Egyes dalokat nem azért énekelünk, mert túl mélyek, másokat azért, mert túl magasak. A következő ábrán a színsávok jelzik, hogy az emberi hang mely frekvenciákat bocsáthatja ki. Hasonló tartományokat mutat a diagram más állatokra és egyes emberi termékekre. Mindegyik a legalacsonyabb és a legmagasabb frekvenciát mutatja hercben.
A hallható hangok köre sokkal nagyobb. Az ábrán ezt a tartományt fehér sávok jelzik. Ha a hang frekvenciája alacsonyabb, mint 20 Hz, akkor az emberi fül már nem érzékeli. Érintéssel azonban érzékelhetjük, érezzük a test remegését. A 20 Hz-nél kisebb frekvenciájú hangot infrahangnak nevezzük. Számos gép szabadítja fel, és főleg szilárd anyagok, például padlók és falak továbbítják. Nagyobb mennyiségben vagy hosszabb ideig az infrahang káros az élő szervezetekre. Elefántok infrahangot használnak a kölcsönös kommunikációhoz. Több kilométeres távolságban hallhatók. Magyarázza el, miért nem tudták például az egerek használni az infrahangot (összehasonlítva a különböző hangszerek által kibocsátott hangokkal, vagy egy gyermek, nő és férfi hangjával.)
Válasz: Minél nagyobb a test vagy az állat, annál mélyebb hangokat tud kibocsátani.
Az ultrahang nagyon magas frekvenciájú hang, olyan magas, hogy fülünk már nem érzékeli. Néhány állat nemcsak érzékeli az ultrahangot, hanem azt is kibocsátja. Ezek közül a leghíresebb az denevér, aki ultrahang segítségével látja a sötétben. Rövid sípot ad ki és hallgatja, hogy a visszavert hang melyik oldalról érkezik rá. Néha azonban az ütő közönséges hangokat is kiad, amelyeket hallhatunk.
Az ütő ugyanazt a módszert alkalmazza, mint a tengerészek, amikor a tenger mélységét mérik, vagy a halászok, ha halcsoportokat keresnek, vagy a katonák, ha egy ellenséges tengeralattjárót keresnek a tengerszint alatt. Használják hanglokátor - olyan eszköz, amely rövid hangjelzéseket ad ki, amelyek visszatükröződés után visszatérnek. A készülék méri, hogy mennyi ideig tartott, és ennek megfelelően kiszámítja a távolságot.
Az ultrahangot az orvosok használják az emberi test belenézésére. Ez azért lehetséges, mert a hanghullámok különböző sebességgel terjednek a test különböző szöveteiben. Minél keményebb a szövet, annál gyorsabban terjed a hang benne. Amikor a hang eléri a lágy és a kemény szövet közötti felületet, annak egy része visszapattan. (A levegő és a kő, vagy a levegő és a víz közötti határfelületre is elpattan - visszhangot hallunk.) Az orvos ultrahangot küld a testbe. A készülék figyeli az ultrahang visszaverődését, és ezeket a helyeket megjeleníti a képernyőn. Manapság a terhes nőket rutinszerűen vizsgálják meg így, hogy jól fejlődjön-e a baba. A képernyőn azt is könnyen felismerhetjük, hogy fiú vagy lány születik-e. Az ultrahangvizsgálat előnye, hogy egyáltalán nem károsítja az élő szöveteket. Ezzel szemben a röntgensugarakat nem szabad terhes nők vizsgálatára használni, mivel ezek károsíthatják a babát.
Nagyon erős ultrahangot használnak például üveg és drágakövek tisztítására. Az oldatban lévő zsírcseppeket mikroszkopikus cseppekbe is permetezheti. Így a vízben emulziót eredményez. Az emulziók például minden kozmetikai krém és testápolók.
Egy nagyon erős ultrahang a veseköveket apró homokká is össze tudja zúzni, amely aztán könnyen áthalad a húgyutakon. Ultrahang használata nélkül ezeket a köveket műtéttel kellene eltávolítani.
A vadonban hangzik
A legtöbb napi állat számára a hallás a második legfontosabb érzék, közvetlenül a látás után.
Az éjszakai lények, például baglyok vagy denevérek számára a hallás még fontosabb, mint a látás.
A hallás mindenekelőtt tájékoztatja az embereket és az állatokat arról, hogy mi történik körülöttük, például arról, hogy az ellenség közeledik, vagy zsákmányul a jég repedése. Aki nem hall, könnyen autóbaleset áldozata lehet. Ez még akkor is igaz, ha az embernek jó a füle, de rajtuk keresztül hallgatja a sétáló.
A hallást ugyanazon faj tagjai közötti kommunikációra is használják. Egyes rovarok, például a tücskök, hangokat adnak ki, hogy vonzzák a párzási partnert. A vadállatok hanggal fejezik ki a fájdalmat, fenyegetést jeleznek vagy vadászatra szólítanak fel. Az állatok közül a legjobb tud kommunikálni. Olyan koponya és légúti forma van benne, hogy különböző második hangokat képes kiadni.
Amikor valaki az edzőterembe vagy a fedett medencébe hív minket, nehéz megérteni. Minden hang többször is eljut hozzánk, először közvetlenül, majd egy vagy több visszaverődés után a falakról. Ezeknek a nagy burkolatoknak visszhangja van, néha egy másodpercig is. Egy szó helyett több különböző hang keverékét halljuk.
A színházakat úgy kell megépíteni, hogy a közönség a szavakat a színpadról teljesen érthető módon hallja. Ezt több visszhang eltávolításával érjük el. Ezért a nézőpont falai nagyon masszívak, erkéllyel és sok kiálló díszlettel. Az ilyen falakon a hang nagy része elnyelődik.
Ezzel szemben a terem mennyezete általában sima, és fordított tál alakú. Hangtükröként működik, amely visszatükrözi a hangot a színpadról a néző felé. Miután visszatükröződött, a hang csak kis mértékben marad el a közvetlen hanghoz képest, ezért nem csökkenti az érthetőséget. Éppen ellenkezőleg, a néző hangosabban, és így jobban hall. Amikor a szabad ég alatt játszjuk, ahol hiányzik ez a visszavert hullám, halványan halljuk a színészeket.
A koncerttermek másképp épülnek fel, mint a színháztermek. Ez azért van, mert nem bánunk egy kis visszhangot a zenében. A teremben lejátszott zene, amelynek szinte nincs visszhangja, süketnek hangzik számunkra. Számunkra kellemesebb, ha a hang még egy ideig elhalkul. Még a koncertteremben sem lehet olyan hosszú a visszhang, mint az edzőteremben.
A hangtudományt akusztikának hívják. Amikor azt mondjuk, hogy egy teremnek jó vagy rossz akusztikája van, akkor azt értjük, hogy jól és kellemesen, vagy rosszul és kellemetlenül halljuk a benne lévő hangokat. Az épületek tervezésénél figyelembe kell venni a nagyobb termek és tantermek akusztikáját.
Ismétlés:
1. Mi az infrahang és hol használják?
2. Ahogy egy denevér fülével látja a sötétben?
3. Bárhol használják az emberek az ultrahangot?
4. Hol keletkezik a visszhang és hogyan távolíthatjuk el?
Referenciák:
Fizika 9 általános iskolák és többéves gimnáziumok számára, Martin Macháček