Бука Звук и бука l Бука је

Бука

Звук и бука? l Бука је звук онда и онде га и када га не желимо. То је “загађивач” l Нови буке зависи од u u u типа окружења (канцеларија, фабрика стадион, . . . ) фреквенција (високе фреквенције су непријатније од нижих) дужина трајања l Праг чујности људског уха је 10 -12 W/m 2 (одговара разлици притиска од 2 x 10 -5 Pa) l Праг бола је на око 100 W/m 2 (одговара разлици притиска од 200 Pa) l постоји фреквентна зависност ових вредности!

Акустика l Област физике –проучава појаву, настанак, простирање и опште карактеристике звучних таласа као и њихову интеракцију са еластичном средином (медијумо-преносиоцем таласа) l Звук? u u Механички талас који настаје у еластичним срединама (чврста, течна, гасовита) чије се осцилације могу регистровати чулом слуха. Опсег фреквенци: 1 Hz < n < 1013 Hz Људско ухо региструје: 16 -20 000 Hz – звук Испод 16 Hz инфразвук Изнад 20 000 Hz ултразвук За простирање је неопходан извор и еластична средина (у вакууму нема простирања звука) l Звучни извор- сваки механички осцилатор који осцилује правилно у еластичној средини: жице, учвршћени штапови, мембране, ваздушни стуб, . . .

Људско ухо: Већина људи чује звуке од 16 Hz до 20, 000 Hz.

Животиње: Код животиња доња и горња граница нису као код људи.

Осциловање ваздушног стубанастају само лонгитудинални таласи (у гасу) • У цевима • Цев може бити отворена само на једном или на оба краја

Плоче и мембране l Сложене су - у 2 правца се дешавају осцилације, 2 димензионални стојећи таласи. (звучници, микрофони)

Звук ниже фреквенце има већу талaсну дужину од високофреквентног звука, јер су оба једнаке брзине. Ниско-фреквентни звук је емитован великим “woofer” звучником, висoкофреквентни звук је емитован малим “tweeter”звучником

Лонгитудиналн и талас у ваздуху l поремећај који је настао дуж x осе и простире се дуж ње l величина померања је описана неком функцијом, Y(x, t) која зависи од места дуж правца простирања и од временског тренутка

l мала запремина гаса између пресека “ 1” и “ 2”, који се налазе на x и x+dx

l молекули гаса се помере са “ 1” и “ 2”, који се налазе на x и x+dx, у 1’ и 2’ са координатама l притисак и запремина гаса у новом положају су

l осцилаторни процес се одвија брзо- адијабатски l ако се реши по притиску

l сила која делује на посматрани део гаса се добија из разлике притисака у пресецима 1’ и 2’ l јер притисак опада у смеру простирања таласа l за мала померања важи апроксимативна формула

l налажењем извода l 2. Њутнов закон за овај део гаса гласи l након сређивања се добија таласна једначина l а брзина таквих таласа је

Веза померања делића средине и промене притиска у гасу l решење таласне једначине је l померање делића средине доводи до појаве додатног притиска у средини

Физиолошке карактеристике звука Звучни талас у ушној шкољки изазива принудне осцилације Оне се преносе преко кошчица (чекић, наковањ и узенгија) Долазе на мембрану која затвара унутрашње ухо које је испуњено течношћу Дуж канала ун. уха налазе се завршеци око 23500 нервних ћелија На основу надражаја нервних ћелија формира се осећај звука Субјективне караткеристике-осећај за : висину, боју тона, ниво јачине (гласности) звука, . . .

Како чујемо ? Нерви шаљу електричне сигнале у мозак на даљу анализу Фреквентна анализа звука и конвертовање у електричне сигнале Звук побуђује бубну опну на осциловање Чекић, наковањ, узенгија, појачавају звук механички око 20 x.

Спољашње уво Спољашњи део спољашњег ува сакупља звукове и усмерава их кроз (сл)ушни канал Слушни канал - ~ 2. 5 cm дужине, лични на цев оргуље променљивог пресека у њој се ствара стојећи талас који има трбух у отвореном делу канала а чвор на бубној опни Како је дужине 2. 5 cm = /4 следи да је = 10 cm n = u/ и пошто је u =330 m/s следи да је фреквенција n = 3. 3 k. Hz То је резонатна фреквенција слушног канала при којој се преноси највише енергије звучног таласа кроз њега Подсетник: при резонанци се преноси максимална количина енергије од извора принудног осциловања на систем који осцилује који се дешава на фреквенцији природног осциловања.

Средње уво и Еустахијева труба Чекић, наковањ и узенгија (кошчице) чине систем повезаних полуга које бубна опна тера на кретање. Еустахијева труба. уво је повезано њоме са устима. Услед тога се изједначава притисак са обе стране бубне опне Еустахијева труба

Унутраш ње уво Унутрашње уво је испуњено течношћу Полукружни канали контролишу баланс и кретање течности у каналима функционишу као акцелерометри и учествују у одржавању равнотеже у три нормалне равни. Vestibule - шупљина између овалног отвора и cochlea-е Cochlea - спирална (2. 75 окретаја) са 3 цеви чији пречник опада од базе (Vestibule) до врха.

Cochlea cells, SEM

Наковањ ствара лонгитудинални талас у течности који се простире кроз канале и преноси до дела где се налазе нервне ћелије. Нервне ћелије (длачице) осетљиве на звучне сигнале се крећу и шаљу сигнале дуж слушног нерва у мозак. Високе фреквенције побуђују на осциловање ћелије које су близу базе а ниже фреквенције оне које су ближе врху. Јачина звука-гласност звука- је дефинисана ампитудом сигнала генерисаног сваком длачицом, бројем длачица које су побуђене, и величином области која је побуђена на осциловање.

Висина тона: Субјективној карактеристици осећаја висине тона одговара као физичка карактеристика фреквенција Висок тон = висока фреквенција Низак тон =ниска фреквенција 1000 Hz 1500 Hz 2000 Hz

Октава: Цео опсег тонова које прима човечје ухо подељен је на интервале - октаве Октава – интервал висине тона чији је однос крајњих фреквенција 2. Звучно подручје има 10 октава. 125 Hz 250 Hz 1 октава 500 Hz 1 октава 1000 Hz 1 октава

Ниво јачине звука • Вредности I између прагова чујности и бола се разликују 1013 пута! • Осим тога, одговор ува на јачину звука није линеаран него логаритамски • Ниво јачине звука – упоређују се два звучна извора различитих интензитета од којих је интензитет једног референтан и за њега се узима интензитет на прагу чујности I 0 = 10 -12 W/m 2 • k - константа Бел и децибел • k = 1 [B] - бел • k =10 [d. B] - децибел

Нивои дозвољене јачине звука