Icon up Overzicht

Geluidsanalyse (VWO-2 2001)

Onderwerp: Geluid, Trilling en golf

Examenopgave natuurkunde 2 2001 tijdvak 1: opgave 5

Opgave

Er bestaan computerprogramma’s om een frequentie-analyse uit te voeren. Maarten (een jongen) en Zohra (een meisje) gaan met zo’n programma hun stemmen vergelijken. Daartoe spreken zij in de microfoon van een computer allebei de klank ’aa’ van het woord ’plaat’ in. Na verwerking van dit geluid maakt de computer een diagram waarin alle waargenomen frequenties van deze ’aa’-klank zijn weergegeven. In de figuur zijn de diagrammen van Maarten en Zohra naast elkaar gelegd.

 

De frequentie is langs de verticale as uitgezet. Van beide stemmen is de frequentie aangegeven van de grondtoon (f 0) en de frequenties van de bijbehorende boventonen (f 1, f 2, …). In de figuur is te zien dat de ’aa’-klank van Maarten uit negen verschillende frequenties bestaat en die van Zohra uit vijf. Maarten en Zohra gaan ervan uit dat stembanden trillen als snaren. Ze trekken uit de meetresultaten in de figuur twee conclusies:

a. stembanden trillen als snaren die aan twee kanten zijn ingeklemd;
b. stembanden van jongens zijn langer dan die van meisjes.

a) Welke informatie uit de figuur ondersteunt conclusie a en welke ondersteunt conclusie b? Geef een toelichting.

Het geluid dat de kat van Zohra bij het spinnen maakt, wordt eveneens onderzocht. Dat geluid ontstaat als de kat de spieren van het strottenhoofd in een vast ritme samentrekt en ontspant. Maarten en Zohra vinden voor de grondtoon van het spingeluid een frequentie van 26 Hz. Het geluidssterkteniveau van de grondtoon op 3,0 cm afstand van het strottenhoofd van Zohra’s kat is 78 dB. Het zwakste geluid dat een mens nog kan horen is sterk afhankelijk van de frequentie en heeft voor een toon van 26 Hz een geluidssterkteniveau van 58 dB.

b) Bereken tot op welke afstand van het strottenhoofd de grondtoon nog te horen is.

Lees over het onderwerp geluid ook het volgende artikel:

Gehoorbeschadiging