Människan är generöst utrustad med naturen för att bekvämt kunna existera och lära sig om världen omkring sig. Han kan se ljusa färger, höra olika ljud, fånga lukter och njuta av smaken av mat. Ett av de mest komplexa sinnesorganen är hörselorganet, tack vare vilket en person kommunicerar och tar emot det mesta av informationen.
En person lever i en permanent värld av ljud, tack vare vilken han får en oumbärlig källa till information om världen som omger honom. Havets brusande och vindens mullret, fågelkvitter, människors samtal och djurens morrande, åskan är ljudkällor i naturen som hjälper en person att anpassa sig till miljön.
Hur hör man?
Om du tittar inuti det mänskliga örat kan du se en hinna som kallas trumhinnan. Den sträcker sig längs tunneln som leder in i örat. Luftvibrationer från en ljudkälla träffar trumhinnan, vilket gör att den också vibrerar. Bakom trumhinnan finns ett benigt utrymme fyllt medtre rörliga ben som kallas malleus, städet och stigbygeln, så namngivna på grund av sin form. Dessa ben fångar upp vibrationer från trumhinnan och börjar svänga.
Djupare i örat finns en cirka 3 cm lång vätskefylld kanal som kallas snäckan. Vibrationer från ben som rör sig skapar vågor i vätskan, som vågor i havet. Som alger under vattnet böljar tusentals hårceller genom vätskan. Dessa celler är fundament alt viktiga för hörseln. Vibrationerna som passerar genom dem driver elektriska impulser som går genom hörselnerven till hjärnan. Hjärnan i sin tur översätter dessa elektriska signaler till musik, röster eller fåglars kvittrande eller kvittrande.
Var kommer ljudet ifrån?
Vad är källan till ljudet? Varje fysisk kropp eller fenomen som svänger med en ljudfrekvens, eftersom vågor som härrör från den uppstår i miljön. Människor gör ljud med hjälp av sina stämband. Om du lägger händerna mot halsen under ett samtal kan du känna vibrationen. Det är nästan alltid möjligt att identifiera ljudkällor. Ljudvågor är som vågor i ett vetefält en blåsig dag. Luftmolekylerna stöter mot varandra och rör sig isär, och vågen som passerar genom luften är bara den rytmiska sammandragningen och expansionen av flödet av luftmolekyler - en sorts vibration. Men andra material bär också ljudvågor, som trä, som också är en ljudkälla. Om du ropar från ena sidan stängdträdörr, kommer den skrikandes stämband att vibrera först, vilket i sin tur får luften att vibrera. Luften får dörrens trä att vibrera, och sedan överförs vibrationen från dörren till luften och vidare, till personen som står på andra sidan dörren. I en grotta absorberar eller överför inte väggar ljud som dörrar gör. De rikoschetterar tillbaka dem som en spegel av ljus. Vissa dalar i Europa är kända för sina ekon. Till exempel kan ett ljud från ett jakthorn upprepas 100 gånger tills det slutligen upphör.
Naturliga källor
Sumret från ett bi eller en fluga, gnisslet från en mygga, stämbanden hos människor och djur anses vara naturliga ljudkällor. Om du sätter ett stort snäckskal till örat, kan du höra ett ljud på avstånd, som påminner om bruset från bränningen, inte utan anledning, återvänder från havet, många tar hem ett skal med ett levande minne av havet. Hur attraktiv denna idé än kan tyckas, har bullret som hörs ingenting med havet att göra. Istället hör örat flera ekon av alla ljud utanför skalet. Naturliga ljudkällor inkluderar prasslet av löv och fågelsång, sorlet från en vår, åska under ett åskväder, gräshoppornas kvittrande och knarrandet av snö under fötterna - uppräkningen av naturliga ljudvågor är oändlig.
Ljudvågsmekanism
Eko är ljudvågor som studsar från en slät yta och når örat. Om du till exempel ropar i en grotta kan duen bråkdel av en sekund senare för att höra din röst studsa från väggarna i grottan och komma tillbaka. Så här fungerar snäckskalet. De bästa exemplen på ljudkällor skulle vara de diskbänkar som har många tomma kammare. De är som rum i ett tomt hus. Väggarna nära diskbänken är släta, vilket gör att ljud nära diskbänken, även de tystaste, upprepas i kamrarna. Allt eko - från människor som pratar, musik eller naturliga ljud - förvandlas till ett dån. Hjärtslaget kan också läggas till det, som plockas upp och slås bort av handfatet. Den vackra effekten av många ekon hörs av ljudet av bränningen.
Ljudkonvertering
Oavsett hur högt en person ropar, efter 100-200 meter kommer ingen att höra honom, förutom att han kommer att skrika i telefonen. Ordet "telefon" är översatt från grekiska som "avlägset ljud". Under ett telefonsamtal omvandlas ljudvågor till elektrisk ström. Under mottagningen sker den omvända processen. En sådan ström kan övervinna alla avstånd och fortplantas i luften som ljudvågor. En mikrofon är inbyggd i luren som reagerar på luftvibrationer som uppstår under ett samtal. Mikrofonen omvandlar dessa vibrationer till växelström. Den fortplantar sig längs telefonlinjens ledningar och når abonnenten i andra änden av linjen. Men eftersom en person inte känner växelströmsvibrationer, är det nödvändigt att förvandla dem till ljudvibrationer som kan höras. Denna funktion utförs av en liten högtalare inbyggd i handenheten. Elektriska vågor påverkar magnetfältet,ändra sin makt. Detta får membranet att vibrera och producerar ljudvågor som identifieras som uppringarens röst.
Vilka vågor hör en person?
Endast vågor som kan höras av människor kallas ljudvågor.
Ljud är mekaniska vågor av ett visst intervall som kan urskiljas av en person. Studier visar att de mänskliga hörselorganen tar emot vågor i intervallet från 16 Hz till 20 000 Hz. Utöver dem finns det vågor vars frekvens är under 16 Hz (infraljud) och över 20 000 Hz (ultraljud). Men de ligger inte inom hörbarhetsområdet och känns inte av en person.
Bilden visar den mänskliga hörselvidden.
Infraljud ultraljud
|_|_|_
0 16–20 20000 Hz
Andra frekvenser kan särskiljas av enskilda djur eller insekter, inklusive fiskar, fjärilar, hundar och katter, fladdermöss, delfiner.
Hur identifierar jag ljudkällan? Källor är alla typer av kroppar som skapar vibrationer med ljudfrekvens (från 16 till 20 000 Hz)
Artificiella källor
Allt som är skapat av människan, och inte av naturen, kan hänföras till konstgjorda ljudkällor, exempel: stämgaffel, klocka, spårvagn, radio, dator. Du kan experimentera hur en ljudvåg skapas. För experimentet behöver du en metalllinjal fastklämd i ett skruvstäd. Om du agerar på linjalen kan du märka vibrationer, men inget ljud kommer att höras. Men samtidigt bildas en mekanisk våg nära linjalen. Vibrationsområdet för linjalen är under ljudfrekvensen, så personen hör inte ljudet. Baserat på denna erfarenhet uppfanns en enhet som kallas stämgaffel i slutet av 1800-talet.
Ljud produceras endast när en kropp vibrerar med en ljudfrekvens. Vågorna går åt olika håll. Det måste finnas ett medium mellan örat och ljudkällan. Det kan vara en gas, en vätska, en fast yta, men det måste säkert vara partiklar som överför vågor. Överföring av ljudvibrationer utförs endast där det finns en sådan miljö. Om det inte finns något innehåll kommer det inte att höras något ljud.
Villkor krävs för att få ljud
För att skapa en ljudvåg måste:
- Källa.
- onsdag.
- Hörapparat.
- Frekvens 16-20000 Hz.
- Intensitet.
Ljuduppfattning är en subjektiv process, som beror på hörselorganets tillstånd och personens välbefinnande. Mikrofoner fungerar på samma princip som öron, bara istället för trumhinnan innehåller mikrofonen en liten, tunn metallplatta fäst på en magnet. När lufttrycket på plattan ändras, vinklar magneten och elektriska vibrationer produceras.
Akustiska prestationer
Förr sparade folk ljud på olika sätt: på vinylskivor, fotografiska filmer eller som magnetiska partiklar på magnetband. Datorn som ljudkälla lagrar information om aktuell nivå, läser regelbundet av nivånspänning och lagra varje värde som ett tal. Numera har nästan alla datorer ett ljudkort, som låter dig spela in och spela upp ljudmeddelanden och musik från externa enheter (mikrofon, bandspelare, CD-skivor) eller bearbeta digital ljuddata inspelad på en digital ljudkälla, informationsmedia (hårddiskar, DVD, CD, Blu-ray-skivor) och mata ut dem till högtalarna.
Utvecklingen av digital teknik står inte stilla. På bara 100 år har ljudets framsteg gått från den mekaniska inspelningens era, från speldosor till den digitala inspelningens era. Framstegen inom akustik är redan fantastiska.
Forskare har hittat ett sätt att överföra data från dator till dator med enbart ljud. En akustisk skalpell som kan separera även en enda cell har skapats, nanoteknologer utvecklar redan ett sätt att ladda en mobiltelefon med hjälp av röst. I framtiden väntar mänskligheten på otroliga upptäckter där ljud kommer att ta en direkt del.
