Ses: Özellikleri, Sesin Nasıl Yolculuğu ve Sesin Yansıması (diyagram ile açıklanmıştır)

Ses: Özellikleri, Sesin Nasıl Yolculuğu ve Sesin Yansıması (diyagram ile açıklanmıştır)!

Bütün uyanık saatlerimizde çok farklı ses türleri duyuyoruz. Bazıları hoş, bazıları hoş değil. Bazıları keskin, bazıları ise bas. Bazıları yüksek, bazıları yumuşak. Seslerin nasıl üretildiğini ve bir sesi neyin karakterize ettiğini tartışacağız.

Ses nasıl üretilir:

Aşağıdaki aktiviteler sesin nasıl üretildiğini anlamanıza yardımcı olacaktır.

1. Çalması için bir tapınak çanına vurun. Çaldığında zile dokunun. Titreşimleri hissedeceksiniz.

2. Bir lastik bandı bir kurşun kalem kutusunun üzerine gerin. Lastik bandın altına iki kurşun kalem bastırın. Gerilmiş lastik bandı parmağınızla çıkarırsanız, bir ses duyarsınız. Ayrıca lastik bandın titreştiğini fark edeceksiniz.

3. Parmaklarınızı hafifçe boğazınıza yerleştirin ve konuşun. Titreşimleri hissedeceksiniz.

4. Şekil 9.2, laboratuvarda ses üretmek için kullanılan bir ayar çatalı göstermektedir. Çatal uçlardan birine kauçuk bir pede vurduğunuzda, ayar çatalı bir ses çıkarır. Çatal bir ses çıkarırken prong'a hafifçe dokunursanız, titreştiğini hissedeceksiniz.

Titreşimli dişi bir kaptaki suyun yüzeyine temas ettirirseniz, dişin sudaki dalgaları kurduğunu göreceksiniz. Tüm bu faaliyetlerde, ses üreten vücut titrer. Titreşimleri durdurursanız, ses durur. Böylece, sesin bir bedenin titreşimleriyle veya bir hareketin hareketiyle üretildiği sonucuna varabilirsiniz.

Sesin Özellikleri:

Üç karakteristik, bir sesi diğerine ayırmamıza yardımcı olur. Bunlar bir sesin yüksekliği, ses tonu ve kalitesidir. Ve bu özellikler sesi üreten titreşimler tarafından belirlenir.

Ses Yüksekliği:

Bir sesin yüksekliğini veya yumuşaklığını ne belirler? Boğazınızı fısıldayarak hissedin ve bağırırken hissedin. Bir sesin yüksekliğinin neye bağlı olduğunu tahmin edebilir misiniz? Aşağıdaki aktivite yardımcı olacaktır.

Aktivite:

Önceki aktivitelerden birinde, gerilmiş bir lastik bant koparmıştınız. Tekrar dene. Küçük titreşimler üretmek ve yaptığı sesi fark etmek için lastik bandı hafifçe takın. Ardından titreşimleri çok daha büyük olacak şekilde sabitleyin. Ses daha mı yüksek?

Titreşimli bir vücut tarafından üretilen sesin yüksekliği, titreşimlerin ne kadar büyük olduğuna bağlıdır. Bunu söylemenin daha bilimsel bir yolu, bir sesin yüksekliğinin, onu üreten titreşimlerin genliğine bağlı olmasıdır.

Titreşimli bir gövdenin titreşimlerinin genliği, vücudun dinlenme konumundan maksimum yer değiştirmesidir (hareket ettiği mesafe). Lastik bant durumunda, içinden çektiğiniz mesafe genliğidir. Ne kadar çok çekersen, genlik o kadar büyük ve ses de o kadar yüksek olur.

Pitch:

Bir sesin perdesi, ne kadar keskin veya bas olduğu ile ilgilidir. Bir ıslık sesi gibi keskin bir ses duyulur. Bir bas davulundaki gibi bir bas sesi düşük ayarlıdır. Bir çocuğun sesinin perdesi bir yetişkinin sesinden daha yüksektir. Perdenin neye bağlı olduğunu görelim.

Lastik bant aktivitesinde, lastik bantı kurşun kalemlerden birinin çevresine dolayarak sıkmaya devam ederseniz sesin nasıl değiştiğini not edin. Lastik bantı sıktıkça daha hızlı titreştiğini ve titreme sesi çıkardığını fark edeceksiniz. Bu yaylı çalgılar için de geçerlidir. Müzisyenler 'enstrümanlarını daha yükseğe ayarlamak' istediğinde veya ses perdesini arttırmak istediğinde, telleri daha hızlı titremelerini sağlamak için sıkılaştırırlar.

Bu nedenle, bir sesin perdesi titreşimlerinin hızına bağlıdır. Titreşimlerin hızı aynı zamanda titreşimlerin sıklığı olarak da adlandırılır. Titreşimli bir gövdenin frekansı, bir saniyede tamamladığı titreşim sayısıdır. SI frekans birimi hertz (sembol: Hz). Titreşimli bir gövde saniyede 10 titreşimi tamamlarsa, frekansı 10 Hz'dir.

Biraz daha araştıralım. Kalemleri birbirine yaklaştırın ve lastik bandı çıkarın. Kalemler arasındaki mesafe azaldıkça, üretilen sesin daha keskin veya daha yüksek perdeli hale geldiğini fark edeceksiniz. Böylece, daha kısa uzunluklar daha yüksek ses çıkarır. Daha sonra, farklı kalınlıktaki lastik bantların ürettiği sesleri karşılaştırın. Kauçuk band ne kadar kalın olursa, üretilen sesin perdesi o kadar düşük olur.

Telli çalgılar:

Yaylı çalgılarda gitar, keman, veena, sitar ve sarod gibi, titreşimli teller (genellikle metal teller) ile ses üretilir. Üretilen sesin frekansı, dizenin uzunluğuna, kalınlığına ve gerginliğine bağlıdır. Daha kalın dizeler daha düşük bir ses tonu üretir ve bir dize uzunluğunu azalttığınızda (bastığınız yere bağlı olarak), ses tonu artar.

Üflemeli çalgılar:

Saksafon, klarnet, shehnai ve flüt gibi rüzgâr enstrümanlarında ses titreyen hava kolonları tarafından üretilir. Bu aletler temelde içi boş borulara benzer (farklı şekillerde) ve müzisyen içine hava sütunu titreştirmek için kendilerine üfler. Üretilen sesin frekansı, ayarlanabilen hava kolonunun uzunluğuna bağlıdır.

Bir bardak şişeyi biraz suyla doldurun. Şişenin ağzından üfleyin ve sesi dinleyin. Şişedeki su seviyesini değiştirin. Sesin perdesi değişiyor mu? Bu, bir rüzgar cihazında ziftin nasıl değiştirildiğine benzer.

Dört veya beş bardak içine farklı miktarlarda su dökün. Onlara bir kurşun kalemle vurun ve aradaki farkı dinleyin (Şekil 9.4). Jal Tarang bu şekilde çalınır.

Vurmalı çalgılar:

Tabla, mridangam, davullar ve bongolar gibi vurmalı çalgılar genellikle metal, ahşap veya kilden yapılmış silindirik bir gövdeye yayılmış bir zara sahiptir. Membranın gerginliği ve alanı üretilen sesin perdesini belirler. Küçük alanlar ve daha gergin membranlar küçültücü sesler çıkarır.

Kalite:

Bir sesin kalitesi ile zengin ya da düz olduğunu kastediyoruz. Bir sitar ve bir sarod aynı frekansta (perde) ve genlikte (ses yüksekliği) sesler üretse bile, seslerin kalitesi farklı olacağından, onları ayrı ayrı anlatabilirsiniz. Aslında, bir vücut titreştiğinde, asla yalnızca bir frekanstan ses çıkarmaz.

Örneğin bir gitarda belirli bir nota çaldığınızda, enstrüman belirli bir frekanstan bir nota üretmez. Diyelim ki, gitar tarafından üretilen temel nota (ses) f frekansına sahip. Aynı zamanda f'nin katları olan frekans sesleri de üretecektir (yani, 2f, 3f, vb.). Üretilen temel ses (f) en gürültülüdür ve temel olarak adlandırılır.

Onunla karıştırılan diğer sesler, temelden ve değişken ses seviyesinden daha yumuşak. Bunlara harmonik denir (temel harmonik olan temel). Aynı nota farklı enstrümanlar üzerinde çalındığında, üretilen temel frekans ya da temel, aynıdır. Ancak, mevcut harmonikler ve bunların göreceli sesleri farklıdır. Bir sesin kalitesini belirleyen şey budur. Genellikle, daha fazla sayıda harmonik varsa, bir ses daha zengindir.

Müzik ve Gürültü:

Kraker patlaması gibi gürültü kulağa hoş gelmiyor. Öte yandan, müzik kulakları memnun ediyor. Gürültü ve müzik arasındaki temel fark, birincisinin düzensiz titreşimler tarafından, ikincisinin de düzenli titreşimler tarafından üretilmesidir. Titreşimlerin frekanslarının (seslerin) birbirleriyle kesin bir ilişkisi olduğunda, onları düzenli olarak adlandırırız.

Hint (sa, re, ga, ma, pa, dha, ni) veya Batılı (do, re, mi, fa, yani, la, ti), müzik üretmek için kullanılan notaların frekanslarının kesin bir ilişkisi vardır. herbiri. Bu ilişkiyi sürdürmede başarısız olduğunuzda müzik uyumsuz, anahtarsız veya besura gibi geliyor.

Gürültü kirliliği:

Gürültü sadece kulaklara zarar vermez. Ayrıca, stres, endişe, uyku bozukluğu ve işitme duyusunda kalıcı hasara neden olabilir. Gürültü kirliliği bağlamında veya gürültünün insan sağlığı üzerindeki zararlı etkileri bağlamında ilgili olan sesin gürültüsüdür. Çok yüksek sesle çalınan müzik bile ses kirliliğine neden olabilir.

Bir sesin yüksekliği desibel olarak ölçülür (sembol: dB). Bir jet uçağı patladığında üretilen ses gibi çok yüksek ses (140-150 dB) kulak zarı patlayabilir. 120-140 dB'lik bir gürültü seviyesi (bir rock konserinde nadir değildir) kulaklara zarar verebilir. 80-90 dB'lik bir gürültü seviyesi (fabrikalarda ve işlek caddelerde olduğu gibi) uzun süre maruz kalması halinde duruşmaya zarar verebilir.

Ne yapabiliriz:

Gürültü kirliliğini azaltmak için yapabileceğimiz bazı şeyler festivallerde hoparlör kullanmaktan kaçınmak ve TV ve müzik sistemlerimizin sesini kısmaktır.

Alınabilecek diğer bazı adımlar şunlardır:

1. Endüstriler yerleşim alanlarından uzağa yerleştirilmelidir.

2. Araç boynuzları yalnızca gerekli olduğunda kullanılmalıdır.

3. Makineler endüstriyel gürültüyü azaltmak için iyi durumda tutulmalıdır. Gürültülü endüstrilerde çalışan insanlar, etkili sonuçlar kullanarak kendilerini koruyabilirler.

Aktivite:

Mahallenizde bir bilinçlendirme kampanyası başlatın. Bir doktora danışabilir ve gürültü kirliliğinin zararlı etkileri üzerine posterler yerleştirebilirsiniz. İnsanları festivallerde kraker patlatmamaya veya hoparlör kullanmamaya ikna etmeye çalışın. Onları televizyonlarının ve müzik sistemlerinin sesini kısmaya ikna etmeye de çalışın.

Ses nasıl hareket eder:

Titreşimli bir vücut tarafından üretilen ses, bir enerji şeklidir. Titreşimli vücut bu enerjiyi etrafındaki hava moleküllerine aktarır, bu daha sonra aynı frekansta titreşime başlar. Bu moleküller, titreşimleri komşu moleküllere vb. İletir. Bu, sesin ses üreten gövdeden her yöne ilerlediği yoldur.

Bir miktar seyahat ettikten sonra, enerji kaybı nedeniyle titreşimler söner. Ses ne kadar yüksek olursa veya titreşimlerin genliği ne kadar yüksek olursa, ölmeden önce onların kat ettiği mesafe o kadar artar.

Sesin seyahat etmek için bir ortama ihtiyacı var:

Ses titreşir, çünkü titreşimli vücut titreşimleri çevresindeki ortamın moleküllerine iletir. Titreşimleri iletecek molekül olmasaydı, seyahat etmezdi. Aşağıdaki aktivite size sesin vakumda seyahat edemediğini gösterecektir.

Vakum pompasına bağlı ve bir tıpa ile sıkıca kapatılmış bir kavanoza ihtiyacınız olacaktır. Bir transistörü (radyo) açın ve kavanozun içine yerleştirin. Transistörün çaldığını duyabileceksiniz. Pompayı çalıştır. Hava dışarı pompalanmaya başladığında ses daha söner. Sonunda, hiç ses duymayacaksınız.

Sesin hızı:

Eşlik eden gök gürültüsü alkışını duymadan önce şimşek çakması gördüğünü fark etmiş olabilirsin. Işık çok hızlı hareket eder (300.000 km / s'de) flaşı neredeyse anında görürsünüz. Ses çok daha yavaş hareket eder, bu nedenle gök gürültüsünün sesi size ulaşması zaman alır.

Ses, havada yaklaşık 340 m / s hızında hareket eder. Su ile çok daha hızlı (yaklaşık 1, 5 km / s'de) hareket eder. Hala katılar arasında daha hızlı hareket eder. Bunun nedeni, moleküllerin katı ve sıvılara havadan daha yakın paketlenmiş olmalarıdır. Moleküller titreşimleri taşıdığından, birbirlerine daha yakın olduklarında daha verimli çalışırlar.

Ses aynı zamanda sıvılardan ve katı maddelerden havadan daha uzaktır. Dahası, sesler havadan değil sıvılardan ve katı maddelerden duyulduğunda daha net ve daha gürültülüdür (yani genlik daha büyüktür). Balinaların birbirleriyle yüzlerce kilometre boyunca bile iletişim kurabilmelerinin nedeni budur.

Aktivite:

Çalar saatten yaklaşık 1 m uzakta durun ve onay işaretini dinleyin. Şimdi masanın kenarından yaklaşık 1 m uzağa yerleştirin, kulağınızı kenara koyun ve dinleyin. Ses daha mı yüksek?

Telefon:

Genel olarak konuşursak, uzak mesafeden ses taşıyabilecek herhangi bir cihaz telefondur. 1860'larda sesin elektrikle taşınabileceği bir cihaz üretmek için ilk çabalar sarf edildi. Erken telefonda, ağızlıkta çizgili bir parşömen sesle titriyordu.

Bu titreşimler, alıcı titreşimde bir parşömen yapan ve bu titreşimler dinleyicinin kulağına ulaşan dalgalanan bir elektrik akımına dönüştürüldü. Ancak, herkes ses taşımak için elektrik kullanmayı düşünmeden çok önce, insanlar telli telefonlar yaptılar. Ayrıca bir tane yapabilirsiniz.

Telefon yapmak:

İki kağıt bardak tabanından delik açın. Deliklerden sert, bükülmüş bir ip veya ince bir tel geçirin. İki ucunda kibrit bağlayarak ipi sabitleyin. Arkadaşınız diğerini dinlerken ipi uzatın ve yumuşak bir şekilde konuşun. Kağıt bardaklar teneke kutulardan daha iyi çalışır, çünkü kağıt daha kolay titreşir.

Hayvanlar tarafından yapılan ve duyulan sesler:

Tüm yüksek hayvanlar (memeliler ve kuşlar) ses telleri yardımıyla sesler vererek birbirleriyle iletişim kurarlar. Alt hayvanlar arasında, kurbağaların ses telleri vardır. Bazı böcekler ses telleri olmasa da çok yüksek sesler çıkarır.

Cırcır böcekleri kanatlarını birbirine sürtünerek cıvıl cıvıl bir ses çıkarırken, çekirgeler arka ayaklarını kanatlarına sürtünerek yüksek bir ses çıkarır. Yılanlar ağzından çıkan havayı zorlayarak hisseder. Arıların, sivrisineklerin ve sineklerin uğultusu kanatlarının titreşiminden kaynaklanır.

Nasıl konuşuyoruz:

Konuşmamıza yardım eden organa gırtlak denir. Farinks ve trakea arasında yatıyor. Solunan hava gırtlak içinden geçtiğinde, içindeki iki doku kıvrılarak titreşerek ses çıkar. Doku kıvrımlarına ses telleri denir. Ayrıca, gırtlak açıklığının boyutunu da kontrol ederler.

Ses telleri gergin ve zayıf olduğunda ve gırtlak ağzı açıldığında daralır, üretilen sesin frekansı artar. Frekans (veya adım) ayrıca ses tellerinin uzunluğuna da bağlıdır. Kadınlar erkeklerden daha yüksek sesle ses çıkarırlar çünkü ses telleri kısadır.

Nasıl duyuyoruz:

Kulaklarımızın yardımı ile duyuyoruz. Her kulak üç bölüme ayrılır - dış, orta ve iç. Ses üreten herhangi bir cismin titreşimleri (başkaları tarafından konuşulan kelimeler dahil), titreşen hava molekülleri tarafından kulaklarımıza iletilir. Bu titreşimler ilk önce dış kulağa ulaşır.

Dış kulak:

Dış kulak görebildiğiniz ve hissedebildiğiniz pinnadan ve açıklığı size görülebilen kulak kanalından oluşur. Ses titreşimleri kulağa ulaştığında, kanalın içindeki hava molekülleri titremeye başlar ve kulak zarı adı verilen gerilmiş bir zara vurur. Kulak zarı, dış kulağı orta kulaktan ayırır.

Orta kulak:

Kulak zarının ötesinde yatan orta kulakta, çekiç, örs ve üzengi olarak adlandırılan üç hassas, kilitli kemik bulunur. Kulak zarı titreşimleri bu kemikleri titretir. Kemikler titreşimleri iç kulağa geçirir.

İç kulak:

İç kulakta, gerçek işitme organı olan koklea adı verilen sarmal bir boru vardır. Bu sıvı dolu tüpün içindeki küçük kıllar, orta kulaktan iletilen titreşimleri toplar. Daha sonra işitsel sinir yoluyla beyine bir sinyal gönderir ve beyin sesleri duymamızı sağlamak için yorum yapar.

Biz ve diğer hayvanların duyduğu şey:

Sesleri yalnızca 20 Hz ve 20.000 Hz frekans aralığında duyabiliriz. 20 Hz'nin altındaki bir frekansın seslerine ultrasonik, 20.000 Hz'in üzerindeki bir frekansa ultrasonik denir. 20 Hz ve 20.000 Hz arasındaki sesleri duyabilsek de, sadece 60-13.000 Hz aralığında sesler üretebiliriz.

Diğer hayvanlar tarafından üretilen ve duyulan seslerin aralığı, bizim tarafımızdan üretilen ve duyulan seslerden farklıdır. Köpekler, kediler, maymunlar ve yarasalar ultrasonik ses duyabilen bazı hayvanlardır. Yunuslar, porpoises ve balinalar ultrasonik titreşimler yapabilir ve duyabilirler.

Düşük frekanslı (duyulabilir) kıvılcımlar, inleme ve ıslıklarla birbirleriyle iletişim kurarlar, ancak ultrasonik titreşimleri kullanarak yollarını bulurlar. Bir hayvan tarafından üretilen sesler aralığı her zaman duyabildiği sesler aralığına uymuyor. Aslında, yılanlar gibi bazı hayvanlar duyamasalar bile ses çıkarabilirler.

Sesin Yansıması:

Işık gibi, ses de farklı malzemelerle yansıtılır, emilir ve farklı uzamalara iletilir. Kumaş, Thermocol, pamuk ve yün gibi yumuşak, gözenekli malzemeler, iyi emiciler ve zayıf ses yansıtıcılarıdır. Beton duvarlar ve metaller gibi sert yüzeyler, iyi bir ses yansıtıcısıdır.

Echoes:

Uzun koridorlarda veya büyük boş salonlarda yankı duymuş olabilirsiniz. Ekolar yansıyan seslerdir. Etrafımızda bol miktarda ses yansıtıcısı olmasına rağmen neden onları sürekli duymuyoruz? Bunun sebebi, iki ses arasındaki farkı, aralarında saniyenin beşte birinin bir zaman atlamalı olması durumunda ayırt edebilmemizdir.

Başka bir deyişle, ses yansımasını ancak yansıtıcı yüzeye vurup geri gelmek için saniyenin beşte birini alırsa duyabiliriz. Sesin hızı 340 m / s olduğundan, saniyenin beşte birinde 340 m / sx (1/15) s = 22.6 m (yaklaşık olarak) hareket eder. Bu, yansıtıcı yüzeyin (22.6 + 2) m veya yaklaşık 11.3 m uzakta olması gerektiği anlamına gelir. Eğer bundan daha yakınsa, yankı iki sesi birbirinden ayırmamız için orjinal sesi çok hızlı takip eder.

Yankıları azaltmak:

Başka bir şey, günlük yaşamda yankıları azaltmaya yardımcı olur. Etrafımızdaki ahşap, giysi ve mobilya gibi eşyaların çoğu, zayıf reflektörler ve iyi ses emicilerdir. Durum böyle olmasaydı, seslerimiz yerden ve duvarlardan yansıyacak ve yeniden yansıtılacaktı, böylece konuşmamızı zorlaştırıyorduk.

Farklı yankılar duyamazdık ama bir rahatsızlık olacaktı. Konferans salonlarında ve tiyatrolarda olduğu gibi yansımayı azaltmak konusunda daha özel olmamız gerektiğinde, duvarları ve tavanları örtmek için özel emici malzemeler kullanıyoruz.

Yankı uygulamaları:

1. Ekolar su altı nesnelerini bulmak ve denizin derinliğini ölçmek için kullanılır. Titreşimler gemilerden gönderilir. Yansıtılan titreşimlerin geri dönmesi için geçen süre, titreşimleri yansıtan nesnenin derinliğini hesaplamaya yardımcı olur.

2. Doktorlar, vücudun iç organlarının resmini çekmek için yankıları kullanır. Bir organın farklı bölümlerinden yansıyan ultrasonik titreşimler, organın görüntüsünün oluşturulmasına yardımcı olur. Tekniğe kalp durumunda ekokardiyografi denir. Ultra-sonografi terimi genellikle diğer organlarda da kullanılır.

3. Yarasalar avlarını bulmak için yankıları kullanır. Ultrasonik titreşimler yayarlar ve avın yankı tarafından geri dönmek için harcadığı zaman arasındaki mesafeyi yargılayabilirler. Porpoises, balinalar ve foklar, yollarını bulmak için yankıları kullanır.