Boven water vangt je ene oor het geluid nét iets eerder op dan je andere oor. Hierdoor weten je hersenen precies vanaf welke kant het geluid komt. Onder water gaat het geluid echter zo snel, dat je beide oren bijna tegelijk worden bereikt.Je hersenen weten niet meer uit welke richting het geluid komt!
Alleen trilt het onder water minder makkelijk. Daardoor moeten geluiden harder zijn als boven water om ze te kunnen horen met onze oren. Ook horen we onder water de hoge tonen niet goed - daarom klinkt alles dof en zwaar.
In vloeistoffen en vaste stoffen is de geluidssnelheid meestal hoger. In water bijvoorbeeld plant geluid zich voort met een snelheid van circa 1510 m/s; in hout is dat circa 3300 m/s; in staal circa 5800 m/s. Bij de hardste metalen kan de geluidssnelheid oplopen tot 12.000 m/s.
Geluidsgolven gedragen zich net als bijvoorbeeld watergolven: ze kunnen rond een object buigen (dit heet diffractie), tegen een ondoordringbare wand afketsen (reflectie) of van richting veranderen wanneer het 'medium', de stof waardoor de golf zich verplaatst, verandert.
Dit kan lucht of water zijn, maar bijvoorbeeld ook een muur of een deur van hout. In een vaste stof plant geluid zich sneller voort dan in een vloeistof en in lucht nog minder snel. In een vacuüm kan geluid zich helemaal niet voortplanten.
Deze snelheid hangt af van de vastheid, temperatuur en samenstelling van deze stoffen. Door lucht en bij kamertemperatuur is dat ca. 340 meter per seconde; bij droge lucht (met relatief weinig waterdamp) met een temperatuur van 0ºC is dat 331 m/s.
Hoe werkt het gehoor precies? Je oorschelp (het buitenoor) vangt de hele dag door geluidstrillingen op. De trillingen worden doorgegeven aan het trommelvlies en de gehoorbeentjes (het middenoor). Dit zijn de kleinste botjes in je lichaam en bestaan uit de hamer, het aambeeld en de stijgbeugel.
Geluidsbronnen produceren trillingen die zich in golfbewegingen verplaatsen. Als de trillingen ons trommelvlies bereiken, horen we het geluid. De geluidsfrequentie is het aantal trillingen per seconde dat uitgedrukt wordt in hertz.
Ultrasoon geluid: Is geluid dat wordt veroorzaakt door geluidsgolven met frequenties hoger dan 20.000 Hz. Deze frequenties zijn voor het menselijk oor niet waarneembaar. Katten, honden en dolfijnen kunnen dit geluid wel horen. Van dit geluid wordt gebruik gemaakt bij echografie en in hondenfluitjes.
Mach is een getal waarmee de verhouding wordt aangegeven tussen de snelheid van een voorwerp in bijvoorbeeld de lucht en de snelheid van het geluid in de lucht. Mach 1 is de snelheid die precies gelijk is aan de lokale geluidssnelheid.
De snelheid van geluid in water bedraagt 1.435 meter per seconde. Dit is dus meer dan 4 keer zo snel als de snelheid in lucht. Het geluid draagt ook verder onder water dan in lucht.
Bij lage frequenties, onder de golflengte van tweemaal de grootste afmetingen van de ruimte, gedraagt geluid zich als semi-statisische veranderingen van de luchtdruk. De geluidsdruk verandert in de gehele ruimte met dezelfde amplitude en dezelfde fase.
Zeedieren kunnen in de donkere, troebele onderwaterwereld nauwelijks op hun zicht afgaan, en dus kunnen zij over het algemeen uitstekend horen. Vissen, bijvoorbeeld, detecteren moeiteloos alle geluiden met een frequentie tussen dertig en vijfhonderd Hertz.
Vissen hebben geen stembanden en produceren geluid door middel van het bewegen van vinnen, raspen met tanden en monddelen of door het laten trillen van de zwemblaas. Zo produceren baars (Perca fluviatilis) en blankvoorn (Rutilus rutilus) een bonkend geluid door middel van het pulseren van de zwemblaas.
Het bereik van het menselijk gehoor ligt in het frequentiegebied tussen 20 en 20.000 Hz. Frequenties buiten dit bereik kan de mens vrijwel niet waarnemen. Binnen dit bereik is het menselijk oor het meest gevoelig voor frequenties van ongeveer 500 tot 4000 Hz.
Medische oorzaak van het horen van een bromtoon
Geluid dat er niet is noemen we fantoomgeluid. De medische term voor zulke klachten is tinnitus. Sommige mensen vinden dat klinken alsof het probleem dan 'tussen hun oren zit' en alsof ze zich aanstellen. Maar tinnitus is geen denkbeeldig probleem.
Verschillende apparaten in huis, zoals de koelkast, wasmachine, cv-ketel, afzuiging en ventilator kunnen voor ongewenst geluid zorgen, van zoem tot hoge pieptoon. Toch ervaar je soms geluidsoverlast waarbij het moeilijk is om precies te traceren waar het vandaan komt.
Er zijn sterke aanwijzingen dat het probleem van de tinnitus vaak niet in de oren zit, maar in de hersenen, in de zogenaamde auditieve cortex. Dit is het gebied in de hersenen dat verantwoordelijk is voor het horen van geluiden. Als dit gebied verkeerd wordt aangestuurd, ontstaat er tinnitus.
Hersenen. De hersenen verwerken het binnengekomen geluidssignaal, zodat die kunnen bepalen waar het geluid vandaan komt en wat de klanken en toonhoogtes zijn. Ons brein zet de klanken om in woorden, zodat je de ander kunt verstaan. Maar dan moeten de hersenen de informatie natuurijk wel goed verwerken.
Vaak horen mensen met tinnitus ook een specifieke toon. Bij gehooronderzoek is dan te meten bij welke frequentie (hoogte van de toon) de tinnitus zich voordoet. Ook is te bepalen met welk geluidsniveau in decibels een toon moet worden aangeboden om de tinnitus te overstemmen (maskeren).
Licht gaat sneller dan geluid
De lichtsnelheid is ongeveer 300.000 kilometer per seconde. Het licht, de bliksemflits, is dus heel snel bij je. Veel sneller dan het geluid (de donder). Want de snelheid van geluid is ongeveer 330 meter per seconde.
Een vliegtuig gaat door de geluidsmuur als het sneller vliegt dan het geluid, ofwel meer dan 1.200 kilometer per uur. Op dat moment haalt het vliegtuig de geluidsgolven in die het zelf produceert.
Het gevolg is een geluidssnelheid van 36 kilometer per seconde, ofwel 129.600 kilometer per uur. Dat schrijven wetenschappers in het blad Science Advances. Op aarde kan het geluid maximaal ongeveer de helft van die topsnelheid bereiken, zo'n 64.800 kilometer per uur.
Hoogfrequent geluid veroorzaakt twee soorten gezondheidseffecten: enerzijds objectieve gezondheidseffecten zoals gehoorverlies (bij langdurige blootstelling) en anderzijds subjectieve klachten die al na enkele minuten kunnen optreden: hoofdpijn, oorsuizen, vermoeidheid, duizeligheid en misselijkheid.