Upload
tanek-mejia
View
19
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
2010. április 7. KÖSZÖNTJÜK HALLGATÓINKAT!. Önök Dr. Wersény i György : Akusztitkok – Érdekességek a hang világából előadását hallhatják!. Akusztitkok. Érdekességek a hang világából Mi a hang, milyen jellemzői vannak? Hangterjedés különböző közegekben, hangsebesség Irányhallás - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
KÖSZÖNTJÜK HALLGATÓINKAT!Önök Dr. Wersényi György:
Akusztitkok – Érdekességek a hang világábólelőadását
hallhatják!
2010. április 7.
Akusztitkok
• Érdekességek a hang világából– Mi a hang, milyen jellemzői vannak?– Hangterjedés különböző közegekben,
hangsebesség– Irányhallás– Doppler-hatás– Hangillúziók
Wersényi György: Akusztitkok2 2010. április 7.
A hang
• A hang olyan hullámrezgés, amely– esetén a közvetítő közeg részecskéinek rezgésállapota
terjed– különböző közegekben eltérő
sebességű– longitudinális– az emberi fül és hallórendszer számára érzékelhető,
ha frekvenciája kb. 20 Hz – 20 kHz között van.
3 2010. április 7.Wersényi György: Akusztitkok
• Rugó-tömeg modell:– Golyók száma = sűrűség– Rugók rugalmassági modulusa = „keménység”
– A hang lassabb sűrűbb és gyorsabb keményebb anyagban (erősebb rugók, erősebb belső kötések)
– A rezgésállapot terjed, nem a részecskék!– Mechanikai sűrűség ≠ akusztikai sűrűség
A frekvencia
• A másodpercenkénti rezgések száma – 1/s, Hz– alacsony frekvencia: mély hang– magas frekvencia: magas hang
f= c/λ = 1/T • A hullámhossz méterben, a periódusidő
s-ban adja meg az adott frekvenciájú hang „hosszát”
• Más közegben más λ tartozik ugyanahhoz a frekvenciához! Levegőben 17 m – 1,7 cm
• Periodikus jel: adott szakasza T idő múlva ismétlődik
5
Összetett rezgések, hangok. A spektrum.
• Tiszta hang = szinuszos = egyfrekvenciás rezgés.
• A természetben a hangok összetett rezgések, akár zene, akár beszéd, akár zaj.
• Létezik olyan matematikai ill. műszeres mérési eljárás, amely az összetett hangokat szinuszos alkotóelemeire bontja fel. Ez a spektrum.
A fülkagyló szerepe az irányhallásban
• Irányfüggő érzékenység: „antennarendszer” (tölcsér!)
• Feladat: hangerősség (távolság?), frekvencia és irány megállapítása.
Doppler-hatás
• Példa: 150 méter távolságból indulva, elmegy 50 m/s-al az 1 kHz-es hang 25 méterre előttünk
• Az észlelt frekvencia f , a kibocsátott f0 akkor:
ahol v a hangsebesség a közegbenvr a megfigyelő relatív sebessége a közeghez képest; pozitív, ha a megfigyelő a forrás felé mozog.vs a forrás relatív sebessége a közeghez képest; pozitív, ha a forrás távolodik a megfigyelőtől.
• A frekvencia csökken, ha bármelyik távolodik a másiktól. Fenti képlet akkor pontos, ha felénk közelít a forrás, ha szöget zár be, már módosul a hang.
• Bonyolult lehet a helyzet, ha a sebesség túl nagy (a hangsebességhez képest). Lásd: hangsebesség átlépése.
• Vigyázat: a hang intenzitása nő közeledéskor ill. csökken távolodáskor, és ez is lehet félrehallás oka.
• Mozoghat a forrás, a megfigyelő és a közeg is (szél?). Az állandó frekvenciájú forrásnak a HULLÁMHOSSZA változik. Mintha hógolyót dobáló ember felé mennénk, akkor több golyót kapunk (hiszen a távolság a golyók között csökken), ha elfutunk előle, kevesebbet.
• Alkalmazások: trafipax, szirénázó autók, vöröseltolódás a csillagászatban (fény esetén).
A hang sebessége
• Levegőben 0 Celsius esetén 332 m/s+1 fokos hőmérséklet-emelkedés hatására 0,6 m/s-al nő
• A hangsebesség átléphető (Mach-szám)
(a fénysebesség nem)
A hangsebesség átlépése• Normál esetben a nyomás folytonosan változik, nincs éles váltás. A hangsebesség átlépésekor kialakul egy
lökéshullám, melynek mentén ugrásszerűen változik a nyomás és a hőmérséklet, akár 7-12-szeres nyomásviszony is lehet a lökéshullám két oldala között.
• A különleges technikával készült felvétel láthatóvá teszi a repülőtől lemaradó lökéshullámot (a vízgőz gyors kicsapódása a lökéshullám-kúpon). A gép hallhatatlanul közeledik, mert megelőzi a saját hangját.
• Csak nagy magasságokban (kis légnyomáson) nem veszélyes, elenyészik a lökéshullám, mire földet ér.
Netlink
Youtube
Hangsebesség más közegben
• Példák: – Víz: kb. 1400 m/s– Acél: 5000 m/s– Hélium: 927 m/s
• A He tömege nyolcszor kisebb a levegőnél, és mivel könnyebb, felfelé száll.
• A lufiból beszippantott héliumban a hang háromszor gyorsabban terjed. Nagyobb sebességgel jut át a nyomáshullám a könnyebb részecskék között.A hangszalagok rezgésének frekvenciája is nagyobb lesz: a kiadott hang ezért magasabb.
Hangillúziók• „Auditory illusion”: olyat hallunk, ami nincs ott, ill. lehetetlen
dolgot hallunk.• Az optikai illúziók analógiájára működik.• Sokszor paradoxonok, nincs rájuk magyarázat.
Hangillúziók• Sheperd-skála (paradoxon):• A végtelenségig emelkedőnek vagy csökkenőnek tűnő hang
vagy hangpárok, de valójában az utolsó megegyezik az elsővel.
• Ugyanaz a hang, négy oktáv távolságra, azonos időben lejátszva, eltérő hangerősséggel egymásba átfolyatva.
Java demo
• Két hangskálát játszunk le: az egyik emelkedik, a másik csökkenő, és ez a fülek között felváltva történik.
• Pl: a jobb fül először hallja az első hangot az egyik skáláról, aztán a második hangot a másikról.
• Többféleképpen lehet ezt hallani, a többség „csoportosítja” a hangokat, nem a két skálát hallja külön, hanem ehelyett „melódiát gyárt”.
• Jobb kezesek magas hangú melódiát a jobb fülben, az alacsonyabb hangmagasságút a bal fülben hallják (fejhallgatón keresztül hatékony).
• Tritone-paradoxon • Fél-oktáv, azaz három
egészhang távolsága : van aki a hangpárt emelkedőnek, van aki csökkenőnek hallja.
• Régen gonosznak tartották ezt a hangtávolságot és nem használták zenében.
Fantom szavak: Lejátszáskor az emberek szavakat vélnek felfedezni, pedig csak zaj
Az agyunk akarja azt hinni, hogy értelmes beszéd.
Van, aki azt hallja, ami éppen foglalkoztatja (pld. diétázó emberek ételek nevét).
Audio-vizuális illúzió
McGurk-effektus: mást hallunk csukott szemmel és ha nézzük a szájat.
98% „da-da”-t hall, de a d-hang csak audio-vizuális illúzió. Valóságban „ba-ba”-t hallunk, de a szájat figyelve „ga-ga”-t látunk.
Találkozzunk következő előadásunkon
• Szigeti Cecília
Ökológiai lábnyom számítás gyakorlata
2010. május 5.
KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!
21
KÖSZÖNJÜK MEGTISZTELŐ FIGYELMÜKET!
A program szervezői, támogatói:
A rendezvény a „SZiENCE4YOU – Tudás- és tudomány disszemináció a Széchenyi István Egyetemen” című projekt
keretében valósult meg.
TÁMOP-4.2.3-08/1-2008-0011