ääniaallosta

Ääniaalto (ääniaalto) on mekaaninen aaltoliike, joka siirtää paineen ja tiheyden vaihtelua väliaineen osien välillä. Ääniaalto on useimmiten pitkittäinen, jolloin hiukkaset värähtelevät samaan suuntaan kuin aallon etenemissuunta. Äänet tarvitsevat väliaineen eivätkä etene tyhjiössä, vaan vaativat ilmasta, vedestä tai kiinteistä aineksista muodostuvan sykähdyksen välitykseen.

Perusmittajina ovat taajuus f, joka määrittää äänen sävelkorkeuden, sekä aallonpituus λ ja nopeus v, jolla ääni etenee. Nopeus ja aallonpituus liittyvät toisiinsa kaavalla v = fλ. Äänen nopeus riippuu väliaineesta ja sen olosuhteista, kuten lämpötilasta ja paineesta. Esimerkiksi ilma esi- ja vähälämpötiloissa kulkee noin 343 m/s, vesi noin 1500 m/s ja kiinteät aineet voivat johtaa paljon suurempiin nopeuksiin.

Kuulo ja mittaaminen: ihmisen kuuloalue on noin 20 Hz–20 kHz, ja äänitasot ilmoitetaan usein decibeleinä (dB SPL), suhteessa viitearvoon 20 mikropascaliin ilmassa. Desibeliasteikko on logaritminen, joten pienet muutokset voivat tuntua suuremmin kuulon kautta.

Fysiikan ilmiöt: ääniaallot voivat heijastua, taittua, diffraktoitua ja interferoida muiden aaltojen kanssa. Näiden ilmiöiden ansiosta syntyy kaikuja, paluulähteitä ja äänenvoimakkuuden vaihteluita ympäristössä.

Sovellukset: ääniä hyödynnetään monin tavoin, kuten musiikissa ja puheessa, akustiikassa sekä lääketieteessä ultraäänikuvauksessa. Ääniaaltoja käytetään myös navigoinnissa ja mittauksissa, esimerkiksi sonareissa ja etäisyysarvioissa.