1. 5.4 Ήχοσ
Πώσ παράγεται ζνασ ιχοσ;
Πότε είναι ευχάριςτοσ και πότε ενοχλθτικόσ;
Τι είναι αυτό που κάνει χαρακτθριςτικι τθν
ομιλία κάκε ανκρώπου;
Πώσ προςανατολίηονται οι νυχτερίδεσ τθ
νφχτα;
Πώσ τα θχοπετάςματα ςταματοφν το κόρυβο;
Ηχητικά κφματα
Όταν ζνα ςϊμα ταλαντϊνεται ςτον αζρα, αλλθλεπιδρά με τα μόρια του και προκαλεί τθν
κίνθςι τουσ. Τα μόρια πλθςιάηουν ι απομακρφνονται μεταξφ τουσ, με αποτζλεςμα να
δθμιουργοφνται πυκνϊματα και αραιϊματα και θ πίεςθ του αζρα να μεταβάλλεται
περιοδικά γφρω από μια μζςθ τιμι
2. 5.4 Ήχοσ
Μζςω των αλλθλεπιδράςεων των μορίων μεταφζρεται ενζργεια από μόριο ςε μόριο και τελικά
ενζργεια από το ςϊμα που ταλαντϊνεται διαδίδεται ςτο χϊρο.
Επομζνωσ οι ταλαντϊςεισ των ςωμάτων ςτον αζρα δθμιουργοφν μθχανικά κφματα τα οποία
διαδίδονται ςε αυτόν και ονομάηονται ηχητικά κφματα.
Επειδι τα μόρια του αζρα κινοφνται κατά τθ διεφκυνςθ διάδοςθσ του κφματοσ, τα θχθτικά
κφματα είναι διαμήκη κφματα.
Όταν θχθτικά κφματα που θ ςυχνότθτά τουσ είναι μεγαλφτερθ από 20 Ηz και μικρότερθ από
20.000 Ηz φκάςουν ςτο ανκρϊπινο αφτί προκαλοφν το αίςκθμα τθσ ακοισ και ονομάηονται
απλϊσ ιχοσ. Κφματα με ςυχνότθτα μικρότερθ των 20 Ηz ονομάηονται υπόηχοι, ενϊ με
ςυχνότθτα μεγαλφτερθ των 20.000 Ηz ονομάηονται υπζρηχοι.
3. 5.4 Ήχοσ
Τα θχθτικά κφματα ζχουν τα ίδια τα κοινά
χαρακτθριςτικά με τα μθχανικά κφματα:
πλάτοσ, ςυχνότητα, μήκοσ κφματοσ και
ταχφτητα διάδοςησ.
Το μικοσ κφματοσ ενόσ θχθτικοφ κφματοσ είναι
θ απόςταςθ μεταξφ δφο διαδοχικϊν
πυκνωμάτων (περιοχϊν μεγίςτθσ πίεςθσ) ι
αραιωμάτων (περιοχϊν ελάχιςτθσ πίεςθσ).
Η ςυχνότθτα και το μικοσ κφματοσ ςυνδζονται
με τθν ταχφτθτα διάδοςθσ μζςω τθσ γνωςτισ
εξίςωςθσ τθσ κυματικισ
υ= λ · f
Ποφ διαδίδονται τα θχθτικά κφματα;
4. 5.4 Ήχοσ
Ποφ διαδίδονται τα θχθτικά κφματα;
Όταν βυκίςουμε το κεφάλι μασ ςτο νερό τθσ
κάλαςςασ ακοφμε τον ιχο τθσ μθχανισ κάκε
βάρκασ που κινείται κοντά μασ.
Οι Ινδιάνοι άκουγαν από μεγάλθ απόςταςθ
τον ιχο που δθμιουργοφςε θ μθχανι του
τρζνου φζρνοντασ το αφτί τουσ ςε επαφι με
τισ γραμμζσ.
Όμωσ ο ιχοσ του κουδουνιοφ δεν ακοφγεται
αν το τοποκετιςουμε μζςα ςε χϊρο από τον
οποίο ζχουμε αφαιρζςει τον αζρα με αντλία.
Τα ηχητικά κφματα διαδίδονται ςε όλα τα μζςα: ςτερεά, υγρά, αζρια.
Δεν διαδίδονται ςτο κενό γιατί εκεί δεν υπάρχουν μόρια για να αλλθλεπιδράςουν
ϊςτε να μεταφερκεί θ μθχανικι ενζργεια του θχθτικοφ κφματοσ.
5. Η ταχφτθτα διάδοςθσ των θχθτικϊν κυμάτων
είναι μεγαλφτερθ ςτα ςτερεά απ' ότι ςτα υγρά
και ςτα υγρά μεγαλφτερθ απ’ ότι ςτα αζρια.
Επίςθσ θ ταχφτθτα τουσ αυξάνεται όταν
αυξάνεται θ κερμοκραςία του μζςου μζςα ςτο
οποίο διαδίδονται.
5.4 Ήχοσ
Τα θχθτικά κφματα παρουςιάηουν τισ γενικζσ ιδιότθτεσ των άλλων κυμάτων. Ζτςι
ανακλϊνται από αντικείμενα όπωσ είναι οι τοίχοι του δωματίου. Το φαινόμενο τθσ
επανάλθψθσ ενόσ ιχου λόγω ανάκλαςθσ ενόσ θχθτικοφ κφματοσ ονομάηεται θχϊ.
6. 5.4 Ήχοσ
Ο χρόνοσ που χρειάηεται ϊςτε ο ιχοσ να επιςτρζψει ςτο ςθμείο
όπου βρίςκεται θ πθγι του κφματοσ μπορεί να χρθςιμοποιθκεί
για τον προςδιοριςμό τθσ απόςταςθσ ανάμεςα ςτθν πθγι και
τον ανακλαςτιρα. Εφαρμογι τθσ ανάκλαςθσ του ιχου είναι θ
καταςκευι θχοπεταςμάτων ςτισ εκνικζσ οδοφσ ι και ςτα αυλζσ
κάποιων ςχολικϊν κτιρίων
7. 5.4 Ήχοσ
5.5 Υποκειμενικά χαρακτηριςτικά του ήχου
Ο άνκρωποσ ανιχνεφει τουσ ιχουσ με τα τφμπανα των
αφτιϊν του και τουσ αντιλαμβάνεται με τον εγκζφαλο.
του Τα χαρακτθριςτικά που ςυνδζονται με τον τρόπο με
τον οποίο αντιλαμβανόμαςτε τον ιχο ονομάηονται
υποκειμενικά χαρακτηριςτικά του ιχου και είναι το
φψοσ, θ ακουςτότθτα και θ χροιά.
Φψοσ του ιχου ονομάηεται το υποκειμενικό χαρακτθριςτικό ςφμφωνα με το οποίο
διακρίνουμε ζναν οξφ ι ψθλό ιχο από ζνα βαρφ ι χαμθλό ιχο. Το φψοσ κακορίηεται από τθ
ςυχνότθτα του θχθτικοφ κφματοσ. Όςο μεγαλφτερθ είναι θ ςυχνότθτα τόςο ψθλότεροσ
είναι ο ιχοσ.
8. 5.4 Ήχοσ
5.5 Υποκειμενικά χαρακτηριςτικά του ήχου
Ακουςτότητα του ήχου λζγεται το χαρακτθριςτικό
με το οποίο ξεχωρίηουμε τουσ ιχουσ ςε ιςχυροφσ
και λιγότερο ιςχυροφσ, αςκενείσ κ.λπ.
Η ακουςτότητα κακορίηεται κυρίωσ από τθν ζνταςη
του ηχητικοφ κφματοσ, δθλαδι από τθν θχθτικι
ενζργεια που φκάνει ςτο αφτί μασ κάκε
δευτερόλεπτο.
Η ζνταςη του ήχου είναι τόςο μεγαλφτερη όςο
μεγαλφτερο είναι το πλάτοσ του ηχητικοφ κφματοσ.
Η ακουςτότητα εκτόσ από την ζνταςη εξαρτάται
και από τη ςυχνότητα του ήχου.
Το ανκρϊπινο αφτί είναι πιο ευαίςκθτο ςτισ μεςαίεσ
ςυχνότθτεσ (περίπου 1.000 Hz) απ' ότι ςτισ χαμθλζσ
και τισ υψθλζσ ςυχνότθτεσ.
9. 5.4 Ήχοσ
5.5 Υποκειμενικά χαρακτηριςτικά του ήχου
Για τθ μζτρθςθ τθσ ςτάθμησ τησ ζνταςησ ενόσ ιχου χρθςιμοποιείται θ κλίμακα ντεςιμπζλ
(decibel, dB) θ οποία βαςίηεται ςτισ μεταβολζσ τθσ πίεςθσ του αζρα, δθλαδι το πλάτοσ του
κφματοσ.
Τα μθδζν ντεςιμπζλ αντιςτοιχοφν ςε ιχο που μόλισ ακοφγεται, ενϊ ο ιχοσ 120 dB προκαλεί
πόνο ςτα αφτιά. Μια αφξθςθ τθσ ςτάκμθσ τθσ ζνταςθσ κατά 10 dB αντιςτοιχεί ςε ιχο ζνταςθσ
10 φορζσ μεγαλφτερθσ, κατά 20 dB αντιςτοιχεί ςε ιχο ζνταςθσ 100=102 φορζσ μεγαλφτερθσ
ζνταςθσ και κατά 30 dB αντιςτοιχεί ςε ιχο ζνταςθσ 1000=103 φορζσ μεγαλφτερθσ.
Ήχοι που διαφζρουν κατά 10 dB οι περιςςότεροι άνκρωποι τουσ αντιλαμβάνονται ωσ ιχουσ
διπλάςιασ ακουςτότθτασ.
10. 5.4 Ήχοσ
5.5 Υποκειμενικά χαρακτηριςτικά του ήχου
Μποροφμε να ξεχωρίςουμε δφο ήχουσ που προζρχονται από δφο διαφορετικά μουςικά
όργανα, λόγου χάρθ βιολί και κλαρίνο, ακόμα και αν οι ιχοι ζχουν το ίδιο φψοσ και τθ ίδια
ακουςτότθτα. Το υποκειμενικό χαρακτθριςτικό με το οποίο διακρίνουμε τισ πθγζσ των ιχων
λζγεται χροιά.
Από τι όμωσ εξαρτάται θ χροιά;
Αν με τθ βοικεια ενόσ μικροφϊνου απεικονίςουμε ςτθν οκόνθ του παλμογράφου τουσ ιχουσ
που προζρχονται από διαφορετικά όργανα τα οποία παίηουν τθν ίδια νότα, παρατθροφμε ότι
οι μορφζσ τουσ είναι διαφορετικζσ
