Miten ääni tuotetaan?
Ääni syntyy, kun esine värisee. Kun esine värähtelee, se saa sen ympärillä olevat ilmamolekyylit värähtelemään. Nämä värähtelyt luovat ääniaallon, joka kulkee ilmassa ja jonka kuuloelimet voivat kuulla. Ääniaallon taajuus määrää sen äänenkorkeuden, kun taas ääniaallon amplitudi määrää sen voimakkuuden.
Ääniaallon anatomia
Ääniaalto koostuu sarjasta kompressioita ja harvinaisuuksia. Kompressiot ovat alueita, joissa ilmamolekyylit ovat lähempänä toisiaan, kun taas harvinaisuudet ovat alueita, joissa ilmamolekyylit ovat kauempana toisistaan. Kahden vierekkäisen puristuksen tai harventumisen välistä etäisyyttä kutsutaan ääniaallon aallonpituudeksi.
Äänen nopeus
Äänen nopeus on nopeus, jolla ääniaalto kulkee väliaineen läpi. Äänen nopeus ilmassa huoneenlämmössä on noin 343 metriä sekunnissa. Äänen nopeus on nopeampi tiheämmässä materiaalissa, kuten vedessä, ja hitaampi vähemmän tiheässä väliaineessa, kuten ilmassa.
Doppler-ilmiö
Doppler-ilmiö on ääniaallon taajuuden muutos, kun äänen lähde liikkuu. Kun äänen lähde liikkuu kohti tarkkailijaa, ääniaallon taajuus kasvaa. Kun äänen lähde liikkuu poispäin havainnoijasta, ääniaallon taajuus pienenee.
Ääni ja kuulo
Ihminen voi kuulla ääniaaltoja, joiden taajuudet ovat välillä 20 Hz ja 20 kHz. Korva on monimutkainen elin, joka muuntaa ääniaallot sähköisiksi signaaleiksi, jotka lähetetään aivoihin. Aivot tulkitsevat sitten nämä sähköiset signaalit ääneksi.