Dźwięk jest formą energii. Można go wytwarzać, przenosić, przeprowadzać, rozprowadzać w czasie i na odległość oraz przenosić ogromne ilości energii. Brzmi tylko tak długo, jak długo w systemie jest energia do pracy ciągłej. Najlepiej zdefiniować to jako coś słyszalnego. W rzeczywistości jest to fala, seria wibracji przechodzących przez ośrodek w zakresie częstotliwości wyczuwalnym dla ludzkiego ucha. Może również rozprzestrzeniać się przez gazy, ciecze i ciała stałe, ale nie można go usłyszeć w próżni, w tym w przestrzeni kosmicznej. Ale co jeszcze musimy o tym wiedzieć? Zobaczmy!

Lydenergi-1-300x200

Dźwięk jest więc podłużną, mechaniczną falą. Jest to spowodowane wibracjami cząstek w medium, przez które porusza się fala dźwiękowa w przód iw tył. Wibracje obiektu powodują drgania cząsteczek w otaczającym środowisku, dzięki czemu są one wykrywane przez receptory słuchowe. Nazywa się to dźwiękiem. Należy jednak zauważyć, że z fizycznego punktu widzenia same fale ruchu wibracyjnego uważamy za dźwięk, niezależnie od tego, czy ludzkie ucho je słyszy, czy nie. Ważne jest również to, że dźwięk potrzebuje środka transportu. Może podróżować przez dowolne medium, ale jak wspomniano na wstępie, nie w próżni. W przestrzeni kosmicznej nie ma dźwięku, ponieważ nie ma medium do przenoszenia drgań dźwiękowych. Kiedy wibracje są szybkie, słyszymy głęboki dźwięk, a gdy jest wolny, słyszymy głęboki dźwięk.

Charakterystyka fal dźwiękowych

Dźwięki są zwykle słyszalne dla ludzkiego ucha, gdy ich częstotliwość i liczbę drgań można zmierzyć w kalibrze od 20 do 20 000 na sekundę, ale zakres ten może się znacznie różnić w zależności od osoby. Fale dźwiękowe o częstotliwości niższej niż słyszalne nazywane są poddźwiękowymi lub infradźwiękami, a te, których częstotliwość przekracza zakres słyszalny, określane są jako ultradźwięki. Fala dźwiękowa jest zwykle reprezentowana graficznie za pomocą falistej, poziomej linii, ale ten wykres jest tylko reprezentacją, a nie rzeczywistym obrazem fali. Fala dźwiękowa jest spowodowana zmianami ciśnienia wywołanymi wibracjami.

Istnieją obszary niskiego i wysokiego ciśnienia.

Obszary wysokiego ciśnienia są określane jako doliny, a obszary niskiego ciśnienia jako doliny, a fizyczna odległość między dwoma kolejnymi szczytami lub zagłębieniami fali dźwiękowej nazywana jest długością fali. Amplituda to stopień kompresji lub rozszerzania doświadczanego w ośrodku, przez który przechodzi fala dźwiękowa. Duża amplituda oznacza głośny hałas, mała amplituda oznacza cichy hałas.

Hent

Częstotliwość odnosi się do szybkości, z jaką dany dźwięk przemieszcza się w powietrzu. Jest obliczany w cyklach na sekundę. Jednostką częstotliwości w układzie SI jest herc. Prędkość można obliczyć jako iloczyn częstotliwości i długości fali. Ze wzoru można jednak wywnioskować, że istnieje odwrotna zależność między częstotliwością a długością fali, co oznacza, że ​​np. dwukrotnie większa struna ma o połowę mniejszą liczbę drgań, a drgania o wyższej częstotliwości mają wyższy dźwięk. Prędkość dźwięku zależy od medium: 340 metrów/sekundę w powietrzu, 1500 metrów/sekundę w wodzie i wreszcie 2500 do 6000 metrów/sekundę w materii stałej.

Dzięki temu dźwięk lepiej rozchodzi się w ciałach stałych i cieczach, a zatem jest bardziej wyczuwalny. Prędkość dźwięku może być również zmieniana przez temperaturę przesyłanego medium, aczkolwiek nieznacznie. W cieplejszym powietrzu dźwięk porusza się z nieco większą prędkością, podczas gdy w zimnym powietrzu prędkość przemieszcza się nieco poniżej 340 metrów na sekundę. Ponieważ przewodność dźwięku zależy od gęstości medium, ciała stałe są lepszymi przewodnikami niż ciecze, a ciecze są bardziej wydajne niż gazy. Fale dźwiękowe mogą odbijać się, załamywać, zginać i być pochłaniane, podobnie jak fale świetlne. Odbicie fal dźwiękowych może skutkować echem – ważnym czynnikiem w akustyce teatrów i audytoriów.

Fala dźwiękowa może być wzmacniana przez fale z ciała o tej samej częstotliwości wibracji, ale połączenie fal o różnych częstotliwościach wibracji może powodować uderzenia lub pulsacje lub inne rodzaje zakłóceń. Interesujące jest zastanowienie się, co oznacza ta prędkość 340 metrów na sekundę mierzona w powietrzu. Być może jest to bardziej zauważalne, jeśli zostanie przekonwertowane na format kilometr / godzinę, tutaj odpowiada 1224. Przy takich prędkościach myśliwce są w stanie podróżować. Samoloty naddźwiękowe są w stanie przekroczyć prędkość dźwięku. Dźwięk trzaskania, który pojawia się w momencie przejścia, nazywany jest eksplozją dźwiękową.

Co to jest słyszenie?

W przeciwieństwie do percepcji węchowej lub smakowej opartej na interakcjach chemicznych, słuch jest procesem mechanicznym, w którym ucho przekształca wyczuwane fale dźwiękowe na sygnały elektryczne, które mózg może zrozumieć. Nasz aparat słuchowy składa się z wielu działających elementów. Ucho zewnętrzne zbiera dźwięki, które wibrują błonę bębenkową w uchu środkowym. Ucho wewnętrzne odbiera te wibracje i wysyła je do nerwu słuchowego. Impulsy te w końcu dostają się do naszych mózgów, co przekłada je na to, co słyszymy. Słuch zatem odnosi się do świadomości obecności dźwięków i określenia znaczenia dźwięku. Zaczyna się jako wibracja, która dociera do mózgu przez układ słuchowy – tam, gdzie faktycznie ją słyszymy.

Co to jest decybel i jak jest mierzony?

Decybel (w skrócie dB) to jednostka miary używana do pomiaru natężenia dźwięku. Skala decybelowa jest nieco dziwna, ponieważ ludzkie ucho jest niezwykle wrażliwe. Nasze uszy dużo słyszą, od delikatnego mrowienia pieszczot palców po irytująco głośny silnik odrzutowy. Pod względem wydajności dźwięk silnika odrzutowego jest około 1 bilion razy głośniejszy niż najmniejszy słyszalny dźwięk. To ogromna różnica! W skali decybeli najmniejszy słyszalny dźwięk (bliski całkowitej ciszy) wynosi 0 dB. Dziesięciokrotnie mocniejszy dźwięk to 10 dB. Dźwięk jest 100 razy głośniejszy niż prawie całkowita cisza przy 20 dB. Dźwięk prawie 1000 razy głośniejszy niż prawie całkowita cisza. Oto kilka typowych dźwięków i ich decybeli:

  • Prawie całkowita cisza – 0 dB
  • Jeden szept – 15 dB
  • Normalna rozmowa – 60 dB
  • Kosiarka – 90 dB
  • Klakson samochodu – 110 dB
  • Koncert rockowy lub silnik odrzutowy – 120 dB
  • Jeden strzał lub petarda – 140 dB

Oczywiście z własnego doświadczenia wiemy, że odległość znacząco wpływa na natężenie dźwięku – gdy jesteś daleko, siła znacznie się zmniejsza. Każdy dźwięk powyżej 85 dB może powodować utratę słuchu, a ta utrata jest związana z głośnością dźwięku i długością ekspozycji. Osiem godzin dźwięku o natężeniu 90 dB może uszkodzić ucho, a każda ekspozycja na dźwięk o natężeniu 140 dB spowoduje natychmiastowe uszkodzenie i rzeczywisty ból.

Kategorie: Blog