Labbraport

Tillverka en panflöjt

Julie Ansorge

2012-03-29

 


Inledning

Jag ska tillverka en panflöjt av morötter.

 


Syfte

Syftet med undersökningen är att jag ska ta reda på, baserat på den fakta som jag har tillgång till, vilka faktorer som påverkar ljudet.


Hypotes

Jag tror att följande faktorer påverkar ljudet i min flöjt:

-          Längden på morötterna

-          Tjockleken på morötterna

-          Storleken på hålet i morötterna


Material

Morötter, borr, tejp, sax, träkulor,


Metod

För att få ljud i moroten borrade jag ett hål i den på längden och lämnade en liten del sluten så att hålet inte gick rakt igenom. Genom att hitta rätt blåsteknik, blåsstyrka och vinkel kunde man få till en ton.

 

För att få till olika toner i min panflöjt skar jag morötterna i olika längder. Den kortaste gav ljusast ton. Ett alternativ var att borra olika djupt i moroten. Den med minst längd på hålet gav i det här fallet ljusast ton.

 



Resultat



Slutsats


Vad påverkade ljudet i min flöjt?

Ljudet i min flöjt påverkades av följande faktorer:

-   Blåsteknik

-   Längd på morötterna


Om man inte hade rätt blåsteknik var det nära omöjligt att få till ett bra ljud i flöjten, så det var en av faktorerna som påverkar ljudet i en flöjt.


Längden på morötterna påverkade frekvensen på tonen som uppstod. En kort morot med ett litet hål har inte så stort svängningsutrymme, vilket innebär att frekvensen blir hög. En morot med stort hål har större svängningsutrymme för molekylerna och frekvensen blir lägre. (molekylerna hinner svänga flera gånger per sekund än en morot med ett litet hål.)


Musikinstrument


En ordinär panflöjt följer ca samma princip. Ett hål på längden, ordentligt tilltäppt i botten samt olika länger för olika toner. För att få ljud i flöjten pressar flöjtisten ner en luftström med munnen i den övre delen av flöjten. Det vanligaste materialet på en panflöjt är bambu men i världen finns den i många olika former och material.


Med musikinstrument kan man på olika sätt skapa ljudvågor i olika frekvenser. Med en gitarr skapar man ljudvågor genom att knäppa på gitarrsträngen vilket sätter de närliggande molekylerna i rörelse. Ljudet förstärks ytterligare eftersom det ihåliga utrymmet under strängen skapar resonans. För att få olika frekvenser (toner) kan man spänna gitarrsträngen tills man får önskad ton. Andra faktorer som påverkar tonen är strängens tjocklek och längd. Längden kan man reglera genom att sätta sitt finger på olika ställen på gitarrhalsen samtidigt som man knäpper på respektive sträng.


Hos en vanlig blockflöjt regleras tonhöjden genom att man placerar fingrarna över hålen på blockflöjtens hals.


Fel under laborationen


När jag först tänkte igenom hur jag skulle göra, såg jag en blockflöjt framför mig. Den har ett hål rakt genom på längden. Denna teknik fungerade tyvärr inte så bra hos en panflöjt där hålet på botten skulle vara helt igen täppt så jag försökte rätta till felet på olika sätt vilket du kan se i tabellen ovanför. Som tur var hade jag inte borrat genom alla morötter så jag kunde rätta till mitt misstag genom att inte borra igenom de resterande morötterna helt utan lämna en bra bit oborrad.


Felkällor


Andra felkällor som kunde ha påverkat mitt resultat var såvida morötterna var raka eller krokiga. Var dem krokiga gick det inte så bra att borra igenom dem med den raka borren.


Ett annat fel som kunde uppstå var om man råkade borra hål i på långsidan. Då förstörde man hela moroten och felet kunde inte rättas till med tejp.

Valde man fel tjocklek på borren eller borrade för snabbt kunde det också medföra att moroten förstördes.



Vidareutveckling


Mitt mål under laborationen var främst att få ett ljud i flöjten samt tillverka morötter som gav olika toner. Ett förslag på vidareutveckling skulle då kunna vara att man tillverkade 7-8 morötter med samtliga 7 toner i tonskalan, så man kunde spela små visor på den.  


Eftersom morotsflöjten lätt ruttnade skulle man kunna torka eller behandla den på något annat sätt som ökade hållbarhetstiden.


Örats anatomi

Örat består av 3 delar: ytterörat, mellanörat och innerörat. Ytterörat är den delen man ser och består av öronmusslan och hörselgången. Ytterörats uppgift är att fånga upp ljudvågor och leda dem in i hörselgången till mellanörat.


Mellanörat består av trumhinnan, trumhålan, de tre hörselbenen och örontrumpeten. Hörselgången leder till trumhinnan som sätts i svängning när ljudvågen möter den. Bakom trumhinnan finns ett utrymme med luft som kallas trumhålan och har förbindelse med svalget genom örontrumpeten vars uppgift det är att utjämna trycket på trumhinnans båda sidor. I trumhålan finns även de tre hörselbenen som heter hammaren, stigbygeln och städet. Hammaren är fäst vid trumhinnan och har kontakt med städet, som har kontakt med stigbygeln som fäster vid en öppning till innerörat som kallas det ovala fönstret. På detta sätt bildas en kedja som för trumhinnans svängningar till innerörat.


I innerörat finns benlabyrinten som består av båggångarna och snäckan. I benlabyrinten finns sinnes-hår som innehåller hörselsinnesceller. Vätskan som också finns i benlabyrinten påverkas av vibrationerna från mellanörat och sätter sinnes-håren i rörelse. På så sätt bildas nervimpulser med ljudsignaler som når hjärnan via
hörselnerven. När signalerna när hörselcentrumet i hjärnan uppfattar vi ljudet.


-          1177 < http://www.1177.se/Skane/Tema/Kroppen/Nervsystemet-och-sinnesorganen/Sinnen/ > [2012-04-15]

-          Bild: Ne <www.ne.se> [2012-04-15]

 


Ljud

Grundläggande fakta

Ljud är en tryckvåg som det mänskliga örat kan uppfatta och kan definieras som en vågrörelse som sprider sig i materia. Knäpper man exempelvist på en gitarrsträng, sätts de närliggande molekylerna i rörelse och stöter till molekylerna intill vilket leder till att rörelsen fortplantar sig på ett sätt som ritas som en vägrörelse. Där man ritar toppen ligger molekylerna tätt ihop, där man ritar dalen är det glesare mellan molekylerna. En våglängd är avståndet mellan två toppar eller två dalar.


Frekvens

Ljud låter olika eftersom ljudvågorna svänger olika fort och olika mycket. För att mäta hur fort ljud svänger kan man ta reda på dess frekvens.  Frekvensen visar hur många svängningar vågen gör per sekund. Enheten är Hertz(Hz). Har en ljudvåg 8 toppar och 8 dalar på en sekund är frekvensen 8Hz.


Hög/låg, Stark/svag ton

En låg ton har låg frekvens dvs. ljudvågen svänger få gånger per sekund. En hög ton däremot har hög frekvens alltså svänger ljudvägen många gånger per sekund.


Om tonen är stark eller svag beror på ljudvågornas förtätning. Knäpper man hårt på en gitarrsträng knuffas många molekyler i väg vilket innebär att det skapas en kraftig förtätning och ljudet blir högt. Knäpper man däremot svagt på gitarrsträng sätts inte lika många molekyler i svängning och fortätningen blir mindre.


En hög ton är inte samma sak som en stark ton. Hur hög tonen är beror på tonens frekvens dvs. hur många gånger den svänger per sekund. Hur stark tonen är beror på hur kraftig förtätning ljudvågen har. Samma ton(frekvens) kan ha kraftig förtätning och låta starkt, men den kan även ha mindre förtätning och låta svag.


Infraljud/Ultraljud


Det finns ljud som vi människor inte kan uppfatta med vårt hörselorgan. Vårt hörselorgan är begränsat så vi bara hör ljud med frekvensen mellan 20-20 000hz. Detta försämras ytterligare när vi blir äldre.


Infraljud kallas ljud med frekvensen under 20hz. Sådana ljud kan exempelvis kraftverk och stora maskiner samt vid och vatten ge ifrån sig.


Ultraljud kallas ljud med frekvensen över 20 000hz. Många djur kan höra ultraljud. Ultraljud används mycket inom medicinen för att exempelvist undersöka hjärta och lungor, samt till att låsa bilen, stänga av tv:n m.m.


Vi människor kan varken höra infraljud eller ultraljud. Vi kan dock påverkas negativt av bl.a. infraljud som kan orsaka stress, irritation, sömnproblem, illamående och hallucinationer.


Resonans

Resonans betyder medsvängning och uppstår när något förstärker ljudet genom att svänga med samma frekvens. T.ex. När man knäpper på strängen till en akustisk gitarr fortplantar sig vibrationerna till det ihåliga utrymmet i gitarren. Luften börjar svänga i samma takt som vibrationerna från strängarna och gör så att ljudet från gitarren förstärks.


Hörselskada


Örat kan skadas av starka ljud med följden att man hör en ständigt susande eller skärande ton i örat. Detta kallas tinnitus.


Vid en hörselskada som orsakas av exempelvist ett starkt ljud kan sinnehåren och hörselsinnecellerna i snäckan få permanenta eller tillfälliga skador och sluta fungera som de ska. Detta går inte att behandla men personen kan få hjälp av en höraparat.


Vad påverkar ljud?

Ljudet blir givetvis kraftigare i en flöjt om man blåser kraftigt och svagare om man blåser svagt, alltså påverkas ljudet av styrkan på kraften som kramkallar ljudet.


Orsaken till att musikinstrument låter olika även om de tar samma ton är att när ljud skapas består det inte av en enda frekvens utan av tusentals olika frekvenser varav vissa kallas övertoner. Alla ljudkällor har olika övertoner vilket innebär att de låter olika. Det är också orsaken till att våra mänskliga röster låter olika.


Ljudet påverkar även av exempelvist akustiken i ett rum, dvs. hur bra ljudet stutsar mellan ytorna. Mattor, växter och andra prydnadssaker dämpar akustiken medan kala väggar och golv medför att ljudet stutsar och förstärks.


Knäpper man på en gitarrsträng blir tonen högre om den är kort och hårt spänt eftersom den hinner svänga fram och tillbaka många gånger på kort tid, blir det hög frekvens. (vågor per sekund) En lång och inte lika spänd gitarrträng svänger inte lika många gånger per sekund vilket innebär att tonen/frekvensen blir lägre.


En annan faktor som påverkar ljud är dopplereffekten. Står exempelvis en ambulans still medan sirensen går låter det lika dant åt alla håll. Är ambulansen däremot i rörelse kör den in i sina egna ljudvågor så att vågorna blir tätare fram och glesare bak. Det innebär att frekvensen är högre framför ambulansen än bakom, vilket medför att tonen är högre fram än bak.


Källa:

Monthan, Ingrid (2010) Titano Fysik s. 109-122


Om mig

Jag heter Julie och jag går i åk 8. I denna blogg kommer jag samla mina skolarbeten. Syftet med det är att jag då kan se själv hur jag har utvecklats samtidigt som jag samlar mitt skolabete på ett och samma ställe.


RSS 2.0