Ses Şiddeti Ortama Bağlı Olarak Değişir Mi?

Ses Şiddeti Ortama Bağlı Olarak Değişir Mi?
Ses Şiddeti Ortama Bağlı Olarak Değişir Mi?

Ses

Duyduğumuz her ses, kulak tarafından algılanabilen, esnek maddi ortamda yayılan mekanik titreşim dalgasıdır Katı, sıvı ve gazların pek çoğu sesin yayılmasına elverişli bir ortam oluşturur Böyle bir ortamda oluşturulan bir mekanik tedirginlik, bir noktada ani bir basınç yükselmesine yol açar Ortam esnek olduğundan sıkışma durumu kalıcı değildir; Sıkışan bölge, tedirginlik etkisi ortadan kalkar kakmaz genişler, ama bu sırada komşu bölgelerin sıkışmasına yol açarBu durum periyodik bir biçimde yenilenirSonuç olarak her bölgeden birbirini izleyen sıkışma ve seyrelme dalgaları geçerBu dalgalar boyuna dalgalardır;bir başka deyişle, ortamın parçacıklarının titreşim hareketi dalga hareketi doğrultusundadırBu dalganın ortam içindeki hızı, ortamı oluşturan maddenin yoğunluğuna ve denge basıncına, özgül ısısına (gazlar için), esnekliğine (katı ve sıvılar için), sıcaklığa ve dalganın frekansına bağlıdır0o C sıcaklıkta ve deniz yüzeyi basıncındaki kuru havada sesin hızı saniyede 331,28 m’ tir (Bu değer 1986 da belirlenmiştir)Sesin hızı deniz suyunda 1,490 m/s çelikte ise 5 m/s dir

Sesin Fiziksel Özellikleri

Basit bir ses dalgasının bir noktada oluşturduğu ses basıncının zamanla değişimi harmoniktir Basıncın en büyük değerine genlik denirbasıncın en büyük iki değeri arasındaki geçen zamana periyot adı verilirPeriyot bir basınç değişimi devri için geçen zaman olarak tanımlanabileceğine göre; frekans birim zamandaki basınç değişim devresi sayısıdır ve hertz ile ölçülür

Genlik: Ses basıncı, atmosferik basınç (ses yokken) ile toplam basınç (ses varken) arasındaki farkın ölçüsü yada genliğidirSesin genliği için pek çok ölçü tipi bulunsa da, ses basıncı temel ölçüdürSes basıncı salınırlarının birimi desibeldir (db);bir ses basıncı seviyesi belli bir rakamdaki Desibel değeridirDesibel ölçeği logaritmiktir; çünkü ses şiddeti aralığı öyle geniştir ki ölçülmesi yada gözlenmesi gereken tüm sesleri lineer bir ölçeğe sığdırmak imkansızdırİnsan kulağı sese inanılmaz derecede geniş bir aralıkta tepki verebilmektedirÜst sınırda, yani acı sınırındaki bir ses, duyula bilen en kısık sesin tam on milyon katı büyüklüğündedirBu on milyonun bire oranı ancak logaritmik olarak gösterilebilmekte ve 140 db ile noktalanmaktadır

Desibel özelliğindeki bir başka özellik de, iki farklı sesin ses basıncı seviyelerinin aritmetik olarak toplanmamasıdırÖrneğin 60 db lik bir ses, 60 db lik bir başka ses ile toplandığında, artış sadece 3 db olacaktır; yani toplam 120 db değil 63 db olacaktırdahası eğer iki farklı seviyede ses söz konusuysa, düşük olanın büyüğe katkısı fark azaldıkça azalırEğer ikisi arasındaki seviye farkı 10 db’in üzerinde ise, düşük seviyeli sesin hiç bir etkisi olmaz

Frekans: Bir ses kaynağının titreşme yada havayı titreştirme miktarı, frekansı belirlerzamanın birimi genelde bir saniyedir ve bir saniyedeki cevrim sayısını ifade etmek için ‘Hertz’ terimi kullanılırFrekansın birimi Hz dirİnsan ve bir çok hayvanın kulağı, geniş bir frekans aralığına sahiptirİnsanlar yaklaşık olarak 16-20 Hz arasında frekansa sahip sesleri algılayabilirGünlük hayatta saf tonlarla son derece seyrek karşılaşırSeslerin büyük çoğunluğu bunun yerine bir çok frekanstan oluşan bir karmaşık birliktelik sergiler

Zaman modeli: Sesin zamana ait doğası, zaman ve seviye cinsinden açıklanabilirüreklilik, dalgalanma geçicilik anilikSürekli sesler şelale sesi gibi, sabit bir seviyede oldukça uzun bir periyoda sahip seslerdirGeçici sesler, kısa periyotlarda seyreden, telefonun çalışı, uçağın kalkış yada inişi gibi seslerdirAni sesler, tokat yada silah sesi gibi, çok kısa bir zaman dilimi içinde oluşan seslerdirDalgalı sesler ise yoğun bir kavşaktaki trafik sesi gibi, zamana göre seviyesi değişen seslerdir

Sesin gürlüğü: Akustikte, sesin neden olduğu işitme duyumunun şiddetine ilişkin niceliktirİnsan kulağının algıladığı ses gürlüğü, yaklaşık olarak sesin şiddetinin logaritması ile orantılıdır Burada bahsi geçen ses şiddeti, birim zamanda sesin yayılma yönüne dik duran bir yüzeyden, bu yönde geçen ses şiddetidir ve birimi (w/m2)’dirSes şiddeti çok zayıfsa ses işitilemez;sesin şiddeti çok yüksek ise ağrı duyulur ve kulak için tehlikeli durum ortaya çıkarBu iki eşiğe (işitebilme ve ağrı) karşılık gelen ses enerjileri arasındaki oran yaklaşık olarak 2x1012’dirBu oran kişiden kişiye değişebilir, ayrıca sesin frekansına da bağlıdırİnsan ve bir çok hayvanın kulağı geniş bir frekans aralığına sahiptir
Ses gürlüğü birimi olarak fon kullanılır;bir fon 1 db’lik ses şiddete farkına karşılık gelirBir sesin fon olarak gürlüğü, dinleyiciye aynı gürlükte gelen 2 kHz frekanslı bir sesin db olarak ifade edilen şiddetine eşittirÖlçümü yapılan sesin gürlüğündeki artış 1 fon olduğu kabul edilir Gürlükteki artış ile gürlüğü fon cinsinden ifade eden sayıdaki artış birbirleri ile orantılı olmadığından uygulamada daha elverişli bir birim olan son kullanılırGürlüğü 40 fon olan bir sesin gürlüğü 1 son olarak alınır Bu sese oranla iki kat daha gür olarak algılanan sesin gürlüğü 2 son olur

Ses şiddeti: Ses dalgalarının ilerlediği doğrultuya dik durumdaki birim alandan birim zamanda geçen enerji miktarıdırSes şiddeti güç/zaman birimiyle ölçülürSes gürlüğünün öznel bir nicelik olmasına karşılık ses şiddeti nesnel bir niceliktir;uygun ölçme aygıtlarıyla ve gözlemcinin işitme duyumundan bağımsız olarak ölçülebilirBir sesin şiddeti ile aynı frekanstaki bir başka sesin şiddeti, bunların şiddetleri bir birine bölünüp elde edilen oranın logaritması alınarak karşılaştırılırBir sesin şiddeti 1, diğer sesin şiddeti de 10 ise, şiddet oranı B=Log 10 (1/10) eşitliğiyle bel birimi cinsinden bulunurUygulamada daha çok bel’in 1/10’una eşit olan db birimi kullanılır

Duyma hissi ve kulak hassasiyeti: Ses insanın duyma mekanizması tarafından şu şekilde algılanır Ses basıncı dalgaları, kulak yapısına pinna ve işitsel kanal yoluyla girerişitsel kanal, iç kulağa kemikçikler yoluyla bu enerjiyi transfer edecek olan timpanic membranı titreştiririç kulak bu enerjiyi elektrik dürtülerine dönüştürür ve işitsel sinirlerden beynin içindeki gerçek işitsel bölge gönderilir İnsanın duyma mekanizması, bir ön amplifikatör gibi çalışan dış kulaktan başlayarak son derece komplike bir yapı sergilerDuyma özellikleri üzerine yapılan testler ve araştırmalar, duyma mekanizmasının yanı sıra, eş duyma eğrileri ve en alt ile en üst duyma sınırlarının ortaya konması ile akustiğin temelini atmıştırBilimde kat edilen uzun mesafenin ardından, duyma hissindeki perde ve gürlük gibi algıların keşfedilmesi ile ses kalitesi konusuna bir temel teşkil eden psikoakustik bilimi ön plana çıkmıştır