L'home està generosament dotat de natura per poder existir còmodament i aprendre sobre el món que l'envolta. És capaç de veure colors brillants, escoltar diversos sons, captar olors i gaudir del gust dels aliments. Un dels òrgans dels sentits més complexos és l'òrgan auditiu, gràcies al qual una persona es comunica i rep la major part de la informació.
Una persona viu en un món permanent de sons, gràcies al qual rep una font d'informació indispensable sobre el món que l'envolta. El rugit de la mar i el soroll del vent, el xiullet dels ocells, les converses de la gent i els grunyits dels animals, els trons són fonts de so a la natura que ajuden a una persona a adaptar-se a l'entorn.
Com s'escolta?
Si mireu dins de l'oïda humana, podeu veure una membrana anomenada timpànic. S'estén pel túnel que condueix a l'interior de l'orella. Les vibracions de l'aire d'una font sonora colpejaven el timpà, fent-lo vibrar també. Darrere del timpà hi ha un espai ossi ple detres ossos en moviment anomenats martell, enclusa i estrep, anomenats així per la seva forma. Aquests ossos capten vibracions del timpà i comencen a oscil·lar.
Més profund a l'orella hi ha un canal ple de líquid d'uns 3 cm de llarg anomenat còclea. Les vibracions dels ossos que es mouen creen ones en el líquid, com les ones a l'oceà. Com les algues sota l'aigua, milers de cèl·lules ciliades ondulan a través del líquid. Aquestes cèl·lules són fonamentalment importants per a l'audició. Les vibracions que els travessen empenyen impulsos elèctrics que viatgen pel nervi auditiu fins al cervell. El cervell, al seu torn, tradueix aquests senyals elèctrics en música, veus o el xiullet o el xiullet dels ocells.
D'on ve el so?
Quina és la font del so? Qualsevol cos físic o fenomen que oscil·li amb una freqüència sonora, ja que les ones que en emanen sorgeixen a l'entorn. Els humans emeten sons amb les seves cordes vocals. Si us poseu les mans a la gola durant una conversa, podeu sentir la vibració. Gairebé sempre és possible identificar les fonts sonores. Les ones sonores són com les ones en un camp de blat en un dia de vent. Les molècules d'aire xoquen entre si i es separen, i l'ona que travessa l'aire és només la contracció rítmica i l'expansió del flux de molècules d'aire: una mena de vibració. Però altres materials també porten ones sonores, com la fusta, que també és una font de so. Si crides des d'un costat tancatporta de fusta, les cordes vocals de la persona que crida vibraran primer, cosa que al seu torn farà que l'aire vibri. L'aire fa vibrar la fusta de la porta, i després la vibració es transmet des de la porta a l'aire i, més enllà, a la persona que està a l' altre costat de la porta. En una cova, les parets no absorbeixen ni transmeten els sons com ho fan les portes. Els reboten com un mirall de llum. Algunes valls d'Europa són conegudes pels seus ecos. Per exemple, un so d'una trompa de caça es pot repetir 100 vegades fins que finalment s'atura.
Fonts naturals
El brunzit d'una abella o d'una mosca, el grinyol d'un mosquit, les cordes vocals dels humans i dels animals es consideren fonts naturals de so. Si us poseu una gran petxina a l'orella, s'escolta un soroll llunyà, que recorda el rugit del surf, no debades, tornant del mar, molts porten a casa una petxina amb un record viu del mar. Per molt atractiva que sembli aquesta idea, el soroll que s'escolta no té res a veure amb el mar. En canvi, l'oïda escolta múltiples ecos de tots els sons fora de la closca. Les fonts naturals de so inclouen el cruixent de les fulles i el cant dels ocells, el murmuri d'una primavera, els trons durant una tempesta, el xiuxiueig de les llagostas i el cruixent de la neu sota els peus: l'enumeració de les fonts naturals d'ones sonores és infinita.
Mecanisme d'ona sonora
Els ecos són ones sonores que reboten en una superfície llisa i arriben a l'oïda. Per exemple, si crides en una cova, potsuna fracció de segon després per sentir la teva veu rebotar contra les parets de la cova i tornar. Així és com funciona la closca de mar. Els millors exemples de fonts sonores serien aquelles piques que tenen moltes cambres buides. Són com habitacions d'una casa buida. Les parets properes a la pica són llises, la qual cosa significa que els sons prop de la pica, fins i tot els més silenciosos, es repeteixen a les cambres. Tot eco, de gent parlant, música o sons naturals, es converteix en un rugit. També s'hi pot afegir el batec del cor, que és agafat i colpejat per l'aigüera. El bell efecte de molts ecos s'escolta pel so del surf.
Conversió de so
Per molt que cridi una persona, després de 100-200 metres ningú l'escoltarà, excepte que cridarà per telèfon. La paraula "telèfon" es tradueix del grec com "so llunyà". Durant una conversa telefònica, les ones sonores es converteixen en corrent elèctric. Durant la recepció, es produeix el procés invers. Aquest corrent pot superar qualsevol distància, propagant-se a l'aire com ones sonores. Hi ha un micròfon integrat al telèfon, que reacciona a les vibracions de l'aire que es produeixen durant una conversa. El micròfon converteix aquestes vibracions en corrent altern. Es propaga pels cables de la línia telefònica i arriba a l'abonat a l' altre extrem de la línia. Però, com que una persona no sent vibracions de corrent altern, cal convertir-les en vibracions sonores que es puguin escoltar. Aquesta funció es realitza mitjançant un petit altaveu integrat al telèfon. Les ones elèctriques afecten el camp magnètic,canviant el seu poder. Això fa que la membrana vibri, produint ones sonores identificades com la veu de la persona que truca.
Quines ones sent una persona?
Només les ones que poden ser escoltades pels humans s'anomenen ones sonores.
El so són ones mecàniques d'un determinat rang que una persona pot distingir. Els estudis demostren que els òrgans auditius humans reben ones en el rang de 16 Hz a 20.000 Hz. A més d'ells, hi ha ones la freqüència de les quals està per sota dels 16 Hz (infrasons) i per sobre dels 20.000 Hz (ultrasò). Però no estan dins del rang d'audibilitat i una persona no els sent.
La imatge mostra l'abast de l'oïda humana.
Ecografia de so infrasò
|_|_|_
0 16–20 20000 Hz
Les altres freqüències es distingeixen per animals o insectes individuals, com ara peixos, papallones, gossos i gats, ratpenats i dofins.
Com identificar la font de so? Les fonts són tot tipus de cossos que creen vibracions amb freqüència sonora (de 16 a 20.000 Hz)
Fonts artificials
Tot el que és creat per l'home, i no per la natura, es pot atribuir a fonts sonores artificials, exemples: diapasó, campana, tramvia, ràdio, ordinador. Podeu experimentar com es crea una ona sonora. Per a l'experiment, necessiteu un regle metàl·lic subjectat en un torn. Si actues sobre el regle, pots notar vibracions, però no s'escoltarà cap so. Però al mateix temps, es forma una ona mecànica prop del regle. El rang de vibració del regle està per sota de la freqüència d'àudio, de manera que la persona no sent el so. A partir d'aquesta experiència, a finals del segle XIX es va inventar un dispositiu anomenat diapasó.
El so només es produeix quan un cos vibra a una freqüència sonora. Les onades van en diferents direccions. Hi ha d'haver un mitjà entre l'oïda i la font sonora. Pot ser un gas, un líquid, una superfície sòlida, però segur que han de ser partícules que transmeten ones. La transmissió de vibracions sonores només es realitza allà on hi ha aquest entorn. Si no hi ha substància, no hi haurà so.
Condicions necessàries per obtenir so
Per crear una ona sonora ha de ser:
- Font.
- dimecres.
- Audífon.
- Freqüència 16-20000 Hz.
- Intensitat.
La percepció del so és un procés subjectiu, que depèn de l'estat de l'òrgan auditiu i del benestar de la persona. Els micròfons funcionen amb el mateix principi que les orelles, només que en lloc d'un timpà, el micròfon conté una placa metàl·lica petita i fina connectada a un imant. A mesura que canvia la pressió de l'aire a la placa, l'imant es trontolla i es produeixen vibracions elèctriques.
Assolis acústics
En el passat, la gent guardava el so de diverses maneres: en discos de vinil, pel·lícules fotogràfiques o com a partícules magnètiques en cinta magnètica. L'ordinador com a font de so emmagatzema informació sobre el nivell actual, llegeix regularment el nivelltensió i emmagatzema cada valor com a nombre. Avui en dia, gairebé tots els ordinadors disposen d'una targeta de so, que permet gravar i reproduir missatges de so i música des de dispositius externs (micròfon, gravadora, CD) o processar dades d'àudio digital gravades en una font de so digital, suports d'informació (discs durs, DVD, CD, discos Blu-ray) i enviar-los als altaveus.
El desenvolupament de la tecnologia digital no s'atura. En només 100 anys, el progrés del so ha avançat des de l'era de l'enregistrament mecànic, des de les caixes de música, fins a l'era de l'enregistrament digital. Els avenços en acústica ja són sorprenents.
Els científics han trobat una manera de transferir dades d'un ordinador a un altre utilitzant només so. S'ha creat un bisturí acústic capaç de separar fins i tot una sola cèl·lula, els nanotecnòlegs ja estan desenvolupant una manera de recarregar un telèfon mòbil amb l'ajuda de la veu. En el futur, la humanitat està esperant descobriments increïbles en què el so intervingui directament.
