ZELENÁ VÝSTAVA

Zvuk

je mechanické vlnění v látkovém prostředí, které je schopno vyvolat sluchový vjem. Frekvence tohoto vlnění, které je člověk schopen vnímat, jsou značně individuální a leží v intervalu přibližně 16 Hz až 20 000 Hz. Mechanické vlnění mimo tento frekvenční rozsah sluchový vjem nevyvolává, přesto se někdy také označuje jako zvuk.

Frekvenci nižší než 16 Hz má infrazvuk, slyší jej např. sloni. Frekvenci vyšší než 20 kHz má ultrazvuk, který mohou vnímat např. psi, delfíni či netopýři. Děje, které jsou spojeny se vznikem zvuku jeho šířením a vnímáním, se nazývají akustika a stejný název má i věda, která tyto děje zkoumá.

Zdroj zvukového vlnění se stručně nazývá zdroj zvuku a hmotné prostředí, ve kterém se toto vlnění šíří, jeho vodič. Vodič zvuku, obyčejně vzduch, zprostředkuje spojení mezi zdrojem zvuku a jeho přijímačem (detektorem), kterým bývá v praxi ucho, mikrofon nebo snímač. Zvuky se šíří i kapalinami (např. vodou) a pevnými látkami (např. stěnami domu). Vzduchoprázdno, vakuum, je dokonalou zvukovou izolací.

Zdrojem zvuku může být každé chvějící se těleso. O vlnění v okolí zdroje zvuku však nerozhoduje jen jeho chvění, ale i okolnost, jestli je tento předmět dobrým nebo špatným zářičem zvuku. Tato jeho vlastnost závisí hlavně na jeho geometrickém tvaru. Struna napnutá mezi dvěma pevnými body není dobrým zářičem zvuku, protože při chvění struny vzniká přetlak ve směru jejího pohybu a současně na opačné straně podtlak. Tím se nejbližší okolí struny stává druhotným zdrojem dvou vlnění, která se šíří na všechny strany prakticky s opačnou fází, protože příčné rozměry struny jsou vzhledem na vlnovou délku zvukového vlnění vždy velmi malé. Tato dvě vlnění se interferencí ruší.

Zdrojem zvuku mohou být kromě těles kmitajících vlastními kmity i tělesa kmitající kmity vynucenými. K nim patří např. ozvučnice mnohých hudebních nástrojů, reproduktory, sluchátka a další zařízení pro generování nebo reprodukci zvuku.

Zvuky můžeme rozdělit na tóny a hluky. Tóny bývají označovány jako zvuky hudební, hluky jako zvuky nehudební. Tóny vznikají při pravidelném, v čase přibližně periodicky probíhajícím pohybu - kmitání. Při jejich poslechu vzniká v uchu vjem zvuku určité výšky, proto se tónů využívá v hudbě. Zdrojem tónů mohou být například lidské hlasivky nebo různé hudební nástroje. Jako hluky označujeme nepravidelné vlnění vznikající jako složité nepravidelné kmitání těles nebo krátké nepravidelné rozruchy (srážka dvou těles, výstřel, přeskočení elektrické jiskry apod.). I hluky jsou využívány v hudbě, neboť k nim patří i zvuky mnoha hudebních nástrojů, především bicích.

Každý zvuk se vyznačuje svojí fyzikální intenzitou, odpovídající veličina se nazývá hladina intenzity zvuku a bývá udávaná v dB. Intenzitě odpovídá fyziologická veličina hlasitost. Druhou fyzikální veličinou je frekvence, které odpovídá výška tónu. Třetí základní vlastností zvuku je průběh kmitání, ovlivňující jeho zabarvení. Trvání zvuku v čase určuje jeho délku.

Hi-Fi
(High fidelity) je pojem, používaný audiofily i výrobci spotřební elektroniky pro označení vysoké věrnosti reprodukce akustického signálu, případně celé cesty od záznamu po reprodukci. Zařízení, označovaná jako Hi-Fi mají splňovat minimální požadavky, specifikované normou DIN 45 500 z roku 1966. Pojem byl užíván od 50. let 20. století, po roce 2000 se pro nejdražší a nejkvalitnější zařízení ale užívá spíše pojem high-end audio.

Mp3
(MPEG-1 nebo MPEG-2 Audio Layer III) je formát ztrátové komprese zvukových souborů, založený na kompresním algoritmu definovaném skupinou MPEG (Motion Picture Experts Group). Při zachování poměrně vysoké kvality umožňuje zmenšit velikost hudebních souborů v CD kvalitě přibližně na desetinu, u mluveného slova však dává výrazně horší výsledky.

Formát MP3 se stal oblíbeným při uchovávání a přehrávání hudby na počítačích, vyrábějí se stolní a přenosné přehrávače tohoto formátu.

O vývoj formátu MP3 se zasloužil německý vědec Karlheinz Brandenburg, ředitel pobočky Frauenhoferova ústavu pro mediální komunikaci v Ilmenau, a jeho vědecký tým.

Mp3 se snaží odstranit redundanci zvukového signálu na základě psychoakustického modelu. Tedy ze vstupního signálu se odeberou informace, jež člověk neslyší, nebo si je neuvědomuje. Využívá se principů časového a frekvenčního maskování. Komprese zvuku podle standardu MPEG-1 obsahuje 3 vrstvy, jež se liší kvalitou a obtížností implementace.

Reproduktory
jsou elektro-akustické měniče, tj. zařízení (elektrické stroje), které přeměňují elektrickou energii na mechanickou energii ve formě zvuku. Obvykle se skládají z membrány, z pohonné části, do které je přiváděn vstupní signál a dalších dílů. Zvláštním případem malých reproduktorů jsou sluchátka.

QUIZ

1) Co je to okulár?
2) Jaký je zásadní rozdíl kompaktu a DSLR?
3) Jak se nazývá fotografování z blízka?

DOPROVODNÝ PROGRAM

animace funkčnosti mikrofonu

animace principu zvuk