Wir erklären, was Akustik ist, was ihre Zweige sind und welche akustischen Phänomene sie untersucht. Auch was ist Lärmbelästigung.
Was ist Akustik?
Akustik ist die Zweig der Physik was er studiert Klang. Ist ein Naturwissenschaft widmet sich dem Verständnis der Phänomene der Erzeugung, Übertragung, Steuerung und des Empfangs von Schall, Infraschall und Ultraschall sowie deren Auswirkungen in der realen Welt.
Akustik definiert Schall als Schwingung, also die mechanische Ausbreitung Wellen durch die Angelegenheit, dabei sein fester, flüssiger oder gasförmiger Zustand, und versucht diese Verschiebung durch Formeln und mathematische Prinzipien zu beschreiben.
Es ist einer der Wissenschaften älteste der Menschheit, deren Anfänge bis in die Antike zurückverfolgt werden können, zwischen dem 6. Jahrhundert v. C. und ich d. C., besonders in Griechenland und Rom. Seine ersten formellen Studien, die von Pythagoras (ca. 569-475 v. Chr.) durchgeführt wurden, hatten mit dem Verständnis musikalischer Klänge zu tun, um zu versuchen zu verstehen, warum manche Klänge schöner sind als andere.
Es war Aristoteles (384-322 v. Chr.), mehr als ein Jahrhundert später, der entdeckte, dass Klang aus Kontraktionen und Ausdehnungen der Luft besteht, und die erste Abhandlung zu diesem Thema wurde Jahrhunderte später von dem römischen Architekten Vitruv (80-15 v. Chr.) geschrieben ), um 20 v. c.
Allerdings war es von Wissenschaftliche Revolution der Renaissance, dass die Gesetze, die den Klang bestimmen, dank der Studien von Galileo Galilei (1564-1642) und Marin Mersenne (1588-1648) über schwingende Saiten entdeckt wurden.Isaac Newton (1642-1727) gesellte sich später zu ihnen und später die sogenannten "Giganten" der Akustik: der Deutsche Hermann Helmholtz (1821-1894) und Lord Rayleigh (1842-1919), neben anderen großen Wissenschaftlern, die Klang studierten.
Die ersten Versuche, die Schallgeschwindigkeit in Luft zu messen, eine der Gründungsleistungen der Akustik, wurden im 17. Jahrhundert unternommen und zeigten, obwohl sie nicht sehr genau waren, dass die Geschwindigkeit von Wellen nicht von ihrer abhängt Frequenz. 1738 erreichte die Pariser Akademie der Wissenschaften a Messung nahezu dem aktuell gehandhabten Wert: 331,29 Meter pro Sekunde.
Akustik ist heute eine wichtige Disziplin mit zahlreichen technischen Anwendungen, sowohl im Bereich der die Architektur und Stadtplanung, wie in der Medizin, Künste und Unterhaltung und Telekommunikation, und sogar in der militärischen Welt (wie der Radarmechanismus).
Zweige der Akustik
Die Akustik umfasst eine Vielzahl von Unterdisziplinen oder Spezialisierungen, unter denen sich die folgenden hervorheben:
- Bauakustik. Zweig der Akustik, der sich der Untersuchung der Schallbewegung in Gebäuden und städtischen Räumen widmet, um sie so zu bauen, dass die Natur des Schalls genutzt wird.
- Musik Akustik. Zweig der Akustik, der sich dem Studium des Klangs im künstlerischen Kontext widmet, dh von Musik und der für schön gehaltenen Klänge. Es befasst sich sowohl mit Musikinstrumenten als auch mit Tonleiter-Stimmsystemen.
- Physiologische Akustik. Zweig der Akustik, der sich mit der Untersuchung der Funktionsweise des Hörapparats, seiner Krankheiten, Störungen und anderer Auswirkungen befasst.
- Elektroakustik. Zweig der Akustik, der sich mit dem Studium der Erfassung, Wiedergabe, Verstärkung und Erzeugung von Ton durch elektronische Geräte wie Mikrofone oder Lautsprecher befasst.
- Unterwasserakustik.Zweig der Akustik, der sich der Untersuchung von Schall widmet, wenn er unter Wasser erzeugt und übertragen wird.
- Psychoakustik. Zweig der Akustik, der sich dem Studium der Beziehung zwischen Klang und dem menschlichen Geist widmet, dh der Art und Weise, wie wir darauf reagieren Menschen zum Klang
- Bioakustik. Zweig der Akustik, der sich der Erforschung von Geräuschen bei Lebewesen, insbesondere Tieren, widmet: unter anderem die Funktion der von ihnen abgegebenen Geräusche, die Disposition des Sprachapparats.
- Industrielle Akustik. Zweig der Akustik, der sich mit der Erforschung des durch menschliche Produktionstätigkeiten erzeugten Schalls, der Formen der Lärmbelästigung und der Auswirkungen von Schall auf die Arbeitsumgebung befasst.
akustische Phänomene
Schall breitet sich in der physikalischen Umgebung in Form von mechanischen Wellen aus, deren Eigenschaften es ihnen ermöglichen, verschiedene Veränderungen und Transformationen zu durchlaufen, die als akustische Phänomene bekannt sind. Die Hauptphänomene sind:
- Das Betrachtung. Es ist ein Phänomen, das auftritt, wenn Schallwellen auf ein physisches Objekt treffen, das seine ursprüngliche Flugbahn ändert oder modifiziert, was einen Rückpralleffekt erzeugt, der es zu seiner ursprünglichen Quelle zurücksenden kann. Abhängig von den Bedingungen, unter denen die Reflexion auftritt, können andere ähnliche Phänomene auftreten, wie zum Beispiel:
- das Echo Es ist eine Art der Schallreflexion, bei der die Welle nach dem Auftreffen auf eine reflektierende Oberfläche in Zyklen mit einem Intervall von etwa 0,1 Sekunden zu ihrem Sender zurückkehrt. Es ist ähnlich dem Effekt, der durch erzeugt wird hell beim Aufprall auf den Spiegel einen Teil seiner eigenen Töne an den Emitter zurückgibt, wie in den langen Höhlen, in denen wir unsere Stimme zu uns wiederholt hören können.
- Der Nachhall. Es ist ein Phänomen, das mit der Reflexion von Schall verbunden ist, bei dem ein Schall noch Zeit gehört werden kann, nachdem er aufgehört hat zu emittieren, dh wenn sein Sender stumm ist.Auch dieses Phänomen ist auf akustische Persistenz zurückzuführen und wird als Verlängerung der Anfangsgeräusche interpretiert, wie im Fall des Geräusches, das eine Explosion begleitet.
- stehende Wellen. Es ist ein Phänomen, das auftritt, wenn eine reflektierte Welle zur ursprünglichen Welle auf derselben Achse hinzugefügt wird, wodurch die Eigenschaften beider modifiziert und ihre Amplitude erhöht oder verringert wird, sodass der resultierende Schall sich stark von dem abgestrahlten unterscheidet. Das passiert, wenn ein Mikrofon die Ausgabe seines eigenen Tons an einen Lautsprecher aufzeichnet, dh wenn der Rückmeldung.
- Absorption. Es ist ein Phänomen, das als das Gegenteil von Reflexion angesehen werden kann, da in diesem Fall die Schallwellen, wenn sie auf eine physikalische Barriere treffen, ihren Lauf nicht ändern, sondern entweder teilweise oder vollständig gelöscht oder neutralisiert werden. Dieses Phänomen wird verwendet, um bestimmte Räume, wie z. B. Orte der musikalischen Praxis, schalldicht zu machen und zu verhindern, dass sich die Wellen weiter nach außen ausbreiten.
- Die Brechung. Es ist ein Phänomen, das auftritt, wenn sich Schallwellen von einem physikalischen Medium zu einem anderen (z. B. von Luft zu Wasser oder umgekehrt) ausbreiten und dabei ihre Geschwindigkeit und Richtung in einem den physikalischen Eigenschaften entsprechenden Maß ändern der Umgebung, in die sie sich bewegen. Wir können dieses Phänomen erleben, wenn wir in einen Pool tauchen und denen zuhören, die an der Oberfläche sprechen.
- Beugung. Es ist ein Phänomen, das auftritt, wenn Schallwellen auf ihrem Weg auf ein Hindernis treffen, es umgeben und die Oberfläche des Hindernisses in eine Quelle von Sekundärwellen (gebeugten Wellen) verwandeln, wodurch sich der Schall in der Umgebung ausbreitet. Es kann auch auftreten, wenn Schallwellen durch eine kleine Öffnung hindurchtreten und sich in der neuen Umgebung ausbreiten, beispielsweise wenn wir durch eine Röhre sprechen und unsere Stimme auf der anderen Seite verzerrt herauskommt.
- Die Einmischung.Es ist ein Phänomen, das durch die Überlagerung zweier harmonischer Schallwellen entsteht, die dabei ihre Eigenschaften verändern. Wenn diese Überlappung zu einer Verstärkung der Amplitude führt, spricht man von konstruktiver Interferenz; wenn stattdessen die Amplitude verloren geht, sprechen wir von destruktiver Interferenz. Das passiert, wenn wir uns in einer Umgebung voller Menschen unterhalten und es schwierig wird, die Person neben uns zu verstehen.
- Der Dopplereffekt. Es ist ein Phänomen, das auftritt, wenn sich der Sender der Wellen in Bezug auf den Empfänger schnell bewegt, sich entweder entfernt oder nähert, und diese Bewegung die Frequenz der Schallwellen beeinflusst. Das passiert, wenn ein Krankenwagen an uns vorbeifährt und sein charakteristischer Ton an Frequenz gewinnt, wenn er sich nähert, und verliert, wenn er sich entfernt.
Lärmbelästigung
Lärmbelästigung ist die kontinuierliche Abstrahlung störender Geräusche in einer Umgebung bzw Ökosystem, die Geräusche erzeugen und die Ausbreitung von natürlichen Geräuschen, die für diese Umgebung typisch sind, verhindern oder behindern. Lärmbelästigung ist in der sehr auffällig Städte, wo die Anhäufung von Geräuschen unerträglich und sogar körperlich schädlich für den Körper werden kann, während in ländlichen und wilden Gebieten ein geringeres Auftreten störender Schallwellen auftritt.
Diese Art der Kontamination hat Auswirkungen auf Tier-und Pflanzenwelt des Lebensräume, und insbesondere in der psychischen Stabilität von Menschen, da es sie in Erregungszustände, Unannehmlichkeiten, Angst oder Zerstreutheit versetzen kann.