2. Razred: Zvuk

clip_image002

Zvuk je ljudska percepcija nestalnih podražaja nastalih kao posledica promene visine pritiska. Te promene pritiska nastaju zbog oscilovanja molekula (u vazduhu, u vodi). Zvuk se širi zbog elastične veze među molekulama. U gasovima i tečnostima zvučni talasi su isključivo longitudinalni (šire se u istom pravcu u kojem se prostiru čestica koje osciluju), dok u čvrstim telima talasi mogu biti transverzalni, (čestice osciluju poprečno na pravac prostiranja zvuka). Zvuk se ne može širiti kroz vakuum.

clip_image007

Svojstva zvuka

Zvučni talas se kroz različite sredine kreće različitim brzinam. U vazduhu, talas se kreće brzinom od približno 300 m/s, a u vodi se kreće približnom brzinom od 1500 m/s. Što je materijal gušći, to se zvuk kroz njega prenosi duže i brže. Zvuk je određen, kao i ostali talasi, dvema fizičkim veličinama, frekvencijom i talasnom dužinom. Broj oscilacija koje materijal načini u jednoj sekundi se naziva frekvencija, oznaka je f, a merna jedinica Hz (Herz).

Normalno ljudsko uho može čuti zvukove frekvencije od 16 Hz do 20 000 Hz. Sve zvukove frekvencije ispod 16 Hz nazivamo infrazvukovima ili podzvukovima. Ljudsko uho takve zvukove registruje samo kao vibracije, i oni postaju opasni po zdravlje čoveka samo ako se na njega deluje konstantno jačinom od 130 decibela. Prirodni izvori infrazvuka su oluje, vetrovi i zemljotresi.

Zvukove frekvencije više od 20000 Hz nazivamo ultrazvukovima ili nadzvukovima; oni se koriste u tehnici i medicini, naročito u medicini jer se njime mogu uništiti bakterije, virusi i gljive. Ultrazvuk koriste i životinje prilikom sporazumevanja i orjentacije u prostoru (slepi miševi, kitovi i delfini).

clip_image009 clip_image011Dakle, prema frekvenciji, zvučne talase delimo na:

  • infrazvuk – ispod 16 Hz
  • od 16 Hz do 20 kHz – ljudske granice osećaja zvuka
  • ultrazvuk – iznad 20 kHz

U osnovi zvukove možemo podeliti na dve celine: šumove i tonove. Šum je zvuk koji nastaje nepravilnim oscilovanjem zvučnog izvora pri čemu se frekvencija stalno menja, dok ton nastaje pravilnim oscilovanjem zvučnog izvora i frekvencija je stalna.

Analogni zvuk

Ukoliko neko telo vibrira, te vibracije  se  kroz vazduh (vodu ili čvrstu materiju) prenose  do našeg uha, pa  kroz bubnu opnu, preko ušnih koščica, nervima stižu  do mozga.

Sličan princip je i u elektronskim muzičkim uređajima. Zamislite da imate mikrofon povezan na pojačalo za koje su povezani zvučnici i želite nešto da otpevate. U mikrofonu postoji membrana (slična bubnoj opni) koja prihvata vibracije koje proizvode glasne žice. Membrana mikrofona te vibracije pretvara u slabu struju koja se kablom (ili bežično) prenosi do pojačala. Pojačalo povećava napon te struje i šalje je dalje do zvučnika  koji imaju membrane za emitovanje tih vibracija.Te vibracije su zvučni talasi koje karakterišu: visina, boja, jačina i dužina. U audio tehnici se zvuk prenosi uz pomoć niskih struja koje svojom promenom napona definišu zvučne oscilacije. Takav zvuk se naziva analognim.

Digitalni zvuk

Da bi se zvuk mogao prikazati (sačuvati, obtraditi) u računaru mora se pretvoriti iz analognog oblika u digitalni. Ovaj proces pretvaranja zove se digitalizacija.

Obrnut proces je reprodukovanje zvuka (vidi sliku dole).

Digitalni zvuk se koristi pri snimanju, manipulaciji, masovnoj proizvodnji i distribuciji zvuka.

clip_image019

Analogni zvuk se pretvara u digitalni posredstvom A/D konvertor na zvučnoj kartici, koji  meri ulazni električni signal i dobijene vrednosti zapisuje u binarnom obliku čime se dobija digitalni zapis zvuka. 

Procesom kodiranja dobijeni digitalni zapis se  oblikuje u poseban format i zapisuje u zvučnu datoteku. Obrnutim procesom  kodirani zapis zvučne datoteke ponovo se pretvara u niz brojeva – dekodiranje. Program za kodiranje i dekodiranje zove se kodek.

Prednosti digitalnog zvuka nad analognim

Prednosti digitalnog zvuka nad analognim su ti što se dinamičko područje proširuje na više od 90 dB.

Kod analognog snimanja postoje relativno velika nelinearna izobličenja, dolazi do modulacijskog šuma, ograničena je korisna dinamika i zato elekrtoakustički kvalitet zavisi od sredine. Kod digitalnog snimanja zvučnih signala takve smetnje ne postoje, pa zato elektroakustički kvalitet zavisi samo od sastavnih komponenti. S druge strane, zbog potpunog nedostatka šuma digitalni snimak može zvučati neprirodno.

Izvor: Infossremac

NasaSkolaNET