Ses Nedir?

Ses (Sound), çok teknik detaylara girmeden ve en basit haliyle, “kulağımızı uyaran ve bu yolla beynimizde duyumlara yol açan etkiler” şeklinde tanımlanabilir. İnsan kulağının algılayabildiği ses herhangi bir kaynağın yarattığı titreşimden doğar, bir taşıyıcı aracılığıyla iletilir ve kulak ile beyin tarafından algılanır.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Buna göre bir sesin var olabilmesi için, bir ses kaynağının (beyni ve kulağı uyarabilecek nitelikteki etkenler), bir alıcı sistemin (bu durumda kulak ve beyin) ve bir iletici ortam (etkenlerin ses kaynağından alıcı sisteme kadar kulağı uyarmaya yetecek şiddette iletilmesi gerekir.) Bu ögelerden herhangi biri yoksa ses de yoktur.

 

Ses Sinyali Nedir?

Ses Sinyali (Audio), yine en basit tanımlamasıyla, sesin “elektriksel formu”dur. İnsan kulağı tarafından algılanamaz. Ses sinyali, sesin kaydedebilmesi, uzak mesafelere iletebilmesi ve saklanıp yeniden üretebilmesi için bir “çevirimden geçmiş” halidir. Analog ve Dijital olmak üzere iki çeşittir. Analog ses sinyali, sesin birebir kopyalanmış (tespit edilmiş) biçimidir. Dijital ses sinyali ise ‘analog ses sinyalinin’ birim zamanda belli örnekler alınması ve örneklerin sadece 1 ve 0’lardan oluşan bir koda dönüştürülmesiyle elde edilmiş sayısal biçimidir.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kulağımız ne analog ne de digital ‘ses sinyalini’ duyamaz. Sesi duyar. Doğada iken bu konuda bir problem yok. Ancak sesi kaydetmek, iletmek ve saklayıp yeniden üretmek istediğimizde onu “ses sinyaline” çevirmek ve duymak istediğimizde yeniden “sese” dönüştürmek zorundayız.

 

Bir odadasınız ve sağ tarafınızda bir kapı kapanıyor. Bu ses bilgisini beyninize önce sağ kulağınız aktarır, bir saniyeden daha kısa süre sonra ise sol kulak bilgi yollar. Kulaklarımız arasındaki mesafeye bağlı olan bu zaman farkı son derece azdır ancak bu gecikme sayesinde beyin, sesin sağdan geldiğini algılar. Eğer iki ardışık ses, kulaklara 1-30 milisaniye arasındaki bir zaman farkı ile ulaşırsa ikinci ses algılanamaz. Yukarıdaki örneğimizde beyin çok çok kısa bir süre (saniyenin binde biri gibi) için sol kulağı “kapatacak” ve böylece sesin konumlandırmasını yapacaktır.

 

Ses Seviyesi Farkı

Sesler kulaklarımıza kaynaklarından çıktıkları güçle (ses seviyesi ile) ulaşamaz. Yolları üzerindeki engeller zayıflamalarına sebep olur. Ayrıca kulak kepçesinin ve başın şekli; saçların, giysilerin ses dalgalarını yumuşatma/zayıflatma etkisi gibi faktörler de sesin yönünü belirlemekte etkili olur. Yine kapı örneğimize dönersek sağ kulak sol kulağa göre kapının kapanma sesini daha doğrudan algılayacaktır. Yani bu örnekte, sesi sağ kulağımızla daha yüksek duyarız.

 

Doğada seslerin yönünü, çıkış kaynaklarının konumunu ve kaynağın bulunduğu ortamı bu iki parametre ve akustiğin prensipleri sayesinde algılarız. Bir başka deyişle, sesin kaynaktan çıktıktan sonra nereden, ne kadar yansıdığı ve soğurulduğu (yansımadığı, emildiği) onun yönünü ve şiddetini anlamamıza yardım eder. Örneğin bir konser salonunda müzik bize sadece doğrudan sahneden değil konser salonun duvarlarından ve tavanından yansıyan sesler şeklinde de ulaşır. Müziğin tadına varmamızı sağlayan da konser salonunun bu “gerçek” akustik ortamı içindeki ses dağılımıdır.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hi-End sistemler bu gerçekliği mümkün olduğunca özgün haline yakın biçimde yeniden üretmeye çalışır. Burada asıl amaç kaydı mümkün olduğunca gerçeğe yakın yapmak ve yeniden üretmektir. 1990’ların başında sinema salonlarında devreye giren, bir süre sonra da evlerde kişiye özel hale gelen çevreleyen ses fikri de aynı mantıktan yola çıkar ancak bu mantığı dijital teknolojinin olanakları ile birleştirir.

 

Stereo bir sistemde her hoparlörden çıkan ses iç kulağımıza ulaştığında beraberinde oda akustiğinden ve başımızla kulak kepçelerimizin fiziksel özelliğinden doğan bir dizi ardışık ses dalgaları da getirir. Bu dalgalar bir anlamda sesi “boyutlandırır”. Biraz daha açarsak, beyin bu ardışık dalgalar sayesinde sesleri konumlandırır ve bir konser düzeninde olduğu gibi, müzisyenlerin bir sıra halinde önünüzde çaldığı bir ses alanı yaratır.

 

En basit haliyle çok kanallı ses sistemlerinin dayandığı temel mantık ise, stereo sistemlerde olduğu gibi sadece ana sesleri bir sıra halinde önümüzde oluşturmak değil, bize orada olma hissini veren ortam seslerini de “etrafımızda” yeniden üretmektir. Bu da aynı anda farklı kaynaklardan farklı seslerin verilmesi ile mümkün olur. Filmlerde oyuncuların diyaloglarının merkezdeki hoparlörden, ses efektlerinin de uydu (arka ya da yan) hoparlörden verilmesi gibi.

 

Konser salonu örneğinde olduğu gibi bir stereo ses ya da ev sinema sisteminden gelen sesleri dinlerken kulaklarımız hem her hoparlörden çıkan doğrusal sesleri, hem de onların oda yüzeylerinden ya da eşyalardan yansımalarını algılar.

 

Doğrusal ve yansıyan seslerin kombinasyonu, hoparlörün ve sizin konumunuza bağlı olarak, sistemdeki her bir hoparlör için “kendine has” tır. Şöyle de diyebiliriz, sistemdeki her bir hoparlörün bir ses imzası vardır. Beynimiz bu farklı imzaları bir araya getirerek, odanın boyutları, akustik özellikleri, hoparlörlerin pozisyonu ve orijinal sesin yansımaları ile ilgili “üç boyutlu bir ses haritası” çıkarır. Bize “orada olma hissini” veren işte bu formüldür.

 

Desibel Nedir ?

Sesin şiddeti desibel (dB) cinsinden ölçülür. "0" desibel insan kulağının işitebileceği en düşük ses olarak kabul edilir. "180" dB ise roketin fırlatılış anında çıkardığı ses olarak ölçülür. Desibeller logaritmik olarak artar ve azalır. Bu su anlama gelir. 20 dB, 10 dB'den 10 kat daha şiddetlidir. 30 dB, 10 desibelden 100 kat daha şiddetlidir.

 

 

Yaklaşık ses Örnek seviyesi (dB)

SES SEVİYESİ (dB) BİLİNEN SESLER

 

0 dB   İnsan kulağının duyabileceği en düşük ses

30 dB Fısıltı, sessiz konuşma

50 dB Yağmur düşüşü, sessiz ofis, Buzdolabı, Havalandırma

60 dB Bulaşık makinesi, Dikiş makinesi, normal bir konuşma.

70 dB Yoğun trafik, elektrikli süpürge, saç kurutma makinesi

80 dB Çalar saat, Metro ;fabrika gürültüsü

90 dB Tıraş makinesi, Kamyon trafiği, Çim biçme makinesi

100 dB Kar aracı, çöp kamyonu, müzik seti

110 dB Rock konseri, elektrikli Testere

120 dB Uçağın havalanışı, gece kulübü

130 dB Delici çekiç

140 dB Av tüfeği, Hava hücum uyarı sistemi

180 dB Roket fırlatıcısı

 

Desibeller Kulağımı Etkilemeden Ne Kadar Yüksek Olabilir?

Uzmanlar 85 desibel üzerindeki sese sürekli maruz kalmanın tehlikeli olabileceğinde anlaşmışlardır.

 

Ses Dalgası Nedir?

Ses dalgaları en önemli boyuna dalga örnekleridir. Bu dalgalar herhangi bir ortamda (yani gazlar katılar ve sıvılar) ortamın özelliklerine bağlı olan bir hızla yayılırlar. Ses dalgası bir ortamda yayılırken ortamın parçacıkları dalganın hareket doğrultusu boyunca yoğunluk ve Hacim değişiklikleri üreterek titreşir.

 

Frekanslarına göre boyuna Mekanik dalgalar üç gruba ayrılır

İşitilebilir dalgalar insan kulağının duyarlılık sınırları içinde olan ses dalgalarıdır.

 

Bu dalgalar 20 Hz ile 20.000 Hz frekansları arasındadır. Bu sesler değişik yollarla yaratılabilir: müzik aletleriyle boğazdaki ses telleriyle ve hoparlör ile.

 

Sesaltı (infrasonic) dalgalar işitilebilir mertebenin altındaki frekansta olan boyuna dalgalardır. Deprem dalgaları bu dalgalara örnektir.

 

Sesüstü (ultrasonik) dalgalar işitilebilir mertebenin üstünde frekansları olan boyuna dalgalardır. Örneğin bu dalgalar bir kuartz kristaline alternatif Elektrik alanın uygulanmasıyla elde edilebilir.

 

Ses sıfır derecedeki Havada saniyede 331 m 20 derecedeki havada 343 m sıfır derecedeki helyum Gazı içinde 972 m ve sıfır derecedeki Hidrojen gazı içinde 1286 m 25 derecedeki Suda 1493 m deniz suyunda 1533 m alüminyumda 5100 m bakırda 3560 m ve yapay kauçukta 54 m hızla ilerler

 

Yarasa ve yunustaki ses dalgaları biri kördür diğer zifiri karanlıkta suda bir metal parçayı ayırabilir.

 

Ses atmosferde kulağımız tarafından algılanabilen periyodik basınç değişimleridir. Fiziksel boyutta ses, hava katı sıvı veya gaz ortamlarda oluşan basit bir mekanik düzensizliktir. Bir maddedeki moleküllerin titreşmesi sonucunda oluşur.

 

Ses veren her madde bir ses kaynağıdır. Ses kaynaktan aldığı enerjilerle titreşerek yayılırlar. Titreşen cisimler esnek olup sesi oluşturur. Esnek olan cisimler ses dalgaları meydana getirebilir ve ses dalgalarını iletebilir. Ses mekanik dalga olduğu için yayılması için bir ortama ihtiyaç duymaktadır. Ses dalgaları ortamlarda sıkışma ve genleşme şeklinde boyuna ilerleyen dalgalardır. Ses dalgalarının basıncı olup girişim sunucu vuru oluştururlar.

 

Sesin bir frekansı, boyu, periyodu ve hızı bulunmaktadır. Bir saniye içerisindeki titreşim sayısına sesin frekansı denir. Birimi ise Hertz (Hz)’dir. Dalga boyu, bir ses dalgasının oluşması için sesin aldığı yoldur. Sesin hızı normal koşullarda; havada 340, tahtada 4000-6000, suda 3000-5000, çelikte ise 8000 m/s dir. Ses boşlukta yayılmaz. Çünkü: titreşen bir cismin sıkışıp genleşmesine yol açabilecek atom ya da molekül gibi tanecikler yoktur. Ancak uzay boşluk değildir.

 

Çok Alçak Frekanslı Ses (Infrasonic)

Sesleri ya da infrasound olarak nitelendirilen ses frekansları, 16 ilâ 20 Hz arasında olurlar. Böylece insan kulağının duyamayacağı kadar düşük, fakat hava basıncı değişiklikleriyle oluşan ses dalga frekanslarından daha yüksektirler.

 

İnsan kulağının teorik olarak 20 Hz ile 20000 Hz arasını duyduğu söylense de, en iyi 250 Hz ve 3000 Hz arasındaki konuşma frekansı bölgesini duyar. Hayvanlar, insanların duyamadığı ses frekanslarını bile algılayabilirler. Örneğin fillerin ayağında çok alçak frekansları algılayan doğal alıcılar vardır.

 

Çok Yüksek Frekanslı Ses (Ultrasonic)

Sesöte ya da ultra sound, insan kulağının duyamayacağı çok yüksek frekanstaki seslere verilen addır. Frekansı 20.000 Hz'in üstündedir.

 

Ses havasız ortamda iletilemez. Francis Galton (1822-1911) köpeklerin bu özelliğinden yararlanarak Galton Köpek Düdüğünü tasarlamıştır. Sadece köpeklerin duyabileceği frekanslardaki sesleri veren bu düdük köpek terbiyeciliğinde ve istenmeyen köpeklerin uzak tutulmasında kullanılmaktadır. Frekansı 16000 ile 22000 Hz arasındadır.

 

Dalgalar genel olarak, mekanik ve elektromanyetik dalgalar olmak üzere iki ana gruba ayrılır. Elektromanyetik dalgalar, yayılmak için bir ortama ihtiyaç duymazlar ve boşlukta da yayılabilirler. Mekanik dalgalar ise, enerjilerini aktarabilmek için ortam taneciklerine ihtiyaç duyarlar. Bu yüzden boşlukta (örneğin uzayda) yayılamazlar. Ses dalgaları da mekanik dalgalar olduklarından yayılmak için maddesel bir ortama ihtiyaç duyarlar.

 

Ses, nesnelerin titreşiminden meydana gelen ve uygun bir ortam içerisinde (hava, su vb.) bir yerden başka bir yere, sıkışma (compressions) ve genleşmeler (rarefactions) şeklinde ilerleyen bir dalgadır. Dolayısıyla ses, bir basınç dalgasıdır.

Frekans (sıklık): Bir dalganın frekansı, dalganın hava veya başka bir ortam içinden geçerken ortamdaki partiküllerin ne sıklıkta titreştiğine bağlıdır. Frekans ileri geri titreşimlerin zamana bağlı olarak ölçülmesi ile hesaplanır. Saniyedeki titreşim sayısı özel olarak Hertz birimi ile ifade edilir (1 Hertz = 1 döngü/saniye).

 

Yüksek frekans değerleri için Hertz’in bin katı olan ‘kilohertz’ (kHz) birimi kullanılır. İnsan kulağının duyabildiği sesler 20 ile 20000 Hz (20kHz) arasında frekansa sahip olabilir. Eğer bir frekans 20 Hz’in altında ise bu tür titreşimlere ‘ses altı’ titreşimler, frekans 20 kHz’ in üzerinde ise bunlara da ‘ses üstü’ titreşimler denilmektedir.

 

Genlik (amplitüd): Genlik, ses dalgalarının dikey büyüklüğünün bir ölçüsüdür. Ses dalgalarını oluşturan sıkışma ve genleşmeler arasındaki fark, dalgaların genliğini belirler.

 

Ses dalgaları havada veya başka bir ortamda titreşen objeler tarafından üretilir. Örneğin titreştirilen bir gitar teli, yaptığı periyodik salınım hareketi ile, hava moleküllerinin belli bir frekansta sıkışmasını ve genleşmesini sağlar. Bu şekilde teldeki enerji havaya iletilmiş olur. Enerjinin miktarı, teldeki titreşim genliğine bağlıdır. Eğer tele fazla enerji yüklenirse, tel daha büyük bir genlikle titreşir. Teldeki titreşim genliği ne kadar fazla ise ortam tanecikleri (örneğin hava molekülleri) tarafından taşınan enerji de o kadar fazladır. Enerji ne kadar fazla ise sesin şiddeti de o kadar büyük olacaktır. Bu ifadeler, titreşen tüm cisimler için geçerlidir.

 

Dalga boyu: Bir dalganın ardışık iki tepe veya iki çukur noktası arasındaki mesafe bize dalga boyunu verir. Dalga boyu l (lambda) ile gösterilir.

 

Manyetik dalgalar vücudu nasıl etkiliyor?

Araştırmalar cep telefonu ve mikrodalga fırın gibi cihazların zararlarını tam olarak yansıtamasa da uzmanlar bunların insan vücuduna 3 önemli etkisi olduğu tezi üzerinde duruyor:

 

Melatonin: Melatonin beyin tarafından üretiliyor. Uyku düzenini sağlayan melatonin ayrıca bir antioksidan olarak görev yaparak DNA'nın zarar görmesinin önüne geçip kanser ve Alzheimer gibi nörolojik rahatsızlıklar görülmesini engelliyor. Elektromanyetik alanların farelerde melatonin üretimini gözle görülür biçimde düşürdüğünü ortaya çıktı.

 

Gen bozukluğu: Stockholm Üniversitesi'nde yapılan bir araştırma elektromanyetik alanın insan ve hayvan hücreleri arasındaki iletişim ve mekanizmasını bozduğunu belirledi. Akyuvarları inceleyen uzmanlar bunları bir cep telefonunun frekansına ayarladı. Yaklaşık 915 megaherze ayarlanan frekans sonucunda genlerin farklı hareket ettiği ortaya çıktı. Bu kanser riskini artırabilir.

 

Hücreler arası iletişim: İsrail'deki Weizmann Enstitüsü'nde yapılan araştırmada, 900 megahertzlik bir elektromanyetik alanın hücrelerin biribiriyle iletişimini bozduğunu ortaya çıkardı. Cep telefonundan yayılan radyasyon farelerde bazı enzimlerin hareketlerini değiştiriyor ve kansere yol açabilen serbest radikallerin artmasına yol neden olabiliyor.

 

Kozmik ışınların niteliği

Kozmik ışınların uzayda hangi koşullarda oluştuğu tam olarak anlaşılamamıştır. Bilinen bu ışınların yüklü parçacıklardan oluştuğu ve Dünya üzerinde elde edilemeyecek çok yüksek enerjilere sahip olduğudur. Bu güne kadar ölçülen en yüksek enerji tek bir parçacık için 3•1020 ev dir. (Yani yaklaşık 50 J.) Gerçi, Güneş kaynaklı kozmik ışınlar da vardır. Ama Güneş kaynaklı ışınlar bu denli yüksek enerjilere çıkamamaktadırlar.

 

Kozmik ışınlar iki sınıfta incelenmektedir. Birincil kozmik ışınlar doğrudan yer yüzüne ulaşan çok yüksek enerjili kozmik ışınlardır. Ancak kimi kez kozmik ışın atmosferden geçerken atmosferdeki gaz atomlarıyla çarpışmaktadır. Bu durumda parçacık reaksiyona girerek başka parçacık haline gelmektedir. Bu durumda yere ulaşan kozmik ışınlara ise ikincil kozmik ışın denilmektedir. İkincil kozmik ışınların enerjileri daha düşüktür.

 

Birincil kozmik ışınlar genellikle hidrojen veya helyum çekirdeklerinden oluşur. Hidrojen çekirdeği yani proton kozmik ışınların % 90’ını, helyum çekirdeği, yani alfa parçacığı (α) ise % 9 unu meydana getirir. Bütün diğer çekirdekler ve elektronlar ise geri kalan % 1 in içindedir. (Buradaki oranlar sayı oranlarıdır.) Bu oranlar genellikle yıldız yüzeylerinde gözlemlenen element bolluklarına denktir.

 

Buna karşılık, ikincil kozmik ışınlarda farklı bir dağılım vardır ve ikincil kozmik ışınlarda lityum, berilyum ve bor gibi doğada az bulunan bazı atom çekirdeklerine de rastlanır. Yine ikincil ışınlarda kısa yarı ömre sahip olup, bir arada mezon adı verilen bazı parçacıklara da rastlanır. (muon, pion, kaon.)

 

Kozmik ışınlarda yön seçimi

Kozmik ışınlar Dünya’ya uzayın her yönünden gelirler. Fakat elektriksel bakımdan yüklü olduklarından, Dünya manyetik alanının etkisi altında kalırlar. Bunun sonucu kozmik ışınların manyetik kutup bölgelerinde daha yoğun olmasıdır. Kutup bölgelerindeki kutup fecri ya da kutup ışıkları denilen olay kutup bölgelerinde yoğunlaşan kozmik ışınlardan meydana gelir.

 

Alfa Işınları

Alfalar, iki proton ve iki nötrondan oluşan Helyum atomu çekirdekleri olup, temsili olarak 2He4 şeklinde gösterilmektedir. Alfa parçacıkları daha ziyade tabiatta oluşmuş ve atom ağırlıkları büyük olan polonyum, toryum, radyum, uranyum gibi tabii radyoaktif izotoplardan yayınlanır. Ayrıca suni (yapay) radyoaktif maddeler de alfa yayınlarlar.

 

Büyük kütleleri nedeniyle çevrelerindeki maddeyi geçerken, çabucak soğurulduklarından fazla ilerleyemezler (Şekil 2). İnce bir kağıt, her çeşit giyecek ve insanın derisi alfaları soğurmaya yeterlidir. Fakat yüksek iyonlaştırıcı olma özelliklerinden dolayı, bu ışınlar tehlikelidirler. Solunum ve sindirim sistemlerine herhangi bir yolla girdiklerinde zararlı etkileri çok büyük olur.

 

Alfa saçan radyoaktif maddelere örnek olarak; Radyum (Ra-226), Radon (Rn-222), Plutonyum (Pu-238) gösterilebilir.

 

Beta Işınları

Bir elementin çekirdeğindeki proton veya nötronların fazlalığından dolayı çekirdeğin yayınladığı yüksek enerjili elektronlardır. Beta ışınları da parçacık özelliği gösterirler. Bu ışınların yüksek enerjili olanları bile birkaç mm kalınlığındaki metal levha ile durdurulabilir.

 

Gama Işınları

Gama ışınları, yüksek enerjili fotonlardan oluşan elektromanyetik dalgalar halinde yayıldıklarından giricilikleri daha fazladır. Elektrik olarak yüksüz ve kütleleri yoktur. Çekirdeğin yapısını değiştirmez, gama yayınlanması çoğunlukla alfa ve beta bozulmasından sonra olur. Örneğin havada birkaç yüz metre, kurşunda 8-10 cm gittikleri halde, yine de tümüyle soğurulamazlar.

Gama saçan maddelere birkaç örnek, Sezyum (Cs-137), Kripton (Kr-88), Kobalt (Co-60) gösterilebilir.

key@key.com.tr