Begrep

Grunnleggende begreper

Publisert: 10.11.2011, Oppdatert: 04.03.2017
  • Innbygg
  • Enkel visning
  • Lytt til tekst
  • Skriv ut

FrekvensFrekvens er et mål på hvor mange ganger en hendelse gjentar seg selv i løpet av en bestemt tid.Du kan for eksempel si at hvis hjertet slår 60 slag i minuttet, er hjertefrekvensen (pulsen) 60 slag per minutt.Et annet eksempel kan være motorturtallet i en motorsykkel. Vi sier at turtallet er 5000 omdreininger i minuttet, men vi kunne like gjerne si at omdreiningsfrekvensen er 5000 omdreininger per minutt.

PeriodetidPeriodetiden er den tiden det tar å gjennomføre en syklus eller en repetisjon av et signal som hele tiden repeterer seg selv, med andre ord den tiden det tar før signalet begynner å repetere seg selv.Periodetiden betegnes ofte med bokstaven T.For eksempel vil periodetiden for et hjerteslag være den tiden det går fra hjertet begynner å trekke seg sammen, og til det er i samme posisjon igjen, klart til å begynne på neste sammentrekning.

Hertz (Hz)I data- og elektronikkfaget har de fleste signaler svært mange gjentakelser på kort tid. Det er derfor vanlig å måle antallet gjentakelser over en fast tid, vanligvis 1 sekund.Måleenheten for antall gjentakelser per sekund kalles hertz (Hz).En moderne PC kan for eksempel ha en mikroprosessor som utfører 3 400 000 000 arbeidsoperasjoner på ett sekund. Da sier vi at prosessoren arbeider med en frekvens på 3 400 000 000 Hz = 3,4 GHz.Sammenhengen mellom begrepet frekvens og periodetid er slik at F = 1 / periodetiden (T).Dette kan skrives slik: F = 1 / T I stikkontakten hjemme hos deg leveres det en vekselspenning med frekvens F = 50 Hz. Hvis du snur litt på formelen ovenfor, ser du at T = 1 / F. Periodetiden for 50 Hz-signalet er altså 1 / 50 Hz = 20 ms.

Lyd Luft kan settes i bevegelse på forskjellige måter. Et teppe som spennes ut mellom to personer, og som så svinges fram og tilbake, vil skape trykkvariasjoner i lufta rundt seg. Vi kan ikke høre disse trykkvariasjonene fordi de kommer så sakte. Det tar jo tross alt litt tid å bevege et stort teppe!  Stemmebåndene våre er derimot ypperlige til å skape trykkvariasjoner i lufta. Når vi snakker eller synger, setter vi lufta i så raske bevegelser at øret oppfatter dette som lyd.  Lyd er altså trykkvariasjoner i lufta som det menneskelige øret kan oppfatte. Disse trykkvariasjonene omtales ofte som lydbølger. Et normalt og friskt øre oppfatter trykkvariasjoner med frekvens i området fra 20 Hz til cirka 20 000 Hz (20 KHz). 

LydhastighetI luft vil lydbølger bre seg utover med en hastighet på cirka 340 m/s. Dette tilsvarer cirka 1200 km/t.

TonerLydbølgenes frekvens skaper toner inne i øret vårt. Lave frekvenser skaper det vi kaller dype og mørke toner (bass). Høye frekvenser skaper lyse og skingrende toner (diskant).Frekvensene som ligger mellom bass og diskant, kalles ofte mellomtoner.Lyd som kun inneholder én frekvens, kalles en ren tone, men slike lydkilder er svært sjeldne, og lyd vil som oftest består av mange forskjellige frekvenser.

BølgelengdeEn bølgelengde er rett og slett lengden på en bølge målt i for eksempel meter. Du kan jo forsøke å måle hvor langt det er mellom bølgetoppene neste gang du er ute og svømmer, så vet du hvor lang bølgelengden i badevannet ditt var den dagen!Siden lydbølgenes hastighet er tilnærmet konstant, vil høyfrekvente lydbølger ha kortere bølgelengde enn lavfrekvente.Bølgelengde angis med det greske symolet λ (lambda) og oppgis som regel i meter, centimeter, millimeter, mikrometer osv.Sammenhengen mellom lydens hastighet, frekvensen og bølgelengden er gitt av formelen: λ = lydens hastighet / frekvensen 

LydnivåLydnivået (trykkvariasjonen) som øret oppfatter, er bestemt av hvor kraftig lydbølgen fortetter lufta. Det er også slik at menneskets øre er mer følsomt for enkelte frekvensområder enn for andre.For å angi lydtrykk brukes enhetene pascal eller desibel.

PascalDen svakeste lyden menneskets øre normalt kan oppfatte, er en trykkvariasjon på cirka 20 µpascal (µPa).Enheten pascal er lite hensiktsmessig å bruke for lydtrykk fordi vi raskt ender opp med store uhåndterlige tall. For eksempel kan øret oppfatte lydtrykk i en størrelsesorden på cirka 200 Pa, altså mer enn en million ganger sterkere enn 0-nivået 20 µPa.For å angi lydtrykk brukes derfor oftest enheten bel (desibel) som gir litt enklere størrelser å forholde seg til.

DesibelEnheten bel (B) er en stor enhet, og derfor bruker vi som regel tidelen av bel, nemlig desibel (dB), som enhet.For lydtrykk (lydnivå) er enheten desibel en absolutt måleenhet fordi man har bestemt at den svakeste lyden som menneskets øre kan oppfatte, settes til 0 desibel. Dette tilsvarer 20 mikropascal, som også er en måleenhet for (lyd)trykk.Noen ganger brukes desibel også til å angi forsterkningen i en forsterker eller dempingen i annet utstyr. Da regner vi ut antall desibel fra formelen P(dB) = 10 x log P(ut) / P(inn).Det er også andre anvendelsesmuligheter for enheten desibel, men de skal vi ikke komme inn på her. 

Hodetelefoner. Foto. 

Sentrale begreper og grunnleggende teori for arbeidsoppdraget «Lyd og bilde».