Čovjek je velikodušno obdaren prirodom kako bi udobno postojao i učio o svijetu oko sebe. U stanju je da vidi jarke boje, čuje razne zvukove, uhvati mirise i uživa u ukusu hrane. Jedan od najsloženijih organa čula je organ sluha, zahvaljujući kojem osoba komunicira i prima većinu informacija.
Čovek živi u trajnom svetu zvukova, zahvaljujući kojima dobija nezaobilazni izvor informacija o svetu koji ga okružuje. Huk morskog daska i tutnjava vjetra, cvrkut ptica, razgovori ljudi i režanje životinja, šum grmljavine izvori su zvuka u prirodi koji pomažu čovjeku da se prilagodi okolini.
Kako se čuje?
Ako pogledate unutar ljudskog uha, možete vidjeti membranu koja se zove bubna opna. Proteže se duž tunela koji vodi unutar uha. Vibracije zraka iz izvora zvuka udaraju u bubnu opnu, uzrokujući i vibriranje. Iza bubne opne nalazi se koštani prostor ispunjentri pokretne kosti zvane malj, nakovanj i stremen, nazvane tako zbog svog oblika. Ove kosti preuzimaju vibracije od bubne opne i počinju oscilirati.
Dublje u uhu je kanal ispunjen tečnošću dug oko 3 cm koji se zove pužnica. Vibracije kostiju koje se kreću stvaraju talase u tečnosti, poput talasa u okeanu. Poput algi pod vodom, hiljade ćelija kose talasaju se kroz tečnost. Ove ćelije su fundamentalno važne za sluh. Vibracije koje prolaze kroz njih potiskuju električne impulse koji putuju kroz slušni nerv do mozga. Mozak, zauzvrat, prevodi ove električne signale u muziku, glasove ili cvrkut ili cvrkut ptica.
Odakle dolazi zvuk?
Šta je izvor zvuka? Bilo koje fizičko tijelo ili pojava koja oscilira sa zvučnom frekvencijom, budući da valovi koji izlaze iz njega nastaju u okolini. Ljudi prave zvukove koristeći svoje glasne žice. Ako tokom razgovora stavite ruke na grlo, možete osjetiti vibraciju. Gotovo uvijek je moguće identificirati izvore zvuka. Zvučni talasi su poput talasa u polju pšenice po vetrovitom danu. Molekuli zraka se sudaraju i razmiču, a val koji prolazi kroz zrak je samo ritmičko sažimanje i širenje toka molekula zraka – svojevrsna vibracija. Ali i drugi materijali nose zvučne talase, kao što je drvo, koje je takođe izvor zvuka. Ako vičete s jedne strane zatvorenodrvenim vratima, glasne žice osobe koja vrišti prvo će zavibrirati, što će uzrokovati da zrak vibrira. Zrak čini da drvo vrata vibrira, a zatim se vibracija prenosi sa vrata u zrak i dalje, na osobu koja stoji s druge strane vrata. U pećini, zidovi ne upijaju niti prenose zvukove kao što to čine vrata. Oni ih rikošetiraju kao ogledalo svjetlosti. Neke doline u Evropi poznate su po svojim odjecima. Na primjer, jedan zvuk lovačkog roga može se ponoviti 100 puta dok konačno ne prestane.
Prirodni izvori
Zujanje pčele ili muhe, škripa komarca, glasne žice ljudi i životinja smatraju se prirodnim izvorima zvuka. Prislonite li veliku školjku na uho, možete čuti daleki šum, koji podsjeća na huk daska, ne bez razloga, vraćajući se s mora, mnogi donose kući školjku sa živom uspomenom na more. Koliko god ova ideja izgledala atraktivno, buka koja se čuje nema nikakve veze s morem. Umjesto toga, uho čuje višestruke odjeke svih zvukova izvan školjke. Prirodni izvori zvuka uključuju šuštanje lišća i pjev ptica, žubor proljeća, grmljavinu tokom grmljavine, cvrkut skakavaca i škripu snijega pod nogama - nabrajanje prirodnih izvora zvučnih talasa je beskrajno.
Mehanizam zvučnih valova
Eho su zvučni talasi koji se odbijaju od glatke površine i dopiru do uha. Na primjer, ako vičete u pećini, možetedjelić sekunde kasnije da čujem kako se tvoj glas odbija od zidova pećine i vraća se. Ovako djeluje morska školjka. Najbolji primjeri izvora zvuka bili bi oni sudoperi koji imaju mnogo praznih komora. One su kao sobe u praznoj kući. Zidovi u blizini lavaboa su glatki, što znači da se zvukovi u blizini lavaboa, čak i najtiši, ponavljaju u komorama. Sav eho - od ljudi koji pričaju, muzike ili prirodnih zvukova - pretvara se u urlik. Njemu se može dodati i otkucaj srca, koji se podiže i otkucava umivaonikom. Predivan efekat mnogih odjeka čuje se zvukom surfanja.
pretvorba zvuka
Ma koliko glasno neko vikao, nakon 100-200 metara ga niko neće čuti, osim što će vikati na telefon. Riječ "telefon" sa grčkog je prevedena kao "daleki zvuk". Tokom telefonskog razgovora, zvučni talasi se pretvaraju u električnu struju. Tokom prijema dolazi do obrnutog procesa. Takva struja može savladati bilo koju udaljenost, šireći se u zraku poput zvučnih valova. U telefon je ugrađen mikrofon koji reaguje na vibracije vazduha koje se javljaju tokom razgovora. Mikrofon pretvara ove vibracije u naizmjeničnu struju. Proširuje se duž žica telefonske linije i stiže do pretplatnika na drugom kraju linije. Ali, kako osoba ne osjeća vibracije naizmjenične struje, potrebno ih je pretvoriti u zvučne vibracije koje se mogu čuti. Ovu funkciju obavlja mali zvučnik ugrađen u telefon. Električni talasi utiču na magnetno polje,menja svoju moć. Ovo uzrokuje da membrana vibrira, proizvodeći zvučne valove identificirane kao glas pozivatelja.
Koje talase čovek čuje?
Samo talasi koje ljudi mogu čuti zovu se zvučni talasi.
Zvuk su mehanički talasi određenog opsega koje osoba može razlikovati. Istraživanja pokazuju da ljudski slušni organi primaju talase u opsegu od 16 Hz do 20.000 Hz. Pored njih, postoje talasi čija je frekvencija ispod 16 Hz (infrazvuk) i iznad 20.000 Hz (ultrazvuk). Ali nisu u dometu čujnosti i osoba ih ne osjeća.
Slika prikazuje opseg ljudskog sluha.
Infrazvuk ultrazvuk
|_|_|_
0 16–20 20000 Hz
Druge frekvencije se razlikuju po pojedinačnim životinjama ili insektima, uključujući ribe, leptire, pse i mačke, slepe miševe, delfine.
Kako prepoznati izvor zvuka? Izvori su sve vrste tijela koja stvaraju vibracije sa frekvencijom zvuka (od 16 do 20000 Hz)
Vještački izvori
Sve što je stvorio čovjek, a ne priroda, može se pripisati umjetnim izvorima zvuka, primjeri: tuning, zvono, tramvaj, radio, kompjuter. Možete eksperimentirati kako se stvara zvučni val. Za eksperiment vam je potrebno metalno ravnalo stegnuto u škripcu. Ako djelujete na ravnalo, možete primijetiti vibracije, ali se neće čuti zvuk. Ali u isto vrijeme, u blizini ravnala nastaje mehanički val. Opseg vibracije ravnala je ispod audio frekvencije, tako da osoba ne čuje zvuk. Na osnovu ovog iskustva, krajem 19. vijeka izumljena je naprava nazvana viljuška za podešavanje.
Zvuk se proizvodi samo kada tijelo vibrira na zvučnoj frekvenciji. Talasi idu u različitim smjerovima. Između uha i izvora zvuka mora postojati medij. To može biti plin, tekućina, čvrsta površina, ali svakako moraju biti čestice koje prenose valove. Prenos zvučnih vibracija se vrši samo tamo gde postoji takvo okruženje. Ako nema supstance, neće biti ni zvuka.
Potrebni uslovi za dobijanje zvuka
Za kreiranje zvučnog talasa potrebno je:
- Izvor.
- srijeda.
- Slušni aparat.
- Frekvencija 16-20000 Hz.
- Intenzitet.
Percepcija zvuka je subjektivan proces, koji zavisi od stanja slušnog organa i dobrobiti osobe. Mikrofoni rade na istom principu kao i uši, samo što umjesto bubne opne mikrofon sadrži malu, tanku metalnu pločicu pričvršćenu na magnet. Kako se pritisak zraka na ploči mijenja, magnet se ljulja i nastaju električne vibracije.
Akustična dostignuća
U prošlosti su ljudi čuvali zvuk na različite načine: na vinilnim pločama, fotografskim filmovima ili kao magnetne čestice na magnetnoj vrpci. Računar kao izvor zvuka pohranjuje informacije o trenutnom nivou, redovno očitava nivonapon i pohraniti svaku vrijednost kao broj. Danas skoro svi računari imaju zvučnu karticu, koja omogućava snimanje i reprodukciju zvučnih poruka i muzike sa eksternih uređaja (mikrofon, kasetofon, CD-ovi) ili obradu digitalnih audio podataka snimljenih na digitalnom izvoru zvuka, informacionim medijima (tvrdi diskovi, DVD, CD, Blu-ray diskovi) i emitujte ih na zvučnike.
Razvoj digitalne tehnologije ne miruje. Za samo 100 godina, napredak zvuka je napredovao od ere mehaničkog snimanja, od muzičkih kutija, do ere digitalnog snimanja. Napredak u akustici je već nevjerovatan.
Naučnici su pronašli način da prenose podatke sa računara na računar koristeći samo zvuk. Stvoren je akustični skalpel sposoban da odvoji čak i jednu ćeliju, nanotehnolozi već razvijaju način za punjenje mobilnog telefona uz pomoć glasa. U budućnosti, čovječanstvo čekaju nevjerovatna otkrića u kojima će zvuk direktno učestvovati.
