Czym jest dźwięk?

 

Dźwięk to zaburzenie falowe zachodzące w ośrodku sprężystym gazowym, ciekłym lub stałym, które wywołuje subiektywne wrażenie słuchowe u istoty ludzkiej bądź zwierzęcia (definicja z teorii fizyki), a także subiektywne wrażenie słuchowe wywołane takim zaburzeniem (definicja z teorii psychologii).

Opierając się na tak sformułowanej notce encyklopedycznej, dźwięk można określić jako zachodzące z odpowiednią częstotliwością zmiany ciśnienia w ośrodku (ciśnienie akustyczne), odnotowywane przez aparat słuchowy. Ucho reaguje na względną zmianę poziomu dźwięku, wyrażaną w decybelach (dB). Według ustaleń naukowych, najniższa wartość ciśnienia akustycznego (przy częstotliwości 1000 Hz) wykrywanego przez człowieka wynosi ok. 20 µPa. Jest to tzw. próg słyszalności. Wartość 20 Pa wyznacza natomiast próg bólu, czyli ciśnienie akustyczne przy którym odczuwalny jest ból ucha.

Częstotliwości fal dźwiękowych oscylują w granicach od 16 Hz do 20 kHz. Fale sprężyste o częstotliwościach wyższych nazywane są ultradźwiękami. Te o częstotliwościach niższych noszą nazwę infradźwięków. Fale o częstotliwościach 105 Hz i wyższej to zaś hiperdźwięki. Głównym źródłem dźwięków są drgające ciała stałe (struny, membrany...) i zawirowania powietrza. Zagadnienia wytwarzania, rozchodzenia i odbioru dźwięku stanowią przedmiot badań akustycznych.

 

Fizyczne wielkości określające dźwięk

Do fizycznych wielkości określających dźwięk należą:

  • ciśnienie akustyczne, 
  • natężenie dźwięku,
  • widmo dźwięku,
  • częstotliwość składowej podstawowej w widmie lub częstotliwość czystego tonu.

Opisanym wielkościom odpowiadają cechy subiektywne:

  • natężeniu — głośność dźwięku,
  • częstotliwość podstawowej — wysokość dźwięku,
  • widmu — barwa dźwięku.


Dźwięki krótko- i długotrwałe

Dźwięki długotrwałe mogą się dzielić na tony (dźwięki harmoniczne, sinusoidalne, dźwięki o jednej częstotliwości) oraz dźwięki złożone z tonów, tzn. wielotony i szumy. W przypadku dźwięków krótkotrwałych (impulsów), wprowadza się natomiast podział na stuki i trzaski. Tony i wielotony są odczuwane jako dźwięki o określonej wysokości. W przypadku szumów, stuków i trzasków takie zjawisko nie występuje. Dźwięki, z którymi mamy styczność na co dzień, są zazwyczaj przebiegami zmiennymi w czasie (tzw. transjenty), na które składają się poszczególne tony, wielotony i szumy.

Czas trwania dźwięku może znaleźć przełożenie na charakter odczuć dźwiękowych. Co to oznacza w praktyce? Długotrwałe, silne dźwięki powodują chwilowe podwyższenie progu słyszalności, w wyniku czego dźwięki sprawiają wrażenie cichszych. Co ciekawe, każdy dźwięk złożony może ulec rozkładowi na sumę dźwięków prostych. Taki rozkład nazywa się powszechnie analizą dźwięku.

 

Analiza i synteza dźwięku

Analiza dźwięku znajduje szereg zastosowań praktycznych. Wykorzystuję się ją w badaniach właściwości hałasu, mowy czy instrumentów muzycznych. W walce z hałasem, umożliwia ona dobór odpowiednich materiałów dźwiękochłonnych – paneli akustycznych czy mat samoprzylepnych. Procesem odwrotnym do analizy jest synteza dźwięku, polegająca na sumowaniu dźwięków harmonicznych o różnych częstościach, amplitudach i fazach. Syntezę stosuje się przede wszystkich w celu uzyskania sztucznej mowy i muzyki. 

Źródło: encyklopedia.pwn.pl

 

1. Jak rozmieścić meble, kolumny,
    zestaw grający.

2. Wyciszenie ścian.

3. Charakterystyka produktów.





Top