Kami menerangkan apa itu akustik, apakah cabangnya dan apakah fenomena akustik yang dikajinya. Juga, apa itu pencemaran bunyi.
Apa itu akustik?
akustik ialah cabang fizik apa yang dia belajar bunyi. Ialah Sains semula jadi khusus untuk memahami fenomena pengeluaran, penghantaran, kawalan dan penerimaan bunyi, infrasound dan ultrasound, serta kesannya dalam dunia nyata.
Akustik mentakrifkan bunyi sebagai getaran, iaitu, perambatan mekanikal bagi ombak melalui perkara, masuk keadaan pepejal, cecair atau gas, dan cuba menerangkan anjakan ini melalui formula dan prinsip matematik.
Ia adalah salah satu daripada sains tertua manusia, yang permulaannya boleh dikesan kembali ke Klasik Antikuiti, antara abad ke-6 SM. C. dan saya d. C., terutamanya di Greece dan Rom. Kajian formal pertamanya, yang dijalankan oleh Pythagoras (sekitar 569-475 SM), mempunyai kaitan dengan pemahaman bunyi muzik, untuk cuba memahami mengapa sesetengah bunyi lebih cantik daripada yang lain.
Aristotle (384-322 SM), lebih daripada satu abad kemudian, yang mendapati bahawa bunyi terdiri daripada pengecutan dan pengembangan udara, dan risalah pertama mengenai perkara itu ditulis berabad-abad kemudian oleh arkitek Rom Vitruvius (80-15 SM. ), sekitar 20 SM. c.
Walau bagaimanapun, ia adalah dari Revolusi saintifik Renaissance bahawa undang-undang yang mengawal bunyi mula ditemui, terima kasih kepada kajian rentetan bergetar oleh Galileo Galilei (1564-1642) dan Marin Mersenne (1588-1648).Isaac Newton (1642-1727) kemudiannya akan menyertai mereka dan kemudiannya yang dipanggil "gergasi" akustik: Hermann Helmholtz Jerman (1821-1894) dan Lord Rayleigh (1842-1919), antara saintis hebat lain yang mengkaji bunyi.
Percubaan pertama untuk mengukur kelajuan bunyi di udara, salah satu pencapaian pengasas akustik, telah dibuat pada abad ke-17 dan, walaupun mereka tidak begitu tepat, mereka mendedahkan bahawa kelajuan gelombang tidak bergantung pada mereka. kekerapan. Pada tahun 1738 Akademi Sains Paris mencapai a pengukuran hampir sama dengan nilai yang dikendalikan sekarang: 331.29 meter sesaat.
Hari ini, akustik ialah satu disiplin penting dengan pelbagai aplikasi teknikal, kedua-duanya dalam bidang seni bina dan perancangan bandar, seperti dalam bidang perubatan, Seni dan hiburan, dan telekomunikasi, dan juga dalam dunia ketenteraan (seperti mekanisme radar).
cabang-cabang akustik
Akustik merangkumi set pelbagai sub disiplin atau pengkhususan, antaranya yang berikut menonjol:
- Akustik seni bina. Cawangan akustik khusus untuk mengkaji pergerakan bunyi dalam bangunan dan ruang bandar, untuk membinanya sedemikian rupa untuk mengambil kesempatan daripada sifat bunyi.
- akustik muzik. Cawangan akustik khusus untuk kajian bunyi dalam konteks artistik, iaitu, muzik dan bunyi yang dianggap indah. Ia berkaitan dengan kedua-dua alat muzik dan sistem penalaan skala.
- akustik fisiologi. Cawangan akustik khusus untuk mengkaji fungsi alat pendengaran, penyakitnya, gangguan dan implikasi lain.
- Elektroakustik. Cawangan akustik khusus untuk kajian penangkapan, pembiakan, penguatan dan penghasilan bunyi melalui peranti elektronik seperti mikrofon atau pembesar suara.
- akustik bawah air.Cawangan akustik yang dikhaskan untuk mengkaji bunyi apabila ia dihasilkan dan dihantar di bawah air.
- Psikoakustik. Cabang akustik khusus untuk mengkaji hubungan antara bunyi dan minda manusia, iaitu, cara kita bertindak balas terhadap Manusia kepada bunyi
- Bioakustik. Cabang akustik yang didedikasikan untuk mengkaji bunyi dalam makhluk hidup, terutamanya haiwan: fungsi bunyi yang dikeluarkannya, pelupusan alat pertuturan, antara lain.
- Akustik perindustrian. Cawangan akustik khusus untuk mengkaji bunyi yang dihasilkan oleh aktiviti produktif manusia, bentuk pencemaran bunyi dan kesan bunyi dalam persekitaran kerja.
fenomena akustik
Bunyi merambat dalam persekitaran fizikal dalam bentuk gelombang mekanikal, yang sifatnya membolehkannya mengalami perubahan dan transformasi yang berbeza, yang dikenali sebagai fenomena akustik. Fenomena utama ialah:
- The refleksi. Ia adalah fenomena yang berlaku apabila gelombang bunyi bertemu dengan objek fizikal yang mengubah atau mengubah suai trajektori asalnya, yang menghasilkan kesan lantunan yang boleh menghantarnya kembali ke sumber asalnya. Bergantung pada keadaan di mana pantulan berlaku, fenomena serupa lain mungkin berlaku, seperti:
- gema itu Ia adalah sejenis pantulan bunyi di mana gelombang kembali kepada pemancarnya selepas mengenai permukaan pemantul, dalam kitaran dengan selang hampir 0.1 saat. Ia sama dengan kesan yang dihasilkan oleh ringan apabila menyentuh cermin, mengembalikan sebahagian bunyinya sendiri kepada pemancar, seperti di dalam gua panjang di mana kita boleh mendengar suara kita diulang ke arah kita.
- Reverbnya. Ia adalah fenomena yang dikaitkan dengan pantulan bunyi, di mana bunyi boleh didengari selepas ia berhenti memancarkan, iaitu apabila pemancarnya senyap.Fenomena ini juga disebabkan oleh kegigihan akustik, dan ditafsirkan sebagai pemanjangan bunyi awal, seperti dalam kes bunyi yang mengiringi letupan.
- ombak berdiri. Ia adalah fenomena yang berlaku apabila gelombang pantulan ditambah kepada gelombang asal pada paksi yang sama, yang mengubah suai sifat kedua-duanya dan menambah atau mengurangkan amplitudnya, supaya bunyi yang terhasil sangat berbeza daripada yang dipancarkan. Inilah yang berlaku apabila mikrofon merekodkan output kepada pembesar suara bunyinya sendiri, iaitu apabila maklum balas.
- penyerapan. Ia adalah fenomena yang boleh dianggap sebagai bertentangan dengan pantulan, kerana dalam kes ini, gelombang bunyi, apabila menghadapi halangan fizikal, tidak mengubah laluannya, tetapi dibatalkan atau dinetralkan, sama ada sebahagian atau keseluruhannya. Fenomena ini digunakan untuk kalis bunyi ruang tertentu, seperti tempat latihan muzik, menghalang ombak daripada merambat lebih jauh, ke arah luar.
- pembiasan. Ia adalah fenomena yang berlaku apabila gelombang bunyi merambat dari satu medium fizikal ke medium yang berbeza (contohnya, dari udara ke air atau sebaliknya), dan dalam proses kelajuan dan arahnya diubah suai, ke tahap yang setara dengan sifat fizikal. persekitaran tempat mereka bergerak. Kita boleh mengalami fenomena ini jika kita menyelam ke dalam kolam dan mendengar mereka yang bercakap di permukaan.
- pembelauan. Ia adalah fenomena yang berlaku apabila gelombang bunyi menghadapi halangan di laluannya, mengelilinginya dan menjadikan permukaan halangan itu menjadi sumber gelombang sekunder (gelombang terbias), yang menyebabkan bunyi tersebar di persekitaran. Ia juga boleh berlaku apabila gelombang bunyi melalui bukaan kecil dan merebak ke persekitaran baharu, seperti apabila kita bercakap melalui tiub dan suara kita muncul diherotkan dari sisi lain.
- Gangguan itu.Ia adalah fenomena yang berlaku disebabkan oleh superposisi dua gelombang bunyi harmonik, yang mengubah suai sifatnya dalam proses itu. Apabila pertindihan ini menyebabkan penambahan dalam amplitud, ia dipanggil gangguan membina; apabila sebaliknya amplitud hilang, kita bercakap tentang gangguan yang merosakkan. Inilah yang berlaku apabila kita berada dalam persekitaran yang penuh dengan orang bercakap dan menjadi sukar untuk mendengar orang di sebelah kita.
- Kesan doppler. Ia adalah fenomena yang berlaku apabila pemancar gelombang bergerak dengan pantas berkenaan dengan penerima, sama ada bergerak menjauh atau menghampiri, dan pergerakan ini mempengaruhi frekuensi gelombang bunyi. Ia adalah apa yang berlaku apabila ambulans melalui kami dan bunyi cirinya mendapat kekerapan apabila ia menghampiri dan kehilangannya apabila ia bergerak pergi.
pencemaran bunyi
Pencemaran bunyi ialah pelepasan berterusan bunyi mengganggu dalam persekitaran atau ekosistem, yang menghasilkan bunyi dan menghalang atau menghalang pembiakan bunyi semula jadi yang biasa di persekitaran tersebut. Pencemaran bunyi amat ketara di bandar-bandar, di mana pengumpulan bunyi boleh menjadi tidak tertahankan malah memudaratkan badan secara fizikal, manakala di kawasan luar bandar dan liar terdapat insiden gelombang bunyi yang menjengkelkan yang lebih rendah.
Pencemaran jenis ini mempunyai kesan ke atas flora dan fauna daripada habitat, dan terutamanya dalam kestabilan psikik manusia, kerana ia boleh mendorong mereka kepada keadaan gelisah, rasa tidak menyenangkan, kesedihan atau gangguan.