Ang acoustics ay isang sangay ng pisika na pinag-aaralan ang paggawa, paghahatid, pag-iimbak, pang-unawa at pagpaparami ng tunog; Iyon ay, pinag-aaralan nito nang detalyado ang mga alon ng tunog na kumakalat sa pamamagitan ng bagay, na maaaring nasa isang gas, likido o solidong estado, dahil ang tunog ay hindi kumakalat sa isang vacuum. Ang tunog ay ang pangunahing elemento sa acoustics, at binubuo ng mga sound wave na ginawa kapag ang mga oscillation sa presyon ng hangin ay ginawang mekanikal na alon.
Ano ang Acoustics
Talaan ng mga Nilalaman
Ito ang sangay ng pisika na nag- aaral ng produksyon at pag-uugali sa panahon ng paghahatid at patutunguhan ng mga tunog na alon, pati na rin ang kanilang komposisyon. Kapag pinag-uusapan ang tungkol sa kung ano ang acoustics, tumutukoy din ito sa pag-aaral ng mga pisikal na puwang o lugar kung saan napalaganap ang tunog, at maraming mga aplikasyon ito para sa mga kaganapan, studio at mga puwang sa publiko.
Gayundin sa musika, ito ang term na naiintindihan ng paggamit ng mga instrumento na gumagawa ng tunog na acoustically, na iniiwan ang mga de-koryenteng o elektronikong elemento, halimbawa, ang acoustic gitar.
Ano ang pinag-aaralan ng Acoustics
Sila ay may malawak (maximum at minimum na halaga sa kanilang pag-alon), dalas (bilang ng mga oscillations sa bawat segundo o repetitions), bilis (ang oras na elapses mula sa kapag ito ay binuo hanggang umabot sa kanyang receiver), haba (kung gaano katagal ay ang alon o kung anong distansya ang mayroon sa pagitan ng dalawang mga taluktok o lambak dito), panahon (oras ng bawat pag-ikot para sa pag-uulit nito), amplitude (dami ng signal ng enerhiya, hindi nangangahulugang dami), yugto (posisyon ng isang alon na may paggalang sa isa pa) at lakas (dami ng enerhiya ng tunog sa bawat oras bawat mapagkukunan).
Mayroong dalawang uri ng mga alon ayon sa paraan ng kanilang paggalaw sa media: paayon (ang paggalaw ay magiging parallel sa direksyon ng paglaganap) at transverse (ang kilusan ay patayo sa direksyon ng paglaganap).
Sa loob ng hindi pangkaraniwang bagay na kababalaghan, hindi lamang ang tunog na maaaring madaling maunawaan ng tainga ng tao ang pinag-aaralan, kundi pati na rin ang imprastraktura at ultrasound. Ang imprastraktura ay ang mga tunog ng dalas ng tunog na mas mababa kaysa sa pandinig ng tainga ng tao (20 hertz), ngunit para sa ilang mga hayop ay kapansin-pansin at ginagamit bilang komunikasyon sa malalaking distansya; habang ang ultrasound ay ang mga alon na nasa itaas ng pandinig na napansin ng tao, na humigit-kumulang 20,000 hertz.
Para sa pag-aaral na ito, ang tunog ay bumubuo ng isang transportasyon ng enerhiya sa anyo ng panginginig, at ang bilis nito ay nakasalalay sa density ng daluyan at ng temperatura ng hangin. Ang bilis ay magiging mas mataas sa mga solido at likido kaysa sa gas na media (hangin). Ang bilis ng tunog sa hangin ay tungkol sa 344 metro bawat segundo sa tungkol sa 20º C, bagaman para sa bawat karagdagang degree centigrade ng temperatura, ang bilis ng alon ng tunog ay tataas sa isang rate na 0.6 m / s. Sa mga likido, partikular na tubig, ang bilis ay nasa paligid ng 1,440 m / s, habang sa mga solidong tulad ng bakal, ito ay halos 5,000 m / s.
Kasaysayan ng Acoustics
Si Marco Vitruvio Polión (80 / 70-15 AC), Roman arkitekto at inhenyero, ay ang nangunguna sa mga arkitektura ng akustiko, na nagsusulat tungkol sa mga phenomena ng tunog na naganap sa mga sinehan, at salamat dito, mayroong isang tala ng mga aspeto isaalang-alang ang patlang ng acoustic kapag nagtatayo ng mga lugar ng dula-dulaan at musikal.
Nang maglaon, ang inhenyero, pisiko at dalub-agbilang na si Galileo Galilei (1564-1642), ay nagtapos sa mga pag-aaral ni Pythagoras, sa pamamagitan ng pagtukoy sa mga alon na mas malinaw, na nagbubunga ng mga physiological acoustics, at sa pamamagitan ng paglalarawan nito bilang isang pampasigla na binigyang kahulugan ng isip bilang tunog, sa mga sikolohikal na acoustics. Si Marin Mersenne (1588-1648), pilosopo ng Pransya at dalub-agbilang, ay nagsagawa ng mga eksperimento sa bilis ng paglaganap ng tunog; at Isaac Newton (1643-1727), bumalangkas ng bilis ng tunog sa mga solido. Ang pisisista na si John William Strutt (1842-1919), na kilala rin bilang Lord Rayleigh, ay sumulat tungkol sa paggawa ng tunog sa mga string, cymbal, at lamad.
Ang iba pang mga tanyag na tao sa kasaysayan na nag-ambag sa larangan ng tunog ay ang astronomo, dalub-agbilang at pisisista na si Pierre-Simon Laplace (1749-1827), na may mga pag-aaral sa mahusay na paglaganap; Si Hermann von Helmholtz (1821-1894), pisisista at manggagamot, ay pinag-aralan ang ugnayan sa pagitan ng mga tono at dalas; Si Alexander Graham Bell (1847-1922), imbentor at syentista, ay bumuo ng telepono sa pamamagitan ng pagmamasid na ang ilang mga materyales ay maaaring magbago at magdala ng mga tunog na panginginig; Si Thomas Alva Edison (1847-1931), imbentor, nakamit ang pagpapalakas ng mga tunog na panginginig ng tunog sa pagbuo ng ponograpo.
Mga Sangay ng Acoustics
Mayroong maraming mga pag-uuri na, sama-sama, makakatulong na tukuyin kung ano ang acoustics, ayon sa daluyan ng pagpapalaganap ng mga alon at kanilang praktikal na gamit. Ang ilan sa kanila ay:
Mga Acoustics ng Acoustics
Ito ay isang kalabisan na term, bagaman maraming mga tao ang nag-usisa tungkol dito. Naroroon ang Acoustics sa lahat ng mga sangay. Halimbawa, sa mga pisikal na acoustics, na tungkol sa pagtatasa ng mga mabuting kababalaghan, ang mga batas na pinamamahalaan nito, ang pagdadala nito sa pamamagitan ng media at mga katangian nito; habang ang acoustic metrology ay ang namamahala sa pag-calibrate ng mga instrumento upang masukat ang lakas ng tunog upang maitala ang mga dami ng mga ito o makagawa ng mga ito.
Mga Physical Acoustics
Pag-aralan ang tainga at lalamunan, pati na rin ang lugar ng utak na nagbabago ng mga alon. Dito kapwa ang mga tunog na naglalabas, pati na rin ang pang-unawa sa mga ito at karamdaman ay kasama.
Mga Acoustics ng Arkitektura
Ito ay responsable para sa pag - aaral ng acoustics sa mga enclosure at puwang, ang kanilang pag-uugali, kung paano iakma at itakda ang mga puwang na ito para sa pinakamainam na paggamit ng mga katangian ng tunog at magkaroon ng isang mabisang paglaganap sa isang kontroladong espasyo. Ang paghati na ito ay nakatulong upang makabuo ng mga angkop na enclosure para sa hangaring ito, tulad ng acoustic shell.
Mga Industrial Acoustics
Ito ang sangay na responsable para sa pagpapalambing ng mga epekto ng ingay na ginawa ng aktibidad na pang-industriya, upang maprotektahan ang mga manggagawa mula sa polusyon sa ingay at mga pag-atake nito, sa pamamagitan ng ilang uri ng pagkakabukod ng acoustic.
Mga Acoustics sa Kapaligiran
Pag-aralan ang mga tunog na naroroon sa labas, ang ingay sa kapaligiran at ang mga epekto nito sa kalikasan at mga tao. Ang mga ingay na ito ay nabuo ng trapiko, iba't ibang uri ng transportasyon, mga lugar ng negosyo, kapitbahayan at iba't ibang pang-araw-araw na gawain ng tao. Itinataguyod ng sangay na ito ang pamamahala at pagkontrol ng ingay, upang mabawasan ang polusyon sa ingay.
Polusyon sa Acoustic
Mga Acoustics ng Musika
Ito ang nag- aaral ng tunog na ginawa ng mga instrumentong pangmusika, kanilang kaliskis, kuwerdas, katinig. Iyon ay, ang pag-tune ng sukat ng pareho. Bilang karagdagan sa nabanggit na, may iba pang mga sangay, tulad ng:
- Aeroacoustics (tunog na ginawa ng kilusan sa hangin)
- Psychoacoustics (pang-unawa ng tao sa tunog at mga epekto nito)
- Bioacoustics (pinag-aaralan ang pandinig sa mga hayop at pag-unawa sa kanilang pang-unawa)
- Underwater (pagtuklas ng mga bagay na may tunog, tulad ng mga radar)
- Slectroacoustics (nag-aaral ng mga elektronikong proseso para sa pagkuha at pagproseso ng tunog)
- Phonetics (acoustics ng pagsasalita ng tao)
- Macroacoustics (pag-aaral ng malakas na tunog)
- Ultrasonic (pag-aaral hindi maririnig ang tunog ng mataas na dalas at ang mga application nito)
- Vibratory (pag-aaral ng mga system na mayroong masa at pagkalastiko na maaaring magsagawa ng mga paggalaw ng oscillatory)
- Struktural (pinag-aaralan ang tunog na nagpapalaganap sa pamamagitan ng mga istraktura sa anyo ng mga panginginig), bukod sa iba pa.
Acoustic Phenomena
Ang mga ito ang mga pagbaluktot sa mga sound wave, sanhi ng mga hadlang o pagkakaiba-iba na mayroon sa medium ng pagpapalaganap na nakakaapekto sa kanilang mga katangian. Kabilang sa mga acoustic phenomena na ito ay:
- Pagninilay: ito ay kapag ang tunog ng alon ay nakakatugon sa isang solidong balakid at sanhi ito upang lumihis mula sa orihinal na kurso nito, na lumilikha ng isang "bounce" na epekto, na pinapayagan itong bumalik sa daluyan na nagmula.
- Echo - Nangyayari kapag ang isang alon ay tumalbog at masasalamin sa paulit-ulit na mga pag-ikot sa agwat ng humigit-kumulang na 0.1 segundo. Upang mapansin ito, ang pinagmulan ng tunog at ang ibabaw na sumasalamin nito, ay dapat na ihiwalay ng hindi kukulangin sa 17 metro.
- Reverberation: Ito ay isang hindi pangkaraniwang bagay na katulad ng echo, na may pagkakaiba na ang oras ng pag-uulit ay mas mababa sa 0.1 segundo, at ang nagresultang epekto ay isang matagal na tunog. Sa kasong ito, ang mapagkukunan at ang sumasalamin na ibabaw ay dapat na mas mababa sa 17 metro ang layo.
- Pagsipsip: ay kapag ang alon ay umabot sa isang ibabaw at ito ay nag-neutralize o sumisipsip ng bahagi nito at ang natitira ay masasalamin. Ang mga acoustic panel na ginamit sa mga studio ay may ari-arian na ito, kahit na halos ganap silang sumisipsip ng tunog.
- Reaksyon: sila ang mga curvature na kinukuha ng isang tunog kapag pumasa ito mula sa isang daluyan patungo sa isa pa, at ang direksyon at bilis nito ay nakasalalay sa temperatura, density at pagkalastiko ng medium ng pagpapalaganap.
- Diffraction: ay kapag ang isang alon ay nakatagpo ng isang balakid na mas maliit kaysa sa haba nito sa daanan nito, na kung saan ay sanhi ito upang palibutan ito at ang alon upang "maghiwalay".
- Pagkagambala: nangyayari kapag ang dalawa o higit pang magkakaibang mga alon ay lumusot o magkakapatong. Pangkalahatan, nagdadala sila ng kabaligtaran ng mga pinagdaanan, kaya't "mababangga" nila sa isa't isa. Ang mas pantay na parehong alon ay may mga tuntunin ng amplitude, mas malaki ang index ng pagkagambala.
- Mga pulso: lumitaw ang mga ito sa pagkakaroon ng dalawang mga alon ng iba't ibang mga frequency ngunit napakalapit, na kung saan ay hindi mahahalata sa tainga ng tao, kaya't ito ay napansin bilang isang solong dalas.
- Doppler effect: ay ang isang na napapansin kapag ang isang pagtaas o pagbaba sa dalas ng isang alon ay nagmula kapag ang emitter at ang receiver ay lumipat ng mas malapit o mas malayo. Halimbawa: kapag nakarinig ka ng darating na ambulansya o patrol, dumadaan ito at muling nagmamaneho.
Ano ang polusyon sa ingay
Ito ang bersyon ng acoustic ng pagbabago ng isang kapaligiran sa isang tiyak na puwang. Kapag may polusyon sa ingay, mauunawaan na mayroong labis na tunog o ingay na babaguhin ang kapaligiran.
Ano ang foam ng acoustic
Mayroong dalawang klase ng mga elemento na idinisenyo upang sumipsip sa isang tiyak na sukat: mga materyales na nakahihigop ng tunog at mga piling elemento o tinatawag ding mga resonator.
Ang dating ay ginagamit upang makakuha ng sapat na mga oras ng pagbobola sa mga aktibidad na isinasagawa sa kalawakan, ang pagbawas o pag-aalis ng mga echoes at para sa pag-aalis ng maruming ingay sa labas ng site. Ang pinakalawak na ginamit ay pinahiran na lana ng bato, pinahiran na polyester fiber at may kakayahang umangkop na melamine resin foam.
Ang mga segundo ay ang ginagamit kapag naghahanap upang makakuha ng isang mahusay na pagsipsip ng mababang mga frequency, binabawasan ang mga oras ng pagbagsak sa prinsipyo. Maaari silang magamit bilang mga pandagdag upang sumipsip ng mga materyales o magkahiwalay para sa hangaring inilarawan sa itaas.
Ang mga uri ng mga resonator ay:
- Membrane o diaphragmatic: di-puno ng butas at nababaluktot na mga materyales, tulad ng kahoy.
- Simpleng lukab: nabuo ng isang saradong lukab ng hangin, na konektado sa silid sa pamamagitan ng isang makitid na pagbubukas.
- Ang lukab ng lukab batay sa mga slotted panel: panel ng di-buhaghag at matibay na materyal na na-drill ng isang serye ng mga bilog o puwang, na matatagpuan sa isang tiyak na distansya mula sa dingding ng silid, upang may puwang saradong hangin na nabuo ng parehong mga ibabaw.
