Čo je zvuk?

Detail shot of some old round speakers.

Zvuk je pozdĺžne mechanické vlnenie, ktoré dokáže vyvolať v ľudskom uchu sluchový vnem. Frekvencia tohto vlnenia leží približne v rozsahu od 16 Hz (hertzov) do 20 kHz (kilohertzov). Mimo tejto frekvencie človek zvuk nevníma. Zvuk s frekvenciou nižšou než 16 Hz nazývame infrazvuk a ten, čo má s frekvenciou vyššiu ako 20 kHz je ultrazvuk.

Zvuk vzniká kmitaním hmoty. Toto kmitanie odovzdáva hmotným časticiam v prostredí, ktoré ho obklopuje. Následne nastáva zhusťovanie a zrieďovanie častíc a tie postupujú ako zvuková vlna rýchlosťou, ktorú označujeme rýchlosť zvuku. Počet týchto zhustení a zriedení za sekundu sa nazýva frekvencie. Zvuk sa preto šíri iba v hmotnom prostredí a to z toho dôvodu, že vákuum neobsahuje žiadne hmotné častice.

Rýchlosť šírenia zvuku závisí na fyzikálnom stave prostredia v ktorom sa šíri. Hustejšie látky vedú zvuk rýchlejšie ako redšie.

Zdroj zvukového vlnenia sa nazýva zdroj zvuku a prostredie, v ktorom sa vlnenie šíri je vodičom zvuku. Vodič zvuku, obvykle je to vzduch, je sprostredkovateľom spojenie medzi zdrojom zvuku a prijímačom, ktorý nazývame aj detektor. To je obvykle ucho alebo technické zariadenia (mikrofón). Podľa schopnosti látky viesť, prípadne pohlcovať, zvuk hovoríme o dobrých a zlých vodičoch zvuku. Zdrojom zvuku je kmitajúce teleso. Tieto telesá delíme na: telesá s vlastným kmitaním a telesá s vynúteným kmitaním (reproduktor, hlasivky a pod.)

Zvuky, ako ich vníma človek, môžeme rozdeliť na hudobné (tóny) a nehudobné (hluky). Tóny vznikajú pri pravidelnom a periodicky sa opakujúcom kmitaní. Pri ich počúvaní vzniká v mozgu dojem určitej výšky a to je dôvod, prečo sa tóny používajú v hudbe. Zdrojom hudobných zvukov môžu byť, okrem hlasiviek, aj rôzne hudobné nástroje. Ako hluk sa označuje nepravidelné vlnenie, ktoré vzniká ako zložité nepravidelné kmitanie telies. Rozdiel medzi tónom a hlukom je veľmi malý a súvisí s individuálnym ponímaním zvuku jednotlivcom.

Hladina intenzity zvuku sa meria v decibeloch (dB), čo je v podstate len desatina skutočnej fyzikálnej veličiny, ktorou je bel (B). Začiatkom stupnice je 0 dB. To je prah počuteľnosti pre tón o frekvencii 1000 Hz. Úplná nula však neexistuje. Ucho a mozog si vytvárajú vlastný šum a tak reagujú aj na najmenšie zmeny akustického tlaku. Zvuky presahujúce intenzitu 130 dB sú už pre človeka „bolestivé“ a môžu poškodiť sluch.

Zvukové spektrum je rozdelené na niekoľko frekvenčných pásiem, pričom hranice nie sú pevne dané. Nízke tóny, nazývané aj basové, sú: zvuky hromu a výstrelov, údery na bubon, atď. Ich frekvencie je 16 Hz – 3kHz. Stredné tóny sú : reč, ruchy ulice, atď. Ich frekvencie je 300 Hz – 11 kHz. Medzi vysoké tóny patrí aj zvuk píšťaly. Frekvencie týchto tónov je 11 kHz až 20 kHz.

Špecifickým druhom zvuku je ozvena. Tá je spôsobená odrazom zvuku od pevnej prekážky. Ak zvuk, ktorý sa šíri vzduchom narazí na prekážku, prekážka ho z časti pohltí. Časť sa ale odrazí a šíri sa vzduchom späť. Pri malej prekážke sa zvuk šíri aj za ňu a tým nastáva ohyb. Naše ucho je schopné rozoznať dva po sebe nasledujúce zvukové signály, ak medzi nimi uplynie doba najmenej 0,1 sekundy. Po tomto časovom období už oba zvuky splynú. Ak chceme počuť úplnú ozvenu nášho hlasu, musíme byť od odrážajúcej steny aspoň tak ďaleko, aby zvuk prešiel dráhu k stene a späť za 0,1 sekundu. Teda naša vzdialenosť od steny musí byť aspoň 17 metrov. Pri menších vzdialenostiach počujeme iba odrážaný zvuk, ktorý nazývame dozvuk. Je to len predĺženie pôvodného zvuku.

Náuka o zvuku sa nazýva akustika.

Delí sa na:

  • fyzikálnu akustika,
  • hudobnú akustiku,
  • fyziologickú akustiku,
  • stavebnú akustiku a
  • elektroakustiku.
Žiadne komentáre

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Vyžadované polia sú označené *