Zvok je mehansko valovanje, ki nastane zaradi nihanja delcev snovi. Ko zunanja sila (na primer vibracija membrane zvočnika, udarec ali gibanje glasilk) vzbudi delce v mediju, ti začnejo nihati in povzročajo spremembe tlaka. Te spremembe se širijo skozi snov (najpogosteje skozi zrak) in jih zaznamo kot zvok.
Fizikalno je zvok longitudinalno valovanje, kar pomeni, da delci nihajo v smeri širjenja valovanja. Pri tem prihaja do zaporednega stiskanja in raztezanja zraka. Zvok se lahko širi skozi pline, tekočine in trdne snovi, v vakuumu pa se ne more.
Delitev zvoka glede na frekvenco
Frekvenca pove, kolikokrat v sekundi delci zanihajo. Merimo jo v hercih (Hz).
Glede na frekvenco zvok delimo na:
-
infrazvok – pod 20 Hz
-
slišno območje – približno od 20 Hz do 20.000 Hz (20 kHz)
-
ultrazvok – nad 20 kHz
Slišno območje velja za mlado in zdravo uho. Z leti se zgornja meja zaznavanja običajno znižuje.
Človeški glas in govor
Človeški glas ima temeljno frekvenco približno:
-
85–180 Hz pri moških
-
165–255 Hz pri ženskah
Za razumljivost govora pa je najpomembnejše frekvenčno območje med približno 300 in 3400 Hz. Zato je tudi klasični telefonski prenos prilagojen prav temu pasu.
Človeško uho je sicer najbolj občutljivo na frekvence med približno 1000 in 4000 Hz, kar sovpada z območjem govora.
Vrste zvokov
-
Ton
Ton je zvok z eno samo frekvenco (čista sinusna oblika).
-
Zven
Zven je sestavljen iz osnovnega tona in višjih harmoničnih tonov, katerih frekvence so celoštevilni večkratniki osnovne frekvence. Večina glasbil in človeški glas ustvarjata zvene.
-
Šum
Šum vsebuje veliko frekvenc hkrati in nima izrazite periodičnosti.
-
Pok
Pok je kratek, impulzen in neperiodičen zvok (npr. eksplozija ali udarec).
Lastnosti zvoka
-
Višina tona
Višina tona je povezana s frekvenco – višja kot je frekvenca, višji ton zaznavamo.
-
Jakost zvoka
Jakost opisujemo z ravnjo zvočnega tlaka, ki jo merimo v decibelih (dB). Decibel je logaritemska enota, kar pomeni, da povečanje za 10 dB pomeni približno desetkratno povečanje zvočne energije.
-
0 dB predstavlja prag slišnosti (referenčna vrednost 20 µPa pri 1 kHz)
-
običajen govor dosega približno 50–60 dB
-
dolgotrajna izpostavljenost nad 85 dB lahko povzroči trajne poškodbe sluha
-
prag bolečine je približno med 120 in 130 dB
Vpliv na človeka
Zvok zaznavamo s sluhom, zelo nizke frekvence pa lahko občutimo tudi kot telesne vibracije. Dolgotrajna izpostavljenost povišanim ravnem hrupa lahko povzroči trajno izgubo sluha, tinitus (zvonjenje v ušesih), utrujenost in povečano raven stresa.
Zato je nadzor nad hrupom pomemben tako v delovnem kot v bivalnem okolju.
Viri in literatura
International Organization for Standardization. (2003). ISO 226:2003 Acoustics — Normal equal-loudness-level contours. ISO.
International Organization for Standardization. (2017). ISO 389-1:2017 Acoustics — Reference zero for the calibration of audiometric equipment — Part 1: Reference equivalent threshold sound pressure levels for pure tones and supra-aural earphones. ISO.
National Institute for Occupational Safety and Health. (1998). Criteria for a recommended standard: Occupational noise exposure (Revised criteria 1998). U.S. Department of Health and Human Services, Centers for Disease Control and Prevention.
World Health Organization. (2018). Environmental noise guidelines for the European Region. WHO Regional Office for Europe.
Kinsler, L. E., Frey, A. R., Coppens, A. B., & Sanders, J. V. (2000). Fundamentals of acoustics (4th ed.). John Wiley & Sons.