У акустика је грана физике која проучава производњу, пренос, складиштење, перцепцију и репродукцију звука; то јест, детаљно проучава звучне таласе који се шире кроз материју која може бити у гасовитом, течном или чврстом стању, јер се звук не шири у вакууму. Звук је примарни елемент акустике, а састоји се од звучних таласа који настају када се осцилације ваздушног притиска претворе у механичке таласе.
Шта је акустика
Преглед садржаја
То је грана физике која проучава производњу и понашање током преноса и одредишта звучних таласа, као и њихов састав. Када се говори о томе шта је акустика, то се односи и на проучавање физичких простора или места на којима се шири звук, а има вишеструку примену за догађаје, студије и јавне просторе.
Такође у музици, тај термин се разуме под употребом инструмената који акустично производе звукове, остављајући по страни електричне или електронске елементе, на пример, акустичну гитару.
Шта проучава Акустика
Имају амплитуду (максималне и минималне вредности у њиховој валовитости), фреквенцију (број осцилација у секунди или понављања), брзину (време које пролази од тренутка када је генерисано до достизања пријемника), дужину (колико је талас или која удаљеност постоји између два врха или долине у њему), период (време сваког циклуса за његово понављање), амплитуда (количина енергије сигнала, то не значи запремину), фаза (положај једног таласа у односу на други) и снага (количина акустичке енергије по времену по извору).
Постоје две врсте таласа према начину кретања кроз медиј: уздужни (кретање ће бити паралелно са правцем ширења) и попречни (кретање је окомито на смер ширења).
У оквиру акустичне појаве проучава се не само звук који људско ухо лако може да уочи, већ и инфразвук и ултразвук. Инфразвук су они звук фреквенције које су ниже него што људско ухо може опазити (20 херца), али за неке животиње је врло видљив и употреба као комуникацију преко великих удаљености; док су ултразвук таласи који су изнад слуха и које људско биће перципира, на око 20 000 херца.
За ову студију звук представља транспорт енергије у облику вибрација, а његова брзина ће зависити од густине медија и температуре ваздуха. Брзина ће бити већа у чврстим течностима и течностима него у гасовитим медијима (ваздух). Брзина звука у ваздуху је око 344 метра у секунди на око 20 ° Ц, мада ће се за сваки додатни степен Целзијусове температуре брзина звучног таласа повећавати брзином од 0,6 м / с. У течностима, тачније у води, брзина ће бити око 1.440 м / с, док ће у чврстим, попут челика, бити око 5.000 м / с.
Историја акустике
Марко Витрувио Полион (80 / 70-15 АЦ), римски архитекта и инжењер, био је претеча архитектонске акустике, пишући о акустичним појавама које су се дешавале у позориштима, и захваљујући томе забележени су аспекти који узети у обзир акустичко поље приликом изградње позоришних и музичких места.
Касније је инжењер, физичар и математичар Галилео Галилеи (1564-1642), закључио Питагорине студије, јаснијим дефинисањем таласа, дајући повод за физиолошку акустику, и описујући то као подстицај који ум тумачи као звук, до психолошке акустике. Марин Мерсенне (1588-1648), француски филозоф и математичар, изводио је експерименте о брзини ширења звука; и Исаац Невтон (1643-1727), формулисали су брзину звука у чврстим делима. Физичар Јохн Виллиам Струтт (1842-1919), познат и као Лорд Раилеигх, писао је о стварању звука на жицама, чинелама и мембранама.
Други познати људи у историји који су допринели акустичном пољу били су астроном, математичар и физичар Пиерре-Симон Лаплаце (1749-1827), са студијама о ширењу звука; Херманн вон Хелмхолтз (1821-1894), физичар и лекар, проучавао је везу између тонова и фреквенција; Александар Грахам Белл (1847-1922), изумитељ и научник, развио је телефон посматрајући да неки материјали могу трансформисати и преносити звучне вибрације; Томас Алва Едисон (1847-1931), проналазач, постигао је појачавање звучних вибрација развојем фонографа.
Огранци акустике
Постоји неколико класификација које заједно помажу у дефинисању шта је акустика, према начину ширења таласа и њиховој практичној употреби. Неки од њих су:
Акустика Акустика
Ово је сувишан појам, иако су многи људи знатижељни због тога. Акустика је присутна у свим гранама. На пример, у физичкој акустици, која се односи на анализу звучних појава, закона по којима се управља, њеног транспорта кроз медије и његових својстава; док је акустичка метрологија задужена за калибрацију инструмената за мерење акустичких величина за снимање квантификација истих или њихово стварање.
Физиолошка акустика
Проучите уши и грло, као и подручје мозга које декодира таласе. Овде су укључени и звуци који се емитују, и перцепција истих и поремећаји.
Архитектонска акустика
Одговорна је за проучавање акустике у затвореним просторима и просторима, њихово понашање, како да се ти простори прилагоде и поставе за оптимално коришћење карактеристика звука и ефикасно ширење у контролисаном простору. Ова подела је помогла у развоју одговарајућих кућишта за ову намену, попут акустичке љуске.
Индустријска акустика
Подружница је одговорна за ублажавање ефеката буке произведене индустријском делатношћу, како би се заштитили радници од загађења буком и њених напада, помоћу неке врсте звучне изолације.
Акустика околине
Проучите звукове присутне на отвореном, буку у околини и њене ефекте на природу и људе. Ове буке генеришу саобраћај, различите врсте транспорта, пословни простори, насеља и различите свакодневне људске активности. Ова грана промовише управљање и контролу буке, како би се смањило загађење буком.
Акустично загађење
Музичка акустика
То је оно које проучава звук који производе музички инструменти, њихове скале, акорди, сугласност. Односно, подешавање размера истог. Поред горе поменутих, постоје и друге гране, као што су:
- Аероакустика (звук који настаје кретањем у ваздуху)
- Психоакустика (људска перцепција звука и његових ефеката)
- Биоакустика (проучава слух код животиња и разумевање њихове перцепције)
- Под водом (откривање објеката са звуком, попут радара)
- Електроакустика (проучава електронске процесе за хватање и обраду звука)
- Фонетика (акустика људског говора)
- Макроакустика (проучавање гласних звукова)
- Ултразвучни (проучава нечујан звук високе фреквенције и његове примене)
- Вибрациони (проучавање система који имају масу и еластичност који могу изводити осцилаторна кретања)
- Структурни (између осталог проучава звук који се шири кроз структуре у облику вибрација).
Акустични феномени
То су она изобличења у звучним таласима, узрокована препрекама или варијацијама које постоје у средству за ширење које утичу на њихове карактеристике. Међу ове акустичне појаве су:
- Рефлексија: то је случај када звучни талас наилази на солидну препреку и због тога одступа од свог првобитног курса, стварајући ефекат „одбијања“, који му омогућава повратак у медијум из којег долази.
- Ехо - Појављује се када се талас одбије и одражава у понављању циклуса у интервалу од приближно 0,1 секунде. Да би га перципирали, извор звука и површина која га одражава морају бити на удаљености не мањој од 17 метара.
- Реверб: Ово је феномен сличан одјеку, с том разликом што је време понављања мање од 0,1 секунде, а резултујући ефекат је продужени звук. У овом случају, извор и одбојна површина морају бити удаљени мање од 17 метара.
- Апсорпција: је када талас досегне површину и он неутралише или упије део ње, а остатак се одражава. Акустичне плоче које се користе у студијима имају ово својство, иако готово у потпуности апсорбују звук.
- Рефракција: то су закривљености које звук узима када прелази из једне средине у другу, а његов смер и брзина ће зависити од температуре, густине и еластичности средства за ширење.
- Дифракција: је када талас на свом путу наиђе на препреку мању од његове дужине, због чега га окружује и талас се „распршује“.
- Интерференција: јавља се када се два или више различитих таласа секу или преклапају. Генерално, имају супротне путање, па ће се „сударати“ једни с другима. Што су оба таласа једнака у погледу своје амплитуде, индекс сметњи је већи.
- Пулсације: настају у присуству два таласа различитих фреквенција, али врло близу, што је неприметно за људско ухо, па се доживљава као једна фреквенција.
- Доплеров ефекат: је онај који се примећује када пораст или смањење фреквенције таласа настане када се емитер и пријемник приближавају или удаљавају. Пример: када чујете да долазе хитна помоћ или патрола, она пролази и поново се вози.
Шта је загађење буком
То је акустична верзија промене окружења у одређеном простору. Када постоји загађење буком, тада ће се разумети да постоји вишак звука или буке који ће променити животну средину.
Шта је акустична пена
Постоје две класе елемената дизајнираних да апсорбују у одређеној скали: материјали који апсорбују звук и селективни елементи или се називају и резонаторима.
Први се користе за добијање адекватног времена одјека у активностима које се изводе у свемиру, смањење или уклањање одјека и за уклањање загађујуће буке изван локације. Најчешће се користе обложена камена вуна, обложена полиестерска влакна и флексибилна пена од меламинске смоле.
Секунде су оне које се користе када се жели постићи велика апсорпција ниских фреквенција, у принципу смањујући време одјека. Могу се користити као додаци упијајућим материјалима или одвојено у горе описане сврхе.
Типови резонатора су:
- Мембрана или дијафрагма: непорозни и флексибилни материјали, попут дрвета.
- Једноставна шупљина: формирана је од затворене ваздушне шупљине, која је уским отвором повезана са собом.
- Шупљински разводник заснован на прорезним плочама: плоча од непорозног и крутог материјала која је избушена низом кругова или прореза, који ће се налазити на одређеној удаљености од зида просторије, тако да постоји простор затворени ваздух који чине обе површине.
