อะคูสติกคืออะไร? »นิยามและความหมาย

อะคูสติกเป็นสาขาของฟิสิกส์ซึ่งจากการศึกษาการผลิตการส่งการเก็บรักษาการรับรู้และการสืบพันธุ์ของเสียง; กล่าวคือเป็นการศึกษาในรายละเอียดของคลื่นเสียงที่แพร่กระจายผ่านสสารซึ่งอาจอยู่ในสถานะก๊าซของเหลวหรือของแข็งเนื่องจากเสียงไม่แพร่กระจายในสุญญากาศ เสียงเป็นองค์ประกอบหลักในอะคูสติกและประกอบด้วยคลื่นเสียงที่เกิดขึ้นเมื่อความผันผวนของความกดอากาศถูกเปลี่ยนเป็นคลื่นกล

อะคูสติกคืออะไร

สารบัญ

เป็นสาขาของฟิสิกส์ที่ศึกษาเกี่ยวกับการผลิตและพฤติกรรมระหว่างการส่งผ่านและปลายทางของคลื่นเสียงตลอดจนองค์ประกอบ เมื่อพูดถึงว่าอะคูสติกคืออะไรมันยังหมายถึงการศึกษาพื้นที่ทางกายภาพหรือสถานที่ที่มีการแพร่กระจายของเสียงและมีแอพพลิเคชั่นมากมายสำหรับกิจกรรมสตูดิโอและพื้นที่สาธารณะ

นอกจากนี้ในดนตรีเป็นคำที่เข้าใจได้จากการใช้เครื่องดนตรีที่ให้เสียงในเชิงเสียงโดยเว้นองค์ประกอบทางไฟฟ้าหรืออิเล็กทรอนิกส์ไว้เช่นกีตาร์โปร่ง

Acoustics ศึกษาอะไร

วิทยาศาสตร์นี้ศึกษาพฤติกรรมของคลื่นเสียงซึ่ง ได้แก่ การสั่นหรือความผันผวนของการสั่นสะเทือนแบบเรโซแนนซ์และการแพร่กระจายซึ่งเข้าใจว่าเป็นการนำคลื่นจากแหล่งกำเนิดไปยังปลายทาง ตัวกลางที่คลื่นเสียงแพร่กระจายจะต้องมีความยืดหยุ่น (สามารถผ่านการเปลี่ยนรูปแบบย้อนกลับได้โดยแรงภายนอก) ความเฉื่อย (สามารถอยู่นิ่งได้) และมวล (ปริมาณของสสาร)

พวกเขามีแอมพลิจูด (ค่าสูงสุดและต่ำสุดในการกระเพื่อม) ความถี่ (จำนวนการสั่นต่อวินาทีหรือการทำซ้ำ) ความเร็ว (เวลาที่ผ่านไปจากที่สร้างขึ้นจนกระทั่งถึงเครื่องรับ) ความยาว (ความยาวของคลื่น หรือระยะห่างระหว่างยอดเขาหรือหุบเขาสองแห่ง) ระยะเวลา (เวลาของแต่ละรอบสำหรับการเกิดซ้ำ) แอมพลิจูด (ปริมาณพลังงานสัญญาณไม่ได้หมายถึงปริมาตร) เฟส (ตำแหน่งของคลื่นหนึ่งเทียบกับอีกคลื่นหนึ่ง) และกำลังไฟ (ปริมาณพลังงานอะคูสติกต่อครั้งต่อแหล่งสัญญาณ)

คลื่นมีสองประเภทตามวิธีที่พวกมันเคลื่อนที่ผ่านสื่อ: ตามยาว (การเคลื่อนที่จะขนานกับทิศทางการแพร่กระจาย) และตามขวาง (การเคลื่อนที่ตั้งฉากกับทิศทางการแพร่กระจาย)

ภายในปรากฏการณ์อะคูสติกไม่เพียง แต่ศึกษาเสียงที่หูของมนุษย์รับรู้ได้ง่ายเท่านั้น แต่ยังรวมถึงอินฟราซาวนด์และอัลตราซาวนด์ด้วยซาวเป็นผู้ความถี่เสียงที่ต่ำกว่าหูมนุษย์สามารถรับรู้ (20 เฮิร์ตซ์) แต่สำหรับสัตว์บางค่อนข้างเห็นได้ชัดและการใช้การสื่อสารในระยะทางขนาดใหญ่ ในขณะที่อัลตราซาวนด์เป็นคลื่นที่อยู่เหนือการได้ยินของมนุษย์ที่ประมาณ 20,000 เฮิรตซ์

สำหรับการศึกษานี้เสียงถือเป็นการขนส่งพลังงานในรูปแบบของการสั่นสะเทือนและความเร็วของมันจะขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของตัวกลางและอุณหภูมิของอากาศ ความเร็วในของแข็งและของเหลวจะสูงกว่าในตัวกลางที่เป็นก๊าซ (อากาศ) ความเร็วของเสียงในอากาศอยู่ที่ประมาณ 344 เมตรต่อวินาทีที่อุณหภูมิประมาณ20º C แม้ว่าในแต่ละองศาเซนติเกรดที่เพิ่มขึ้นความเร็วของคลื่นอะคูสติกจะเพิ่มขึ้นที่อัตรา 0.6 เมตร / วินาที ในของเหลวโดยเฉพาะน้ำความเร็วจะอยู่ที่ประมาณ 1,440 m / s ในขณะที่ของแข็งเช่นเหล็กจะอยู่ที่ประมาณ 5,000 m / s

ประวัติความเป็นมาของอะคูสติก

ย้อนกลับไปในกรุงโรมและกรีกโบราณซึ่งมีการแสดงดนตรีและละครหลายเรื่องในสถานที่ที่สร้างขึ้นเพื่อจุดประสงค์นี้Pythagorasนักปรัชญาและนักคณิตศาสตร์ชาวกรีก(569-496 ปีก่อนคริสตกาล) เริ่มศึกษาปรากฏการณ์อะคูสติกโดยสังเกตเห็นความแตกต่างของช่วงเวลาดนตรีโดยแสดงการสังเกตเหล่านี้เป็นตัวเลขและกำหนดสิ่งที่เรียกว่าฮาร์โมนิกส์และอินฮาร์โมนิกในปัจจุบัน ต่อมานักวิทยาศาสตร์อริสโตเติล (384-322 ปีก่อนคริสตกาล) ได้ทำการประมาณคลื่นครั้งแรกโดยอธิบายว่าเป็นการขยายและหดตัวในอากาศที่ตกลงมาและกระทบกับ "อากาศถัดไป"

Marco Vitruvio Polión (80 / 70-15 AC) สถาปนิกและวิศวกรชาวโรมันเป็นผู้บุกเบิกด้านอะคูสติกสถาปัตยกรรมเขียนเกี่ยวกับปรากฏการณ์อะคูสติกที่เกิดขึ้นในโรงภาพยนตร์และด้วยเหตุนี้จึงมีการบันทึกแง่มุมต่างๆ คำนึงถึงสนามอะคูสติกเมื่อสร้างสถานที่แสดงละครและดนตรี

ต่อมาวิศวกรนักฟิสิกส์และนักคณิตศาสตร์กาลิเลโอกาลิเลอี (1564-1642) สรุป Pythagoras' การศึกษาโดยการกำหนดคลื่นได้ชัดเจนมากขึ้นทำให้เกิดเสียงทางสรีรวิทยาและอธิบายว่ามันเป็นกระตุ้นการตีความโดยใจเป็นเสียง, ไปจนถึงอะคูสติกทางจิตวิทยา Marin Mersenne (1588-1648) นักปรัชญาและนักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศสทำการทดลองเกี่ยวกับความเร็วในการแพร่กระจายของเสียง และไอแซกนิวตัน (1643-1727) กำหนดความเร็วของเสียงในของแข็ง นักฟิสิกส์ John William Strutt (1842-1919) หรือที่รู้จักกันในชื่อ Lord Rayleigh เขียนเกี่ยวกับการสร้างเสียงบนสายฉาบและเยื่อ

คนที่มีชื่อเสียงอื่น ๆ ในประวัติศาสตร์ที่มีส่วนร่วมในฟิลด์อะคูสติกเป็นนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์และนักคณิตศาสตร์ Pierre-Simon Laplace (1749-1827) มีการศึกษาเกี่ยวกับการขยายพันธุ์เสียง; เฮอร์มันน์ฟอนเฮล์มโฮลทซ์ (1821-1894) นักฟิสิกส์และแพทย์ศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างโทนเสียงและความถี่ Alexander Graham Bell (1847-1922) นักประดิษฐ์และนักวิทยาศาสตร์พัฒนาโทรศัพท์โดยสังเกตว่าวัสดุบางชนิดสามารถเปลี่ยนรูปและส่งสัญญาณการสั่นสะเทือนของเสียงได้ Thomas Alva Edison (1847-1931) นักประดิษฐ์ประสบความสำเร็จในการขยายการสั่นสะเทือนของเสียงด้วยการพัฒนาหีบเสียง

สาขาอะคูสติก

มีการจำแนกหลายประเภทที่ช่วยกันกำหนดว่าอะคูสติกคืออะไรตามสื่อของการแพร่กระจายของคลื่นและประโยชน์ในทางปฏิบัติ บางส่วน ได้แก่:

อะคูสติกของอะคูสติก

นี่เป็นคำซ้ำซ้อนแม้ว่าหลายคนจะสงสัยเกี่ยวกับเรื่องนี้ อะคูสติกที่มีอยู่ในทุกสาขาตัวอย่างเช่นในอะคูสติกทางกายภาพซึ่งเกี่ยวกับการวิเคราะห์ปรากฏการณ์ทางเสียงกฎหมายที่อยู่ภายใต้การควบคุมการขนส่งผ่านสื่อและคุณสมบัติของมัน ในขณะที่มาตรวิทยาอะคูสติกเป็นเครื่องมือที่รับผิดชอบในการสอบเทียบเครื่องมือเพื่อวัดขนาดอะคูสติกเพื่อบันทึกปริมาณที่เหมือนกันหรือผลิตขึ้น

อะคูสติกทางสรีรวิทยา

ศึกษาหูและลำคอรวมถึงพื้นที่ของสมองที่ถอดรหัสคลื่น ที่นี่รวมทั้งเสียงที่เปล่งออกมาการรับรู้และความผิดปกติ

อะคูสติกสถาปัตยกรรม

มีหน้าที่รับผิดชอบในการศึกษาอะคูสติกในเปลือกและช่องว่างพฤติกรรมการปรับตัวและตั้งค่าช่องว่างเหล่านี้เพื่อการใช้ลักษณะของเสียงอย่างเหมาะสมที่สุดและมีการแพร่กระจายที่มีประสิทธิภาพในพื้นที่ควบคุม ส่วนนี้ช่วยในการพัฒนาเปลือกที่เหมาะสมสำหรับวัตถุประสงค์นี้เช่นเปลือกอะคูสติก

อะคูสติกอุตสาหกรรม

เป็นสาขาที่รับผิดชอบในการลดผลกระทบของเสียงที่เกิดจากกิจกรรมทางอุตสาหกรรมเพื่อปกป้องคนงานจากมลภาวะทางเสียงและการโจมตีโดยใช้ฉนวนกันเสียงบางประเภท

อะคูสติกด้านสิ่งแวดล้อม

ศึกษาเสียงที่ปรากฏในกลางแจ้งเสียงรบกวนในสิ่งแวดล้อมและผลกระทบต่อธรรมชาติและผู้คน เสียงเหล่านี้เกิดจากการจราจรการขนส่งประเภทต่างๆสถานที่ทำธุรกิจละแวกใกล้เคียงและกิจกรรมต่างๆของมนุษย์ในแต่ละวัน สาขานี้ส่งเสริมการจัดการและการควบคุมเสียงเพื่อลดมลพิษทางเสียง

มลพิษทางเสียง

อะคูสติกดนตรี

เป็นการศึกษาเสียงที่เกิดจากเครื่องดนตรีสเกลคอร์ดความสอดคล้องกัน นั่นคือการปรับขนาดของสเกลเดียวกัน นอกเหนือจากที่กล่าวมาแล้วยังมีสาขาอื่น ๆ อีกเช่น:

• Aeroacoustics (เสียงที่เกิดจากการเคลื่อนไหวในอากาศ)
• Psychoacoustics (การรับรู้เสียงและผลกระทบของมนุษย์)
• Bioacoustics (ศึกษาการได้ยินในสัตว์และทำความเข้าใจกับการรับรู้)
• ใต้น้ำ (การตรวจจับวัตถุด้วยเสียงเช่นเรดาร์)
• Slectroacoustics (ศึกษากระบวนการทางอิเล็กทรอนิกส์สำหรับการจับภาพและการประมวลผลเสียง)
• สัทศาสตร์ (เสียงพูดของมนุษย์)
• Macroacoustics (การศึกษาเสียงดัง)
• อัลตราโซนิก (ศึกษาเสียงความถี่สูงที่ไม่ได้ยินและการใช้งาน)
• การสั่นสะเทือน (การศึกษาระบบที่มีมวลและความยืดหยุ่นที่สามารถเคลื่อนไหวแบบสั่นได้)
• โครงสร้าง (ศึกษาเสียงที่แพร่กระจายผ่านโครงสร้างในรูปแบบของการสั่นสะเทือน) และอื่น ๆ

ปรากฏการณ์อะคูสติก

พวกมันคือความผิดเพี้ยนของคลื่นเสียงที่เกิดจากอุปสรรคหรือความผันแปรที่มีอยู่ในสื่อการแพร่กระจายที่ส่งผลต่อลักษณะ ท่ามกลางปรากฏการณ์อะคูสติกเหล่านี้ ได้แก่:

• การสะท้อนกลับ: นี่คือเมื่อคลื่นเสียงไปพบกับสิ่งกีดขวางที่มั่นคงและทำให้คลื่นเสียงเบี่ยงเบนไปจากแนวเดิมสร้างเอฟเฟกต์ "ตีกลับ" ซึ่งจะทำให้คลื่นกลับไปที่ตัวกลาง
• เสียงสะท้อน -เกิดขึ้นเมื่อคลื่นกระเด้งออกและสะท้อนในรอบการทำซ้ำในช่วงเวลาประมาณ 0.1 วินาที ในการรับรู้แหล่งกำเนิดเสียงและพื้นผิวที่สะท้อนต้องห่างกันไม่น้อยกว่า 17 เมตร
• การสั่นสะเทือน: นี่เป็นปรากฏการณ์ที่คล้ายกับเสียงสะท้อนโดยมีความแตกต่างที่เวลาในการทำซ้ำน้อยกว่า 0.1 วินาทีและผลที่ได้คือเสียงที่ยืดเยื้อ ในกรณีนี้แหล่งกำเนิดและพื้นผิวสะท้อนแสงต้องห่างกันน้อยกว่า 17 เมตร
• การดูดซึม:คือเมื่อคลื่นมาถึงพื้นผิวและมันทำให้เป็นกลางหรือดูดซับส่วนหนึ่งของมันและส่วนที่เหลือจะสะท้อนให้เห็น แผงอะคูสติกที่ใช้ในสตูดิโอมีคุณสมบัตินี้แม้ว่าจะดูดซับเสียงได้เกือบทั้งหมด
• การหักเห:เป็นความโค้งที่เสียงเกิดขึ้นเมื่อผ่านจากสื่อหนึ่งไปยังอีกสื่อหนึ่งและทิศทางและความเร็วจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิความหนาแน่นและความยืดหยุ่นของตัวกลางในการแพร่กระจาย
• การเลี้ยวเบน:คือเมื่อคลื่นไปพบกับสิ่งกีดขวางที่เล็กกว่าความยาวในเส้นทางซึ่งทำให้คลื่นล้อมรอบและคลื่น "กระจาย"
• การรบกวน:เกิดขึ้นเมื่อคลื่นที่แตกต่างกันสองคลื่นตัดกันหรือทับซ้อนกัน โดยทั่วไปพวกมันมีวิถีที่ตรงกันข้ามกันดังนั้นพวกมันจะ "ชนกัน" ซึ่งกันและกัน ยิ่งคลื่นทั้งสองมีความกว้างเท่ากันมากเท่าใดดัชนีการรบกวนก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
• พัลส์:เกิดขึ้นต่อหน้าคลื่นสองความถี่ที่แตกต่างกัน แต่อยู่ใกล้มากซึ่งไม่สามารถมองเห็นได้กับหูของมนุษย์ดังนั้นจึงถูกมองว่าเป็นความถี่เดียว
• Doppler effect: เป็นสิ่งที่รับรู้เมื่อมีการเพิ่มขึ้นหรือลดลงของความถี่ของคลื่นที่เกิดขึ้นเมื่อตัวปล่อยและตัวรับเคลื่อนที่เข้าใกล้หรือไกลออกไป ตัวอย่าง: เมื่อคุณได้ยินเสียงรถพยาบาลหรือสายตรวจมารถพยาบาลจะขับผ่านไปและขับออกไป

มลพิษทางเสียงคืออะไร

เป็นเวอร์ชันอะคูสติกของการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมในพื้นที่หนึ่ง ๆ เมื่อมีมลพิษทางเสียงก็จะเข้าใจได้ว่ามีเสียงหรือเสียงดังมากเกินไปซึ่งจะทำให้สภาพแวดล้อมเปลี่ยนไป

โฟมอะคูสติกคืออะไร

ปัจจุบันมีวัสดุหลายชนิดที่มีวัตถุประสงค์ในการควบคุมและลดเสียงส่วนเกินในช่องว่างต่างๆเช่นฟองน้ำหรือโฟมอะคูสติกซึ่งเป็นโพลียูรีเทนชนิดหนึ่งที่มีคุณสมบัติในการดูดซับพลังงานได้ถึง 100% เสียงที่เกิดขึ้นตามค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับ วัสดุนี้ส่วนใหญ่จะใช้ในสตูดิโอบันทึกเสียงวิทยุโทรทัศน์และดนตรีซึ่งตัวอย่างเช่นสามารถหยิบโน้ตกีต้าร์โปร่งได้โดยไม่มีเสียงก้องหรือเอฟเฟกต์เสียงสะท้อนดังนั้นจึง "สะอาด" จากมลภาวะทางเสียงทั้งทางตรงและทางอ้อม.

มีองค์ประกอบสองประเภทที่ออกแบบมาเพื่อดูดซับในระดับหนึ่ง ได้แก่ วัสดุดูดซับเสียงและองค์ประกอบที่เลือกหรือเรียกอีกอย่างว่าเรโซเนเตอร์

อดีตใช้เพื่อให้ได้เวลาในการสะท้อนกลับที่เพียงพอในกิจกรรมที่ดำเนินการในอวกาศการลดหรือกำจัดเสียงสะท้อนและเพื่อกำจัดเสียงที่เป็นมลพิษภายนอกพื้นที่ ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายคือขนสัตว์หินเคลือบเส้นใยโพลีเอสเตอร์เคลือบและโฟมเรซินเมลามีนที่มีความยืดหยุ่น

วินาทีคือวินาทีที่ใช้เมื่อต้องการดูดซับความถี่ต่ำที่ดีเยี่ยมโดยหลักการลดเวลาการสั่นสะเทือน สามารถใช้เป็นอาหารเสริมสำหรับวัสดุดูดซับหรือแยกต่างหากสำหรับวัตถุประสงค์ที่อธิบายไว้ข้างต้น

ประเภทของเรโซเนเตอร์คือ:

• เมมเบรนหรือไดอะแฟรม: วัสดุที่ไม่มีรูพรุนและยืดหยุ่นเช่นไม้
• โพรงธรรมดา:เกิดจากโพรงอากาศปิดซึ่งเชื่อมต่อกับห้องด้วยช่องเปิดแคบ ๆ
• ช่องหลายช่องตามแผงร่อง:แผงของวัสดุที่ไม่มีรูพรุนและแข็งที่เจาะเป็นวงกลมหรือร่องซึ่งจะอยู่ในระยะที่กำหนดจากผนังห้องเพื่อให้มีช่องว่าง ของอากาศปิดที่เกิดจากพื้นผิวทั้งสอง

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับอะคูสติก

อะคูสติกหมายถึงอะไร?

เป็นที่รู้จักกันในชื่อสาขาฟิสิกส์ที่รับผิดชอบในการศึกษาการสร้างการแพร่กระจายและคุณสมบัติของเสียง ในแง่นี้อะคูสติกจะขึ้นอยู่กับการส่งผ่านการควบคุมและการรับคลื่นเสียงที่อยู่เหนือสสารไม่ว่าจะเป็นเสียงอินฟราซาวนด์หรืออัลตราซาวนด์

สาขาของอะคูสติกคืออะไร?

โดยคำนึงถึงสื่อในการแพร่กระจายของคลื่นและประโยชน์ใช้สอยบางสาขา ได้แก่ แอโรอะคูสติกอะคูสติกสถาปัตยกรรมไซโคอะคูสติกไบโอคูสติกอะคูสติกทางกายภาพอะคูสติกสิ่งแวดล้อมอะคูสติกใต้น้ำอะคูสติกดนตรี electroacoustics, physiological acoustics, phonetic acoustics และ macroacoustics

ดนตรีอะคูสติกคืออะไร?

เป็นระเบียบวินัยที่รับผิดชอบในการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างวิทยาศาสตร์และศิลปะดนตรี สิ่งนี้รับผิดชอบต่อหลักการของทฤษฎีดนตรีต่างๆความยากลำบากของเสียงรัฐธรรมนูญและการทำงานของเครื่องดนตรีแต่ละชนิดการใช้ระบบบันทึกอย่างเหมาะสมการเปลี่ยนแปลงทางอิเล็กทรอนิกส์ของดนตรีการศึกษาการรับรู้ เหนือสิ่งอื่นใด.

มลพิษทางเสียงวัดได้อย่างไร?

การวัดคลื่นเสียงขึ้นอยู่กับสถานการณ์ที่เกิดขึ้นโดยทั่วไปจะวัดตามระยะเวลาและความต่อเนื่องของเสียงที่สร้างขึ้นและสำหรับกระบวนการนี้จะใช้เครื่องวัดระดับเสียงซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่รับผิดชอบในการตรวจสอบการปฏิบัติตามข้อบังคับเกี่ยวกับ อนุญาตความดัง

ฟองน้ำอะคูสติกมีไว้ทำอะไร?

ฟองน้ำอะคูสติกใช้เพื่อแยกเสียงรบกวนเนื่องจากประกอบด้วยวัสดุที่มีรูพรุนซึ่งมีความสามารถในการดูดซับคลื่นเสียง มักใช้ในสตูดิโอบันทึกเสียงการแลกเปลี่ยนทางโทรศัพท์และโรงภาพยนตร์เพื่อมอบประสบการณ์การฟังเพลงที่ดียิ่งขึ้น