Sesin Temel Kavramları I - Sağlık Bilimleri Fakültesi

SAĞLIK BİLİMLERİ FAKÜLTESİ DİL VE KONUŞMA TERAPİSİ BÖLÜMÜ SES FİZİĞİ 2024-2025 Güz Dönemi Dr. Öğr. Üyesi İlkay YILDIRIM GÜMÜŞHAN SESİN TEMEL KAVRAMLARI I 6. Hafta Dil ve Konuşma Terapisi Ses Fiziği Akustik Ses ile ilgili fizik alanına akust...

SAĞLIK BİLİMLERİ FAKÜLTESİ DİL VE KONUŞMA TERAPİSİ BÖLÜMÜ SES FİZİĞİ 2024-2025 Güz Dönemi Dr. Öğr. Üyesi İlkay YILDIRIM GÜMÜŞHAN SESİN TEMEL KAVRAMLARI I 6. Hafta Dil ve Konuşma Terapisi Ses Fiziği Akustik Ses ile ilgili fizik alanına akustik denir. Psikoakustik Fiziksel uyaranla buna verilen psikolojik tepkiler arasındaki ilişkiyi inceleyen bilim dalına psikoakustik adı verilir.  Ses Ses fiziksel enerji cinslerinden biridir, bir titreşim enerjisidir. Ses, hava basıncındaki küçük, titreşimsel değişikliklerinin iletimi ile karakterizedir. Bu titreşimlerin, spesifik bir ses alıcısı olan kulağa ulaşması sonucunda işitme hissi ortaya çıkar.  Ses esnek bir ortamdaki (örneğin hava) moleküllerin meydana gelen basınç farkından dolayı sıkışıp gevşeyerek yer değiştirmesi ve bu yer değişim sonucu kulağımızda hissettiğimiz işitsel algıdır.  Titreşim hareketi yapan bir kaynak, dalgaların yayılabileceği maddesel bir ortam ve bu dalgaları algılayıp yorumlayabilecek bir alıcının var olması gerekmektedir. Bununla beraber insan ses algı mekanizmasının bir takım sınırlılıkları nedeniyle ortamda yayılan her dalga ses olarak nitelendirilemez. Kaynak Ortam Alıcı  Bir nesne titreştiğinde çevresinde hava moleküllerine çarparak basınç etkisi yapar ve bu etki, ses dalgası olarak yayılır. Titreşen nesne ses kaynağı, ses dalgasının bulunduğu bölge de ses alanı olarak adlandırılır.  Fiziksel olarak ses, gaz, sıvı veya katı ortamlarda oluşan mekanik titreşimlerdir. Bu titreşimlerin ses olarak algılanabilmesi için, yayılım ortamı (propagation medium), kulak hassasiyeti (duyu yeteneği) ve enerjiye sahip olması gerekir.  Ses katı, sıvı ve gaz ortamlarda yayılabilir. Bizler için sesin yayıldığı ortam havadır. Ses dalgaları havada birbirini takip eden sıkışma (yüksek basınç) ve genleşme (alçak basınç) bölgeleri biçiminde yayılır.  Sesin Oluşumu Ses titreşime sokulan yapılar tarafından oluşturulur. Yayılması, ortamdaki taneciklerin bu hareketi bir sonraki taneciğe iletmesi ile olur. Ortamdaki tanecik kendisine iletilen enerji ile istirahat pozisyonundan uzaklaşır, komşu taneciğe çarpar, sonra istirahat pozisyonuna dönerken komşu parçacık istirahat pozisyonundan uzaklaşıp bir sonraki taneciği harekete geçirir. Böylece taneciklerin birleştiği sıkışma (compression) fazları ve taneciklerin ayrıldığı seyrelme (rarefaction) fazları oluşturur. Tanecikleri taşınmaz, nakledilen enerjidir.  Titreşen nesneler kendilerine en yakın hava molekülünü harekete geçirir. Harekete geçen molekül enerjisini bir sonrakine aktararak ardışık moleküller boyunca enerji transferi devam eder. Böylece oluşan harekete dalga hareketi, oluşan dalgaya ise ses dalgası denir.  Bu dalgaların yorumlanabileceği bir alıcı olan kulağımıza ulaşan dalga hareketi kulak zarının ileri geri titreşmesine neden olur. Orta kulaktan geçerek iç kulak sıvısına aktarılan bu titreşim hareketi ilgili hücreler tarafından elektrik sinyallerine dönüştürülerek beyine gönderilir.  Ses Şiddeti Ses şiddeti, birim zamanda birim yüzeye düşen ses enerjisi olarak yada birim yüzeye düşen sesin gücü olarak tanımlanır. 𝐸 𝐽𝑜𝑢𝑙𝑒 𝐼= ( 2 ) 𝑆. 𝑡 𝑚 𝑠 𝑁 𝑚 𝐼 = 𝐵𝑎𝑠𝚤𝑛ç. 𝐻𝚤𝑧 ( 2. ) 𝑚 𝑠  Ses Hızı Ses dalgalarının hızı yayıldığı ortamın özelliklerine bağlıdır. Kaynağı hareket ettiren kuvvete bağlı değildir. Ses hızı frekansa da bağlı değildir. 𝐻𝚤𝑧 = 𝑜𝑟𝑡𝑎𝑚 𝑒𝑙𝑎𝑠𝑡𝑖𝑠𝑖𝑡𝑒𝑠𝑖/𝑜𝑟𝑡𝑎𝑚𝑦𝑜ğ𝑢𝑛𝑙𝑢ğ𝑢 Ortam sıcaklığı arttırılınca hava yoğunluğu azalır, dolayısıyla hız artar.  Farklı maddesel ortamlardaki ses hızları Havada; 331 m/s Suda; 1433 m/s Çelikte; 4704 m/s  Frekans Birim zamandaki titreşim sayısına frekans denir. Birimi s-1 yada Hertz (Hz) dir. Bir tam titreşim için geçen süreye ise Heinrich Rudolf Hertz periyod denir. Birimi s dir. 1857-1894  Dalgaboyu Ard arda meydana gelen iki dalga tepesi veya iki dalga çukuru arasındaki mesafedir. Birimi m dir.  Frekansla Dalgaboyu İlişkisi Dalgaboyu ile frekans ters orantılıdır.  Sesin frekansı arttıkça ince ses (tiz), azaldıkça kalın ses (pes) olarak adlandırılır.  Amplitüd Periyodik bir dalganın ulaştığı en büyük değerdir. Dalga yüksekliği ya da genlik te denilmektedir. Dalganın gücü amplitüd ile doğru orantılıdır.  Frekansları aynı fakat amplitüdleri farklı iki ses dalgasının gösterimi. Örnek: Yüksek sesten düşük sese sıralayınız. Örnek: Aşağıda bir saniyede üretilen ses dalgaları grafiklerinden sırasıyla en yüksek ses ve en ince ses (tiz) hangileridir?  Faz Farkı Faz farkı aynı anda oluşan dalgaların faz açıları arasındaki farktır. Yani bir ses dalgasının diğerinden biraz önde gitmesidir. Faz farkının derecesi önemlidir. Çünkü 0° faz farkı olan iki ses dalgası birbirini desteklerken, 180° faz farkı bulunan iki dalga birbirini sönümleyecektir.  Yansıma, Kırınma ve Kırılma Sesin bir yüzeye çarparak yön değiştirmesine yansıma denir. Yansıtıcı yüzeyin girinti çıkıntıları yansıyan sesin dalga boyundan küçük ise yansıma düzgün, yansıtıcı yüzeyin girinti çıkıntılarının boyutu yansıyan sesin dalga boyundan büyükse yansıma yayınık olur.  Ses dalgalarının bir delikten veya yüzeyin kenarlarından geçerken yön değiştirmesine kırınma adı verilir.  Bir ortamdan başka bir ortama geçen ses dalgaları kırılma gerçekleştirir ve yön değiştirir.  Ses Dalgalarında Girişim Aynı ortamda hareket eden birden fazla ses dalgası karşılaştıklarında girişim olayı meydana gelir.  Kaynaklar R. Serway, R. Beichner, (K. Çolakoğlu), Fen ve Mühendislik için Fizik, Palme Yayıncılık, 2007. P. Davidovits, (F. Köksal), Biyoloji ve Tıpta Fizik, Nobel Akademik Yayıncılık, 2012. M. Gündüz, Odyolojide Temel Kavramlar, Nobel Tıp Kitabevleri, 2015.