Ми пояснюємо, що таке акустика, які її галузі та які акустичні явища вона вивчає. Крім того, що таке шумове забруднення.
Що таке акустика?
акустика - це галузь фізики що він вивчає звук. Це Природничі науки присвячений розумінню явищ виробництва, передачі, контролю та прийому звуку, інфразвуку та ультразвуку, а також їх впливу в реальному світі.
Акустика визначає звук як вібрацію, тобто механічне поширення хвилі крізь справа, бути в твердий, рідкий або газоподібний стан, і намагається описати це зміщення за допомогою формул і математичних принципів.
Це один із наук найстаріший з людей, початок якого можна простежити до класичної античності, між 6 століттям до н. C. і я d. C., особливо в Греції та Римі. Його перші офіційні дослідження, проведені Піфагором (бл. 569-475 рр. до н. е.), стосувалися розуміння музичних звуків, щоб спробувати зрозуміти, чому одні звуки кращі за інші.
Аристотель (384-322 рр. до н. е.), більш ніж століттям пізніше, відкрив, що звук складається зі звуження та розширення повітря, а перший трактат з цього питання був написаний століттями пізніше римським архітектором Вітрувієм (80-15 рр. до н. е.). ), близько 20 р. до н.е. в.
Однак це було від Наукова революція епохи Відродження, що закони, які керують звуком, почали відкриватися завдяки дослідженням вібруючих струн Галілео Галілея (1564-1642) і Маріна Мерсенна (1588-1648).Пізніше до них приєднається Ісаак Ньютон (1642-1727), а потім і так звані «гіганти» акустики: німець Герман Гельмгольц (1821-1894) і лорд Релей (1842-1919), серед інших великих учених, які вивчали звук.
Перші спроби виміряти швидкість звуку в повітрі, одне з основоположних досягнень акустики, були зроблені в 17 столітті, і, хоча вони не були дуже точними, вони показали, що швидкість хвиль не залежить від їх частота. У 1738 році Паризька академія наук досягла а вимірювання майже дорівнює поточному значенню: 331,29 метрів за секунду.
Сьогодні акустика є важливою дисципліною з численними технічними застосуваннями, як у галузі архітектура і містобудування, як і в медицині, Мистецтво і розваги, і телекомунікації, і навіть у військовому світі (наприклад, радарний механізм).
розділи акустики
Акустика охоплює різноманітний набір піддисциплін або спеціалізацій, серед яких виділяються наступні:
- Архітектурна акустика. Розділ акустики, присвячений вивченню руху звуку в будівлях і міських просторах, щоб побудувати їх таким чином, щоб використовувати переваги природи звуку.
- музична акустика. Розділ акустики, присвячений вивченню звуку в художньому контексті, тобто музика і звуків, які вважаються красивими. Він стосується як музичних інструментів, так і систем налаштування гамми.
- фізіологічна акустика. Розділ акустики, присвячений вивченню функціонування слухового апарату, його захворювань, розладів та інших наслідків.
- Електроакустика. Розділ акустики, присвячений вивченню захоплення, відтворення, посилення та створення звуку за допомогою електронних пристроїв, таких як мікрофони чи динаміки.
- підводна акустика.Розділ акустики, присвячений вивченню звуку, коли він створюється і передається під водою.
- Психоакустика. Розділ акустики, присвячений вивченню зв’язку між звуком і людським розумом, тобто того, як ми реагуємо на Люди до звуку
- Біоакустика. Розділ акустики, присвячений вивченню звуків у живих істот, особливо тварин: функції звуків, які вони видають, розташування мовного апарату тощо.
- Промислова акустика. Розділ акустики, присвячений вивченню звуку, створюваного продуктивною діяльністю людини, форм шумового забруднення та впливу звуку на робоче середовище.
акустичні явища
Звук поширюється у фізичному середовищі у формі механічних хвиль, властивості яких дозволяють їм зазнавати різних змін і перетворень, відомих як акустичні явища. Основні явища:
- The рефлексія. Це явище, яке виникає, коли звукові хвилі зустрічаються з фізичним об’єктом, який змінює або модифікує свою початкову траєкторію, що створює ефект відскоку, який може відправити їх назад до початкового джерела. Залежно від умов, у яких відбувається відображення, можуть виникати інші подібні явища, наприклад:
- луна Це тип відбиття звуку, при якому хвиля повертається до свого випромінювача після попадання на поверхню, що відбиває, циклами з інтервалом, близьким до 0,1 секунди. Це схоже на ефект, який виробляє світло при впливі на дзеркало повертає частину власних звуків до випромінювача, як у довгих печерах, у яких ми можемо почути, як наш голос повторюється до нас.
- Реверберація. Це явище, пов’язане з відображенням звуку, при якому звук можна почути через деякий час після того, як він припинив випромінювання, тобто коли його випромінювач мовчить.Це явище також зумовлене акустичною стійкістю та інтерпретується як подовження початкових звуків, як у випадку шуму, який супроводжує вибух.
- стоячі хвилі. Це явище, яке виникає, коли відбита хвиля додається до початкової хвилі на тій самій осі, що змінює властивості обох і збільшує або зменшує її амплітуду, так що отриманий звук сильно відрізняється від випромінюваного. Це те, що відбувається, коли мікрофон записує на динамік свій власний звук, тобто коли зворотній зв'язок.
- поглинання. Це явище можна розглядати як протилежність відбиття, оскільки в цьому випадку звукові хвилі, зустрічаючи фізичний бар'єр, не змінюють свого курсу, а скасовуються або нейтралізуються, частково або повністю. Це явище використовується для звукоізоляції певних приміщень, наприклад місць музичних занять, запобігаючи подальшому поширенню хвиль назовні.
- Заломлення. Це явище, яке виникає, коли звукові хвилі поширюються від одного фізичного середовища до іншого (наприклад, від повітря до води або навпаки), і в процесі їх швидкість і напрямок змінюються до ступеня, еквівалентного фізичним властивостям середовища, до якого вони рухаються. Ми можемо відчути це явище, якщо зануритися в басейн і послухати тих, хто говорить на поверхні.
- дифракція. Це явище, яке виникає, коли звукові хвилі стикаються з перешкодою на своєму шляху, оточують її і перетворюють поверхню перешкоди на джерело вторинних хвиль (дифрагованих хвиль), що спричиняє розсіювання звуку в навколишньому середовищі. Це також може статися, коли звукові хвилі проходять через невеликий отвір і поширюються в нове середовище, наприклад, коли ми говоримо через трубку, а наш голос виходить спотвореним з іншого боку.
- Втручання.Це явище, яке виникає внаслідок суперпозиції двох гармонійних звукових хвиль, які в процесі змінюють свої властивості. Коли це перекриття викликає збільшення амплітуди, це називається конструктивною інтерференцією; коли натомість втрачається амплітуда, ми говоримо про деструктивну інтерференцію. Це те, що відбувається, коли ми перебуваємо в середовищі, де багато людей розмовляють, і стає важко почути людину поруч.
- Ефект Доплера. Це явище, яке виникає, коли випромінювач хвиль швидко рухається відносно приймача, віддаляючись або наближаючись, і цей рух впливає на частоту звукових хвиль. Це те, що відбувається, коли машина швидкої допомоги проїжджає повз нас і її характерний звук набирає частоти, коли вона наближається, і втрачає його, коли віддаляється.
шумове забруднення
Шумове забруднення - це безперервне випромінювання нав'язливих звуків у навколишньому середовищі або екосистема, які створюють шум і перешкоджають або перешкоджають поширенню природних звуків, характерних для зазначеного середовища. Шумове забруднення дуже помітне в міст, де накопичення звуків може стати нестерпним і навіть фізично шкідливим для організму, тоді як у сільській місцевості та дикій місцевості спостерігається менша кількість дратівливих звукових хвиль.
Цей вид забруднення впливає на Флора і фауна з середовища існування, і особливо в психічній стабільності людей, оскільки це може спонукати їх до станів збудженості, неприємності, болю або відволікання.