Hangok összetétele egyszerű harmonikus rezgés (tiszta hang):

Az előadások a következő témára: "Hangok összetétele egyszerű harmonikus rezgés (tiszta hang):"— Előadás másolata:

1 Hangok összetétele egyszerű harmonikus rezgés (tiszta hang):
több hullám eredője: Tiszta zenei hang: a rezgő részecskék egyensúlyi helyzetből való kitérése az idő függvényében szinuszosan változik. Természetben előforduló hangok: több szinuszhullám eredőjeként írhatók le. [Minden olyan ábra, ahol jel van, hangos. Az ábra bármely részére kattintva hallható a hang.]

2 Mitől „zaj” a hang? természetes hangok:
[Az egymás melletti grafikonok ugyanahhoz a hanghoz tartoznak, csak a nagyítás különböző: a második grafikon egy részletnek a kinagyítása]

3 mesterséges hangok:

4

5 emberi hang

6 Hallható hangok f > 16.000 Hz 15 – 16.000 Hz f < 15 Hz ultrahang
infrahang A fentiek szélső értékek, a magas és mély hangok érzékelése egyéni adottságtól is függ. Idős korban a magas hangok érzékelése romlik. A gombra kattintva hallható a hang! (a számítógép hangszórója 70 Hz alatti hangot nem tud kiadni, ezért ez a legkisebb) 440 Hz a zenei „A” hang. 70 Hz 440 Hz 5000 Hz Hz Hz Hz

7 Zenei hangok Mennyivel érezzük magasabbnak egyik hangot a másiknál?
pl. 100 Hz 150 Hz 440 Hz 500 Hz Az első hangköz a nagyobb, pedig ott a különbség csak 50 Hz, míg a másodiknál 60 Hz.  nem a frekvenciák különbsége határozza meg a hangok egymáshoz viszonyított magasságát, hanem a frekvenciák aránya

8 Oktáv: a két hang frekvenciájának aránya 2-szeres
A hangok egymáshoz viszonyított magasságát a frekvenciák aránya határozza meg. Oktáv: a két hang frekvenciájának aránya 2-szeres 440 Hz: 880 Hz: Hz:

9 e – f : 1 félhang távolság (kis szekund)
Példa: e – f : 1 félhang távolság (kis szekund) e – h: 7 félhang távolság (kvint): 660 Hz 699 Hz 660 Hz 989 Hz

10 Nem szinuszos hangok négyszöghullám: (pl. gitártorzító)
háromszöghullám: 300 Hz 300 Hz

11 A spektrum Spektrum (színkép):
Olyan függvény, amely amely megmutatja, hogy a zajforrás milyen frekvencián milyen erősségű hangot bocsát ki. vonalas színkép: a sugárzás csak meghatározott frekvencián vagy frekvenciákon történik Spektrum: egy adott időpillanatban ábrázolja az egyes frekvenciákhoz tartozó hangnyomásszintet.

12 folytonos színkép: a hangforrás valamennyi frekvencián sugároz
(színes spektrum: x-idő, y-frekvencia, szín-dB) Színes spektrum: az idő függvényében ábrázolja a hang összetételét: a függőleges tengely a frekvencia A szín jelképezi a hangnyomásszintet (rózsaszín-kék-zöld irányban nő a hangnyomás)

13 L [dB] fehér zaj: olyan zaj, amelynek színképe folytonos, és valamennyi frekvencián ugyanakkora a hangintenzitás f [Hz] L [dB] szürke zaj: egy adott frekvencia-tartományban a spektrum folytonos, és intenzitása egyenletes (pl. társalgás) f [Hz] L [dB] „Fehér zaj” elnevezés: a fehér fény mintájára, amely valamennyi látható fény keveréke rózsaszín zaj: a természetben nem fordul elő, műszer-beállítási célokra használatos f [Hz]

14 A hallástartomány I >1 W/m2 LI > 120 dB
10 –12 W/m2 < I < 1 W/m2 0 dB < LI < 120 dB I < 10 –12 W/m2 LI < 0 dB Szuperhangok Hallható hangok Küszöbalatti hangok Hallásküszöb: I  10 –12 W/m2 (0 dB) Fájdalomküszöb: I = 10 W/m2 (130 dB) A hallásküszöb függ a frekvenciától (a fájdalomküszöb kisebb mértékben) – ld. a következő ábrát A 80 éa a 4000 Hz-es hang ugyanolyan hangos!! Melyik hangot érezzük hangosabbnak? 80 Hz 4000 Hz

15 Léghanggerjesztésű és testhanggerjesztésű zajforrások
Léghanggerjesztésű zaj: fizikai folyamatok (nem egyenletes áramlás, gázáramok és szilárd testek kölcsönhatása) közvetlenül a levegőben hoznak létre nyomásingadozásokat, így hallható léghang alakul ki forgó vagy mozgó elemek által okozott nyomásingadozás – aeropulzív forgási zaj: pl. ventilátorzaj nyomás-kiegyenlítődési folyamat által okozott nyomásingadozás – aeropulzív kiegyenlítődési zaj: pl. belsőégésű motor kipufogási zaja, gumiabroncsból kiáramló levegő, stb. A zajforrások a zaj keletkezése szerint lehetnek léghanggerjesztésűek vagy testhanggerjesztésűek. (Ábrák: idő-kitérés grafikon – NEM SPEKTRUM)

16 meglévő gázáram megzavarásából
(pl. áramlás útjába helyezett akadály) származó zaj – aerodinamikai zaj: pl. szellőzőberendezés zaja (A gázáramok gyakran okoznak rezgést a gázt körülvevő szilárd testekben  testhang.) Testhanggerjesztésű zaj: ha egy rugalmas szerkezetben a hangfrekvenciás tartománynak megfelelő mechanikus rezgés (testhang) alakul ki, akkor a burkoló elemek ezt kisugározzák a környezetbe (léghang) pl. dízelmotor

17 A gépjármű által okozott eredő zajszint:
Renault R16 gépkocsi által kibocsátott zaj különböző sebességek esetén [ábra: Sáenz 305 o. Fig. 12.5] Spektrum: a gépjárművek zajkibocsátása nagyrészt a 250 – 2000 Hz-es tartományra korlátozódik