Hét vraag- en antwoordplatform van Nederland

Waarom wordt een toonhoogte uitgedrukt in frequentie en niet in golflengte?

De toonhoogte wordt weergegeven door het aantal trillingen per seconde, de frequentie van de grondtoon uitgedrukt in Hz (hertz). https://nl.wikipedia.org/wiki/Toonhoogte

Maar 440 hertz klinkt in de lucht ander dan in water omdat de golflengte anders is. Dus je zou dan denken dat de golflengte een veel constantere weergave is van de toonhoogte. Maar klopt dat wel, en waarom is het niet zo?

erotisi
8 jaar geleden
3.2K
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
440 hertz klinkt in water zelfde als in lucht.
Echter de golflengte om 440Hz (trillingen per seconde) te maken is groter, dit omdat geluid sneller verplaatst in water.
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
Anders gezegd, golflengte wordt bepaald door hoe snel een bepaalde trilling (frequentie) zich door een medium (lucht of water) verplaatst.
Hoe sneller deze golf zich kan verplaatsen hoe langer (lengte) deze golf is (afstand is groter in tijd gezien).
De aantal trillingen (frequentie) bepalen hoe hoog of laag een toon klinkt, niet hoe snel het zich verplaatst (golflengte).
erotisi
8 jaar geleden
Het verschil tussen een lange golf en korte is de mate/afstand waarin de (lucht)moleculen worden heen en terug geduwd. Dus simpel voorgesteld bij een lage toon wordt een molecuul 10 cm naar voren geduwd en weer 10 cm terug bij een hoge toon zal dat molecuul 1 cm naar voren gaan en weer 1cm terug doordat het elastische botsingen zijn met vermoedelijk een reflectie terug (?). Tijdens die bewegingen worden er natuurlijk een hoeveelheid moleculen aangeduwd maar dat zal bij 1cm minder zijn dan bij een 10cm lange beweging. Maar als ik het dan goed begrijp worden er in totaal even veel moleculen bewogen of je nu in 1 seconde 10 x 10cm verplaastingen hebt of in 1 seconde 10 x 1cm verplaatsingen? Helemaal begrijpen doe ik dat nog niet want bij de eerste lijken er toch in totaal meer moleculen te worden bewogen dan bij de laaste? Of zie ik dat verkeerd?
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
Nee. Bij een lange golf is de afstand tussen max samengedrukt en minimaal groter. De golf verplaatst zich, niet de moleculen (althans nagenoeg niet).
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
Stel je het volgende voor.
Zet een pen op een stuk papier en teken en rechte lijn op en neer.
Hoe snel je dat doet is de frequentie. Hoe hoog je de lijn tekent is de volume.
Terwijl je dat doet trek de papier onder de pen van links naar rechts, de afstand welke de pen horizontaal heeft afgelegd bij een heel op en neer is de golf lengte.
De snelheid waarmee je de papier trekt is de snelheid van geluid door een medium (lucht langzaam, water snel).

Heb je meer informatie nodig om de vraag te beantwoorden? Reageer dan hier.

Antwoorden (3)

Het gaat om het aantal trillingen per seconde, de frequentie dus. Hoe meer trillingen, hoe hoger de toon. Het maakt in wezen niet uit of de golflengte dan 1 meter, 100 meter of 1 kilometer is. Als er 50 trillingen (50 hertz) per seconde zijn dan heb je een lage toon en 10.000 trillingen (10.000 hertz) veroorzaken een hogere toon, en dan maakt het niet uit hoe lang de golven zijn.
(Lees meer...)
jc54
8 jaar geleden
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
@JC54
Je antwoord is juist, maar ik denk dat Erotisi nog met de vraag zit waarom geluid in water anders klinkt dan in lucht. Heb je daar ook een verklaring voor?
erotisi
8 jaar geleden
In water gaat het in ieder geval 4 maal zo snel en het klinkt daar wat zwaarder en doffer en blijkbaar dus niet hoger of lager. En als de snelheid hoger wordt en de frequentie gelijk blijft zullen de golven daar misschien 4 maal groter zijn?? Maar heb ik het dan juist, dat of je het geluid nu is opgebouwd uit 10 golven van ieder 1 meter en geluid van 100 golven van ieder 10 cm en de laatste gaat 10 maal zo snel dat het geluid dan precies hetzelfde klinkt??
erotisi
8 jaar geleden
Correctie: niet de laatste maar de eerste gaat 10maal zo snel. Dus 10 snellere 10 golven van 1 meter klinkt hetzelfde als 100 golven van 10 cm?
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
Zwaarder en doffer omdat er meer energie nodig is om water (massa) te verplaatsen.
Kortom er is energie verloren gegaan voordat het aankomt. De golven worden niet groter (volume) maar langer (meer afstand). De 10 : 1 of 100 : 10
zolang de tijd waarover gemeten wordt dan ook een factor 10 is.
Dus 10 golven van welk afstand dan ook in 1 seconde hebben de zelfde toon als 100 golven over 10 seconden (is ook 10 per seconde) de afstand (golflengte) zal van de snelheid waarmee het zich door de materie kan verplaatsen afhangen.
erotisi
8 jaar geleden
Kort gezegd: een toonhoogte van 440Hz in de lucht (kort langzame golf) of in water (lange snelle golf) klinken even hoog? Maar hoe moet je dan dat hoge onderscheiden van zwaarder en doffer. Maw maakt een zwaar en dof geluid een toon niet meteen ook lager?
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
Meeste geluid wat wij horen bestaat niet uit 1 frequentie maar een heel hoop van laag en hoog. De hoge frequenties verliezen als eerste hun energie en dus horen we allemaal meer de lage in water.
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
@Moordiger
Een enkelvoudige zuivere sinus zou dus onder water net zo klinken als er boven.
Klopt dat?
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
Ja. Al missen we onder water wel natuurlijke reflecties uit de omgeving welke ons gehoor gewend is.
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
Weer wat geleerd!
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
De klankkleur veranderd wel onder en boven water. Door de breking van de overgang van lucht en water en omgekeerd worden de hoge tonen meer gedempt dan de lage tonen. Lage tonen hebben gemiddeld meestal meer energie als ze uit een luidspeaker komen dan de hoge tonen. Of anders gezegd om een lage toon hoorbaar te maken heb je meer energie nodig, dan voor een hoge toon.
Het gaat om de frequentie van de toon in lucht. Als je goed het artikel in wikipedia leest en laten wij even vanuit gaan dat de tekst correct is, dan lees je dat het woord toonhoogte komt van uit het Grieks en gaat om de lengte van de snaar. Dus dan is de verwarring met golflengte zeer goed denkbaar.

De mens neemt de tonen waar via het gehoor. En de haartjes in het oor trillen mee met de frequentie die door de trommelvlies wordt waargenomen.

Een andere reden dat het uitgedrukt wordt in Hz heeft te maken met feit dat een geluidstoon wel veranderd van golflengte, maar niet van frequentie bij verandering van medium. Laten wij blijven bij de snaar. De golflengte van de toon is binnen de snaar anders dan in de lucht toch spreken wij over zelfde toon.

Of je onderwater een toon met dezelfde frequentie anders waarneem dan boven water in de lucht kan ik niets over zeggen.

Toegevoegd na 11 minuten:
Bij herlezing van de vraag zie ik dat de vraagsteller het over de klankkleur heeft, hierbij kan ik mij wel voorstellen dat deze anders is onder water dan boven water. Binnen de natuurkunde is er grote rol voor de waarnemer.
(Lees meer...)
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
De geluidssnelheid is niet constant in de atmosfeer, maar afhankelijk van druk (hoe hoog zit je) temperatuur en vochtigheid van de lucht. Daardoor zou een in golflengte uitgedrukte toonhoogte voor je oren anders klinken als de atmosfeer warmer is, of als je op een berg zit.
In bijgaande bron , gaat over het mach getal, staat iets over de variatie van geluidssnelheid in onze atmosfeer.

(Er is al uitgelegd hoe je oor luistert door een andere reageerder , met trommelvlies en trilhaartjes. Dat als je onder water zit ook andere golflengten hebt bij dezelfde frequentie is ook al genoemd.)
(Lees meer...)
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden

Weet jij het beter..?

Het is niet mogelijk om je eigen vraag te beantwoorden Je mag slechts 1 keer antwoord geven op een vraag Je hebt vandaag al antwoorden gegeven. Morgen mag je opnieuw maximaal antwoorden geven.

0 / 5000
Gekozen afbeelding