nehéz elképzelni a világot hang nélkül, mivel annyira támaszkodunk rá. Ez az első dolog, amit reggel hallunk, legyen az a madarak vagy az ébresztőóra. A hang minden körülöttünk-amikor az emberek beszélnek, amikor tévét nézünk vagy zenét hallgatunk stb. Lehet, hogy ez az utolsó dolog, amit elalvás előtt hall, ha a szomszéd hangos vagy a kutyák ugatnak.
hogyan terjed a hang?
ez egy lenyűgöző dolog, és bár a kérdés egyszerűnek tűnik, a válasz meglehetősen bonyolult. A legegyszerűbb szavakkal a hang rezgések által létrehozott energia.
azonban sokkal több van benne, ezért győződjön meg róla, hogy folytatja az olvasást. Beszélünk arról, hogy mi a hang, hogyan utazik, mi megy keresztül a legjobban és még sok más.
ez egy lenyűgöző dolog, és bár a kérdés egyszerűnek tűnik, a válasz meglehetősen bonyolult. A legegyszerűbb szavakkal a hang rezgések által létrehozott energia.
azonban sokkal több van benne, ezért győződjön meg róla, hogy folytatja az olvasást. Beszélünk arról, hogy mi a hang, hogyan utazik, mi megy keresztül a legjobban és még sok más.
mi is pontosan a hang?
a rezgés által termelt energiáról beszélünk. Gondolj arra, hogy mi történik, ha megütsz egy dobot. A bőre olyan gyorsan rezeg, hogy a levegő rezegjen. A levegő ezután mozog, és hordozza az energiát mindenütt a dob körül.
a hang fizikai folyamata az, ami létrehozza és elküldi a levegőben. A pszichológiai folyamat az, ami az agyunkban és a fülünkben történik. Ez átalakítja az energiát, amit aztán zajnak, zenének, beszédnek stb.
a hang, hasonlóan a fényhez, a forrásából származik. A különbség az, hogy a hang nem tud áthaladni a vákuumban. Át kell haladnia valamin, például üvegen, levegőn, vízen, fémen stb.
the science behind sound
érdekes módon a hang, a fény és a víz hasonlóan viselkedik. Észrevetted már, hogy a tengerparti hullámok soha nem azonosak? Egyesek nagyobbak, míg mások nagyobb hatalommal rendelkeznek. Ennek oka az, hogy az őket hordozó energia gyakran különböző szinteken van.
ugyanez történik a hanggal és a fénnyel is. Próbáltad már visszaverni a fényt a tükörből? Hasonló módon tükrözheti a rezgést is, amelyet visszhangként ismerünk. A visszhang az az energia, amely a falba utazik, mielőtt visszapattan a fülébe. Mindannyian tudjuk, hogy a visszhang nem közvetlenül a hang után következik be, mivel időbe telik az energia utazása.
egy dolgot meg kell emlékezni, hogy ezek a hullámok elveszítik energiájukat. Ez az oka annak, hogy eddig csak nyugodt időjárási napokon lehet hallani. Ha a szél túl erős, akkor valószínűleg nem hallja a zajos klubot a másik utcában, bár nyugodt időben jól hallja. Ez azért van, mert a szél eloszlatja az energiát.
Hangjellemzők
sebessége leginkább a környezeti feltételektől és a közeg sűrűségétől függ. A közeg lehet vékony vagy vastag, amely meghatározza, hogy az energia milyen gyorsan halad át rajta. A frekvencia a forrás által termelt rezgések teljes száma.
a hosszú hullámhosszú hanghullámok azok, amelyeket alacsony hangmagasságnak ismerünk. A rövid hullámhosszúak azok, amelyeket magas hangmagasságnak nevezünk.
hogyan jön létre a hang?
minden fizikai tárgy rezgést okoz, amikor a levegőben mozog. Ez hullámok létrehozásához vezet a levegőben,amelyek aztán továbbra is hangformaként haladnak.
hasonlóan a fent említett dobpéldához, hangszálaink is rezegnek, amikor beszélünk. Ez a rezgés a levegőben, a szilárd közegekben és a folyadékban történik. Ezek a rezgések nagy távolságot tudnak megtenni, ami történik az acélvasút vonataival. Tudja, hogy hallja a vonat közeledését, még akkor is, ha még messze van? Ez a rezgés.
hogyan haladnak a hanghullámok?
a rezgések szobahőmérsékleten 343 m/s sebességgel haladnak át a levegőn. Ez a vízen keresztül 1482 m/s-ig, az acélon pedig 5960 m/s-ig terjed. Ha gáznemű közeg, a hang lassan megy, mert a molekulák lazán kötődnek.
nagy távolságot kell megtenniük, amely esetben gyakran ütköznek más molekulákkal. Amikor ez egy szilárd közeg, az atomok sokkal szorosan vannak csomagolva, így a gyorsan haladnak. Ha a közeg folyékony, a töredékek nem lesznek olyan szorosan összekapcsolva, így a hullámok nem mozognak olyan gyorsan, mint a szilárd közegeken keresztül.
a hangsebesség
Hallottál már arról, hogy valaki azt mondta, hogy egy repülőgép áttörte a hangkorlátot? Tudod, hogy ez mit jelent?
ez azt jelenti, hogy a repülőgép olyan gyorsan ment, hogy felülmúlta ezeket a nagy intenzitású hullámokat. A repülőgép ezután hangot ad, amelyet hangrobbanásnak hívnak. Ez az, amiért a hang jön neked, mielőtt valaha is látni egy sík fel az égen.
nincs egyetlen módja annak, hogy megmondja, milyen gyorsan halad. Minden a közegtől függ, mivel különböző sebességgel mozog folyékony, szilárd és gáz közegben. Sebessége attól függ, hogy milyen sűrű a közeg.
a zaj körülbelül 15-ször gyorsabban halad át az acélon, mint a levegőn, és körülbelül 4-szer gyorsabban a vízen, mint a levegőn. Pontosan ez az oka annak, hogy a tengeralattjárók SZONÁRT használnak, és ezért szinte lehetetlen megmondani, honnan jön a zaj, ha a tengerben úszunk.
a hang különböző gázokon keresztül is eltérő módon halad. Ha a levegő meleg, akkor sokkal gyorsabban halad, mint a hideg levegőben. A héliumban 3x gyorsabban mozog, mint a közönséges levegőben. Ismered azokat a vicces hangokat, amikkel héliumot lélegzel be? Ez azért történik, mert a hullámok gyorsabban és magasabb frekvencián haladnak.
hogyan halljuk a hangot?
a fülünkkel hallunk egy látszólag egyszerű, valójában meglehetősen összetett folyamat során. A lenyűgöző orgona lehetővé teszi számunkra, hogy mindenféle hangot halljunk különböző frekvenciákon és távolságokon.
a hullámok a külső fülből és a hallójáraton keresztül haladnak. Ez a dobhártya rezegését okozza, ami az oxigén mozgását okozza. A rezgések az ovális ablakkal együtt mozognak a belső fül folyadékán keresztül, amely sok apró szőrsejtet stimulál. Ennek eredményeként a rezgések elektromos impulzussá alakulnak át, amelyet agyunk hangként érzékel.
hogyan halad át a hang egy folyadékon?
a hang mindig hullámokban halad, függetlenül attól, hogy gázon, folyadékon vagy szilárd közegen megy keresztül. A részecskék egymással ütköznek. Ez egy dominóhatás, mivel az egyik részecske ugyanúgy eltalálja a másikat, mint a hő is.
a hullámok nem merev mintázatúak az űrben, amikor folyadékon keresztül kell haladni. A molekulák közötti kötés általában sokkal gyengébb, és folyamatosan megszakad és újra kialakul. Miután a nyomás legalább egy kicsit megemelkedett, a folyadék a részecskéket alacsonyabb nyomású területekre mozgatja. Ezek a molekulák ezután megnyomják azokat, amelyek már ott vannak, ami a nyomás növekedését okozza a területen.
a molekulák tehetetlenséggel rendelkeznek, ezért általában messzebbre mennek, mint amennyi a nyomás kiegyenlítéséhez szükséges. A folyamat addig ismétlődik, amíg a hullámok el nem viszik az energiát. A legjobb példa erre a több hullám, amely szétterül, ahonnan egy sziklát dob a vízbe.
hogyan terjed a hang a gázon keresztül?
a gázok a folyadékokhoz hasonlóan reagálnak. Mivel kevésbé sűrűek, a gázok jobban összenyomhatók. A hang gyorsabban terjed, ha az anyagok kevésbé sűrűek és tömörebbek. Az összenyomhatóság változása jelentősebb hatással van a hullámra, mint amikor a sűrűség megváltozik.
összefoglalva, a hang sokkal lassabban halad a gázon keresztül, mint a folyadékokon, még akkor is, ha ugyanaz az anyag.
miért produkálnak különböző hangszerek különböző hangokat?
ha valaha is gondoltál arra, hogy mi a hang, és hogyan utazik, akkor valószínűleg a hangszerekre is gondoltál. Ezek mind lényegében ugyanaz a dolog, termelő hanghullámok azonos frekvenciájú és amplitúdójú. Szóval hogyan hangzik más?
a legtöbb ember azt gondolja, hogy a hullámok azonosak, de a műszerek eltérően rezegnek egymástól. Az igazság azonban az, hogy a hullámok nem azonosak. Minden hangszer sok-sok különböző hullámot produkál egyszerre. Az alaphullám az alaphullám, és az, amelynek meghatározott amplitúdója és hangmagassága van. A magasabb hangú hangok harmonikusok, más néven felhangok. Minden felhangnak van egy frekvenciája, amely magasabb, mint az alap.
ez azt jelenti, hogy minden hangszer alapfrekvenciákat és felhangokat hoz létre, amelyeket hangszínnek neveznek. Ezeknek a hullámoknak a kombinációja olyan formát ad, amely minden hangszer egyedi hangját adja. Pontosan ezért minden eszköz más.
van egy másik ok, és az, hogy az amplitúdó minden hullám egyedileg változik másodpercenként. A fuvola gyors hangokat produkál, amelyek hamarosan meghalnak, míg a zongora rezgései lassan halnak meg, mivel ezek felépítése is hosszabb időt vesz igénybe.
visszaverődés
a hang mindig visszaverődik egy adott felületről, ugyanabban a szögben, ahogyan eltalálja. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy a hangot ívelt visszaverődésekkel fókuszáljuk, ugyanúgy, mint az ívelt tükröket a fény fókuszálásához.
biztosan hallottál már a suttogó galériákról, a szobákról, ahol egy ponton suttoghatsz egy szót, amelyet aztán egy másik ponton hallhatsz elég messze. A reflexiót használjuk a hang fókuszálására, amikor tölcséres kézzel és megafonnal beszélünk.
a reflexió azonban komoly problémát jelenthet az előadótermekben és a koncerttermekben. Ha egy csarnokot nem a megfelelő módon terveztek meg, akkor az első szó, amelyet valaki a mikrofonban mond, másodpercekig visszhangozhat. Ha továbbra is beszélnek, akkor minden szó visszhangzik, ami egy egész rendetlenséget okoz. Ugyanez történik a zenével is.
a problémát általában a fényvisszaverő felületek fedésére használt hangelnyelő anyagokkal oldják meg. Akusztikai csempe, drapériák, kendők és sok más anyag segíthet. Ezek mind porózusak, lehetővé téve a hullámok bejutását a kis levegővel töltött terekbe, és ugrálnak bennük, amíg az energiát el nem költik.
érdekes módon egyes állatok hangvisszaverődést is használnak az echolokációhoz. A látás érzése helyett a hallásra támaszkodnak. Az olyan állatok, mint a fogazott bálnák és denevérek, képesek olyan hangokat kibocsátani, amelyek meghaladják a hallási korlátainkat, és akár 200 000 Hz-esek is lehetnek. A denevérek még akkor is hallják és megtalálják a szúnyogot, ha teljes sötétségben van.
refrakció
amikor egy hullám egy bizonyos szögben megy egyik anyagból a másikba, mindig megváltoztatja a sebességet. Ez okozza a hullámfront hajlítását, amelyet refrakciónak neveznek.
a legjobb módja annak, hogy megértsük, egy fizikai laborban van, ahol lencse alakú ballont használnak, szén-dioxiddal töltik meg, és fókuszálják a hanghullámot.
diffrakció
amikor a hullámok áthaladnak egy gáton vagy annak körül, akkor annak széle másodlagos hangforrássá válik, amely azonos hullámhosszú és frekvenciájú hullámokat küld.
ezek a hullámok aztán szétterjednek, és ezt nevezzük diffrakciónak. Ez egy szórakoztató jelenség, mert lehetővé teszi számunkra, hogy hangokat halljunk a sarkok körül, annak ellenére, hogy a hanghullámok valójában egyenes vonalban haladnak.
interferencia
interferencia lép fel minden alkalommal, amikor a hullámok kölcsönhatásba lépnek. Az előadótermekben a hangok közötti interferencia olyan holtpontokat hozhat létre, amelyekben a tisztaság és a hangerő gyenge. Javíthatja azonban a nézőtér akusztikáját, ha elrendezi a fényvisszaverő felületeket, így a zajszint növekszik ott, ahol a közönség ül.
amikor a két zavaró hullám különböző frekvenciájú, váltakozva csökkenő és növekvő intenzitású hangot hoz létre. Azokat a pulzációkat, amelyeket akkor hallunk, ütemeknek nevezzük. Ez lehet használni, hogy az előnyt, és valami zongora turners csinálni minden alkalommal. Addig állítják a húr hangját a szokásos hangvillához képest, amíg már nem hallja a ritmust.
hogyan használjuk a hangot?
a hangnak hatalmas szerepe van az életünkben, és minden nap támaszkodunk rá. Az állatok valószínűleg még jobban függenek tőle, mivel túlélésre használják. Hangokat cserélnek, hogy kommunikáljanak vagy elriasszák a lehetséges fenyegetéseket és a különböző ragadozókat.
az emberek egy kicsit többet fejlesztettek ki, ezért nyelvet használunk. Azonban minden nyelv és minden szó lényegében egy hang, amelyet kommunikálunk.
számos különböző hangtechnológia és hangszer létezik, amelyek sokféle hangot produkálnak. Olyan technológiákat is kifejlesztettünk, amelyek lehetővé teszik hangok rögzítését MP3-ra, kompakt lemezekre, memóriakártyákra stb.
az emberek magas frekvenciájú hangokat is használnak, más néven ultrahangot, a fogak tisztításától a csecsemő méhben történő ellenőrzéséig.