Vi förklarar vad akustik är, vilka dess grenar är och vilka akustiska fenomen den studerar. Dessutom, vad är buller.
Vad är akustik?
akustik är gren av fysiken vad han studerar ljud. Är en naturvetenskap dedikerad till att förstå fenomenen produktion, överföring, kontroll och mottagning av ljud, infraljud och ultraljud, såväl som deras effekter i den verkliga världen.
Akustik definierar ljud som en vibration, det vill säga den mekaniska utbredningen av vågor genom materia, vara med fast, flytande eller gasformigt tillstånd, och försöker beskriva denna förskjutning genom formler och matematiska principer.
Det är en av vetenskaper äldsta av mänskligheten, vars början kan spåras tillbaka till den klassiska antiken, mellan 600-talet f.Kr. C. och jag d. C., särskilt i Grekland och Rom. Hans första formella studier, utförda av Pythagoras (ca 569-475 f.Kr.), hade att göra med förståelsen av musikaliska ljud, för att försöka förstå varför vissa ljud är vackrare än andra.
Det var Aristoteles (384-322 f.Kr.), mer än ett sekel senare, som upptäckte att ljud består av sammandragningar och expansioner av luft, och den första avhandlingen om saken skrevs århundraden senare av den romerske arkitekten Vitruvius (80-15 f.Kr. ), omkring 20 f.Kr. c.
Det var dock från Vetenskaplig revolution av renässansen att lagarna som styr ljud började upptäckas, tack vare studierna av vibrerande strängar av Galileo Galilei (1564-1642) och Marin Mersenne (1588-1648).Isaac Newton (1642-1727) skulle senare ansluta sig till dem och senare akustikens så kallade "jättar": tysken Hermann Helmholtz (1821-1894) och Lord Rayleigh (1842-1919), bland andra stora vetenskapsmän som studerar ljud.
De första försöken att mäta ljudets hastighet i luft, en av akustikens grundprestationer, gjordes på 1600-talet och även om de inte var särskilt exakta avslöjade de att vågornas hastighet inte beror på deras frekvens. År 1738 uppnådde Paris Academy of Sciences en mått nästan lika med värdet som hanteras för närvarande: 331,29 meter per sekund.
Idag är akustik en viktig disciplin med många tekniska tillämpningar, både inom området arkitektur och stadsplanering, som inom medicin, Konst och underhållning, och telekommunikation, och även i den militära världen (som radarmekanismen).
grenar av akustik
Akustik omfattar en varierad uppsättning underdiscipliner eller specialiseringar, bland vilka följande sticker ut:
- Arkitektonisk akustik. En gren av akustik tillägnad studien av ljudets rörelse i byggnader och stadsrum, för att bygga dem på ett sådant sätt att man drar fördel av ljudets natur.
- musik akustik. Gren av akustik tillägnad studiet av ljud i det konstnärliga sammanhanget, det vill säga musik och av de ljud som anses vara vackra. Det handlar om både musikinstrument och system för stämning av skalan.
- fysiologisk akustik. En gren av akustik tillägnad studien av hur hörapparaten fungerar, dess sjukdomar, störningar och andra konsekvenser.
- Elektroakustik. En gren av akustik tillägnad studiet av fångst, återgivning, förstärkning och produktion av ljud genom elektroniska enheter som mikrofoner eller högtalare.
- undervattensakustik.En gren av akustik som ägnas åt studiet av ljud när det produceras och överförs under vattnet.
- Psykoakustik. En gren av akustik tillägnad studiet av förhållandet mellan ljud och det mänskliga sinnet, det vill säga hur vi reagerar på Människor till ljudet
- Bioakustik. Gren av akustik tillägnad studiet av ljud i levande varelser, särskilt djur: funktionen hos ljuden de avger, dispositionen av talapparaten, bland annat.
- Industriell akustik. En gren av akustik tillägnad studien av ljud som genereras av mänskliga produktiva aktiviteter, formerna av buller och ljudets påverkan på arbetsmiljön.
akustiska fenomen
Ljud fortplantar sig i den fysiska miljön i form av mekaniska vågor, vars egenskaper gör att de kan genomgå olika förändringar och transformationer, så kallade akustiska fenomen. Huvudfenomenen är:
- De reflexion. Det är ett fenomen som uppstår när ljudvågor möter ett fysiskt föremål som ändrar eller modifierar dess ursprungliga bana, vilket ger en rebound-effekt som kan skicka tillbaka det till sin ursprungliga källa. Beroende på de förhållanden under vilka reflektionen sker kan andra liknande fenomen uppstå, såsom:
- ekot Det är en typ av ljudreflektion där vågen återgår till sin sändare efter att ha träffat en reflekterande yta, i cykler med ett intervall på nära 0,1 sekunder. Det liknar effekten som produceras av ljus när man träffar spegeln, återför en del av sina egna ljud till sändaren, som i de långa grottorna där vi kan höra vår röst upprepas mot oss.
- Reverbet. Det är ett fenomen som är förknippat med reflektion av ljud, där ett ljud kan höras en tid efter att det har slutat sända ut, det vill säga när dess sändare är tyst.Detta fenomen beror också på akustisk ihärdighet, och tolkas som en förlängning av initialljuden, som i fallet med bruset som följer med en explosion.
- stående vågor. Det är ett fenomen som uppstår när en reflekterad våg läggs till den ursprungliga vågen på samma axel, vilket modifierar egenskaperna hos båda och ökar eller minskar dess amplitud, så att det resulterande ljudet skiljer sig mycket från det som sänds ut. Detta är vad som händer när en mikrofon spelar in utsignalen till en högtalare med sitt eget ljud, det vill säga när respons.
- absorption. Det är ett fenomen som kan betraktas som motsatsen till reflektion, eftersom ljudvågorna i detta fall, när de möter en fysisk barriär, inte ändrar sin kurs, utan avbryts eller neutraliseras, antingen delvis eller helt. Detta fenomen används för att ljudisolera vissa utrymmen, såsom platser för musikalisk övning, för att förhindra att vågorna fortplantar sig vidare, mot utsidan.
- Brytningen. Det är ett fenomen som uppstår när ljudvågor utbreder sig från ett fysiskt medium till ett annat (till exempel från luft till vatten eller vice versa), och i processen ändras deras hastighet och riktning, till en grad som motsvarar de fysiska egenskaperna miljön de flyttar till. Vi kan uppleva detta fenomen om vi dyker ner i en bassäng och lyssnar på dem som talar på ytan.
- diffraktion. Det är ett fenomen som uppstår när ljudvågor stöter på ett hinder i sin väg, omger det och förvandlar ytan på hindret till en källa för sekundära vågor (diffrakterade vågor), vilket gör att ljudet sprids i miljön. Det kan också uppstå när ljudvågor passerar genom en liten öppning och sprids ut i den nya miljön, till exempel när vi talar genom ett rör och vår röst kommer ut förvrängd från andra sidan.
- Störningen.Det är ett fenomen som uppstår på grund av överlagringen av två harmoniska ljudvågor, som modifierar deras egenskaper i processen. När denna överlappning orsakar en förstärkning i amplitud, kallas det konstruktiv interferens; när istället amplituden går förlorad talar vi om destruktiv interferens. Detta är vad som händer när vi är i en miljö full av människor som pratar och det blir svårt att höra personen bredvid oss.
- Dopplereffekten. Det är ett fenomen som uppstår när sändaren av vågorna rör sig snabbt i förhållande till mottagaren, antingen rör sig bort eller närmar sig, och denna rörelse påverkar ljudvågornas frekvens. Det är vad som händer när en ambulans passerar förbi oss och dess karaktäristiska ljud ökar i frekvens när den närmar sig och tappar det när den flyttar iväg.
buller
Buller är det kontinuerliga emissionen av störande ljud i en miljö eller ekosystem, som alstrar buller och förhindrar eller hindrar spridningen av naturliga ljud som är typiska för nämnda miljö. Bullerföroreningar är mycket märkbara i städer, där ansamling av ljud kan bli outhärdlig och till och med fysiskt skadlig för kroppen, medan det på landsbygden och i vilda områden är lägre förekomst av störande ljudvågor.
Denna typ av förorening har effekter på flora och fauna av livsmiljöer, och särskilt i människors psykiska stabilitet, eftersom det kan inducera dem till tillstånd av agitation, obehag, ångest eller distraktion.