Vad är ljud?
Vad är ljud och hur kan man mäta ljud?
När vi pratar om ljud menar vi oftast de ljudvågor i luften som det mänskliga örat kan uppfatta.
Ljud uppstår när någonting rör sig och sätter luften i svängning, som när stämbanden i halsen vibrerar när vi talar eller smällen från ett föremål som ramlar i golvet. Svängningarna i luften kallas ljudvågor, och de kan liknas vid de ringar vi ser på vattenytan när en sten har kastats i.
Ljudstyrka anges i decibel
När vi talar om ljudstyrka, ljudvolym eller amplitud, talar vi ofta om starka respektive svaga ljud. Ljudets styrka beror på hur kraftiga ljudvågorna är. Vid stora ljudvågor uppfattas ljudet som starkt och vid små ljudvågor som svagt. Bilden överst på den här sidan visar hur ljudvågor av olika styrka kan återges visuellt, med en graf.
Ljudstyrka anges i enheten decibel (dB). Det är en logaritmisk skala som är lämpad för att hantera de stora ljudstyrkevariationer som det mänskliga örat kan hantera. Mänskligt tal på en meters avstånd ligger på cirka 60 dB.
Ljudtrycksnivån, dB(A), mäts med instrument som är konstruerade till att efterlikna örats ljudkänslighet.
Ett enkelt sätt att mäta ljudstyrka är att använda en mobiltelefonapp från Arbetsmiljöverket.
Hörtröskel och obehagsnivå
När det gäller ljudstyrka finns en nedre gräns för vad det mänskliga örat kan uppfatta. Den gränsen kallas för hörtröskeln och den varierar mellan olika individer. Hos en person med full hörsel är hörtröskeln mellan 0 och 20 dB, vilket motsvarar ljudstyrkan när löv prasslar.
Det är svårare att fastställa en övre gräns. Den ljudstyrka där ljudförnimmelsen övergår till smärta kallas för smärtgräns eller obehagsnivå. Smärtgränsen är olika för olika personer, men ligger ofta runt 120 dB.
Smärtsamt starka ljud är sällsynta i naturliga sammanhang, men förekommer i människans tekniska miljö, till exempel dånet från en jetmotor, knallen från ett fyrverkeri eller ljudet från en högtalare på högsta volym.
I det här stödmaterialet finns en pdf-fil med nedladdningsbara arbetsblad med övningar för elever om hörselrelaterade ämnen. Bland arbetsbladen finns en decibelskala med illustrationer på ljudkällor av olika styrka, samt övningar i att mäta ljud i närmiljön.
Frekvens anges i Hertz
När vi talar om ljud talar vi också om ljud med olika frekvenser, det vill säga mörka eller ljusa ljud. Få svängningar per sekund ger mörka basljud, som hos tangenterna längst till vänster på ett piano. Många svängningar per sekund ger ljusa diskantljud, som hos pianots högra tangenter.
Frekvens anges i enheten Hertz (Hz). En Hz motsvarar en svängning per sekund. Mänskligt tal ligger på frekvenser mellan cirka 100 och 8 000 Hz.
Svängningar under 20 Hz benämns som infraljud och svängningar över 20 000 Hz som ultraljud. Varken infraljud eller ultraljud kan uppfattas med hörseln av människor, men det utesluter inte att vi kan påverkas av dem. Infraljud förekommer bland annat i maskinkonstruktioner och de kan orsaka vibrationer som i sin tur alstrar hörbara ljudvågor. Ultraljud används till exempel inom sjukvården.
Vissa djur kan uppfatta betydligt högre frekvenser än vad människor kan, ett exempel är hundar. De kan uppfatta signalen från en hundvisselpipa som inget mänskligt öra kan höra eftersom frekvensen ligger över 20 000 Hz. Delfiner kan höra upp till cirka 100 000 Hz.
Gå till nästa sida, Örats anatomi, för att läsa mer om hur örat och hörseln fungerar.