L'uomo è generosamente dotato di natura per poter esistere comodamente e conoscere il mondo che lo circonda. È in grado di vedere colori vivaci, ascoltare vari suoni, cogliere gli odori e godersi il gusto del cibo. Uno degli organi di senso più complessi è l'organo dell'udito, grazie al quale una persona comunica e riceve la maggior parte delle informazioni.
Una persona vive in un mondo permanente di suoni, grazie al quale riceve un'indispensabile fonte di informazioni sul mondo che la circonda. Il ruggito delle onde del mare e il rombo del vento, il cinguettio degli uccelli, le conversazioni delle persone e il ringhio degli animali, i tuoni sono fonti di suono in natura che aiutano una persona ad adattarsi all'ambiente.
Come si sente?
Se guardi dentro l'orecchio umano, puoi vedere una membrana chiamata membrana timpanica. Si estende lungo il tunnel che porta all'interno dell'orecchio. Le vibrazioni dell'aria provenienti da una sorgente sonora colpiscono il timpano, facendolo vibrare anche lui. Dietro il timpano c'è uno spazio osseo pieno ditre ossa mobili chiamate martello, incudine e staffa, così chiamate per la loro forma. Queste ossa raccolgono le vibrazioni dal timpano e iniziano a oscillare.
Più in profondità nell'orecchio c'è un canale pieno di liquido lungo circa 3 cm chiamato coclea. Le vibrazioni delle ossa che si muovono creano onde nel liquido, come le onde nell'oceano. Come le alghe sott'acqua, migliaia di cellule ciliate ondeggiano attraverso il liquido. Queste cellule sono di fondamentale importanza per l'udito. Le vibrazioni che li attraversano spingono gli impulsi elettrici che viaggiano attraverso il nervo uditivo al cervello. Il cervello, a sua volta, traduce questi segnali elettrici in musica, voci o il cinguettio o il cinguettio degli uccelli.
Da dove viene il suono?
Qual è la fonte del suono? Qualsiasi corpo fisico o fenomeno che oscilli con una frequenza sonora, poiché le onde che ne derivano sorgono nell'ambiente. Gli esseri umani emettono suoni usando le loro corde vocali. Se ti metti le mani alla gola durante una conversazione, puoi sentire la vibrazione. È quasi sempre possibile identificare le sorgenti sonore. Le onde sonore sono come le onde in un campo di grano in una giornata ventosa. Le molecole d'aria si scontrano e si allontanano, e l'onda che passa attraverso l'aria è solo la contrazione ritmica e l'espansione del flusso delle molecole d'aria - una specie di vibrazione. Ma anche altri materiali trasportano onde sonore, come il legno, che è anche una fonte di suono. Se urli da un lato chiusoporta di legno, le corde vocali della persona che urla vibreranno per prime, il che a sua volta farà vibrare l'aria. L'aria fa vibrare il legno della porta, quindi la vibrazione viene trasmessa dalla porta nell'aria e oltre, alla persona in piedi dall' altra parte della porta. In una grotta, i muri non assorbono o trasmettono suoni come fanno le porte. Li rimbalzano indietro come uno specchio di luce. Alcune valli in Europa sono note per i loro echi. Ad esempio, un suono di un corno da caccia può essere ripetuto 100 volte finché non si interrompe.
Fonti naturali
Il ronzio di un'ape o di una mosca, il cigolio di una zanzara, le corde vocali di esseri umani e animali sono considerate sorgenti naturali di suono. Se ti metti all'orecchio una grande conchiglia, puoi sentire un rumore lontano, che ricorda il rombo della risacca, non senza motivo, tornando dal mare, molti portano a casa una conchiglia con un ricordo vivo del mare. Per quanto attraente possa sembrare questa idea, il rumore che si sente non ha nulla a che fare con il mare. Invece, l'orecchio sente più echi di tutti i suoni al di fuori del guscio. Le sorgenti naturali del suono includono il fruscio delle foglie e il canto degli uccelli, il mormorio di una primavera, il tuono durante un temporale, il cinguettio delle cavallette e lo scricchiolio della neve sotto i piedi: l'enumerazione delle sorgenti naturali delle onde sonore è infinita.
Meccanismo delle onde sonore
Gli echi sono onde sonore che rimbalzano su una superficie liscia e raggiungono l'orecchio. Ad esempio, se urli in una grotta, puoiuna frazione di secondo dopo sentire la tua voce rimbalzare sulle pareti della caverna e tornare indietro. Ecco come funziona la conchiglia. I migliori esempi di sorgenti sonore sarebbero quei lavandini che hanno molte camere vuote. Sono come stanze in una casa vuota. Le pareti vicino al lavandino sono lisce, il che significa che i suoni vicino al lavandino, anche i più bassi, vengono ripetuti nelle camere. Tutta l'eco - dalle persone che parlano, dalla musica o dai suoni naturali - si trasforma in un ruggito. Ad esso si può aggiungere anche il battito del cuore, che viene raccolto e battuto dal lavandino. Il bellissimo effetto di molti echi si sente dal suono del surf.
Conversione audio
Non importa quanto forte gridi una persona, dopo 100-200 metri nessuno lo sentirà, tranne che griderà al telefono. La parola "telefono" è tradotta dal greco come "suono lontano". Durante una conversazione telefonica, le onde sonore vengono convertite in corrente elettrica. Durante la ricezione, si verifica il processo inverso. Tale corrente può superare qualsiasi distanza, propagandosi nell'aria come onde sonore. Nel ricevitore è integrato un microfono che reagisce alle vibrazioni dell'aria che si verificano durante una conversazione. Il microfono converte queste vibrazioni in corrente alternata. Si propaga lungo i fili della linea telefonica e raggiunge l'abbonato all' altro capo della linea. Ma poiché una persona non sente le vibrazioni di corrente alternata, è necessario trasformarle in vibrazioni sonore che possono essere ascoltate. Questa funzione è svolta da un piccolo altoparlante integrato nel microtelefono. Le onde elettriche influenzano il campo magnetico,cambiando il suo potere. Questo fa vibrare la membrana, producendo onde sonore identificate come la voce del chiamante.
Quali onde sente una persona?
Solo le onde che possono essere udite dagli esseri umani sono chiamate onde sonore.
Il suono è onde meccaniche di un certo intervallo che possono essere distinte da una persona. Gli studi dimostrano che gli organi uditivi umani ricevono onde nell'intervallo da 16 Hz a 20.000 Hz. Oltre a queste, ci sono onde la cui frequenza è inferiore a 16 Hz (infrasuoni) e superiore a 20.000 Hz (ultrasuoni). Ma non sono nel range di udibilità e non sono percepiti da una persona.
L'immagine mostra la gamma uditiva umana.
Ultrasuoni sonori a infrarossi
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0 16–20 20000 Hz
Altre frequenze sono distinguibili da singoli animali o insetti, inclusi pesci, farfalle, cani e gatti, pipistrelli, delfini.
Come identificare la sorgente sonora? Le sorgenti sono tutti i tipi di corpi che creano vibrazioni con frequenza sonora (da 16 a 20000 Hz)
Fonti artificiali
Tutto ciò che è creato dall'uomo, e non dalla natura, può essere attribuito a sorgenti sonore artificiali, esempi: diapason, campanello, tram, radio, computer. Puoi sperimentare come viene creata un'onda sonora. Per l'esperimento, hai bisogno di un righello di metallo bloccato in una morsa. Se agisci sul righello, puoi notare delle vibrazioni, ma non si sentirà alcun suono. Ma allo stesso tempo, vicino al righello si forma un'onda meccanica. L'intervallo di vibrazione del righello è inferiore alla frequenza audio, quindi la persona non sente il suono. Sulla base di questa esperienza, alla fine del 19° secolo fu inventato un dispositivo chiamato diapason.
Il suono viene prodotto solo quando un corpo vibra a una frequenza sonora. Le onde vanno in direzioni diverse. Ci deve essere un mezzo tra l'orecchio e la sorgente sonora. Può essere un gas, un liquido, una superficie solida, ma sicuramente devono essere particelle che trasmettono onde. La trasmissione delle vibrazioni sonore avviene solo in presenza di tale ambiente. Se non c'è sostanza, non ci sarà suono.
Condizioni richieste per ottenere il suono
Per creare un'onda sonora deve essere:
- Fonte.
- Mercoledì.
- Apparecchio acustico.
- Frequenza 16-20000 Hz.
- Intensità.
La percezione del suono è un processo soggettivo, che dipende dallo stato dell'organo uditivo e dal benessere della persona. I microfoni funzionano secondo lo stesso principio delle orecchie, solo che al posto del timpano, il microfono contiene una piccola e sottile piastra metallica attaccata a un magnete. Quando la pressione dell'aria sulla piastra cambia, il magnete oscilla e vengono prodotte vibrazioni elettriche.
Risultati acustici
In passato, le persone salvavano il suono in vari modi: su dischi in vinile, pellicole fotografiche o come particelle magnetiche su nastro magnetico. Il computer come sorgente sonora memorizza le informazioni sul livello corrente, legge regolarmente il livellotensione e memorizzare ogni valore come un numero. Al giorno d'oggi, quasi tutti i computer dispongono di una scheda audio, che consente di registrare e riprodurre messaggi sonori e musica da dispositivi esterni (microfono, registratore, CD) o elaborare dati audio digitali registrati su una sorgente sonora digitale, supporti informatici (dischi rigidi, DVD, CD, dischi Blu-ray) e trasmetterli agli altoparlanti.
Lo sviluppo della tecnologia digitale non si ferma. In soli 100 anni, il progresso del suono è passato dall'era della registrazione meccanica, dai carillon, all'era della registrazione digitale. I progressi nell'acustica sono già sorprendenti.
Gli scienziati hanno trovato un modo per trasferire i dati da un computer all' altro usando solo il suono. È stato realizzato un bisturi acustico in grado di separare anche una singola cellula, i nanotecnologi stanno già sviluppando un modo per ricaricare un cellulare con l'aiuto della voce. In futuro, l'umanità attende incredibili scoperte in cui il suono avrà un ruolo diretto.
