Mwanadamu amejaliwa kuwa na asili kwa ukarimu ili kuwepo kwa raha na kujifunza kuhusu ulimwengu unaomzunguka. Ana uwezo wa kuona rangi angavu, kusikia sauti mbalimbali, kupata harufu na kufurahia ladha ya chakula. Mojawapo ya viungo changamano zaidi vya hisi ni kiungo cha kusikia, shukrani ambacho mtu huwasiliana na kupokea taarifa nyingi.
Mtu anaishi katika ulimwengu wa kudumu wa sauti, shukrani ambayo hupokea chanzo muhimu cha habari kuhusu ulimwengu unaomzunguka. Mngurumo wa mawimbi ya bahari na mngurumo wa upepo, mngurumo wa ndege, mazungumzo ya watu na kunguruma kwa wanyama, miungurumo ya radi ni vyanzo vya sauti asilia vinavyomsaidia mtu kukabiliana na mazingira.
Mtu anasikiaje?
Ukitazama ndani ya sikio la mwanadamu, unaweza kuona utando unaoitwa tympanic membrane. Inaenea kando ya handaki inayoongoza ndani ya sikio. Mitetemo ya hewa kutoka kwa chanzo cha sauti hugonga ngoma ya sikio, na kuifanya itetemeke pia. Nyuma ya kiwambo cha sikio kuna nafasi ya mifupa iliyojaamifupa mitatu inayosonga iitwayo malleus, anvil, na stirrup, inayoitwa hivyo kwa sababu ya umbo lake. Mifupa hii huchukua mitetemo kutoka kwenye ngoma ya sikio na kuanza kuyumba.
Ndani ya sikio ni mfereji uliojaa umajimaji wa takriban sentimita 3 unaoitwa cochlea. Mitetemo kutoka kwa mifupa inayosonga huunda mawimbi kwenye kioevu, kama mawimbi ya bahari. Kama mwani chini ya maji, maelfu ya seli za nywele hupitia kioevu. Seli hizi ni muhimu sana kwa kusikia. Mitetemo inayopita kupitia hizo husukuma misukumo ya umeme inayosafiri kupitia neva ya kusikia hadi kwenye ubongo. Ubongo, kwa upande wake, hutafsiri mawimbi haya ya umeme kuwa muziki, sauti, au mlio wa ndege.
Sauti inatoka wapi?
Chanzo cha sauti ni nini? Mwili wowote wa kimwili au jambo ambalo huzunguka kwa mzunguko wa sauti, kwa vile mawimbi yanayotoka humo hutokea katika mazingira. Wanadamu hutoa sauti kwa kutumia nyuzi zao za sauti. Ikiwa unaweka mikono yako kwenye koo lako wakati wa mazungumzo, unaweza kujisikia vibration. Karibu kila mara inawezekana kutambua vyanzo vya sauti. Mawimbi ya sauti ni kama mawimbi katika shamba la ngano siku yenye upepo. Molekuli za hewa hugongana na kusonga kando, na wimbi linalopita angani ni msisimko wa utungo na upanuzi wa mtiririko wa molekuli za hewa - aina ya mtetemo. Lakini vifaa vingine pia hubeba mawimbi ya sauti, kama vile kuni, ambayo ni chanzo cha sauti pia. Ikiwa unapiga kelele kutoka upande mmoja imefungwamlango wa mbao, kamba za sauti za mtu anayepiga kelele zitatetemeka kwanza, ambayo kwa upande itasababisha hewa kutetemeka. Hewa hufanya kuni ya mlango kutetemeka, na kisha vibration hupitishwa kutoka kwa mlango hadi hewa na zaidi, kwa mtu aliyesimama upande wa pili wa mlango. Katika pango, kuta hazinyonyi au kupitisha sauti kama milango inavyofanya. Wanawarudisha nyuma kama kioo cha mwanga. Baadhi ya mabonde barani Ulaya yanajulikana kwa mwangwi wao. Kwa mfano, sauti moja kutoka kwa pembe ya kuwinda inaweza kurudiwa mara 100 hadi ikome kabisa.
Vyanzo asili
Mlio wa nyuki au nzi, mlio wa mbu, nyuzi za sauti za binadamu na wanyama huchukuliwa kuwa vyanzo vya asili vya sauti. Ikiwa unaweka seashell kubwa kwa sikio lako, unaweza kusikia kelele ya mbali, kukumbusha sauti ya surf, bila sababu, kurudi kutoka baharini, wengi huleta nyumbani shell na kumbukumbu hai ya bahari. Ingawa wazo hili linaweza kuonekana kuvutia, kelele inayosikika haina uhusiano wowote na bahari. Badala yake, sikio husikia mwangwi mwingi wa sauti zote nje ya ganda. Vyanzo vya asili vya sauti ni pamoja na kunguruma kwa majani na kuimba kwa ndege, mingurumo ya chemchemi, ngurumo wakati wa radi, milio ya panzi na kuvuma kwa theluji chini ya miguu - hesabu ya vyanzo vya asili vya mawimbi ya sauti haina mwisho.
Mfumo wa wimbi la sauti
Mwangwi ni mawimbi ya sauti ambayo hutoka kwenye sehemu laini na kufikia sikio. Kwa mfano, ikiwa unapiga kelele kwenye pango, unawezasehemu ya sekunde baadaye kusikia sauti yako ikiruka kutoka kwa kuta za pango na kurudi. Hivi ndivyo ganda la bahari hufanya kazi. Mifano bora ya vyanzo vya sauti itakuwa sinki hizo ambazo zina vyumba vingi tupu. Ni kama vyumba katika nyumba tupu. Kuta karibu na kuzama ni laini, ambayo ina maana kwamba sauti karibu na kuzama, hata utulivu, hurudiwa katika vyumba. Mwangwi wote - kutoka kwa watu wanaozungumza, muziki au sauti za asili - hubadilika kuwa kishindo. Pigo la moyo linaweza pia kuongezwa kwake, ambalo linachukuliwa na kupigwa na kuzama. Athari nzuri ya mwangwi mwingi husikika kwa sauti ya mawimbi.
Uongofu wa sauti
Hata mtu atapiga kelele kiasi gani, baada ya mita 100-200 hakuna atakayemsikia, isipokuwa atapiga kelele kwenye simu. Neno "simu" limetafsiriwa kutoka kwa Kigiriki kama "sauti ya mbali". Wakati wa mazungumzo ya simu, mawimbi ya sauti hubadilishwa kuwa mkondo wa umeme. Wakati wa mapokezi, mchakato wa reverse hutokea. Mkondo kama huo unaweza kushinda umbali wowote, ukienea angani kama mawimbi ya sauti. Kipaza sauti hujengwa kwenye kifaa cha mkono, ambacho humenyuka kwa mitetemo ya hewa inayotokea wakati wa mazungumzo. Maikrofoni hubadilisha mitetemo hii kuwa mkondo mbadala. Inaenea kando ya waya za laini ya simu na kufikia mteja kwenye mwisho mwingine wa mstari. Lakini, kwa kuwa mtu hajisikii vibrations za sasa zinazobadilishana, ni muhimu kuzigeuza kuwa mitetemo ya sauti inayoweza kusikika. Utendaji huu unafanywa na kipaza sauti kidogo kilichojengwa kwenye kifaa cha mkono. Mawimbi ya umeme huathiri uwanja wa sumaku,kubadilisha nguvu zake. Hii husababisha utando kutetemeka, na hivyo kutoa mawimbi ya sauti yanayotambuliwa kama sauti ya mpigaji.
Mtu husikia mawimbi gani?
Ni mawimbi yanayoweza kusikika na binadamu pekee ndiyo yanaitwa mawimbi ya sauti.
Sauti ni mawimbi ya mitambo ya masafa fulani ambayo yanaweza kutofautishwa na mtu. Uchunguzi unaonyesha kuwa viungo vya kusikia vya binadamu hupokea mawimbi katika safu kutoka 16 Hz hadi 20,000 Hz. Mbali nao, kuna mawimbi ambayo mzunguko wake ni chini ya 16 Hz (infrasound) na zaidi ya 20,000 Hz (ultrasound). Lakini haziko ndani ya safu ya kusikika na hazihisiwi na mtu.
Picha inaonyesha masafa ya usikivu wa binadamu.
Infrasound Sound Ultrasound
|_|_|_
0 16–20 20000 Hz
Marudio mengine yanaweza kutofautishwa na wanyama binafsi au wadudu, wakiwemo samaki, vipepeo, mbwa na paka, popo, pomboo.
Jinsi ya kutambua chanzo cha sauti? Vyanzo ni aina zote za miili ambayo huunda mitetemo yenye marudio ya sauti (kutoka 16 hadi 20000 Hz)
Vyanzo Bandia
Kila kitu ambacho kimeundwa na mwanadamu, na si kwa asili, kinaweza kuhusishwa na vyanzo vya sauti bandia, mifano: tuning fork, kengele, tramu, redio, kompyuta. Unaweza kujaribu jinsi wimbi la sauti linaundwa. Kwa jaribio, unahitaji mtawala wa chuma amefungwa kwenye vise. Ikiwa unachukua hatua kwa mtawala, unaweza kuona vibrations, lakini hakuna sauti itasikika. Lakini wakati huo huo, wimbi la mitambo linaundwa karibu na mtawala. Aina ya vibration ya mtawala iko chini ya mzunguko wa sauti, hivyo mtu haisiki sauti. Kulingana na uzoefu huu, kifaa kinachoitwa tuning fork kilivumbuliwa mwishoni mwa karne ya 19.
Sauti hutolewa tu wakati mwili unatetemeka kwa masafa ya sauti. Mawimbi huenda kwa njia tofauti. Lazima kuwe na kati kati ya sikio na chanzo cha sauti. Inaweza kuwa gesi, kioevu, uso thabiti, lakini lazima iwe chembe zinazosambaza mawimbi. Usambazaji wa vibrations sauti unafanywa tu ambapo kuna mazingira hayo. Ikiwa hakuna kitu, hakutakuwa na sauti.
Masharti yanahitajika ili kupata sauti
Ili kuunda wimbi la sauti lazima iwe:
- Chanzo.
- Jumatano.
- Kisaada cha kusikia.
- Marudio 16-20000 Hz.
- Kazi.
Mtazamo wa sauti ni mchakato unaojitegemea, ambao unategemea hali ya chombo cha kusikia na ustawi wa mtu. Maikrofoni hufanya kazi kwa kanuni sawa na masikio, tu badala ya eardrum, kipaza sauti ina sahani ndogo, nyembamba ya chuma iliyounganishwa na sumaku. Kadiri shinikizo la hewa kwenye sahani linavyobadilika, sumaku hutikisika na mitetemo ya umeme hutolewa.
Mafanikio ya Kusikika
Hapo awali, watu walihifadhi sauti kwa njia mbalimbali: kwenye rekodi za vinyl, filamu za picha, au kama chembe za sumaku kwenye mkanda wa sumaku. Kompyuta kama chanzo cha sauti huhifadhi habari kuhusu kiwango cha sasa, husoma kiwango mara kwa maravoltage na uhifadhi kila thamani kama nambari. Siku hizi, karibu kompyuta zote zina kadi ya sauti, ambayo inakuwezesha kurekodi na kucheza ujumbe wa sauti na muziki kutoka kwa vifaa vya nje (kipaza sauti, rekodi ya tepi, CD) au kusindika data ya sauti ya dijiti iliyorekodiwa kwenye chanzo cha sauti cha dijiti, media ya habari (anatoa ngumu), DVD, CD, diski za Blu-ray) na uzitoe kwa spika.
Maendeleo ya teknolojia ya kidijitali hayajasimama. Katika miaka 100 tu, maendeleo ya sauti yameendelea kutoka enzi ya kurekodi mitambo, kutoka kwa masanduku ya muziki, hadi enzi ya kurekodi dijiti. Maendeleo katika acoustics tayari ni ya kushangaza.
Wanasayansi wamepata njia ya kuhamisha data kutoka kwa kompyuta hadi kwa kompyuta kwa kutumia sauti pekee. Scalpel ya acoustic yenye uwezo wa kutenganisha hata kiini kimoja imeundwa, nanotechnologists tayari wanaendeleza njia ya kurejesha simu ya mkononi kwa msaada wa sauti. Katika siku zijazo, ubinadamu unangojea uvumbuzi wa ajabu ambao sauti itachukua sehemu moja kwa moja.
