Sesin Duyulabilmesi İçin Gerekli Faktörler Nelerdir?

Sesin Duyulması

Ses doğada var olan hertürlü maddenin tireşmesi sonucu oluşur. Yalnız insan duyularının belli sınırlar içindeki etkileşimleri algılayabildikleri için var olan her türlü sesi de duyamaz. Ses nasıl yayılır derseniz ,sesin dalgalar halinde yayıldığını bu nedenle sesin yayılması için ortamda hava olmalıdır. Aksi takdirde ses yayılamaz.

Ses Nedir?

Katı, sıvı ve gaz halindeki maddelerin oluşturduğu tanecikli (maddesel) ortamlarda dalgasal olarak (dalga şeklinde) yayılabilen enerji türüne ses denir. Ses, titreşimlerden oluşan bir enerji türüdür.

• Ses veren her madde veya cisme ses kaynağı denir.
• Ses kaynakları titreşerek ses meydana getirir.
• Sesin oluşabilmesi için mutlaka titreşim hareketinin gerçekleşmesi gerekir.
• Titreşim, bir cismin ileri geri gidip gelme hareketidir. (Ses veren her şey titreşir ve titreşen cisimler ses oluşturur).
• Çevremizde ses çıkaran sayısız varlık vardır. İnsanlar, hayvanlar, taşıtlar, müzik aletleri, şelale, rüzgâr, yağmur ses çıkaran varlıklardandır.
• Ses kaynağından yayılan ses titreşimleri kulak tarafından duyulabilir. Fakat insan kulağı bütün ses titreşimlerini duyamaz. (Frekansının uygun olması gerekir)
• İnsanların birbirleriyle iletişim kurmaları, duygu ve düşüncelerini aktarabilmeleri için konuşmaları gerekir. Konuşmanın temel öğesi sestir ve insan sesi de titreşim sonucu oluşur.
• Ses veren ses kaynakları esnektir ve esnek olan cisimler ses dalgaları oluşturabilir veya ses dalgalarını iletebilir.

İnsanların ses çıkarması da titreşimle olur. Gırtlakta bulunan ses telleri soluk verme olayı sırasında akciğerlerden dışarı verilen hava ile titreşerek ses çıkmasını sağlar.

Sesin Özellikleri

Sesleri birbirinden ayıran üç özellik vardır. Bunlar sesin şiddeti, sesin yüksekliği ve sesin tınısıdır.

a) Sesin Şiddeti :

Sesin zayıf veya kuvvetli olmasına sesin şiddeti denir. Sesin şiddeti desibel (dB) birimi ile belirtilir. 0 – 60 (dB) arasındaki sesler insan kulağını rahatsız etmez.

b) Sesin Tınısı :

Aynı sesin çeşitli müzik aletlerinden çıktığı zaman gösterdiği farklılığa sesin tınısı denir. Tını, sesin farklılığını ifade eden bir terimdir. (Aynı notayı (tonu) çalan bir kemanla bir flüt arasındaki temel fark, tını farkıdır ve bu nedenler farklı sesler çıkar. Enstrümanların yapıldığı malzemelerin farklı olması, enstrümanların oluşturduğu sesin farklı bir tınıda olmasını sağlar).

c) Sesin Yüksekliği (Frekansı) :

İnce sesi kalın sesten ayıran özelliğe sesin yüksekliği denir. Ses yüksekliği, ses kaynağının titreşme hızına bağlıdır. Ses kaynakları hızlı titreştiği zaman sesin yüksekliği artar ve ses ince (tiz) çıkar. Ses kaynakları yavaş titreştiği zaman sesin yüksekliği azalır ve ses kalın (pes) çıkar.

(Ses kaynağının 1 saniyedeki titreşim sayısına frekans denir. Frekans birimi hertz’dir ve Hz ile gösterilir. Frekansı büyük olan ses kaynağı ince, frekansı küçük olan ses kaynağı kalın ses verir.)

Sesin yüksekliği ses kaynağı olarak kullanılan telin boyuna, gerginliğine, kalınlığın (kesitine) ve cinsine bağlıdır.

• Kalınlıkları farklı, diğer özellikleri aynı olan iki telin verdiği seslerin yükseklikleri (frekansları) farklıdır. İnce telin verdiği sesin yüksekliği (frekansı) daha fazladır yani sesi incedir.
• Cinsleri farklı, diğer özellikleri aynı iki telin verdiği seslerin yükseklikleri (frekansları) farklıdır.
• Gerginlikleri farklı, diğer özellikleri aynı olan iki telin verdiği seslerin yükseklikleri (frekansları) farklıdır. Gergin telin verdiği sesin yüksekliği (frekansı) daha fazladır yani sesi incedir.
• Uzunlukları farklı, diğer özellikleri aynı olan iki telin verdiği seslerin yükseklikleri (frekansları) farklıdır. Uzun telin verdiği sesin yüksekliği (frekansı) daha fazladır yani sesi incedir.

Ses Kirliliği

Sesin abartılı ve gelişi güzel kullanılması sonucu ses kirliliği ortaya çıkar. Ses kirliliğine gürültü denir. Ses kirliliği insan sağlığı için çok zararlıdır.

Ses şiddeti birimi desibeldir (dB). İşitilebilen en hafif sesin şiddeti 0 (sıfır) desibel olarak kabul edilir. (Buna işitme eşiği denir). Normal konuşma sesi 30 – 60 dB arasındadır. (İnsan kulağı, frekansı 20 titreşim/saniyeden küçük olan sesleri işitmez fakat bu seslerden olumsuz etkilenir. Ses altı denilen bu titreşimlerin etkisinde uzun süre kalan insanlarda sağırlıklar görülmektedir).

Sesin Yayılması ve Duyulması

Ses maddesel ortamlarda yayılabilir yani sesin yayılabilmesi için maddesel ortama dolayısıyla taneciklere ihtiyaç vardır. Bu nedenle ses katı, sıvı ve gaz halindeki maddelerde yayılır. Boşlukta, maddesel ortam (tanecik) olmadığı ses boşlukta yayılmaz.

Ses dalgalar halinde yayılır. Ses dalgaları su dalgalarına benzer ve su dalgaları gibi dairesel (küresel dalgalar şeklinde) olarak yayılırlar. Ses dalgaları da su dalgaları gibi bir noktadan başlayarak başka bir noktaya doğru hareket eder.

Su dalgalarını oluşturan kaynağın yakınında su dalgaları belirgindir ve su dalgaları kaynaktan uzaklaştıkça daha az belirgin hale gelir. Ses dalgaları da su dalgaları gibi kaynağa yakın yerlerde şiddetlidir (belirgindir) ve kaynaktan uzaklaşıldıkça ses dalgalarının şiddeti azalır. Bunun nedeni, kaynağa yakın yerlerde ses dalgalarının enerjisinin fazla olması ve ses kaynağından uzaklaşıldıkça ses dalgalarının enerjisinin azalmasıdır.

Ses dalgaları ile su dalgaları arasındaki fark ise, su dalgaları görünebilir ve su dalgaları sadece suyun yüzeyinde yayılır. Ses dalgaları ise görünmez ve ses dalgaları her doğrultuda (küresel olarak) yayılır.

Ses kaynağından çıkan ses dalgaları (kaynaktan) enerji taşırlar. Bu enerji, çeşitli ortamlar tarafından iletilir. Ses enerjisi iletilirken sesin yayıldığı ortamdaki yani tanecikler yer değiştirmez yani yayılmaz. Yayılan yani yer değiştiren madde veya tanecik değil, hareket enerjisidir.

Ses kaynağından çıkan ses dalgaları, yayıldığı ortamdaki maddenin taneciklerini titreştirir. Titreşen tanecik etrafındaki diğer tanecikleri titreştirir ve bu nedenle ses bir tanecikten diğerine yayılır. Ses tanecikten taneciğe yayıldığı için tanecikler arasındaki boşluk ne kadar az ise sesin yayılma hızı o kadar fazla olur. Yani sesin yayılma hızı en fazla katılara da sonra sıvı sonra da gazlardadır. Fakat ses dalgaları gaz halindeki maddelerde en uzağa gider.

Cisimlerin titreşmesi ile meydana gelen sesin kulağımıza kadar gelebilmesi için ses kaynağı ile kulağımız arasında katı – sıvı – gaz gibi esnek bir ortamın bulunması gerekir.

1.  Sesin oluşabilmesi için titreşimin belli bir değerde olması gerekir.
2.  Ses dalgaları havada 340 m/s yol alır. Suda 1453 m/s hızla yol alır. Katılarda yaklaşık olarak 5000 m/s hızla yayılır.
3.  Güneş’in yaydığı ışık Dünya’ya ulaştığı halde Güneş’te oluşan patlamaların sesi duyulamaz. Bunun nedeni sesin yayılması için maddesel ortam gereklidir. Uzay boşluğunda maddesel ortam olmadığı için Güneş’te oluşan patlamalar duyulamaz.
4.  Saat, hava dolu fanusta iken çalarsa sesi duyulabilir. Fakat havası tamamen boşaltılmış fanusta çalarsa sesi duyulamaz. Bunun nedeni, sesin boşlukta yayılamaması ve sesin yayılabilmesi için maddeye ihtiyaç duymasıdır.
5.  İnsanların duyabileceği ve üretebileceği seslerin belli frekans değerleri vardır. Normal bir insan kulağı 20Hz ile 20000 Hz arasındaki sesleri duyabilir. Frekansı 20000 Hz’in üstünde olan sese ultrasonik ses denir.

Sesin Yayılma Hızına Etki Eden Faktörler

a) Ortam Sıcaklığı : 

Sıcaklık arttıkça taneciklerin titreşim hızı yani kinetik enerjisi artacağından sesin yayılma hızı artar. (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).

b) Ortamın Cinsi :

Sesin yayıldığı ortamın cinsi, sesin farklı hızlarda yayılmasına neden olur. Sesin hızlı yayılabilmesi için tanecikler arasındaki boşluğun az ve taneciklerin düzenli olması gerekir.
Sesin yayılma hızı, katı, sıvı ve gazlarda farklıdır. Ses, en yavaş gazlarda, sonra sıvılarda, en hızlı katılarda yayılır. (Katı haldeki maddelerde de sesin yayılma hızı farklıdır.)