Lydteori

Hvad er lyd

Lyd kan kort beskrives som en forplantning af trykbølger gennem luft eller andre materialer. Når lyden forplanter sig gennem materialet er der tale om at de enkelte molekyler flytter sig frem og tilbage og herigennem skubber til hinanden.

Forskellige materialer kan have forskellig udbredelseshastighed, oftest bestemt af materialets hårdhed og temperatur.

Frekvens/Pitch

Ordet frekvens bruges til at beskrive antallet af gentagelser indenfor et tidsrum. I lyd-sammenhæng er frekvensen et udtryk for hvor mange gange trykbølgen i et stof krydser dets equilibrium (stilstand eller ligevægtsposition) indenfor et givent tidsrum (oftest 1 sek.).

Til højre ser du længden af 1 (én) bølge. Dette kaldes også bølgelængden (lambda). Antallet af hele bølger pr. sekund beskrives med Hertz (Hz)

Hertz bruges således til at beskrive frekvensen på en lyd.

En dyb tone (bas) kan således have frekvensen 100Hz, mens en meget lys tone (diskant) kan have frekvensen 10000Hz.

Amplitude

Hvor frekvensen angiver tonehøjden, er amplituden et udtryk for tonestyrken.

Ser vi igen på bølgegivelsen herover er bølgens højde således et udtryk for hvor høj lyden vil være. Lydens styrke kan beskrives som trykforskellen mellem stilstand (equilibrium) og det maksimal tryk målt i Pascal (Pa). Dette kaldes også 'sound pressure level' (SPL).

Sættes lydens styrke derimod i forhold til noget andet (eksempelvis en anden lyd, eller 'threshold of hearing' (20 mikropascal) kan vi istedet udtrykke styrken i decibel (dB).

Decibel

I princippet er decibel begrebet et udtryk forholdet mellem to størrelser målt på en logaritmisk skala.

Når dB begrebet anvendes på lyd i luft, sættes referencen ofteste til 'threshold of hearing' (20 mikropascal).

dB i praksis:

Psykoakustisk:

1 dB svarer (lidt groft sagt) til den mindste hørbare forskel i styrke.
10 dB opfattes som en fordobling af lydstyrken

Fysisk:

3 dB svarer til en fordobling af SPL styrken

Elektrisk:

Hvis du skal producere det dobbelte lydtryk svarer dette til 6dB.

I starten kan det godt være lidt svært at forholde sig til decibelbegrebet, men prøv at lægge mærke til værdierne når du arbejder med lyd fra nu af, og så vil du hurtigt få en bedre fornemmelse for det.

Se også tabellen til højre.

Timbre

Begrebet timbre kaldes også for klangfarven (og guitarister vil måske kalde den for instrumentets tone - ikke at forveksle med tonehøjden der er lig med frekvensen).

Timbre er faktisk defineret som værende den kvalitet ved lyden der gør at det er muligt at adskille to forskellige lyde med samme frekvens og amplitude!

Det lyder måske lidt mærkeligt, når vi nu lige har konstateret at en lyd grundlæggende består af frekvens og amplitude. Hemmeligheden er at en lyd sjældent består af en ren svingning (sinustone) som den der er tegnet ud fra afsnittet om frekvens. Oftest består en lyd således af flere sinustoner med forskellige frekvenser og amplituder - der når de bliver lagt sammen lyder som én lyd med sin egen klangfarve.

Et eksempel kunne være lyden af en klarinet og et piano. Selvom begge ville spille kammertonen A (440Hz) ved samme styrke, lyder disse to instrumenter jo stadig forskelligt.

De fleste lyde vil således kunne opdeles i mindre bestanddele, nemlig de forskellige sinustone elementer der indgår i lyden i forskelligt forhold. Det er muligt at lave denne opdeling ved det der hedder en Fourier transformation. Den sinustone der indgår med den største energi kaldes grundtonen (på engelsk fundamental), og er den der bestemmer hvilken musikalsk tone vi hører fra et instrument, men alle de øvrige altså giver tonen sin klangfarve.

Komplekse toner er sammensat er flere sinustoner (i forskellige amplituder)

Komplekse toner er det der gør at vi hører forskellige lyde når forskellige instrumenter spiller samme tone (lydens timbre).

Sinustonen med den højeste amplitude afgør hvis tone (pitch) vi hører

Dynamik/ADSR envelope

En anden faktor (der også kan spille ind på lydens klangfarve) er ADSR kurven der beskriver den samlede lyds styrke - over tid. ADSR står således for:

Attack
Decay
Sustain
Release

Med ADSR kan vi således beskrive hvor langt og hvor højt en lyds anslag er, og på hvilken måde lyden herefter dæmpes (i forhold til anslaget), resonerer og toner ud. Vi vender tilbage til begrebet senere på året når vi skal arbejde med dynamik og kompressorer.

Øvelse

Du skal nu prøve selv at lege med grundlæggende lyde. Hvis du ikke allerede har programmet Audacity installeret skal du hente og installere det.

Åbn Audacity, og prøv følgende selv:

Gå til menuen generér, og lav en sinustone på 440Hz
Prøv nu at justere tonen ned med 1dB - kan du høre forskellen i styrke?
Prøv at justere tonen ned med 10dB - dette skulle lyde som en halvering i styrke. Gør det det?
Slet sporet med 440Hz tonen igen, og opret en ny med frekvensen 1000Hz. Skru dernæst ned for lyden på din computer til du akkurat kan høre tonen.
Prøv nu at lave nye spor hvor du generer nye højere frekvenser og lave nye med forskellige frekvenser. Prøv at se hvor høje frekvenser du kan høre før du skal til at skrue op for lyden...
Prøv nu at lave flere spor med forskellig frekvens, og afspil dem sammen. Eksperimenter med forskellige sammensætninger af frekvens og amplitude. Kan du lave en lyd der minder om et instrument (dette kaldes iøvrigt additiv syntese, og er en af metoderne der bruges i mange synthesizere).

Opdatér dit googlesite med eksempler fra ovenstående øvelser, og forklar med fagets ord og udtryk hvad der sker.

Page updated

Google Sites

Report abuse