vreemd gedrag van geluid op zee

[AEO]

Hallo,

 

Eind november hebben we een zeereis gemaakt van Bergen naar Kirkenes aan boord van de Kong Harold, één van de 12 schepen van de rederij Hurtigruten.

Wij maakten de complete reis heen en terug, en dat duurt 12 dagen, en omdat er sprake is van een dagelijkse dienstregeling, bestaat de Hurtigrutenvloot dus uit 12 schepen. Onderweg passeren deze schepen elkaar regelmatig in tegengestelde richting, waarbij een begroeting plaatsvindt met het gebruik van de scheepshoorns.

Het vreemde is dat als het geluid terugkaatst bv vanaf een eiland, de toonhoogte iets hoger is, en dat begrijp ik niet, maar ik zou wel graag willen weten wat er de oorzaak van is.

Het is misschien wel wat moeilijk om precies uit te leggen wat ik bedoel, maar ik heb op YouTube een filmpje gevonden wat dit effect precies laat horen!

Het is toevallig van hetzelfde schip, de Kong Harold, gefilmd, je hoort eerst drie keer de scheepshoorn van de Kong Harold, daarna drie keer die van de tegemoetkomende Finnmarken.

Als je het geluid beluistert, doe dat bij voorkeur met een hoofdtelefoon met een flink volume en vanzelfsprekend in stereo. Vooral na de derde hoornstoot van de Kong Harold kan je goed horen hoe de toonhoogte van het terugkerende geluid wat hoger is geworden.

Ik ga ervan uit dat er hier genoeg forumleden zijn die mij dit verschijnsel kunnen uitleggen, in ieder geval vast bedankt voor reacties, en bij deze meteen prettige feestdagen en een goed 2014 voor iedereen toegewenst.

 

AEO

 

http://www.youtube.com/watch?v=P1sOMcdtcCw

[ae-sat]

is dit niet het dopler effect? wat je ook hoort als een helikopter nadert, dat de toon anders wordt totdat ie voorbij komt?

20 december 2013 aangepast door ae-sat

[AEO]

Hoi,

 

Ik denk niet dat dit het doppler effect is, want als een ambulance met sirene je voorbij gaat, dan wordt de toonhoogte juist lager als hij je voorbij is. Hier is het terugkerend geluid, een echo dus.

[ceesv]

Nee , de bron rijdt van je af in het geval met de Ambulance.

In dit geval zit je op de bron, zo'n schip zal met 15 - 20 m/sec varen.

Het geluid wordt (aanname) gereflecteerd door een eiland wat voor je ligt, de reflectie wordt nu de reflecterende bron waar je op af vaart.

De frequentie zal nu door het doppler effect hoger worden, versterkt door het feit dat de bron in de richting van het reflecterende object vaart.

[satcat]

[ wikipedia- geluidsgolf]

Langegolfgeluid (lage tonen) reist het verst omdat kleine voorwerpen de basisstructuur van de golven niet aantasten. Dat is ook de reden waarom bijvoorbeeld de misthoorn van een schip zo'n lage toon heeft: hij moet zo ver mogelijk dragen. Het nadeel van lage tonen is echter wel, dat zij door een plat oppervlak minder goed worden gereflecteerd dan hoge tonen met hun korte golfjes; deze laatste ketsen sneller af. Op dit effect zijn sonarpeilingen gebaseerd. Wanneer de korte geluidsgolfjes afketsen op een voorwerp hoort men een hoge 'ping'toon. De frequentie hiervan valt binnen het kader van de ultrasone geluiden.

 

Het geluid van de toeter bestaat uit meerdere frequenties waarvan dus alleen de hoge terug komen.

20 december 2013 aangepast door satcat

[satcat]

Die zogenaamde onzin is letterlijk van Wikipedia gekopieerd.

Aan jou dus de eer om dat bij Wikipedia te gaan veranderen.

[hvdh]

Ik moet me scharen bij satcat, alleen de hogere tonen komen terug.

 

De toonhoogtes die tijdens het nagalmen te horen zijn, zijn (als je er speciaal op let) ook te horen tijdens de "directe" scheepshoorn.

Alleen zijn ze zwaar gemaskeerd door de sterkere, lagere toonhoogtes.

"Psychoacoustic masking", sound codecs zoals mp3 maken er gretig gebruik van.

20 december 2013 aangepast door hvdh

[Sprietje]

Hier een leuk blaasconcert tussen twee Cruise schepen, de Queen Elizabeth tegen de Aida Blu.

De regel is dat hoe groter het schip, hoe lager de frequentie van de scheepshoorn.

De Queen Elizabeth is 293m lang, de Aida Blu is 253m lang. De Kong Harold is slechts 122m lang.

 

Een scheepshoorn met één van de laagste frequenties had de Queen Mary namelijk 55Hz.

 

Schiet mee in de lach met dit scheepsconcert: http://www.youtube.com/watch?v=6bFUbkvukqE

 

[Sprietje]

Maar wat is nu de verklaring voor het wat andere geluid dat je via weerkaatsing hoort:

De scheepshoorn produceert geen zuivere sinus. Het is als bij muziekinstrumenten dat er een bepaalde klank aan de toon zit. Die klank bestaat ook weer uit vele harmonischen (verdubbeling van de frequenties). Een instrument waar je het makkelijk mee kunt vergelijken is bijv. een orgel. Daarbij kunnen verschillende klanken gekozen worden zoals bij het voetwerk de 16 voet princilaapbas, open bas, brompijp, zachtbas, bazuin, praestant, bourdon enz.

Ook die geven allemaal verschillende hele lage klanken bestaande uit een veelheid aan frequenties.

Een natuurwet is dat lage tonen zich veel verder voortplanden dan hoge tonen. Lage tonen kruipen als het ware om obstakels heen en vervolgen gewoon hun weg terwijl hogere tonen door obstakels gereflecteerd worden.

Bij zo’n scheepshoorn gebeurt hetzelfde. De hogere frequentie worden beter gereflecteerd door obstakels waardoor de echo dan ook hoger van klank is. Dit effect is ook bij de schepen te horen in het filmpje die stil liggen waarbij het Doppler-effect dus niet van toepassing kan zijn.

[Con]

Het is inderdaad heel plausibel wat betreft de reflectie.

In de techniek worden zware materialen gebruikt om lage

tonen te dempen, denk aan loodfolie.

Voor hoge tonen moet je hoog absorberende materialen

(vaak steenwolsoorten of baffles (schuimrubber)) toepassen.

 

Als een geluid op een (zeer zwaar) schip afkomt zullen dan

ook de hogere (+ de harmonische) tonen terugkaatsen.

 

Voorts zal je niet 100% in de straal staan van de scheepshoorn,

bij het terugkaatsen sta je min of meer volop in de geluidsstraal

dus de hoge tonen mis je voor een deel bij de productie ervan.

[Sprietje]

Beste Con

 

Je laat me weer in de lach schieten omdat je de naam baffles gebruikt.      

Ik heb daar leuke herinneringen aan.

Voor mijn werk deed is regelmatig technische rondleidingen verzorgen in een fabriek. Daar hingen duizenden baffles aan het plafond om het lawaai van machines te dempen om zodoende binnen aanvaardbare geluidsniveaus te blijven.

Dat waren geperforeerde metalen platen waartussen steenwol zat.

Die moesten eens per jaar schoongemaakt worden wegens het stof. Ze werden met speciale hoogwerkers uitgewisseld door schone baffles. Soms vroegen mensen tijdens zo’n rondleiding waarom die battles uitgewisseld werden. Afhankelijk van de persoon die het vroeg zei ik dan wel eens:

Ja die baffles hebben het hele jaar geluid geabsorbeert en nu zitten ze vol. Ze werken nu niet optimaal meer en moeten daarom schoongemaakt worden. Dat schoonmaken wordt in een speciale ruimte gedaan.

[Con]

Leuk verhaal.

 

Je hebt de meest exotische vormen tot piramiden en cilinders toe.

22 december 2013 aangepast door Con

[Sprietje]

Ja, bij dode kamers.

[Con]

Als kamers dood zijn, dan horen ze toch óók niets meer?

[Alventali]

Ik heb eens een keer op het natlab van Philips in een "dode kamer"  gestaan.

En geluid klinkt dan toch ff anders zonder de weerkaatsing van muren.