Je hebt waarschijnlijk wel gehoord van muziekvirtuozen met "perfecte toonhoogte", maar wat is toonhoogte? En hoe zit het met de operazanger die een zo zuivere noot kan zingen dat hij een kristalglas breekt? Al deze verschijnselen houden verband met de geluidsgolffrequentie.
Geluidsgolven en frequenties

Geluidsgolven zijn trillingen in een medium, die kunnen worden waargenomen door het menselijk oor. Oscillaties in een medium zoals lucht verspreiden zich van de bron naar u en brengen de trillingen over naar uw trommels, die uw hersenen interpreteren als geluid.

Een golf wordt beschreven door zijn golflengte (de afstand tussen golfpieken), zijn snelheid (hoe snel het zich door een medium voortplant) en zijn frequentie.

De frequentie van een geluidsgolf is hoeveel keer hij trilt per seconde, gemeten in Hertz, waarbij 1 Hertz (Hz) \u003d één cyclus per seconde (1 /s). De golflengte van een geluidsgolf is de afstand tussen twee opeenvolgende golfpieken. Het wordt meestal gemeten in eenheden van meters (m). De snelheid van een geluidsgolf, v
, is direct gerelateerd aan frequentie f
golflengte λ
via v \u003d λf
.

In een muziekinstrument of in uw stemvak creëren staande golven specifieke geluiden of muzieknoten die overeenkomen met de trillingsfrequentie.
Definitie van toonhoogte

In psychoakoestiek is de toonhoogte van een geluid in wezen een beschrijving van de frequentie van het geluid. Verschillende toonhoogtes komen overeen met verschillende frequenties. Hoge toonhoogte betekent hoge frequentie en lage toonhoogte betekent lage frequentie.

Toonhoogte kan ook worden omschreven als de kwaliteit van een geluid waarmee u het als "hoger" of "lager" voor uw oor kunt labelen. Iemand met een perfecte toonhoogte heeft een oor dat zo is afgestemd dat ze een notitie precies kunnen herkennen door deze te horen. Vooral getalenteerde personen kunnen zelfs een heel stuk muziek spelen nadat ze het eenmaal hebben gehoord.
Hitting the Right Notes

Hoe breekt een operazangeres een glas met haar stem? Door een zuivere toon te zingen die overeenkomt met de natuurlijke trillingsfrequentie van het glas. Hierdoor trilt het glas met toenemende amplitude totdat het verbrijzelt!

Je hebt misschien zangers horen bekritiseren en verteld dat ze "pitchy" klinken. Wat dit betekent is dat ze de noten niet helemaal goed raken en sommige vallen plat (iets te laag in toonhoogte) en anderen scherp (iets te hoog in toonhoogte). In essentie is "pitchy" de minder extreme versie van "off key", wat betekent dat het helemaal geen noten raakt.
Andere geluidskwaliteit

Er zijn veel aspecten van geluid die u misschien wilt beschrijven. Een van de meest voor de hand liggende is de luidheid. Een veel voorkomende manier om waargenomen luidheid van geluid te presenteren, is door de schaal van decibel (dB) te gebruiken, waarbij de geluidsintensiteit in decibels \u003d 10log is ( I /I _{0
). Waar I
het geluidsvermogen per oppervlakte-eenheid is in watt per vierkante meter, en I 0
\u003d 10 ^{-12 W /m 2 wordt beschouwd als drempel voor menselijk gehoor.}}

De decibelschaal is nuttig omdat mensen luidheid niet lineair waarnemen. Dat wil zeggen, een geluid met twee keer de intensiteit kan meer dan twee keer zo luid lijken als het stil begon, en minder dan twee keer zo hard als het al wat luid begon. De decibelschaal biedt cijfers die consistent zijn met onze waarnemingen.

Timbre is de waargenomen geluidskwaliteit van een noot in muziek. Hoewel je misschien dezelfde noot op een gitaar speelt als op een piano, kan je oor het verschil zien. Wanneer de gitaarsnaar wordt geplukt en een bepaalde noot produceert door te trillen op zijn fundamentele frequentie, trilt hij tegelijkertijd ook op de boventoonwaarden, maar met een veel kleinere amplitude (lager volume).

Hetzelfde gebeurt wanneer de piano toets wordt gespeeld, en de verschillen in fysieke eigenschappen van deze instrumenten leent voor verschillende combinaties en relatieve sterkte van boventonen, zodat u onderscheid kunt maken tussen de twee instrumenten.