KÖSZÖNTJÜK HALLGATÓINKAT!

Az előadások a következő témára: "KÖSZÖNTJÜK HALLGATÓINKAT!"— Előadás másolata:

1 KÖSZÖNTJÜK HALLGATÓINKAT!
2010. április 7. KÖSZÖNTJÜK HALLGATÓINKAT! Önök Dr. Wersényi György: Akusztitkok – Érdekességek a hang világából előadását hallhatják!

2 Akusztitkok Érdekességek a hang világából
Mi a hang, milyen jellemzői vannak? Hangterjedés különböző közegekben, hangsebesség Irányhallás Doppler-hatás Hangillúziók Wersényi György: Akusztitkok 2010. április 7.

3 A hang A hang olyan hullámrezgés, amely
esetén a közvetítő közeg részecskéinek rezgésállapota terjed különböző közegekben eltérő sebességű longitudinális az emberi fül és hallórendszer számára érzékelhető, ha frekvenciája kb. 20 Hz – 20 kHz között van. Wersényi György: Akusztitkok 2010. április 7.

4 Rugó-tömeg modell: Golyók száma = sűrűség
Rugók rugalmassági modulusa = „keménység” A hang lassabb sűrűbb és gyorsabb keményebb anyagban (erősebb rugók, erősebb belső kötések) A rezgésállapot terjed, nem a részecskék! Mechanikai sűrűség ≠ akusztikai sűrűség

5 A frekvencia A másodpercenkénti rezgések száma
1/s, Hz alacsony frekvencia: mély hang magas frekvencia: magas hang f= c/λ = 1/T A hullámhossz méterben, a periódusidő s-ban adja meg az adott frekvenciájú hang „hosszát” Más közegben más λ tartozik ugyanahhoz a frekvenciához! Levegőben 17 m – 1,7 cm Periodikus jel: adott szakasza T idő múlva ismétlődik

6 Összetett rezgések, hangok. A spektrum.
Tiszta hang = szinuszos = egyfrekvenciás rezgés. A természetben a hangok összetett rezgések, akár zene, akár beszéd, akár zaj. Létezik olyan matematikai ill. műszeres mérési eljárás, amely az összetett hangokat szinuszos alkotóelemeire bontja fel. Ez a spektrum. 6

7 A fény terjed vákuumban, a hang nem!
Hangterjedés az Űrben? A fény terjed vákuumban, a hang nem! 7

8 A fülkagyló szerepe az irányhallásban
Irányfüggő érzékenység: „antennarendszer” (tölcsér!) Feladat: hangerősség (távolság?), frekvencia és irány megállapítása. 8

9

10 Doppler-hatás Példa: 150 méter távolságból indulva, elmegy 50 m/s-al az 1 kHz-es hang 25 méterre előttünk Az észlelt frekvencia f , a kibocsátott f0 akkor: ahol v a hangsebesség a közegben vr a megfigyelő relatív sebessége a közeghez képest; pozitív, ha a megfigyelő a forrás felé mozog. vs a forrás relatív sebessége a közeghez képest; pozitív, ha a forrás távolodik a megfigyelőtől. 10

11 A frekvencia csökken, ha bármelyik távolodik a másiktól
A frekvencia csökken, ha bármelyik távolodik a másiktól. Fenti képlet akkor pontos, ha felénk közelít a forrás, ha szöget zár be, már módosul a hang. Bonyolult lehet a helyzet, ha a sebesség túl nagy (a hangsebességhez képest). Lásd: hangsebesség átlépése. Vigyázat: a hang intenzitása nő közeledéskor ill. csökken távolodáskor, és ez is lehet félrehallás oka. Mozoghat a forrás, a megfigyelő és a közeg is (szél?). Az állandó frekvenciájú forrásnak a HULLÁMHOSSZA változik. Mintha hógolyót dobáló ember felé mennénk, akkor több golyót kapunk (hiszen a távolság a golyók között csökken), ha elfutunk előle, kevesebbet. Alkalmazások: trafipax, szirénázó autók, vöröseltolódás a csillagászatban (fény esetén).

12 Levegőben 0 Celsius esetén 332 m/s
A hang sebessége Levegőben 0 Celsius esetén 332 m/s +1 fokos hőmérséklet-emelkedés hatására 0,6 m/s-al nő A hangsebesség átléphető (Mach-szám) (a fénysebesség nem) 12

13 A hangsebesség átlépése
Normál esetben a nyomás folytonosan változik, nincs éles váltás. A hangsebesség átlépésekor kialakul egy lökéshullám, melynek mentén ugrásszerűen változik a nyomás és a hőmérséklet, akár 7-12-szeres nyomásviszony is lehet a lökéshullám két oldala között. A különleges technikával készült felvétel láthatóvá teszi a repülőtől lemaradó lökéshullámot (a vízgőz gyors kicsapódása a lökéshullám-kúpon). A gép hallhatatlanul közeledik, mert megelőzi a saját hangját. Csak nagy magasságokban (kis légnyomáson) nem veszélyes, elenyészik a lökéshullám, mire földet ér. Netlink Youtube 13

14 Hangsebesség más közegben
Példák: Víz: kb m/s Acél: 5000 m/s Hélium: 927 m/s A He tömege nyolcszor kisebb a levegőnél, és mivel könnyebb, felfelé száll. A lufiból beszippantott héliumban a hang háromszor gyorsabban terjed. Nagyobb sebességgel jut át a nyomáshullám a könnyebb részecskék között. A hangszalagok rezgésének frekvenciája is nagyobb lesz: a kiadott hang ezért magasabb. 14

15 Hangillúziók „Auditory illusion”: olyat hallunk, ami nincs ott, ill. lehetetlen dolgot hallunk. Az optikai illúziók analógiájára működik. Sokszor paradoxonok, nincs rájuk magyarázat. 15

16 Sheperd-skála (paradoxon):
Hangillúziók Sheperd-skála (paradoxon): A végtelenségig emelkedőnek vagy csökkenőnek tűnő hang vagy hangpárok, de valójában az utolsó megegyezik az elsővel. Ugyanaz a hang, négy oktáv távolságra, azonos időben lejátszva, eltérő hangerősséggel egymásba átfolyatva. Java demo 16

17 Két hangskálát játszunk le: az egyik emelkedik, a másik csökkenő, és ez a fülek között felváltva történik. Pl: a jobb fül először hallja az első hangot az egyik skáláról, aztán a második hangot a másikról. Többféleképpen lehet ezt hallani, a többség „csoportosítja” a hangokat, nem a két skálát hallja külön, hanem ehelyett „melódiát gyárt”. Jobb kezesek magas hangú melódiát a jobb fülben, az alacsonyabb hangmagasságút a bal fülben hallják (fejhallgatón keresztül hatékony).

18 Tritone-paradoxon Fél-oktáv, azaz három egészhang távolsága : van aki a hangpárt emelkedőnek, van aki csökkenőnek hallja. Régen gonosznak tartották ezt a hangtávolságot és nem használták zenében.

19 Fantom szavak: Lejátszáskor az emberek szavakat vélnek felfedezni, pedig csak zaj Az agyunk akarja azt hinni, hogy értelmes beszéd. Van, aki azt hallja, ami éppen foglalkoztatja (pld. diétázó emberek ételek nevét).

20 Audio-vizuális illúzió
McGurk-effektus: mást hallunk csukott szemmel és ha nézzük a szájat. 98% „da-da”-t hall, de a d-hang csak audio-vizuális illúzió. Valóságban „ba-ba”-t hallunk, de a szájat figyelve „ga-ga”-t látunk.

21 Találkozzunk következő előadásunkon
Szigeti Cecília Ökológiai lábnyom számítás gyakorlata 2010. május 5. KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!

22 KÖSZÖNJÜK MEGTISZTELŐ FIGYELMÜKET!
TÁMOP / KÖSZÖNJÜK MEGTISZTELŐ FIGYELMÜKET! A rendezvény a „SZiENCE4YOU – Tudás- és tudomány disszemináció a Széchenyi István Egyetemen” című projekt keretében valósult meg. A program szervezői, támogatói:

23

24 VIZUALIZÁCIÓ A HONLAPRÓL???