Doelen

  • Je weet wat de trillingstijd is.
  • Je weet wat frequentie is.
  • Je kun de frequentie en trillingstijd berekenen.
  • Je kun de trillingstijd aflezen uit een diagram van een geluidsgolf.
  • Je kunt een diagram van een geluidsgolf tekenen.
  • Je kunt aan de hand van een diagram van een geluidsgolf iets zeggen over de toon en het volume.

Formules

Trillingstijd

  • T = 1 / F

Frequentie

  • F = 1 / T

Grootheden, symbolen en eenheden

  • F = Frequentie in Hz
  • T = Trillingstijd in s

Geluidsgolven

Dat je geluid als een trilling van lucht kunt zien wist je al. Die trilling kun je weergeven in een diagram. Dan noem je het een golf. Vandaar dat je ook spreekt van geluidsgolven.

Diagram van geluidsgolf

Een diagram van een geluidsgolf geeft de trilling van het geluid weer. Op de horizontale as staat de tijd. Dit is meestal in milliseconde. Op de verticale as staat de amplitude. De geluidsgolf is een golf die zich in het diagram telkens herhaalt.

Diagram uitlezen

1 Geluidsgolf is een beweging omhoog en een beweging omlaag. De afstand tussen 2 pieken van een golf geeft de trillingstijd weer. Dit noem je soms ook de periode. Om de trillingstijd nauwkeuriger af te lezen kun je beter meerdere golven tellen en daar de trillingstijd van uitlezen. Je deelt dan die tijd door het aantal golven. De hoogte van de geluidsgolf hang samen met het volume. Dit noem je de amplitude. Hard geluid heeft dus een grotere amplitude dan zacht geluid. Met de amplitude hoef je niet te rekenen. De trillingstijd heb je nodig om de frequentie te berekenen.

Diagram tekenen

Als je zelf een diagram gaat tekenen moet je eerst weten wat de trillingstijd is. Om duidelijk te maken dat het om een golf gaat die zich herhaalt moet je minimaal 2 golven tekenen. De horizontale as moet dan minimaal 2x zo lang zijn als de trillingstijd. Het is vaak verstandig om de trillingstijd in milliseconde te noteren. De amplitude op de verticale as heeft vaak geen waardes. Wel moet je kunnen laten zien dat een golf soms zachter of harder is dan een andere golf.

Frequentie

De frequentie van een geluidsgolf bepaald de hoogte van de toon. Hoe hoger de frequentie, hoe hoger de toon. De frequentie heeft de eenheid Hz (hertz). Dit is het aantal trillingen per seconde.

Frequentie berekenen.

Je kunt de frequentie berekenen. Je zou kunnen tellen hoeveel golven je in 1 seconde ziet. Dit is vaak niet te doen. Je kunt te maken krijgen met frequentie van 20.000 Hz. Dat zou betekenen dat je in 1 seconde tot 20.000 moet tellen.

Trillingstijd

In een diagram van een geluidsgolf kun je de trillingstijd aflezen. Dit is de tijd die 1 golf nodig heeft. Een hele golf gaat naar boven en naar beneden. Vaak is de tijd op een diagram in milliseconde gegeven. Je moet de trillingstijd dan omrekenen naar seconde. Dit doe je door de tijd in milliseconde te delen door 1000. Als je de trillingstijd weet kun je de frequentie berekenen met de formule F = 1 / T.

Muziek

Net als ander geluid bestaat muziek uit tonen met ene bepaalde frequentie. In deze tabel zie je welke frequenties bij een bepaalde toon horen.

Noot Frequentie
C4 261,63 Hz
D4 293.66 Hz
E4 329.63 Hz
F4 349.23 Hz
G4 392.00 Hz
A4 440.00 Hz
B4 493.88 Hz
C5 523.25 Hz
D5 587.33 Hz
E5 659.26Hz
F5 698.46 Hz
G5 783.99 Hz
A5 880.00 Hz
B5 987.77 Hz
C6 1046.50 Hz

Instrumenten

Als een instrument een bepaalde toon speelt maakt dit instrument een geluidsgolf met de juiste frequentie. De geluidsgolf is niet precies een mooie golf. Hierdoor heeft ieder instrument zijn eigen karakter. Je kunt daardoor het verschil horen tussen een piano die een C speelt en een viool die dezelfde noot speelt.

Bekijk dit diagram. Wat is de trillingstijd van deze geluidsgolf in milliseconde.

Bereken de trillingstijd in seconde.

Bereken de frequentie van de geluidsgolf

Bereken de frequentie van deze geluidsgolf

Een geluidsgolf heeft een frequentie van 400 Hz. Bereken de trillingstijd.

Bereken de kortste trillingstijd die de mens in theorie nog kan horen.

Bereken de langste trillingstijd die de mens in theorie nog kan horen.

Vergelijk deze 2 geluidsgolven. Wat kun je zeggen over de toon, frequentie, amplitude en het volume van deze 2 geluiden?

Teken een diagram van een geluidsgolf met een trillingstijd van 4 ms. Noem deze golf A.

Teken in hetzelfde diagram ook een geluidsgolf die dezelfde toon heeft maar zachter is. Noem deze golf B.

Teken ook een geluidsgolf die even hard is als golf A maar nu met een frequentie van 434Hz. Noem die golf C.

Wat is de frequentie van de geluidsnoot G5?

Wat is de trillingstijd van de geluidsnoot B4?

Welke 3 noten worden in dit diagram tegelijk gespeeld?

Welke noot wordt het hards gespeeld?

Welke noot wordt het zachtst gespeeld?

Maak een diagram van de geluidsgolf van een trompet die een zuivere A5 speelt.

Geluid maken

In deze paragraaf leer je hoe geluid ontstaat.

Geluidsnelheid

In deze paragraaf leer je rekenen met de geluidsnelheid.

Horen

In deze paragraaf leer je over veiligheid en hoe mensen geluid waarnemen.

Golven

In deze paragraaf leer je over amplitude, trillingstijd en frequentie.

Decibel

In deze paragraaf leer je rekenen met decibel.

Oefentoets