16. Zvuk, lidské ucho, fyziologické vlastnosti slyšení Flashcards
Co je to “zvuk”?
Mechanické vlnění částic pružného prostředí
Jaké dva druhy vlnění existují? Příklad každého z nich.
1, příčné vlnění - např. zvuk
2, podélné vlnění- např. světlo
Jaká je rychlost šíření zvuku ve vzduchu? Ve vakuu? V kapalině? V pevných látkách?
Vzduch - 340 m/s
Vakuum (nejsou v něm žádné částice) - 0 m/s
Kapalina - 1500 m/s
Pevná látka - 6500 m/s
Vyjmenuj čtyři základní fyzikální veličiny a jejich značení.
1, Frekvence (f) [Hz]
2, Perioda (T) [s]
3, Vlnová délka (lambda) [m]
4, Rychlost šíření (c) [m/s]
Co to je “perioda”? Jak se značí? V čem se udává?
Doba trvání jednoho opakování. Značí se T, udává se v sekundách.
Co je to “frekvence”? Jak se značí? V čem se udává? Jaké jsou její krajní hodnoty slyšitelného pásma?
Udává, kolik period se vejde do 1 sekundy.
Značí se f, udává se v Hz.
Krajní hodnoty: 20 - 20 000 Hz.
Co to je “vlnová délka”? Jak se značí? V čem se udává? Jaké jsou její krajní hodnoty slyšitelného pásma?
Je to vzdálenost, kterou zv. vlna urazí za dobu 1 periody. Výrazně se mění s frekvencí.
Značí se [lambdou], udává se v metrech.
Krajní hodnoty: 20 m ~ 20 mm
Co je to “rychlost šíření”? Jak se značí? V čem se udává?
Je to vzdálenost, kterou zv. vlna urazí za 1 sekundu. Obecně velmi závisí na vlastnostech prostředí šíření.
Značí se c, udává se v m/s.
Jak vypadají vzájemné vztahy mezi čtyřmi základními fyzikálními veličinami ve Zvuku?
[Lambda] = c/f
T = 1/f
Vyjmenuj veličiny pro popis úrovně zvukového zdroje a jejich značení.
1, Akustický výkon (Pa) [w]
2, Intenzita zvuku (I) [w/m²]
3, Tlak (p) [Pa]
Co je to “akustický výkon”? Jak se značí? V čem se udává?
Udává množství energie vyzářené daným zdrojem za 1 sekundu. Nelze ji přímo změřit.
Značí se Pa, udává se ve watech.
Co je to “Intenzita zvuku”? Jak se značí? V čem se udává? Jaký je její slyšitelný rozsah?
Udává akustický výkon vztažený k vyzařované ploše.
Značí se I, udává se ve w/m².
Slyšitelný rozsah:
práh slyšení 1 . 10-¹² w/m²
práh bolesti 10 w/m²
Co je to “Akustický tlak”? Jak se značí? V čem se udává?
Udává množství síly vztažené k ploše, na kterou tato síla působí.
Závisí nepřímo úměrně na druhé mocnině vzdálenosti od zdroje => zákon převrácených čtverců.
Značí se p, udává se v Pa.
Co to je “zákon převrácených čtverců”?
Ten nám říká, že intenzita klesá s druhou mocninou vzdálenosti od zdroje. Pokles o 6 dB.
Co je to “Interference”? Jak jí rozdělujeme a co jednotlivé kategorie znamenají?
Je to jev, při kterém dochází ke skládání dvou a více zvukových vln, které se potkají v jednom bodě.
Rozdělujeme na:
Konstruktivní - kdy se vlny sejdou ve fázi a sečtou se, tudíž se signál zesílí
Destruktivní- kdy se vlny sejdou v protifázi a odečtou se, tudíž se signál zeslabí
Co je hřebenový filtr? Jak mu zamezíme?
Hřebenový filtr je podoba grafu potom, co se konstruktivní i destruktivní interference liší v závislosti na frekvenci.
Dá se eliminovat pomocí “frontfilu” nebo zpoždění fáze.
Co to jsou “rázy”? Jak nastávají?
Jeden ze speciálních případů interference,
nastávají, když se sloučí dvě vlny o podobných frekvencích a začnou pulzovat.
Co to je “vlnoplocha”? Jak se rozdělují a proč?
Množina bodů, která kmitá ve fázi.
Dělení:
Kulová - blízko u zdroje zvuku
Rovinná - ve větší vzdálenosti od zdroje
Co to je “HAS”? Jaké jsou jeho tři základní části a k jakým částem EA řetězce bychom je mohli přirovnat?
HAS (human auditory system) je lidský smyslový systém, který se zabývá vnímáním zvuku v lidském těle.
1, Ucho = mikrofon - slouží k zachycení a předzesílení zv. signálu, převádí na nervové vzruchy
2, Centrální nervová soustava = kabel - slouží k vedení signálu mezi uchem a mozkem
3, Mozek = mix. pult - slouží k zpracování nervových vzruchů z ucha
Ucho můžeme dle funkce rozdělit do 3 částí. Kterých? K čemu slouží? Co pod ně spadá?
1, VNĚJŠÍ: Slouží k zachycení signálu = anténa
-> části: boltec, zvukovod, bubínek
2, STŘEDNÍ: Slouží k předzesílení signálu = zesilovač
-> části: kladívko, kovadlinka, třmínek (tři nejmenší kůstky těla)
3, VNITŘNÍ: Slouží k přeměně akustického signálu na nervové vzruchy = měnič
-> části: hlemýžď (kochlea)
Co je to “hlemýžď”? Kde se nachází? Stručně popiš.
Hlemýžď je část lidského ucha, konkrétně VNITŘNÍHO.
Zatočený obrázek připomínající hlemýždě, na vstupu jamka zvaná “ovální okénko”, kde jsou vysoké frekvence, jde přes “bazilární membránu” až úplně dostředu, kde jsou frekvence nízké.
Vlastní prostor hlemýždě je vyplněn “endolymfou”.
Jaký je princip převodu v hlemýždi ve vnitřním uchu?
1, Ovální okénko rozkmitá kapalinu vnitřního ucha.
2, V určitém místě na toto kmitání reaguje tzv. bazilární membrána
3, Na bazilární membráně jsou tzv. vláskové buňky, které se rozhýbou
4, Tímto vlasové buňky generují nervové vzruchy
Jaké máme funkční parametry ucha (rozsahy)? Urči jejich hodnoty. A v jakých typech grafů většinou jednotlivé informace můžeme dohledat?
1, Frekvenční rozsah: 20 Hz - 20 000 kHz
-> informaci o frekvenční složce signálu dohledáváme ve spektogramu
2, Dynamický rozsah: 0dB SPL - 130 dB SPL
-> informace o dynamickém signálu dohledáváme ve waveformě
Co to je Prostorová lokalizace zvuku? Pomocí jakých souřadnic je zdroj zvuku lokalizován? Jednotlivé souřadnice popiš.
Je to proces, při kterém hledám umístění konkrétního zdroje zvuku.
V akustice využíváme polárního souřadnicového systému:
AZIMUT (značka “fí”) - udává úhel v horizontální rovině
ELEVACE (značka “vlnkou přeškrtnuté O”) - udává úhel ve vertikální rovině
VZDÁLENOST (d) - udává, jak daleko se posluchač a zdroj vzájemně nacházejí
