Vysvetľujeme, čo je zvuk, jeho vlastnosti a ako sa šíri. Tiež aké má vlastnosti a čo je hudobný zvuk.
Čo je zvuk
Keď hovoríme o zvuku, hovoríme o šírení mechanických vĺn spôsobených vibráciou telesa cez tekutinu alebo elastické médium. Tieto vlny môžu alebo nemusia byť vnímané živé bytosti, v závislosti od vášho frekvencia.
Existujú zvuky počuteľné ľudským uchom a iné, ktoré vnímajú len niektoré druhy zvierat. Sú to akustické vlny produkované osciláciou tlaku vzduchu, ktoré sú vnímané uchom a prenášané do mozgu, aby boli interpretované. V prípade ľudská bytosť, tento proces je nevyhnutný pre komunikácia hovorený.
Zvuk sa môže šíriť aj do iných prvkov a látok, kvapaliny, pevný alebo šumivý, ale často prechádza určitými úpravami. Ide o transport energie bez transportu hmoty a na rozdiel od vlny elektromagnetické svetlo alebo žiarenia, nemôže sa šíriť vo vákuu.
Zvuk študuje akustika, odvetvie fyzické a strojárstvo. Veľký záujem je aj o fonetika, odbor jazykoveda špecializovaný na ústna komunikácia ľudských bytostí v ich rôznych jazykoch.
Zvukové charakteristiky
Zvuk vzniká, keď telo vibruje, a prenáša tieto vibrácie do okolitého prostredia vo forme zvukových vĺn. Tieto sa pohybujú expanzívne, pri priemernej rýchlosti (vo vzduchu) 331,5 m/s, a môžu sa odrážať („odskakovať“) od rôznych typov povrchov, pričom dosahujú rôzne efekty ozveny alebo skreslenia, ktoré často zväčšujú ich účinok. moc (ako v ozvučovacích doskách alebo reproduktoroch).
Zvuk má nasledujúce fyzikálne vlastnosti:
- Frekvencia (F). Je to počet úplných vibrácií za sekundu, ktoré vytvára zdroj zvuku a ktoré sa prenášajú vo vlnách. Zvuk počuteľný ľuďmi bude mať frekvenciu medzi 20 a 20 000 Hz. Nad týmto rozsahom to bude ultrazvuk počuteľný nanajvýš niektorými zvieratami.
- Amplitúda. Je to intenzita (akustická sila), ktorú zvyčajne nazývame «objem«. Amplitúda súvisí s množstvom energie prenášanej zvukovými vlnami.
- Vlnová dĺžka (λ). Je to vzdialenosť, ktorú vlna prekoná v perióde oscilácie, alebo inými slovami, vzdialenosť medzi dvoma po sebe idúcimi maximami oscilácie.
- Akustická sila (W). Je to množstvo energie vyžarovanej vlnami za jednotku času. Meria sa vo wattoch a závisí priamo od amplitúdy vlny.
- Frekvenčné spektrum. Ide o rozloženie amplitúd, príp akustická energia, pre každú frekvenciu rôznych vĺn, ktoré tvoria zvuk.
Ako sa šíri zvuk?
Zvuk sa šíri v kvapalinách, pevných látkach a plynoch, ale v prvých dvoch sa šíri rýchlejšie. Dôvodom je stlačiteľnosť a hustota hmoty majú účinky na prenos vĺn: tým menej hustota alebo čím väčšia je stlačiteľnosť média, tým nižšia je rýchlosť prenosu zvuku. The teplota môže to ovplyvniť aj vec.
K šíreniu zvuku teda nemôže dôjsť, ak neexistuje hmotné médium, ktorého molekuly môže vibrovať. Z tohto dôvodu nebolo možné počuteľne vnímať výbuch vo vesmíre, pričom napríklad zvuk príchodu vlaku sa k nám dostáva vďaka zvukovej vlne prenášanej vzduchom.
Zvukové vlastnosti
Všeobecne povedané, zvuk má štyri skvelé vlastnosti:
- Výška alebo tón. Podľa frekvencie sa zvuky delia na výšky (vysoká frekvencia), stredné (stredná frekvencia) a basy (nízka frekvencia). Frekvencia je to, čo odlišuje hudobné noty od seba.
- Trvanie. Je to čas, počas ktorého sa udržiavajú vibrácie, ktoré zvuk vytvára.
- Intenzita. Je to akustický výkon (množstvo energie za jednotku času) na jednotku vzduchu a meria sa v decibeloch (db). Človek počuje zvuk nad 0 db, a spôsobuje bolesť nad 130 db.
- Zvonček. Je to kvalita, ktorá nám umožňuje rozlíšiť dva zvuky rovnakej frekvencie a intenzity vydávané rôznymi zdrojmi. Keďže frekvencia zvuku vo všeobecnosti nie je jedinečná, ale existuje základná a iné s menšou intenzitou, zafarbenie súvisí s intenzitami a variáciami tých ďalších frekvencií, ktoré základnú frekvenciu sprevádzajú.
Hudobný zvuk
Hudba je rytmický a usporiadaný súbor zvukov, zvyčajne tých, ktoré pochádzajú z hudobných nástrojov a ľudského hlasu (piesne). Rozdiel medzi hudbou a hlukom je kultúrneho pôvodu a súvisí s úvahami o harmónii a kráse doby.