Zvuk

"Audio" preusmjerava ovdje. Za druga značenja, pogledajte Audio (čvor).

Zvuk nastaje pri sudaru dva ili više predmeta koji pritom emituju energetski talas, a on, opet, izaziva promjene pritiska vazduha koji te predmete okružuje. Te promjene pritiska primaju naše bubne opne, a mozak ih pretvara u zvuk.^[1]

Bubanj proizvodi zvuk preko vibrirajuće membrane.

Zvukovi se mogu predstaviti kao mješavina njihovih komponenti sinusoidnih valova različitih frekvencija. Donji talasi imaju veće frekvencije od onih iznad. Horizontalna os predstavlja vrijeme.

U pojavi zvuka učestvuju tri osnovna činioca. Prvi jeste izvor (generator) zvuka. Svako tijelo može da bude izvor zvuka ukoliko se pod nekim uticajem dovede do treperenja. Međutim, samo treperenje izvora ne predstavlja zvuk, te je zbog toga neophodan i drugi činilac, a to je materijalna okolina zvučnog izvora. Na materijalnu okolinu se prenosi treperenje koje će u njoj izazvati odgovarajuća sabijanja i razrjeđenja čestica, obrazujući na taj način zvučne talase. Ova dva činioca su dovoljna za pojavu zvuka u objektivnom, čisto fizičkome smislu, ali u ljudskoj praksi (posebno muzičkoj), pojava zvuka se ne može odvojiti od čovjekovog čula sluha (prijemnik zvučnih talasa) koji je zapravo treći činilac zvuka. Nadražaji primljeni ovim čulom sprovode se do centralnog nervnog sistema, gdje se pretvaraju u odgovarajuće osjećaje. Upravo ti osjećaji se smatraju zvukom u uobičajenom, svakodnevnom smislu te riječi.^[2]

Zvučni talasi se prostiru u svim pravcima od mjesta nastanka, slično talasima koji nastaju kada se kamen baci u vodu. Kada se zvuk snima pomoću mikrofona, uslijed promjena vazdušnog pritiska membrana mikrofona se pomjera na sličan način kao i naše bubne opne. Ovi sićušni pokreti se zatim pretvaraju u promjene električnog napona. Što je najbitnije, sve zvučne kartice proizvode zvuk na ovaj način, samo obrnutim redoslijedom. One stvaraju, to jest reprodukuju zvučne talase. Promjene napona se tada povećavaju, što izaziva vibriranje zvučnika. Ove vibracije dovode do promjena vazdušnog pritiska, koje se dalje pretvaraju u zvuk. On nije dio elektromagnetnog spektra.

Ljudski mozak je veoma dobar procesor koji, kada je zvuk u pitanju, može prilično dobro da odredi njegov položaj i stanje pomoću samo dva uha^[3] i mogućnosti da okrećemo glavu i tijelo. Izvor zvuka može da bude motor automobila, usta, muzički instrument, zalupljena vrata, ili čak čaša koja se lomi prilikom udara o vrata. Sam izvor emituje zvuk na mnoštvo različitih načina - najveći broj zvukova koji se proizvode u ustima prostiru se direktno od njih, dok motor emituje zvuk u skoro svim pravcima. Kada se zvuk jednom emituje, na scenu stupa okruženje. Prostor između izvora zvuka i slušaoca u mnogome utiče na zvuk, što zna svako ko je pokušao da se dovikuje po vjetrovitom vremenu, ili da sluša nešto ispod vode. Stoga je ono što čujemo mješavina direktnog i odbijenog zvuka. Odbijeni zvuk može da dođe do naših ušiju pošto se odbije o zid ili neki drugi predmet, a materijal od koga su ove prepreke napravljene apsorbuje određene frekvencije, samim tim umanjujući ukupnu jačinu zvuka. Ovo "odbijanje prvog reda" ne samo da zvuči drugačije od direktnog izvora, već i dopire do slušaoca nešto kasnije od njega. Odbijanja drugog reda i nadalje nastavljaju ovaj efekat. Kvalitet i kašnjenje odbijenog zvuka otkrivaju mnogo toga o okruženju i njegovoj veličini.

Većina ljudi može precizno da utvrdi odakle dolaze odbijanja prvog reda, a neki čak mogu da odrede i odbijanja drugog reda. Međutim, kako sve više odbijanja dopire do uha, mozak ima tendenciju da ih kombinuje u eho efekat konačne refleksije poznat kao reverberacija.^[4] Pravilno korištenje reverberacije je prvi korak ka simulaciji različitih okruženja.

Definicija

Zvuk se definiše kao "(a) Oscilacija pritiska, napona, pomjeranja čestica, brzine čestica itd, koja se širi u mediju sa unutrašnjim silama (npr. elastičnim ili viskoznim), ili superpozicija takve propagirane oscilacije. (b) Slušni osjećaj izazvan oscilacijom opisanom u (a)."^[5] Zvuk se može posmatrati kao talasno kretanje u vazduhu ili drugim elastičnim medijima. U ovom slučaju, zvuk je stimulus. Zvuk se također može posmatrati kao pobuđivanje slušnog mehanizma koje rezultira percepcijom zvuka. U ovom slučaju, zvuk je osjećaj.

Akustika

Glavni članak: Akustika

Akustika je interdisciplinarna nauka koja se bavi proučavanjem mehaničkih talasa u gasovima, tečnostima i čvrstim materijama, uključujući vibracije, zvuk, ultrazvuk i infrazvuk. Naučnik koji radi u oblasti akustike je akustičar, dok se neko ko radi u oblasti akustičkog inženjerstva može nazvati akustičnim inženjerom.^[6] S druge strane, audio inženjer se bavi snimanjem, manipulacijom, miksanjem i reprodukcijom zvuka.

Primjena akustike se nalazi u gotovo svim aspektima modernog društva, a poddiscipline uključuju aeroakustiku, obradu audio signala, arhitektonsku akustiku, bioakustiku, elektroakustiku, okolišnu buku, muzičku akustiku, kontrolu buke, psihoakustiku, govor, ultrazvuk, podvodnu akustiku i vibracije.^[7]

Frekvencija

Ultrazvuk

Ultrazvuk su zvučni talasi frekvencija viših od 20.000 Hz. Ultrazvuk se ne razlikuje od čujnog zvuka po svojim fizičkim svojstvima, ali ga ljudi ne mogu čuti. Ultrazvučni uređaji rade na frekvencijama od 20 kHz do nekoliko gigaherca.

Medicinski ultrazvuk se obično koristi za dijagnostiku i liječenje.

Infrazvuk

Infrazvuk su zvučni talasi frekvencija nižih od 20 Hz. Iako su zvukovi tako niske frekvencije preniski da bi ih ljudi čuli kao visinu tona, ovi zvukovi se čuju kao diskretni impulsi (poput 'pucketavog' zvuka motocikla u praznom hodu). Kitovi, slonovi i druge životinje mogu detektovati infrazvuk i koristiti ga za komunikaciju. Može se koristiti za detekciju vulkanskih erupcija i koristi se u nekim vrstama muzike.^[8]

Također pogledajte

• Dopplerov efekt
• Rezonanca (fizika)
• Ultrazvuk