Ses Nedir?

Ses kaynakları ses gücü yayar ve bu da havadaki ses basıncının dalgalanmasına neden olur. Bunun nedeni ses gücüdür. Ses basıncı ise etkidir. Şu benzetmeyi düşünebilirsiniz: elektrikli bir ısıtıcı ısıyı odaya yayar ve sıcaklık değişikliği olur. Odadaki sıcaklık değişimi, elbette odanın kendisine bağlıdır. Ancak radyatör aynı elektrik gücü girişi ile aynı gücü yayar, bu da neredeyse ortamdan bağımsız bir değerdir. Ses gücü ile ses basıncı arasındaki ilişki de buna benzer. Duyduğumuz şey ses basıncıdır ancak bu basınç ses kaynağının ses gücünden kaynaklanır. Ses gücü Watt cinsinden ifade edilir. Ses gücü seviyesi, desibel (dB) cinsinden belirtilir. Bu standartlaştırılmış bir referans değerine göre logaritmik bir ölçektir (dB ölçeği):

Gözlemlediğimiz ses basıncı, kaynak ile aradaki mesafeye ve ses dalgasının içinde yayıldığı akustik ortama bağlı olarak değişir. Bu nedenle iç mekanda sesin yayılması, odanın büyüklüğüne ve yüzeylerin sesi emme özelliğine bağlıdır. Bu yüzden bir makinenin yaydığı gürültü yalnızca ses basıncını ölçerek tam olarak ölçülemez. Ses gücü ortamdan neredeyse bağımsızdır ancak ses basıncı ortama bağlı olarak değişir.Bu nedenle ses basıncı seviyesi ile ilgili bilgilerin her zaman ek bilgiler ile desteklenmesi gerekir: Ölçüm yapılan noktanın ses kaynağından uzaklığı (belirli bir standarda göre belirlenir) ve ölçümün yapıldığı odanın Oda Sabiti. Aksi halde odanın sınırsız olduğu (açık bir alan gibi) kabul edilir. Sınırları olmayan bir odada ses dalgalarını yansıtacak bir duvar olmadığı için ölçüm bundan etkilenir.

Ses dalgaları bir yüzeye temas ettiğinde, dalgaların bir kısmı yansıtılır ve bir kısmının yüzey malzemesi tarafından emilimi gerçekleşir. Bu nedenle belirli bir anda gerçekleşen ses basıncı her zaman kısmen ses kaynağının ürettiği sesten ve kısmen çevredeki yüzeylerden yansıtan (bir veya daha fazla yansımadan sonra) sesten oluşur. Bir yüzeyin sesin ne kadar etkili bir şekilde emilimini sağlayacağı, oluştuğu maddeye bağlıdır. Bu genellikle bir emilim katsayısı olarak ifade edilir (0 ile 1 arasındadır, 0 tamamen yansıtıcı ve 1 tamamen emilimi anlama gelir).

Bir odanın ses dalgalarının yayılması üzerindeki etkisi, Oda Sabiti ile belirlenir. Birden fazla yüzeyi, duvarları ve başka iç yüzeyleri olan bir odanın Oda Sabiti, çeşitli yüzeylerin boyutları ve sönümleme özelliklerini dikkate alarak hesaplanabilir. Burada uygulanacak olan denklem şudur:

Bazı koşullarda, ses gücü seviyesi ile ses basıncı seviyesi arasındaki ilişki basit bir şekilde ifade edilebilir. Yansıtıcı yüzeyleri olmayan bir oda içinde veya hiçbir duvarın ses kaynağına yakın olmadığı bir açık alanda noktaya benzer bir ses kaynağından yayıldığında, ses tüm yönlere eşit olarak yayılır ve ölçülen ses şiddeti ses kaynağından aynı uzaklıktaki tüm noktalarda aynı olacaktır. Dolayısıyla, ses kaynağının çevresindeki küresel bir yüzeyin tüm noktalarında yoğunluk aynıdır.Kaynağa olan mesafe iki katına çıktığında, bu uzaklıktaki küresel yüzey dört katına çıkar. Buradan, ses kaynağına olan mesafe her iki katına çıktığında ses basıncı seviyesinin 6 dB kadar düşeceğini çıkarabiliriz. Ancak odanın sert, yansıtıcı duvarları varsa bu durum geçerli değildir. Bu durumda duvarların yansıttığı ses hesaba katılmalıdır.

Q için ampirik değerler kullanılabilir (ses kaynağının konumu farklıysa Q değeri tahmin edilmelidir):Q=1 Ses kaynağı büyük bir odanın ortasında asılıysa.Q=2 Ses kaynağı sert ve yansıtıcı bir duvarın ortasının yakınına yerleştirilmişse.Q=4 Ses kaynağı iki duvarın kesiştiği yere yakınsa.Q=8 Ses kaynağı bir köşeye yakındaysa (üç duvarın kesişimi).

Güç kaynağına yakında, mesafe her iki katına çıktığında ses basıncı seviyesi 6 dB kadar düşer. Ancak kaynaktan uzaklaşıldığında ses basıncı seviyesi büyük oranda yansıyan sesten etkilenir ve bu nedenle uzaklık arttığında azalma miktarı çok düşük olur. Sesi gövdelerinden veya şasilerinden aktaran makineler, gözlemci makinenin merkezinden makinenin en büyük boyutundan 2-3 kat daha küçük bir uzaklıktaysa noktasal kaynak gibi davranmazlar.

Birden fazla ses kaynağı aynı alıcıya doğru ses gönderdiğinde, ses basıncı artar. Ancak ses seviyesi logaritmik olarak ifade edildiği için cebirsel olarak toplama işlemi yapılamaz. İkiden fazla ses kaynağı varsa ilk olarak ikisi toplanır ve sonraki birincinin toplamına eklenir ve bu şekilde devam edilir. Tekrar hatırlayalım; aynı seviyede iki ses kaynağı birbirine eklendiğinde sonuçta 3 dB artış görülür.Arka plan sesi farklı bir durumdur ve çıkarma işlemi yapılmasını gerektirir. Arka plan sesi ayrı bir ses kaynağı olarak değerlendirilir ve bu değer ölçülen ses seviyesinden çıkarılır.