Skaidrojam, kas ir akustika, kādas ir tās nozares un kādas akustiskās parādības tā pēta. Kā arī, kas ir trokšņa piesārņojums.
Kas ir akustika?
akustika ir fizikas nozare ko viņš studē skaņu. Ir dabaszinātnes veltīta skaņas, infraskaņas un ultraskaņas radīšanas, pārraidīšanas, kontroles un uztveršanas parādību, kā arī to ietekmes izpratnei reālajā pasaulē.
Akustika definē skaņu kā vibrāciju, tas ir, mehānisku izplatīšanos viļņi caur jautājums, esi iekšā cietā, šķidrā vai gāzveida stāvoklī, un mēģina aprakstīt šo pārvietojumu, izmantojot formulas un matemātiskos principus.
Tā ir viena no zinātnes vecākā cilvēce, kuras pirmsākumi meklējami klasiskajā senatnē, starp 6. gadsimtu pirms mūsu ēras. C. un es d. C., īpaši Grieķijā un Romā. Viņa pirmie oficiālie pētījumi, ko veica Pitagors (apmēram 569-475 BC), bija saistīti ar mūzikas skaņu izpratni, lai mēģinātu saprast, kāpēc dažas skaņas ir skaistākas par citām.
Vairāk nekā gadsimtu vēlāk Aristotelis (384.–322. g. p.m.ē.) atklāja, ka skaņu veido gaisa saraušanās un izplešanās, un pirmo traktātu par šo jautājumu vairākus gadsimtus vēlāk uzrakstīja romiešu arhitekts Vitruvijs (80.–15. g. p.m.ē. ), aptuveni 20. gadu pirms mūsu ēras. c.
Tomēr tas bija no Zinātniskā revolūcija Renesanses laikmetā tika atklāti skaņu regulējošie likumi, pateicoties Galileo Galilei (1564-1642) un Marin Mersenne (1588-1648) pētījumiem par vibrējošām stīgām.Vēlāk viņiem pievienojās Īzaks Ņūtons (1642-1727) un vēlāk tā sauktie akustikas "milži": vācietis Hermans Helmholcs (1821-1894) un lords Reilijs (1842-1919), starp citiem izciliem zinātniekiem, kas pēta skaņu.
Pirmie mēģinājumi izmērīt skaņas ātrumu gaisā, kas ir viens no akustikas pamatsasniegumiem, tika veikti 17. gadsimtā un, lai gan tie nebija īpaši precīzi, atklājās, ka viļņu ātrums nav atkarīgs no to ātruma. biežums. 1738. gadā Parīzes Zinātņu akadēmija panāca a mērīšana gandrīz vienāda ar pašlaik apstrādāto vērtību: 331,29 metri sekundē.
Mūsdienās akustika ir svarīga disciplīna ar daudziem tehniskiem pielietojumiem gan šajā jomā arhitektūra un pilsētplānošana, tāpat kā medicīnā, Māksla un izklaide, un telekomunikācijas, un pat militārajā pasaulē (piemēram, radara mehānisms).
akustikas nozares
Akustika ietver dažādu apakšdisciplīnu vai specializāciju kopumu, starp kuriem izceļas:
- Arhitektūras akustika. Akustikas nozare, kas veltīta skaņas kustības izpētei ēkās un pilsēttelpās, lai tās veidotu tā, lai izmantotu skaņas dabu.
- mūzikas akustika. Akustikas nozare, kas veltīta skaņas izpētei mākslinieciskajā kontekstā, tas ir, no mūzika un par skaistām skaņām. Tas attiecas gan uz mūzikas instrumentiem, gan skalas regulēšanas sistēmām.
- fizioloģiskā akustika. Akustikas nozare, kas veltīta dzirdes aparāta darbības, tā slimību, traucējumu un citu seku izpētei.
- Elektroakustika. Akustikas nozare, kas veltīta skaņas uztveršanas, reproducēšanas, pastiprināšanas un radīšanas izpētei, izmantojot elektroniskas ierīces, piemēram, mikrofonus vai skaļruņus.
- zemūdens akustika.Akustikas nozare, kas veltīta skaņas izpētei, kad tā tiek radīta un pārraidīta zem ūdens.
- Psihoakustika. Akustikas nozare, kas veltīta skaņas un cilvēka prāta attiecību izpētei, tas ir, veidu, kā mēs reaģējam uz Cilvēki uz skaņu
- Bioakustika. Akustikas nozare, kas veltīta dzīvu būtņu, īpaši dzīvnieku, skaņas izpētei: to izstarotās skaņu funkcijas, runas aparāta izvietojums, cita starpā.
- Rūpnieciskā akustika. Akustikas nozare, kas veltīta cilvēka produktīvās darbības radītās skaņas, trokšņa piesārņojuma formu un skaņas ietekmes darba vidē izpētei.
akustiskās parādības
Skaņa fiziskajā vidē izplatās mehānisku viļņu veidā, kuru īpašības ļauj tiem veikt dažādas izmaiņas un transformācijas, ko sauc par akustiskām parādībām. Galvenās parādības ir:
- The pārdomas. Tā ir parādība, kas rodas, kad skaņas viļņi saskaras ar fizisku objektu, kas maina vai maina tā sākotnējo trajektoriju, kas rada atsitiena efektu, kas var nosūtīt to atpakaļ uz sākotnējo avotu. Atkarībā no apstākļiem, kādos notiek refleksija, var rasties citas līdzīgas parādības, piemēram:
- atbalss Tas ir skaņas atstarošanas veids, kurā vilnis atgriežas pie tā emitētāja pēc trieciena pret atstarojošo virsmu ciklos ar intervālu tuvu 0,1 sekundei. Tas ir līdzīgs efektam, ko rada gaisma atsitoties pret spoguli, daļu savu skaņu atdodot emitētājam, piemēram, garajās alās, kurās mēs varam dzirdēt, kā mūsu balss atkārtojas pret mums.
- Reverbs. Tā ir parādība, kas saistīta ar skaņas atstarošanos, kurā skaņu var dzirdēt laiku pēc tam, kad tā ir pārtraukusi izstarot, tas ir, kad tās izstarotājs klusē.Šo parādību izraisa arī akustiskā noturība, un tā tiek interpretēta kā sākotnējo skaņu pagarināšanās, piemēram, trokšņa gadījumā, kas pavada sprādzienu.
- stāvošie viļņi. Tā ir parādība, kas rodas, ja oriģinālajam vilnim uz vienas ass tiek pievienots atstarots vilnis, kas maina abu īpašības un palielina vai samazina tā amplitūdu, tā ka iegūtā skaņa ļoti atšķiras no izstarotās. Tas notiek, kad mikrofons skaļrunī ieraksta savu skaņu, tas ir, kad atsauksmes.
- absorbcija. Tā ir parādība, ko var uzskatīt par pretēju atstarojumam, jo šajā gadījumā skaņas viļņi, saskaroties ar fizisku barjeru, nemaina savu gaitu, bet tiek atcelti vai neitralizēti daļēji vai pilnībā. Šo parādību izmanto, lai skaņas izolētu noteiktas telpas, piemēram, mūzikas prakses vietas, neļaujot viļņiem izplatīties tālāk uz āru.
- Refrakcija. Tā ir parādība, kas rodas, kad skaņas viļņi izplatās no vienas fizikālās vides citā (piemēram, no gaisa uz ūdeni vai otrādi), un šajā procesā tiek mainīts to ātrums un virziens līdz fiziskajām īpašībām. no vides, uz kuru viņi pārvietojas. Mēs varam piedzīvot šo fenomenu, ja iegremdējamies baseinā un klausāmies tos, kas runā virspusē.
- difrakcija. Tā ir parādība, kas rodas, kad skaņas viļņi savā ceļā sastopas ar šķērsli, to ieskauj un pārvērš šķēršļa virsmu par sekundāro viļņu (difrakcijas viļņu) avotu, kas izraisa skaņas izkliedi vidē. Tas var notikt arī tad, kad skaņas viļņi iziet cauri nelielai atverei un izplatās jaunajā vidē, piemēram, kad mēs runājam caur cauruli un mūsu balss izkropļo no otras puses.
- Iejaukšanās.Tā ir parādība, kas rodas divu harmonisku skaņas viļņu superpozīcijas dēļ, kas procesā maina to īpašības. Ja šī pārklāšanās izraisa amplitūdas pieaugumu, to sauc par konstruktīviem traucējumiem; kad tā vietā tiek zaudēta amplitūda, mēs runājam par destruktīviem traucējumiem. Tā notiek, ja atrodamies vidē, kas ir pilna ar cilvēkiem, kas runā, un kļūst grūti sadzirdēt cilvēku, kas atrodas mums blakus.
- Doplera efekts. Tā ir parādība, kas rodas, kad viļņu izstarotājs ātri kustas attiecībā pret uztvērēju, attālinoties vai tuvojoties, un šī kustība ietekmē skaņas viļņu frekvenci. Tā notiek, kad mums garām brauc ātrā palīdzība un tai raksturīgā skaņa pietuvojoties iegūst frekvenci un pazūd, kad tā attālinās.
trokšņa piesārņojums
Trokšņa piesārņojums ir nepārtraukta traucējošu skaņu emisija vidē vai ekosistēma, kas rada troksni un novērš vai kavē šai videi raksturīgo dabisko skaņu izplatīšanos. Trokšņa piesārņojums ir ļoti pamanāms pilsētas, kur skaņu uzkrāšanās var kļūt nepanesama un pat fiziski kaitīga organismam, savukārt lauku un savvaļas apvidos ir mazāka kaitinošo skaņas viļņu sastopamība.
Šāda veida piesārņojums ietekmē Flora un fauna no biotopi, un jo īpaši cilvēku psihiskajā stabilitātē, jo tas var izraisīt uzbudinājumu, nepatīkamas sajūtas, ciešanas vai novērst uzmanību.