Ses frekans aralığı. Bir ses dalgasının frekansı, uzunluğu ve hızı arasındaki ilişki

İçindekiler:

Ses frekans aralığı. Bir ses dalgasının frekansı, uzunluğu ve hızı arasındaki ilişki
Ses frekans aralığı. Bir ses dalgasının frekansı, uzunluğu ve hızı arasındaki ilişki
Anonim

Artık İnternet'te işitme keskinliğinizi çevrimiçi olarak test etmek için birçok fırsat var. Bunu yapmak için, frekansı artan sesli bir video başlatmanız gerekir. Testin yaratıcıları, yabancı gürültünün karışmaması için kulaklıklarla test yapılmasını önerir. Videodaki ses frekans aralığı, yalnızca birkaçının duyabileceği kadar yüksek değerlerle başlar. Ayrıca sesin frekansı giderek azalır ve videonun sonunda işitme kaybı olan bir kişinin bile duyabileceği bir ses duyulur.

Video sırasında, kullanıcıya oynatılan sesin frekansının değeri gösterilir. Test koşulları, bir kişinin sesi duyduğu anda videonun durdurulması gerektiğini gösteriyor. Ardından, frekansın hangi noktada durduğunu görmelisiniz. Değeri, işitmenin normal olduğunu, çoğu insandan daha iyi olduğunu veya bir doktora görünmeniz gerektiğini açıkça gösterecektir. Bazı testler, bir kişinin duyabileceği kesme frekansının kaç yaşında olduğunu gösterir.

Çevrimiçi işitme testi
Çevrimiçi işitme testi

Ses ve ses dalgası nedir

Ses öznel bir duyumdur, ancak onu duyarız çünkü kulağımızda gerçek bir şey vardır. Bu bir ses dalgasıdır. Fizikçiler, deneyimlediğimiz duyumların ses dalgasının özellikleriyle nasıl ilişkili olduğuyla ilgileniyorlar.

çok yüksek ses
çok yüksek ses

Ses dalgaları, frekans aralığı 20 Hz-20 kHz olan küçük bir genliğe sahip boyuna mekanik dalgalardır. Küçük genlik, sıkıştırma-azalma nedeniyle basınçtaki değişimin bu ortamdaki basınçtan çok daha az olduğu zamandır. Havada, sıkıştırma-azalma alanlarında, basınçtaki değişiklik atmosferik basınçtan çok daha azdır. Genlik atmosferik basınçla aynı veya daha büyükse, bunlar artık ses dalgaları değil, şok dalgalarıdır, süpersonik hızda yayılırlar.

Seslerin kitlesi

Ses frekansı aralığının ne olduğunu zaten bulduk, peki sınırlarının ötesinde ne var? Frekans 20 Hz'den küçükse, bu tür dalgalara infrasonik denir. 20 kHz'den fazlaysa - bunlar ultrasonik dalgalardır. Hem kızılötesi hem de ultrason işitsel duyumlara neden olmaz. Sınırlar oldukça bulanık: bebekler 22-23 kHz duyar, yaşlılar 21 kHz algılayabilir, biri 16 Hz duyar. Yani kişi ne kadar gençse duyabileceği frekans o kadar yüksek olur.

Köpekler daha yüksek frekansları duyar. Bu yetenekleri eğitmenler tarafından kullanılır, ultrasonik cihazlara komutlar verirler.insanların duyamayacağı bir ıslık. Şekil, farklı hayvanlar tarafından algılanabilecek frekans aralıklarını göstermektedir.

Farklı hayvanların algılanan frekans aralığı
Farklı hayvanların algılanan frekans aralığı

Polis silahları gibi ses

Bir kişinin duyduğu ses frekanslarının aralığının yaklaşık olduğunu ve bireysel özelliklere bağlı olduğunu gösteren bir örnek verelim.

Washington'da polis, gençleri şiddet içermeyen bir şekilde dağıtmanın bir yolunu buldu. Erkekler ve kızlar sürekli olarak metro istasyonlarından birinin yakınında toplanıp konuşuyorlardı. Yetkililer, girişte çok fazla insan toplandığı için amaçsız eğlencelerinin diğerlerini engellediğini hissettiler. Polis, 17.5 kHz frekansında ses yayan bir Sivrisinek cihazı kurdu. Bu cihaz böcekleri kovmak için tasarlanmıştır, ancak üreticiler bu frekanstaki ses dalgalarının yalnızca 13 yaşından büyük ve 25 yaşından büyük olmayan gençler tarafından algılandığından emin olmuştur.

ultrasonik kovucu
ultrasonik kovucu

Cihaz sayesinde gençlerden kurtulmak mümkün oldu ancak 28 yaşında bir erkek bir ses duyup belediyeye şikayet etti. Yerel yetkililer cihazı kullanmayı bırakmak zorunda kaldı.

Dalga boyu aralığı

Farklı ortamlardaki ses frekans dalgaları farklı özelliklere sahiptir. Dalganın yayılma hızı ve uzunluğu farklıdır. Havada (oda sıcaklığında) hız 340 m/s'dir.

Bizim için duyulabilir aralıkta olan frekanslara sahip dalgaları düşünün. Minimum uzunlukları 17 mm, maksimum 17 m'dir En küçük dalga boyuna sahip ses ultrasonun eşiğinde ve en büyüğü -kızılötesi yaklaşıyor.

Ses dalgası hızı

Işığın anında yayıldığına inanılır, ancak sesin yayılması belirli bir zaman alır. Aslında ışığın da hızı vardır, bu sadece sınırdır, ışıktan daha hızlıdır, hiçbir şey hareket etmez. Ses söz konusu olduğunda, bir ses dalgasının daha yoğun ortamlardaki hızı çok daha yüksek olmasına rağmen, havada yayılması en büyük ilgidir. Bir fırtına düşünün: önce bir şimşek görüyoruz, sonra bir gök gürültüsü duyuyoruz. Ses, hızı ışık hızından kat kat daha yavaş olduğu için gecikir. İlk kez bir tüfek atışı ile ses arasındaki zaman aralığı sabitlenerek sesin hızı ölçüldü. Ardından araç ile araştırmacı arasındaki mesafeyi alıp sesin "gecikme" zamanına böldüler.

Bu yöntemin iki dezavantajı vardır. İlk olarak, bu, özellikle ses kaynağına yakın bir mesafede, kronometrenin hatasıdır. İkincisi, reaksiyonun hızıdır. Bu ölçüm ile sonuçlar doğru olmayacaktır. Hızı hesaplamak için belirli bir sesin bilinen frekansını almak daha uygundur. 20 Hz ile 20 kHz arasında ses frekansı aralığına sahip bir cihaz olan bir frekans üreteci vardır.

Ses Frekans Üreticisi
Ses Frekans Üreticisi

İstenilen frekansta açılır, deney sırasında dalga boyu ölçülür. Her iki değeri çarparak ses hızını elde edin.

Hipersonik

Dalga boyu, hızı frekansa bölerek hesaplanır, böylece frekans arttıkça dalga boyu azalır. Dalga boyunun uzunlukla aynı büyüklük mertebesinde olacağı kadar yüksek frekanslı salınımlar yaratmak mümkündür.hava gibi gaz moleküllerinin serbest yolu. Bu hiper ses. İyi yayılmaz, çünkü dalga boyu ihmal edilebilir olduğundan hava artık sürekli bir ortam olarak kabul edilmez. Normal koşullar altında (atmosferik basınçta), moleküllerin ortalama serbest yolu 10-7 m'dir. Dalga frekanslarının aralığı nedir? Sesli değiller çünkü onları duymuyoruz. Hiper sesin frekansını hesaplarsak 3×109Hz ve üzeri olduğu ortaya çıkıyor. Hiper ses gigahertz cinsinden ölçülür (1 GHz=1 milyar Hz).

Bir sesin frekansı perdesini nasıl etkiler

Ses frekans aralığı, perde aralığını etkiler. Perde öznel bir duyum olmasına rağmen, sesin nesnel özelliği olan frekans tarafından belirlenir. Yüksek frekanslar yüksek ses üretir. Sesin perdesi dalga boyuna mı bağlı? Elbette hız, frekans ve dalga boyu birbiriyle ilişkilidir. Ancak aynı frekanstaki ses farklı ortamlarda farklı dalga boyuna sahip olacak ancak aynı şekilde algılanacaktır.

Basınçtaki değişiklikler kulak zarımızın titreşmesine neden olduğu için sesi duyarız. Basınç aynı frekansla değişir, bu nedenle farklı ortamlarda dalga boyunun farklı olması önemli değildir. Aynı frekanstan dolayı sesi suda, hatta havada bile yüksek veya alçak olarak algılayacağız. Suda, ses hızı 1.5 km/s'dir, bu da havadakinden neredeyse 5 kat daha fazladır, bu nedenle dalga boyu çok daha büyüktür. Ancak vücut her iki ortamda da aynı frekansta (örneğin 500 Hz) titreşiyorsa, perde aynı olacaktır.

Olmayan sesler varörneğin, "shhhhh" sesi. Frekans dalgalanmaları periyodik değil kaotiktir, bu yüzden onları gürültü olarak algılarız.

Önerilen: