Vilken typ av vågor kan örat upptäcka?

Ljudvågor är den typ av vågor som kan upptäckas av det mänskliga örat.

Vad är ljudvågor?

Ljudvågor är mekaniska vågor, vilket innebär att de behöver ett medium – som luft, vatten eller ett fast material – för att kunna fortplanta sig. Till skillnad från elektromagnetiska vågor, exempelvis ljus, kan alltså ljud inte färdas genom tomrum.

När ett föremål vibrerar sätter det i rörelse de omgivande luftmolekylerna. Det skapar en kedja av tryckförändringar i form av kompressioner (täta partier) och glesheter (expansioner). Dessa tryckvågor rör sig genom luften tills de når örat, där trumhinnan fångar upp dem och omvandlar dem till elektriska signaler som hjärnan tolkar som ljud.

Det mänskliga hörselområdet

Människan kan endast höra ljud inom ett visst frekvensområde. Den nedre gränsen för hörseln ligger vid cirka 20 hertz (Hz), medan den övre gränsen ligger runt 20 000 Hz. Den genomsnittlige människan hör i praktiken ljud mellan 20 och 16 000 Hz – förmågan att uppfatta de allra högsta frekvenserna minskar ofta med åldern och efter exponering för starka ljud.

Ljud under 20 Hz kallas infraljud, och ljud över 20 000 Hz kallas ultraljud. Inget av dessa kan upptäckas av det mänskliga örat, även om vissa djur – exempelvis fladdermöss och hundar – hör betydligt högre frekvenser än vi gör.

Frekvens, amplitud och fas

Ljudvågor kan variera i frekvens, amplitud och fas:

• Frekvensen, mätt i hertz, bestämmer tonhöjden – ju högre frekvens, desto ljusare låter ljudet.
• Amplituden bestämmer ljudstyrkan, det vill säga hur högt eller svagt vi uppfattar ljudet.
• Fasen beskriver var i sin svängning vågen befinner sig vid en given tidpunkt. Fasläget påverkar hur flera vågor samverkar när de möts, vilket i sin tur bidrar till ljudets klangfärg tillsammans med vågformens harmoniska innehåll.