Hoever kan hoogfrequent geluid komen?
Ben stelde deze vraag op 22 mei 2015 om 23:14.Van laagfrequent geluid weten we dat het geluid heel ver kan komen. Wel kilometers ver. Maar hoe zit dit met hoogfrequent geluid? Hoever kan dit geluid komen? Frequentie gebied is van 9Khz tot en met circa 20KHz.
Reacties
De intensiteit van de trilling in de bron (de energie bij die frequentie) wordt "uitgesmeerd" over een steeds groter boloppervlak en wordt op afstand dus steeds minder per vierkante meter. Daarom kun je bij festivals maar beter een flink eind van de geluidsbronnen staan om je oren te beschermen.
I(r) = I(0)/(4πr2)
Bovenstaande formule geldt als alle geluidsfrequenties niet worden geabsorbeerd onderweg. En daar zit het verschil. Hoge frequenties worden beter geabsorbeerd door lucht, muren en andere obstakels dan lage frequenties. Daardoor kun je lage frequenties meestal tot grotere afstand nog horen. Een andere hoor-factor is echter ook dat je oren niet voor elke frequentie even gevoelig zijn. Dat heeft weer tot gevolg dat sommige frequenties, hoewel even intens, door het oor wel, niet of harder of zachter worden gehoord.
Er zijn dus nogal wat invloeden die de hoorbare reikwijdte van geluid bepalen:
1) gevoeligheid van het oor voor frequenties
2) afstand tot de bron (dat is natuurkundig onpartijdig)
3) absorptie onderweg
In de praktijk komt het er op neer dat meestal praktijkmetingen worden gedaan omdat die alle factoren in rekening neemt omdat het "echte" waarden zijn ipv model-waarden.
Wat gebeurt er met het geluid als je hoogfrequent geluid gaat combineren met ultrasoon geluid? Wat gebeurt er dan exact? Volgens een onderzoek wordt het geluid dan niet luider. Maar het lijkt me wel dat de geluidsgolven er dan anders moeten uitzien?
Geluid wordt niet versterkt "zoals bij laagfrequent geluid". Elke golf van elke frequentie kan worden versterkt of verzwakt. Dat heet interferentie. Wordt ook gebruik bij de "noise cancelling" oortelefoontjes om achtergrondgeluid van de muziek te scheiden.
Hoogfrequent en ultrasoon zijn alleen maar andere frequenties. Die kunnen interfereren - meestal weinig constructief.
Verder: lees eens wat over "interferentie"
Nog maar een jaar geleden kon je stapels (Java)appletjes vinden op internet om dat beeldend te maken. Nu worden de meeste simpelweg geblokkeerd door je browsers omdat Java qua veiligheid onder vuur ligt, en veel makers van die leuke speeltjes het geld of de tijd niet hebben om hun schitterende materiaal aan te passen aan de veiligheidseisen. Maar hieronder een klein afbeeldinkje uit zo'n Soundlab waar op een oscilloscoop tegelijkertijd een lage toon (laten we zeggen met een trillingstijd van 10 milliseconden) met grote amplitude en een hogere toon (T dan ongeveer 1 ms) met kleinere amplitude weergegeven worden:
Zo zie je herkenbaar beide tonen terug in één gecombineerde golf.
Bij meerdere geluidsgolven door elkaar tegelijkertijd kan dat patroon op het eerste gezicht totaal onherkenbaar worden als golven, maar ze zijn er dan toch echt nog wel.
dat geluidsgolven elkaar kunnen uitdoven is bekend. Dat heet "destructieve interferentie". Daarvoor moeten golven
- dezelfde golflengte hebben
- dezelfde amplitude hebben
- ter plaatse van de meting met elkaar in tegenfase zijn
zie de animatie hieronder:
Sta jij met je oor alleen in de bovenste golf dan hoor je een toon, want er komen drukgolven langs, en dat neem jij waar als geluid.
Ga met je oor in de middelste golf staan en je hoort diezelfde toon, ook even hard, maar nu komt die (in dit voorbeeld) van de andere kant.
zet nu allebei de tonen gelijk aan. De drukvariatie (en daarmee de geluidssterkte) die je waarneemt hangt nu af van de plaats waar jij staat.
sta jij op dat punt waar dat linkse bolletje is getekend dan hoor ej niks: zoals je ziet is op dat punt de druk constant, er varieert niks, en geen drukgolven betekent geen geluid.
Kijk nu boven dat punt goed naar de andere twee grafieken: op dat punt zit de bovenste golf steeds even ver bóven zijn evenwichtsstand als dat de middelste golf ónder zijn evenwichtstand zit. De bovenste golf en middelste golf zijn in tegenfase.
Een eindje verderop (tweede bolletje) is een voorbeeld van een plek waar beide golven elkaar maximaal versterken (twee bergen ontmoeten elkaar, afgewisseld door twee dalen)
Loop jij dus over die lijn waarop die twee golven elkaar tegemoet gaan dan sta je dus afwisselend op een plek met dubbele herrie en op een plek met stilte, enz.
Maar dat heeft dus absoluut geen ene mallemoer te maken met hoogfrequent of infrasoon of weet ik wat. Je kunt diezelfde truuk uithalen met 2 golven van 3 Hz en evengoed met 2 golven van 50 000 Hz.
En wat je hiermee bedoelt
Ben plaatste:
Overigens onderzoeken naar hoogfrequent geluid zijn er vrij weinig gedaan en zijn ondubbelzinnig.Ben plaatste:
Bij de documentaire www.debrom.nl ...En verder schijnen er mensen te zijn die gevoelig zijn voor trillingen waar de meeste mensen totaal niets van merken, en ook zullen er wel mensen zijn die dingen horen die er simpelweg niet zijn. Over deze gevallen gaan we het op deze site niet hebben, dat zijn zaken om bekeken te worden door neurologen en/of psychologen, niet door fysici.
groet, Jan
Nu wij verblijven met regelmaat in portugal ,en op een 500 tal meter van ons logeren een 10 tal honden ,ja hobby van de portugezen.Wat ons ergert is dat de eigenaar wel zijn honden goed verzorgd,maar er zelf niet woonachtig is.
Ja, de rest weet u wel ,ik ben een dierenvriend,maar midden in de nacht het gehuil van deze dieren te moeten verdragen is een andere zaak.
Daarom mijn vraag,hoever gaan ultrasone geluiden ,niet hoorbaar voor de mens ,maar dat deze honden tot bedaren kan brengen ,toestel barXstop bestaat,maar krijg geen voldoende achtergrond informatie ,,,alvast bedankt voor tip
Praat eens met de eigenaar of doe geluidsdoppen in je oren. De ultrasone afschrikkers zijn bedoeld beesten te verjagen, weg van de pieptoon. Dat kunnen die honden niet en ze zullen zeker niet stoppen met blaffen - eerder meer blaffen uit ergenis van die onvermijdbare toon.
Ultrasoon heeft hetzelfde probleem als alle geluid: de sterkte van het signaal neemt met kwadraat van de afstand af. En hoogfrequent geluid wordt veelal makkelijker geabsorbeerd door materialen.
Dit gaat om meerdere redenen niet werken.
Ten eerste is het niet het geluid zelf dat de hond doet stoppen met blaffen, maar op zijn best het (irritante) geluid in combinatie met correctie van de baas. Daar moet op getraind worden dus.
Ten tweede is 500 m veel te ver.
Ik vind deze data voor dat apparaat van de fabrikant:
125 dB, lijkt heel wat, maar de fabrikant meldt dat het zou moeten werken tot 3 meter. Mijn conclusie, daarvoor moet het nog zeer luid zijn.
Echter, hoge tonen worden in lucht veel sterker gedempt dan lage tonen. Tegenwoordig maken we het niet zo vaak meer mee, maar als de fanfare door de buurt gaat hoor je van ver de grote trom en de tuba, maar de dwarsfluiten en zo hoor je pas als ze al veel dichterbij zijn.
In onderstaande grafiek zien we dat tonen van 25 000 Hz over een kilometer in lucht met 300-400 dB worden gedempt.
https://www.engineeringtoolbox.com/air-speed-sound-attenuation-humidity-frequency-d_2161.html
Die barxstop is dus van 500 m ook voor honden totaal onhoorbaar.
Verder lees ik nog op een andere site dat dat ding niet storend zou zijn voor andere dieren als katten en zo. Dat is je reinste onzin (zoals er helaas veel meer onzin op internet te vinden is) . Katten hebben zelfs een beter gehoor voor hoge tonen dan honden. En verder zijn er ook vleermuizen die die frequentie gebruiken om middels echolocatie vliegend voedsel (insecten) op te sporen, en heel veel andere dieren waarvoor 25 kHz ruim binnen het gehoorbereik ligt.
Die honden hebben aandacht gebrek. Iets anders gaat niet helpen.
Groet, Jan
Is zeker niet de bedoeling om die beestjes te kwellen, verre van, was enkel bedoeld om hen een seintje te geven, van dit is nu wel genoeg geweest.
Anderzijds, ook overdag kunnen ze een symfonie geven hoor.
Alvast bedankt voor snelle reactie,, ROP
Interessante conversatie.
Als je een beetje over honden opvoeden kent kan je makkelijk de hond van de buren leren stoppen met onnodig blaffen. Dergelijke apparaatjes kunnen dan goed helpen, als ze ver genoeg geraken.
Als je het geluid laat horen als ze blaffen en het geluid laat stoppen wanneer ze stoppen met blaffen (wat ze meestal snel doen bij het horen van zo'n vreemd geluid) dan leren ze op enkele minuten hoe ze dat lastige geluid kunnen vermijden.
Baasjes van dergelijke nodeloos blaffende honden liggen er meestal ook helemaal niet wakker van dat andere mensen er wel last van hebben.
Vraagje van mijn kant. Als je het geluid van dat apparaatje bijvoorbeeld door een megafoon zou laten gaan ... gaat het dan verder ?
Bedankt voor. jullie reactie
Johan18
Johan
Vraagje van mijn kant. Als je het geluid van dat apparaatje bijvoorbeeld door een megafoon zou laten gaan ... gaat het dan verder ?
Dag Johan,
zeer waarschijnlijk niet: in elk geval is de luidspreker van een gewone megafoon niet in staat om dergelijke hoge tonen weer te geven. Het zou me niets verbazen als de huis-, tuin- en keukenvariant er al bij 10 kHz mee op zou houden.
Groet, Jan
Als je het geluid N keer meer energie meegeeft, dan zal het √N verder reiken dan zonder versterking toen het tot afstand r kwam (4x meer energie, 2x verder).
als je een frequentie van 13.289 hz hebt wat een gis is
en dat heel sterk zou laten klinken op 140 db bijvoorbeeld en dat is dan op 3km afstand
zou dat dan nog steeds worden geabsorbeerd worden waardoor het niet verweg komt of is het dan wel goed te horen??????????????
Zoals je kunt aflezen in de grafiek die ik plaatste in mijn bericht hierboven van 04 april 2021 om 11:57, nee.
Niet hoorbaar.
For all intents and purposes volledig geabsorbeerd.
Nil
Groet, Jan
mvg Loes van Dongen
nee, over het waarom van dat verschijnsel hebben we het nog niet gehad.
De belangrijkste oorzaak: Een hogere toon betekent een sneller heen en weer trillen van (groepen) luchtmoleculen. Dat zorgt onder andere voor meer onderlinge wrijving. Dat betekent dat er, net als wanneer je je handen sneller langs elkaar wrijft, in dezelfde tijd meer warmte ontstaat.
De (bewegings) energie van een geluidsgolf wordt bij een hogere toon dus sneller in warmte omgezet. En warmte hoor je niet :) .
Groet, Jan
Bedankt voor je snelle reactie.
Kun je dit nu vergelijken met de stralingsgolven van 5g? In vergelijking met 4g want voor zover ik het begrijp is het verschil tussen die twee aanzienlijk wat snelheid betreft maar daaar door wordt het bereik van 5 g korter en daarom moeten er meer/frequenter apparaten geplaatst worden om de 5g door te zenden. dus ipv het afnemen van het geluid van hoge frequenties omdat de energie door de snelheid sneller in warmte wordt omgezet, wordt dan het bereik van 5g korter omdat de bewegingsenergie van de 5g golf sneller in warmte wordt omgezet? Ik hoop dat ik nog enigszins rationeel overkom...
groetLoes
Nee - alle straling gaat even snel: lichtsnelheid. Het verschil in energie zit in de golflengte (meer bij kortere golflengte) of frequentie (hoger) van de lichtdeeltjes. En van de intensiteit (amplitude).
De vergelijking 4G/5G lijkt daarmee een beetje op AM en FM radio. AM golflengten zijn veel langer en dragen verder (tot verre buitenlanden vanuit 1 zendmast in Lopik) terwijl FM veel kortere golflengten hebben en zendmasten al binnen Nederland op een aantal plaatsen moet staan.
Loes van Dongen
Kun je dit nu vergelijken met de stralingsgolven van 5g? In vergelijking met 4g Ja en nee.
Geluid (trilling van lucht) is een heel ander verschijnsel dan elektromagnetische straling zoals licht, of microwave.
Maar als je een vergelijking in lekentaal wil hebben die voor een belangrijk deel verklaart waarom 4G verder komt dan 5G: langere golven gaan makkelijker om obstakels heen.
Kijken we naar gewone golven op zee: golflengte in de orde van grootte van meters. Buiten een havenstrekdam kan dat behoorlijk te keer gaan, maar binnen de haven merk je er bijna niks meer van. Maar een getijgolf is ook een golf, nu echter met een golflengte in de orde van grootte van honderden kilometers (op de Noordzee dan toch). Die lange golf trekt zich van dat obstakel niks aan: die gaat er gewoon omheen, en de haven vult zich elk getij tot dezelfde hoogte als daarbuiten.
In mist of regen is er ook een groot verschil: 4G (golflengte in de orde van grootte van tientallen cm) trekt zich daar weinig van aan, 5G (golflengte in de orde van grootte van een mm) wordt veel makkelijker geabsorbeerd of weerkaatst.
Zonder obstakels of lucht geen verschil: zender in een ruimtevaartuig, ontvanger in een ander ruimtevaartuig een paar honderd kilometer verder, 4G of 5G zullen even sterk of zwak arriveren.
Groet, Jan
Elk 5G deeltje (foton) heeft meer energie dan een 4G deeltje omdat de golflengte korter is. Bij gelijke aantallen zal de 5G bundel meer energie bevatten.
´Straling´ klinkt voor veel mensen synomiem aan ´gevaar´. Dat is jammer, want dat misverstand werkt sterk vertroebelend en zorgt voor onnodige angst. Zichtbaar licht is ook elektromagnetische straling, en daar is niemand bang voor. De radiatoren van je CV zenden grote hoeveelheden infrarood uit, ook elektromagnetische straling. Sterker, je lichaam zelf zendt IR-straling uit.
Het bekende gevaar, als je het zo mag noemen, van microgolfstraling is dat het in staat is water op te warmen. Het vermogen van een magnetron (die werkt met microgolfstraling in dezelfde orde van grootte van frequenties als wifi en mobieltjes) gaat tot ruwweg 1000 watt. Als je daar je hoofd in steekt is dat gevaarlijk, omdat de temperatuur van je hersens snel zal stijgen tot ongezonde temperaturen. Een mobieltje komt niet verder dan een paar watt, en dat dan 1/8 van de tijd en dus feitelijk beduidend minder dan een watt, daar word je letterlijk en figuurlijk niet koud of warm van.
Zoals bij zoveel dingen (ook voedsel, medicijnen) is alles een kwestie van dosis. Hoewel 5G voor mij niet hoeft (mobieltjes kunnen me sowieso gestolen worden) acht ik 5G, net zo min als 4G of 3G, in de gebruikelijke vermogens totaal onschadelijk tot het tegendeel wordt aangetoond. Vanuit het voorzorgsprincipe gaat de wetgeving al lang véél verder dan vanuit wetenschappelijk oogpunt aan te bevelen lijkt. Mobiele telefonie en wifi zijn al een tiental jaren breed in gebruik door miljarden mensen, een grotere proefopzet kun je niet bedenken, en als er schadelijke effecten zouden zijn mag je toch verwachten dat dat zo zoetjes aan zou komen bovendrijven. Er zijn geen wetenschappelijke redenen om aan te nemen dat 5G daar iets significant aan gaat veranderen.
Groet, Jan