Մարդը առատաձեռնորեն օժտված է բնությամբ, որպեսզի հարմարավետ գոյություն ունենա և սովորի իրեն շրջապատող աշխարհի մասին: Նա կարողանում է վառ գույներ տեսնել, տարբեր ձայներ լսել, հոտեր բռնել և վայելել ուտելիքի համը։ Ամենաբարդ զգայական օրգաններից մեկը լսողության օրգանն է, որի շնորհիվ մարդ հաղորդակցվում և ստանում է տեղեկատվության մեծ մասը։
Մարդն ապրում է հնչյունների մշտական աշխարհում, որի շնորհիվ նա ստանում է իրեն շրջապատող աշխարհի մասին տեղեկատվության անփոխարինելի աղբյուր։ Ծովային ճամփորդության մռնչյունը և քամու դղրդյունը, թռչունների ծլվլոցը, մարդկանց խոսակցություններն ու կենդանիների մռնչյունը, ամպրոպի ձայները բնության մեջ ձայնի աղբյուրներ են, որոնք օգնում են մարդուն հարմարվել շրջակա միջավայրին:
Ինչպե՞ս է լսվում:
Եթե նայեք մարդու ականջի ներսում, կարող եք տեսնել թաղանթ, որը կոչվում է թմբկաթաղանթ: Այն ձգվում է ականջի ներս տանող թունելի երկայնքով։ Ձայնի աղբյուրից օդի թրթռումները հարվածում են ականջի թմբկաթաղանթին, ինչի հետևանքով այն նույնպես թրթռում է: Ականջի թմբկաթաղանթի հետևում ոսկրային տարածություն է լցվածերեք շարժվող ոսկորներ, որոնք կոչվում են մալլեուս, կոճ և պարանոց, որոնք այդպես են անվանվել իրենց ձևի պատճառով: Այս ոսկորները թրթռում են թմբկաթաղանթից և սկսում տատանվել։
Ականջի մեջ ավելի խորն է հեղուկով լցված մոտ 3 սմ երկարությամբ ջրանցքը, որը կոչվում է կոխլեա: Շարժվող ոսկորների թրթռումները հեղուկում ալիքներ են ստեղծում, ինչպես օվկիանոսի ալիքները: Ինչպես ջրիմուռները ջրի տակ, հազարավոր մազի բջիջներ ալիքվում են հեղուկի միջով: Այս բջիջները սկզբունքորեն կարևոր են լսողության համար: Դրանց միջով անցնող թրթռումները մղում են էլեկտրական իմպուլսները, որոնք լսողական նյարդի միջով անցնում են ուղեղ։ Ուղեղն, իր հերթին, այս էլեկտրական ազդանշանները թարգմանում է երաժշտության, ձայների կամ թռչունների ծլվլոցի կամ ծլվլոցի։
Որտեղի՞ց է հնչում ձայնը:
Ո՞րն է ձայնի աղբյուրը: Ցանկացած ֆիզիկական մարմին կամ երևույթ, որը տատանվում է ձայնային հաճախականությամբ, քանի որ դրանից բխող ալիքները առաջանում են շրջակա միջավայրում։ Մարդիկ ձայներ են արձակում՝ օգտագործելով իրենց ձայնալարերը: Եթե զրույցի ընթացքում ձեռքերը դնում եք կոկորդին, կարող եք զգալ թրթռումը։ Գրեթե միշտ հնարավոր է բացահայտել ձայնի աղբյուրները: Ձայնային ալիքները նման են ալիքների ցորենի դաշտում քամոտ օրվա ընթացքում: Օդի մոլեկուլները բախվում են միմյանց և հեռանում միմյանցից, իսկ օդի միջով անցնող ալիքը պարզապես օդի մոլեկուլների հոսքի ռիթմիկ կծկումն ու ընդլայնումն է՝ մի տեսակ թրթռում: Բայց մյուս նյութերը նաև ձայնային ալիքներ են կրում, օրինակ՝ փայտը, որը նույնպես ձայնի աղբյուր է: Եթե գոռում ես մի կողմից փակփայտե դուռ, առաջինը ճչացող մարդու ձայնալարերը կթրթռեն, ինչն էլ իր հերթին կհանգեցնի օդի թրթռմանը: Օդը ստիպում է դռան փայտին թրթռալ, իսկ հետո թրթռումը դռնից փոխանցվում է օդ և ավելի հեռու՝ դռան մյուս կողմում կանգնած մարդուն։ Քարանձավում պատերը չեն կլանում կամ փոխանցում ձայները այնպես, ինչպես դռները: Լույսի հայելու պես դրանք ռիկոշետ են անում։ Եվրոպայի որոշ հովիտներ հայտնի են իրենց արձագանքներով։ Օրինակ, որսորդական շչակի մեկ ձայնը կարող է կրկնվել 100 անգամ, մինչև այն վերջապես դադարի:
Բնական աղբյուրներ
Մեղուների կամ ճանճի բզզոցը, մոծակի ճռռոցը, մարդկանց և կենդանիների ձայնալարերը համարվում են ձայնի բնական աղբյուրներ: Եթե ականջիդ մոտ մի մեծ ծովախեցգետին դնես, կարող ես լսել հեռավոր աղմուկ, որը հիշեցնում է ճամփորդության մռնչյունը, ոչ առանց պատճառի, ծովից վերադառնալով, շատերը տուն են բերում ծովի կենդանի հիշողություն ունեցող խեցի: Որքան էլ այս միտքը գրավիչ թվա, այդ աղմուկը, որ լսվում է, կապ չունի ծովի հետ։ Փոխարենը, ականջը լսում է պատյանից դուրս գտնվող բոլոր հնչյունների բազմաթիվ արձագանքները: Ձայնի բնական աղբյուրները ներառում են տերևների խշշոցն ու թռչունների երգը, աղբյուրի խշշոցը, ամպրոպի ժամանակ որոտը, մորեխների ծլվլոցը և ոտքերի տակ ձյան ճռռոցը. ձայնային ալիքների բնական աղբյուրների թվարկումն անվերջ է:
Ձայնային ալիքի մեխանիզմ
Արձագանքները ձայնային ալիքներ են, որոնք ցատկում են հարթ մակերեսից և հասնում ականջին: Օրինակ, եթե դուք գոռում եք քարանձավում, կարող եքվայրկյանի մի մասն անց լսելու, թե ինչպես է քո ձայնը ցատկում քարանձավի պատերից և վերադառնում: Այսպես է աշխատում ծովային խեցին. Ձայնային աղբյուրների լավագույն օրինակները կլինեն այն լվացարանները, որոնք ունեն բազմաթիվ դատարկ խցիկներ: Նրանք նման են դատարկ տան սենյակների։ Լվացարանի մոտ պատերը հարթ են, ինչը նշանակում է, որ լվացարանի մոտ հնչյունները, նույնիսկ ամենահանգիստը, կրկնվում են խցերում: Բոլոր արձագանքները՝ խոսող մարդկանցից, երաժշտությունից կամ բնական հնչյուններից, վերածվում են մռնչոցի: Դրան կարելի է ավելացնել նաև սրտի բաբախյունը, որը վերցվում և ջարդվում է լվացարանով: Շատ արձագանքների գեղեցիկ էֆեկտը լսվում է ճամփորդության ձայնից:
Ձայնի փոխարկում
Մարդը ինչքան էլ բարձր գոռա, 100-200 մետր հետո նրան ոչ ոք չի լսի, բացի նրանից, որ ինքը հեռախոսով կբղավի։ «Հեռախոս» բառը հունարենից թարգմանվում է որպես «հեռավոր ձայն»: Հեռախոսազրույցի ընթացքում ձայնային ալիքները վերածվում են էլեկտրական հոսանքի։ Ընդունելության ժամանակ տեղի է ունենում հակառակ գործընթացը. Նման հոսանքը կարող է հաղթահարել ցանկացած հեռավորություն՝ ձայնային ալիքների պես օդում տարածվելով։ Հեռախոսի մեջ տեղադրված է խոսափող, որն արձագանքում է օդի թրթռումներին, որոնք տեղի են ունենում զրույցի ընթացքում: Միկրոֆոնը այդ թրթռումները փոխակերպում է փոփոխական հոսանքի: Այն տարածվում է հեռախոսագծի լարերի երկայնքով և հասնում գծի մյուս ծայրում գտնվող բաժանորդին: Բայց, քանի որ մարդը չի զգում փոփոխական հոսանքի թրթռումներ, անհրաժեշտ է դրանք վերածել ձայնային թրթիռների, որոնք լսելի են։ Այս գործառույթն իրականացվում է հեռախոսի մեջ ներկառուցված փոքր բարձրախոսով: Էլեկտրական ալիքները ազդում են մագնիսական դաշտի վրա,փոխելով իր հզորությունը. Սա առաջացնում է թաղանթի թրթռում, առաջացնելով ձայնային ալիքներ, որոնք նույնականացվում են որպես զանգահարողի ձայն:
Ի՞նչ ալիքներ է լսում մարդը:
Միայն մարդկանց կողմից լսվող ալիքները կոչվում են ձայնային ալիքներ:
Ձայնը որոշակի տիրույթի մեխանիկական ալիքներ են, որոնք կարող են տարբերվել մարդու կողմից: Ուսումնասիրությունները ցույց են տալիս, որ մարդու լսողության օրգանները ստանում են ալիքներ 16 Հց-ից մինչև 20000 Հց: Նրանցից բացի կան ալիքներ, որոնց հաճախականությունը 16 Հց-ից ցածր է (ինֆրաձայնային) և 20000 Հց-ից բարձր (ուլտրաձայնային): Բայց դրանք լսելիության տիրույթում չեն և չեն զգացվում մարդու կողմից։
Նկարը ցույց է տալիս մարդու լսողության տիրույթը:
Ինֆրաձայնային ուլտրաձայնային
|_|_|_
0 16–20 20000 Հց
Այլ հաճախականությունները տարբերվում են առանձին կենդանիների կամ միջատների կողմից, ներառյալ ձկները, թիթեռները, շները և կատուները, չղջիկները, դելֆինները:
Ինչպե՞ս ճանաչել ձայնի աղբյուրը: Աղբյուրները բոլոր տեսակի մարմիններն են, որոնք ստեղծում են թրթռումներ ձայնային հաճախականությամբ (16-ից մինչև 20000 Հց)
Արհեստական աղբյուրներ
Այն, ինչ ստեղծված է մարդու կողմից, այլ ոչ թե բնության կողմից, կարելի է վերագրել արհեստական ձայնային աղբյուրներին, օրինակներ՝ թյունինգ, զանգ, տրամվայ, ռադիո, համակարգիչ։ Դուք կարող եք փորձարկել, թե ինչպես է ստեղծվում ձայնային ալիք: Փորձի համար ձեզ հարկավոր է մետաղյա քանոն, որը սեղմված է վզիկի մեջ: Եթե դուք գործում եք քանոնի վրա, կարող եք նկատել թրթռումներ, բայց ոչ մի ձայն չի լսվի։ Բայց միևնույն ժամանակ քանոնի մոտ ձևավորվում է մեխանիկական ալիք։Քանոնի թրթռման միջակայքը ձայնային հաճախականությունից ցածր է, ուստի մարդը ձայնը չի լսում: Այս փորձի հիման վրա 19-րդ դարի վերջում հայտնագործվեց թյունինգ կոչվող սարքը։
Ձայնը արտադրվում է միայն այն ժամանակ, երբ մարմինը թրթռում է ձայնի հաճախականությամբ: Ալիքները գնում են տարբեր ուղղություններով։ Ականջի և ձայնի աղբյուրի միջև պետք է լինի միջին: Դա կարող է լինել գազ, հեղուկ, պինդ մակերես, բայց անպայման պետք է լինեն ալիքներ փոխանցող մասնիկներ։ Ձայնային թրթռումների փոխանցումն իրականացվում է միայն այնտեղ, որտեղ կա նման միջավայր։ Եթե նյութ չկա, ձայն չի լինի։
Ձայն ստանալու համար անհրաժեշտ պայմաններ
Ձայնային ալիք ստեղծելու համար պետք է լինի՝
- Աղբյուր.
- չորեքշաբթի.
- Լսողական սարք.
- Հաճախականություն 16-20000 Հց.
- Ինտենսիվություն.
Ձայնի ընկալումը սուբյեկտիվ գործընթաց է, որը կախված է լսողական օրգանի վիճակից և մարդու ինքնազգացողությունից։ Միկրոֆոնները աշխատում են նույն սկզբունքով, ինչ ականջները, միայն թմբկաթմբուկի փոխարեն խոսափողը պարունակում է փոքր, բարակ մետաղական թիթեղ, որը ամրացված է մագնիսի վրա: Երբ ափսեի վրա օդի ճնշումը փոխվում է, մագնիսը տատանվում է և առաջանում էլեկտրական թրթռումներ։
Ակուստիկ նվաճումներ
Նախկինում մարդիկ ձայնը պահպանում էին տարբեր ձևերով՝ վինիլային ձայնագրություններով, լուսանկարչական ֆիլմերով կամ որպես մագնիսական մասնիկներ մագնիսական ժապավենի վրա: Համակարգիչը որպես ձայնային աղբյուր պահում է տեղեկատվություն ընթացիկ մակարդակի մասին, պարբերաբար կարդում է մակարդակըլարումը և յուրաքանչյուր արժեք պահել որպես թիվ: Ներկայումս գրեթե բոլոր համակարգիչները ունեն ձայնային քարտ, որը թույլ է տալիս ձայնագրել և նվագարկել ձայնային հաղորդագրություններ և երաժշտություն արտաքին սարքերից (խոսափող, մագնիտոֆոն, ձայնասկավառակներ) կամ մշակել թվային ձայնային տվյալները՝ ձայնագրված թվային ձայնային աղբյուրի, տեղեկատվական կրիչների (կոշտ սկավառակների, DVD, CD, Blu-ray սկավառակներ) և թողարկեք դրանք բարձրախոսներին:
Թվային տեխնոլոգիաների զարգացումը կանգ չի առնում. Ընդամենը 100 տարվա ընթացքում ձայնի առաջընթացը մեխանիկական ձայնագրության դարաշրջանից՝ երաժշտական արկղերից մինչև թվային ձայնագրման դարաշրջան: Ակուստիկայի ոլորտում առաջընթացն արդեն իսկ զարմանալի է։
Գիտնականները գտել են միայն ձայնի միջոցով տվյալները համակարգչից համակարգիչ փոխանցելու միջոց։ Ստեղծվել է ակուստիկ սկալպել, որն ունակ է առանձնացնել նույնիսկ մեկ բջիջ, նանոտեխնոլոգիաներն արդեն մշակում են ձայնի օգնությամբ բջջային հեռախոսը լիցքավորելու միջոց։ Ապագայում մարդկությունը սպասում է անհավանական բացահայտումների, որոնցում ձայնը անմիջական մասնակցություն կունենա։
