Akustik Nedir? - Hakkında Bilgi
23 Şubat 2014 21 Ocak 2018 hakki	0 yorum Ses Dalgaları Nasıl Yayılır, Ses Dalgası Ne Zaman Ses Verir
Akustik Nedir,Ormanda bir ağacın yıkıldığını düşünün. Acaba işitecek kimse olmasa da bir ses duyulur mu? Amatör filozoflar bu probleme yıllarca kafa yorduktan sonra yeterli bir cevap ancak akustiğin ana prensiplerince ortaya kondu.
Ses Dalgası Ne Zaman Ses Verir
Bir malzeme örneğin ormandaki bir ağaç titreştiğinde etraftaki tüm katı, sıvı ve gaz maddeler boyunca ve tüm yönlerde bir ses dalgası oluşur. Titreşimler ne kadar şiddetli olursa olsun sesin duyulması için kulak gibi özel bir alıcı gerekir.
Yer veya sudan gelen seslerin çok az duyulmasının nedeni kulağınızla yer veya suyu çok az dinlemenizdir. Ses duyulduğunda bir kaynaktaki titreşimlere dayanan dalgalar hava ortamından geçerek kulak kanalına girmiş ve hassas timpan zarına ulaşmıştır. Duyma için daima bir ortam gereklidir.
Dış uzaydaki vakumda bu söz konusu olamayacağından ses, sadece dünyanın atmosfer koşullarında duyulan bir olaydır
Ses Dalgası Ortamları
Bir çoğu duyulmamakla birlikte ses dalgaları katı cisimlerde en hızlı, en fazla ve en şiddetlidir. Bir duvarın arkasına geçip parmaklarımızla vurduğunuzda duvardan geçip havada ilerleyen ses dalgalarını duyarsınız. Birde kulağınızı dayayıp vurmayı deneyin.
Bu durumda duvarın içindeki ses dalgalarının daha yüksek olduğunu duyacaksınız. Elastik ortamda ses yayılırken moleküller, akordiyona benzer biçimde, önce birbirine yaklaşır sonra uzaklaşırlar.
Yaklaşma safhası sesin yüksekliğini belirtir. Ortam yoğunluğu, dalganın şiddeti ile doğru orantılıdır. Parmaklarımızla vurduğunuz duvarda duyduğunuz sesin, havadakinden daha yüksek olması, duvar yoğunluğunun fazlalığına dayanır.
Soğuk, kuru havaya oranla sıcak, nemli havada daha yüksek olan ses suda daha da yükselir ve katı cisimlerde maksimum olur. Ses dalgasının menzili çokbüyük olabilmekle birlikte, enerjisi düşüktür.
Normal yükseklikte bir dalga örneğin konuşma seviyesindeki bir sesdeki enerji, normal bir ampul için gerekli enerjinin milyonda biridir. Bu büyük enerji farkına rağmen ses dalgalan elektrik akım şiddetini değiştirmekte kullanılabilirler.
Ses Dalgaları Nasıl Yayılır
Ses dalgasının hareketini anlamak için, bir gitar telinin çalınması ile oluşan hava hareketini ele alalım. Tele vurulduğunda önündeki hava molekülleri yer değiştirir ve arkadaki moleküllerde sıkışma olur. Tel ilk konumuna dönerken bu sıkışmış havadaki bazı moleküller yine yer değiştirir.
Böylece oluşan hava molekülü dalgaları, kaynaktan uzaklaştıkça küçülürler. Bu nedenle dalga uzaklaştıkça ses hafifler.
Ses dalgası enerjisiyle yayıldığı ortamdaki moleküllerin ileri geri hareketine uyar. Tamamen doğal görünebilen bir olay ses dalgası hareketinin boyuna karakterini belirtir, örneğin sudan geçerken gördüğünüz dalgalar enine yayılırlar.
Yükseklik ve Ses Tizliği
Ses dalgasının orijinal titreşim şiddeti, kulak zarına çarpma şiddetini ve ses yüksekliğini tayin eder. Yükseklik desibe cinsinden ölçülür.
Bu birimin anlamı insan kulağının işitebileceği en hafif seslo başlayan ve kulağın, acı duymadan dayanabileceği en yüksek sese kadar devam eden aşağıdaki tablo ile en iyi biçimde tanımlanabilir.
Bu tabloda, kulağın duyabileceği en yüksek ses, en hafif sesten trilyon kere yüksektir. Ses dalgasının saniyedeki titreşim sayısına frekans denir.
Ses dalgası frekansı tizlik ile doğru orantılı değişir Frekansları saniyede 20 ile 20 titreşim aralığı dışında kalan ses dalgaları insan kulağınca duyulamaz.
Bazı hayvanların, bu aralık dışındaki tizlikleri duyma kabiliyeti, köpekleri çağırmakta kullanılan “sessiz ıslık” olayının temelidir.
Ses kaynağının dinleyene göre konumu değiştikçe ses dalgasının tizliği de değişir. Bir tren size yaklaştıkça ray üzerindeki tekerleklerin sesi hafif bir kükremeden başlayarak kulak tırmalayıcı bir şekle dönüşür.
Bunun nedeni tren yaklaştıkça ses dalgalarının kulağa daha hızlı ulaşması ve dolayısıyla tizliğin artmasıdır. Ses tizliğindeki bu değişkenlik özelliğine Doppler olayı adı verilir.
Yankılanım ve Yankılar
Açık havada ses dalgaları saniyede 335 m. yolalır (buna teknikte Mach 1 hızı denir). Bu dalgaların şiddeti, ses kaynağı ile alıcı arasındaki uzaklığın iki katına çıkmasıyla, üçte bir oranında azalır.
Ancak duyulan sesin büyük kısmı, kaynak yerine yansıtıcı malzemelerden sekerek gelir. Bunlar arasında metal, plastik ve sert ağaçlar gibi yoğun, gözeneksiz malzemeler sayılabilir.
Bu tür yüzeylerden yansıyan ses yankılanım adını alır.Bu büyüklük, sesi doğuran orijinal titreşim sona erdikten sonra dalganın 60 desibel ses kaybetme süresi olan saniye veya saniyenin kesirleri sayısı ile ölçülür. içinde az sayıda yankılanım yüzeyi bulunan bir ortamdaki yankılanım süresi de düşüktür.
Bu durumda ses doğrudan ses dalgalarından ve çok hızlı yansımalardan gelir ve kaynağın konumu kolayca bulunabilir.
Alıcıya 30 milisaniyede ulaşan yankılanımlar ses netliğini düzeltici özellikte olduklarından, konuşma için tercih edilirler. Yansıma öncesinde ses 9 m. den fazla yolalırsa, 30 milisaniyeden sonra yankılanım ortaya çıkar.
Bu gecikme, oluşan yeni ses dalgalarını doyuracağından ses biçim değiştirebilir.70 milisaniyeden fazla gecikmeleri halinde yankılanımlar tümüyle orijinal sesten aynlır ve bağımsız yankı olarak işitilirler.
İstenmeyen yankılanım ve yankılardan kurtulmanın en iyi yolu kumaş ve lastik gibi gözenekli veya esnek ve sesi maseden malzemelerin kullanılmasıdır.
Perde veya halılara doğru hareket eden ses dalgalan kumaşın gözeneklerinde dağılır ve enerji ısıya dönüşür.
Lastik, cisimler arasında ses iletimini engeller, örneğin bir duvar telefonundaki lastik altlık, telefon zilinin titreşimini masederek sesin duvarda iletilmemesini sağlar. Böylece komşu bir odada zil sesi duyulmaz.
Konuşma yapılan yerlerde istenmeyen yankı ve gecikmiş yankılanımlar müzik akustiği için bütünleyici bir özellik taşır. Ve müzikhollerin mimari projelerinde bunların büyük etkisi görülür.
Akustik Mimari Yapıların içinde ses dalgalarının özelliği, akustiğin en önemli konularından biridir. “Akustiği nasıl?” diye soran biri, sesin odada nasıl yayıldığını bilmek ister.
Ancak bunu sorarken aklından değişik fikirler geçer. Bir lokanta ya da büro söz konusu ise, gizliliği sağlamak için sesin yayılmaması esasdır.
Tiyatro veya konser salonu gibi bir gösteri alanı halinde ise ses dalgalarının nasıl yayıldığı önem kazanır.
Sesin yolalma, net işitilme ya da dağılmama özelliği orijinal sesin yüksekliği, aynı alanı kaplayan başka sesler, bulunulan yerin biçim ve yapısına ve yapı malzemeleri gibi çeşitli faktörlere bağlıdır.
Gösteri yapılan en eski yapıların yunan amfiteatr’ları bazılarında görkemli akustik koşulların sağlanmış olmasına karşılık çağımız mimar ve akustik mühendisleri hala bu problemlerle uğraşmaktadır.
New York daki Lincoln gösteri sanatları merkezinde bulunan Avery Fisher binası bu konuda iyi bir örnektir.
Bu binanın yapılışında, senfoni konserlerinde mükemmel bir akustik amacı esas alınmıştı. Ancak özenli ve bilimsel planlamaya rağmen bina kısa sürede amacından uzaklaştı.
1962 deki tamamlanmasını takip eden yaz aylarında binanın içi yeniden düzenlendi ve bunu 1964, 1965, 1969 ve 1972 deki değişiklikler izledi.
New York Filarmoni olan adı 1973 de tadilat projelerini finanse eden kişinin anısına Avery Fisher salonu olarak değiştirildi. Son olarak 1976 da iç bölüm tamamen yıkıldı ve yeniden yapıldı.
Bu son çalışma başarılı sonuç verdi. Bu salonda sesi sevimsizleştiren ne idi? ve dinleyiciler yeni salonu neden beğenmişlerdi?
Eski salonla ilgili şikayetler arasında sesin arkalara ulaşmaması, rastgele yükselmesi veya alçalması ön plandaydı. Kısacası ses cansızdı.
Yeni salon projesinde durum çeşitli yönlerden ele alındı. Eğri biçimli arka ve yan duvarlar salona klasik dikdörtgen biçim veren ağır, düz ve ahşap kaplama duvarlarla değiştirildi.
Eski eğrisel düzeylerin ses dalgalarını merkezi olarak odaklamasına ve bazı sesleri yutmamasına karşılık yeni duvarlarla sesi yansıtarak düzgün dağıtma fonksiyonu sağlanmıştı.
Bir odadaki en önemli yansıtıcı yüzeyin tavan olmasının nedeni buradan yansıyan dalgaların alttaki her kısma ulaşabilme özelliğidir.
Tavanın diğer bir önemli fonksiyonu ise, sesleri birleştirmektir. Bir müzik holün tavanından ses dalgalarını birbirine karıştırıp her yöne yollaması istenir.
Avery Fisher salonundaki eski tavan basık ve, sesi uniform yayamayacak kadar hafifti. Yeni tavanda her frekanstan dalgaları aksettirebilecek ağır alçı kullanılmıştır.
Bir nehirde görülen değişken buz gibi bu tavanın yüzeyinde değişik yönlerde değişik açılar altında ve değişik ölçüde çıkıntılar bulunmaktadır. Bu yüzey ses dalgalarını gerektiği biçimde dağıtarak geniş hacimde uygun ses sağlamaktadır.
Yanlarda ve salonun arkasında üç sıra balkona oyuk bir biçim verilerek, galerideki her koltuğa tavandan gelen yankılamaların ulaşması başarılmıştır.
Eski salonun beton döşemesi müzik titreşimlerinin galeriden geçerek koltuklara ulaşımını engelliyordu. Masif meşe ağacından yapılan yeni döşemenin taşıdığı titreşimleri dinleyiciler ayak ve koltukları vasıtasıyla duymaktadır.
Ancak bir yerdeki akustik yarar, bir başka yerde başarılı olamamaktadır. Avery Fisher salonu senfoniler için uygun bir çevre olarak düşünülmüştü.
Lokanta, büro, okul ve kitaplık gibi yerler ise, çok değişik amaçlara yönelik olduğundan, değişik akustik koşullar gerektirirler.
Rahatsız edici diğer gürültüleri örtmek suretiyle fon gürültüsü gizlilik ve sessizlik sağlar. Kalabalık bir lokantadaki gürültü özel konuşmalara imkan verir. Açık bir büro sistemindeki alçak bir tınlama çalışanların dikkatini dağıtabilecek seslen maskeler.
Fizyolojik ve Psikolojik Özellik
Elle tutulamayan ve gözle görülemeyen bir enerji türü olmakla birlikte ses, ruhsal ve fiziksel insan sağlığına gerçek anlamda etki yapmaktadır.
Hoş seslerin insanı yatıştırması ve eğlendirmesine karşılık aşırı sesleri uzun süre dinleme baş ağrısı ve sinirlenmeden işitme bozukluğu ülser, yüksek tansiyon ve, kalbi rahatsız olanlarda,kalp krizine kadar ulaşan ciddi hastalıklara yolaçabilir. Bu ve benzeri nedenlerle bir çok ses türü, ses kirlenmesi olarak tanımlanmaktadır.
Gürültüyü kabul edebilecek seviyede tutmak için konulan hükümler bir çok makinanın dizaynında değişiklik yapılmasını zorunlu kılmıştır, izin verilen faaliyetlerin konum ve süreleri ile ilgili yönetmeliklerin amacı uyku saatlerini korumak ve toplumların dinlenmesini sağlamaktır.
Ormandaki ağacın devrilmesini işitebilmek olağanüstü olmakla birlikte, hiçkimse bunu sürekli dinlemek istemediğinden bu ve benzeri yasaların değeri büyüktür.
← Aktarma Makinaları
Akümülatör Nedir? Ne İşe Yarar? →
Geyikler ve Özellikleri