Vă explicăm ce este acustica, care sunt ramurile ei și ce fenomene acustice studiază. De asemenea, ce este poluarea fonică.
Ce este acustica?
acustica este ramură a fizicii ce studiază sunet. Este o științele naturii dedicat înțelegerii fenomenelor de producere, transmitere, control și recepție a sunetului, infrasunetelor și ultrasunetelor, precum și a efectelor acestora în lumea reală.
Acustica definește sunetul ca o vibrație, adică propagarea mecanică a valuri prin materie, fii în stare solidă, lichidă sau gazoasă, și încearcă să descrie această deplasare prin formule și principii matematice.
Este unul dintre stiinte cea mai veche a omenirii, ale cărei începuturi pot fi urmărite încă din Antichitatea clasică, între secolul al VI-lea î.Hr. C. și eu d. C., mai ales în Grecia şi Roma. Primele sale studii formale, efectuate de Pitagora (cca. 569-475 î.Hr.), au avut de-a face cu înțelegerea sunetelor muzicale, pentru a încerca să înțeleagă de ce unele sunete sunt mai frumoase decât altele.
Aristotel (384-322 î.Hr.), cu peste un secol mai târziu, a descoperit că sunetul este compus din contracții și expansiuni ale aerului, iar primul tratat pe această temă a fost scris secole mai târziu de arhitectul roman Vitruvius (80-15 î.Hr.). ), în jurul anului 20 î.Hr. c.
Cu toate acestea, a fost de la Revoluție științifică a Renașterii că legile care guvernează sunetul au început să fie descoperite, grație studiilor corzilor vibrante ale lui Galileo Galilei (1564-1642) și Marin Mersenne (1588-1648).Isaac Newton (1642-1727) li se va alătura mai târziu și mai târziu așa-numiții „giganți” ai acusticii: germanul Hermann Helmholtz (1821-1894) și Lord Rayleigh (1842-1919), printre alți mari oameni de știință care studiază sunetul.
Primele încercări de măsurare a vitezei sunetului în aer, una dintre realizările fondatoare ale acusticii, au fost făcute în secolul al XVII-lea și, deși nu au fost foarte exacte, au relevat că viteza undelor nu depinde de frecvență. În 1738, Academia de Științe din Paris a realizat o măsurare aproape egală cu valoarea gestionată în prezent: 331,29 metri pe secundă.
Astăzi, acustica este o disciplină importantă cu numeroase aplicații tehnice, atât în domeniul arhitectură și urbanism, ca în medicină, art și divertisment și telecomunicatii, și chiar în lumea militară (cum ar fi mecanismul radar).
ramuri ale acusticii
Acustica cuprinde un set variat de subdiscipline sau specializări, dintre care se remarcă următoarele:
- Acustica arhitecturala. Ramura acusticii dedicata studiului miscarii sunetului in cladiri si spatii urbane, pentru a le construi in asa fel incat sa profite de natura sunetului.
- acustica muzicii. Ramură a acusticii dedicată studiului sunetului în context artistic, adică al muzică şi a sunetelor considerate frumoase. Se ocupă atât de instrumente muzicale, cât și de sisteme de acordare pe scară.
- acustica fiziologică. Ramura acusticii dedicata studiului functionarii aparatului auditiv, bolilor, tulburarilor si altor implicatii ale acestuia.
- Electroacustica. Ramură a acusticii dedicată studiului captării, reproducerii, amplificării și producerii sunetului prin dispozitive electronice precum microfoane sau difuzoare.
- acustica subacvatică.Ramură a acusticii dedicată studiului sunetului atunci când este produs și transmis sub apă.
- Psihoacustică. Ramura acusticii dedicata studiului relatiei dintre sunet si mintea umana, adica modul in care reactionam la Oamenii la sunet
- Bioacustica. Ramură a acusticii dedicată studiului sunetului la ființele vii, în special la animale: funcția sunetelor pe care le emit, dispoziția aparatului de vorbire, printre altele.
- Acustica industriala. Ramura acusticii dedicata studiului sunetului generat de activitatile productive umane, formelor de poluare fonica si impactului sunetului in mediul de munca.
fenomene acustice
Sunetul se propagă în mediul fizic sub formă de unde mecanice, ale căror proprietăți le permit să sufere diferite alterări și transformări, cunoscute sub numele de fenomene acustice. Principalele fenomene sunt:
- The reflecţie. Este un fenomen care apare atunci când undele sonore întâlnesc un obiect fizic care îi modifică sau modifică traiectoria inițială, ceea ce produce un efect de rebound care îl poate trimite înapoi la sursa sa originală. În funcție de condițiile în care are loc reflexia, pot apărea și alte fenomene similare, cum ar fi:
- ecoul Este un tip de reflexie a sunetului în care unda revine la emițătorul său după ce lovește o suprafață reflectorizante, în cicluri cu un interval apropiat de 0,1 secunde. Este similar cu efectul produs de ușoară la impactul cu oglinda, returnând o parte din propriile sunete către emițător, ca în peșterile lungi în care ne putem auzi vocea repetată către noi.
- Reverb-ul. Este un fenomen asociat cu reflectarea sunetului, în care un sunet poate fi auzit la timp după ce a încetat să mai emită, adică atunci când emițătorul său este tăcut.Acest fenomen se datorează și persistenței acustice, și este interpretat ca o prelungire a sunetelor inițiale, ca și în cazul zgomotului care însoțește o explozie.
- valuri stătătoare. Este un fenomen care apare atunci când la unda inițială se adaugă o undă reflectată pe aceeași axă, ceea ce modifică proprietățile ambelor și îi crește sau scade amplitudinea, astfel încât sunetul rezultat este foarte diferit de cel emis. Acesta este ceea ce se întâmplă atunci când un microfon înregistrează ieșirea către un difuzor a propriului sunet, adică atunci când părere.
- absorbţie. Este un fenomen care poate fi considerat opusul reflexiei, întrucât în acest caz undele sonore, la întâlnirea cu o barieră fizică, nu își modifică cursul, ci sunt anulate sau neutralizate, fie parțial, fie total. Acest fenomen este folosit pentru izolare fonică a anumitor spații, precum locurile de practică muzicală, împiedicând propagarea undelor mai departe, spre exterior.
- Refracția. Este un fenomen care apare atunci când undele sonore se propagă de la un mediu fizic la altul (de exemplu, din aer în apă sau invers), iar în acest proces viteza și direcția acestora sunt modificate, într-un grad echivalent cu proprietățile fizice. a mediului în care se deplasează. Putem experimenta acest fenomen dacă ne scufundăm într-o piscină și îi ascultăm pe cei care vorbesc la suprafață.
- difracţie. Este un fenomen care apare atunci când undele sonore întâlnesc un obstacol în calea lor, îl înconjoară și transformă suprafața obstacolului într-o sursă de unde secundare (unde difractate), ceea ce face ca sunetul să se împrăștie în mediul înconjurător. Poate apărea și atunci când undele sonore trec printr-o deschidere mică și se răspândesc în noul mediu, cum ar fi atunci când vorbim printr-un tub și vocea noastră iese distorsionată din cealaltă parte.
- Interferența.Este un fenomen care apare din cauza suprapunerii a două unde sonore armonice, care își modifică proprietățile în proces. Când această suprapunere determină un câștig în amplitudine, se numește interferență constructivă; când în schimb amplitudinea se pierde, vorbim de interferență distructivă. Asta se întâmplă atunci când ne aflăm într-un mediu plin de oameni care vorbesc și devine greu să auzim persoana de lângă noi.
- Efectul doppler. Este un fenomen care apare atunci când emițătorul undelor se mișcă rapid față de receptor, fie îndepărtându-se, fie apropiindu-se, iar această mișcare afectează frecvența undelor sonore. Este ceea ce se întâmplă când o ambulanță trece pe lângă noi și sunetul ei caracteristic câștigă frecvență când se apropie și îl pierde când se îndepărtează.
Poluare fonică
Poluarea fonică este emisia continuă de sunete intruzive într-un mediu sau ecosistem, care produc zgomot și împiedică sau împiedică propagarea sunetelor naturale tipice mediului respectiv. Poluarea fonică este foarte vizibilă în orase, unde acumularea de sunete poate deveni intolerabilă și chiar dăunătoare fizic organismului, în timp ce în zonele rurale și sălbatice există o incidență mai mică a undelor sonore deranjante.
Acest tip de contaminare are efecte asupra floră și faună al habitate, și mai ales în stabilitatea psihică a oamenilor, întrucât îi poate induce la stări de agitație, neplăcere, angoasă sau distragere a atenției.