| | #1 (permalink) |
| 8.SINIF FEN VE TEKNOLOJİ DERSİ-Ses Dalgası ve Sesin Özellikleri (Konu Anlatımları) ![]() SES Ses kaynakları titreşerek ses meydana getirir. Titreşim, bir cismin ileri geri gidip gelme hareketidir. Ses veren her şey titreşir. Titreşen cisimler ses oluşturur. Ses veren cisimler esnektir. Esnek olan cisimler ses dalgaları meydana getirebilir ve ses dalgalarını iletebilir. Ses üreten varlıklara ses kaynağı denir.Ses madde değil, enerjidir SESİN OLUŞMASI VE YAYILMASI Ses dalgaları titreşim kaynağından enerji taşırlar. Bu enerji, çeşitli ortamlar tarafından iletilir. Bu esnada ortam yer değiştirmez, hareket eden madde değil, hareket enerjisidir.Su yüzeyindeki dalgalar ile havada yayılan ses dalgaları farklıdır. Su dalgalarını gördüğümüz halde, ses dalgalarını göremeyiz. Ses dalgaları havada küresel olarak yayılır. Cisimlerin titreşmesi ile meydana gelen sesin kulağımıza kadar gelebilmesi için ses kaynağı ile kulağımız arasında katı-sıvı-gaz gibi esnek bir ortamın bulunması gerekir. Yani ses boşlukta yayılmaz. Sesin farklı ortamlarda yayılma hızı da farklıdır. Sesin yayılma hızı bazı etkenlere bağlı olarak değişir.Bunlar; 1- Sesin yayılma hızı ortamın sıcaklığına bağlıdır. Sesin 0ºC de havada yayılma hızı 331m/s olduğu halde 20ºC de 344 m/s ‘dir. Sıcaklık artıkça sesin o ortamdaki yayılma hızı da artar. 2- Sesin yayılma hızı ortamın cinsine bağlıdır. Ses katı maddelerde en hızlı, gaz maddelerde ise en yavaştır. 3-Sesin yayılma hızı ortamın yoğunluğuna bağlıdır. Ortamın yoğunluğu arttıkça sesin yayılma hızı da artar. Ses oluştuğu ortamlarda dalgalar halinde yayılır. Titreşen her madde ses oluşturur.Fakat bu oluşan ses dalgaları aynı değildir. Ses dalgalarının bazı özellikleri vardır.Bunlardan biri genliktir. Bir dalga tepesi ile dalga çukuru arasındaki mesafenin yarısına genlik denir.Bir çukur ve birde tepeden oluşan ( bir dalga boyu) dalgaya da periyot denir. YANKI: Ses dalgalarının bir engele çarptıktan sonra yansıyıp geri dönmesi olayına yankı denir. Bir engele ses dalgalarını gönderip engelden yansıyan sesin, tekrar geri dönmesi arasında geçen süreden engelin uzaklığı tespit edilir. Gemilerde deniz derinliğinin saptanması, balık sürülerinin izlenmesi,batık gemilerin yerinin saptanması için sonar cihazları kullanılır. Sonar cihazları suyun sesi iletmesi sayesinde çalışır. Yankı olayının gerçekleşmesi için gerekli en küçük uzaklık 20ºC de yaklaşık 17 metredir. Engelle aramızdaki uzaklık 17 metreden küçük ise, yansıyıp geri dönen ses dalgalarını ayırt edemeyiz. REZONANS:Bir ses kaynağından yayılan ses dalgaları çevredeki bazı ses kaynaklarını etkileyerek titreştirebilir. Frekansları aynı olan kaynaklardan biri titreştirildiğinde, diğer ses kaynağının etki ile titreşmesi olayına rezonans denir. SESİN ÖZELLİKLERİ Bir sesi, başka bir sesten ayıran özellikler vardır.Sesin özellikleri şunlardır: 1-Sesin şiddeti 2-Sesin yüksekliği 3-Sesin tını 1-SESİN ŞİDDETİ: Sesin uzaktan veya yakından duyulabilme özelliğidir.Uzaktaki birine sesimizi duyurabilmemiz sesin şiddetine bağlıdır.Ses dalgalarında genlik ne kadar büyük olursa sesin şiddeti de o kadar büyük olur. Ses şiddetine gürlük de denir. Ses şiddeti birimi desibeldir(dB).Yani sesin bir dalga boyundaki gücüdür. GÜRÜLTÜ:Düzensiz frekanslı sesler gürültü olarak adlandırılır. Bir sesin gürültü olup olmadığı ses düzeyine bakılarak belirlenir. Ses düzeyi, ses şiddeti ile ilgilidir. İşitilebilen en hafif şiddetindeki ses 0 (sıfır) desibel olarak kabul edilir. Buna işitme eşiği denir. Normal konuşma sesi 30-60 dB arasındadır. Bazı seslerin şiddeti şu şekilde belirtilebilir. 0db İnsanın duyabildiği en düşük ses şiddeti 60 dB Normal konuşma veya daktilo sesi 90 dB Kamyon sesi veya çim biçme makinesi sesi 100 dB Asfalt delme makinesi 115 dB Konser veya barlarda yüksek sesli müzik 140 dB Jet uçağı sesi Genel olarak 85 dB üzerindeki sesin kulağa zararlı olacağı kabul edilir 2-SESİN YÜKSEKLİĞİ: İnce sesi kalın sesten ayıran özelliktir.Bir sesin ince veya kalın olması, o ses kaynağının titreşim sayısına bağlıdır. Bir ses kaynağının bir saniyedeki titreşim sayısına frekans denir.Frekans birimi hertz’dir. Hz ile gösterilir. Ses kaynakları çok hızlı titreşirlerse ince (tiz), az titreşirlerse kalın(pes) ses verir.Yani frekansı büyük olan ses, frekansı küçük olan sesten daha incedir. Titreşen bir telin frekansı; 1- Telin boyuna (Telin boyu arttıkça frekansı küçülür, ses kalınlaşır) 2- Telin gerginliğine (Telin gerginliği arttıkça frekans büyür, ses inceleşir) 3- Telin kesitine (Tel kalınlaştıkça frekans küçülür, ses kalınlaşır) 4- Telin cinsine bağlıdır. İnsanların duyabileceği ve üretebileceği seslerin belli frekans değerleri vardır.Normal bir insan kulağı 20Hz ile 20000 Hz arasındaki sesleri duyabilir. Frekansı 20000 Hz’nin üstünde olan sese ultrasyon denir. 3- SESİN TINI: Her ses kaynağı kendine özgü ses çıkarır.Keman sesini mandolinden, kaval sesini flütten ayıran özelliktir. Aynı yükseklikte ve aynı şiddette başka başka müzik aletlerine ait sesleri kulağımız ayırt edebilir.İşte sesin bu özelliğine sesin tını adı verilir. SES YALITIMI: Gürültüyü oluşturan ses olduğuna göre sesi geçirmeyen ve daha az geçiren maddelerin kullanılması gürültüyü önler. Günümüzde ses yalıtımı sağlayan malzemeler üretilmektedir. Lastik, pamuk, yün, keçe ve halı gibi maddeler sesi az iletir, yansıtmaz, söndürür.Tahta, demir, bakır, alüminyum, taş ve beton gibi maddeler ise sesi iyi iletir. SES KAYDI: Ses Kaydeden Araçlar İlk ses kaydı "fonograf" denen bir araçla yapılmıştır. (Thomas Edison tarafından 1877'de icat edilmiştir) Zamanla bu alanda çeşitli araçlar geliştirilmiştir. Gramafon, teyp ve modern stüdyolardaki kayıt araçlarıdır. İlk ses kaydı fonografta sesler, mum silindirlere kayıt yapılıyordu. Dönen taş plaklara kaydedilir. Sesin banda kaydedilmesiyle ses kaydı gelişti. Sesli bir filmde ses, filmin kenarına kaydedilir. Müzik kasetleri, sesin kaset içinde banda kaydedilmesiyle istediğimiz zaman,kaset çalarla tekrar sese dönüştürmemizi sağlar. SES İSKANDİLİ Ses iskandili sesi ölçen bir alettir ses yalıtımında ve yankı oluşumunda kullanılan maddelerden oluşur.Ses iskandili sesi ölçtüğü için ses uzmanlıklarında da kullanılır. Sesi algılayarak ölçer.Yankıları algılayabilir.Buda onu daha çok özelleştiren bir özelliğidir. Gece kulüplerinde zabıtalar sesin şiddetini ölçmek için , sinema, tiyatro, konser salonu gibi mekanların ses yalıtımları, akustik düzenleri için kullanılır.Ses yalıtımında ve yankı oluşumunda kullanılan maddelerden oluşur. | |
| | |
| | #2 (permalink) |
| Editör Üyelik tarihi: Sep 2008 Yaş: 29
Mesajlar: 224
Tecrübe Puanı: 0 ![]() Rep Puanı : 1 Rep Derecesi :
| yüksek frekanslı sesin kullanım alanları Ultrases etkileri ve kullanım alanları Ses bilgisi: Ses bir mekanik dalgadır. Ses verebilen herhangi bir sisteme ses kaynağı, ses kaynaklarının ses vermekteyken yaptıkları hareketlere ses titreşimleri, bu hareketlerde bir tam titreşim süresine ses titreşimin periyodu ve saniyedeki devir sayısına sesin frekansı (sıklığı) denir. Ses bir titreşim hareketinden meydana gelir. Bunun tersi ise her zaman doğru değildir. Yani her titreşim hareketi muhakkak bir ses meydana getirmez. Ses dört kategoride sınıflandırılabilir: —İnfrases (infrasound): Frekansı 0 ile 20Hz arasındadır. —Duyulabilir ses (Audible sound): Frekansı 20Hz ile 20000Hz (20kHz) arasındadır. —Ultrases (Ultrasound): Frekansı 20000Hz ile 1GHz (10^9Hz) arasındadır. —Hiperses: 10^9Hz’den yukarı olan sestir. Ses dalgalarının hızı ortamın sıkışabilirliği ve yoğunluğuna bağlıdır. Az sıkışabilir madde sesi daha hızlı iletir. Buna göre ses en hızlı katılarda en yavaş gazlar içerisinde iletilir. Havadaki ses hızı ortalama olarak 331m/s’ dir. Ultrasesin Üretilmesi Ultrases üretiminde bir teli, bir zarı titreştirmek gibi işitilebilir ses üretim yöntemlerine benzer birçok mekanik yöntem olmasına rağmen ultrases üretiminde piezoelektrik olaylardan yararlanılır. Piezoelektrik olay basitçe, üzerine mekanik bir basınç uygulanan bazı kristal ve seramik malzemelerde bir elektriksel gerilimin oluşması anl***** gelir. Malzeme genişleyip daralarak titreşir ve ses oluşturur. Piezoelektrik olay çift yönlüdür; Ters piezoelektrik olayla ultrases elde edilir, sistem (turkeyarena.com) verici olarak kullanılır. Normal piezoelektrik olayla ultrases algılanır, sistem alıcı olarak kullanılır. Elektrik enerjisini mekanik enerjiye, mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çeviren aletlere Transduser denir. Ultrasonik Muayene Yöntemleri Farklı akustik dirence sahip iki ortamın oluşturduğu arakesite varan bir ultrasonik dalga kısmen ikinci ortama geçer. Ultrasonik muayene ile malzeme içinde farklı akustik dirençli bir hatanın saptanmasında, ses dalgasının yansıyan veya geçen kısmının ölçülmesi esasına dayanan iki farklı test yöntemi kullanılır. 1) Puls-Eko (yankı) yöntemi: Bu yöntemde hatanın belirlenmesi, ultrasonik dalganın yansıyan kısmının kullanılmasıyla gerçekleştirilir. Burada bir Transduser hem alıcı hem de verici olarak görev yapar. Çok kısa elektrik pulslarının transdusere uygulanmasıyla üretilen ultrasonik dalga malzeme içine gönderilir. Dalga malzeme içinde ilerlerken aynı transduser alıcı olarak çalışmaya başlar. Arka cidardan yansıyan ultrasonik dalga transdusere ulaştığında mekanik titreşimler elektrik pulslarına dönüştürülür. Bu şekilde ultrasonik dalgaların azalan genlikte malzeme içinde yansımalarıyla Ekranda bir dizi ardışık arka cidar yankıları elde edilir. Yankılar arasındaki geçen zaman aralığı Katot ışınları tüpü ekranında ölçülebildiğinden, yatay skaladan hatanın yeri, düşey skaladan da hata büyüklüğü ve derinliği hakkında bilgi elde edinilebilir. Puls-eko yönteminde hata saptanması 2) Doğrudan iletim yöntemi: Bu yöntemde ise test parçasının bir yüzüne verici transduser, diğer yüzüne ise alıcı transduser yerleştirilerek ultrasonik dalgalar malzeme içine gönderilir. Nüfuz ederek malzemeyi geçen dalga huzmesinin genliği ölçülür. Böylece malzemenin içyapısı hakkında bilgi edinilir. Bu yöntemle hatanın yüzey derinliği tayin edilemez. ULTRASESİN ETKİLERİ Fiziksel etkileri: a)Kabarcık oluşumu: Yeterince büyük şiddetli ultrases dalgaları sıvılarda kabarcıklanma yaratır. Bu yol ile sıvı içinde bulunan katı cisimciklerin ve bakterilerin parçalanması sağlanır. b)Isı etkisi: Farklı ortamlarda ve farklı ultrases dalgaları ile yapılan deneyler, ses titreşim enerjisinin ısı enerjisine dönüştüğünü ve ortamın ısındığını göstermiştir. c)Sis oluşumu: Bir sıvı içinde ilerleyen şiddetli bir ultrases dalgası hava-sıvı sınırında yansıdığı zaman sıvı molekülleri püskürür ve sıvı yüzeyinde bir sis tabakası gözlenir. d)Gazdan arıtma: Bazı durumlardakatı ve sıvı içinde çözünmüş bulunan gazların arıtılması gerekebilir. Bu amaçla gazdan arıtılmak istenen madde ultrasese tabi tutulur. Kimyasal etkileri: Reaksiyon hızlanması, oksitlenme, bileşim bozulması, kristallenme, kaynama sıcaklığı değişmesi, molekül zincirlerinin parçalanması… Biyolojik etkileri: a)Isı etkisi: Ultrasese maruz kalmış bir organın sıcaklığının arttığı gözlemlenir. b)Mikro masaj etkisi: Ultrases bir organda yayılırken hücre grupları periyodik basınç değişimine maruz kalır. Bu olaya sesin mikro masaj etkisi denir. c)Elektriksel etkisi: Bazı protein veya selüloz molekülleri gibi iri biyolojik moleküller piezoelektrik olayı gösterirler. Ultrasesin oluşturduğu basınç değişimi iri biyolojik parçacıkların elektriksel kutuplanmasına yol açar. d)İvme etkisi: Ultrases titreşimini alan bir ortam parçacığı oldukça büyük mekanik ivme ile titreşir. Ultrasesin Kullanım Alanları Sanayide Kullanımı: —Metalleri ince toz haline getirmek. —Çok ince tanecikli fotoğraf emülsiyonları hazırlamak. —Cıva, altın.. vs‘i gaz ve sıvılarda süspansiyon haline getirmek. —Özel metal alaşımları yapmak. —Gaz karışımlarından gazları ayırmak. —Fabrikaların kirli gaz ve suları içinde süspansiyon halinde bulunan maddeleri çökerterek kurtarmak. —Fabrika bacalarından çıkan gazları temizleyerek çevre havasının kirlenmesini önlemek. —Tekstil, metal kaplama, saatçilik gibi aşırı temizlik isteyen sanayi kollarında temizleme işlemini yapmak. —Meşrubat sanayinde şarabı eskitmek, birayı yabancı mayalardan arıtmak, şuruplarda enzimleri glikoz gibi diğer ürünlere dönüştürmek, sütü sterilize etmek. —Sert maddeleri delmek ve işlemek üzere ultrasesli matkaplar yapmak. —Elektrik ve elektrik sanayisinde ultrasesli kaynak makineleri, elektronik geciktirme kanalları yapmak. —Dökümcülükte erimiş metalleri gazdan arıtmak, kristal büyümesini kontrol etmek. —Ultrasesli hızölçerleri yapmak. —Ultrasonik çamaşır ve bulaşık makineleri. —Deniz dibi haritalarını çıkarmakta kullanılan Sonar Cihazları ve Denizaltı gemilerin çevrelerini kontrol etmek için kullandıkları aletler ultrasonik dalgalarla çalışan bir cins radardır. —Deniz yolu ile ihracat esnasında uzun süreli depolamalarda meyve ve sebzelerin olgunluğu, tahribatsız olarak, ultrases ile yapılır. Tıpta Kullanımı: Ultrases (ultrason) cihazları tıpta yaygın olarak kullanılan ve doktorların ilk başvurduğu teşhis etme cihazıdır. Genelde tıpta kullanılan ultrases cihazı puls-eko ve Doppler kayması yöntemine dayanır. Ultrases cihazlarının kullanıldığı yönteme “ultrasonografi” denir. Ultrasonografi, yumuşak dokuları inceleyen bir metoddur. Morfolojik bilgiler verir. Sıvı-katı ayrımını çok iyi yapar. Sesin frekansı, dokunun absorbsiyon katsayısı ve dokunun kalınlığı ile doğru orantılıdır. Suyun absorbsiyon katsayısı çok düşük, kemiğin ise çok yüksektir. Bu nedenle ses sıvılardan zayıflamadan geçer. Ultrases cihazının iki ana parçası vardır; ana ünite ve transduser. Tetkik esnasında incelenen vücut alanına konan parça transduserdir. Transduserden çıkan ses dalgaları vücut içinde yansır ve tekrar transdusere gelir, buradan da ekrana görüntü aktarılır. Oluşan görüntüye “sonogram” denir. Ultrases metoduyla genelde yumuşak doku olan karaciğer, dalak, pankreas, böbrekler incelenir. Ayrıca hamile bayanlarda fetüs gelişimi ultrases ile takip edilir.turkeyarena.com ![]() |
| | |
| | #3 (permalink) |
| Editör Üyelik tarihi: Sep 2008 Yaş: 29
Mesajlar: 224
Tecrübe Puanı: 0 ![]() Rep Puanı : 1 Rep Derecesi :
| SES YALITIMI ![]() SES YALITIMI KAVRAMI Yalıtım (tecrit, izolasyon), genelde, çevresinden ayırmak, çevresi ile ilişkisini kesmek ve biraz daha dar anlamda, dış ortamla enerji alışverişini önlemek gibi, kesin sonuç belirten anlamlara gelmektedir. Bu güne kadarki gözlemlerimize göre, ses yalıtımı da, çoğu kez ve özellikle bu tür bir yalıtım yapılmasını isteyenlerin çoğunluğunca böyle kesin sonuç alınabilecek bir işlem gibi düşünülmektedir. Oysa, ses enerjisinin bir duvardan, bir döşemeden, bir pencereden yani herhangi bir bölmeden geçişi, belli oranlarda azaltılabilir fakat pratikte, kesin bir biçimde önlenemez. Yani konu aslında ses yalıtımı değil, geçen sesin azaltılmasıdır. Deyim kolaylığı bakımından ses yalıtımı dense bile, bunun ne anlama geldiğinin unutulmaması, görüşmelerin buna göre yapılması ve beklentilerde bu gerçeğin unutulmaması doğru olur. Aslında, yabancı dillerde olduğu gibi, tanımlarına uygun olarak (ses) geçiş kaybı (transmission loss / affaiblissement de transmission) ve gürültü azaltımı (noise reduction / réduction du bruit) terimlerinin kullanılması daha uygun olur. Bu konuda önemli bir nokta da şudur: Ses (ya da gürültü) geçişinin, oradaki gereksinime göre belirlenmiş bir oranda azaltılması gerekir. Bu oranın altında ya da üstünde bir azaltma gereksiz yere yapılmış ve pek bir işe yaramayacak olan bir harcama demektir. Bu boşuna harcama çoğu kez pek te önemsenmeyecek bir büyüklükte olmaz. Bu nedenle de ne yapılacağına titiz bir etüd ve ciddi hesaplar sonucu karar verilmelidir. YUTMA ÇARPANI Havada yayılan ses enerjisi (ses titreşimleri) bir yüzeye geldiğinde, genellikle üç olay birlikte olur: Bu enerjinin bir bölümü yansır, bir bölümü soğurulur yani başka tür bir enerjiye dönüşür, bir bölümü de bu yüzeyi geçerek yayılmasını sürdürür. Yutma çarpanları soğurulan ve geçen enerjinin toplamını, yani yansımayan enerji oranını verir. Yani, yutma çarpanı, (Schallcluckgrad / coefficient d'absorption) ses enerjisinin başka bir enerji türüne örneğin ısı enerjisine dönüşerek ses enerjisi türünden yok olduğu oran değildir. Ses enerjisinin, başka bir tür enerjiye dönüşüm oranına eğer soğurma çarpanı dersek, yutma çarpanı, çok özel durumlarda bu çarpana eşit, fakat hemen her durumda soğurma çarpanından daha büyüktür. Yukarıdaki açıklama, yutma çarpanlarının ölçülme yöntemleri düşünülürse daha iyi anlaşılır. Gerek boru içinde duran dalgalar yöntemi, gerekse yansışım (reverberasyon) süresi bilinen yansışmalı (reverberan) bir iç mekana, yüzölçümü belli bir gereç koyarak yansışım süresindeki değişime göre yutma çarpanını hesaplama yöntemi, yansıyan ses erkesi oranını kullanmaktadır. Yani, yutma çarpanı, yansımayan ses olarak tanımlanmaktadır. Bu konuda Friedrich Bruckmayer'in "Schalltechnik im Hochbau" kitabında ve A.C. RAES'in "Acoustique Architecturale" kitabında dolaysız ve açık anlatımlar bulunmaktadır. Pratiğe dönük örnek vermekte de yarar olabilir. Örneğin açık pencerenin yutma çarpanı 1 dir. Yani bu yüzeye gelen ses enerjisi bütünü ile yutulur. Oysa bu durumda bir soğurma olayı yoktur. Daha ufak açıklıklarda da frekansa bağlı değişik yutma çarpanları verilmiştir. Bu ufak açıklıklarda kimi frekansların yansıması ve daha belirgin bir kırınma (diffraction) olayı söz konusudur. Fakat ses enerjisi başka tür bir enerjiye dönüşmemektedir. SESİN YUTULMASI VE YALITIMI Genelde yutma çarpanları, soğurma çarpanları gibi düşünülmekte ve ses yalıtımında gereçlerin yutma çarpanlarından medet umulmaktadır. Aşağıda sesin soğurulması ve geçmesi olaylarına açıklık getirilmeye çalışılacaktır. Ses enerjisinin soğurulması, başka tür bir enerjiye dönüşmesi anl***** gelir. Bu enerji türü genellikle ısı enerjisidir. Bu enerji türü değişimi, ses enerjisinin havada yayılması ile hava moleküllerinin kazanmış olduğu artı devingenliğin, bu moleküllerin, gözenekli gereçlerin gözenek cidarlarına sürtünmesi sonucu azalması ile, yani kısacası sürtünme ile, ya da havada oluşan akustik basıncın (hava basıncında ses frekansına bağlı eksi-artı, devirsel değişimlerin) esneyebilen bir bölmenin bir yanında oluşturduğu devirsel basınç değişimlerinden ötürü bu bölmenin şekil ya da konum değiştirmesi ile, yani bu enerjinin bu �iş� için harcanması ile olur. Burada dikkatlerin çekilmek istendiği nokta soğurulma oranlarıdır. Bunlar aritmetik oranlardır. Oysa algılanan ses düzeyi logaritmasal bir büyüklüktür. Sessel yeğinlik, santimetre kareye gelen güç (µW/cm2) olarak verilir. Algılanan ses (akustik basınç) ise bunun ondalık logaritması ile ilgilidir. Yani, örneğin ses enerjisinin yarı yarıya azalması (% 50 oranında yutulmuş olması), ses basınç düzeyinde ancak 3 dB lik bir düşme sağlar. Bu da ancak algılanabilen çok ufak bir değişikliktir. Ses enerjisinin % 90 oranında azalması yani 10 kat azalması ses basınç düzeyinde 10 dB, bu enerjinin % 99 oranında azalması yani 100 kat azalması 20 dB lik bir düşme sağlar. Oysa bir ses yalıtımı gereksinimi ortaya çıktığında çoğu kez 40~50 dB düzeyinde bir azaltma söz konusu olmaktadır. Demek ki, kullanılabilir kalınlıktaki bir gerecin, yutma çarpanı 0.99 olsa bile, bu gereç ses yalıtımı için kullanılamayacaktır. Akla şöyle bir soru gelebilir: Acaba sesin, örneğin cam yünü, taş yünü, keçe vb. gözenekli gereçler kullanılarak geçmesi azaltılamaz mı? Bu sorunun yanıtı yukarıdaki açıklamadan çıkarılabilir; Bu yolla geçen seste belli bir azalma elde etmek isteniyorsa, bu gözenekli gereçleri en az 50~60 cm kalınlıkta kullanmak gerekir. Bu ise ne yapımsal, ne de ekonomik açıdan akılcı bir çözüm olmaz ve kolayca da uygulanamaz. YUTMA ÇARPANLARININ KULLANIM ALANI Esas amaç ses basınç düzeyinin gerekli oranlarda düşürülmesi olduğuna göre, yutma çarpanlarından, bu çarpanların, tek bir süreç içinde, peşi peşine bir çok kez kullanılması durumunda yararlanılabileceği anlaşılmaktadır. Bu da yalnızca iç mekan akustiğinde söz konusudur. Bir iç mekanda, karşılıklı yüzeyler arasında ses bir çok kez yansıyacak ve her yansımada belli bir oranda yutulacaktır. Bir iç mekanın iç yüzeyleri arasında peşi peşine yansıyan seste her defasında, eğer yukarıda verilen örnekteki gibi % 50 bir enerji azalması olursa, ve havada sesin yayılma hızının yaklaşık 340 m/s olduğu düşünülürse, yansışmış ses düzeyinin, ortalama bir yansışım süresi içinde büyük oranda düşeceği anlaşılır. Bu, sesin bir yüzeyde yutulması olayının peşi peşine pek çok defa olması, yani yansıma çarpanının tek bir süreç içinde pek çok defa kullanılması sonucudur. Örneğin, 8x20x35 m kenarları olan dikdörtgenler prizması biçiminde bir iç mekanda, ortalama serbest yol (yani peşi peşine iki yansıma arasında sesin geçtiği yolların ortalaması) 9.8 metredir. Böyle bir iç mekanın kullanış amacına göre hesaplanan optimal yansışım süresinin 1.5 saniye olacağı düşünülebilir. Ses bu süre içinde 340x1.5/9.8= 52 kez yansıyacaktır. Algılanabilen yansışım olayının yansışım süresinin ilk 1/3 bölümünde olduğu düşünülürse, bu 0.5 saniyelik süre içinde bile ses 17 kez yansıyacaktır. Her yansımada 0.5 oranında yutulan ses enerjisi, 17 yansıma sonunda (0.5)17= 0.0000076 oranında azalacak yani bu süre içinde ses enerjisinin % 99.99924 ü yutulmuş olacaktır. Bu örnekte 5600 m3 hacmi olan, yani oldukça büyük bir iç mekan düşünülmüştür. Daha ufak iç mekanlarda ortalama serbest yol daha kısa olacak, optimal yansışım süresi içinde yansıma sayısı daha fazla olacak ve yutma çarpanının etkisi çok daha yüksek olacaktır. Sesin bir bölmeyi geçmesinde ise, bu çarpan bir kez kullanılmakta, yani yutulmayan ses erkesi yukarıdaki örnekte olduğu gibi yaklaşık milyon kez azalmamakta, yalnızca yarıya inmekte bu da ses yalıtımı bakımından bir anlam taşımamaktadır. Sonuç olarak şu söylenebilir: Sesin bir bölmeyi geçmesi, sesin soğurulması yolu ile değil, sesin belli oranlarda durdurulması yolu ile yani Berger-kütle yasasının uygulanması ve ona özgü hesaplara göre önlem alınması ile istenen ölçüde azaltılabilir. Yutma çarpanları, iç mekan akustiğinde, yansışım süresi hesaplarında ve iç mekan gürültü denetiminde kullanılır. Ses yalıtımında değil. Ses yalıtımı formülleri, ses geçiş kaybını dB cinsinden yani logaritmasal büyüklük olarak verir. Oran ya da çarpan olarak değil. Gereçlerin, akustik açıdan iki türlü özelliği vardır: Yutma çarpanı ve ses geçiş kaybı. Bu iki özelliğin kullanılış yerlerini karıştırmamak gerekir. SES YALITIMINDA SESİN YUTULMASINDAN DOLAYLI YARARLANMA A ve B gibi bitişik iki iç mekan düşünüldüğünde A ile B arasındaki bölmeden geçen sesin azaltılması yukarıda açıklandığı gibi olur. Ancak, bir iç mekanda ses kaynağından çıkan sesin oluşturduğu ses basınç düzeyi, bu iç mekanın yüzeylerinde sesin peşi peşine yansıması ile yükselir. Dolayısı ile A ile B arasındaki bölmeye gelen ses enerjisi de yansışım olayı ile artmış olan enerjidir. Ses kaynağının bulunduğu iç mekanda, örneğin A da, iç yüzeyler yutma çarpanı yüksek gereçlerle kaplanırsa, yansışım nedeni ile olan bu yükseliş azalır ve ara bölmeye gelen ses enerjisi de azalır. Doğaldır ki bu azalış dB cinsinden pek önemli değildir ve hesaplanması gerekir. Aynı biçimde sesin geçtiği iç mekanda da, örneğin B de, ara bölme ses kaynağını oluşturur. Burada da ses düzeyi yansışımla yükselir. İç mekanın ortalama yutuculuğu yükseltilerek, yani yansışım süresi kısaltılarak ses basınç düzeyi düşürülebilir. Ancak, yinelemek gerekir ki, bu yolla elde edilecek kazanç pek önemli değildir ve ancak, sesin geçtiği ara bölmede gerekli ses yalıtımına çok yaklaşılmış ta daha fazlası elde edilemiyorsa, bu yolla, işe yarar bir kazancın elde edilip eldilemeyeceği hesaplanabilir. AKUSTİK MALZEME Bu başlık altında �akustik tavan� �ses yutucu malzeme� ve benzeri deyimlerin anlamları üzerinde durulacaktır. Genelde ışığın yansıması olayı ile sesin yansıması olayı birbirine benzetilmekte ve sesin yansımasında, görsel algılama ile ilgili olması nedeni ile, daha kolay algılanan ışığın yansıması örnek alınmakta yansımayan bölümün de yutulmuş olacağı düşünülerek �ses yutucu malzeme� gibi bir kavram oluşturulmaktadır. Işığın dalga boyu 380-780 nanometre arasındadır. Yani tayfsal genişliği yaklaşık bir oktavdır. İnsan kulağını etkileyen sesin dalga boyu ise yaklaşık 2 santimetre ile 20 metre arasında değişmekte yani tayfsal genişliği 10 oktavı bulmaktadır. Bir başka deyişle, en yüksek frekanslı ışık ışınımının (mor renkli) frekansı en alçak frekanslının (kırmızı renkli) iki katı iken, en ince sesin frekansı en kalın sesin frekansının 1000 katını aşmaktadır (16~18000 Hz). Çok özel durumlar sözkonusu olmadıkça yüzeylerin ışığı yansıtma çarpanları dolayısı ile yutma çarpanları fazla değişmez. Aşağıdaki örnekler bunu göstermektedir. Yani bir yüzey koyu renkli ise günışığı altında da, normal lamba ışıkları altında da koyu renkli, açık renkli ise açık renklidir. Oysa ince sesler ile kalın sesler arasındaki çok büyük frekans farkı, bunların, kimi fizik özelliklerini büyük oranda değiştirir. Özellikle değişik gereçlerin (malzemelerin) yutma çarpanlarında frekansa göre büyük farklılıklar görülür. Bu farklılıklar sesin yutulma süreçleri düşünüldüğünde kolayca anlaşılır. Burada kuramsal açıklamalar yerine tanınmış bir kaç firmanın asma tavan gereçlerinin ve normal mimari kullanımda yer alan kimi gereçlerin yutma çarpanlarının frekansa göre nasıl değiştiğini gösteren örnekler daha uyarıcı olacaktır. Yani, daha açık bir anlatımla, bir yüzeyden yansıyan (dolayısı ile o yüzeyde yutulan) ışık, pratikte karşılaşılan akkor lamba ve kapalı gök ışığı gibi, birbirine oldukça uzak ışık renklerine göre ancak % 10 azalmakta ya da artmakta iken, yine pratikte her zaman rastlanan ve her kulağın algılayabildiği, frekansı 125~4000 Hz arası olan seslerde, gereçlerde yutulan (dolayısı ile yansıyan) ses 10~15 hatta 20 katına çıkabilmekte ya da 10~15 ya da 20 de birine inebilmektedir. Bu da, bir gerecin, örneğin halının, pencere camının, perdenin ya da herhangi bir duvar kaplaması, herhangi bir asma tavan levhasının belli frekanslar için önemli bir yutucu, belli frekanslar için ise güçlü bir yansıtıcı olabileceği anl***** gelir. Özetlemek gerekirse, �akustik tavan�, �ses yutucu malzeme� gibi toptan niteleyici kavramların gerek iç mekan akustiğinde, gerek iç mekanda oluşan gürültülerin denetiminde bilimsel bakımdan pek bir anlamı yoktur. Bu gibi gereçler 125 Hz'den 4000 Hz'e altı frekanstaki yutma çarpanları ile nitelenmeli ve kullanılış alanları ona göre belirlenmelidir. Yani, önce azaltılacak gürültünün spektral analizi yapılmalı, hangi frekansların daha fazla yutulması gerektiği anlaşılmalı ve kullanılacak gereç buna göre seçilmelidir. Kaldı ki akustik tavan ya da ses yutucu malzeme diye adlandırılan gereçlerin pek büyük bir çoğunluğu, yalnızca yüksek frekanslarda etkilidir. Yutma çarpanları bu frekanslarda yüksektir. Yani yalnızca ince sesleri yutarlar. Oysa yüksek frekanslı sesler zaten çok büyük oranda havada yutulur. Sesin, frekansa göre havada yutulma oranları 1/m cinsinden şöyledir. 125 250 500 1000 2000 4000 Hz 0.00 0.00 0.00 0.03 0.07 0.21 [1/m] Normal giysili, çocuk, büyük, ayakta ya da oturmuş insanların da yutma çarpanları, yüksek frekanslarda, alçak frekanslardakilerin yaklaşık iki katıdır. Halı, perde, vb. şeylerin yutma çarpanlarının da, yüksek frekanslarda, alçak frekanslara göre çok daha yüksek olduğu düşünülürse, iç mekanda oluşan gürültülerin denetiminde ve iç mekan akustiğinde esas problemin, alçak frekansların yutulması olduğu anlaşılır. Bu problem de, özellikle, ince lambriler, kenarlarından tutturulmuş cam ya da metal levhalar, ince asma tavan kaplamaları, yani titreşebilen levha türünden gereçlerle çözülebilir. SES YALITIMINDA FREKANS Yukarıda değinildiği gibi, ses yalıtımında, ses geçiş kaybını veren formüller kullanılır. Titiz bir hesapta, ses geçiş kaybını frekansa göre veren formüllerin kullanılması gerekir. Bu formüllere bakıldığında, ses geçiş kaybının, sesin geçtiği bölmenin birim yüzey ağırlığının (kg/m2) ondalık logaritması yanısıra yükselen frekansla da arttığı görülür. Burada da yine asıl önemli olan alçak frekanslardaki ses geçiş kayıplarıdır. |
| | |