Zvuk

Zvuk

Zvuk vzniká, keď pružné pevné teleso, alebo aspoň jeho časť, kmitá, keď sa chveje. Kmitajúce teleso je zdrojom zvuku. Zvuk je kmitanie vzduchu, ktoré vnímame uchom a vyvoláva v mozgu sluchový vnem. Pod 20Hz infrazvuk a nad 20kHz ultrazvuk.
Pravidelné kmitanie zdroja zvuku – tón. Výška tónu je určená frekvenciou kmitania zdroja zvuku. Ladička je zdroj zvuku, ktoré vydáva tón s presne stanovenou výškou. Tóny rovnakej výšky, ktoré znejú rozlične majú rozličnú farbu.

Absolútny sluch – ľudské ucho je uspôsobené rozkladať zložený zvuk na jeho jednoduchšie zložky.
Zvukové izolanty – látky, ktoré nevedú zvuk. Zvuk sa šíri pružnými pevnými, kvapalnými a plynnými látkami. Vo vákuu sa zvuk nešíri. Rýchlosť šírenia zvuku je cca 340 m/s. Pri zvýšení teploty vzduchu o 1°C rýchlosť o 0,6m/s viac. Pri dopade zvuku na prekážku sa zvuk odráža, mení sa smer jeho šírenia. Pre odraz zvuku platí rovnaký zákon ako pre odraz svetla.


Zvuk a hudba

Zvuky, ktoré majú rovnakú frekvenciu alebo rovnaký tón, majú často rôznu kvalitu - tón huslí je úplne iný, ako tón klarinetu. Na husliach sa chveje struna v klarinete jazýček v náhubku. Rozličné časti na husliach vydávajú rozličný zvuk, kombinácie chvení vytvárajú svojrázne zafarbenie husľového tónu. Všetky zvuky, ktoré počujeme sú výsledkom kombinácii.


Zvuk a človek

Zvuk vnímame sluchovým orgánom. Ľudské ucho je veľmi zložitá sústava, ktorá reaguje na tlakovú zložku akustického poľa. Zvuk prichádza zvukovodom k bubienku, ktorý sa rozochveje vynútenými kmitmi. Bubienok oddeľuje vonkajšie ucho od stredného ucha. Aby si poslucháč uvedomil zvuk, musí sluchový orgán zistiť jeho kmitočet, čiže previesť analýzu. Pri vysokých kmitočtoch je maximum presne vyjadrené. Príslušné nervy signalizujú do mozgu miesto najväčšieho podráždenia, a tým nepriamo i kmitočet vnímaného zvuku. Pri vysokých kmitočtoch nestačí sluchový nerv prenášať tak vysokú frekvenciu impulzov.


Ozvena

Ak zvuk, ktorý sa šíri vzduchom narazí na prekážku, prekážka ho z časti pohltí, z časti sa od nej odráža a šíri sa vzduchom späť. Pri neveľkej prekážke sa zvuk šíri aj za ňu, nastáva ohyb. Ozvena je spôsobená odrazom zvuku od pevnej prekážky. Naše ucho je schopné rozoznať dva po sebe nasledujúce zvukové signály, ak medzi nimi uplynie doba najmenej 0,1 s (tj. ak uplynie doba kratšia, zvuky splývajú). Ak chceme počuť úplnú ozvenu nášho hlasu (resp. volanie, pískanie), musíme byť od odrážajúcej steny aspoň tak ďaleko, aby zvuk prešiel dráhu k stene a späť za 0,1 s. Teda naša vzdialenosť od steny nesmie byt menšia ako 17 m. Pri menších vzdialenostiach počujeme odrážaný zvuk iba ako predĺženie pôvodného zvuku, počujeme dozvuk. Ak nasleduje dozvuk veľmi rýchlo za pôvodným zvukom, dodáva hlasu plnosť a zlepšuje sluchový vnem. Ak sa zmieša dozvuk so zvukom nasledujúcim, vnímame hlas alebo iné zvuky nezreteľne (napr. železničné haly, štadióny, miestny rozhlas). Potom reč alebo hudbu počujeme skreslene. Prednáškové alebo divadelné sály, kiná alebo koncertné siene sa upravujú tak, aby dozvuk nepôsobil rušivo, ale aby prispieval k zlepšeniu počúvania. Ak sa odráža zvuk postupne od niekoľkých stien rôzne vzdialených od nás, počujeme niekoľkonásobnú ozvenu.


Sonár

Sonár - Sonár je elektronické zariadenie s mikroprocesorom, ktoré slúži na identifikáciu predmetov a dna vo vodnom prostredí. Bežný sonár používa sondu, ktorá vysiela do vody zvukové signály. Tie sa odrážajú odo dna a od všetkého, na čo narazia pri šírení, a vracajú sa späť do sondy.
Hlasitosť

Hlasitosť zvuku popisujeme fyzikálnou veličinou intenzita zvuku. Vedeckou jednotkou intenzity zvuku v logaritmickej mierke je bel, značka B. V praxi sa používa 10-krát menšia jednotka - decibel (dB).

Rozsah intenzít zvuku, ktoré môžeme vnímať sluchom, je veľký. Najtichšiemu zvuku, ktorý ľudské ucho zaregistruje je priradená intenzita 0 dB. Táto hodnota sa nazýva aj prah počuteľnosti. Zvuku, ktorý môže poškodiť naše ucho, tzv. prah bolesti, odpovedá intenzita 120 dB. Ľudská reč má približne 60 decibelov.

Hlasitosť vnímaného zvuku závisí na tom, ako silne bolo rozochvené teleso, ktoré je zdrojom zvukového rozruchu. Ak buchneme kladivkom slabo na ladičku, počujeme iba slabý, málo hlasný tón. Ak buchneme kladivkom za ináč rovnakých okolností silnejšie, počujeme podstatne hlasnejší tón.

Zvuk vnímame tiež ako viacej alebo menej hlasný podľa vzdialenosti zdroja zvuku od našeho ucha a podľa prostredia, ktorým sa zvukový rozruch k našemu uchu šíri.

Hlasitosť vnímaného zvuku závisí taktiež na našom sluchovom ústrojenstve, ktoré nie je rovnako citlivé na všetky frekvencie tónov zachytiteľných sluchom. Ľudské ucho je najcitlivejšie na tóny o frekvenciách od 2-4 kHz.