- tämän päivän epistola koskee seuraavia äänen ominaisuuksista

• resonanssia
• ultraääntä
• infraääntä

resonanssi

• kun puhut tai laulat, äänelläsi on jokin taajuus
• kun soitat kitaraa/rumpuja/viulua, muodostuneella äänellä on jokin taajuus
• auton/mopon/bussin moottori on käynnissä, moottori värähtelee jollakin taajuudella 
• olet saattanut huomata, kun olet bussissa/autossa ja kulkupeli liikkeessä, niin jokin kohta (kojelauta, parkkikiekko sivuovessa, peruutuspeili) tärisee/rämisee tietyllä nopeudella ajaessa. Kun nopeus kasvaa tai hidastuu, räminä lakkaa.
  • kun kappale värähtelee toisen kappaleen (ominais)taajuudella, molemmat alkavat värähdellä ja siloin puhutaan resonanssista 
  • sinun korvasta löytyy äänelle herkkä osa, tärykalvo. Nimensä mukaisesti se alkaa täristä, kun kalvolle osuu ääniaalto. Tässäkin on kyse resonanssista äänilähteen (vaikka toisen henkilön äänihuulet) ja tärykalvon välillä.
  • moottori ja parkkikiekko resonoivat autossa keskenään, kun autolla ton tietty nopeus (moottorin kierrosluvulla)

• ensimmäisenä videoesimerkkinä keskinenään resonoivista esineistä ääniraudat
  • • https://www.youtube.com/watch?v=RpSLvAqyxIA 

• toinen esimerkki: taitava äänenkäyttäjä pystyy itse muodostamaan sellainen äänentaajuuden, että ääni resonoi (viini)lasin kanssaja lasi alkaa väristä. Kun lasin värinä on tarpeeksi voimasta, lasi voi mennä rikki. Tässä Time Warp -poppoon video
  • • https://www.youtube.com/watch?v=BE827gwnnk4&t=25s
    • äänitaajuusgeneraattori tuottaa juuri sen äänentaajuuden, jolla lasi alkaa värähtelemään eli resonoimaan

• kolmannessa esimerkissä resonoivista esineissä on metallilevy sekä ääntä tuottava äänitaajuusgeneraattori, jota käytettiin edellisessäkin esimerkissä
  • • metallilevy alkaa resonoida äänentaajuuden kanssa, mutta vain tietty osa metallilevystä alkaa resonoida tietyllä taajuudella. Silmin tätä resonointia ei nähdä lainkaan, mutta sirottelemalla suolaa metallilevyn päälle, resonoiva alue levystä tulee nähtäväksi.
    • https://www.youtube.com/watch?v=1yaqUI4b974

- ultraääni

• ihminen kuuluu äänet, joiden taajuus on noin 20 - 20 000 Hz
• ääntä, jonka taajuus on yli 20 000 Hz, sanotaan ultraääneksi
• ihminen ei ultraääntä voi kuulla, mutta tietyt eläimet voivat ja käyttävät ultraääntä
  • koirien koulutuksessa voidaan käyttää ultraäänipillejä
  • lepakot ja delfiinit käyttävät ultraääntä suunnistaessaan ja saalistaessaan
• ultraääntä ihminen hyödyntää lääketieteessä
  • sikiön tutkimukset tehdään ultraäänellä, koska ultraäänet läpäisevät ihmisen kudoksen
  • poskiontelotulehduksessa lääkäri voi yhtenä tutkimuksena "ultrata" ontelot
  • sisäelimiä voidaan myös tutkia ultraäänellä
  • hammaslääkäri voi puhdistaa hammaskiven ultraäänellä
• tekniikan saralla ultraääntä hyödynnetään
  • kaikuluotauksella laivoissa selvittämään kuinka syvää on tai nähdä mahdolliset kalaparvet
  • erikoisenmuotoiset kappaleet voidaan pestä ultraäänipesurilla, jotka ovat muuten vaikea puhdistaa
  • autojen peruutusanturit mittaavat etäisyyttä puskurista takana olevaan esteeseen ja antavat äänimerkin, kun este lähestyy

- infraääni

• ääntä, jonka taajuus on alle 20 Hz, sanotaan infraääneksi
• infraääntä ei yleensä kuulla, koska sen taajus on niin matala
• jossain tapauksissa infraääntä voidaan kuulla, jos sen äänen voimakkuus on suuri, suuruusluokkaa 90-120dB
• monet ihmisen tuottamista äänistä teollisuudesta liikenteeseen tuottaa myös matalataajuista infraääntä, joita ei kuitenkaan kuulla
• infraäänen terveydellisistä mahdollisista haitoista ihmeselle kiistellään,erityisesti tuulivoimaloiden läheisyydessä
  • nykytietämuksen mukaan infraäänestä ole ei terveyshaittaa, mutta tutkimuksia Suomessakin jatketaan edelleen

omat tehtävät
1. Anna esimerkkejä keskenään resonoivista asioista 4 kpl (eri kuin edellä tai kirjassa).
2. Videosta 1:

• a) Selitä miksi toinen äänirauta, jota ei kopautettu, alkaa resonoida eli värähdellä.
• b) Miksi muoviklipsun poisottaminen ääniraudasta paransi resonanssia?

3. Videosta 2:

• a) Millä taajuudella alkoi viinilasi värähdellä?
• b) Miksi viinilasiin laitettiin pilli?
• c) Mistä kohdasta (kaiuttimen puoleisesta vai toiselta puolelta) reunaa lasi antaa periksi ensin?
• d) Kuinka monta kuvaa suurnopeuskamera ottaa sekunnissa?

4. Videosta 3:

• Nappaa top 3 hienointa resonanssikuviota, joita metallilevyn värähtely muodostaa

5. a) Kuinka suuri taajuus on ultraäänellä? Entä infraäänellä?
b) Valitse yksi käytönnön esimerkki ultraäänen tai infraäänen sovelluksesta. Kerro siitä hieman tarkemmin omin sanoin miten tämä valitsemasi systeemi toimii?