Бука

1. Бука

2. Звук и бука? • Бука је звук онда и онде где га и када га не желимо. То је “загађивач” • Ниво буке зависи од • типа окружења (канцеларија, фабрика стадион, ...) • фреквенција (високе фреквенције су непријатније од нижих) • дужина трајања • Праг чујности људског уха је 10-12W/m2(одговара разлици притиска од 2x10-5Pa) • Праг бола је на око 100W/m2(одговара разлици притиска од 200Pa) • постоји фреквентна зависност ових вредности!

3. Акустика • Област физике –проучава појаву, настанак, простирање и опште карактеристике звучних таласа као и њихову интеракцију са еластичном средином (медијумом-преносиоцем таласа) • Звук? • Механички талас који настаје у еластичним срединама (чврста, течна, гасовита) чије се осцилације могу регистровати чулом слуха. • Опсег фреквенци: 1Hz < n < 1013Hz • Људско ухо региструје: 16-20 000Hz – звук Испод 16 Hz инфразвук Изнад 20 000 Hz ултразвук • За простирање је неопходан извор и еластична средина (у вакууму нема простирања звука) • Звучни извор- сваки механички осцилатор који осцилује правилно у еластичној средини: жице, учвршћени штапови, мембране, ваздушни стуб, ...

4. Људско ухо: Већина људи чује звуке од 16Hz до 20,000 Hz.

5. Животиње: Код животиња доња и горња граница нису као код људи.

6. Осциловање ваздушног стуба • У цевима настају само лонгитудинални таласи (у гасу) • Цев може бити отворена на једном или на оба краја

7. Плоче и мембране • Сложене су - у 2 правца се дешавају осцилације, 2 димензионални стојећи таласи. (звучници, микрофони)

8. Звук ниже фреквенце има већу талaсну дужину од високофреквентног звука, јер су оба једнаке брзине. Ниско-фреквентни звук је емитован великим “woofer” звучником, висoкофреквентни звук је емитован малим “tweeter”звучником

9. Лонгитудинални талас у ваздуху • поремећај који је настао дуж xосе и простире се дуж ње • величина померања је описана неком функцијом, Y(x,t) која зависи од места дуж правца простирања и од временског тренутка

10. мала запремина гаса између пресека “1” и “2”, који се налазе на x и x+dx

12. Физиолошке карактеристике звука Звучни талас у ушној шкољки изазива принудне осцилације Оне се преносе преко кошчица (чекић, наковањ и узенгија) Долазе на мембрану која затвара унутрашње ухо које је испуњено течношћу Дуж канала ун. уха налазе се завршеци око 23500 нервних ћелија На основу надражаја нервних ћелија формира се осећај звука Субјективне караткеристике-осећај за : висину, боју тона, ниво јачине (гласности) звука, ...

13. Како чујемо ? Нерви шаљу електричне сигнале у мозак на даљу анализу Фреквентна анализа звука и конвертовање у електричне сигнале Чекић, наковањ, узенгија, појачавају звук механички око 20x. Звук побуђује бубну опну на осциловање

14. Спољашњи део спољашњег ува сакупља звукове и усмерава их кроз (сл)ушни канал Слушни канал - ~ 2.5cm дужине, лични на цев оргуље променљивог пресека у њој се ствара стојећи талас који има трбух у отвореном делу канала а чвор на бубној опни Како је дужине 2.5cm = /4 следи да је  = 10cm n = u/ и пошто јеu =330m/s следи да је фреквенција n = 3.3kHz То је резонатна фреквенција слушног канала при којој се преноси највише енергије звучног таласа кроз њега Подсетник: при резонанци се преноси максимална количина енергије од извора принудног осциловања на систем који осцилује који се дешава на фреквенцији природног осциловања. Спољашње уво

15. Средње уво и Еустахијева труба Чекић, наковањ и узенгија (кошчице) чине систем повезаних полуга које бубна опна тера на кретање. Еустахијева труба. уво је повезано њоме са устима. Услед тога се изједначава притисак са обе стране бубне опне Еустахијева труба

16. Унутрашње уво Унутрашње уво је испуњено течношћу Полукружни канали - контролишу баланс и кретање течности у каналима функционишу као акцелерометри и учествују у одржавању равнотеже у три нормалне равни. Vestibule - шупљина између овалног отвора и cochlea-е Cochlea - спирална (2.75 окретаја) са 3 цеви чији пречник опада од базе (Vestibule) до врха.

18. Cochlea cells, SEM

19. Наковањ ствара лонгитудинални талас у течности који се простире кроз канале и преноси до дела где се налазе нервне ћелије. Нервне ћелије (длачице) осетљиве на звучне сигнале се крећу и шаљу сигнале дуж слушног нерва у мозак. Високе фреквенције побуђују на осциловање ћелије које су близу базе а ниже фреквенције оне које су ближе врху. Јачина звука-гласност звука- је дефинисана ампитудом сигнала генерисаног сваком длачицом, бројем длачица које су побуђене, и величином области која је побуђена на осциловање.

20. Висина тона: Субјективној карактеристици осећаја висине тона одговара као физичка карактеристика фреквенција Висок тон = висока фреквенција Низак тон =ниска фреквенција 1000 Hz 1500 Hz 2000 Hz

21. 1 октава 1 октава 1 октава Октава: 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1000 Hz Цео опсег тонова које прима човечје ухо подељен је на интервале - октаве Октава – интервал висине тона чији је однос крајњих фреквенција 2. Звучно подручје има 10 октава.

22. Вредности I између прагова чујности и бола се разликују 1013 пута! • Осим тога, одговор ува на јачину звука није линеаран него логаритамски • Ниво јачине звука – упоређују се два звучна извора различитих интензитета од којих је интензитет једног референтан и за њега се узима интензитет на прагу чујности I0 = 10-12 W/m2 Ниво јачине звука Бел и децибел • k - константа • k = 1 [B] - бел • k =10 [dB] - децибел

24. Нивои дозвољене јачине звука