Frequenze del Suono Relative alle Onde Luminose
Suono e luce sono stati a lungo collegati nello sviluppo della scienza moderna. Entrambi propagano, o viaggiano, nell'aria in complesse combinazioni d'onde, scomponibili in componenti base. Le loro velocità differiscono (luce: 299.792 km/s; suono: 343,2 m/s al livello del mare), ma le frequenze del suono possono essere confrontate direttamente con le onde luminose.
Frequenze del Suono
L'orecchio umano percepisce solo un range limitato: da 20 Hz a 20.000 Hz. Ogni suono udibile è una combinazione complessa di frequenze in quel range, dove 20 Hz rappresenta i suoni più bassi/gravi, e 20 kHz i più alti/acuti. Mentre queste combinazioni sono generate dalla sorgente, l'orecchio le percepisce come suoni individuali e identifica rapidamente i diversi toni.
Onde Luminose
La luce, come il suono, è composta da combinazioni d'onde per creare colori o intensità all'occhio. Come l'orecchio percepisce un range limitato di frequenze sonore, l'occhio percepisce un range limitato di onde luminose. Queste onde visibili vanno dal rosso al viola, e come le onde sonore, combinazioni creano infinite sfumature di colore.
Rumore Bianco e Luce Bianca
Entrambi hanno punti di saturazione dove tutte le frequenze/onde sono rappresentate a uguale potenza/volume. Il rumore bianco comprende tutte le frequenze 20 Hz-20 kHz a volume uguale; la luce bianca tutte le frequenze luminose a potenza uguale. Il rumore bianco suona come oceano o vento all'orecchio. La luce bianca è percepita come colore bianco, come un foglio bianco.
Trasformata di Fourier
Scomporre queste fonti bianche di luce e suono in componenti base fu fatto all'inizio dell'800 da Joseph Fourier, scienziato e matematico francese. La sua analisi confermò che ogni suono può essere scomposto in complessa combinazione di semplici onde sinusoidali di varie frequenze. Questo processo è la trasformata di Fourier. I computer moderni usano queste relazioni tra frequenze sonore e onde luminose per scomporre suoni in frequenze base, visualizzando i risultati con colori per mostrare differenze nelle frequenze sonore. Questi strumenti aiutano gli ingegneri audio ad analizzare l'audio.