Type a search term to find related articles by LIMS subject matter experts gathered from the most trusted and dynamic collaboration tools in the laboratory informatics industry.
Zvuk je každé pozdĺžne mechanické vlnenie v látkovom prostredí, ktoré je schopné vyvolať v ľudskom uchu sluchový vnem. Frekvencia tohto vlnenia leží približne v rozsahu 20 Hz až 20 000 Hz (ojedinele od 16 Hz[1]), mimo týchto hraníc človek zvuk nevníma. V širšom zmysle je možné považovať za zvuk aj vlnenie mimo tohto rozsahu, teda infrazvuk a ultrazvuk.
Zvuk je teda časť spektra mechanického vlnenia vzduchu, ktorú je schopný vnímať človek; v širšom ponímaní, ktorú je schopný vnímať živočích.
Z hľadiska hraníc ľudského vnímania zvuk s frekvenciou nižšou než 16 Hz (ktorý počuje napr. slon) nazývame infrazvuk. Zvuk s frekvenciou vyššou ako 20 kHz (ktorý počujú napr. delfín alebo netopiere - až do frekvencií okolo 150 kHz) nazývame ultrazvuk.
Už podľa Aristotela je zvuk druh pohybu vzduchu; zvuk je podľa neho dvojaký, a síce skutočný zvuk a možný zvuk.
Zvuk vzniká kmitaním hmoty, ktorá toto kmitanie odovzdáva hmotným časticiam v prostredí, ktoré ho obklopuje napr. vzduchu, vode, kovu atď. Vo vzduchu nastáva zhusťovanie a zrieďovanie častíc, ktoré postupujú ako zvuková vlna rýchlosťou, ktorú označujeme rýchlosťou zvuku. Počet týchto zhustení a zriedení za sekundu sa nazýva frekvencia (staršie označenie kmitočet). Zvuk sa šíri jedine v hmotnom prostredí. Z toho vyplýva, že vo vákuu nemôže nastať šírenie zvuku, pretože vákuum neobsahuje žiadne hmotné častice.
Rýchlosť šírenia zvuku závisí na fyzikálnom stave prostredia, v ktorom sa šíri. Pre vzduch s atmosférickým tlakom 1 013,25 hPa v nulovej nadmorskej výške pri teplote 20 °C je rýchlosť šírenia zvuku c = 343 m/s
Rýchlosť šírenia zvuku teda závisí od tlaku, teploty, hustoty a vlhkosti vzduchu (zmena o 0,5 m/s pri zmene relatívnej vlhkosti 0 až 100%). Príklady rýchlosti šírenia zvuku v látkach: Vzduch 340 m/s, Voda 1 500 m/s, Betón 1 700 m/s, Ľad 3 200 m/s, Oceľ 5 000 m/s, Sklo 5 200 m/s. Hustejšie látky vedú zvuk rýchlejšie.
Zdroj zvukového vlnenia sa nazýva zdroj zvuku a prostredie, v ktorom sa vlnenie šíri, nazývame vodič zvuku. Vodič zvuku, obvykle vzduch, sprostredkuje spojenie medzi zdrojom zvuku a prijímačom (detektorom), ktorým je obvykle ucho alebo technické zariadenia (mikrofón). Zvuky sa šíria v každom hmotnom prostredí, napr. aj vodou a pevnými látkami. Podľa schopnosti látky viesť, resp. pohlcovať zvuk hovoríme o dobrých a zlých vodičoch zvuku.
Zdrojom zvuku je kmitajúce teleso. Záleží však aj na jeho schopnosti tento zvuk odovzdať (preniesť) na okolité prostredie. Dôležitou vlastnosťou je tvar telesa a tvar jeho okolia. Struna napnutá medzi dvoma pevnými bodami telesa s veľkou hmotnosťou nie je dobrý zdroj zvuku, pretože pri kmitaní struny vzniká pretlak v smere jej pohybu, ale súčasne i podtlak na opačnej strane. Vzniká akustický skrat. Preto sa v strunových nástrojoch používa rezonančná doska, ktorá je v skutočnosti zdrojom zvuku gitary.
Zdrojom zvuku sú okrem telies s vlastným kmitaním aj umelé zdroje, ktoré kmitajú tzv. vynúteným kmitaním (reproduktor, hlasivky, krídelká svrčka a pod.)
Zvuky (z hľadiska človeka a jeho vnímania) môžeme rozdeliť na hudobné (tóny) a nehudobné (hluky). Tóny vznikajú pri pravidelnom, periodicky sa opakujúcom kmitaní. Pri počuvaní vzniká v mozgu dojem určitej výšky, preto sa tóny používajú v hudbe. Zdrojom hudobných zvukov môžu byť okrem hlasiviek aj rôzne hudobné nástroje. Hlukom označujeme nepravidelné vlnenie, vznikajúce ako zložité nepravidelné kmitanie telies. Rozdiel medzi tónmi a hlukom je malý a súvisí s ponímaním zvuku jednotlivcom.
Každý zvuk sa vyznačuje svojou fyzikálnou hladinou intenzity zvuku meranou v decibeloch (dB) a fyziologickou hladinou hlasitosti, čo je to isté avšak ľudské ucho vníma intenzitu rôzne v závislosti od frekvencie. Ako začiatkom stupnice: 0 dB sa používa prah počuteľnosti pre tón s frekvenciou 1 kHz. Decibel je pomerná jednotka závislá na tom kde sa zvolí jej začiatok. V sústave SI je preto jednotka intenzity zvuku absolútna watt na meter štvorcový (W∙m–2) teda podiel akustického tlaku na plochu.[2] Akustický tlak je úmerný výkonu a výkon je kvadraticky závislý od amplitúdy.
Periodické zvuky sa vyznačujú frekvenciou, ktorá určuje výšku tónu. Hudobný nástroj, ktorý vyludzuje hudobné tóny okrem základnej frekvencie vytvára aj vyššie harmonické frekvencie. Keby nebolo vyšších harmonických tak by nebol žiaden rozdiel medzi komorným a' na klavíri a sínusovým signálom alebo pílovým signálom s frekvenciou 440 Hz. Hudobníci tieto rozdiely v priebehu kmitania nazývajú farba tónu (zafarbenie).
Trvanie zvuku v čase určuje jeho dĺžku.
Dynamický rozsah ľudského ucha je rozdiel medzi najhlasnejším a najtichším počuteľným zvukom; jeho rozsah je od 0 dB až po cca 140 dB, pričom na úrovni okolo 130 dB nastáva jav, nazývaný prah bolestivosti. Vtedy zvuk doslova začína "bolieť". Nad touto úrovňou ucho dokáže rozlíšiť ešte 10 decibelový nárast, ale po prekročení 140 dB registrujeme zvuk už iba ako "veľmi hlasný" a nedokážeme posúdiť, o koľko dB je hlasnejší, pretože leží mimo dynamického rozsahu počuteľnosti.
Schopnosť rozlíšiť frekvencie tónov sa u každého človeka líši a je závislá na konkrétnej frekvencii. Uprostred počuteľného frekvenčného pásma je možné rozlíšiť zmenu frekvencie o niekoľko desatín Hz. Na okrajoch pásma je rozlišovacia schopnosť výrazne nižšia.
Zvukové spektrum delíme na niekoľko frekvenčných pásiem. Hranice nie sú pevne dané.
Príklady frekvencií bežných zvukov:
Ozvena (echo), zvuk odrazený od veľkej prekážky. Ucho vníma ozvenu oddelene od pôvodného zvuku, ak je oneskorená aspoň o 0,1 sekundy. Za túto dobu prejde zvuk asi 34 m. Ak chce osoba počuť ozvenu, musí byť vzdialená od prekážky aspoň 17 m. Ak je vzdialenosť menšia, odrazený zvuk sa sčítava, zosilňuje a predlžuje – vzniká dozvuk. Pri väčšom časovom rozdieli sa zvuky miešajú, čo spôsobuje zhoršenie akustiky vo väčších miestnostiach. Ak je väčší počet prekážok v rôznych vzdialenostiach, vzniká viacnásobná ozvena. Na princípe ozveny pracuje sonar, radar, meranie vzdialenosti a pod.
Z hľadiska vzniku:
Z hľadiska formy:
Z hľadiska spracovania a uchovania:
Z hľadiska prezentácie:
LIMS forum content by LIMS forum members is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License. Based on a work at www.limsforum.com.
![{\displaystyle \lambda ={\frac {c}{f}}\quad [m;m/s;Hz]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/10f5e7650af3779f0bd1cef07450e7a68e8f9a5b)
