Či už zvuk. Je vo vesmíre zvuk? Cestuje zvuk vo vesmíre? Šírenie zvukových vĺn, fáza a antifáza

Zvuky patria do sekcie fonetiky. Štúdium zvukov je súčasťou každého školského vzdelávacieho programu v ruskom jazyku. Oboznámenie sa so zvukmi a ich základnými charakteristikami sa vyskytuje v nižších ročníkoch. Podrobnejšie štúdium zvukov so zložitými príkladmi a nuansami prebieha na strednej a strednej škole. Táto stránka poskytuje len základné znalosti podľa zvukov ruského jazyka v komprimovanej podobe. Ak potrebujete študovať štruktúru rečového aparátu, tonalitu zvukov, artikuláciu, akustické zložky a ďalšie aspekty, ktoré presahujú rámec moderných školských osnov, pozrite si špecializované príručky a učebnice fonetiky.

čo je zvuk?

Zvuk, rovnako ako slová a vety, je základnou jednotkou jazyka. Zvuk však nevyjadruje žiadny význam, ale odráža zvuk slova. Vďaka tomu slová od seba rozlišujeme. Slová sa líšia počtom zvukov (port - šport, vrana - lievik), súbor zvukov (citrón - ústie rieky, mačka - myš), sled zvukov (nos - spánok, krík - klopanie) až po úplný nesúlad zvukov (loď - motorový čln, les - park).

Aké sú tam zvuky?

V ruštine sú zvuky rozdelené na samohlásky a spoluhlásky. Ruský jazyk má 33 písmen a 42 zvukov: 6 samohlások, 36 spoluhlások, 2 písmená (ь, ъ) neoznačujú zvuk. Nesúlad v počte písmen a hlások (nepočítajúc b a b) je spôsobený tým, že na 10 samohlások pripadá 6 hlások, na 21 spoluhláskových písmen 36 hlások (ak berieme do úvahy všetky kombinácie spoluhláskových hlások). : hluchý/hlas, mäkký/tvrdý). Na písmene je zvuk označený v hranaté zátvorky.
Neexistujú žiadne zvuky: [e], [e], [yu], [i], [b], [b], [zh'], [sh'], [ts'], [th], [h ], [sch].

Schéma 1. Písmená a zvuky ruského jazyka.

Ako sa vyslovujú zvuky?

Zvuky vyslovujeme pri výdychu (iba v prípade citoslovca „a-a-a“, vyjadrujúceho strach, zvuk sa vyslovuje pri nádychu.). Rozdelenie hlások na samohlásky a spoluhlásky súvisí s tým, ako ich človek vyslovuje. Samohlásky sú vyslovované hlasom v dôsledku vydychovaného vzduchu prechádzajúceho cez napäté hlasivky a voľne vychádzajúceho cez ústa. Spoluhláskové zvuky pozostávajú z hluku alebo kombinácie hlasu a hluku v dôsledku skutočnosti, že vydychovaný vzduch narazí na prekážku vo svojej ceste v podobe luku alebo zubov. Samohlásky sa vyslovujú nahlas, spoluhlásky sa vyslovujú tlmene. Osoba je schopná spievať samohlásky svojim hlasom (vydychovaný vzduch), zdvíhaním alebo spúšťaním zafarbenia. Spoluhlásky nemožno spievať, vyslovujú sa rovnako tlmene. Tvrdé a mäkké znaky nepredstavujú zvuky. Nedajú sa vysloviť ako samostatný zvuk. Pri vyslovovaní slova ovplyvňujú spoluhlásku pred sebou, čím sa stáva mäkkým alebo tvrdým.

Prepis slova

Prepis slova je záznam hlások v slove, teda vlastne záznam toho, ako sa slovo správne vyslovuje. Zvuky sú uzavreté v hranatých zátvorkách. Porovnaj: a - písmeno, [a] - zvuk. Mäkkosť spoluhlások je označená apostrofom: p - písmeno, [p] - tvrdý zvuk, [p'] - mäkký zvuk. Znelé a neznelé spoluhlásky sa nijako písomne ​​neuvádzajú. Prepis slova sa píše v hranatých zátvorkách. Príklady: dvere → [dv’er’], tŕň → [kal’uch’ka]. Niekedy transkripcia označuje stres - apostrof pred zdôraznenou samohláskou.

Neexistuje jasné porovnanie písmen a zvukov. V ruskom jazyku existuje veľa prípadov nahradenia samohlások v závislosti od miesta stresu slova, nahradenia spoluhlások alebo straty spoluhláskových zvukov v určitých kombináciách. Pri zostavovaní prepisu slova sa berú do úvahy pravidlá fonetiky.

Farebná schéma

Vo fonetickej analýze sú slová niekedy nakreslené pomocou farebných schém: písmená sú namaľované rôznymi farbami v závislosti od toho, aký zvuk predstavujú. Farby odrážajú fonetické vlastnosti zvukov a pomáhajú vám predstaviť si, ako sa slovo vyslovuje a z akých zvukov pozostáva.

Všetky samohlásky (prízvučné aj neprízvučné) sú označené červeným pozadím. Iotované samohlásky sú označené zeleno-červenou farbou: zelená znamená mäkký spoluhláskový zvuk [й‘], červená znamená samohlásku, ktorá za ním nasleduje. Spoluhlásky s tvrdými zvukmi sú zafarbené modrou farbou. Spoluhlásky s jemnými zvukmi sú zafarbené na zeleno. Mäkké a tvrdé znaky sú natreté sivou farbou alebo nie sú natreté vôbec.

Označenia:
- samohláska, - iotovaný, - tvrdá spoluhláska, - mäkká spoluhláska, - mäkká alebo tvrdá spoluhláska.

Poznámka. Modro-zelená farba sa nepoužíva v diagramoch fonetickej analýzy, pretože spoluhláskový zvuk nemôže byť mäkký a tvrdý súčasne. Modro-zelená farba v tabuľke vyššie sa používa len na demonštráciu toho, že zvuk môže byť mäkký alebo tvrdý.

Priestor nie je homogénna ničota. Medzi rôznymi objektmi sú oblaky plynu a prachu. Sú to pozostatky po výbuchoch supernov a miesto vzniku hviezd. V niektorých oblastiach je tento medzihviezdny plyn dostatočne hustý na šírenie zvukových vĺn, no pre ľudský sluch sú nepostrehnuteľné.

Je vo vesmíre zvuk?

Keď sa predmet pohne – či už je to vibrácia gitarovej struny alebo vybuchujúci ohňostroj – pôsobí to na okolité molekuly vzduchu, akoby ich tlačil. Tieto molekuly narážajú do svojich susedov a tie zasa do ďalších. Pohyb sa šíri vzduchom ako vlna. Keď sa dostane do ucha, človek to vníma ako zvuk.

Keď zvuková vlna prechádza vzduchom, jej tlak kolíše hore a dole, ako morská voda pri búrke. Čas medzi týmito vibráciami sa nazýva frekvencia zvuku a meria sa v hertzoch (1 Hz je jedna oscilácia za sekundu). Vzdialenosť medzi najvyššími tlakovými vrcholmi sa nazýva vlnová dĺžka.

Zvuk sa môže šíriť iba v prostredí, v ktorom vlnová dĺžka nie je väčšia ako priemerná vzdialenosť medzi časticami. Fyzici to nazývajú „podmienečne voľná cesta“ - priemerná vzdialenosť, ktorú molekula prejde po zrážke s jednou molekulou a pred interakciou s ďalšou. Husté médium teda môže prenášať zvuky s krátkou vlnovou dĺžkou a naopak.

Zvuky s dlhými vlnovými dĺžkami majú frekvencie, ktoré ucho vníma ako nízke tóny. V plyne so strednou voľnou dráhou väčšou ako 17 m (20 Hz) budú mať zvukové vlny príliš nízku frekvenciu, aby ich ľudia mohli vnímať. Nazývajú sa infrazvuky. Ak by existovali mimozemšťania s ušami, ktorí by počuli veľmi nízke tóny, presne by vedeli, či sú zvuky vo vesmíre počuteľné.

Pieseň o čiernej diere

Asi 220 miliónov svetelných rokov ďaleko, v strede zhluku tisícok galaxií, hučí najhlbší tón, aký kedy vesmír počul. 57 oktáv pod stredom C, čo je asi milión miliárd krát hlbšie ako frekvencia, ktorú človek môže počuť.

Najhlbší zvuk, ktorý ľudia dokážu zaznamenať, má cyklus približne jednej vibrácie každú 1/20 sekundy. Čierna diera v súhvezdí Perzeus má cyklus približne jednej fluktuácie každých 10 miliónov rokov.

Toto sa stalo známym v roku 2003, keď vesmírny teleskop NASA Chandra objavil niečo v plyne vypĺňajúcom zhluk Perseus: sústredené prstence svetla a tmy, ako vlnky v rybníku. Astrofyzici tvrdia, že ide o stopy neuveriteľne nízkofrekvenčných zvukových vĺn. Jasnejšie sú vrcholy vĺn, kde je tlak na plyn najväčší. Tmavšie prstence sú priehlbiny, kde je nižší tlak.

Zvuk, ktorý môžete vidieť

Okolo čiernej diery víri horúci zmagnetizovaný plyn, podobne ako voda víriaca okolo odtoku. Pri pohybe vytvára silné elektromagnetické pole. Dostatočne silný na to, aby zrýchlil plyn blízko okraja čiernej diery takmer na rýchlosť svetla, čím sa zmenil na obrovské výbuchy nazývané relativistické výtrysky. Nútia plyn, aby sa na svojej ceste otočil nabok a tento efekt spôsobuje strašidelné zvuky z vesmíru.

Sú prenášané zhlukom Perseus stovky tisíc svetelných rokov od ich zdroja, ale zvuk sa môže šíriť len tak ďaleko, pokiaľ je dostatok plynu na jeho prenos. Zastaví sa teda na okraji plynového oblaku napĺňajúceho Persea. To znamená, že na Zemi nie je možné počuť jeho zvuk. Účinok môžete vidieť iba na oblaku plynu. Vyzerá to ako pohľad cez priestor do zvukotesnej komory.

Zvláštna planéta

Naša planéta vydáva hlboký ston zakaždým, keď sa jej kôra pohne. Potom nie je pochýb o tom, či zvuky cestujú vesmírom. Zemetrasenie môže spôsobiť vibrácie v atmosfére s frekvenciou jeden až päť Hz. Ak je dostatočne silný, môže vysielať infrazvukové vlny cez atmosféru do vesmíru.

Samozrejme, neexistuje jasná hranica, kde končí zemská atmosféra a začína vesmír. Vzduch sa jednoducho postupne stáva redším, až nakoniec úplne zmizne. Vo výške 80 až 550 kilometrov nad zemským povrchom je voľná dráha molekuly približne kilometer. To znamená, že vzduch v tejto nadmorskej výške je približne 59-krát redší, než v ktorom by bolo možné počuť zvuk. Je schopný prenášať iba dlhé infrazvukové vlny.

Keď v marci 2011 zasiahlo severovýchodné pobrežie Japonska zemetrasenie s magnitúdou 9,0, seizmografy na celom svete zaznamenali jeho vlny prechádzajúce Zemou, pričom jeho vibrácie spôsobovali nízkofrekvenčné oscilácie v atmosfére. Tieto vibrácie sa šíria až do miesta, kde Gravity Field a stacionárny satelit Ocean Circulation Explorer (GOCE) porovnávajú gravitáciu Zeme na nízkej obežnej dráhe s 270 kilometrami nad povrchom. A satelitu sa tieto zvukové vlny podarilo zaznamenať.

GOCE má na palube veľmi citlivé akcelerometre, ktoré riadia iónovú trysku. To pomáha udržať satelit na stabilnej obežnej dráhe. Akcelerometre GOCE z roku 2011 zaznamenali vertikálne posuny vo veľmi tenkej atmosfére okolo satelitu, ako aj vlnové posuny tlaku vzduchu, keď sa šírili zvukové vlny zo zemetrasenia. Motory satelitu korigovali posun a uložili dáta, ktoré sa stali akýmsi záznamom infrazvuku zemetrasenia.

Tento záznam bol v satelitných údajoch utajený, kým skupina vedcov vedená Rafaelom F. Garciom nezverejnila tento dokument.

Prvý zvuk vo vesmíre

Ak by bolo možné vrátiť sa v čase, približne do prvých 760 000 rokov po veľkom tresku, bolo by možné zistiť, či vo vesmíre existoval zvuk. V tom čase bol vesmír taký hustý, že zvukové vlny sa mohli voľne šíriť.

Približne v rovnakom čase začali prvé fotóny cestovať vesmírom ako svetlo. Potom sa všetko konečne ochladilo natoľko, že sa skondenzovalo na atómy. Pred ochladením bol vesmír naplnený nabitými časticami - protónmi a elektrónmi - ktoré absorbovali alebo rozptyľovali fotóny, častice, ktoré tvoria svetlo.

Dnes dopadá na Zem ako slabá žiara z mikrovlnného pozadia, viditeľná len pre veľmi citlivé rádioteleskopy. Fyzici tomu hovoria kozmické mikrovlnné žiarenie pozadia. Toto je najstaršie svetlo vo vesmíre. Odpovedá na otázku, či je vo vesmíre zvuk. Kozmické mikrovlnné pozadie obsahuje nahrávku najstaršej hudby vo vesmíre.

Svetlo na záchranu

Ako nám svetlo pomáha zistiť, či je vo vesmíre zvuk? Zvukové vlny sa šíria vzduchom (alebo medzihviezdnym plynom) ako kolísanie tlaku. Keď je plyn stlačený, zahrieva sa. V kozmickom meradle je tento jav taký intenzívny, že vznikajú hviezdy. A keď sa plyn roztiahne, ochladí sa. Zvukové vlny prechádzajúce raným vesmírom spôsobili mierne kolísanie tlaku v plynnom prostredí, čo následne zanechalo jemné kolísanie teploty odrážajúce sa v kozmickom mikrovlnnom pozadí.

Pomocou teplotných zmien dokázal fyzik John Cramer z Washingtonskej univerzity zrekonštruovať tie strašidelné zvuky z vesmíru - hudbu rozpínajúceho sa vesmíru. Frekvenciu vynásobil 10 26-krát, aby ho ľudské uši počuli.

Takže nikto v skutočnosti nebude počuť krik vo vesmíre, ale cez oblaky medzihviezdneho plynu alebo v zriedkavých lúčoch vonkajšej atmosféry Zeme sa budú pohybovať zvukové vlny.

Ak sa bavíme o objektívnych parametroch, ktorými sa dá charakterizovať kvalita, tak samozrejme nie. Nahrávanie na vinyl alebo kazetu vždy zahŕňa dodatočné skreslenie a šum. Faktom ale je, že takéto skreslenia a šum subjektívne nekazia dojem z hudby a častokrát dokonca naopak. Náš systém analýzy sluchu a zvuku funguje pomerne komplexne, čo je dôležité pre naše vnímanie a čo sa dá hodnotiť ako kvalita z technickej stránky, sú trochu iné veci.

MP3 je úplne samostatný problém, ide o jasné zhoršenie kvality s cieľom zmenšiť veľkosť súboru. Kódovanie MP3 zahŕňa odstránenie tichších harmonických a rozmazanie predných plôch, čo znamená stratu detailov a „rozmazanie“ zvuku.

Ideálnou možnosťou z hľadiska kvality a spravodlivého prenosu všetkého, čo sa deje, je digitálny záznam bez kompresie a kvalita CD je 16 bitov, 44100 Hz - to už nie je limit, môžete zvýšiť bitovú rýchlosť - 24, 32 bitov, a frekvencia - 48000, 82200, 96000, 192000 Hz. Bitová hĺbka ovplyvňuje dynamický rozsah a vzorkovacia frekvencia ovplyvňuje frekvenčný rozsah. Vzhľadom na to, že ľudské ucho počuje v najlepšom prípade až 20 000 Hz a podľa Nyquistovej vety by mala byť vzorkovacia frekvencia 44 100 Hz dostatočná, ale v skutočnosti na pomerne presný prenos zložitých krátkych zvukov, ako sú napr. bubny, je lepšie mať vyššiu frekvenciu. Dynamický rozsah Je lepšie mať ich viac, aby bolo možné zaznamenať tichšie zvuky bez skreslenia. Aj keď v skutočnosti platí, že čím viac sa tieto dva parametre zvyšujú, tým menej zmien možno zaznamenať.

Zároveň môžete oceniť všetky pôžitky vysokokvalitného digitálneho zvuku, ak máte dobrú zvukovú kartu. To, čo je zabudované vo väčšine počítačov, je vo všeobecnosti hrozné; počítače Mac so vstavanými kartami sú lepšie, ale je lepšie mať niečo externé. Otázkou samozrejme je, kde zoženiete tieto digitálne nahrávky s kvalitou vyššou ako CD :) Aj keď na dobrej zvukovej karte bude znieť citeľne lepšia MP3.

Vráťme sa k analógovým veciam – tu môžeme povedať, že ich ľudia naďalej používajú nie preto, že sú naozaj lepšie a presnejšie, ale preto, že kvalitný a presný záznam bez skreslenia zvyčajne nie je želaným výsledkom. Digitálne skreslenia, ktoré môžu vzniknúť v dôsledku zlých algoritmov spracovania zvuku, nízkych bitových rýchlostí alebo vzorkovacích frekvencií, digitálneho orezania – určite znejú oveľa škaredšie ako analógové, ale dá sa im vyhnúť. A ukazuje sa, že skutočne kvalitná a presná digitálna nahrávka znie príliš sterilne a chýba jej sýtosť. A ak napríklad nahráte bicie na pásku, táto sýtosť sa objaví a zachová sa, aj keď sa táto nahrávka neskôr zdigitalizuje. A vinyl tiež znie chladnejšie, aj keď na ňom boli nahrané skladby vyrobené výlučne na počítači. A samozrejme, to všetko zahŕňa vonkajšie atribúty a asociácie, ako to všetko vyzerá, emócie ľudí, ktorí to robia. Je celkom pochopiteľné chcieť držať v rukách platňu, počúvať kazetu na starom magnetofóne a nie nahrávku z počítača alebo rozumieť tým, ktorí dnes používajú viacstopé magnetofóny v štúdiách, aj keď je to oveľa náročnejšie. a nákladné. Ale toto má svoju istú zábavu.

18. február 2016

Svet domácej zábavy je dosť pestrý a môže zahŕňať: sledovanie filmov na dobrom systéme domáceho kina; vzrušujúce a vzrušujúce hranie alebo počúvanie hudby. Spravidla si v tejto oblasti každý nájde to svoje, prípadne skombinuje všetko naraz. Ale bez ohľadu na ciele človeka pri organizovaní voľného času a do akéhokoľvek extrému, všetky tieto prepojenia sú pevne spojené jedným jednoduchým a zrozumiteľným slovom - „zvuk“. Naozaj, vo všetkých týchto prípadoch budeme vedení za ruku zvukový doprovod. Táto otázka však nie je taká jednoduchá a triviálna, najmä v prípadoch, keď existuje túžba dosiahnuť vysokokvalitný zvuk v miestnosti alebo v iných podmienkach. K tomu nie je vždy potrebné kupovať drahé hi-fi resp hi-end komponenty(aj keď to bude veľmi užitočné) a niekedy postačia dobré znalosti fyzikálnej teórie, ktoré môžu eliminovať väčšinu problémov, ktoré vznikajú každému, kto sa pustí do získavania kvalitného hlasového prejavu.

Ďalej sa budeme zaoberať teóriou zvuku a akustiky z hľadiska fyziky. V tomto prípade sa to pokúsim čo najviac sprístupniť pochopeniu každého človeka, ktorý možno ani zďaleka nepozná fyzikálne zákony či vzorce, no napriek tomu vášnivo sníva o realizácii sna o vytvorení dokonalého akustického systému. Neodvažujem sa tvrdiť, že na to, aby ste v tejto oblasti dosiahli dobré výsledky doma (alebo napríklad v aute), musíte tieto teórie dôkladne poznať, ale pochopenie základov vám umožní vyhnúť sa mnohým hlúpym a absurdným chybám. , a tiež vám umožní dosiahnuť maximálny zvukový efekt zo systému akejkoľvek úrovne.

Všeobecná teória zvuku a hudobná terminológia

Čo je to zvuk? Toto je vnem, ktorý vníma sluchový orgán "ucho"(samotný jav existuje bez účasti „ucha“ v procese, ale je to ľahšie pochopiteľné), ku ktorému dochádza, keď je ušný bubienok vzrušený zvukovou vlnou. Ucho v tomto prípade funguje ako „prijímač“ zvukových vĺn rôznych frekvencií.
Zvuková vlna ide v podstate o sekvenčný rad zhutňovania a vypúšťania média (za normálnych podmienok najčastejšie vzduchového média) rôznych frekvencií. Charakter zvukových vĺn je oscilačný, spôsobený a produkovaný vibráciou akéhokoľvek telesa. Vznik a šírenie klasickej zvukovej vlny je možné v troch elastických prostrediach: plynnom, kvapalnom a pevnom. Keď sa v jednom z týchto typov priestoru vyskytne zvuková vlna, v samotnom médiu sa nevyhnutne vyskytnú určité zmeny, napríklad zmena hustoty alebo tlaku vzduchu, pohyb častíc vzdušnej hmoty atď.

Pretože zvuková vlna má oscilačnú povahu, má takú charakteristiku, ako je frekvencia. Frekvencia merané v hertzoch (na počesť nemeckého fyzika Heinricha Rudolfa Hertza) a označuje počet oscilácií za časové obdobie rovnajúce sa jednej sekunde. Tie. napríklad frekvencia 20 Hz označuje cyklus 20 oscilácií za jednu sekundu. Od frekvencie zvuku závisí aj subjektívne poňatie jeho výšky. Čím viac zvukových vibrácií sa vyskytne za sekundu, tým „vyšší“ sa zvuk objaví. Zvuková vlna má aj ďalšiu dôležitú charakteristiku, ktorá má názov - vlnová dĺžka. Vlnová dĺžka Je zvykom brať do úvahy vzdialenosť, ktorú zvuk určitej frekvencie prekoná za čas rovnajúci sa jednej sekunde. Napríklad vlnová dĺžka najnižšieho zvuku v ľudskom počuteľnom rozsahu pri frekvencii 20 Hz je 16,5 metra a vlnová dĺžka najvyššieho zvuku pri frekvencii 20 000 Hz je 1,7 centimetra.

Ľudské ucho je konštruované tak, že je schopné vnímať vlny len v obmedzenom rozsahu, približne 20 Hz - 20 000 Hz (v závislosti od vlastností konkrétneho človeka, niekto je schopný počuť trochu viac, niekto menej) . To teda neznamená, že zvuky pod alebo nad týmito frekvenciami neexistujú, ľudské ucho ich jednoducho nevníma a presahuje počuteľný rozsah. Zvuk nad počuteľný rozsah je tzv ultrazvuk, nazýva sa zvuk pod počuteľným rozsahom infrazvuk. Niektoré zvieratá sú schopné vnímať ultra a infra zvuky, niektoré dokonca využívajú tento rozsah na orientáciu v priestore (netopiere, delfíny). Ak zvuk prechádza cez médium, ktoré nie je v priamom kontakte s ľudským sluchovým orgánom, potom takýto zvuk nemusí byť počuť alebo môže byť následne značne oslabený.

V hudobnej terminológii zvuku existujú také dôležité označenia ako oktáva, tón a podtón zvuku. Oktáva znamená interval, v ktorom je pomer frekvencií medzi zvukmi 1 ku 2. Oktáva je zvyčajne sluchom veľmi dobre rozlíšiteľná, zatiaľ čo zvuky v tomto intervale si môžu byť navzájom veľmi podobné. Oktávou možno nazvať aj zvuk, ktorý v rovnakom časovom úseku vibruje dvakrát viac ako iný zvuk. Napríklad frekvencia 800 Hz nie je nič iné ako vyššia oktáva 400 Hz a frekvencia 400 Hz je zase ďalšia oktáva zvuku s frekvenciou 200 Hz. Oktáva sa zase skladá z tónov a presahov. Premenlivé vibrácie v harmonickej zvukovej vlne rovnakej frekvencie vníma ľudské ucho ako hudobný tón. Vysokofrekvenčné vibrácie možno interpretovať ako vysoké zvuky, zatiaľ čo nízkofrekvenčné vibrácie možno interpretovať ako nízkofrekvenčné zvuky. Ľudské ucho je schopné zreteľne rozlíšiť zvuky s rozdielom jedného tónu (v rozsahu až 4000 Hz). Napriek tomu hudba používa extrémne malý počet tónov. Je to vysvetlené úvahami o princípe harmonickej súzvuku, všetko je založené na princípe oktáv.

Uvažujme o teórii hudobných tónov na príklade struny napnutej určitým spôsobom. Takáto struna sa v závislosti od napínacej sily „naladí“ na jednu konkrétnu frekvenciu. Keď je táto struna vystavená niečomu s jednou špecifickou silou, čo spôsobí jej vibráciu, bude dôsledne pozorovaný jeden špecifický tón zvuku a budeme počuť požadovanú frekvenciu ladenia. Tento zvuk sa nazýva základný tón. Frekvencia tónu „A“ prvej oktávy je oficiálne akceptovaná ako základný tón v hudobnom poli, rovná sa 440 Hz. Väčšina hudobných nástrojov však nikdy sama nereprodukuje čisté základné tóny, nevyhnutne ich sprevádzajú podtóny tzv podtóny. Tu je vhodné pripomenúť dôležitú definíciu hudobnej akustiky, pojem zvukový timbre. Timbre- to je vlastnosť hudobných zvukov, ktorá dáva hudobným nástrojom a hlasom ich jedinečnú, rozpoznateľnú špecifickosť zvuku, a to aj pri porovnávaní zvukov rovnakej výšky a hlasitosti. Zafarbenie každého hudobného nástroja závisí od rozloženia zvukovej energie medzi podtóny v momente, keď sa zvuk objaví.

Alikvoty tvoria špecifické zafarbenie základného tónu, pomocou ktorého vieme jednoducho identifikovať a rozoznať konkrétny nástroj, ako aj jasne odlíšiť jeho zvuk od iného nástroja. Existujú dva typy podtónov: harmonické a neharmonické. Harmonické podtóny podľa definície sú násobky základnej frekvencie. Naopak, ak podtóny nie sú násobky a citeľne sa odchyľujú od hodnôt, tak sa volajú neharmonické. V hudbe je prevádzka s viacerými podtónmi prakticky vylúčená, preto sa tento výraz redukuje na pojem „podtón“, čo znamená harmonický. Pri niektorých nástrojoch, napríklad pri klavíri, sa základný tón ani nestihne sformovať, v krátkom čase sa zvuková energia podtónov zvýši a potom rovnako rýchlo ubúda. Mnoho nástrojov vytvára to, čo sa nazýva efekt „prechodového tónu“, kde je energia určitých podtónov najvyššia v určitom časovom bode, zvyčajne na úplnom začiatku, ale potom sa náhle zmení a prejde k iným podtónom. Frekvenčný rozsah každého nástroja možno posudzovať samostatne a je zvyčajne obmedzený na základné frekvencie, ktoré je daný konkrétny nástroj schopný produkovať.

V teórii zvuku existuje aj taký pojem ako HLUČNÝ HLUK. Hluk- ide o akýkoľvek zvuk, ktorý vzniká kombináciou zdrojov, ktoré sú navzájom nekonzistentné. Každý pozná zvuk listov stromov, ktoré sa hojdajú vetrom atď.

Čo určuje hlasitosť zvuku? Je zrejmé, že takýto jav priamo závisí od množstva energie prenášanej zvukovou vlnou. Na určenie kvantitatívnych ukazovateľov hlasitosti existuje pojem - intenzita zvuku. Intenzita zvuku je definovaný ako tok energie prechádzajúci cez určitú oblasť priestoru (napríklad cm2) za jednotku času (napríklad za sekundu). Pri bežnej konverzácii je intenzita približne 9 alebo 10 W/cm2. Ľudské ucho je schopné vnímať zvuky v pomerne širokom rozsahu citlivosti, pričom citlivosť frekvencií je v rámci zvukového spektra heterogénna. Takto sa najlepšie vníma frekvenčný rozsah 1000 Hz - 4000 Hz, ktorý najviac pokrýva ľudskú reč.

Pretože zvuky sa veľmi líšia v intenzite, je vhodnejšie si to predstaviť ako logaritmickú veličinu a merať ju v decibeloch (podľa škótskeho vedca Alexandra Grahama Bella). Dolný prah citlivosti sluchu ľudského ucha je 0 dB, horný 120 dB, nazývaný aj „prah bolesti“. Hornú hranicu citlivosti ľudské ucho tiež vníma nie rovnako, ale závisí od konkrétnej frekvencie. Zvuky nízke frekvencie musia mať oveľa väčšiu intenzitu ako vysoké, aby spôsobili prah bolesti. Napríklad prah bolesti pri nízkej frekvencii 31,5 Hz nastáva pri hladine intenzity zvuku 135 dB, keď pri frekvencii 2000 Hz sa pocit bolesti objaví pri 112 dB. Existuje aj pojem akustický tlak, ktorý vlastne rozširuje zaužívané vysvetlenie šírenia zvukovej vlny vo vzduchu. Akustický tlak- ide o premenlivý pretlak, ktorý vzniká v elastickom médiu v dôsledku prechodu zvukovej vlny cez neho.

Vlnová povaha zvuku

Pre lepšie pochopenie systému generovania zvukových vĺn si predstavte klasický reproduktor umiestnený v potrubí naplnenom vzduchom. Ak reproduktor robí švihnúť dopredu, potom je vzduch v bezprostrednej blízkosti difúzora na chvíľu stlačený. Vzduch sa potom roztiahne, čím sa oblasť stlačeného vzduchu posunie pozdĺž potrubia.
Tento vlnový pohyb sa následne zmení na zvuk, keď dosiahne sluchový orgán a „vzruší“ ušný bubienok. Keď sa v plyne vyskytne zvuková vlna, vytvorí sa nadmerný tlak a nadmerná hustota a častice sa pohybujú konštantnou rýchlosťou. Pri zvukových vlnách je dôležité pamätať na skutočnosť, že látka sa nepohybuje spolu so zvukovou vlnou, ale dochádza len k dočasnému narušeniu vzdušných hmôt.

Ak si predstavíme piest zavesený vo voľnom priestore na pružine a vykonávajúci opakované pohyby „tam a späť“, potom sa takéto oscilácie budú nazývať harmonické alebo sínusové (ak si vlnu predstavíme ako graf, potom v tomto prípade dostaneme čistý sínusoida s opakovanými poklesmi a vzostupmi). Ak si predstavíme reproduktor v potrubí (ako v príklade popísanom vyššie), účinkujúci harmonické vibrácie, potom v momente, keď sa reproduktor pohne „dopredu“, dosiahne sa už známy efekt kompresie vzduchu a keď sa reproduktor posunie „dozadu“, dosiahne sa opačný efekt vákua. V tomto prípade sa bude potrubím šíriť vlna striedavého stláčania a riedenia. Zavolá sa vzdialenosť pozdĺž potrubia medzi susednými maximami alebo minimami (fázami). vlnová dĺžka. Ak častice kmitajú rovnobežne so smerom šírenia vlny, potom sa vlna nazýva pozdĺžne. Ak kmitajú kolmo na smer šírenia, potom sa vlna nazýva priečne. Zvukové vlny v plynoch a kvapalinách sú zvyčajne pozdĺžne, ale v pevných látkach sa môžu vyskytnúť vlny oboch typov. Priečne vlny v pevných látkach vznikajú v dôsledku odporu voči zmene tvaru. Hlavný rozdiel medzi týmito dvoma typmi vĺn je v tom, že priečna vlna má vlastnosť polarizácie (kmitanie prebieha v určitej rovine), zatiaľ čo pozdĺžna vlna nie.

Rýchlosť zvuku

Rýchlosť zvuku priamo závisí od vlastností média, v ktorom sa šíri. Je určená (závislá) dvoma vlastnosťami média: elasticitou a hustotou materiálu. Rýchlosť zvuku v pevných látkach priamo závisí od typu materiálu a jeho vlastností. Rýchlosť v plynnom prostredí závisí len od jedného typu deformácie média: kompresia-zriedkavosť. Zmena tlaku vo zvukovej vlne nastáva bez výmeny tepla s okolitými časticami a nazýva sa adiabatická.
Rýchlosť zvuku v plyne závisí najmä od teploty – s rastúcou teplotou sa zvyšuje a s klesajúcou teplotou klesá. Rýchlosť zvuku v plynnom médiu tiež závisí od veľkosti a hmotnosti samotných molekúl plynu - čím menšia je hmotnosť a veľkosť častíc, tým väčšia je „vodivosť“ vlny a tým väčšia je rýchlosť.

V kvapalnom a pevnom prostredí je princíp šírenia a rýchlosť zvuku podobný, ako sa šíri vlna vo vzduchu: kompresiou-výbojom. Ale v týchto prostrediach je okrem rovnakej závislosti od teploty dosť dôležitá aj hustota média a jeho zloženie/štruktúra. Čím nižšia je hustota látky, tým vyššia je rýchlosť zvuku a naopak. Závislosť od zloženia média je zložitejšia a určuje sa v každom konkrétnom prípade s prihliadnutím na umiestnenie a interakciu molekúl/atómov.

Rýchlosť zvuku vo vzduchu pri t, °C 20: 343 m/s
Rýchlosť zvuku v destilovanej vode pri t, °C 20: 1481 m/s
Rýchlosť zvuku v oceli pri t, °C 20: 5000 m/s

Stojaté vlny a rušenie

Keď reproduktor vytvára zvukové vlny v obmedzenom priestore, nevyhnutne dochádza k efektu odrazu vĺn od hraníc. V dôsledku toho sa to najčastejšie vyskytuje interferenčný efekt- keď sa dve alebo viac zvukových vĺn navzájom prekrývajú. Špeciálnymi prípadmi interferenčných javov je vznik: 1) bicích vĺn alebo 2) stojatých vĺn. Údery vĺn- to je prípad, keď dôjde k pridaniu vĺn s podobnými frekvenciami a amplitúdami. Obrázok výskytu úderov: keď sa dve vlny podobných frekvencií navzájom prekrývajú. V určitom časovom bode, s takýmto prekrytím, sa vrcholy amplitúdy môžu zhodovať „vo fáze“ a poklesy sa môžu zhodovať aj v „antifáze“. Takto sa charakterizujú zvukové údery. Je dôležité si uvedomiť, že na rozdiel od stojatých vĺn sa fázové koincidencie vrcholov nevyskytujú neustále, ale v určitých časových intervaloch. Pre ucho je tento vzor úderov rozlíšený celkom jasne a je počuť ako periodické zvyšovanie a znižovanie hlasitosti. Mechanizmus, ktorým sa tento efekt vyskytuje, je mimoriadne jednoduchý: keď sa vrcholy zhodujú, objem sa zväčšuje a keď sa údolia zhodujú, objem sa zmenšuje.

Stojaté vlny vznikajú v prípade superpozície dvoch vĺn rovnakej amplitúdy, fázy a frekvencie, keď sa takéto vlny „stretnú“ jedna sa pohybuje v smere dopredu a druhá v opačnom smere. V oblasti priestoru (kde sa vytvorila stojatá vlna) sa objaví obraz superpozície dvoch frekvenčných amplitúd so striedajúcimi sa maximami (tzv. antinody) a minimami (takzvané uzly). Pri výskyte tohto javu je mimoriadne dôležitá frekvencia, fáza a koeficient útlmu vlny v mieste odrazu. Na rozdiel od postupujúcich vĺn nedochádza k prenosu energie v stojatej vlne v dôsledku skutočnosti, že dopredné a spätné vlny, ktoré tvoria túto vlnu, prenášajú energiu v rovnakých množstvách v smere dopredu aj v opačnom smere. Aby sme jasne pochopili výskyt stojatej vlny, uveďme príklad z domáca akustika. Povedzme, že máme stojace reproduktorové sústavy v nejakom obmedzenom priestore (miestnosti). Nech zahrajú niečo s množstvom basov, skúsme zmeniť umiestnenie poslucháča v miestnosti. Čiže poslucháč, ktorý sa ocitne v zóne minima (odčítania) stojatej vlny, pocíti efekt, že basov je veľmi málo a ak sa poslucháč ocitne v zóne maxima (sčítania) frekvencií, tak naopak. sa dosiahne efekt výrazného zvýšenia basovej oblasti. V tomto prípade je účinok pozorovaný vo všetkých oktávach základnej frekvencie. Napríklad, ak je základná frekvencia 440 Hz, potom fenomén „sčítania“ alebo „odčítania“ bude pozorovaný aj pri frekvenciách 880 Hz, 1760 Hz, 3520 Hz atď.

Rezonančný jav

Väčšina pevných látok má prirodzenú rezonančnú frekvenciu. Tento efekt je celkom ľahké pochopiť na príklade obyčajnej rúry, ktorá je otvorená len na jednom konci. Predstavme si situáciu, že na druhý koniec potrubia je pripojený reproduktor, ktorý dokáže hrať jednu konštantnú frekvenciu, ktorá sa dá aj neskôr zmeniť. Takže potrubie má prirodzenú rezonančnú frekvenciu jednoduchým jazykom je frekvencia, pri ktorej fajka "rezonuje" alebo vytvára svoj vlastný zvuk. Ak sa frekvencia reproduktora (v dôsledku nastavenia) zhoduje s rezonančnou frekvenciou potrubia, dôjde k niekoľkonásobnému zvýšeniu hlasitosti. Stáva sa to preto, že reproduktor vybudí vibrácie vzduchového stĺpca v potrubí so značnou amplitúdou, kým sa nenájde rovnaká „rezonančná frekvencia“ a nenastane efekt sčítania. Výsledný jav možno opísať nasledovne: fajka v tomto príklade „pomáha“ reproduktoru tým, že rezonuje na určitej frekvencii, ich úsilie sa sčítava a „výsledkom je“ počuteľný hlasný efekt. Na príklade hudobných nástrojov je tento jav ľahko viditeľný, pretože dizajn väčšiny nástrojov obsahuje prvky nazývané rezonátory. Nie je ťažké uhádnuť, čo slúži na zvýraznenie určitej frekvencie alebo hudobného tónu. Napríklad: telo gitary s rezonátorom vo forme otvoru zodpovedajúceho hlasitosti; Konštrukcia flautovej trubice (a všetkých rúr vo všeobecnosti); Valcový tvar tela bubna, ktorý je sám o sebe rezonátorom určitej frekvencie.

Frekvenčné spektrum zvuku a frekvenčná odozva

Pretože v praxi prakticky neexistujú vlny rovnakej frekvencie, je potrebné rozložiť celé zvukové spektrum počuteľného rozsahu na podtóny alebo harmonické. Pre tieto účely existujú grafy, ktoré zobrazujú závislosť relatívnej energie zvukových vibrácií od frekvencie. Tento graf sa nazýva graf zvukového frekvenčného spektra. Frekvenčné spektrum zvuku Existujú dva typy: diskrétne a kontinuálne. Diskrétny graf spektra zobrazuje jednotlivé frekvencie oddelené prázdnymi medzerami. V spojitom spektre je všetko prítomné naraz audio frekvencie.
V prípade hudby alebo akustiky sa najčastejšie používa bežný graf Amplitúdovo-frekvenčné charakteristiky(skrátene „AFC“). Tento graf ukazuje závislosť amplitúdy zvukových vibrácií od frekvencie v celom frekvenčnom spektre (20 Hz - 20 kHz). Pri pohľade na takýto graf je ľahké pochopiť napríklad silné alebo slabé stránky konkrétneho reproduktora alebo akustického systému ako celku, najsilnejšie oblasti energetického výstupu, poklesy a vzostupy frekvencie, útlm a tiež vysledovať strmosť. poklesu.

Šírenie zvukových vĺn, fáza a antifáza

Proces šírenia zvukových vĺn prebieha vo všetkých smeroch od zdroja. Najjednoduchším príkladom na pochopenie tohto javu je kamienok hodený do vody.
Od miesta, kde kameň dopadol, sa po hladine vody začnú šíriť vlny na všetky strany. Predstavme si však situáciu s reproduktorom v určitej hlasitosti, povedzme uzavretou skrinkou, ktorá je napojená na zosilňovač a hrá nejaký hudobný signál. Je ľahké si všimnúť (najmä ak použijete silný nízkofrekvenčný signál, napríklad basový bubon), že reproduktor urobí rýchly pohyb „dopredu“ a potom rovnaký rýchly pohyb „dozadu“. Zostáva pochopiť, že keď sa reproduktor pohybuje dopredu, vydáva zvukovú vlnu, ktorú počujeme neskôr. Čo sa však stane, keď sa reproduktor posunie dozadu? A paradoxne sa deje to isté, reproduktor vydáva rovnaký zvuk, len v našom príklade sa šíri celý v rámci objemu boxu, bez toho, aby prekročil jeho hranice (box je zatvorený). Vo všeobecnosti možno vo vyššie uvedenom príklade pozorovať pomerne veľa zaujímavých fyzikálnych javov, z ktorých najvýznamnejší je koncept fázy.

Zvuková vlna, ktorú reproduktor vydáva v smere k poslucháčovi, je „vo fáze“. Spätná vlna, ktorá prechádza do objemu krabice, bude zodpovedajúcim spôsobom protifázová. Zostáva len pochopiť, čo tieto pojmy znamenajú? Signálna fáza– toto je hladina akustického tlaku v aktuálnom čase v určitom bode priestoru. Najjednoduchší spôsob, ako pochopiť fázu, je na príklade reprodukcie hudobného materiálu konvenčným stojacim stereo párom domácich reproduktorových systémov. Predstavme si, že v určitej miestnosti sú nainštalované dva takéto stojanové reproduktory a hrajú. V tomto prípade oba akustické systémy reprodukujú synchrónny signál premenlivého akustického tlaku a akustický tlak jedného reproduktora sa pripočítava k akustickému tlaku druhého reproduktora. K podobnému efektu dochádza v dôsledku synchronicity reprodukcie signálu z ľavého a pravého reproduktora, inými slovami, vrcholy a minimá vĺn vyžarovaných ľavým a pravým reproduktorom sa zhodujú.

Teraz si predstavme, že akustické tlaky sa stále menia rovnakým spôsobom (neprešli zmenami), ale až teraz sú proti sebe. To sa môže stať, ak pripojíte jeden reproduktorový systém z dvoch v obrátenej polarite („+“ kábel zo zosilňovača do „-“ konektora reproduktorového systému a „-“ kábel zo zosilňovača do „+“ konektora na reproduktorový systém). V tomto prípade signál v opačnom smere spôsobí tlakový rozdiel, ktorý môže byť reprezentovaný číslami takto: vľavo akustický systém vytvorí tlak „1 Pa“ a pravý reproduktorový systém vytvorí tlak „mínus 1 Pa“. V dôsledku toho bude celková hlasitosť zvuku v mieste poslucháča nulová. Tento jav sa nazýva antifáza. Ak sa pozrieme na príklad podrobnejšie, aby sme pochopili, ukázalo sa, že dva reproduktory hrajúce „vo fáze“ vytvárajú identické oblasti zhutňovania a riedenia vzduchu, čím si vlastne navzájom pomáhajú. V prípade idealizovanej protifázy bude oblasť stlačeného vzduchu vytvorená jedným reproduktorom sprevádzaná oblasťou zúženého vzdušného priestoru vytvoreného druhým reproduktorom. Vyzerá to približne ako fenomén vzájomného synchrónneho rušenia vĺn. Pravda, v praxi hlasitosť neklesne na nulu a budeme počuť značne skreslený a oslabený zvuk.

Najdostupnejší spôsob, ako opísať tento jav, je nasledovný: dva signály s rovnakými osciláciami (frekvenciou), ale posunuté v čase. Vzhľadom na to je vhodnejšie predstaviť si tieto javy posunutia na príklade obyčajných okrúhlych hodín. Predstavme si, že na stene visí niekoľko rovnakých okrúhlych hodín. Keď sekundové ručičky týchto hodiniek bežia synchrónne, na jedných 30 sekúnd a na druhých 30, potom je to príklad signálu, ktorý je vo fáze. Ak sa sekundové ručičky pohybujú s posunom, ale rýchlosť je stále rovnaká, napríklad na jedných hodinkách je to 30 sekúnd a na iných 24 sekúnd, potom ide o klasický príklad fázového posunu. Rovnakým spôsobom sa fáza meria v stupňoch vo virtuálnom kruhu. V tomto prípade, keď sú signály voči sebe posunuté o 180 stupňov (pol periódy), získa sa klasická protifáza. V praxi sa často vyskytujú menšie fázové posuny, ktoré je možné určiť aj v stupňoch a úspešne ich eliminovať.

Vlny sú rovinné a sférické. Čelo rovinnej vlny sa šíri len jedným smerom a v praxi sa s ním stretávame len zriedka. Sférická vlna je jednoduchý typ vlny, ktorá vychádza z jedného bodu a šíri sa všetkými smermi. Zvukové vlny majú vlastnosť difrakcia, t.j. schopnosť obchádzať prekážky a predmety. Stupeň ohybu závisí od pomeru vlnovej dĺžky zvuku k veľkosti prekážky alebo otvoru. K difrakcii dochádza aj vtedy, keď je v ceste zvuku nejaká prekážka. V tomto prípade sú možné dva scenáre: 1) Ak je veľkosť prekážky oveľa väčšia ako vlnová dĺžka, potom sa zvuk odrazí alebo pohltí (v závislosti od stupňa absorpcie materiálu, hrúbky prekážky atď.). ) a za prekážkou sa vytvorí zóna „akustického tieňa“. 2) Ak je veľkosť prekážky porovnateľná s vlnovou dĺžkou alebo dokonca menšia, potom sa zvuk do určitej miery ohýba vo všetkých smeroch. Ak zvuková vlna pri pohybe v jednom médiu narazí na rozhranie s iným médiom (napríklad vzduchové médium s pevným médiom), potom môžu nastať tri scenáre: 1) vlna sa odrazí od rozhrania 2) vlna môže prejsť do iného prostredia bez zmeny smeru 3) vlna môže prejsť do iného prostredia so zmenou smeru na hranici, nazýva sa to „lom vĺn“.

Pomer pretlaku zvukovej vlny k oscilačnej objemovej rýchlosti sa nazýva vlnový odpor. jednoduchými slovami, vlnová impedancia média možno nazvať schopnosťou absorbovať zvukové vlny alebo im „odolať“. Koeficienty odrazu a priepustnosti priamo závisia od pomeru vlnových impedancií dvoch médií. Odolnosť voči vlnám v plynnom prostredí je oveľa nižšia ako vo vode alebo pevných látkach. Ak teda zvuková vlna vo vzduchu zasiahne pevný predmet alebo hladinu hlbokej vody, zvuk sa buď odrazí od hladiny, alebo vo veľkej miere pohltí. To závisí od hrúbky povrchu (vodného alebo pevného), na ktorý dopadá požadovaná zvuková vlna. Keď je hrúbka pevného alebo tekutého média nízka, zvukové vlny takmer úplne „prechádzajú“ a naopak, keď je hrúbka média veľká, vlny sa častejšie odrážajú. V prípade odrazu zvukových vĺn tento proces prebieha podľa známeho fyzikálneho zákona: „Uhol dopadu sa rovná uhlu odrazu“. V tomto prípade, keď vlna z média s nižšou hustotou narazí na hranicu s médiom s vyššou hustotou, nastáva jav lom. Spočíva v ohybe (refrakcii) zvukovej vlny po „stretnutí“ s prekážkou a je nevyhnutne sprevádzaná zmenou rýchlosti. Lom závisí aj od teploty prostredia, v ktorom dochádza k odrazu.

V procese šírenia zvukových vĺn v priestore ich intenzita nevyhnutne klesá, dá sa povedať, že vlnenie sa tlmí a zvuk slabne. V praxi je stretnutie s podobným efektom celkom jednoduché: napríklad ak dvaja ľudia stoja na poli v určitej vzdialenosti (meter alebo bližšie) a začnú si niečo hovoriť. Ak následne zväčšíte vzdialenosť medzi ľuďmi (ak sa začnú od seba vzďaľovať), rovnaká úroveň hlasitosti konverzácie bude čoraz menej počuteľná. Tento príklad jasne demonštruje jav poklesu intenzity zvukových vĺn. Prečo sa to deje? Dôvodom sú rôzne procesy výmeny tepla, molekulárnej interakcie a vnútorného trenia zvukových vĺn. Najčastejšie sa v praxi zvuková energia premieňa na tepelnú energiu. Takéto procesy nevyhnutne vznikajú v ktoromkoľvek z 3 médií šírenia zvuku a možno ich charakterizovať ako absorpcia zvukových vĺn.

Intenzita a stupeň absorpcie zvukových vĺn závisí od mnohých faktorov, ako je tlak a teplota média. Absorpcia závisí aj od konkrétnej frekvencie zvuku. Keď sa zvuková vlna šíri kvapalinami alebo plynmi, dochádza k efektu trenia medzi rôznymi časticami, ktorý sa nazýva viskozita. V dôsledku tohto trenia na molekulárnej úrovni dochádza k procesu premeny vlny zo zvuku na teplo. Inými slovami, čím vyššia je tepelná vodivosť média, tým nižší je stupeň absorpcie vĺn. Absorpcia zvuku v plynných médiách závisí aj od tlaku (atmosférický tlak sa mení s rastúcou nadmorskou výškou vzhľadom na hladinu mora). Čo sa týka závislosti stupňa pohltivosti od frekvencie zvuku, berúc do úvahy vyššie uvedené závislosti viskozity a tepelnej vodivosti, čím vyššia je frekvencia zvuku, tým vyššia je pohltivosť zvuku. Napríklad kedy normálna teplota a tlaku, vo vzduchu je absorpcia vlny s frekvenciou 5000 Hz 3 dB/km a absorpcia vlny s frekvenciou 50 000 Hz bude 300 dB/m.

V tuhých médiách sú všetky vyššie uvedené závislosti (tepelná vodivosť a viskozita) zachované, ale k tomu sa pridáva niekoľko ďalších podmienok. Sú spojené s molekulárnou štruktúrou pevných materiálov, ktoré môžu byť rôzne, s vlastnými nehomogenitami. V závislosti od tejto vnútornej pevnej molekulárnej štruktúry môže byť absorpcia zvukových vĺn v tomto prípade rôzna a závisí od typu konkrétneho materiálu. Pri prechode zvuku pevným telesom dochádza vo vlne k množstvu premien a skreslení, čo najčastejšie vedie k rozptylu a pohlcovaniu zvukovej energie. Na molekulárnej úrovni môže dôjsť k dislokačnému efektu, keď zvuková vlna spôsobí posunutie atómových rovín, ktoré sa potom vrátia do svojej pôvodnej polohy. Alebo pohyb dislokácií vedie ku kolízii s dislokáciami na ne kolmými alebo defektmi v kryštálovej štruktúre, čo spôsobuje ich inhibíciu a v dôsledku toho určitú absorpciu zvukovej vlny. Zvuková vlna však môže rezonovať aj s týmito defektmi, čo povedie k skresleniu pôvodnej vlny. Energia zvukovej vlny v momente interakcie s prvkami molekulárnej štruktúry materiálu sa rozptýli v dôsledku procesov vnútorného trenia.

V tomto článku sa pokúsim analyzovať črty ľudského sluchového vnímania a niektoré jemnosti a črty šírenia zvuku.

Skôr než budete mať podozrenie, že je zvuková karta vo vašom počítači poškodená, dôkladne skontrolujte existujúce konektory počítača, či nie sú externe poškodené. Funkčnosť subwoofera by ste mali skontrolovať aj s reproduktormi alebo slúchadlami, cez ktoré sa zvuk prehráva – skúste ich pripojiť k akémukoľvek inému zariadeniu. Možno príčina problému spočíva práve v zariadení, ktoré používate.

Je pravdepodobné, že preinštalovanie vo vašej situácii pomôže operačný systém Windows, či už je to 7, 8, 10 alebo verzia Xp, pretože potrebné nastavenia by sa mohli jednoducho stratiť.

Prejdime ku kontrole zvukovej karty

Metóda 1

Prvým krokom je vysporiadať sa s ovládačmi zariadení. K tomu potrebujete:

Potom sa ovládače aktualizujú a problém sa vyrieši.

Tiež tento postup možno vykonať, ak je k dispozícii aktuálna verzia softvér na vymeniteľné médiá. V takejto situácii je potrebné vykonať inštaláciu zadaním cesty ku konkrétnemu priečinku.

Ak sa zvuková karta vôbec nenachádza v správcovi zariadení, prejdite na ďalšiu možnosť.

Metóda 2

V tomto prípade je potrebná kompletná diagnostika na zabezpečenie správneho technického pripojenia. V konkrétnom poradí musíte urobiť nasledovné:

Upozorňujeme, že táto možnosť je vhodná len pre samostatné komponenty, ktoré sú nainštalované na samostatnej doske.

Metóda 3

Ak po vizuálnej kontrole a kontrole reproduktorov alebo slúchadiel sú funkčné a preinštalovanie OS neprinieslo žiadne výsledky, pokračujeme:

Po ukončení testu zvukovej karty vás systém bude informovať o jej stave a ak je nefunkčná, pochopíte to na základe výsledkov.

Metóda 4

Ďalšia možnosť rýchlej a jednoduchej kontroly zvuková karta v OS Windows:

Týmto spôsobom spustíme diagnostiku problémov so zvukom v počítači.

Program vám ponúkne niekoľko možností pre problémy a tiež označí pripojené zvukové zariadenia. Ak áno, diagnostický sprievodca vám to umožní rýchlo identifikovať.

Metóda 5

Tretia možnosť, ako skontrolovať, či zvuková karta funguje, je nasledovná:

Na záložkách „Ovládač“ a „Informácie“ získate ďalšie údaje o parametroch všetkých zariadení nainštalovaných na vašom PC, integrovaných aj diskrétnych. Táto metóda vám tiež umožňuje diagnostikovať problémy a rýchlo ich identifikovať pomocou testovania softvéru.

Teraz viete, ako rýchlo a jednoducho skontrolovať zvukovú kartu niekoľkými spôsobmi. Ich hlavnou výhodou je, že na to nepotrebujete online prístup na internet a všetky postupy je možné vykonávať nezávisle, bez kontaktovania špecializovanej služby.