Razložimo, kaj je akustika, katere veje so in katere akustične pojave proučuje. Tudi kaj je obremenitev s hrupom.
Kaj je akustika?
akustika je veja fizike kaj študira zvok. Je naravoslovje posvečen razumevanju pojavov proizvodnje, prenosa, nadzora in sprejema zvoka, infrazvoka in ultrazvoka ter njihovih učinkov v realnem svetu.
Akustika definira zvok kot vibracijo, to je mehansko širjenje valovi skozi zadeva, bodi noter trdno, tekoče ali plinasto stanje, in poskuša ta premik opisati s formulami in matematičnimi principi.
Je eden od znanosti najstarejše človeštvo, katerega začetke lahko izsledimo nazaj v klasično antiko, med 6. stoletjem pr. C. in jaz d. C., zlasti v Grčiji in Rimu. Njegove prve formalne študije, ki jih je izvedel Pitagora (približno 569–475 pr. n. št.), so bile povezane z razumevanjem glasbenih zvokov, da bi poskušal razumeti, zakaj so nekateri zvoki lepši od drugih.
Aristotel (384–322 pr. n. št.) je več kot stoletje kasneje odkril, da je zvok sestavljen iz krčenja in širjenja zraka, prvo razpravo o tem pa je stoletja pozneje napisal rimski arhitekt Vitruvij (80–15 pr. n. št.). ), okoli leta 20 pr. c.
Vendar je bilo od Znanstvena revolucija renesanse, da so začeli odkrivati zakone, ki vladajo zvoku, zahvaljujoč študijam vibrirajočih strun Galilea Galileija (1564-1642) in Marina Mersenna (1588-1648).Kasneje se jim bo pridružil Isaac Newton (1642-1727) in pozneje tako imenovani "velikani" akustike: Nemec Hermann Helmholtz (1821-1894) in Lord Rayleigh (1842-1919), med drugimi velikimi znanstveniki, ki so preučevali zvok.
Prvi poskusi merjenja hitrosti zvoka v zraku, eden od temeljnih dosežkov akustike, so bili narejeni v 17. stoletju in so, čeprav niso bili zelo natančni, razkrili, da hitrost valov ni odvisna od njihove pogostost. Leta 1738 je Pariška akademija znanosti dosegla a merjenje skoraj enako trenutni vrednosti: 331,29 metra na sekundo.
Danes je akustika pomembna disciplina s številnimi tehničnimi aplikacijami, tako na področju arhitektura in urbanistično načrtovanje, kot v medicini, Umetnost in zabavo ter telekomunikacijein celo v vojaškem svetu (na primer radarski mehanizem).
veje akustike
Akustika zajema pester nabor poddisciplin ali specializacij, med katerimi izstopajo:
- Arhitekturna akustika. Veja akustike, namenjena preučevanju gibanja zvoka v zgradbah in urbanih prostorih, da bi jih zgradili tako, da bi izkoristili naravo zvoka.
- glasbena akustika. Veja akustike, namenjena preučevanju zvoka v umetniškem kontekstu, tj glasba in zvokov, ki veljajo za lepe. Ukvarja se z glasbili in sistemi za uglaševanje lestvic.
- fiziološka akustika. Veja akustike, ki se ukvarja s preučevanjem delovanja slušnega aparata, njegovih bolezni, motenj in drugih posledic.
- Elektroakustika. Veja akustike, namenjena preučevanju zajemanja, reprodukcije, ojačanja in proizvodnje zvoka prek elektronskih naprav, kot so mikrofoni ali zvočniki.
- podvodna akustika.Veja akustike, ki se ukvarja s proučevanjem zvoka, ki nastaja in se prenaša pod vodo.
- Psihoakustika. Veja akustike, ki je namenjena preučevanju razmerja med zvokom in človeškim umom, torej načinom, na katerega se odzivamo na Ljudje na zvok
- Bioakustika. Veja akustike, namenjena preučevanju zvoka v živih bitjih, zlasti živalih: med drugim delovanje zvokov, ki jih oddajajo, razporeditev govornega aparata.
- Industrijska akustika. Veja akustike, ki se ukvarja s proučevanjem zvoka, ki ga ustvarjajo človekove proizvodne dejavnosti, oblik obremenitve s hrupom in vpliva zvoka v delovnem okolju.
akustični pojavi
Zvok se v fizičnem okolju širi v obliki mehanskih valov, katerih lastnosti omogočajo različne spremembe in transformacije, znane kot akustični pojavi. Glavni pojavi so:
- The refleksija. To je pojav, do katerega pride, ko zvočni valovi srečajo fizični predmet, ki spremeni ali modificira njegovo prvotno pot, kar povzroči učinek odboja, ki ga lahko pošlje nazaj k prvotnemu viru. Odvisno od pogojev, v katerih pride do odboja, se lahko pojavijo drugi podobni pojavi, kot so:
- odmev Gre za vrsto odboja zvoka, pri katerem se val po udarcu z odbojno površino vrne k svojemu oddajniku v ciklih z intervalom blizu 0,1 sekunde. Podoben je učinku, ki ga povzroča svetloba pri udarcu v ogledalo vrača del lastnih zvokov oddajniku, kot v dolgih votlinah, v katerih lahko slišimo svoj glas, ki se ponavlja proti nam.
- Odmev. Gre za pojav, povezan z odbojem zvoka, pri katerem lahko zvok slišimo še čas po tem, ko preneha oddajati, torej ko njegov oddajnik utihne.Ta pojav je prav tako posledica akustične obstojnosti in se razlaga kot podaljšanje začetnih zvokov, kot v primeru hrupa, ki spremlja eksplozijo.
- stoječi valovi. Gre za pojav, ki nastane, ko se prvotnemu valu na isti osi doda odbiti val, ki spremeni lastnosti obeh in poveča ali zmanjša njegovo amplitudo, tako da je nastali zvok zelo drugačen od oddanega. To se zgodi, ko mikrofon posname izhod svojega zvoka v zvočnik, to je, ko povratne informacije.
- absorpcija. Gre za pojav, ki ga lahko obravnavamo kot nasprotje odboja, saj v tem primeru zvočni valovi, ko naletijo na fizično oviro, ne spremenijo svojega poteka, ampak se izničijo ali nevtralizirajo, delno ali v celoti. Ta pojav se uporablja za zvočno izolacijo določenih prostorov, kot so kraji glasbenih vadb, s čimer se prepreči, da bi se valovi širili naprej, navzven.
- Refrakcija. Gre za pojav, ki nastane, ko se zvočni valovi širijo iz enega fizičnega medija v drugega (na primer iz zraka v vodo ali obratno), pri tem pa se njihova hitrost in smer spremenita do stopnje, ki je enakovredna fizikalnim lastnostim. okolja, v katerega se gibljejo. Ta pojav lahko izkusimo, če se potopimo v bazen in poslušamo tiste, ki govorijo na površini.
- uklon. Gre za pojav, ki nastane, ko zvočni valovi na svoji poti naletijo na oviro, jo obkrožijo in površino ovire spremenijo v vir sekundarnih valov (difraktiranih valov), zaradi česar se zvok razprši v okolju. Pojavi se lahko tudi, ko gredo zvočni valovi skozi majhno odprtino in se razširijo v novo okolje, na primer ko govorimo skozi cev in se naš glas z druge strani pojavi popačen.
- Vmešanje.Gre za pojav, ki nastane zaradi superpozicije dveh harmoničnih zvočnih valov, ki pri tem spreminjata svoje lastnosti. Ko to prekrivanje povzroči povečanje amplitude, se imenuje konstruktivna interferenca; ko se namesto tega izgubi amplituda, govorimo o destruktivni interferenci. To se zgodi, ko smo v okolju, polnem ljudi, ki se pogovarjajo in postane težko slišati osebo poleg nas.
- Dopplerjev učinek. Gre za pojav, ki nastane, ko se oddajnik valov hitro premika glede na sprejemnik, bodisi se oddaljuje ali približuje, in to gibanje vpliva na frekvenco zvočnih valov. Tako se zgodi, ko gre mimo nas reševalno vozilo in njegov značilni zvok pridobi frekvenco, ko se približa, in izgubi, ko se oddalji.
zvočno onesnaženje
Obremenitev s hrupom je nenehno oddajanje motečih zvokov v okolje oz ekosistem, ki povzročajo hrup in preprečujejo ali ovirajo širjenje naravnih zvokov, značilnih za omenjeno okolje. Obremenitev s hrupom je zelo opazna v mesta, kjer lahko kopičenje zvokov postane nevzdržno in celo fizično škodljivo za telo, medtem ko je na podeželju in divjih območjih manjša pojavnost nadležnih zvočnih valov.
Ta vrsta kontaminacije vpliva na Flora in favna od habitati, predvsem pa pri psihični stabilnosti ljudi, saj jih lahko spelje v stanja vznemirjenosti, neprijetnosti, tesnobe ali raztresenosti.