Zvuk

Zvuk je ljudska percepcija nestalnih podražaja nastalih kao posljedica promjene razine tlaka koja se širi elastičnim medijem u kojeg je uronjen opažač (slušatelj). Te promjene tlaka nastaju zbog titranja molekula medija (zrak, voda...) koje su zbog vanjskog utjecaja (sile) izbačene iz ravnotežnog položaja. Zvuk se širi zbog elastične veze među molekulama medija. U plinovima i tekućinama valovi zvuka su isključivo longitudinalni (tj. šire se u istom pravcu u kojem se gibaju čestice medija pri titranju), dok u čvrstim tijelima valovi mogu biti također transverzalni, tj. čestice medija mogu titrati i okomito na pravac širenja vala. Zvuk se ne može širiti kroz vakuum.

Svojstva

Zvučni val se kroz različite medije kreće različitim brzinama. U zraku, taj se val, kreće brzinom od približno 300 m/s, u vodi se kreće približnom brzinom od 1500 m/s, a u željeznoj žici oko 5000 m/s. Što je materijal gušći, to se zvuk kroz njega prenosi duže i brže. Zvuk je određen, kao i ostali valovi, dvjema fizikalnim veličinama, frekvencijom i valnom duljinom. Broj titraja koje materijal čini u jednoj sekundi se naziva frekvencija, oznaka je f, a mjerna jedinica Hz (Herc).

Normalno ljudsko uho može čuti zvukove u frekvenciji od 16 Hz do 20 000 Hz. Sve zvukove frekvencije ispod 16 Hz nazivamo infrazvukovima ili podzvukovima, a zvukove frekvencije više od 20 000 Hz nazivamo ultrazvukovima ili nadzvukovima; oni se koriste u tehnici i medicini.

Dakle, prema frekvenciji, zvučne valove djelimo na:

• infrazvuk - ispod 16Hz
• od 20Hz do 20kHz - ljudske granice osjećaja zvuka
• ultrazvuk - iznad 20kHz

Valna duljina, s druge strane, je razmak između dva susjedna najveća zgušnjenja, kao i između dva susjedna razrjeđenja, medija kroz koju se val širi.

U osnovi zvukove možemo podijeliti na dvije skupine: šumove i tonove. Šum je zvuk koji nastaje nepravilnim titranjem zvučnog izvora pri čemu se frekvencija stalno mijenja, dok ton nastaje pravilnim titranjem zvučnog izvora i frekvencija je stalna.

Jedinice

Logaritam odnosa intenziteta zvuka (W/m²) ili kvadriranih zvučnih tlakova (Pa) je nazvan bel (B) - nazvan tako u čast A.G. Bella, izumitelja telefona - no iz praktičnih se razloga koristi deset puta manja logaritamska mjera decibel (dB).

Standardno se razina zvuka u decibelima prikazuje u odnosu na referentni iznos od 20 µPa koji načelno odgovara pragu čujnosti, pa se to obično naznačuje dodatkom SPL. Na primjer, šapat ima 30 dB(A)_SPL, govor 60 dB(A)_SPL, buka 90 dB(A)_SPL, a za zvuk inteziteta 120 dB_SPL kažemo da je granica boli.

[1]