Sains

Apa itu akustik? »Definisi dan maknanya

Isi kandungan:

Anonim

The akustik ialah cabang fizik yang mengkaji pengeluaran, penghantaran, penyimpanan, persepsi dan pengeluaran semula bunyi; maksudnya, ia mengkaji secara terperinci gelombang suara yang menyebarkan melalui suatu benda, yang dapat berada dalam keadaan gas, cair atau padat, kerana suara tidak menyebarkan dalam keadaan hampa. Suara adalah elemen utama dalam akustik, dan terdiri dari gelombang suara yang dihasilkan ketika ayunan dalam tekanan udara diubah menjadi gelombang mekanik.

Apa itu Akustik

Isi kandungan

Ia adalah cabang fizik yang mengkaji produksi dan tingkah laku semasa penghantaran dan tujuan gelombang bunyi, serta komposisi mereka. Semasa berbicara tentang apa itu akustik, ini juga merujuk kepada kajian tentang ruang fizikal atau tempat di mana bunyi disebarkan, dan ia mempunyai banyak aplikasi untuk acara, studio dan ruang umum.

Juga dalam muzik, istilah yang difahami dengan penggunaan instrumen yang menghasilkan bunyi secara akustik, mengetepikan unsur elektrik atau elektronik, misalnya, gitar akustik.

Apa yang dipelajari oleh Akustik

Ilmu ini mengkaji tingkah laku gelombang bunyi, yang merupakan ayunan atau turun naik getaran resonan, dan penyebarannya, yang difahami sebagai pengaliran dari asal ke tujuan mereka. Medium di mana gelombang bunyi menyebarkan mesti mempunyai keanjalan (dapat mengalami ubah bentuk yang boleh dipulihkan oleh daya luaran), inersia (ia boleh berada dalam keadaan rehat) dan jisim (kuantiti jirim).

Mereka mempunyai amplitud (nilai maksimum dan minimum pada bergelombang mereka), frekuensi (bilangan ayunan per saat atau pengulangan), kelajuan (masa yang berlalu dari saat ia dihasilkan sehingga ia sampai ke penerima), panjang (berapa lama gelombang itu atau jarak yang ada di antara dua puncak atau lembah di dalamnya), tempoh (masa setiap kitaran untuk pengulangannya), amplitud (jumlah tenaga isyarat, tidak bermaksud isipadu), fasa (kedudukan satu gelombang berkenaan dengan yang lain) dan kuasa (jumlah tenaga akustik setiap masa setiap sumber).

Terdapat dua jenis gelombang mengikut cara mereka bergerak melalui media: membujur (pergerakan akan selari dengan arah perambatan) dan melintang (pergerakannya tegak lurus dengan arah perambatan).

Dalam fenomena akustik, bukan hanya suara yang dapat dirasakan dengan mudah oleh telinga manusia yang dipelajari, tetapi juga inframerah dan ultrasound. The infrasound adalah mereka frekuensi bunyi yang lebih rendah daripada telinga manusia tidak mengetahui (20 hertz), tetapi bagi sesetengah haiwan adalah agak ketara dan digunakan sebagai komunikasi pada jarak yang besar; sementara ultrasound adalah gelombang yang berada di atas pendengaran yang dirasakan oleh manusia, sekitar 20.000 hertz.

Untuk kajian ini, bunyi merupakan pengangkutan tenaga dalam bentuk getaran, dan kelajuannya bergantung pada ketumpatan medium dan suhu udara. Kelajuannya akan lebih tinggi dalam pepejal dan cecair daripada media gas (udara). Kelajuan suara di udara adalah sekitar 344 meter sesaat pada suhu sekitar 20ºC, walaupun untuk setiap suhu tambahan darjah selsius, kecepatan gelombang akustik akan meningkat pada kadar 0.6 m / s. Dalam cecair, khususnya air, kecepatannya kira-kira 1.440 m / s, sementara dalam pepejal seperti keluli, kira-kira 5,000 m / s.

Sejarah Akustik

Ini bermula dari Rom kuno dan Yunani, di mana pelbagai persembahan muzikal dan teater diadakan di tempat-tempat yang dibina untuk tujuan ini. Ahli falsafah Yunani dan ahli matematik Pythagoras (569-496 SM), mula mempelajari fenomena akustik, mencatat perbezaan dalam selang muzik, secara numerik menyatakan pemerhatian ini, dan menentukan apa yang sekarang disebut harmonik dan tidak harmonik. Kemudian, saintis Aristoteles (384-322 SM), memberikan perkiraan pertama mengenai gelombang, menggambarkannya sebagai pengembangan dan pengecutan di udara yang jatuh dan menghantam "udara seterusnya".

Marco Vitruvio Polión (80 / 70-15 AC), arkitek dan jurutera Rom, adalah pendahulu akustik seni bina, menulis mengenai fenomena akustik yang berlaku di teater, dan berkat ini, terdapat catatan aspek yang mengambil kira bidang akustik semasa membina tempat teater dan muzikal.

Kemudian, jurutera, ahli fizik dan ahli matematik Galileo Galilei (1564-1642), menyimpulkan kajian Pythagoras, dengan mendefinisikan gelombang dengan lebih jelas, menimbulkan akustik fisiologi, dan dengan menggambarkannya sebagai rangsangan yang ditafsirkan oleh akal sebagai suara, kepada akustik psikologi. Marin Mersenne (1588-1648), ahli falsafah dan ahli matematik Perancis, melakukan eksperimen mengenai kecepatan penyebaran suara; dan Isaac Newton (1643-1727), merumuskan kelajuan suara dalam pepejal. Ahli fizik John William Strutt (1842-1919), juga dikenal sebagai Lord Rayleigh, menulis tentang penghasilan suara pada tali, simbal, dan membran.

Orang terkenal lain dalam sejarah yang menyumbang dalam bidang akustik adalah ahli astronomi, ahli matematik dan ahli fizik Pierre-Simon Laplace (1749-1827), dengan kajian mengenai penyebaran bunyi; Hermann von Helmholtz (1821-1894), ahli fizik dan doktor, mengkaji hubungan antara nada dan frekuensi; Alexander Graham Bell (1847-1922), penemu dan saintis, mengembangkan telefon dengan memerhatikan bahawa beberapa bahan dapat mengubah dan mengangkut getaran suara; Thomas Alva Edison (1847-1931), penemu, mencapai penguatan getaran suara dengan pengembangan fonograf.

Cabang Akustik

Terdapat beberapa klasifikasi yang, bersama-sama, membantu menentukan apa itu akustik, mengikut cara penyebaran gelombang dan kegunaan praktikalnya. Sebahagian daripadanya adalah:

Akustik Akustik

Ini adalah istilah yang berlebihan, walaupun banyak orang ingin tahu mengenainya. Akustik terdapat di semua cabang. Sebagai contoh, dalam akustik fizikal, iaitu mengenai analisis fenomena bunyi, undang-undang di mana ia diatur, pengangkutannya melalui media dan sifatnya; sementara metrologi akustik adalah yang bertugas mengkalibrasi instrumen untuk mengukur magnitud akustik untuk mencatat kuantifikasi yang sama atau menghasilkannya.

Akustik Fisiologi

Kaji telinga dan tekak, serta kawasan otak yang menguraikan gelombang. Di sini kedua-dua suara yang dipancarkan, serta persepsi dan gangguannya disertakan.

Akustik Senibina

Ia bertanggungjawab untuk mengkaji akustik di ruang dan ruang, tingkah laku mereka, bagaimana menyesuaikan dan mengatur ruang ini untuk penggunaan ciri-ciri bunyi secara optimum dan mempunyai penyebaran yang berkesan di ruang terkawal. Bahagian ini membantu mengembangkan penutup yang sesuai untuk tujuan ini, seperti cangkang akustik.

Akustik Industri

Cabang inilah yang bertanggung jawab untuk mengurangkan kesan kebisingan yang disebabkan oleh aktiviti industri, untuk melindungi pekerja dari pencemaran bunyi dan serangannya, melalui beberapa jenis penebat akustik.

Akustik Alam Sekitar

Kaji bunyi yang terdapat di luar rumah, kebisingan di persekitaran dan kesannya terhadap alam dan orang. Kebisingan ini dihasilkan oleh lalu lintas, pelbagai jenis pengangkutan, premis perniagaan, kawasan kejiranan dan aktiviti manusia yang berlainan setiap hari. Cabang ini mempromosikan pengurusan dan kawalan kebisingan, untuk mengurangkan pencemaran bunyi.

Pencemaran Akustik

Akustik Muzik

Ia adalah yang mengkaji suara yang dihasilkan oleh alat muzik, timbangan, akord, konsonan mereka. Maksudnya, penalaan skala yang sama. Sebagai tambahan kepada yang disebutkan di atas, terdapat cabang lain, seperti:

  • Aeroacoustics (bunyi dihasilkan oleh pergerakan di udara)
  • Psychoacoustics (persepsi manusia terhadap bunyi dan kesannya)
  • Bioakustik (mengkaji pendengaran pada haiwan dan memahami persepsi mereka)
  • Di bawah air (pengesanan objek dengan suara, seperti radar)
  • Slectroacoustics (mengkaji proses elektronik untuk menangkap dan memproses suara)
  • Fonetik (akustik pertuturan manusia)
  • Makroakustik (kajian bunyi kuat)
  • Ultrasonik (mengkaji bunyi frekuensi tinggi dan aplikasinya)
  • Getaran (kajian sistem yang mempunyai jisim dan keanjalan yang dapat melakukan pergerakan berayun)
  • Struktural (mengkaji bunyi yang menyebarkan melalui struktur dalam bentuk getaran), antara lain.

Fenomena Akustik

Mereka adalah penyimpangan gelombang suara, yang disebabkan oleh rintangan atau variasi yang ada dalam media penyebaran yang mempengaruhi ciri-ciri mereka. Antara fenomena akustik ini adalah:

  • Refleksi: ini adalah ketika gelombang suara menemui halangan yang kuat dan ini menyebabkannya menyimpang dari arah asalnya, mewujudkan kesan "melantun", yang memungkinkannya kembali ke media dari mana ia datang.
  • Gema - Berlaku apabila gelombang memantul dan dipantulkan dalam kitaran berulang pada selang kira-kira 0.1 saat. Untuk menyedarinya, sumber suara dan permukaan yang memantulkannya, mesti dipisahkan tidak kurang dari 17 meter.
  • Gema: Ini adalah fenomena yang serupa dengan gema, dengan perbezaan bahawa waktu pengulangan kurang dari 0.1 saat, dan kesan yang dihasilkan adalah bunyi yang berpanjangan. Dalam kes ini, sumber dan permukaan pantulan mestilah berjarak kurang dari 17 meter.
  • Penyerapan: adalah ketika gelombang mencapai permukaan dan meneutralkan atau menyerap sebahagian daripadanya dan selebihnya dipantulkan. Panel akustik yang digunakan di studio mempunyai sifat ini, walaupun mereka menyerap suara hampir keseluruhannya.
  • Pembiasan: mereka adalah kelengkungan yang diambil oleh suara ketika melintas dari satu medium ke medium yang lain, dan arah dan kelajuannya akan bergantung pada suhu, ketumpatan dan keanjalan media penyebaran.
  • Difraksi: ialah ketika gelombang bertemu dengan halangan yang lebih kecil daripada panjangnya di lintasannya, yang menyebabkannya mengelilinginya dan gelombang "tersebar".
  • Gangguan: berlaku apabila dua atau lebih gelombang berbeza bersilang atau bertindih. Secara amnya, mereka mempunyai lintasan yang berlawanan, jadi mereka akan "bertembung" antara satu sama lain. Semakin tinggi kedua gelombang dari segi amplitudnya, semakin besar indeks gangguan.
  • Denyutan: timbul di hadapan dua gelombang frekuensi yang berbeza tetapi sangat dekat, yang tidak dapat dilihat oleh telinga manusia, sehingga ia dianggap sebagai frekuensi tunggal.
  • Kesan Doppler: adalah kesan yang dirasakan apabila peningkatan atau penurunan frekuensi gelombang timbul ketika pemancar dan penerima bergerak lebih dekat atau lebih jauh. Contoh: apabila anda mendengar ambulans atau rondaan datang, ia berlalu pergi dan pergi lagi.

Apa itu pencemaran bunyi

Ini adalah versi akustik dari perubahan persekitaran di ruang tertentu. Apabila terdapat pencemaran bunyi, maka akan difahami bahawa terdapat lebihan suara atau bunyi yang akan mengubah persekitaran.

Apa itu buih akustik

Pada masa ini terdapat pelbagai bahan yang objektifnya adalah untuk mengawal dan mengurangkan kelebihan suara di pelbagai ruang, seperti span atau busa akustik, yang merupakan sejenis poliuretana dengan sifat menyerap tenaga sehingga 100% bunyi kejadian mengikut pekali penyerapannya. Bahan ini terutama digunakan dalam rakaman, radio, televisyen dan studio muzik, di mana, misalnya, nota gitar akustik dapat diambil tanpa gema atau efek gema, sehingga mereka akan "bersih" dari sebarang pencemaran bunyi langsung atau tidak langsung..

Terdapat dua kelas elemen yang dirancang untuk menyerap pada skala tertentu: bahan penyerap bunyi dan elemen selektif atau juga disebut resonator.

Yang pertama digunakan untuk mendapatkan waktu gema yang cukup dalam kegiatan yang dilakukan di ruang angkasa, pengurangan atau penghapusan gema dan penghapusan suara yang mencemarkan di luar laman web. Yang paling banyak digunakan adalah bulu batu bersalut, serat poliester bersalut dan busa resin melamin fleksibel.

Yang kedua adalah yang digunakan ketika ingin mendapatkan penyerapan frekuensi rendah yang besar, mengurangkan masa gema pada dasarnya. Mereka boleh digunakan sebagai makanan tambahan untuk bahan penyerap atau secara berasingan untuk tujuan yang dijelaskan di atas.

Jenis resonator adalah:

  • Membran atau diafragmatik: bahan tidak berpori dan fleksibel, seperti kayu.
  • Rongga sederhana: dibentuk oleh rongga udara tertutup, yang dihubungkan ke bilik dengan bukaan sempit.
  • Rongga rongga berdasarkan panel berlubang: panel bahan tidak berpori dan kaku yang telah digerudi serangkaian lingkaran atau slot, yang akan terletak pada jarak tertentu dari dinding ruangan, sehingga ada ruang udara tertutup yang dibentuk oleh kedua permukaan.

Soalan Lazim mengenai Akustik

Apa maksud akustik?

Ia dikenali sebagai cabang fizik yang bertanggungjawab untuk mengkaji penjanaan, penyebaran dan sifat suara. Dalam pengertian ini, akustik didasarkan pada transmisi, kawalan dan penerimaan gelombang suara yang melintasi jirim, baik itu suara, inframerah atau ultrasound.

Apakah cabang akustik?

Dengan mengambil kira medium penyebaran gelombang dan kegunaan praktikalnya, beberapa cabangnya adalah aeroakustik, akustik seni bina, psikoakustik, bioakustik, akustik fizikal, akustik persekitaran, akustik bawah air, akustik muzik, elektroakustik, akustik fisiologi, akustik fonetik dan makroakustik.

Apa itu muzik akustik?

Ini adalah disiplin yang bertanggungjawab untuk mengkaji hubungan antara sains dan seni muzik. Ini bertanggung jawab atas prinsip-prinsip pelbagai teori muzik, kesulitan suara, penyusunan dan pengoperasian setiap alat muzik, penggunaan sistem rakaman yang betul, transformasi elektronik muzik, kajian persepsi, antara lain.

Bagaimana pencemaran bunyi diukur?

Pengukuran gelombang suara bergantung pada keadaan yang timbul, mereka biasanya diukur sesuai dengan durasi dan kelangsungan kebisingan yang dihasilkan, dan untuk proses ini digunakan meter tingkat suara, yang merupakan perangkat yang bertanggung jawab untuk memastikan kepatuhan terhadap peraturan tentang ketegasan dibenarkan.

Untuk apa span akustik?

Sponge akustik digunakan untuk mengasingkan bunyi berkat kenyataan bahawa ia terdiri dari bahan berliang yang memiliki kemampuan untuk menyerap gelombang bunyi. Ini sering digunakan di studio rakaman, pertukaran telefon dan teater filem, untuk memberikan pengalaman mendengar yang lebih baik.