Čovjek je velikodušno obdaren prirodom kako bi udobno postojao i učio o svijetu oko sebe. U stanju je vidjeti svijetle boje, čuti razne zvukove, uhvatiti mirise i uživati u okusu hrane. Jedan od najsloženijih osjetila je organ sluha, zahvaljujući kojem osoba komunicira i prima većinu informacija.
Čovjek živi u trajnom svijetu zvukova, zahvaljujući kojem dobiva nezamjenjiv izvor informacija o svijetu koji ga okružuje. Huk morskog daska i tutnjava vjetra, cvrkut ptica, razgovori ljudi i režanje životinja, šum grmljavine izvori su zvuka u prirodi koji pomažu čovjeku da se prilagodi okolišu.
Kako se čuje?
Ako pogledate unutar ljudskog uha, možete vidjeti membranu koja se zove bubna opna. Proteže se duž tunela koji vodi unutar uha. Zračne vibracije iz izvora zvuka pogađaju bubnjić, uzrokujući i onu vibraciju. Iza bubnjića je koštani prostor ispunjen stri pokretne kosti zvane malj, nakovanj i stremen, nazvane tako zbog svog oblika. Ove kosti preuzimaju vibracije iz bubnjića i počinju oscilirati.
Dublje u uhu je kanal ispunjen tekućinom dug oko 3 cm koji se zove pužnica. Vibracije kostiju koje se kreću stvaraju valove u tekućini, poput valova u oceanu. Poput algi pod vodom, tisuće stanica kose talasaju se kroz tekućinu. Ove su stanice od temeljne važnosti za sluh. Vibracije koje prolaze kroz njih potiskuju električne impulse koji putuju kroz slušni živac do mozga. Mozak, pak, prevodi te električne signale u glazbu, glasove ili cvrkut ili cvrkut ptica.
Odakle dolazi zvuk?
Koji je izvor zvuka? Svako fizičko tijelo ili pojava koja oscilira zvučnom frekvencijom, budući da valovi koji izviru iz njega nastaju u okolini. Ljudi stvaraju zvukove pomoću svojih glasnica. Prislonite li ruke na grlo tijekom razgovora, možete osjetiti vibraciju. Gotovo je uvijek moguće identificirati izvore zvuka. Zvučni valovi su poput valova u polju pšenice po vjetrovitom danu. Molekule zraka se sudaraju jedna s drugom i razmiču se, a val koji prolazi kroz zrak samo je ritmičko skupljanje i širenje strujanja molekula zraka – svojevrsna vibracija. Ali i drugi materijali nose zvučne valove, kao što je drvo, koje je također izvor zvuka. Ako vičete s jedne strane zatvorenodrvena vrata, glasnice osobe koja vrišti prvo će zavibrirati, što će zauzvrat uzrokovati vibraciju zraka. Zrak čini da drvo vrata vibrira, a zatim se vibracija prenosi s vrata u zrak i dalje, na osobu koja stoji s druge strane vrata. U špilji zidovi ne upijaju niti prenose zvukove kao što to čine vrata. Rikošetiraju ih kao svjetlosno ogledalo. Neke su doline u Europi poznate po svojim odjecima. Na primjer, jedan zvuk lovačkog roga može se ponoviti 100 puta dok konačno ne prestane.
Prirodni izvori
Zujanje pčele ili muhe, škripa komaraca, glasnice ljudi i životinja smatraju se prirodnim izvorima zvuka. Prislonite li veliku školjku na uho, čuje se daleka buka, koja podsjeća na huk daska, ne bez razloga, vraćajući se s mora, mnogi donose kući školjku sa živim sjećanjem na more. Koliko god ova ideja izgledala privlačno, buka koja se čuje nema nikakve veze s morem. Umjesto toga, uho čuje višestruke odjeke svih zvukova izvan školjke. Prirodni izvori zvuka uključuju šuštanje lišća i pjev ptica, žubor proljeća, grmljavinu tijekom grmljavine, cvrkut skakavaca i škripu snijega pod nogama - nabrajanje prirodnih izvora zvučnih valova je beskrajno.
Mehanizam zvučnih valova
Odjeci su zvučni valovi koji se odbijaju od glatke površine i dopiru do uha. Na primjer, ako vičete u špilji, možetedjelić sekunde kasnije čuti kako se tvoj glas odbija od zidova špilje i vraća se. Ovako djeluje morska školjka. Najbolji primjeri izvora zvuka bili bi oni sudoperi koji imaju mnogo praznih komora. One su kao sobe u praznoj kući. Zidovi u blizini sudopera su glatki, što znači da se u komorama ponavljaju zvukovi u blizini umivaonika, čak i oni najtiši. Sva jeka - od ljudi koji pričaju, glazbe ili prirodnih zvukova - pretvara se u urlik. Njemu se može dodati i otkucaj srca koji se podiže i otkucava umivaonikom. Prekrasan učinak mnogih odjeka čuje se zvukom daska.
pretvorba zvuka
Koliko god čovjek vikao, nakon 100-200 metara ga nitko neće čuti, osim što će vikati na telefon. Riječ "telefon" s grčkog je prevedena kao "daleki zvuk". Tijekom telefonskog razgovora zvučni valovi se pretvaraju u električnu struju. Tijekom prijema događa se obrnuti proces. Takva struja može prevladati bilo koju udaljenost, šireći se u zraku poput zvučnih valova. U slušalicu je ugrađen mikrofon koji reagira na vibracije zraka koje se javljaju tijekom razgovora. Mikrofon pretvara te vibracije u izmjeničnu struju. Proširuje se duž žica telefonske linije i dolazi do pretplatnika na drugom kraju linije. No, budući da čovjek ne osjeća vibracije izmjenične struje, potrebno ih je pretvoriti u zvučne vibracije koje se mogu čuti. Ovu funkciju izvodi mali zvučnik ugrađen u slušalicu. Električni valovi utječu na magnetsko polje,mijenja svoju moć. To uzrokuje vibriranje membrane, stvarajući zvučne valove identificirane kao glas pozivatelja.
Koje valove osoba čuje?
Samo valovi koje ljudi mogu čuti zovu se zvučni valovi.
Zvuk su mehanički valovi određenog raspona koje osoba može razlikovati. Istraživanja pokazuju da ljudski slušni organi primaju valove u rasponu od 16 Hz do 20.000 Hz. Osim njih, postoje valovi čija je frekvencija ispod 16 Hz (infrazvuk) i iznad 20 000 Hz (ultrazvuk). Ali nisu u dosegu čujnosti i osoba ih ne osjeća.
Slika prikazuje raspon ljudskog sluha.
Infrazvuk ultrazvuk
|_|_|_
0 16–20 20000 Hz
Druge frekvencije razlikuju se po pojedinačnim životinjama ili kukcima, uključujući ribe, leptire, pse i mačke, šišmiše, dupine.
Kako prepoznati izvor zvuka? Izvori su sve vrste tijela koja stvaraju vibracije sa frekvencijom zvuka (od 16 do 20000 Hz)
Umjetni izvori
Sve što je stvorio čovjek, a ne priroda, može se pripisati umjetnim izvorima zvuka, primjeri: tuning vilica, zvono, tramvaj, radio, kompjuter. Možete eksperimentirati kako nastaje zvučni val. Za eksperiment vam je potrebno metalno ravnalo stegnuto u škripcu. Ako djelujete na ravnalo, možete primijetiti vibracije, ali se zvuk neće čuti. Ali istodobno se u blizini ravnala formira mehanički val. Raspon vibracije ravnala je ispod audio frekvencije, tako da osoba ne čuje zvuk. Na temelju tog iskustva, krajem 19. stoljeća izumljena je naprava nazvana vilica za ugađanje.
Zvuk se proizvodi samo kada tijelo vibrira na zvučnoj frekvenciji. Valovi idu u različitim smjerovima. Između uha i izvora zvuka mora postojati medij. To može biti plin, tekućina, čvrsta površina, ali svakako moraju biti čestice koje prenose valove. Prijenos zvučnih vibracija vrši se samo tamo gdje postoji takvo okruženje. Ako nema tvari, neće biti ni zvuka.
Uvjeti potrebni za dobivanje zvuka
Za stvaranje zvučnog vala potrebno je:
- Izvor.
- srijeda.
- Slušni aparat.
- Frekvencija 16-20000 Hz.
- Intenzitet.
Percepcija zvuka subjektivan je proces, koji ovisi o stanju slušnog organa i dobrobiti osobe. Mikrofoni rade na istom principu kao i uši, samo što umjesto bubnjića mikrofon sadrži malu, tanku metalnu pločicu pričvršćenu na magnet. Kako se tlak zraka na ploči mijenja, magnet se ljulja i nastaju električne vibracije.
Akustična dostignuća
U prošlosti su ljudi spremali zvuk na razne načine: na vinilne ploče, fotografske filmove ili kao magnetske čestice na magnetskoj vrpci. Računalo kao izvor zvuka pohranjuje informacije o trenutnoj razini, redovito očitava razinunapon i pohraniti svaku vrijednost kao broj. Danas gotovo sva računala imaju zvučnu karticu koja vam omogućuje snimanje i reprodukciju zvučnih poruka i glazbe s vanjskih uređaja (mikrofon, magnetofon, CD) ili obradu digitalnih audio podataka snimljenih na digitalnom izvoru zvuka, informacijskim medijima (tvrdi diskovi, DVD, CD, Blu-ray diskovi) i izlaze na zvučnike.
Razvoj digitalne tehnologije ne miruje. U samo 100 godina napredak zvuka je napredovao od ere mehaničkog snimanja, od glazbenih kutija, do ere digitalnog snimanja. Napredak u akustici je već nevjerojatan.
Znanstvenici su pronašli način za prijenos podataka s računala na računalo koristeći samo zvuk. Stvoren je akustični skalpel koji može odvojiti čak i jednu ćeliju, nanotehnolozi već razvijaju način punjenja mobitela uz pomoć glasa. U budućnosti čovječanstvo čekaju nevjerojatna otkrića u kojima će zvuk izravno sudjelovati.
