Elmagyarázzuk, mi az akusztika, mik az ágai és milyen akusztikai jelenségeket vizsgál. Illetve mi a zajszennyezés.
Mi az akusztika?
az akusztika az fizika ága amit tanul hang. Egy természettudomány elkötelezett a hang, az infrahang és az ultrahang előállításának, továbbításának, vezérlésének és vételének jelenségeinek, valamint ezeknek a való világban gyakorolt hatásainak megértésére.
Az akusztika a hangot rezgésként, azaz mechanikai terjedéseként határozza meg hullámok keresztül ügy, légy benne szilárd, folyékony vagy gáz halmazállapotú, és ezt az elmozdulást képletekkel és matematikai elvekkel próbálja leírni.
Ez az egyik tudományok Az emberiség legrégebbi, kezdetei a klasszikus ókorig vezethetők vissza, a Kr.e. VI. század között. C. és én d. C., különösen Görögországban és Rómában. Első formális tanulmányai, amelyeket Pythagoras (kb. ie 569-475) végzett, a zenei hangok megértésével foglalkozott, hogy megpróbálja megérteni, miért szebbek egyes hangok, mint mások.
Több mint egy évszázaddal később Arisztotelész (Kr. e. 384-322) fedezte fel, hogy a hang a levegő összehúzódásaiból és tágulásaiból áll, és az első értekezést évszázadokkal később Vitruvius római építész (Kr. e. 80-15) írta. ), ie 20 körül. c.
Azonban ez volt Tudományos forradalom A reneszánsz korában kezdték felfedezni a hangot szabályozó törvényeket, Galileo Galilei (1564-1642) és Marin Mersenne (1588-1648) vibráló húrok tanulmányozásának köszönhetően.Később Isaac Newton (1642-1727) csatlakozott hozzájuk, később pedig az akusztika úgynevezett "óriásai": a német Hermann Helmholtz (1821-1894) és Lord Rayleigh (1842-1919), a hangot kutató többi nagy tudós mellett.
Az akusztika egyik alapvető vívmányának számító hangsebesség mérésére a levegőben az első kísérletek a 17. században születtek, és bár nem voltak túl pontosak, kiderült, hogy a hullámok sebessége nem függ a hullámok sebességétől. frekvencia. 1738-ban a Párizsi Tudományos Akadémia elérte a mérés majdnem megegyezik a jelenleg kezelt értékkel: 331,29 méter másodpercenként.
Manapság az akusztika fontos tudományág, számos műszaki alkalmazással, mind a területen építészet és a várostervezés, mint az orvostudományban, Arts és szórakozás, és távközlés, és még a katonai világban is (mint például a radarmechanizmus).
az akusztika ágai
Az akusztika számos al- és szakterületet ölel fel, amelyek közül kiemelkedik a következők:
- Építészeti akusztika. Az akusztika ága az épületekben és városi terekben zajló hangmozgások tanulmányozásával, annak érdekében, hogy azokat úgy építsék fel, hogy kihasználják a hang természetét.
- zenei akusztika. Az akusztika ága, amely a hang művészi kontextusban történő tanulmányozásával foglalkozik zene és a szépnek tartott hangokról. Hangszerekkel és skálahangoló rendszerekkel egyaránt foglalkozik.
- élettani akusztika. A hallókészülék működésének, betegségeinek, rendellenességeinek és egyéb következményeinek tanulmányozásával foglalkozó akusztikai ág.
- Elektroakusztika. Az akusztikai ág, amely a hang rögzítésének, reprodukálásának, erősítésének és előállításának az elektronikus eszközökön, például mikrofonokon vagy hangszórókon keresztül történő tanulmányozásával foglalkozik.
- víz alatti akusztika.Az akusztika ága, amely a víz alatt keletkező és továbbított hangok tanulmányozásával foglalkozik.
- Pszichoakusztika. Az akusztika azon ága, amely a hang és az emberi elme kapcsolatának tanulmányozásával foglalkozik, vagyis miként reagálunk a hangokra. Emberek a hangra
- Bioakusztika. Az akusztika olyan ága, amely az élőlények, különösen az állatok hangjának tanulmányozásával foglalkozik: többek között az általuk kibocsátott hangok funkciójával, a beszédkészülék elrendezésével.
- Ipari akusztika. Az akusztika ága az emberi termelőtevékenységek által keltett hangok, a zajszennyezés formáinak és a hangok munkakörnyezetre gyakorolt hatásának tanulmányozásával.
akusztikai jelenségek
A hang a fizikai környezetben mechanikai hullámok formájában terjed, amelyek tulajdonságai lehetővé teszik, hogy különböző változásokon és átalakulásokon menjenek keresztül, amelyeket akusztikus jelenségeknek nevezünk. A fő jelenségek a következők:
- Az visszaverődés. Ez egy olyan jelenség, amely akkor fordul elő, amikor a hanghullámok találkoznak egy fizikai tárggyal, amely megváltoztatja vagy módosítja annak eredeti pályáját, ami visszapattanó hatást vált ki, amely visszaküldheti azt az eredeti forráshoz. Attól függően, hogy milyen körülmények között történik a tükröződés, más hasonló jelenségek is előfordulhatnak, mint például:
- a visszhang Ez a hangvisszaverődés egy olyan fajtája, amelyben a hullám visszaverődik a kibocsátójához, miután eltalált egy tükröző felületet, körülbelül 0,1 másodperces ciklusokban. Hasonló a hatáshoz, amelyet a könnyű amikor a tükörbe ütközik, saját hangjainak egy részét visszaadja a kibocsátónak, mint a hosszú barlangokban, amelyekben hallhatjuk, ahogy a hangunk megismétlődik felénk.
- A visszhang. A hang visszaverődésével kapcsolatos jelenség, amikor egy hang a kibocsátás leállítása után hallható, vagyis amikor a kibocsátója néma.Ez a jelenség az akusztikus perzisztenciának is köszönhető, és a kezdeti hangok megnyúlásaként értelmezhető, mint a robbanást kísérő zaj esetében.
- állóhullámok. Ez egy olyan jelenség, amely akkor fordul elő, ha az eredeti hullámhoz ugyanazon a tengelyen egy visszavert hullámot adunk, amely megváltoztatja mindkettő tulajdonságait, és növeli vagy csökkenti az amplitúdóját, így a keletkező hang nagyon eltér a kibocsátotttól. Ez történik, ha a mikrofon a saját hangját rögzíti a hangszóróra, vagyis amikor a Visszacsatolás.
- abszorpció. A reflexió ellentéteként is felfogható jelenségről van szó, hiszen ebben az esetben a hanghullámok fizikai akadályba ütközve nem változtatják meg lefutásukat, hanem részben vagy teljesen megszűnnek vagy semlegesítik. Ezt a jelenséget bizonyos terek, például zenei gyakorlati helyek hangszigetelésére használják, meggátolva a hullámok továbbterjedését, kifelé.
- A fénytörés. Ez egy olyan jelenség, amely akkor fordul elő, amikor a hanghullámok egyik fizikai közegből egy másikba (például levegőből vízbe vagy fordítva) terjednek, és ennek során sebességük és irányuk a fizikai tulajdonságokkal egyenértékű mértékben módosul. a környezetről, ahová költöznek. Ezt a jelenséget megtapasztalhatjuk, ha egy medencébe merülünk, és hallgatjuk azokat, akik a felszínen beszélnek.
- diffrakció. Ez egy olyan jelenség, amely akkor fordul elő, amikor a hanghullámok akadályba ütköznek az útjukban, körülveszik azt, és az akadály felületét másodlagos hullámok (diffraktált hullámok) forrásává változtatják, ami a hang szétszóródását okozza a környezetben. Akkor is előfordulhat, amikor a hanghullámok áthaladnak egy kis nyíláson és szétterjednek az új környezetbe, például amikor csövön keresztül beszélünk, és a hangunk torzulva jön elő a másik oldalról.
- Az interferencia.Ez egy olyan jelenség, amely két harmonikus hanghullám szuperpozíciója miatt következik be, amelyek a folyamat során megváltoztatják tulajdonságaikat. Ha ez az átfedés amplitúdónövekedést okoz, azt konstruktív interferenciának nevezzük; ha ehelyett az amplitúdó elveszik, akkor destruktív interferenciáról beszélünk. Ez történik akkor, ha olyan környezetben vagyunk, ahol emberek beszélnek, és nehéz lesz hallani a mellettünk lévő személyt.
- Doppler effektus. Ez egy olyan jelenség, amely akkor fordul elő, amikor a hullámok kibocsátója gyorsan mozog a vevőhöz képest, távolodva vagy közeledve, és ez a mozgás befolyásolja a hanghullámok frekvenciáját. Ez történik, amikor egy mentőautó elhalad mellettünk, és a jellegzetes hangja felgyorsul, amikor közeledik, és elveszti, amikor távolodik.
zajszennyezés
A zajszennyezés a tolakodó hangok folyamatos kibocsátása a környezetben, ill ökoszisztémaamelyek zajt keltenek, és megakadályozzák vagy akadályozzák az adott környezetre jellemző természetes hangok terjedését. A zajszennyezés nagyon észrevehető a városok, ahol a hangok felhalmozódása elviselhetetlenné, sőt fizikailag is káros lehet a szervezetre, míg a vidéki és vadon élő területeken kisebb az idegesítő hanghullámok előfordulása.
Ez a fajta szennyeződés hatással van a Flóra és fauna a élőhelyek, és különösen az emberek pszichés stabilitásában, mivel felindultságra, kellemetlenségre, gyötrelemre vagy figyelemelterelésre késztetheti őket.