Akustik

Akustik adalah cabang fisika yang bertugas mempelajari produksi, transmisi, penyimpanan, persepsi, dan reproduksi suara ; yaitu, ia mempelajari secara rinci gelombang suara yang merambat melalui suatu materi, yang bisa dalam bentuk gas, cair atau padat, karena suara tidak merambat dalam ruang hampa. Suara adalah elemen utama dalam akustik, dan terdiri dari gelombang suara yang dihasilkan ketika osilasi dalam tekanan udara diubah menjadi gelombang mekanis.

Akustik

Apa itu Akustik?

Ini adalah cabang fisika yang mempelajari produksi dan perilaku selama transmisi dan tujuan gelombang suara, serta komposisi mereka. Ketika datang ke apa yang akustik, itu juga mengacu pada studi ruang fisik atau ruang di mana suara disebarkan, dan memiliki beberapa aplikasi untuk acara, studio, dan ruang publik.

Juga dalam musik, itu adalah istilah yang dipahami oleh penggunaan instrumen yang menghasilkan suara dengan rute akustik, mengesampingkan elemen listrik atau elektronik, misalnya, gitar akustik.

Apa yang dipelajari oleh Akustik?

Akustik

Ilmu ini mempelajari perilaku gelombang suara, yang merupakan osilasi atau fluktuasi dari getaran resonansi, dan perambatannya, yang dipahami sebagai konduksi dari mereka dari asal mereka ke tujuan mereka. Media di mana gelombang suara merambat harus memiliki elastisitas (dapat mengalami deformasi reversibel oleh kekuatan eksternal), inersia (dapat tetap diam) dan massa (jumlah materi).

Mereka memiliki amplitudo (nilai maksimum dan minimum dalam undulasi mereka), frekuensi (jumlah osilasi per detik atau pengulangan), kecepatan (waktu yang berlalu dari saat itu dihasilkan sampai mencapai penerimanya), panjang (berapa lama gelombang atau berapa jarak yang ada antara dua puncak atau lembah di dalamnya), periode (waktu setiap siklus untuk pengulangannya), amplitudo (jumlah energi sinyal, tidak berarti volume), fase (posisi satu gelombang terhadap yang lain) dan power (jumlah energi akustik per waktu oleh sumber).

Ada dua jenis gelombang menurut cara bergerak melalui media: longitudinal (gerakan akan sejajar dengan arah rambat gelombang ) dan melintang (gerakan tegak lurus dengan arah rambat).

Dalam fenomena akustik, tidak hanya suara yang dapat dengan mudah dirasakan oleh telinga manusia, tetapi juga infrasonik dan ultrasonografi dipelajari. Infrasound adalah frekuensi suara yang lebih rendah dari apa yang dapat dirasakan telinga manusia (20 hertz), tetapi bagi beberapa hewan itu benar-benar terlihat dan mereka menggunakannya sebagai bentuk komunikasi jarak jauh; sedangkan USG adalah gelombang yang berada di atas pendengaran yang dirasakan manusia, sekitar 20.000 hertz.

Untuk studi ini, suara merupakan pengangkutan energi dalam bentuk getaran, dan kecepatannya akan tergantung pada kepadatan medium dan suhu udara. Kecepatan akan lebih tinggi di padatan dan cairan daripada di media gas (udara). Kecepatan suara di udara sekitar 344 meter selama detik pada sekitar 20º C, meskipun untuk setiap derajat tambahan suhu celcius, kecepatan gelombang akustik akan meningkat pada kecepatan 0, 6 m / s. Dalam cairan, khususnya air, kecepatannya akan menjadi sekitar 1.440 m / s, sedangkan dalam zat padat, seperti baja, akan menjadi sekitar 5.000 m / s.

Sejarah Akustik

Akustik

Tanggal kembali ke Roma kuno dan Yunani, di mana banyak pertunjukan musik dan teater diadakan di tempat yang dibangun untuk tujuan ini. Filsuf dan ahli matematika Yunani Pythagoras (569-496 SM), mulai mempelajari fenomena akustik, memperhatikan perbedaan dalam interval musik, secara numerik mengekspresikan pengamatan ini, dan mendefinisikan apa yang sekarang disebut harmonik dan inharmonik . Kemudian, ilmuwan Aristoteles (384-322 SM), memberikan perkiraan pertama tentang gelombang, menggambarkan mereka sebagai ekspansi dan kontraksi di udara yang jatuh dan menabrak "udara terdekat".

Marco Vitruvio Polión (80 / 70-15 AC), arsitek dan insinyur Romawi, adalah cikal bakal akustik arsitektur, menulis tentang fenomena akustik yang terjadi di bioskop, dan berkat ini, ia memiliki catatan aspek untuk memperhitungkan bidang akustik ketika membangun tempat teater dan musik.

Kemudian, insinyur, fisikawan dan ahli matematika Galileo Galilei (1564-1642), menyimpulkan studi Pythagoras, dengan mendefinisikan gelombang lebih jelas, memunculkan akustik fisiologis, dan menggambarkannya sebagai stimulus yang ditafsirkan oleh pikiran sebagai suara, untuk akustik psikologis. Marin Mersenne (1588-1648), filsuf dan ahli matematika Prancis, melakukan percobaan pada kecepatan perambatan suara; dan Isaac Newton (1643-1727), merumuskan kecepatan suara dalam padatan. Fisikawan John William Strutt (1842-1919), juga dikenal sebagai Lord Rayleigh, menulis tentang produksi suara pada string, simbal, dan membran.

Karakter terkenal lainnya dalam sejarah yang berkontribusi pada bidang akustik adalah astronom, matematikawan, dan ahli fisika Pierre-Simon Laplace (1749-1827), dengan studi tentang perambatan suara ; Hermann von Helmholtz (1821-1894), seorang ahli fisika dan dokter, mempelajari hubungan antara nada dan frekuensi; Penemu dan ilmuwan Alexander Graham Bell (1847-1922) mengembangkan telepon dengan mengamati bahwa beberapa bahan dapat mengubah dan mengangkut getaran suara; Thomas Alva Edison (1847-1931), penemu, mencapai penguatan getaran suara dengan pengembangan fonograf.

Cabang Akustik

Ada beberapa klasifikasi yang, bersama-sama, membantu mendefinisikan apa akustik itu, sesuai dengan sarana perambatan gelombang dan kegunaan praktisnya. Beberapa di antaranya adalah:

Akustik Akustik

Ini adalah istilah yang berlebihan, meskipun banyak orang yang penasaran. Akustik hadir di semua cabang . Misalnya, dalam akustik fisik, yang berkaitan dengan analisis fenomena suara, hukum yang mengaturnya, pengangkutannya melalui media dan propertinya; sementara metrologi akustik bertanggung jawab atas instrumen kalibrasi untuk mengukur jumlah akustik untuk merekam atau menghasilkan kuantifikasi dari mereka.

Akustik Fisiologis

Pelajari telinga dan tenggorokan, serta area otak yang menerjemahkan gelombang. Ini termasuk suara yang dipancarkan, serta persepsi dan gangguan mereka.

Akustik Arsitektur

Ini bertanggung jawab untuk mempelajari akustik di kamar dan ruang, perilakunya, bagaimana menyesuaikan dan menyesuaikan ruang-ruang ini untuk penggunaan optimal dari karakteristik suara dan memiliki perambatan efektif dalam ruang yang terkontrol. Divisi ini membantu mengembangkan tempat yang cocok untuk tujuan ini, seperti cangkang akustik.

Akustik Industri

Ini adalah cabang yang bertugas melemahkan efek kebisingan yang disebabkan oleh aktivitas industri, untuk melindungi pekerja dari polusi kebisingan dan agresi mereka, melalui beberapa jenis isolasi akustik.

Akustik Lingkungan

Pelajari suara yang ada di luar ruangan, kebisingan di lingkungan dan pengaruhnya terhadap alam dan manusia. Suara-suara ini dihasilkan oleh lalu lintas, berbagai jenis transportasi, tempat komersial, lingkungan dan kegiatan manusia sehari-hari yang berbeda. Cabang ini mempromosikan pengelolaan dan pengendalian kebisingan, untuk mengurangi polusi kebisingan.

Polusi Kebisingan

Akustik Musikal

Ini adalah salah satu yang mempelajari suara yang dihasilkan oleh alat musik, skala, akord, dan konsonan. Artinya, dari tuning skala yang sama. Selain yang disebutkan sebelumnya, ada cabang lain, seperti:

  • Aeroacoustics (suara dihasilkan oleh gerakan di udara)
  • Psychoacoustics (persepsi manusia tentang suara dan efeknya)
  • Bioacoustics (mempelajari pendengaran pada hewan dan memahami persepsi mereka)
  • Bawah air (deteksi objek dengan suara, seperti radar)
  • Electroacoustics (mempelajari proses elektronik untuk menangkap dan memproses suara)
  • Fonetik (akustik ucapan manusia)
  • Makroacoustics (studi tentang suara yang intens)
  • Ultrasonic (mempelajari suara frekuensi tinggi yang tidak terdengar dan penerapannya)
  • Vibratory (studi tentang sistem yang memiliki massa dan elastisitas yang dapat melakukan gerakan berosilasi)
  • Struktural (mempelajari suara yang diperbanyak oleh struktur dalam bentuk getaran), antara lain.

Fenomena Akustik

Mereka adalah mereka distorsi dalam gelombang suara, yang disebabkan oleh hambatan atau variasi dalam media propagasi yang mempengaruhi karakteristik mereka. Fenomena akustik ini meliputi:

  • Refleksi: itu adalah ketika gelombang suara bertemu hambatan yang solid dan ini menyebabkannya menyimpang dari jalur aslinya, menciptakan efek "pantulan", yang memungkinkannya untuk kembali ke lingkungan dari mana ia berasal.
  • Gema: terjadi ketika gelombang memantul dan tercermin dalam siklus berulang pada interval sekitar 0, 1 detik. Untuk melihatnya, sumber suara dan permukaan yang memantulkannya, harus berjarak tidak kurang dari 17 meter.
  • Gema: itu adalah fenomena yang mirip dengan gema, dengan perbedaan bahwa waktu pengulangan kurang dari 0, 1 detik, dan efek yang dihasilkan adalah suara yang panjang. Dalam hal ini, sumber dan permukaan reflektif harus terpisah kurang dari 17 meter.
  • Penyerapan: adalah ketika gelombang mencapai permukaan dan menetralkan atau menyerap bagian dari itu dan sisanya tercermin. Panel akustik yang digunakan di studio memiliki properti ini, meskipun mereka menyerap suara hampir seluruhnya.
  • Pembiasan: mereka adalah lengkungan yang dibutuhkan suara ketika berpindah dari satu medium ke medium lain, dan arah serta kecepatannya akan tergantung pada suhu, kepadatan, dan elastisitas medium propagasi.
  • Difraksi: itu adalah ketika gelombang bertemu hambatan yang lebih kecil dari panjangnya di jalurnya, yang menyebabkannya mengelilinginya dan gelombang itu "menyebar".
  • Gangguan: terjadi ketika dua atau lebih gelombang yang berbeda berpotongan atau tumpang tindih. Umumnya, mereka mengambil lintasan yang berlawanan, sehingga mereka akan "bertabrakan" satu sama lain. Semakin besar persamaan kedua gelombang dalam hal amplitudo, semakin besar indeks interferensi.
  • Pulsasi: timbul di hadapan dua gelombang frekuensi berbeda tetapi sangat dekat, yang tidak terlihat oleh telinga manusia, sehingga dirasakan sebagai frekuensi tunggal.
  • Efek Doppler: itu adalah yang dirasakan ketika peningkatan atau penurunan frekuensi gelombang muncul ketika emitor dan penerima mendekati atau pindah. Contoh: Ketika sebuah ambulans atau patroli terdengar datang, ia lewat di dekatnya dan pergi lagi.

Apa itu polusi suara?

Ini adalah versi akustik dari perubahan lingkungan di ruang tertentu. Karena ada polusi suara, maka akan dipahami bahwa ada kelebihan suara atau kebisingan yang akan mengubah lingkungan.

Apa itu busa akustik

Akustik

Saat ini terdapat berbagai bahan yang tujuannya adalah untuk mengontrol dan mengurangi kelebihan suara di berbagai ruang, seperti spons atau busa akustik, yang merupakan jenis poliuretan dengan sifat menyerap hingga 100% energi. suara insiden sesuai dengan koefisien penyerapannya. Bahan ini terutama digunakan dalam studio rekaman, radio, televisi dan musik, di mana, misalnya, catatan gitar akustik dapat dikumpulkan tanpa gema atau efek gema, sehingga mereka akan "bersih" dari polusi suara langsung atau tidak langsung .

Ada dua kelas elemen yang dirancang untuk menyerap pada skala tertentu: bahan penyerap suara dan elemen selektif atau disebut juga resonator.

Yang pertama digunakan untuk mendapatkan waktu gema yang memadai dalam kegiatan yang dilakukan di ruang angkasa, pengurangan atau penghapusan gema dan untuk menghilangkan suara - suara polusi di luar lokasi. Yang paling banyak digunakan adalah wol batu dilapisi, serat polyester dilapisi, dan busa resin melamin fleksibel.

Yang terakhir adalah yang digunakan ketika mencari untuk memperoleh penyerapan tinggi frekuensi rendah, mengurangi waktu gema pada prinsipnya. Mereka dapat digunakan sebagai suplemen untuk bahan penyerap atau secara terpisah untuk tujuan yang dijelaskan di atas.

Jenis-jenis resonator adalah:

  • Membran atau diafragma: bahan tidak berpori dan fleksibel, seperti kayu.
  • Rongga tunggal: dibentuk oleh rongga udara tertutup, yang terhubung ke ruangan melalui lubang sempit.
  • Manifold rongga berdasarkan panel beralur: panel dari bahan non-porous dan kaku yang telah memiliki serangkaian lingkaran atau alur yang dibor, yang akan berada pada jarak tertentu dari dinding ruangan, sehingga ada ruang udara tertutup yang dibentuk oleh kedua permukaan.

Direkomendasikan

Energi Gibbs
2020
León
2020
Insulator
2020