Človek je velikodušno obdarjen z naravo, da bi udobno obstajal in spoznaval svet okoli sebe. Lahko vidi svetle barve, sliši različne zvoke, ujame vonjave in uživa v okusu hrane. Eden najkompleksnejših čutnih organov je organ sluha, zahvaljujoč kateremu človek komunicira in prejme večino informacij.
Človek živi v trajnem svetu zvokov, zahvaljujoč kateremu prejme nepogrešljiv vir informacij o svetu, ki ga obdaja. Šumenje morskega deska in šumenje vetra, žvrgolenje ptic, pogovori ljudi in renčanje živali, grmenje so viri zvoka v naravi, ki pomagajo človeku pri prilagajanju na okolje.
Kako se sliši?
Če pogledate v človeško uho, lahko vidite membrano, imenovano bobnična membrana. Razteza se vzdolž tunela, ki vodi v notranjost ušesa. Vibracije zraka iz vira zvoka zadenejo bobnič, kar povzroči tudi vibriranje. Za bobničem je kostni prostor, napolnjen ztri gibljive kosti, imenovane malj, nakovalo in stremen, tako imenovane zaradi svoje oblike. Te kosti pobirajo vibracije iz bobniča in začnejo nihati.
Globlje v ušesu je približno 3 cm dolg kanal, napolnjen s tekočino, imenovan polž. Vibracije kosti, ki se premikajo, ustvarjajo valove v tekočini, kot valovi v oceanu. Kot alge pod vodo se skozi tekočino valovi na tisoče lasnih celic. Te celice so bistvenega pomena za sluh. Vibracije, ki prehajajo skozi njih, potiskajo električne impulze, ki potujejo skozi slušni živec v možgane. Možgani pa te električne signale prevedejo v glasbo, glasove ali žvrgolenje ali žvrgolenje ptic.
Od kod prihaja zvok?
Kaj je vir zvoka? Vsako fizično telo ali pojav, ki niha z zvočno frekvenco, saj valovi, ki izhajajo iz njega, nastanejo v okolju. Ljudje oddajajo zvoke s svojimi glasilkami. Če med pogovorom položite roke na grlo, lahko občutite vibracije. Skoraj vedno je mogoče prepoznati vire zvoka. Zvočni valovi so kot valovi na pšeničnem polju v vetrovnem dnevu. Molekule zraka se zaletavajo druga v drugo in se razmikajo, val, ki poteka skozi zrak, pa je le ritmično krčenje in širjenje toka zračnih molekul – neke vrste vibracija. Toda tudi drugi materiali nosijo zvočne valove, kot je les, ki je tudi vir zvoka. Če kričiš z ene strani zaprtolesena vrata, bodo glasilke kričeče osebe najprej zavibrirale, kar bo povzročilo vibriranje zraka. Zrak povzroči, da les vrat vibrira, nato pa se vibracije prenesejo z vrat v zrak in naprej na osebo, ki stoji na drugi strani vrat. V jami stene ne absorbirajo in ne prenašajo zvokov tako kot vrata. Odbijejo jih nazaj kot ogledalo svetlobe. Nekatere doline v Evropi so znane po svojih odmeva. En zvok lovskega roga se lahko na primer ponovi 100-krat, dokler se končno ne ustavi.
Naravni viri
Brnenje čebele ali muhe, škripanje komarjev, glasilke ljudi in živali veljajo za naravne vire zvoka. Če si prislonite veliko školjko na uho, lahko slišite oddaljeni šum, ki spominja na ropot deska, ne brez razloga, ko se vračate z morja, mnogi domov prinesejo školjko z živim spominom na morje. Naj se ta ideja zdi privlačna, vendar slišani hrup nima nič opraviti z morjem. Namesto tega uho sliši več odmevov vseh zvokov zunaj lupine. Naravni viri zvoka so šelestenje listja in petje ptic, šumenje pomladi, grmenje med nevihto, žvrgolenje kobilic in škripanje snega pod nogami - naštevanje naravnih virov zvočnih valov je neskončno.
mehanizem zvočnih valov
Odmevi so zvočni valovi, ki se odbijajo od gladke površine in dosežejo uho. Na primer, če kričiš v jami, lahkodelček sekunde pozneje, da slišiš, kako se tvoj glas odbije od sten jame in se vrne. Tako deluje morska školjka. Najboljši primeri zvočnih virov bi bili tisti umivalniki, ki imajo veliko praznih komor. So kot sobe v prazni hiši. Stene v bližini umivalnika so gladke, kar pomeni, da se zvoki v bližini umivalnika, tudi najtišji, ponavljajo v komorah. Ves odmev - od govorjenja ljudi, glasbe ali naravnih zvokov - se spremeni v rjovenje. Lahko se ji doda tudi utrip srca, ki ga pobere in odbije umivalnik. Čudovit učinek številnih odmevov se sliši ob zvoku surfanja.
pretvorba zvoka
Ne glede na to, kako glasno človek kriči, ga po 100-200 metrih nihče ne bo slišal, razen da bo kričal po telefonu. Beseda "telefon" je iz grščine prevedena kot "oddaljeni zvok". Med telefonskim pogovorom se zvočni valovi pretvorijo v električni tok. Med sprejemom pride do obratnega procesa. Takšen tok lahko premaga katero koli razdaljo in se širi v zraku kot zvočni valovi. V slušalko je vgrajen mikrofon, ki se odzove na tresljaje zraka, ki se pojavijo med pogovorom. Mikrofon pretvarja te vibracije v izmenični tok. Razširja se po žicah telefonske linije in doseže naročnika na drugem koncu linije. Ker pa človek ne čuti vibracij izmeničnega toka, jih je treba spremeniti v zvočne vibracije, ki jih je mogoče slišati. To funkcijo opravlja majhen zvočnik, vgrajen v slušalko. Električni valovi vplivajo na magnetno polje,spreminja svojo moč. To povzroči, da membrana vibrira in proizvaja zvočne valove, identificirane kot glas klicatelja.
Kakšne valove človek sliši?
Zvočni valovi se imenujejo samo valovi, ki jih ljudje slišijo.
Zvok so mehanski valovi določenega obsega, ki jih lahko človek razloči. Študije kažejo, da človeški slušni organi sprejemajo valove v območju od 16 Hz do 20.000 Hz. Poleg njih obstajajo valovi, katerih frekvenca je pod 16 Hz (infrazvok) in nad 20.000 Hz (ultrazvok). Vendar niso v območju slišnosti in jih človek ne čuti.
Slika prikazuje obseg človeškega sluha.
Infrazvočni ultrazvok
|_|_|_
0 16–20 20000 Hz
Druge frekvence se razlikujejo po posameznih živalih ali žuželkah, vključno z ribami, metulji, psi in mačkami, netopirji, delfini.
Kako prepoznati vir zvoka? Viri so vse vrste teles, ki ustvarjajo vibracije z zvočno frekvenco (od 16 do 20000 Hz)
Umetni viri
Vse, kar je ustvaril človek in ne narava, lahko pripišemo umetnim virom zvoka, primeri: vilice, zvonec, tramvaj, radio, računalnik. Lahko eksperimentirate, kako nastane zvočni val. Za poskus potrebujete kovinsko ravnilo, vpeto v primež. Če delujete na ravnilo, lahko opazite vibracije, vendar zvoka ne boste slišali. Toda hkrati se v bližini ravnila oblikuje mehanski val. Razpon vibracij ravnila je pod zvočno frekvenco, zato oseba ne sliši zvoka. Na podlagi te izkušnje je bila konec 19. stoletja izumljena naprava, imenovana uglaste vilice.
Zvok se proizvaja samo, ko telo vibrira z zvočno frekvenco. Valovi gredo v različne smeri. Med ušesom in virom zvoka mora biti medij. Lahko je plin, tekočina, trdna površina, vsekakor pa morajo biti delci, ki prenašajo valove. Prenos zvočnih vibracij se izvaja samo tam, kjer je takšno okolje. Če ni snovi, ne bo zvoka.
Pogoji, potrebni za pridobivanje zvoka
Za ustvarjanje zvočnega vala mora biti:
- Vir.
- sreda.
- Slušni aparat.
- Frekvenca 16-20000 Hz.
- Intenzivnost.
Zaznavanje zvoka je subjektiven proces, ki je odvisen od stanja slušnega organa in človekovega počutja. Mikrofoni delujejo po enakem principu kot ušesa, le da namesto bobniča mikrofon vsebuje majhno, tanko kovinsko ploščo, pritrjeno na magnet. Ko se zračni tlak na plošči spremeni, se magnet niha in nastanejo električne vibracije.
Akustični dosežki
V preteklosti so ljudje shranili zvok na različne načine: na vinilne plošče, fotografske filme ali kot magnetne delce na magnetnem traku. Računalnik kot vir zvoka shranjuje informacije o trenutni ravni, redno bere nivonapetost in shrani vsako vrednost kot številko. Dandanes imajo skoraj vsi računalniki zvočno kartico, ki omogoča snemanje in predvajanje zvočnih sporočil in glasbe iz zunanjih naprav (mikrofon, magnetofon, CD-je) ali obdelavo digitalnih zvočnih podatkov, posnetih na digitalnem viru zvoka, informacijskih medijih (trdi diski, DVD, CD, Blu-ray diski) in jih oddajajte v zvočnike.
Razvoj digitalne tehnologije ne miruje. V samo 100 letih je napredek zvoka napredoval iz dobe mehanskega snemanja, od glasbenih skrinjic v dobo digitalnega snemanja. Napredek v akustiki je že neverjeten.
Znanstveniki so našli način za prenos podatkov iz računalnika v računalnik samo z zvokom. Ustvarjen je akustični skalpel, ki lahko loči celo eno celico, nanotehnologi že razvijajo način za polnjenje mobilnega telefona s pomočjo glasu. V prihodnosti človeštvo čakajo neverjetna odkritja, pri katerih bo zvok neposredno sodeloval.
