Ääni

Ääniaallot tarvitsevat väliaineen, joten ääni on mekaanista aaltoliikettä. Ilmassa etenevä ääni on pitkittäistä aaltoliikettä, kuten myös nesteissä etenevä ääni. Sensijaan kiinteässä aineessa voi ääni voi edetä myös poikittaisena aaltoliikkeenä

Tavallinen ihmisen kuuloalue on välillä 16 ... 20 000Hz . Tämän alueen ylittävät äänet ovat ultraääniä ja alittavat infraääniä.

Jos koneessasi on äänikortti ja selaimessasi miditiedostoja toistava plugin tai käyttöjärjestelmäsi on win98 tai win ME, voit kuunnella seuraavia ääniä. (Jos käyttöjärjestelmäsi kysyy klikkauksen jälkeen tallennetaanko vai avataanko äänitiedosto, vastaa avataan)

55Hz ääni (matala, ehkä vaikea kuulla)
220Hz ääni
880Hz ääni
3500Hz ääni

Pitkittäinen aaltoliike kuten ääni tarkoittaa toisaan seuraavia tihentymiä ja harventumia. Näiden etenemisnopeus riippuu väliaineesta niin, että pienin nopeus on kaasuissa, sitten nesteissä ja suurin kiinteissä aineissa.

Tihetymän kohdalla on suurempi paine kuin harventuman, joten kyse on painevaihteluiden etenemisestä. Seuraavassa taulukossa on äänen nopeuksia eri aineissa.

ilma 340 m/s
vesi 1500 m/s
lasi 4540 m/s
teräs 5200 m/s

Äänen syntymiseen liittyy yleensä seisova aaltoliike. Seuraava appletti havainnollistaa äänen syntyä n.20cm pitkässä pillissä, jonka molemmat päät ovat suljetut. Tällöin syntyy solmu molempiin päihin. Voit myös kuulla vastaavan äänen.

soita perusaalto soita 1. yliääni soita 2. yliääni


(Musiikkia harrastava ehkä huomaa, että 1. yliääni on oktaavin ylempänä kuin perusääni. Toinen yliääni on taas kvintin ylempänä kuin 1. yliääni)

Millainen riippuvuus vallitsee putken pituuden l ja aallonpituuden välillä perusäänessä ?
Entä yli-äänissä ?

perusäänessä
1.yliäänessä
2. yliäänessä

Näin siis värähtelevässä kielessä tai pillissä voi syntyä vain tiettyjä taajuuksia, ns. ominaisvärähtelyjä.

Jos pillin toinen pää on avoin, syntyy siihen kupu. Katso alla olevaa applettia.

Mikä yhtälö sitoo nyt aallonpituuden ja pillin pituuden l ?