Ձայնային ալիքներ
Առաձգական ալիքները, որոնք տարածվում են օդում, ինչպես նաև` հեղուկներում և պինդ մարմիններում, անտեսանելի են: Սակայն որոշակի այմաններում դրանք կարելի է լսել:
Օրինակ
Մամլակի մեջ սեղմենք երկար պողպատյա քանոնը: Եթե քանոնի մեծ մասը գտնվի մամլակից վերև (տե՛ս նկար ա), ապա այն տատանելով` չենք լսի նրանից առաջացող ալիքների ձայնը, եթե կարճացնենք մամլակից վեր գտնվող մասը և դրանով իսկ մեծացնենք նրա տատանումների հաճախությունը, կհայտնաբերենք, որ քանոնը ձայն է արձակում (տե՛ս նկար բ):
Այն առաձգական ալիքները, որոնք կարող են մարդու մոտ լսողական զգացողություն առաջացնել, կոչվում են ձայնային ալիքներ կամ պարզապես ձայն:
Ուշադրություն
Մարդու ականջն ընդունակ է ընկալել մոտավորապես \(16\) Հց-ից մինչև \(20\) կՀց հաճախությամբ առաձգական ալիքները: Դրա համար էլ \(16\) Հց-ից մինչև \(20\) կՀց տիրույթում ընկած հաճախությունները կոչվում են ձայնային: Ցանկացած մարմին, որ տատանվում է ձայնային հաճախությամբ, ձայնի աղբյուր է, քանի որ նրան շրջապատող միջավայրում առաջանում են նրանից տարածվող ձայնային ալիքներ:
Ուշադրություն
Գոյություն ունեն ձայնի բնական և արհեստական աղբյուրներ: Ձայնի արհեստական աղբյուրներից մեկը կամերտոնն է (տե՛ս նկար):
Այն ստեղծել է անգլիացի երաժիշտ Ջ. Շորը \(1711\) թ. երաժշտական գործիքներ լարելու համար: Կամերտոնի տատանումների ստանդարտ հաճախությունը \(440\) Հց է: Սա նշանակում է, որ \(1\) վայրկյանում նրա ճյուղերը հասցնում են \(440\) տատանում կատարել: Աչքի համար դրանք տեսանելի չեն: Կամերտոնը հնչեցնելով` նրան ամրացված ասեղը շարժենք մրոտված ապակու շերտի վրայով: Ասեղը շերտի վրա կգծի սինուսոիդի տեսքով հետք (տե՛ս նկար):
 |  |
Կամերտոնի արձակած ձայնն ուժեղացնելու համար նրա բռնիչն ամրացնում են փայտե արկղիկի վրա, որի մի կողմը բաց է (տե՛ս նկար): Այս արկղիկն անվանում են ռեզոնատոր: Ձայնի աղբյուր կարող են լինել ոչ միայն տատանվող պինդ մարմինները, այլև որոշ երևույթներ՝ պայթյունը, հրացանի գնդակի թռիչքը, քամու ոռնոցը և այլն):
Ուշադրություն
Գազերում և հեղուկներում ձայնային ալիքները տարածվում են խտացման և նոսրացման երկայնական ալիքների տեսքով (տե՛ս նկար): Միջավայրի խտացումները և նոսրացումները, որոնք ի հայտ են գալիս ձայնի աղբյուրի (զանգակ, լար, կամերտոն, հեռախոսի մեմբրան, ձայնալարեր և այլն) տատանումների արդյունքում, որոշ ժամանակ անց հասնում են մարդու ականջին և ստիպելով ականջի թմբկաթաղանթին հարկադրական տատանումներ կատարել` մարդու մոտ որոշակի լսողական զգացողություն են առաջացնում:
Ձայնը տարբեր միջավայրերում
Ուշադրություն
Անօդ տարածության մեջ ձայնային ալիքները չեն կարող տարածվել:
Ձայնը տարածվում է առաձգական միջավայրում: Անօդ տարածության մեջ ձայնային ալիքները չեն կարող տարածվել:
Հայտնի է, որ ամպրոպի ժամանակ սկզբում տեսնում ենք կայծակի փայլատակումը և միայն որոշ ժամանակ անց լսում ամպերի որոտը (տե՛ս նկար):
Այս հապաղումն առաջ է գալիս այն պատճառով, որ օդում ձայնի տարածման արագությունը զգալիորեն փոքր է կայծակից եկող լույսի արագությունից:
Օդում ձայնի արագությունն առաջին անգամ չափել է ֆրանսիացի գիտնական Մ. Մերսենը \(1636\) թվականին: \(20°C\) ջերմաստիճանում այն հավասար է \(343\ մ\)/վ-ի: \(0°C\) ջերմաստիճանում օդում ձայնի արագությունը \(331\) մ/վ է:
Տարբեր գազերում ձայնը տարածվում է տարբեր արագություններով: Որքան մեծ է գազի մոլեկուլների զանգվածը, այնքան փոքր է դրանում ձայնի արագությունը:
Ձայնը հեղուկներում
Նավակի վրա վառոդ այրելով` միաժամանակ հարվածում էին ջրի մեջ իջեցրած զանգին: Այդ նավակից \(14\) կմ հեռավորության վրա էր գտնվում երկրորդ նավակը: Առաջին նավակի մոտից արձակված ձայնն ընդունվում էր երկրորդից ջրի մեջ իջեցրած հատուկ ձայնափողի միջոցով: Լույսի բռնկման և ձայնային ազդանշանի տեղ հասնելու միջև ընկած ժամանակամիջոցի հիման վրա որոշեցին ջրում ձայնի արագությունը: Պարզվեց, որ \(8°C\) ջերմաստիճանում այն հավասար է մոտավորապես \(1440\) մ/վ-ի:
Ձայնը պինդ մարմիններում
Պինդ մարմիններում ձայնի արագությունն ավելի մեծ է, քան հեղուկներում և գազերում: Եթե ձեր ականջը հպեք գնացքի ռելսին, ապա դրա մյուս ծայրին հարվածելուց հետո երկու ձայն կլսեք: Դրանցից մեկը ձեր ականջին կհասնի ռելսի միջոցով, մյուսը` օդով:
Ձայնը լավ է հաղորդում հողը:
Պինդ մարմինները լավ են հաղորդում ձայնը: Դրա շնորհիվ լսողությունը կորցրած մարդիկ երբեմն կարողանում են պարել երաժշտության տակ, որը նրանց լսողական նյարդերին է հասնում ոչ թե օդի և արտաքին ականջի, այլ հատակի և ոսկորների միջոցով:
Ձայնի ուժգնություն և բարձրություն: Արձագանք
Ձայնի ուժգնությունը որոշվում է ձայնային ալիքի լայնույթով. ինչքան մեծ է ձայնային ալիքում տատանումների լայնույթը, այնքան մեծ է ձայնի ուժգնությունը:
Չափելով այն էներգիան, որը ձայնային ալիքը \(1\)վայրկյանում տեղափոխում է \(1\) մ² մակերեսով մակերևույթի միջով, կստանանք մի մեծություն, որը կոչվում է ձայնի ինտենսիվություն:
Ուժգնության միավորը կոչվում է սոն (լատիներեն «սոնուս» - ձայն): \(1\ \)սոն ուժգնություն ունի խլացված խոսակցությունը:
Ժամացույցի տկտկոցը բնութագրվում է մոտ \(0,1\) սոն ուժգնությամբ, սովորական խոսակցությունը \(2\) սոն է, փողոցային ուժգին աղմուկը` \(8\) սոն: Դարբնոցում ձայնի ուժգնությունը հասնում է \(64\) սոնի, իսկ ռեակտիվ ինքնաթիռի աշխատող շարժիչից \(4\) մ հեռավորության վրա \(256\) սոն է: Ավելի մեծ ուժգնության ձայները սկսում են ցավի զգացողություն առաջացնել:
Ուշադրություն
Ձայնի բարձրությունը որոշվում է նրա հաճախությամբ. որքան մեծ է ձայնային ալիքում տատանումների հաճախությունը, այնքան բարձր է ձայնը: Փոքր հաճախությամբ տատանումներին համապատասխանում են ցածր ձայները, մեծ հաճախությամբ տատանումներին` բարձր ձայները:
Օրինակ
Այսպես, օրինակ, իշամեղուն թռչելիս իր թևիկներն ավելի փոքր հաճախությամբ է շարժում, քան մոծակը. իշամեղվի համար այն կազմում է վայրկյանում \(220\) թափահարում, իսկ մոծակի համար` \(500-600\): Դրա համար իշամեղվի թռիչքն ուղեկցվում է ցածր ձայնով (բզզոցով), իսկ մոծակինը` բարձր (տզզոցով):
Որոշակի հաճախությամբ ձայնային ալիքն այլ կերպ կոչվում է երաժշտական տոն:
Ուշադրություն
Ուստի, ձայնի բարձրության փոխարեն հաճախ ասում են տոնի բարձրություն:
Հիմնական տոնը մի քանի այլ հաճախությունների տատանումների «խառնուրդով» առաջացնում է երաժշտական ձայն:
Ուշադրություն
Ձայնի ընկալման բնույթը շատ բանով կախված է այն տարածքի կառուցվածքից, որտեղ ունկնդրում են խոսքը կամ երաժշտությունը: Սա բացատրվում է նրանով, որ փակ տարածքներում, բացի անմիջական ձայնից, ունկնդիրն ընկալում է նաև այդ ձայնի արագ իրար հաջորդող կրկնությունների միավորյալ շարքը, որն առաջանում է տարածքում գտնվող առարկաներից, պատերից, առաստաղից և հատակից ձայնի բազմակի անդրադարձումներից:
Ձայնի տևողության մեծացումը, որն առաջ է գալիս տարբեր արգելքներից ձայնի անդրադարձումների շնորհիվ, կոչվում է ռեվերբերացիա:
Ռեվերբերացիան մեծ է լինում դատարկ շինություններում, որտեղ այն թնդացող արձագանք է առաջացնում: Եվ հակառակը, փափուկ պաստառապատ պատերով, վարագույրներով, փափուկ կահույքով, գորգերով, ինչպես նաև մարդկանցով լցված շինությունները լավ են կլանում ձայնը, ուստի ռեվերբերացիան դրանցում աննշան է:
Ձայնի անդրադարձմամբ է բացատրվում նաև արձագանքը:
Արձագանքը ձայնային ալիք է, որն անդրադարձել է որևէ արգելքից (շենքից, բլուրից, անտառից և այլնից) և վերադարձել դեպի սկզբնաղբյուրը (տե՝ս նկարը):
Աղբյուրները
Ս. Վ. Գրոմով , Ն. Ա. Ռոդինա, Ֆիզիկա-8, հանրակրթական դպրոցի դասագիրք ( I, II, III և V գլուխների հեղինակ Ա. Մամյան); Երևան, Անտարես -2014 թ.