Frekvenser av lyden i forhold til lysbølger

Lyd og lys har lenge vært knyttet i utviklingen av moderne vitenskap. Både forplante, eller reise, gjennom luften i komplekse kombinasjoner av bølger, som kan brytes ned til grunnleggende komponenter. Deres hastigheter kan variere (lyset reiser på 186,282 miles per sekund, mens lyden reiser på 343,2 meter per sekund ved havet), men de frekvenser av lyd kan sammenlignes direkte til lysbølger.

lydfrekvenser

Det menneskelige øret kan oppdage bare et begrenset utvalg av lyd, fra 20 sykluser per sekund, eller Hertz (Hz), til 20 000 Hz. Hver hørbar lyd er en kompleks kombinasjon av frekvenser innenfor dette området, hvor 20 Hz representerer lavest, eller mer bass tunge lyder, og 20 kHz representerer det høyeste, eller mer diskant. Som disse kombinasjonene av frekvenser er generert av lydkilden, oppfatter det menneskelige øret dem som individuelle lyder og kan raskt identifisere og svare på deres ulike toner.

lysbølger

Lys, omtrent som lyd, består av kombinasjoner av bølger for å skape farger eller intensiteten til det menneskelige øyet. Som det menneskelige øret kan bare oppfatte et begrenset utvalg av lydfrekvenser, kan det menneskelige øyet oppfatter bare et begrenset utvalg av lysbølger. Disse synlige bølger spenner fra rødt til fiolett, og mye som lydbølger, kombinasjoner av disse bølgene skaper en endeløs rekke av blandinger av farge.

White Noise og hvitt lys

Begge lydfrekvenser og lysbølger har metningspunkt, der alle mulige frekvenser, eller bølger, er representert på lik makt eller volum. Hvit støy består av alle frekvenser mellom 20 Hz og 20 kHz er til stede på tilsvarende volum, og hvitt lys består av alle lys bølgefrekvenser er tilstede ved samme effekt. Hvit støy lyder som ligner på havet, eller vinden blåser av øret. Hvitt lys oppfattes som fargen hvit, for eksempel et blankt ark.

Fourier Transform

Breaking disse hvite kildene til lys og lyd i sine grunnleggende komponentene ble først gjort i begynnelsen av 1800-tallet av Joseph Fourier, en fransk vitenskapsmann og matematiker. Hans formalistisk analyse av lyd bekreftet at hver lyd kan deles inn i en kompleks kombinasjon av enkle snine bølger av ulike frekvenser. Denne prosessen er kjent som en Fourier-transformasjon. Moderne datamaskiner utnytte disse relasjonene mellom lydfrekvenser og lysbølger å bryte lyder i sine grunnleggende frekvenser ved å vise resultatene som bruker farger for å vise forskjellene i lydfrekvenser. Disse verktøyene hjelper lydteknikere analysere lyd.