Zvuk
- mechanické vlnenie hmotného prostredia pôsobiace na ľudské ucho a vyvolávajúce v ňom vnem - prenos informácie v sústave,ktorú tvorí: 1.zdroj zvuku 2. prostredie,ktorým sa šíri zvukové vlnenie 3. prijímač zvuku(ľudské ucho) - frekvencia v intervale 16 Hz-16000 Hz
Akustika - zaoberá sa fyzikálnymi dejmi pri prenose zvuku - fyzikálna - šírenie a pohlcovanie zvuku v rôznych prostrediach - fyziologická - vznik zvuku v hlasovom orgáne človeka,vnímanie zvuku uchom - zdroj zvuku - chvenie pružných telies, ktoré sa prenáša do okolitého prostredia - zvuk sa šíri len v pružným prostredím ľubovoľného skupenstva - prenos zabezpečuje najčastejšie vzduch, ale šíri sa aj vo vode,kvapalinách a pevných látkach Absorbcia(pohlcovanie) - prostredie zoslabuje zvukové vlnenie,zmenšuje sa amplitúda zvukových vĺn - sluchom rozlišujeme periodické a neperiodické zvuky:
1.Hudobné zvuky - tóny = periodické zvuky (hudobné nástroje,samohlásky reči) - najjednoduchší zvuk = zvuk ladičky(harmonický priebeh) - jednoduchý tón - jednoduchý zvuk s harmonickým priebehom - zložený tón - zložitejší priebeh
2.Hluk = neperiodický zvuk(praskot,buchot) - jednorázový,dlhší - počutie sa spája s náhodnými chaotickými vnemami = šum
- fyzikálne veličiny alebo veličiny,ktoré vystihujú subjektívnu stránku vnímania zvuku:výška zvuku, farba zvuku a hlasitosť
- výšku zvuku určuje jeho frekvencia (harmonický priebeh určuje absolútna výška tónu, zložený tón obsahuje zložky s rôznymi frekvenciami a výšku určuje najnižšia frekvencia-základná)
-relatívna výška tónu = pomer frekvencie daného tónu k frekvencii základného tónu - hudobná akustika - základný tón s frekvenciou 440 Hz - technická prax - základný tón s frekvenciou 1 kHz
- výsledný zvuk sa skladá zo základného zvuku, ktorý určuje výšku zvuku a z vyšších harmonických tónov, ktoré majú rozličnú amplitúdu podstatne menšiu ako je amplitúda základného tónu - podľa farby rozlišujeme rovnaký tón z rôznych nástrojov a hlasy osôb
Hlasitosť a intenzita zvuku
- zvuková vlna je periodické stláčanie a rozpínanie pružného prostredia (vzduchu,vody) - najnižšia hranica určuje prah počuteľnosti (tlakové zmeny p = 0,00010 Pa) - hlasný zvuk vyvolávajúci pocit bolesti v uchu je prah bolesti (p = 100 Pa), môže mať za následok prasknutie bubienka
Intenzita zvuku I - veličina zvuku definovaná vzťahom I=P/S (N.m-2) - P - výkon zvukového vlnenia, S - plocha ktorou vlnenie prechádza - jednotka stupnice je bel ale vpraxi sa používa 10-krát menšia jednotka decibel dB - 0 dB = 1 kHz, prah bolesti = 120 dB
Rýchlosť zvuku
- zvukové vlnenie sa šíri konečnou fázovou rýchlosťou, ktorá ma v rôznych látkach rozdielnu hodnotu - rýchlost zvuku vo vzduchu závisí od zloženia zvuku, najviac od teploty v = (331,82 + 0,61{t}) m.s-1 - pri bežných teplotách je rýchlosť približne 340 m.s-1 - pri známej frekvencii zvukového vlnenia sa meria vlnová dĺžka stojatej vlny a rýchlosť zvuku sa vypočíta zo vzťahu: v = f - konečná rýchlosť zvuku sa prejavuje pri odraze zvukového vlnenia od rozmerných prekážok, ak je prekážka v dostatočnej vzdialenosti, prejaví sa ako ozvena (nastane pri vzdialenosti prekážky asi 17 m,zvuk musí prejsť túto vzdialenosť za 0,1 s) - keď je prekážka bližšie, odrazený zvuk sa prejavuje ako predĺženie trvania zvuku a nazývame ho dozvuk (znižuje zrozumiteľnosť reči)
Ultrazvuk a infrazvuk
Ultrazvuk = mechanické vlnenie s frekvenciou vyššou ako 16 kHz - nevnímame sluchom, šíri sa prostredím priamočiaro a pri odraze od prekážok platí zákon odrazu - malá absorbcia ultrazvuku v kvapalinách a pevných látkach - meria sa hĺbka morí = ultrazvukové impulzy sa odrážajú od dna a zachytáva ich prijímač ultrazvuku, ak medzi vyslaným a prijatým signálom uplynie doba t, tak hĺbka mora je h = 1/2.v.t - využitie aj pri zisťovaní skrytých kazov materiálu(ultrazvuková defektoskopia)- odrazený impulz sa zobrazí na obrazovke osciloskopu a z jeho polohy možno určiť polohu kazu v materiáli - čistia sa súčiastky pri oprave hodiniek,čistení šošoviek a pod.
Infrazvuk = mechanické vlnenie s frekvenciou nižšou ako 16 kHz - veľmi dobre sa šíri vo vode - možno zistiť "hlas mora", ktorý niekoľko hodín vopred predpovedá príchod vlnobitia - vnímajú ho morské živočíchy, ľudskému organizmu škodí keď je frekvencia rovnaká ako frekvencia tlkotu srdca
|