Omul este înzestrat cu generozitate cu natură pentru a exista confortabil și a învăța despre lumea din jurul lui. El este capabil să vadă culori strălucitoare, să audă sunete diverse, să prindă mirosuri și să se bucure de gustul mâncării. Unul dintre cele mai complexe organe de simț este organul auzului, datorită căruia o persoană comunică și primește majoritatea informațiilor.
O persoană trăiește într-o lume permanentă a sunetelor, datorită căreia primește o sursă indispensabilă de informații despre lumea care o înconjoară. Vârâitul mării și zgomotul vântului, ciripitul păsărilor, conversațiile oamenilor și mârâitul animalelor, zgomotul tunetului sunt surse de sunet în natură care ajută o persoană să se adapteze la mediu.
Cum se aude?
Dacă te uiți în interiorul urechii umane, poți vedea o membrană numită membrana timpanică. Se întinde de-a lungul tunelului care duce în interiorul urechii. Vibrațiile aerului de la o sursă de sunet lovesc timpanul, determinând și acesta să vibreze. În spatele timpanului este un spațiu osos umplut cutrei oase în mișcare numite malleus, nicovală și etrier, numite așa datorită formei lor. Aceste oase captează vibrațiile din timpan și încep să oscileze.
Mai adânc în ureche este un canal umplut cu lichid de aproximativ 3 cm lungime numit cohlee. Vibrațiile de la oase care se mișcă creează valuri în lichid, ca valuri în ocean. La fel ca algele sub apă, mii de celule de păr se ondula prin lichid. Aceste celule sunt fundamental importante pentru auz. Vibrațiile care trec prin ele împing impulsuri electrice care călătoresc prin nervul auditiv către creier. Creierul, la rândul său, traduce aceste semnale electrice în muzică, voci sau ciripitul sau ciripitul păsărilor.
De unde vine sunetul?
Care este sursa sunetului? Orice corp fizic sau fenomen care oscilează cu o frecvență a sunetului, deoarece undele emanate din acesta iau naștere în mediu. Oamenii scot sunete folosind corzile lor vocale. Dacă îți pui mâinile la gât în timpul unei conversații, poți simți vibrația. Este aproape întotdeauna posibil să se identifice sursele de sunet. Undele sonore sunt ca valurile într-un câmp de grâu într-o zi cu vânt. Moleculele de aer se lovesc unele de altele și se depărtează, iar unda care trece prin aer este doar contracția și expansiunea ritmică a fluxului de molecule de aer - un fel de vibrație. Dar și alte materiale transportă unde sonore, cum ar fi lemnul, care este și o sursă de sunet. Dacă strigi dintr-o parte închisăușa de lemn, corzile vocale ale persoanei care țipă vor vibra mai întâi, ceea ce la rândul său va face ca aerul să vibreze. Aerul face ca lemnul ușii să vibreze, iar apoi vibrația este transmisă de la ușă în aer și mai departe, către persoana care stă de ceal altă parte a ușii. Într-o peșteră, pereții nu absorb și nu transmit sunetele așa cum fac ușile. Le ricoșează înapoi ca o oglindă a luminii. Unele văi din Europa sunt cunoscute pentru ecourile lor. De exemplu, un sunet de la un corn de vânătoare poate fi repetat de 100 de ori până când se oprește în sfârșit.
Surse naturale
Bâzâitul unei albine sau al unei muște, scârțâitul unui țânțar, corzile vocale ale oamenilor și ale animalelor sunt considerate surse naturale de sunet. Dacă îți pui o scoică mare la ureche, poți auzi un zgomot îndepărtat, care amintește de vuietul surfului, nu fără motiv, întorcându-se de la mare, mulți aduc acasă o scoică cu amintire vie a mării. Oricât de atractivă ar părea această idee, zgomotul care se aude nu are nicio legătură cu marea. În schimb, urechea aude ecouri multiple ale tuturor sunetelor din afara carcasei. Sursele naturale de sunet includ foșnetul frunzelor și cântetul păsărilor, murmurul unui izvor, tunetul în timpul unei furtuni, ciripitul lăcustelor și scârțâitul zăpezii sub picioare - enumerarea surselor naturale de unde sonore este nesfârșită.
Mecanismul undei sonore
Ecurile sunt unde sonore care sară de pe o suprafață netedă și ajung la ureche. De exemplu, dacă strigi într-o peșteră, poțio fracțiune de secundă mai târziu să-ți auzi vocea sări de pe pereții peșterii și să te întorci. Așa funcționează scoica de mare. Cele mai bune exemple de surse de sunet ar fi acele chiuvete care au multe camere goale. Sunt ca camerele într-o casă goală. Pereții din apropierea chiuvetei sunt netezi, ceea ce înseamnă că sunetele din apropierea chiuvetei, chiar și cele mai silentioase, se repetă în camere. Toate ecourile - de la oameni care vorbesc, muzică sau sunete naturale - se transformă într-un vuiet. Se poate adăuga și bătăile inimii, care este preluată și bătută de chiuvetă. Efectul frumos al multor ecouri este auzit de sunetul surfului.
Conversie sunet
Oricât de tare țipă o persoană, după 100-200 de metri nu-l va auzi nimeni, decât că va țipa la telefon. Cuvântul „telefon” este tradus din greacă ca „sunet la distanță”. În timpul unei conversații telefonice, undele sonore sunt transformate în curent electric. În timpul recepției, are loc procesul invers. Un astfel de curent poate depăși orice distanță, propagăndu-se în aer ca undele sonore. Un microfon este încorporat în receptor, care reacționează la vibrațiile aerului care apar în timpul unei conversații. Microfonul transformă aceste vibrații în curent alternativ. Se propagă de-a lungul firelor liniei telefonice și ajunge la abonat la celăl alt capăt al liniei. Dar, deoarece o persoană nu simte vibrații de curent alternativ, este necesar să le transforme în vibrații sonore care pot fi auzite. Această funcție este realizată de un mic difuzor încorporat în receptor. Undele electrice afectează câmpul magnetic,schimbându-și puterea. Acest lucru face ca membrana să vibreze, producând unde sonore identificate drept vocea apelantului.
Ce valuri aude o persoană?
Numai undele care pot fi auzite de oameni se numesc unde sonore.
Sunetul este unde mecanice dintr-o anumită gamă care pot fi distinse de o persoană. Studiile arată că organele auzului uman primesc unde în intervalul de la 16 Hz la 20.000 Hz. Pe lângă acestea, există unde a căror frecvență este sub 16 Hz (infrasunete) și peste 20.000 Hz (ultrasunete). Dar ele nu se încadrează în intervalul de audibilitate și nu sunt simțite de o persoană.
Imaginea arată intervalul de auz uman.
Sunet cu ultrasunete cu ultrasunete
|_|_|_
0 16–20 20000 Hz
Alte frecvențe se disting după animale sau insecte individuale, inclusiv pești, fluturi, câini și pisici, lilieci, delfini.
Cum se identifică sursa de sunet? Sursele sunt tot felul de corpuri care creează vibrații cu frecvența sunetului (de la 16 la 20000 Hz)
Surse artificiale
Tot ceea ce este creat de om, și nu de natură, poate fi atribuit surselor artificiale de sunet, exemple: diapazon, clopoțel, tramvai, radio, computer. Puteți experimenta cum este creată unda sonoră. Pentru experiment, aveți nevoie de o riglă de metal prinsă într-o menghină. Dacă acționați asupra riglei, puteți observa vibrații, dar nu se va auzi niciun sunet. Dar, în același timp, lângă riglă se formează o undă mecanică. Intervalul de vibrație al riglei este sub frecvența audio, astfel încât persoana nu aude sunetul. Pe baza acestei experiențe, la sfârșitul secolului al XIX-lea a fost inventat un dispozitiv numit diapazon.
Sunetul este produs numai atunci când un corp vibrează la o frecvență a sunetului. Valurile merg în direcții diferite. Trebuie să existe un mediu între ureche și sursa de sunet. Poate fi un gaz, un lichid, o suprafață solidă, dar cu siguranță trebuie să fie particule care transmit unde. Transmiterea vibrațiilor sonore se realizează numai acolo unde există un astfel de mediu. Dacă nu există substanță, nu va auzi niciun sunet.
Condiții necesare pentru a obține sunet
Pentru a crea un val sonor trebuie să fie:
- Sursa.
- miercuri.
- Aparatură auditivă.
- Frecvența 16-20000 Hz.
- Intensitate.
Percepția sunetului este un proces subiectiv, care depinde de starea organului auditiv și de bunăstarea persoanei. Microfoanele funcționează pe același principiu ca și urechile, doar că în loc de timpan, microfonul conține o placă metalică mică și subțire atașată de un magnet. Pe măsură ce presiunea aerului de pe placă se modifică, magnetul se clătinește și se produc vibrații electrice.
Realizări acustice
În trecut, oamenii salvau sunetul în diferite moduri: pe discuri de vinil, filme fotografice sau ca particule magnetice pe bandă magnetică. Computerul ca sursă de sunet stochează informații despre nivelul curent, citește regulat nivelultensiune și stocați fiecare valoare ca număr. În zilele noastre, aproape toate computerele au o placă de sunet, care vă permite să înregistrați și să redați mesaje sonore și muzică de pe dispozitive externe (microfon, casetofon, CD-uri) sau să procesați date audio digitale înregistrate pe o sursă digitală de sunet, medii de informare (hard disk-uri, DVD, CD, discuri Blu-ray) și scoateți-le în difuzoare.
Dezvoltarea tehnologiei digitale nu stă pe loc. În doar 100 de ani, progresul sunetului a progresat de la epoca înregistrărilor mecanice, de la cutii muzicale, până la epoca înregistrării digitale. Progresele în acustică sunt deja uimitoare.
Oamenii de știință au găsit o modalitate de a transfera date de la computer la computer folosind doar sunet. A fost creat un bisturiu acustic capabil să separe chiar și o singură celulă, nanotehnologii dezvoltă deja o modalitate de a reîncărca un telefon mobil cu ajutorul vocii. În viitor, omenirea așteaptă descoperiri incredibile la care sunetul va avea un rol direct.
