Ireki menu nagusia

Soinuaren hedapena demostratzeko esperimentua.

Soinua edo hotsa objektu baten bibrazioek eragindako uhinek entzumen sisteman sortzen duten kitzikadura da. Fisikaren ikuspegitik, uhin mekanikoak hedatzen dituen edozein fenomenori deritzo. Gorputz baten bibrazio-higidura gehienetan fluido baten (edo beste bitarteko elastiko baten) bidez hedatuko da.

Soinuaren transmisioa, fluido batetik hedatzean, konpresiodun uhin bat sortuko da. Horrek bere aldameneko partikulak elkarrekin konprimatzea eragingo du. Antzeko fenomenoa gertatzen da uhin akustikoekin. Horiek giza entzumen aparatuak uhin mekaniko bihurtzen dituzte. Prozesua amaitzeko, gure garunak uhin mekaniko (edo presio oszilazio) hauek soinu bihurtzen ditu.

Eduki-taula

Soinuaren hedapenaAldatu

Soinua gorputz baten bibrazio-higiduragatik sortzen da eta ingurune fisiko batean uhin elastiko gisa hedatzen da. Gizakiarentzat entzungarria den soinua, bere entzumen-organoek antzeman duten aireko presioaren oszilazioetatik garunak egindako interpretazioa da. Soinuaren hedapenak, fluidoetan, presioaren gorabeheren forma hartzen du. Gorputz solidoetan, soinuaren hedapenak ingurunearen tentsio-egoeran aldaketak dakartza. Soinuaren hedapenak materia-garraio gabeko energia-garraioa dakar, bitarte elastiko solido, likido edo gaseosoan zehar hedatzen diren uhin mekaniko gisa. Adibiderik ohikoenak ura eta airea dira. Bibrazioak soinuaren hedapenaren norabide berean gertatzen direnean, jatorri-puntutik lerro zuzenean transmititzen den uhina luzetarako uhina da. Bestalde, norabideak elkar perpendikularrak badira, zeharkako uhina da.

Fluidoen zein solidoen hainbat ezaugarriren mende dago soinuaren hedapena. Ezaugarrietako bat konprimagarritasuna da. Zenbat eta konprimagarriagoa izan dugun bitarteko elastikoa, orduan eta hedapen geldoagoa izango du soinuak. Beste ezaugarrietako bat dentsitatea dugu. Zenbat eta dentsitate altuagoa izan gure bitarteko elastikoak, orduan eta soinuaren hedapen azkarragoa izango dugu. Erlazio hauek formula baten bidez adierazten dira:

 

Beraz azkarrago hedatuko da solido eta fluido batetik gas batetik baino.

Soinuaren parametro fisikoakAldatu

Edozein ondulazio mugimendu bezala, soinua Fourier-en transformatuaren bidez adieraz daiteke.

Uhin luzera (λ)Aldatu

Uhin baten tamaina zehazten du. Uhin sinusoidal baten piko baten eta hurrengoaren arteko distantzia da, uhinak bidaiatzen duen norabidean neurtuta.

Frekuentzia (f)Aldatu

Ziklo kopurua denbora batean hertziotan (Hz, ziklo/segundo) neurtzen da. Gizakia 20 Hz - 20 kHz tarteko frekuentziako soinuak entzuteko gai da.

Periodoa (T)Aldatu

Errepikatzen diren fenomenoetan ziklo osoa gertatzeko behar den denbora.

AnplitudeaAldatu

Soinu batek daraman energia kantitatea. Potentzia akustikoaren eta bolumenaren araberakoa da.

FaseaAldatu

PotentziaAldatu

Soinu baten karakterizazioa egiteko, ondorengo fenomenoak aztertu behar dira:

  • Potentzia akustikoa: Potentzia akustikoaren mailak, iturri batetik uhin forman igorritako energia kantitatea neurtzen du denbora unitateko.
  • Maiztasun-espektroa: Energiaren banaketa hainbat uhin osagaietan egiteari deritzo.

Soinuaren abiaduraAldatu

Soinuak airean duen abiadura 331,5 m/s-koa da baldintza jakin batzuetan. Baldintzak hurrengoak izanik:

  • Airearen tenperatura: 0 °C
  • Airearen presioa: 1 atm
  • Hezetasun erlatiboa: %0 (aire lehorra)

Soinuaren abiadura, bitarteko materialaren menpe dago. Soinua solido (burdinetik 5000 m/s) batetik hedatzean, abiadura azkarragoa izango du likido (uretatik 1500 m/s) batetik hedatzean baino. Eta likido batetik hedatzean, abiadura azkarragoa izango du gas batetik hedatzean baino. Fenomeno hau, solidoetan partikulak elkarrengandik hurbilago daudelako gertatzen da.

Soinuaren abiadura tenperaturarekiko hurrengo formularen bitartez kalkulatu daiteke:

 

Non: Vo=331,3 m/s ; β= 0,606 m/(s*Celsius) ; T= Tenperatura (Celsius)

ErresonantziaAldatu

Bi gorputz ezberdinek bibrazio frekuentzia bera dutenean gertatzen den fenomenoa da erresonantzia. Gorputzetako batek besteari soinu-uhinak igortzen dizkio, uhinen hartzailea bibrazioan sartzen delarik.

Fenomeno hau modu errazean ulertzeko, demagun hodi bat daukagula. Hodiaren alboan diapasoi bat daukagu (hodia eta diapasoia ez daude ukitzen). Hodia urez apur-bat beteko dugu eta diapasoia metal batekin kolpekatuko da. Kolpekatzean, soinu bat sortuko da. Gero, hodia urez gehiago beteko dugu eta berriz kolpekatuko da diapasoia. Sortuko den soinua lehen izan duguna baino altuagoa izango da. Soinuaren handitzea erresonantziarengatik da. Urez beteriko hodia diapasoiaren frekuentzi berdinarekin bibratzen hasiko da. Horrela, bi frekuentziak indartu egingo dira soinuaren intentsitatea handituz.

Fenomeno horren beste adibide bat gitarra afinatzean gertatzen da. Gitarra afinatzean, frekuentzia guztiak berdintzen dira; hau da, erresonantzian jartzen dira gitarraren soken soinuak.

Giza ahotsaAldatu

Giza ahotsa, ahots-kordek sortzen duten bibrazioen bidez sortzen da. Ahots-kordek soinu-uhina sortzen dute, non, hainbat frekuentzia ezberdinetako armonien konbinazioak ematen diren bertan. Ahoskatzen dugun soinu bakoitza, frekuentzia-espektro jakin batzuekin dago karakterizatua. Giza-entzumena soinu horren barnean ezberdinak diren osagaiak identifikatzeko gai da. Horregatik, bi bokalen soinuak ezberdindu ditzakegu.

Gizonezkoen ahotsa gutxi gorabehera 100 - 200 Hz dauzka, emakumeenak berriz 150- 300 Hz aldera izaten ditu. Haurren ahotsak gainerakoenak baino frekuentzia altuagokoak izaten dira. Aho-nasal atalak iragazten dituen erresonantziak ez balira ezeztatuko, ahoskatzerako orduan sortzen ditugun emisio-soinuak ez lirateke hain argiak izango.

PropietateakAldatu

Lau funtsezko ezaugarri desberdintzen dira soinuaren barnean: altuera, iraupena, intentsitatea eta tinbrea.

  • Altuera: Uhinaren frekuentziarekin dauka zerikusia. Zorrotza, bitartekoa edo astuna izan daiteke.
  • Iraupena: Bibrazio denborari deritzo. Luzea edo laburra izan daiteke.
  • Intentsitatea: Uhinaren anplitudeari dagokio. Sendoa, ahula edo leuna izan daiteke.
  • Tinbrea: Uhinaren formari deritzo. Soinuaren igorlearen ezaugarrien araberakoa da.


Ikus, gaineraAldatu

Kanpo loturakAldatu

Wikimedia Commonsen badira fitxategi gehiago, gai hau dutenak: Soinu