Vysvětlíme, co je akustika, jaké jsou její obory a jaké akustické jevy studuje. Také, co je hluková zátěž.
Co je akustika?
akustika je obor fyziky co studuje zvuk. Je přírodní věda věnující se pochopení jevů produkce, přenosu, ovládání a příjmu zvuku, infrazvuku a ultrazvuku, jakož i jejich účinků v reálném světě.
Akustika definuje zvuk jako vibraci, tedy mechanické šíření vlny skrz hmota, být in pevné, kapalné nebo plynné skupenství, a pokouší se popsat toto posunutí pomocí vzorců a matematických principů.
Je to jeden z vědy nejstarší lidstvo, jehož počátky lze vysledovat až do klasické antiky, mezi 6. stoletím před naším letopočtem. C. a já d. C., zejména v Řecku a Římě. Jeho první formální studie, které provedl Pythagoras (asi 569-475 př. n. l.), se týkaly porozumění hudebním zvukům, aby se pokusil pochopit, proč jsou některé zvuky krásnější než jiné.
Byl to Aristoteles (384–322 př. n. l.), o více než století později, kdo zjistil, že zvuk se skládá ze smršťování a rozpínání vzduchu, a první pojednání o této věci napsal o staletí později římský architekt Vitruvius (80–15 př. ), kolem roku 20 před naším letopočtem. C.
Nicméně to bylo od Vědecká revoluce renesance, že zákony, které ovládají zvuk, začaly být objevovány díky studiím vibrujících strun Galileo Galilei (1564-1642) a Marin Mersenne (1588-1648).Isaac Newton (1642-1727) se později připojil k nim a později k takzvaným "obrům" akustiky: Němec Hermann Helmholtz (1821-1894) a Lord Rayleigh (1842-1919), mezi jinými velkými vědci studujícími zvuk.
První pokusy změřit rychlost zvuku ve vzduchu, jeden ze zakládajících úspěchů akustiky, byly provedeny v 17. století, a přestože nebyly příliš přesné, odhalily, že rychlost vln nezávisí na jejich frekvence. V roce 1738 dosáhla pařížská akademie věd a měření téměř stejná jako aktuálně zpracovávaná hodnota: 331,29 metrů za sekundu.
Akustika je dnes důležitou disciplínou s četnými technickými aplikacemi, a to jak v oboru architektura a městské plánování, jako v medicíně, umění a zábavy a telekomunikacea dokonce i ve vojenském světě (jako radarový mechanismus).
obory akustiky
Akustika zahrnuje pestrou sadu dílčích disciplín nebo specializací, mezi nimiž vynikají následující:
- Architektonická akustika. Obor akustiky věnující se studiu pohybu zvuku v budovách a městských prostorech za účelem jejich vybudování tak, aby využily povahu zvuku.
- hudební akustika. Obor akustiky věnovaný studiu zvuku v uměleckém kontextu, tj hudba a ze zvuků považovaných za krásné. Zabývá se jak hudebními nástroji, tak systémy ladění stupnic.
- fyziologická akustika. Obor akustiky věnující se studiu fungování sluchového aparátu, jeho nemocí, poruch a dalších důsledků.
- Elektroakustika. Obor akustiky věnující se studiu zachycení, reprodukce, zesílení a produkce zvuku prostřednictvím elektronických zařízení, jako jsou mikrofony nebo reproduktory.
- podvodní akustika.Obor akustiky věnovaný studiu zvuku, když je produkován a přenášen pod vodou.
- Psychoakustika. Obor akustiky věnovaný studiu vztahu mezi zvukem a lidskou myslí, tedy způsobu, jakým na ni reagujeme. Lidé na zvuk
- Bioakustika. Obor akustiky věnovaný studiu zvuku u živých bytostí, zejména zvířat: funkce zvuků, které vydávají, mimo jiné dispozice řečového aparátu.
- Průmyslová akustika. Obor akustiky věnující se studiu zvuku vytvářeného lidskou výrobní činností, formám hlukové zátěže a vlivu zvuku na pracovní prostředí.
akustické jevy
Zvuk se šíří ve fyzikálním prostředí ve formě mechanických vln, jejichž vlastnosti jim umožňují různé změny a přeměny, známé jako akustické jevy. Hlavními jevy jsou:
- The odraz. Je to jev, ke kterému dochází, když se zvukové vlny setkají s fyzickým objektem, který změní nebo upraví jeho původní trajektorii, což vyvolá efekt odrazu, který jej může poslat zpět k původnímu zdroji. V závislosti na podmínkách, ve kterých k odrazu dochází, mohou nastat další podobné jevy, jako například:
- ozvěna Jedná se o typ odrazu zvuku, při kterém se vlna po dopadu na odraznou plochu vrací ke svému emitoru v cyklech s intervalem blízkým 0,1 sekundy. Je to podobné efektu vyvolanému světlo při dopadu na zrcadlo vrací část svých vlastních zvuků do vysílače, jako v dlouhých jeskyních, ve kterých slyšíme svůj hlas opakující se směrem k nám.
- Reverb. Jedná se o jev spojený s odrazem zvuku, při kterém je zvuk slyšet až poté, co přestane vyzařovat, tedy když jeho emitor ztichne.Tento jev je také způsoben akustickou perzistencí a je interpretován jako prodloužení počátečních zvuků, jako v případě hluku, který doprovází výbuch.
- stojaté vlny. Jde o jev, ke kterému dochází, když se k původní vlně na stejné ose přidá odražená vlna, která upraví vlastnosti obou a zvýší nebo sníží její amplitudu, takže výsledný zvuk je velmi odlišný od toho, který je vyzařován. To se stane, když mikrofon zaznamená výstup vlastního zvuku do reproduktoru, tedy když zpětná vazba.
- vstřebávání. Je to jev, který lze považovat za opak odrazu, protože v tomto případě zvukové vlny při střetu s fyzickou bariérou nemění svůj průběh, ale jsou částečně nebo zcela zrušeny nebo neutralizovány. Tento jev se používá k odhlučnění určitých prostorů, jako jsou místa pro hudební praxi, a brání vlnám v dalším šíření směrem ven.
- Refrakce. Je to jev, ke kterému dochází, když se zvukové vlny šíří z jednoho fyzického prostředí do jiného (například ze vzduchu do vody nebo naopak), a přitom se jejich rychlost a směr mění na stupeň ekvivalentní fyzikálním vlastnostem. prostředí, do kterého se pohybují. Tento jev můžeme zažít, pokud se ponoříme do bazénu a nasloucháme těm, kteří mluví na hladině.
- difrakce. Jde o jev, ke kterému dochází, když zvukové vlny narazí na překážku ve své dráze, obklopí ji a přemění povrch překážky na zdroj sekundárních vln (difraktovaných vln), které způsobí rozptýlení zvuku v okolí. Může také nastat, když zvukové vlny projdou malým otvorem a rozšíří se do nového prostředí, například když mluvíme přes trubici a náš hlas vychází zkresleně z druhé strany.
- Rušení.Jde o jev, ke kterému dochází v důsledku superpozice dvou harmonických zvukových vln, které při tom modifikují své vlastnosti. Když toto překrytí způsobí zesílení amplitudy, nazývá se to konstruktivní interference; když se místo toho ztratí amplituda, mluvíme o destruktivní interferenci. To je to, co se stane, když jsme v prostředí plném lidí mluvících a je těžké slyšet osobu vedle nás.
- Dopplerův jev. Je to jev, ke kterému dochází, když se vysílač vln pohybuje rychle vzhledem k přijímači, buď se vzdaluje nebo se přibližuje, a tento pohyb ovlivňuje frekvenci zvukových vln. To se stane, když kolem nás projede sanitka a její charakteristický zvuk nabere frekvenci, když se přiblíží, a ztratí ji, když se vzdálí.
hluková zátěž
Hlukové znečištění je nepřetržité vydávání rušivých zvuků v prostředí resp ekosystému, které produkují hluk a zabraňují nebo brání šíření přírodních zvuků typických pro uvedené prostředí. Hlukové znečištění je velmi patrné města, kde se hromadění zvuků může stát nesnesitelným a tělu dokonce fyzicky škodlivé, zatímco ve venkovských a divokých oblastech je výskyt nepříjemných zvukových vln nižší.
Tento typ znečištění má vliv na Flóra a fauna z stanovišť, a zejména v psychické stabilitě lidí, protože je může vyvolat stavy rozrušení, nepříjemnosti, úzkosti nebo rozptýlení.