Ses; hava ve benzeri
ortamlarda titreşim sonucu oluşan basınç değişiklikleridir.
Ses, ortamda bulunan parçacıkların bir dış faktör tarafından mekanik
olarak titreştirilmesi ile oluşur ve komşu parçacıklara iletilerek yayılır. Bu
noktada, sesin bir mekanik enerji türü olduğu tespiti de yapılabilir.
Titreşim sonucu oluşan ses dalgaları,
bulundukları ortamda basınç değişiklikleri meydana getirirler. Bu basınç
değişiklikleri, kulak veya alıcı tarafından algılanır, elektrik sinyallerine
dönüştürülür. Elektrik sinyalleri, duyma sinirleri vasıtasıyla beyine
ulaştırılır ve beyinde ‘ses’ olarak algılanır. Ancak insan kulağı bazı sesleri
algılayamaz. İnsan kulağının duyabildiği ses frekans değerleri 20 Hz ile 20.000
Hz arasındadır. 20 Hz’in altında frekansa sahip ses dalgalarına ses altı,
20.000 Hz’in üzerindeki frekansa sahip ses dalgalarına ise ses üstü ses
dalgaları denilmektedir. Ses, nesnel bir kavramdır, ölçülebilir ve varlığı
kişiye göre değişmez.
Ses Dalgalarının Özellikleri
Ses dalgaları, hava
içerisinde boyuna dalgalar halinde hareket ederler. Bir başka ifade ile, hava
moleküllerinin titreşim hareketi ile ses dalgası hareketi aynı doğrultudadır.
Şekil ’de, tek frekansa sahip bir ses dalgasının hava ortamı içerisindeki
hareketi ve sinüs eğrisi şeklinde oluşturduğu basınç farklılıkları
gösterilmiştir.
Şekil. Tek Frekansa Sahip Bir Ses Dalgasının Hava İçerisindeki
Hareketi
Sesin Yayılma Hızı
Katı, sıvı ve gazların
pek çoğu sesin yayılmasına elverişli bir ortam oluştururlar. Bir ortam içinde
hareket eden bir ses dalgasının yayılma hızı; ortamı oluşturan maddenin
yoğunluğuna ve denge basıncına, özgül ısısına (gazlar için), esnekliğine (katı
ve sıvılar için), sıcaklığa ve dalganın frekansına bağlıdır. Çizelge’de, sesin
bazı ortamlardaki ortalama yayılma
hızları verilmiştir. Sesin yayılma hızı
‘c’ ile gösterilir.
Çizelge. Sesin Bazı Ortamlardaki Ortalama Yayılma Hızları
Sesin Titreşim İle İlgili Özellikleri
Titreşim
Bir noktadan veya
düzeyden, ileri geri veya aşağı yukarı gibi iki zıt yönde gerçekleşen gidip
gelme hareketine titreşim denir.
Frekans
Birim zamandaki tekrar sayısıdır. Birimi
‘Hertz’ tir. 1 Hertz, saniyede bir titreşim demektir. Frekans; ‘f’ ile gösterilir.
Periyot
Bir titreşimin süresidir.
Birimi ‘Saniye’ dir. Periyot; ‘T’ ile gösterilir ve frekans ile aralarında ‘ T = 1/f
’ bağıntısı vardır.
Genlik
Bir titreşimde, denge
noktasına veya düzeyine göre ulaşılan en büyük yerdeğiştirmeye genlik denir.
Birimi ‘Metre’ dir.
Dalga Boyu
Ses dalgasının iki ardışık tepe veya çukur
noktaları arasındaki mesafedir. Diğer
bir ifade ile, bir titreşim boyunca kat edilen yoldur. Birimi ‘Metre’ dir.
Sesin dalga boyu ‘λ’ ile gösterilir ve sesin yayılma hızı ve frekans ile
aralarında ‘ λ = c/f ’ bağıntısı vardır.
Ses Basıncı
Ses basıncı, ses
kaynağının çevrede oluşturduğu basınç değişikliklerinin miktarıdır. Birimi
‘Pascal’ dır. Ses basıncı; ‘P’ ile gösterilir.
Ses Gücü
Ses kaynağının birim zamanda yaydığı enerji
miktarıdır. Birimi ‘Watt’ tır. Ses
gücü; ‘W’ ile gösterilir.
Ses Düzeyleri (Desibel Ölçeği)
Ses basınç, güç ve yoğunlukları çok geniş
aralıklarda değerler alabildiği için, bu özelliklerin logaritmik ölçeklerde
ifade edilmesi uygun görülmüştür. Buradan hareketle, ses basınç düzeyi, ses güç
düzeyi ve ses yoğunluk düzeyi ifadeleri ortaya çıkmıştır. Bu düzeyler için,
‘Desibel’ birimi kullanılmaktadır. Desibel [dB] , bir oranı veya göreceli bir
değeri gösterir. Logaritmik düzleme aktarırken, insanın duyabildiği en düşük
ses için bulunan basınç, güç ve yoğunluk değerleri referans değerler olarak
alınır ve aşağıda belirtilen şekillerde desibel ölçeğine aktarım
gerçekleştirilir:
Ses basınç düzeyi ve ses
yoğunluk düzeyi değerleri, 21°C’de hava içerisinde, yaklaşık olarak birbirine eşittir: ‘ PL
≈ IL ’
Yine 21°C’de hava için,
ses yoğunluğu ve ses gücü düzeyleri arasında da şu bağıntı mevcuttur: ‘ IL
≈ WL - 20. log (r) - 11 ’ (The SafetyLine Institute, 1998)
Gürültülerin tespit ve
ölçümlerinde, yaygın olarak, ses basınç düzeyleri kullanılmaktadır. Bazı
gürültülere ait ses basınç düzeyleri ve bunlara karşılık gelen ses basınçlarını
ve yoğunluklarını gösteren bir karşılaştırma, Çizelge ’de gösterilmiştir.
Çizelge. Bazı Gürültülere
Ait Ses Basınç Düzeylerive Bunlara Karşılık Gelen Ses Basıncı ve Yoğunlukları (The
SafetyLine Institute, 1998)
Yorumlar
Yorum Gönder