Μη ακουστός ήχος

Ήχος

Ο ήχος είναι μια δόνηση που διαδίδεται ή ταξιδεύει με τη μορφή μηχανικού κύματος σε οποιοδήποτε μέσο. Ένα στερεό μέσο, ένα υγρό μέσο ή ένα αέριο μέσο μπορούν όλα να χρησιμοποιηθούν για τη διάδοση ή τη μεταφορά κυμάτων. Ο ήχος ταξιδεύει ταχύτερα στα στερεά μέσα, ελαφρώς πιο αργά στα υγρά και πιο αργά από όλα στα αέρια. Με άλλα λόγια, κάθε δόνηση που διαδίδεται μέσω ενός υλικού όπως ένα αέριο, υγρό ή στερεό ως ηχητικό ή ακουστό κύμα πίεσης.

Ορίζεται επίσης ως η λήψη από τον εγκέφαλο των κυμάτων ηχητικής πίεσης, καθώς και η αντίληψη, η παρατήρηση και η ερμηνεία του.

Ένα ηχητικό κύμα είναι επίσης το μοτίβο των διαταραχών που δημιουργούνται από την ηχητική ενέργεια που ρέει μακριά από την πηγή του. Τα διαμήκη κύματα είναι ένα άλλο όνομα για τα ηχητικά κύματα. Δηλαδή, οι δονήσεις των σωματιδίων διαδίδονται σε μια διαδρομή που είναι περίπου παράλληλη με τη διάδοση των ενεργειακών κυμάτων. Οι συμπιέσεις και οι αραιώσεις είναι όροι για ζώνες υψηλής και χαμηλής πίεσης, αντίστοιχα.

Χαρακτηριστικά των ηχητικών κυμάτων

Μήκος κύματος: Το μήκος κύματος ενός ηχητικού κύματος είναι η ελάχιστη απόσταση στην οποία μπορεί να ανανεωθεί. Είναι το μήκος ενός μόνο πλήρους κύματος, με άλλα λόγια. Αντιπροσωπεύεται από ένα ελληνικό γράμμα (λάμδα). Το μήκος κύματος ενός ηχητικού κύματος είναι όλο το μήκος μιας συμπύκνωσης και μιας κοντινής αραίωσης. Επιπλέον, το μήκος κύματος είναι η απόσταση μεταξύ των κέντρων δύο διαδοχικών συμπιέσεων ή αραιώσεων.
Πλάτος: Όταν ένα κύμα διέρχεται από ένα μέσο, τα σωματίδια στο μέσο μετατοπίζονται προσωρινά από τις εγγενείς, μη διαταραγμένες θέσεις τους. Το πλάτος ενός κύματος που διαδίδεται σε ένα σύστημα είναι η μέγιστη κίνηση των σωματιδίων από τις αρχικές, μη διαταραγμένες θέσεις τους. Στην πραγματικότητα, το πλάτος χρησιμοποιείται για να δηλώσει το μέγεθος του κύματος. Το μέτρο (m) είναι η μονάδα SI για το πλάτος.
Χρονική περίοδος: Η χρονική περίοδος του κύματος είναι ο χρόνος που χρειάζεται για να σχηματιστεί ένα ενιαίο πλήρες κύμα, βρόχος ή κύκλος. Ένα ολόκληρο κύμα παράγεται τώρα από μια πλήρη ταλάντωση του δονούμενου σώματος. Ως αποτέλεσμα, η χρονική περίοδος αναφέρεται στο χρονικό διάστημα που χρειάζεται για να ολοκληρωθεί μια δόνηση. Αντιπροσωπεύεται από το γράμμα T. Το δεύτερο (s) είναι το πρότυπο μέτρησης του χρόνου. Καθώς η συχνότητα ενός κύματος αυξάνεται, η χρονική περίοδος της κυματομορφής μειώνεται.
Συχνότητα: Η συχνότητα συντονισμού ενός ήχου (ή ήχου) ορίζεται από το φάσμα του, που είναι ο ρυθμός με τον οποίο δονείται. Οι δονήσεις ρέουν μέσω ενός μέσου, όπως ο αέρας, για να παράγουν ήχο, ο οποίος αναγνωρίζεται από το αυτί ή άλλο εξοπλισμό. Στο Hertz, την καθολική μονάδα μέτρησης, μετριέται η συχνότητα των κυματικών ταλαντώσεων που συμβαίνουν σε ένα δευτερόλεπτο (Hz). Για να το θέσω αλλιώς, 1 Hz σημαίνει μια δόνηση κάθε δευτερόλεπτο.
Ταχύτητα ήχου: Ο ρυθμός ή η ταχύτητα με την οποία τα ηχητικά κύματα μεταφέρονται ή ρέουν πάνω από ένα μέσο είναι γνωστή ως ηχητική ταχύτητα. Ο ήχος ταξιδεύει με διαφορετικές ταχύτητες ανάλογα με το μέσο. Τα στερεά έχουν τον ταχύτερο ήχο επειδή τα άτομά τους είναι σφιχτά συσκευασμένα, ενώ τα αέρια έχουν τον πιο αργό ήχο λόγω της χαμηλής μοριακής τους συμπίεσης.

Ακουστός ήχος

Οι συχνότητες μεταξύ 20 Hz και 20 kHz είναι εύκολα ανιχνεύσιμες ή αισθητές από το ανθρώπινο αυτί. Ως αποτέλεσμα, οι ακουστικοί ήχοι είναι ηχητικά κύματα με συχνότητα που κυμαίνεται από 20 Hz έως 20 kHz. Εάν οι διαφορές πίεσης στον αέρα είναι εντός των ορίων της ακουστικής συχνότητας, το ανθρώπινο αυτί είναι ευαίσθητο σε αυτές. Έχουν την ικανότητα να ανιχνεύουν διακυμάνσεις πίεσης μικρότερες από το ένα δισεκατομμυριοστό της ατμοσφαιρικής πίεσης. Τα αυτιά μας επηρεάζονται ή βλάπτονται καθώς μεγαλώνουμε και εκτίθενται στον ήχο για μεγαλύτερες χρονικές περιόδους και το ανώτερο όριο των ακουστικών συχνοτήτων μειώνεται. Η υψηλότερη συχνότητα που μπορεί να ακούσει ένας μέσος μεσήλικας είναι 12-14 kilohertz.

Παραδείγματα ακουστικού ήχου:

Τύμπανα, χορδές κιθάρας και πιρούνια συντονισμού είναι παραδείγματα δονούμενων πηγών που παράγουν ή παράγουν ήχο στο φάσμα συχνοτήτων της ανθρώπινης ακοής που μπορούμε να ακούσουμε.
Τραγούδια που τραγουδιούνται από ανθρώπινες φωνητικές χορδές.
Διαφράγματα ηχείων που παράγουν ήχο ή δυνατή μουσική.
Ηχεία που χρησιμοποιούνται σε εστιατόρια ή σε ειδικές περιστάσεις, όπως γάμους και πάρτι γενεθλίων.
Τα σήματα κινδύνου είναι επίσης ακουστικά, επιτρέποντάς μας να τα εντοπίσουμε.

Μη ακούγεται ήχος

Το ανθρώπινο αυτί είναι ανίκανο να ανιχνεύσει ή να αντιληφθεί ηχητικές συχνότητες μικρότερες από 20 δονήσεις ανά δευτερόλεπτο ή 20 Hz. Ως αποτέλεσμα, οποιοδήποτε ηχητικό κύμα πέφτει κάτω από αυτή τη συχνότητα δεν ακούγεται από τον άνθρωπο. Το ανθρώπινο αυτί δεν μπορεί να ανιχνεύσει ή να αντιληφθεί συχνότητες πέραν των 20.000 δονήσεων ανά δευτερόλεπτο (20 kHz) στο εύρος των υψηλών συχνοτήτων και το πλάτος του ηχητικού κύματος θα καθοριζόταν από την ένταση του ήχου. Ως αποτέλεσμα, οι συχνότητες κάτω από 20 Hz και πάνω από 20 kHz εμπίπτουν στο εύρος συχνοτήτων που δεν ακούγονται. Οι υπέρηχοι είναι ήχοι χαμηλής συχνότητας που το ανθρώπινο αυτί δεν μπορεί να αντιληφθεί ή να ανιχνεύσει. Ο ήχος υπερήχων αναφέρεται σε μη ακουστές συχνότητες στο ανώτερο εύρος.

Παραδείγματα μη ακουστικού ήχου:

Μερικά ζώα, όπως συγκεκριμένα σκυλιά, έχουν την ικανότητα να ακούν θορύβους που είναι μεγαλύτεροι από 20 kHz σε συχνότητα. Οι σφυρίχτρες με συχνότητες μεγαλύτερες από 20 kHz χρησιμοποιούνται από αστυνομικούς, έτσι ώστε μόνο οι σκύλοι να μπορούν να τις ακούσουν ή να τις αντιληφθούν.
Οι συχνότητες που δεν ακούγονται μπορεί να είναι χρήσιμες για διάφορους σκοπούς. Αυτά χρησιμοποιούνται επίσης σε διάφορους τομείς, συμπεριλαμβανομένης της επιστήμης και της ιατρικής.
Όργανα ή εξοπλισμός υπερήχων που χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση και την έρευνα ποικίλων ιατρικών καταστάσεων έχουν συχνότητα μεγαλύτερη από 20 kHz.

Συμπέρασμα

Ο ήχος είναι ένας τύπος ενέργειας που παράγεται από δονούμενα αντικείμενα ή πράγματα. Για να ταξιδέψει ο ήχος, χρειάζεται ένα μέσο. Αυτό είναι γνωστό ως μέσο μετάδοσης και μπορεί να είναι στερεό, υγρό ή αέριο. Όσον αφορά τον ήχο, αναφέρονται δύο διαφορετικά κύματα. Υπάρχουν δύο είδη κυμάτων:τα διαμήκη και τα εγκάρσια. Τα διαμήκη κύματα είναι κύματα που διαδίδονται στην ίδια κατεύθυνση με τα δονούμενα σωματίδια ενός συγκεκριμένου μέσου. Εάν η διαδρομή διάδοσης των κυμάτων είναι κάθετη προς την κατεύθυνση στην οποία δονούνται τα σωματίδια, παράγονται εγκάρσια κύματα. Για να κάνετε ήχο, θα χρειαστείτε μια πηγή.

Ένα ηχείο ήχου που χρησιμεύει ως πηγή για συχνότητες ήχου είναι ένα παράδειγμα αυτού σε πραγματικό χρόνο. Το διάφραγμα του ηχείου δονείται για να παράγει ήχο.