Vi forklarer, hvad akustik er, hvad dens forgreninger er, og hvilke akustiske fænomener den studerer. Også hvad er støjforurening.
Hvad er akustik?
akustik er gren af fysikken hvad han studerer lyd. Er en naturvidenskab dedikeret til at forstå fænomenerne produktion, transmission, kontrol og modtagelse af lyd, infralyd og ultralyd, samt deres virkninger i den virkelige verden.
Akustik definerer lyd som en vibration, det vil sige den mekaniske udbredelse af bølger gennem stof, være i fast, flydende eller gasformig tilstand, og forsøger at beskrive denne forskydning gennem formler og matematiske principper.
Det er en af de videnskaber ældste af menneskeheden, hvis begyndelse kan spores tilbage til den klassiske oldtid, mellem det 6. århundrede f.Kr. C. og I d. C., især i Grækenland og Rom. Hans første formelle undersøgelser, udført af Pythagoras (ca. 569-475 f.Kr.), havde at gøre med forståelsen af musikalske lyde, for at forsøge at forstå, hvorfor nogle lyde er smukkere end andre.
Det var Aristoteles (384-322 f.Kr.), mere end et århundrede senere, der opdagede, at lyd er sammensat af sammentrækninger og udvidelser af luft, og den første afhandling om sagen blev skrevet århundreder senere af den romerske arkitekt Vitruvius (80-15 f.Kr. ), omkring 20 f.Kr. c.
Det var dog fra Videnskabelig revolution af renæssancen, at lovene, der styrer lyd, begyndte at blive opdaget, takket være studier af vibrerende strenge af Galileo Galilei (1564-1642) og Marin Mersenne (1588-1648).Isaac Newton (1642-1727) ville senere slutte sig til dem og senere de såkaldte "giganter" inden for akustikken: tyskeren Hermann Helmholtz (1821-1894) og Lord Rayleigh (1842-1919), blandt andre store videnskabsmænd, der studerede lyd.
De første forsøg på at måle lydens hastighed i luft, en af akustikkens grundlæggende resultater, blev gjort i det 17. århundrede, og selvom de ikke var særlig nøjagtige, afslørede de, at bølgernes hastighed ikke afhænger af deres frekvens. I 1738 opnåede Paris Academy of Sciences en måling næsten lig med den værdi, der aktuelt håndteres: 331,29 meter i sekundet.
I dag er akustik en vigtig disciplin med talrige tekniske anvendelser, både inden for arkitektur og byplanlægning, som i medicin, Kunst og underholdning, og telekommunikation, og endda i den militære verden (som radarmekanismen).
grene af akustikken
Akustik omfatter et varieret sæt af underdiscipliner eller specialiseringer, blandt hvilke følgende skiller sig ud:
- Arkitektonisk akustik. En gren af akustik dedikeret til studiet af lydens bevægelse i bygninger og byrum, for at bygge dem på en sådan måde, at de drager fordel af lydens natur.
- musik akustik. Gren af akustik dedikeret til studiet af lyd i den kunstneriske kontekst, dvs musik og af de lyde, der anses for smukke. Det beskæftiger sig med både musikinstrumenter og skalatuningsystemer.
- fysiologisk akustik. Gren af akustik dedikeret til studiet af høreapparatets funktion, dets sygdomme, lidelser og andre implikationer.
- Elektroakustik. En gren af akustik dedikeret til studiet af optagelse, gengivelse, forstærkning og produktion af lyd gennem elektroniske enheder såsom mikrofoner eller højttalere.
- undervandsakustik.En gren af akustik viet til studiet af lyd, når den produceres og transmitteres under vandet.
- Psykoakustik. Gren af akustik dedikeret til studiet af forholdet mellem lyd og det menneskelige sind, det vil sige den måde, hvorpå vi reagerer på Mennesker til lyden
- Bioakustik. Gren af akustik dedikeret til studiet af lyd i levende væsener, især dyr: funktionen af de lyde, de udsender, dispositionen af taleapparatet, blandt andre.
- Industriel akustik. En gren af akustik dedikeret til studiet af lyden genereret af menneskelige produktive aktiviteter, formerne for støjforurening og lydens indvirkning på arbejdsmiljøet.
akustiske fænomener
Lyd forplanter sig i det fysiske miljø i form af mekaniske bølger, hvis egenskaber tillader dem at gennemgå forskellige ændringer og transformationer, kendt som akustiske fænomener. De vigtigste fænomener er:
- Det afspejling. Det er et fænomen, der opstår, når lydbølger møder et fysisk objekt, der ændrer eller modificerer dets oprindelige bane, hvilket frembringer en rebound-effekt, der kan sende det tilbage til dets oprindelige kilde. Afhængigt af de forhold, hvorunder refleksionen opstår, kan andre lignende fænomener forekomme, såsom:
- ekkoet Det er en type lydrefleksion, hvor bølgen vender tilbage til sin emitter efter at have ramt en reflekterende overflade, i cyklusser med et interval tæt på 0,1 sekund. Det svarer til effekten produceret af lys når man støder på spejlet, returnerer en del af sine egne lyde til udsenderen, som i de lange huler, hvor vi kan høre vores stemme gentages mod os.
- Efterklangen. Det er et fænomen forbundet med refleksion af lyd, hvor en lyd kan høres, tid efter at den er holdt op med at udsende, det vil sige når dens udsender er tavs.Dette fænomen skyldes også akustisk vedholdenhed og tolkes som en forlængelse af begyndelseslydene, som i tilfældet med støjen, der ledsager en eksplosion.
- stående bølger. Det er et fænomen, der opstår, når en reflekteret bølge føjes til den oprindelige bølge på samme akse, hvilket ændrer egenskaberne for begge og øger eller mindsker dens amplitude, så den resulterende lyd er meget forskellig fra den, der udsendes. Dette er, hvad der sker, når en mikrofon optager output til en højttaler af sin egen lyd, det vil sige, når feedback.
- absorption. Det er et fænomen, der kan betragtes som det modsatte af refleksion, da lydbølgerne i dette tilfælde, når de møder en fysisk barriere, ikke ændrer deres kurs, men ophæves eller neutraliseres, enten delvist eller helt. Dette fænomen bruges til at lydisolere visse rum, såsom steder for musikalsk praksis, hvilket forhindrer bølgerne i at forplante sig videre udad.
- Brydningen. Det er et fænomen, der opstår, når lydbølger forplanter sig fra et fysisk medie til et andet (for eksempel fra luft til vand eller omvendt), og i processen ændres deres hastighed og retning i en grad svarende til de fysiske egenskaber af det miljø, de flytter til. Vi kan opleve dette fænomen, hvis vi dykker ned i en pool og lytter til dem, der taler på overfladen.
- diffraktion. Det er et fænomen, der opstår, når lydbølger støder på en forhindring på deres vej, omgiver den og forvandler forhindringens overflade til en kilde til sekundære bølger (bøjede bølger), som får lyden til at spredes i omgivelserne. Det kan også opstå, når lydbølger passerer gennem en lille åbning og spreder sig ud i det nye miljø, som når vi taler gennem et rør, og vores stemme kommer forvrænget frem fra den anden side.
- Interferensen.Det er et fænomen, der opstår på grund af overlejring af to harmoniske lydbølger, som ændrer deres egenskaber i processen. Når dette overlap forårsager en forstærkning i amplitude, kaldes det konstruktiv interferens; når i stedet amplituden går tabt, taler vi om destruktiv interferens. Det er, hvad der sker, når vi er i et miljø fyldt med mennesker, der taler, og det bliver svært at høre personen ved siden af os.
- Doppler-effekten. Det er et fænomen, der opstår, når udsenderen af bølgerne bevæger sig hurtigt i forhold til modtageren, enten bevæger sig væk eller nærmer sig, og denne bevægelse påvirker lydbølgernes frekvens. Det er, hvad der sker, når en ambulance passerer forbi os, og dens karakteristiske lyd vinder frekvens, når den nærmer sig, og mister den, når den bevæger sig væk.
støjforurening
Støjforurening er den kontinuerlige udsendelse af påtrængende lyde i et miljø eller økosystem, som producerer støj og forhindrer eller hindrer udbredelsen af naturlige lyde, der er typiske for nævnte miljø. Støjforurening er meget mærkbar i byer, hvor ophobning af lyde kan blive utålelig og endda fysisk skadelig for kroppen, mens der i landdistrikter og vilde områder er lavere forekomst af generende lydbølger.
Denne form for forurening har virkninger på Flora og fauna af levesteder, og især i menneskers psykiske stabilitet, da det kan inducere dem til tilstande af agitation, ubehageligheder, angst eller distraktion.