9. Ääni Flashcards
(5 cards)
Mitä äänen syntyyn tarvitaan?
Äänen syntyyn tarvitaan värähtelijä. Värähtelijä synnyttää ääniaallon, joka on väliaineessa etenevä mekaaninen aalto. Ääniaalto etenee värähtelynä rakenneosaselta toiselle ja noudattaa aaltoliikkeen perusyhtälöä. Tyhjiössä ääni ei kulje, sillä siellä ei ole väliainetta, jossa ääniaalto voisi edetä.
Miten ääniaistimus syntyy?
Ilmassa ääniaalto on pitkittäinen mekaaninen aalto. Äänilähteen värähdellessä ilmaan syntyy tihentymiä ja harventumia. Kun äänilähde eli värähtelijä liikkuu kohti ilman rakenneosasia, ilma puristuu kokoon ja tihenee. Kun värähtelijä liikkuu vastakkaiseen suuntaan, syntyy harventuma. Ihminen aistii värähtelijän synnyttämän ilmanpaineen vaihtelun äänenä.
Mikä on sävel? Entä äänes? Entä äänen spektri?
Tyypillisesti värähtelijän tuottama ääni koostuu useista interferoivista ääniaalloista, joilla on eri taajuudet. Kun interferoivien ääniaaltojen muodostama summa-aalto on säännöllinen ja sen taajuus voidaan tunnistaa, kyseessä on sävel. Äänes on ääntä, jossa esiintyy vain yksi taajuus.
Äänen spektristä eli taajuusjakaumasta nähdään sävelen eri äänesten suhteelliset voimakkuudet. Spektrissä eri äänesten voimakkuudet on esitetty taajuuden funktiona.
Mitä tarkoitetaan huojunnalla?
Jos kahden, yhtä aikaa värähtelevän, äänilähteen taajuudet eivät ole täysin samat, ääniaaltojen interferenssi voimistaa ja heikentää kuultavan äänen voimakkuutta jaksollisesti. Tällöin interferoivien ääniaaltojen muodostaman summa-aallon amplitudi vuoroin suurenee ja pienenee. Tätä ilmiötä kutsutaan huojunnaksi.
HUOM! Huojunnan taajuus ja huojunnassa kuultavan äänen taajuus
Mitä tarkoitetaan Dopplerin ilmiöllä? Vertaa paikallaan olevaa äänilähdettä liikkeessä olevaan.
Kun äänilähde ja havaitsija liikkuvat toistensa suhteen, havaitsijan kuuleman äänen taajuus on erisuuruinen kuin äänilähteen tuottaman äänen taajuus. Tätä kutsutaan Dopplerin ilmiöksi.
Kun äänilähde on paikoillaan, äänilähde tuottaa ympärilleen ääniaaltoja, jotka etenevät äänen nopeudella kaikkiin suuntiin. Äänilähteen eri puolilla olevat havaitsijat kuulevat äänilähteen äänen samanlaisena, sillä aaltorintamia saapuu havaitsijoiden kohdille samassa ajassa aina yhtä monta.
Kun äänilähde tuottaa liikkuessaan koko ajan samantaajuista ääntä, äänilähteen edessä ääniaallot ovat tiheämmässä. Tällöin äänilähteen etupuolella oleva havaitsija kohtaa samassa ajassa enemmän ääniaaltoja eli kuulee äänen korkeampana. Havaitsija, joka kuuntelee loittonevan äänilähteen ääntä, kohtaa aaltorintamia harvemmin ja kuulee äänen matalampana.
Dopplerin ilmiö havaitaan myös silloin, kun havaitsija on itse liikkeessä.
(perustele aaltoliikkeen perusyhtälöllä)
