De toonhoogte van een muziekinstrument kun je makkelijk aanpassen. Dit doe je als je er muziek mee wilt maken, maar ook als je het instrument wilt stemmen. Bij snaarinstrumenten zijn er drie manieren om de toonhoogte van de snaar te veranderen. Spanning op de snaar Dikte van de snaar De lengte van de snaar Andere muziekinstrumentenUitleg
Snaren En Toonhoogte
Met de stelschroeven in de kop van de gitaar kun je de snaren strakker of losser spannen. Hoe strakker je de snaar spant, hoe hoger het geluid wordt. Hoe losser je de snaar maakt, hoe lager het geluid.
De gitaar heeft zes verschillende snaren. De dikste snaren maken de laagste tonen en de dunne snaren maken de hoge tonen. Hoe dunner de snaar, hoe hoger het geluid dat hij maakt. Hoe dikker je de snaar maakt, hoe lager het geluid.
Door je vingers op de hals te zetten, maakt je de snaar korter of langer. Hoe korter je de snaar maakt, hoe hoger het geluid dat hij maakt. Als je de snaar langer maakt, zal hij een lager geluid geven.
De bovenstaande methoden werken voor alle snaarinstrumenten. Dus ook voor de viool, cello, contrabas, basgitaar, piano, harp, etc. De lengte gaat ook op voor blaasinstrumenten. Hoe langer de pijp van bijvoorbeeld een orgel, hoe lager het geluid dat deze maakt. Met de knoppen van een klarinet kun je de lengte van de pijp beïnvloeden.
Opdrachten
Opgave 25
Op welke drie manieren kun je de toonhoogte van een snaar veranderen? Opgave 26
Hoe kun je op een gitaar verschillende tonen spelen?
Opgave 27
Hieronder wordt steeds iets veranderd aan een snaar. Geef steeds aan wat er met de toonhoogte van de snaar gebeurd. Wordt die hoger, lager of blijft hij gelijk?
a) Je maakt een snaar korter.
b) Je slaat een snaar harder aan.
c) Je ontspant een snaar.
d) Je vervangt de snaar voor een dunnere snaar.
e) Je maakt een snaar langer.
f) Je spant een snaar strakker.
g) Je slaat een snaar zachter aan.
h) Je vervangt de snaar voor een dikkere snaar.
Opgave 28
Piet en Moos willen samen gitaar spelen. De bovenste snaar van Piet klinkt net iets hoger dan de bovenste snaar van Moos. Wat moet Piet doen om deze snaar dezelfde toon te laten maken? Opgave 29
Hiernaast zie je een plaatje van een vleugel.
a) Wat trilt er in een vleugel of piano?
b) Leg uit dat je aan de vorm van de vleugel goed kunt zien dat de laagste tonen gemaakt worden door de linker toetsen.
Opgave 30
Hiernaast zie je een plaatje van een kerkorgel. Waarom hebben de pijpen allemaal verschillende lengtes en diktes?
Een stemvork trilt als hij geluid maakt. Met een trilling bedoelen we in de natuurkunde een beweging die zich steeds herhaalt. Als je een been van een stemvork in slowmotion bekijkt zie je dat hij steeds heen en weer beweegt. Als je de stemvork met rust laat, komen de benen uiteindelijk tot stilstand. De positie die ze dan hebben noemen we de evenwichtsstand of ruststand. Tijdens het trillen bewegen de benen om deze ruststand heen. De afstand tussen de ruststand en het been noemen we de uitwijking. De uitwijking verandert tijdens het trillen voortdurend. De slingerUitleg
Trilling
Een trilling die hoorbaar geluid maakt, gaat al gauw 100 keer per seconde heen en weer. Zo'n trilling gaat te snel om goed te kunnen zien. Met slowmotion camera's kun je filmpjes maken zoals die van de stemvork hierboven. Maar om meer te leren over de beweging van een trilling heb je geen dure camera nodig. Je kunt ook een langzame trilling bestuderen. Een voorbeeld van een langzame trilling is een slinger. De slinger en de stemvork maken een vergelijkbare beweging.
Opdrachten
Opgave 31
Vul in. Een stemvork heeft twee ___________ . Deze bewegen heen en weer als je de stemvork _________ . We noemen dit __________ . Als de benen niet bewegen zijn ze in hun ___________ . Opgave 32
Hoe groot is de uitwijking van een slinger die in de ruststand hangt? Opgave 33
Zet de volgende zinnen in de juiste volgorde.
a) De snaar heeft snelheid en beweegt door de ruststand heen.
b) De snaar wordt naar beneden getrokken en losgelaten.
c) Na een aantal keer heen en weer gegaan te zijn staat de snaar uiteindelijk weer stil.
d) De snaar remt af, staat even stil en beweegt terug naar de ruststand.
e) De snaar is in rust.
f) De snaar beweegt terug naar de ruststand. Opgave 34
Leg in je eigen woorden uit wat een trilling is.
Een eigenschap van geluid is de hoogte van het geluid. Deze hoogte is afhankelijk van de frequentie van het geluid. De frequentie is het aantal trillingen in een bepaalde tijd. Geluidsbronnen hebben eigenlijk altijd een onderdeel dat trilt. Hoe meer trillingen per seconde, hoe hoger het geluid. Het symbool voor frequentie is de kleine letter f. De eenheid van frequentie is hertz. Eén hertz is precies één trilling per seconde. Het symbool voor hertz is een hoofdletter H met een kleine letter z erachter, Hz. Een stemvork, waarop staat 440 Hz, trilt dus 440 keer per seconde. De benen van die stemvork bewegen 440 keer per seconde heen en weer. Deze beweging brengt de lucht om de stemvork heen in beweging. Als dit geluid bij onze oren komt, trillen onze trommelvliezen ook 440 keer per seconde. Frequenties omrekenenUitleg
Frequentie (f)
Grote frequenties worden weergegeven in kilohertz (kHz). Hele kleine frequenties kun je weergeven in millihertz (mHz.) Om deze frequenties in elkaar om te rekenen kun je het metrisch stelsel gebruiken.
Opdrachten
Opgave 35
De eenheid van frequentie is _________ . Je kunt het _________ stelsel toepassen op deze eenheid. Daarmee wordt 1 kHz even groot als _______ Hz. En duizend ________ is net zo groot als 1 Hz. Opgave 36
a) Wat is het symbool voor frequentie?
b) Wat is het symbool voor hertz? Opgave 37
Geluid heeft drie eigenschappen die je eerder bent tegengekomen.
a) Noem deze drie eigenschappen.
b) Welke eigenschap heeft te maken met frequentie? Opgave 38
Een mug slaat zijn vleugels al gauw 500 keer per seconde. Een libelle haalt niet meer dan 28 slagen per seconde.
a) Bij welk van deze twee dieren maken de vleugels het hoogste geluid?
b) Bij welk dier hebben de vleugels de grootste frequentie? Opgave 39
Een stemvork wordt aangeslagen en trilt 440 keer per seconde.
a) Hoe groot is de frequentie van deze stemvork?
b) Hoeveel trillingen heeft deze stemvork gedaan na 1 minuut?
c) Hoelang doet de stemvork erover om 19800 trillingen te maken? Opgave 40
Reken de volgende metingen om:
a) 2 kHz = ______ Hz
b) 250 Hz = ______ kHz
c) 8 Hz = ______ mHz
d) 750 mHz = ______ Hz
e) 0,002 kHz = ______ mHz
f) 0,050 kHz = ______ Hz
g) 10 kHz = ______ Hz
h) 16.500 mHz = ______ Hz
i) 0,33 Hz = ______ mHz
j) 45 Hz = ______ kHz
Mensen kunnen niet alle frequenties horen. De frequenties die mensen kunnen horen liggen tussen de 20 en 20.000 Hz. We noemen dit het frequentiebereik van het mensenlijk gehoor. Dit frequentiebereik wordt kleiner als we ouder worden. We horen dan steeds minder lage en hoge tonen. Frequenties die boven het menselijk frequentiebereik liggen noemen we ultrasoon. Als de frequentie onder het menselijk frequetiebereik ligt noemen we het geluid infrasoon. Een vleermuis kan ultrasoon geluid horen. Een vleermuis kan makkelijk geluiden horen van 100.000 Hz en kan een olifant kan geluiden horen van 16 Hz. In de afbeelding hieronder kun je dit aflezen bij de blauwe balkjes. BronUitleg
Frequentiebereik
Je stem heeft ook een frequentiebereik. Dit zijn alle frequenties die je met je stem kunt maken. De frequenties die mensen kunnen maken liggen ongeveer tussen de 60 en 7000 Hz. Er zijn dieren die veel hogere en lagere geluiden kunnen maken. In de afbeelding hierboven kun je dit aflezen bij de blauwe balkjes.
Opdrachten
Opgave 41
Wanneer noemen we een toon ultrasoon? Opgave 42
a) Wat is het frequentiebereik van het menselijk gehoor?
b) Wat gebeurt er met het frequentiebereik als we ouder worden? Opgave 43
Leg in je eigen woorden uit wat een frequentiebereik is. Opgave 44
Wat gebeurt er met de grenzen van het frequentiebereik als we ouder worden?
Vul de juiste optie in.
a) De onderste grens van het 20 Hz __________ . (wordt lager, blijft gelijk, wordt hoger)
b) De bovenste grens van 20 kHz __________ . (wordt lager, blijft gelijk, wordt hoger) Opgave 45
Geef van de volgende tonen aan of ze ultrasoon of infrasoon zijn of dat ze binnen het gehoorbereik liggen.
a) 8000 Hz
b) 20 mHz
c) 0,01 kHz
d) 15.000 mHz
e) 1000 Hz
f) 10 kHz
g) 30.000 mHz
h) 30 kHz Opgave 46
Hiernaast zie je een grafiek met frequentiebereiken.
a) Wat is het frequentiebereik van het gehoor van een hond?
b) Leg uit of een mens een toon kan horen van 35.000 Hz.
c) Leg uit of een olifant een toon kan horen van 35.000 Hz.
d) Leg uit of een vleermuis tonen kan maken die een olifant kan horen.
e) Leg uit of een vleermuis een hond kan horen.
f) Leg uit of een hond een vleermuis kan horen? Opgave 47
Een fabrikant van luidsprekers heeft nieuwe luidspreker ontwikkeld. Deze nieuwe luidspreker kan tonen maken tussen de 40 en 80.000 Hz. De oudere luidsprekers konden tonen maken tussen de 40 en 25.000 Hz.
Leg uit waarom deze nieuwe luidsprekers niet interessant zijn voor normaal dagelijks gebruik.
