Ljud


Allmänt om ljud


Decibel
Ljud, som vi normalt uppfattar det, är ljud som fortplantar sig i luften. Ljud skapas av mycket små tryckvariationer i luften. Det skapas tryckvågor av tätare och tunnare luft då luftmolekylerna pressas närmare/tätare emot varandra respektive pressas längre ifrån varandra. Tryckvågorna rör sig med en hastighet av cirka 340 m/s i luften. När vågorna når örat och därefter hjärnan tolkas tryckvågorna som ljud.

För att tryckvågorna ska kunna bildas måste det finnas materia med molekyler. I vakuum finns inga molekyler och därför heller inget ljud som skapas.

Då det handlar om tryckvariationer så skulle ljudets styrka kunna anges i N/m2 eller Pascal. Men då det är ett mycket stort ljudtrycksintervall som kan uppfattas av vår hörsel (ca 20 μPa till ca 20 Pa) används av praktiska skäl istället en logaritmisk decibelskala.

Denna decibelskala är uppbyggd på så sätt att ljudtrycksnivån 0 dB är ungefär det svagaste hörbara ljudet 20 μPa och där varje steg om 1 dB är ungefär den minsta ändring av ljudets styrka som kan uppfattas med vår hörsel. På detta sätt blir det färre tal och storleksmässigt mindre tal att hantera.

Decibelskalan motsvarar även hur vi uppfattar skillnader i ljudstyrka:
- Exempelvis innebär en addition av två lika ljudkällor att totalnivån höjs med 3 dB.
- Dessutom innebär en ökning av 10 dB, oberoende av var på skalan detta görs, att vi uppfattar det som att ljudstyrkan har fördubblats. T.ex. om buller från en bil mäts till 100 dB och buller från en lastbil till 110 dB uppfattar vi ljudet från lastbilen som dubbelt så starkt.

Frekvens
Hur vi upplever ljud beror förutom av ljudtrycksnivån även på ljudets frekvens (enhet Hertz, Hz) vilket är hur många svängningar (våglängder) som ljudvågorna gör per sekund.
En våglängd är avståndet mellan två förtätningar eller förtunningar när luftmolekylerna pressas mot respektive ifrån varandra i tryckvågen.

Hörbart frekvensområde är ca 20 - 20 000 Hz för en ung människa med god hörsel.

För trumhinnan betyder en svängning att den har rört sig från viloläget och ut, sedan in och tillbaka till viloläget. D.v.s. 20-20 000 svängningar per sekund. Ju äldre vi blir desto svårare har vi att uppfatta de snabba svängningarna, de höga frekvenserna.

I spannet 20 - 20 000 Hz skiftar ljudvågornas längd mellan 17 meter och knappa 2 centimeter Det vill säga ju lägre frekvens desto längre våglängd.

Lågfrekvent ljud, d.v.s. få svängningar per sekund och lång våglängd, innebär att "mer luft måste svänga". Att komma åt denna typ av lågfrekventa ljud som t.ex. alstras från flygplan och ventilationsanläggningar, är en stor utmaning.

Då vi uppfattar ljud med olika frekvenser olika starkt kompenseras detta vid ljudnivåmätningar/redovisningar genom filter som i grova drag efterliknar örats förmåga att höra olika frekvenser. Vanligtvis används A-vägd ljudtrycksnivå (ett så kallat A-filter som ger en kraftig dämpning av lågfrekvent ljud) men även C-vägd ljudtrycksnivå börjar användas allt mer.