stukje folie gaan trillen.

Geluid kunnen we ook voelen. Denk maar bijvoorbeeld aan een disco. Als je dichtbij de geluidsbron staat, dan zul je de trillingen kunnen voelen!

Gevaarlijk en veilig

Naar geluid dat van 1 t/m 80 decibel is kun je uren luisteren. Bij geluid boven de 80 decibel kun je gehoorbeschadiging oplopen.

Videolinks Klokhuis

Hier zijn een paar filmpjes over geluid:

• Geluidseffecten
• Geluidsrestauratie
• Geluidsversterking