Εξηγούμε τι είναι η ακουστική, ποιοι είναι οι κλάδοι της και ποια ακουστικά φαινόμενα μελετά. Επίσης, τι είναι η ηχορύπανση.
Τι είναι η ακουστική;
η ακουστική είναι η κλάδος της φυσικής αυτό που σπουδάζει ήχος. Είναι ένα Φυσικές Επιστήμες αφιερωμένο στην κατανόηση των φαινομένων παραγωγής, μετάδοσης, ελέγχου και λήψης ήχου, υπέρηχων και υπερήχων, καθώς και των επιπτώσεών τους στον πραγματικό κόσμο.
Η ακουστική ορίζει τον ήχο ως δόνηση, δηλαδή τη μηχανική διάδοση του κυματιστά μέσα από ύλη, να είσαι μέσα στερεά, υγρή ή αέρια κατάσταση, και προσπαθεί να περιγράψει αυτή τη μετατόπιση μέσω τύπων και μαθηματικών αρχών.
Είναι ένα από τα επιστήμες αρχαιότερο της ανθρωπότητας, οι απαρχές του οποίου εντοπίζονται στην Κλασική Αρχαιότητα, μεταξύ του 6ου αιώνα π.Χ. Γ. και εγώ δ. Γ., ιδιαίτερα στην Ελλάδα και τη Ρώμη. Οι πρώτες επίσημες μελέτες του, που έγιναν από τον Πυθαγόρα (περίπου 569-475 π.Χ.), είχαν να κάνουν με την κατανόηση των μουσικών ήχων, για να προσπαθήσει να καταλάβει γιατί κάποιοι ήχοι είναι πιο όμορφοι από άλλους.
Ήταν ο Αριστοτέλης (384-322 π.Χ.), περισσότερο από έναν αιώνα αργότερα, που ανακάλυψε ότι ο ήχος αποτελείται από συσπάσεις και διαστολές του αέρα και η πρώτη πραγματεία για το θέμα γράφτηκε αιώνες αργότερα από τον Ρωμαίο αρχιτέκτονα Βιτρούβιο (80-15 π.Χ. ), γύρω στο 20 π.Χ. ντο.
Ωστόσο, ήταν από Επιστημονική επανάσταση της Αναγέννησης ότι οι νόμοι που διέπουν τον ήχο άρχισαν να ανακαλύπτονται, χάρη στις μελέτες των δονούμενων χορδών από τον Galileo Galilei (1564-1642) και τον Marin Mersenne (1588-1648).Ο Isaac Newton (1642-1727) θα προσχωρήσει αργότερα μαζί τους και αργότερα οι λεγόμενοι «γίγαντες» της ακουστικής: ο Γερμανός Hermann Helmholtz (1821-1894) και ο Lord Rayleigh (1842-1919), μεταξύ άλλων σπουδαίων επιστημόνων που μελετούν τον ήχο.
Οι πρώτες προσπάθειες μέτρησης της ταχύτητας του ήχου στον αέρα, ένα από τα ιδρυτικά επιτεύγματα της ακουστικής, έγιναν τον 17ο αιώνα και, αν και δεν ήταν πολύ ακριβείς, αποκάλυψαν ότι η ταχύτητα των κυμάτων δεν εξαρτάται από συχνότητα. Το 1738 η Ακαδημία Επιστημών του Παρισιού πέτυχε α μέτρηση σχεδόν ίση με την τιμή που διακινείται σήμερα: 331,29 μέτρα ανά δευτερόλεπτο.
Σήμερα, η ακουστική είναι ένας σημαντικός κλάδος με πολυάριθμες τεχνικές εφαρμογές, τόσο στον τομέα της αρχιτεκτονική και πολεοδομίας, όπως στην ιατρική, Τέχνες και ψυχαγωγία, και τηλεπικοινωνιών, και μάλιστα στον στρατιωτικό κόσμο (όπως ο μηχανισμός ραντάρ).
κλάδους της ακουστικής
Η ακουστική περιλαμβάνει ένα ποικίλο σύνολο υποκλάδων ή ειδικοτήτων, μεταξύ των οποίων ξεχωρίζουν τα ακόλουθα:
- Αρχιτεκτονική ακουστική. Κλάδος ακουστικής αφιερωμένος στη μελέτη της κίνησης του ήχου σε κτίρια και αστικούς χώρους, με σκοπό την κατασκευή τους με τέτοιο τρόπο ώστε να εκμεταλλεύεται τη φύση του ήχου.
- μουσική ακουστική. Κλάδος ακουστικής αφιερωμένος στη μελέτη του ήχου στο καλλιτεχνικό πλαίσιο, δηλαδή του ΜΟΥΣΙΚΗ και των ήχων που θεωρούνται όμορφοι. Ασχολείται τόσο με μουσικά όργανα όσο και με συστήματα κουρδίσματος κλίμακας.
- φυσιολογική ακουστική. Κλάδος ακουστικής αφιερωμένος στη μελέτη της λειτουργίας της ακουστικής συσκευής, των ασθενειών, των διαταραχών και άλλων συνεπειών της.
- Ηλεκτροακουστική. Κλάδος ακουστικής αφιερωμένος στη μελέτη της σύλληψης, αναπαραγωγής, ενίσχυσης και παραγωγής ήχου μέσω ηλεκτρονικών συσκευών όπως μικρόφωνα ή ηχεία.
- υποβρύχια ακουστική.Κλάδος της ακουστικής αφιερωμένος στη μελέτη του ήχου όταν παράγεται και μεταδίδεται υποβρύχια.
- Ψυχοακουστική. Κλάδος της ακουστικής αφιερωμένος στη μελέτη της σχέσης μεταξύ του ήχου και του ανθρώπινου νου, δηλαδή του τρόπου με τον οποίο αντιδρούμε σε Του ανθρώπου στον ήχο
- Βιοακουστική. Κλάδος της ακουστικής αφιερωμένος στη μελέτη του ήχου σε έμβια όντα, ιδιαίτερα στα ζώα: η λειτουργία των ήχων που εκπέμπουν, η διάθεση της συσκευής ομιλίας, μεταξύ άλλων.
- Βιομηχανική ακουστική. Κλάδος ακουστικής αφιερωμένος στη μελέτη του ήχου που παράγεται από τις ανθρώπινες παραγωγικές δραστηριότητες, τις μορφές ηχορύπανσης και την επίδραση του ήχου στο εργασιακό περιβάλλον.
ακουστικά φαινόμενα
Ο ήχος διαδίδεται στο φυσικό περιβάλλον με τη μορφή μηχανικών κυμάτων, των οποίων οι ιδιότητες τους επιτρέπουν να υποστούν διαφορετικές αλλοιώσεις και μετασχηματισμούς, γνωστά ως ακουστικά φαινόμενα. Τα κυριότερα φαινόμενα είναι:
- ο αντανάκλαση. Είναι ένα φαινόμενο που συμβαίνει όταν τα ηχητικά κύματα συναντούν ένα φυσικό αντικείμενο που αλλάζει ή τροποποιεί την αρχική του τροχιά, το οποίο παράγει ένα εφέ ανάκαμψης που μπορεί να το στείλει πίσω στην αρχική του πηγή. Ανάλογα με τις συνθήκες στις οποίες συμβαίνει η αντανάκλαση, μπορεί να εμφανιστούν και άλλα παρόμοια φαινόμενα, όπως:
- η ηχώ Είναι ένα είδος ηχητικής ανάκλασης κατά την οποία το κύμα επιστρέφει στον εκπομπό του αφού χτυπήσει μια ανακλαστική επιφάνεια, σε κύκλους με διάστημα κοντά στα 0,1 δευτερόλεπτα. Είναι παρόμοιο με το αποτέλεσμα που παράγεται από φως όταν χτυπά τον καθρέφτη, επιστρέφει μέρος των δικών του ήχων στον πομπό, όπως στις μεγάλες σπηλιές στις οποίες μπορούμε να ακούσουμε τη φωνή μας να επαναλαμβάνεται προς το μέρος μας.
- Η αντήχηση. Είναι ένα φαινόμενο που σχετίζεται με την αντανάκλαση του ήχου, κατά το οποίο ένας ήχος ακούγεται λίγο καιρό αφού σταματήσει να εκπέμπει, δηλαδή όταν ο εκπομπός του είναι σιωπηλός.Αυτό το φαινόμενο οφείλεται επίσης στην ακουστική εμμονή, και ερμηνεύεται ως επιμήκυνση των αρχικών ήχων, όπως στην περίπτωση του θορύβου που συνοδεύει μια έκρηξη.
- στάσιμα κύματα. Είναι ένα φαινόμενο που συμβαίνει όταν ένα ανακλώμενο κύμα προστίθεται στο αρχικό κύμα στον ίδιο άξονα, το οποίο τροποποιεί τις ιδιότητες και των δύο και αυξάνει ή μειώνει το πλάτος του, έτσι ώστε ο ήχος που προκύπτει να είναι πολύ διαφορετικός από αυτόν που εκπέμπεται. Αυτό συμβαίνει όταν ένα μικρόφωνο καταγράφει την έξοδο σε ένα ηχείο του δικού του ήχου, δηλαδή όταν το ανατροφοδότηση.
- απορρόφηση. Είναι ένα φαινόμενο που μπορεί να θεωρηθεί ως το αντίθετο της ανάκλασης, αφού σε αυτή την περίπτωση τα ηχητικά κύματα, όταν συναντούν φυσικό φράγμα, δεν αλλοιώνουν την πορεία τους, αλλά ακυρώνονται ή εξουδετερώνονται, μερικώς ή ολικά. Αυτό το φαινόμενο χρησιμοποιείται για την ηχομόνωση ορισμένων χώρων, όπως χώρους μουσικής πρακτικής, εμποδίζοντας τα κύματα να διαδοθούν περαιτέρω, προς τα έξω.
- Η διάθλαση. Είναι ένα φαινόμενο που συμβαίνει όταν τα ηχητικά κύματα διαδίδονται από ένα φυσικό μέσο σε ένα διαφορετικό (για παράδειγμα, από τον αέρα στο νερό ή αντίστροφα), και κατά τη διαδικασία αυτή η ταχύτητα και η κατεύθυνσή τους τροποποιούνται, σε βαθμό ισοδύναμο με τις φυσικές ιδιότητες του περιβάλλοντος στο οποίο κινούνται. Μπορούμε να βιώσουμε αυτό το φαινόμενο αν βουτήξουμε σε μια πισίνα και ακούσουμε αυτούς που μιλούν στην επιφάνεια.
- περίθλαση. Είναι ένα φαινόμενο που συμβαίνει όταν τα ηχητικά κύματα συναντούν ένα εμπόδιο στο πέρασμά τους, το περιβάλλουν και μετατρέπουν την επιφάνεια του εμποδίου σε πηγή δευτερογενών κυμάτων (διάθλαστα κύματα), που προκαλεί τη διασπορά του ήχου στο περιβάλλον. Μπορεί επίσης να συμβεί όταν ηχητικά κύματα περνούν από ένα μικρό άνοιγμα και εξαπλώνονται στο νέο περιβάλλον, όπως όταν μιλάμε μέσα από ένα σωλήνα και η φωνή μας αναδύεται παραμορφωμένη από την άλλη πλευρά.
- Η παρέμβαση.Είναι ένα φαινόμενο που συμβαίνει λόγω της υπέρθεσης δύο αρμονικών ηχητικών κυμάτων, τα οποία τροποποιούν τις ιδιότητές τους στη διαδικασία. Όταν αυτή η επικάλυψη προκαλεί κέρδος στο πλάτος, ονομάζεται εποικοδομητική παρεμβολή. όταν αντ 'αυτού χάνεται το πλάτος, μιλάμε για καταστροφική παρέμβαση. Αυτό συμβαίνει όταν βρισκόμαστε σε ένα περιβάλλον γεμάτο κόσμο που μιλάει και γίνεται δύσκολο να ακούσουμε τον άνθρωπο που έχουμε δίπλα μας.
- Το φαινόμενο doppler. Είναι ένα φαινόμενο που συμβαίνει όταν ο πομπός των κυμάτων κινείται γρήγορα ως προς τον δέκτη, είτε απομακρύνεται είτε πλησιάζει, και αυτή η κίνηση επηρεάζει τη συχνότητα των ηχητικών κυμάτων. Είναι αυτό που συμβαίνει όταν περνά δίπλα μας ένα ασθενοφόρο και ο χαρακτηριστικός ήχος του κερδίζει συχνότητα όταν πλησιάζει και τον χάνει όταν απομακρύνεται.
ηχορύπανση
Η ηχορύπανση είναι η συνεχής εκπομπή παρεμβατικών ήχων σε ένα περιβάλλον ή οικοσύστημα, που παράγουν θόρυβο και εμποδίζουν ή εμποδίζουν τη διάδοση φυσικών ήχων τυπικών του εν λόγω περιβάλλοντος. Η ηχορύπανση είναι πολύ αισθητή στο πόλεις, όπου η συσσώρευση ήχων μπορεί να γίνει αφόρητη έως και σωματικά επιβλαβής για το σώμα, ενώ σε αγροτικές και άγριες περιοχές υπάρχει μικρότερη συχνότητα εμφάνισης ενοχλητικών ηχητικών κυμάτων.
Αυτός ο τύπος μόλυνσης έχει επιπτώσεις σε χλωρίδα και πανίδα απο ενδιαιτήματα, και ιδιαίτερα στην ψυχική σταθερότητα των ανθρώπων, αφού μπορεί να τους παρασύρει σε καταστάσεις διέγερσης, δυσαρέσκειας, αγωνίας ή απόσπασης της προσοχής.