akustika

akustika (grčki), znanost o zvuku. Proučava nastajanje zvuka, širenje, refleksiju, lom, interferenciju i ogib (fizikalna akustika) i prijam (osjet) zvuka u vezi s organima sluha i govora (fiziološka akustika). Izvori zvuka su titrajuća tijela koja u sredstvu izazivaju longitudinalne zvučne valove koje uho osjeća kao zvuk (napeta žica, glazbena vilica, stup zraka u svirali i dr.). Osnovno obilježje izvora je frekvencija titranja valova Ovisno o načinu titranja koja se prenose kroz sredstvo, zvuk može biti ton, šum, prasak i njihova kombinacija. Ako je frekvencija titranja stalna, radi se o čistom tonu. Visina tona ovisi o frekvenciji. Ako ton sadrži više frekvencija govori se o složenom tonu. On se, prema Fourierovu teoremu, može prikazati kao zbroj sinusnih titranja osnovnom frekvencijom i višim harmonicima. Šum je zvuk potpuno nepravilna titranja. Ljudsko uho zamjećuje zvukove u rasponu frekvencija od 16 herca (Hz) do 20 000 Hz (20 kHz). Ovaj raspon ovisi o starosnoj dobi. Gornja granica starenjem jako opada. Područje ispod 16 Hz zove se infrazvuk, a iznad 20 kHz ultrazvuk. Infrazvuk se istražuje u geofizici, a javlja se pri potresima. Zvuk od preko 20 kHz čuju neke životinje (šišmiši i mačke). Osjet jakosti zvuka u uhu zove se glasnoća zvuka. Ona ovisi o jakosti i frekvenciji zvuka. Razina glasnoće izražava se u fonima. Ona je prema dogovoru jednaka razini jakosti u decibelima (db) za zvuk frekvencije 1000 Hz u području od granice čujnosti do granice bola (tj. od 0 do 130 fona ili decibela). Npr. šaptanje ima jakost od 20 db, bučan govor 60 db, a motor zrakoplova 120 db. Brzina zvučnih valova ovisi o sredstvu kroz koje se valovi šire. Brzina zvuka u zraku, uz standardni tlak (101,3 kPa) i standardnu temperaturu (273,15 K), iznosi 331 m/s, u vodi 1485 m/s, u staklu 5500 m/s, a u čeliku oko 6100 m/s. Ako se izvor i prijamnik zvučnih valova relativno gibaju u odnosu na sredstvo kroz koje se valovi šire, prijamnik registrira promjenu frekvencije (Dopplerov učinak). Valovi zvuka prenose energiju. Energija kroz jediničnu plohu, okomitu na smjer vala, u jedinici vremena jest jakost zvuka (l), a jedinica joj je W/m2. Počeci akustike vezani su uz Pitagorine pokuse s titranjem žica glazbala. Moderna akustika započinje u XIX. stoljeću radovima Hermana Ludwiga Ferdinanda von Helmholtza i Johna Williama Strutta Rayleigha, a važni su i radovi → Vinka Dvořáka, prvoga profesora fizike na obnovljenom Sveučilištu u Zagrebu. Građevna akustika bavi se zaštitom od buke i sprječavanjem vibracija koje uzrokuju zvukove. Općenito su tvari s većom gustoćom bolji zvučni izolatori. Višestruke pregrade pojačavaju zvučno gušenje na višim frekvencijama. Prostorna akustika bavi se pitanjem “dobrog i ugodnog slušanja” u prostorijama. Najvažniji čimbenik koji određuje akustička svojstva neke prostorije jest trajanje odjeka koji nastaje kao rezultat mnogobrojnih refleksija zvučnih valova od ploha u prostoriji. Trajanje odjeka smanjuje se upotrebom apsorpcijskih materijala (npr. tekstila, staklene vune) i s pomoću apsorpcijskih konstrukcija (rezonatora). Na razdiobu intenziteta zvuka po prostoriji djeluju odjek i oblik prostorije. Konkavne plohe koje usmjeravaju zvuk u žarište povećavaju glasnoću na tim mjestima i treba ih izbjegavati.

KOMENTARI i PRIMJEDBE

Za povratne informacije uredništva molimo Vas da ispunite ove rubrike: