„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
izgod
MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Ireneusz Winiarski
Planowanie nagłośnienia pomieszczeń 311[18].Z3.04
Poradnik dla ucznia
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
1
Recenzenci:
mgr Katarzyna Ziomek
mgr Aleksandra Gromek
Opracowanie redakcyjne:
mgr Ireneusz Winiarski
Konsultacja:
dr inŜ. Jacek Przepiórka
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 311[18].Z3.04
„Planowanie nagłośnienia pomieszczeń”, zawartego w modułowym programie nauczania dla
zawodu technik instrumentów muzycznych.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
2
SPIS TREŚCI
1. Wprowadzenie
5
2. Wymagania wstępne
6
3. Cele kształcenia
7
4. Materiał nauczania
8
4.1. Budowa narządów słuchu i mowy
8
4.1.1. Materiał nauczania
8
4.1.2. Pytania sprawdzające
10
4.1.3. Ćwiczenia
11
4.1.4. Sprawdzian postępów
11
4.2. Budowa ucha zewnętrznego, środkowego i wewnętrznego
12
4.2.1. Materiał nauczania
12
4.2.2. Pytania sprawdzające
12
4.2.3. Ćwiczenia
13
4.2.4. Sprawdzian postępów
13
4.3. Zakres słyszalności ucha ludzkiego, próg słyszalności i granica bólu
14
4.3.1. Materiał nauczania
14
4.3.2. Pytania sprawdzające
14
4.3.3. Ćwiczenia
14
4.3.4. Sprawdzian postępów
15
4.4. Czynniki odpowiedzialne za zmęczenie słuchu
16
4.4.1. Materiał nauczania
16
4.4.2. Pytania sprawdzające
17
4.4.3. Ćwiczenia
18
4.4.4. Sprawdzian postępów
18
4.5. Fale akustyczne
19
4.5.1. Materiał nauczania
19
4.5.2. Pytania sprawdzające
19
4.5.3. Ćwiczenia
20
4.5.4. Sprawdzian postępów
20
4.6. Rozchodzenie się fal akustycznych
21
4.6.1. Materiał nauczania
21
4.6.2. Pytania sprawdzające
21
4.6.3. Ćwiczenia
22
4.6.4. Sprawdzian postępów
22
4.7. Rezonans mechaniczny
23
4.7.1. Materiał nauczania
23
4.7.2. Pytania sprawdzające
23
4.7.3. Ćwiczenia
23
4.7.4. Sprawdzian postępów
24
4.8. Zjawisko odbicia, ugięcia i interferencji fal akustycznych
25
4.8.1. Materiał nauczania
25
4.8.2. Pytania sprawdzające
25
4.8.3. Ćwiczenia
26
4.8.4. Sprawdzian postępów
26
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
3
4.9. Konsonanse, dysonanse, dudnienia
27
4.9.1. Materiał nauczania
27
4.9.2. Pytania sprawdzające
28
4.9.3. Ćwiczenia
28
4.9.4. Sprawdzian postępów
29
4.10. Tony, dźwięki, szmery, infradźwięki i ultradźwięki
30
4.10.1. Materiał nauczania
30
4.10.2. Pytania sprawdzające
31
4.10.3. Ćwiczenia
31
4.10.4. Sprawdzian postępów
31
4.11. Barwa dźwięku
32
4.11.1. Materiał nauczania
32
4.11.2. Pytania sprawdzające
32
4.11.3. Ćwiczenia
32
4.11.4. Sprawdzian postępów
33
4.12. Zjawisko echa i pogłosu pomieszczeń
34
4.12.1. Materiał nauczania
34
4.12.2. Pytania sprawdzające
35
4.12.3. Ćwiczenia
35
4.12.4. Sprawdzian postępów
35
4.13. Akustyka pomieszczeń
36
4.13.1. Materiał nauczania
36
4.13.2. Pytania sprawdzające
36
4.13.3. Ćwiczenia
37
4.13.4. Sprawdzian postępów
37
4.14. Materiały dźwiękochłonne i odbijające
38
4.14.1. Materiał nauczania
38
4.14.2. Pytania sprawdzające
38
4.14.3. Ćwiczenia
39
4.14.4. Sprawdzian postępów
39
4.15. Mikrofony, głośniki, wzmacniacze i ich charakterystyka
40
4.15.1. Materiał nauczania
40
4.15.2. Pytania sprawdzające
42
4.15.3. Ćwiczenia
43
4.15.4. Sprawdzian postępów
43
4.16. Zasady rozmieszczania mikrofonów w pomieszczeniach
44
4.16.1. Materiał nauczania
44
4.16.2. Pytania sprawdzające
45
4.16.3. Ćwiczenia
45
4.16.4. Sprawdzian postępów
46
4.17. Systemy nagłaśniania i ich charakterystyka
47
4.17.1. Materiał nauczania
47
4.17.2. Pytania sprawdzające
47
4.17.3. Ćwiczenia
48
4.17.4. Sprawdzian postępów
48
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
4
4.18. Zasady łączenia kolumn i wzmacniaczy
49
4.18.1. Materiał nauczania
49
4.18.2. Pytania sprawdzające
51
4.18.3. Ćwiczenia
51
4.18.4. Sprawdzian postępów
52
4.19. Obsługa stołu mikserskiego
53
4.19.1. Materiał nauczania
53
4.19.2. Pytania sprawdzające
53
4.19.3. Ćwiczenia
53
4.19.4. Sprawdzian postępów
54
4.20. Przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ochrony przeciwpoŜarowej
obowiązujące podczas obsługi sprzętu elektroakustycznego
55
4.20.1. Materiał nauczania
55
4.20.2. Pytania sprawdzające
56
4.20.3. Ćwiczenia
56
4.20.4. Sprawdzian postępów
57
5. Sprawdzian osiągnięć
58
6. Literatura
63
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
5
1. WPROWADZENIE
Poradnik ten będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy z zakresu planowania
nagłośnienia pomieszczeń.
W poradniku zamieszczono:
−−−−
wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć juŜ ukształtowane,
abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika,
−−−−
cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem,
–
materiał nauczania – wiadomości teoretyczne niezbędne do osiągnięcia załoŜonych celów
kształcenia i opanowania umiejętności zawartych w jednostce modułowej,
–
zestaw pytań, abyś mógł sprawdzić, czy juŜ opanowałeś określone treści,
–
ć
wiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
umiejętności praktyczne,
–
sprawdzian postępów,
–
sprawdzian osiągnięć, przykładowy zestaw zadań. Zaliczenie testu potwierdzi
opanowanie materiału całej jednostki modułowej,
–
literaturę.
Miejsce jednostki modułowej w strukturze modułu 311[18].Z3.04 „Planowanie
nagłośnienia pomieszczeń” jest pokazane na schemacie strukturalnym zamieszczonym na
rysunku poniŜej.
Schemat układu jednostek modułowych
311[18].Z3
Organizacja
procesów produkcji
311[18].Z3.01
Normowanie zuŜycia
materiałów
i czasu pracy
311[18].Z3.02
Magazynowanie
materiałów stosowanych do
produkcji instrumentów
muzycznych
311[18].Z3.04
Planowanie nagłośnienia
pomieszczeń
311[18].Z3.03
Planowanie procesów
wytwarzania instrumentów
muzycznych
311[18].Z3.05
Projektowanie
i wykonywanie elementów
instrumentów muzycznych
311[18].Z3.06
Posługiwanie się językiem
obcym zawodowym
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
6
2. WYMAGANIA WSTĘPNE
Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
−−−−
korzystać z róŜnych źródeł informacji,
−−−−
dokumentować, notować i selekcjonować informacje,
−−−−
obsługiwać komputer na poziomie podstawowym,
−−−−
dostrzegać i opisywać związki między naturalnymi składnikami środowiska, człowiekiem
i jego działalnością,
−−−−
oceniać własne moŜliwości w zakresie wymagań stanowiska pracy i wybranego zawodu,
−−−−
pracować w grupie z uwzględnieniem podziału zadań.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
7
3. CELE KSZTAŁCENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
−
zorganizować stanowisko pracy zgodnie z wymaganiami ergonomii,
−
wyjaśnić budowę narządów słuchu i mowy,
−
określić zakres słyszalności ucha ludzkiego,
−
określić przyczyny zmęczenia słuchu,
−
zastosować podstawowe pojęcia i terminy z zakresu akustyki,
−
wyjaśnić zjawisko odbierania fal dźwiękowych,
−
sklasyfikować fale akustyczne,
−
wyjaśnić pojęcia: częstotliwość, okres drgań, amplituda,
−
rozróŜnić drgania proste i złoŜone,
−
scharakteryzować drgania gasnące,
−
wyjaśnić mechanizm powstawania i rozchodzenia się fal,
−
określić warunki rezonansu mechanicznego,
−
scharakteryzować zjawisko odbicia i ugięcia fal akustycznych,
−
scharakteryzować zjawisko interferencji fal akustycznych,
−
rozróŜnić konsonanse, dysonanse i dudnienia,
−
zidentyfikować tony, dźwięki, szmery,
−
rozpoznać infradźwięki i ultradźwięki,
−
rozpoznać tony harmoniczne i nieharmoniczne,
−
wyjaśnić pojęcie barwy dźwięku,
−
porównać echo i pogłos pomieszczeń,
−
określić warunki akustyczne pomieszczeń,
−
określić
parametry
akustyczne
materiałów
i
wyrobów
dźwiękochłonnych
i dźwiękoizolacyjnych,
−
dobrać materiały dźwiękochłonne i odbijające,
−
wyjaśnić wpływ akustyki pomieszczenia na akustykę instrumentu,
−
zaplanować rozmieszczenie mikrofonów w pomieszczeniu w celu nagrania dźwięku,
−
połączyć stół mikserski z mikrofonami, wzmacniaczem i kolumnami,
−
obsłuŜyć sprzęt nagłaśniający: mikrofony, wzmacniacze, stoły mikserskie, głośniki,
−
zapisać dźwięki za pomocą urządzeń elektronicznych,
−
zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpoŜarowej oraz
ochrony środowiska podczas wykonywania ćwiczeń związanych z zapewnieniem
odpowiedniej akustyki w pomieszczeniach oraz rejestrowaniem nagrań muzycznych.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
8
4. MATERIAŁ NAUCZANIA
4.1. Budowa narządów słuchu i mowy
4.1.1. Materiał nauczania
Ucho to narząd słuchu i równowagi. Ucho odbiera fale dźwiękowe, przekształca je
w drgania mechaniczne, a drgania w impulsy nerwowe. Odpowiada takŜe za zmysł
równowagi.
Ucho składa się z trzech części: ucha zewnętrznego, ucha środkowego oraz ucha
wewnętrznego. Ucho zewnętrzne występuje jedynie u ssaków. Ucho zewnętrzne i środkowe
odpowiadają głównie za słuch, ucho wewnętrzne zawiera takŜe elementy odpowiedzialne za
równowagę. Między uchem wewnętrznym a środkowym znajduje się cieniutka membrana,
zwana błoną bębenkową. Budowę ucha przedstawia poniŜszy rysunek.
Rys. 1. Anatomia ucha
Narządy mowy (aparat mowy) to narządy biorące udział w tworzeniu dźwięków ludzkiej
mowy. Narządy te stanowią część układu oddechowego.
W budowie aparatu mowy moŜna wyróŜnić trzy grupy narządów:
−
aparat oddechowy,
−
aparat fonacyjny,
−
aparat artykulacyjny.
Przez określenie aparat oddechowy rozumie się płuca, przeponę, tchawicę i oskrzela.
Płuca dostarczają (w większości przypadków) niezbędnego materiału do tworzenia dźwięków.
Zasadniczą część aparatu fonacyjnego stanowi krtań, zbudowana z chrząstek i mięśni.
Krtań – połoŜona jest w szyi. Jest zmienionym początkowym odcinkiem tchawicy,
połączonym z gardłem wejściem do krtani. Rusztowanie krtani zbudowane jest z chrząstek
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
9
połączonych więzadłami, stawami i mięśniami, powleczonych od wewnątrz błoną śluzową.
Krtań, będąca górnym odcinkiem drogi oddechowej od góry łączy się z gardłem a ku dołowi
przechodzi w tchawicę. Trzy chrząstki nieparzyste (tarczowata, pierścieniowata
i nagłośniowa) i trzy parzyste (nalewkowate, róŜkowate i klinowate) tworzą rusztowanie
krtani.
Rys. 2. Schemat rozmieszczenia ucha, nosa, gardła i krtani
Nieparzysta chrząstka tarczowata tworzy na szyi charakterystyczną wyniosłość zwaną
„jabłkiem Adama”. Część jednego z więzadeł łącząca chrząstkę tarczowatą z pierścieniową
tworzy więzadła głosowe, które ograniczają szparę głośni. Mięśnie wewnętrzne krtani
rozszerzają i zwęŜają szparę. Krtań jako całość pokryta jest błoną śluzową typu oddechowego.
Czynności i funkcje krtani
Krtań poza tym, Ŝe jest odcinkiem drogi oddechowej, jest narządem głosu. Czynność
głosowa jest wynikiem drgania więzadeł głosowych zwanych fałdami głosowymi. Wysokość
głosu zaleŜy od długości fałdów głosowych, ich napięcia, częstości drgań i ciśnienia
wydechowego powietrza. Barwa głosu uzaleŜniona jest od budowy gardła, jamy nosowej
i
częściowo zatok przynosowych.
Więzadła głosowe (dawniej nazywane teŜ strunami głosowymi) znajdują się w krtani
i przytwierdzone są z jednej strony do wyrostków głosowych znajdujących się na parzystych
chrząstkach nalewkowych, a z drugiej do chrząstki tarczowatej.
celów klinicznych 2. Szpara głośni ograniczona przez
Rys. 3. Schemat budowy nosa, gardła i krtani w przekroju podłuŜnym
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
10
Elementami drgającymi są struny głosowe (głos) odchodzące od wyrostków głosowych
[
Rys. 4. UłoŜenie fałd głosowych w: stanie milczenia, mówienia i szeptania
UłoŜenie wiązadeł (fałd głosowych) odgrywa zasadniczą rolę tak w procesie oddychania
jak i mówienia. Podczas spokojnego milczenia wiązadła są rozsunięte, powietrze swobodnie
przepływa. Podobna sytuacja zachodzi w czasie artykulacji bezdźwięcznych elementów
mowy.
W czasie wymawiania dźwięcznych głosek wiązadła na przemian zwierają się
i rozwierają się pod naporem wydychanego powietrza. Powietrze pokonując opór stawiany
przez wiązadła, zaczyna drgać. Kształt i wielkość głośni zmieniają się zaleŜnie od napinania
lub zwalniania strun głosowych. Podczas oddychania i wydawania głosu nagłośnia jest
wyprostowana ku górze, odsłaniając wejście do krtani. Ruchy nagłośni wiąŜą się ściśle
z ruchami języka. We wnętrzu krtani znajdują się dwa fałdy głosowe, których drgania są
ź
ródłem powstawania głosu. Wewnątrz kaŜdego fałdu znajduje się mięsień zwany mięśniem
głosowym, a część zewnętrzną fałdu stanowi więzadło głosowe. Przestrzeń utworzona między
więzadłami nazywa się głośnią. ZbliŜone do siebie więzadła głosowe przyjmują pozycję
fonacyjną, tj. głosową. Głośnia jest wówczas zwarta. JeŜeli więzadła są oddalone od siebie
i pozwalają na swobodny przepływ powietrza oddechowego, wówczas przyjmują pozycję
oddechową. Głośnia jest wówczas rozwarta.
Ostatnim elementem narządu mowy jest aparat artykulacyjny. Składa się on z narządów,
które modyfikują strumień powietrza i obejmuje wszystkie narządy jam znajdujące się ponad
wejściem do krtani. Trzy jamy ponadkrtaniowe – jama nosowa, jama gardłowa i jama ustna
składają się na tzw. „nasadę”. Narządy znajdujące się w nasadzie, zwane artykulatorami,
moŜna podzielić na ruchome i nieruchome. NajwaŜniejsze ruchome narządy to wargi, język,
podniebienie miękkie z języczkiem oraz Ŝuchwa, zaś nieruchome to przede wszystkim zęby,
dziąsła i podniebienie twarde.
4.1.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz czy, jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Co nazywamy narządem słuchu i z jakich części się on składa?
2.
Co nazywamy narządem mowy i z jakich elementów się on składa?
3.
Jakie są czynności i funkcje krtani?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
11
4.1.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Opisz rysunek, mając do dyspozycji odpowiednie nazwy podane z boku.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
przyporządkować w odpowiednie miejsca na rysunku podane nazwy,
2)
zaprezentować wykonane ćwiczenie.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
przybory do pisania,
−
rysunek narządu słuchu otrzymany od nauczyciela.
Ćwiczenie 2
Korzystając z Internetu, wyszukaj informacje dotyczące badania krtani oraz informacji
dotyczących chorób krtani, zapisz te informacje w notatkach.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
wyszukać informacje dotyczące badania krtani,
2)
wyszukać informacje dotyczące chorób krtani,
3)
sporządzić notatkę,
4)
zaprezentować wyniki swojej pracy.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
–
stanowisko komputerowe z dostępem do Internetu,
–
kartka papieru i przybory do pisania.
4.1.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
określić, czym jest narząd słuchu i z jakich elementów się składa?
2)
określić, czym jest narząd mowy i wymienić jego najistotniejsze
elementy?
3)
wymienić choroby krtani?
4)
określić, jak bada się krtań?
1. małŜowina uszna
2. przewód słuchowy zewnętrzny
3. błona bębenkowa
4. trąbka słuchowa
5. ślimak
6. nerw słuchowy
7. strzemiączko
8. kowadełko
9. młoteczek
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
12
4.2. Budowa ucha zewnętrznego, środkowego i wewnętrznego
4.2.1. Materiał nauczania
Rys. 5. Anatomia ucha
Ucho składa się z:
−
ucha zewnętrznego,
−
ucha środkowego,
−
ucha wewnętrznego.
Ucho zewnętrzne to małŜowina uszna i przewód słuchowy kończący się błoną
bębenkową, która oddziela ucho zewnętrzne od ucha środkowego.
Ucho środkowe to kilkumilimetrowa przestrzeń powietrzna, w której znajdują się
kosteczki słuchowe (młoteczek, kowadełko i strzemiączko). Kosteczki te łączą się ze sobą,
a oprócz tego młoteczek, jako najbardziej zewnętrzna kosteczka, przyczepiony jest do błony
bębenkowej, a strzemiączko łączy się z okienkiem ucha wewnętrznego.
Ucho wewnętrzne składa się z dwóch części: słuchowej – ślimaka i równowagi –
przedsionka. W uchu wewnętrznym znajdują się zakończenia nerwu słuchu i równowagi.
4.2.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Z jakich elementów składa się ucho?
2.
Jakie są istotne elementy ucha zewnętrznego, ucha środkowego oraz ucha wewnętrznego?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
13
4.2.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wyszukaj w Internecie wiadomości dotyczące zadań następujących elementów narządu
słuchu:
−
błony bębenkowej,
−
trąbki słuchowej (Eustachiusza),
Napisz jaką rolę pełnią te elementy?
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
znaleźć za pomocą wyszukiwarki internetowej strony dotyczące narządu słuchu,
2)
wyszukać potrzebne zagadnienia i zanotować je,
3)
zaprezentować wyniki swojej pracy.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
zestaw komputerowy z łączem internetowym,
−
kartka papieru i przybory do pisania.
Ćwiczenie 2
Wyszukaj w Internecie wiadomości dotyczące zaburzeń funkcjonowania trąbki
słuchowej. WskaŜ czym się one charakteryzują i w jaki sposób mogą się objawiać.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
znaleźć za pomocą wyszukiwarki internetowej strony dotyczące narządu słuchu,
2)
wyszukać potrzebne zagadnienia i zanotować je,
3)
zaprezentować wyniki swojej pracy.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
zestaw komputerowy z łączem internetowym,
−
kartka papieru i przybory do pisania.
4.2.4 Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
wymienić elementy ucha zewnętrznego, ucha środkowego oraz ucha
wewnętrznego?
2)
określić, jakie są zadania trąbki słuchowej (Eustachiusza)?
3)
określić, jakie są zadania błony bębenkowej?
4)
określić, jakie mogą być zaburzenia w funkcjonowaniu trąbki
słuchowej?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
14
4.3. Zakres słyszalności ucha ludzkiego, próg słyszalności
i granica bólu
4.3.1
Materiał nauczania
Sygnały dochodzące z otoczenia, rejestrowane narządem słuchu, nazywa się dźwiękami.
Fizycznym nośnikiem tych sygnałów, zanim dotrą one do ucha, są fale mechaniczne
rozchodzące się w powietrzu i zwane falami akustycznymi. Ucho ludzkie rejestruje fale
periodyczne tylko w zakresie częstotliwości od 20 do 20000 Hz. Zakres ten, nazywany
zakresem słyszalności, nie jest ściśle jednakowy u wszystkich ludzi. Górna granica zakresu
słyszalności, zwłaszcza u ludzi starszych, bywa często obniŜona o kilka tysięcy herców.
Minimalne natęŜenie fali dźwiękowej, którą jest w stanie zarejestrować ucho ludzkie, nosi
nazwę progu słyszalności (0dB).
Maksymalne natęŜenie, powyŜej którego fala dźwiękowa nie wywołuje juŜ wraŜenia
słuchowego, lecz staje się przyczyną bólu ucha, nosi nazwę granicy bólu (140 dB).
Cichej rozmowie odpowiada poziom natęŜenia około 40 dB, oŜywiony ruch uliczny
powoduje hałas o poziomie natęŜenia rzędu 90 dB, natomiast warkot silnika samolotu
w odległości kilku metrów sięga juŜ granicy bólu, czyli 130 dB.
4.3.2
Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Wyjaśnij, kiedy mówimy o zakresie słyszalności ucha ludzkiego?
2.
Czym jest próg słyszalności?
3.
Kiedy mówimy o granicy bólu?
4.3.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Odsłuchaj nagrania dźwięków o róŜnych częstotliwościach, a następnie zanotuj, przy
jakiej częstotliwości zaczynasz je słyszeć.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
wsłuchać się dobrze w nadawane dźwięki,
2)
zanotować, przy jakich częstotliwościach zaczynasz słyszeć,
3)
zaprezentować wyniki swojej pracy.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
odtwarzacz CD,
−
nagrania dźwięków o róŜnej częstotliwości,
−
kartka papieru i przybory do piania.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
15
Ćwiczenie 2
Przy pomocy nagrań dźwięków w róŜnych częstotliwościach, zbliŜonych do granicy bólu,
zanotuj, przy jakiej częstotliwości słuchanie staje się nieprzyjemne.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
wsłuchać się dobrze w nadawane dźwięki,
2)
zanotować przy jakich częstotliwościach odsłuchiwane dźwięki stają się wraŜeniem
nieprzyjemnym,
3)
zaprezentować wyniki swojej pracy.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
odtwarzacz CD,
−
nagrania dźwięków o róŜnej częstotliwości
−
kartka papieru i przybory do pisania.
4.3.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
wskazać częstotliwości, które charakteryzują zakres słyszalności ucha
ludzkiego?
2)
określić, kiedy mówimy o progu słyszalności ucha ludzkiego?
3)
określić, kiedy mówimy o granicy bólu?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
16
4.4.
Czynniki odpowiedzialne za zmęczenie zmysłu słuchu
4.4.1. Materiał nauczania
Głównym czynnikiem odpowiedzialnym za zmęczenie słuchu jest hałas. Mianem hałasu
moŜemy określić występujące w środowisku dźwięki niepoŜądane lub szkodliwe dla zdrowia
człowieka. UciąŜliwe oddziaływanie hałasu obserwuje się wszędzie: w pracy, miejscu
zamieszkania i wypoczynku. Zjawiska hałaśliwe występują zwłaszcza w duŜych miastach,
wzdłuŜ tras komunikacyjnych, wokół obiektów przemysłowych i usługowych o charakterze
wytwórczym. Fizycznymi źródłami hałasu w środowisku są najczęściej: maszyny i narzędzia
(np. młoty pneumatyczne, wiertarki, szlifierki); pojazdy komunikacji drogowej, szynowej,
lotniczej, wodnej; urządzenia komunalne (windy, hydrofory, transformatory, pompy).
Ze względu na źródło i miejsce występowania hałasu, wyróŜnia się hałas: przemysłowy,
komunikacyjny (drogowy, kolejowy, lotniczy), komunalny (osiedlowy), mieszkaniowy
(domowy).
Do najpowszechniejszych i najbardziej uciąŜliwych źródeł hałasu naleŜy komunikacja
drogowa. Poziomy dźwięku środków komunikacji drogowej są duŜe i wynoszą 75–90 dB.
Komunikacja lotnicza i kolejowa, mimo powodowania hałasów o wyŜszych poziomach,
jest oceniana jako mniej uciąŜliwa niŜ ruch drogowy. Komunikacja lotnicza emituje na
okoliczne tereny hałas o poziomie 80–110 dB. Jest on najbardziej uciąŜliwy, a wręcz
szkodliwy, lecz jego oddziaływanie dotyczy stosunkowo niewielkiej liczby ludności
zamieszkałej w pobliŜu lotnisk.
Hałas kolejowy, z uwagi na swą cykliczność, a takŜe na stosunkowo wysokie poziomy
dźwięku, moŜe stwarzać problemy na terenach otaczających linie kolejowe.
Zakłady przemysłowe są źródłami hałasu wywołanych pracą maszyn i urządzeń.
Wewnątrz hal przemysłowych hałas sięga 80–125 dB i w znacznym natęŜeniu przenosi się na
tereny sąsiadujące. W sąsiedztwie zakładów przemysłowych poziomy dźwięku osiągają
wartości od 50 dB (mało uciąŜliwe) do 90 dB(bardzo uciąŜliwe).
W zbiorowiskach miejskich, oprócz hałasu komunikacyjnego, uciąŜliwy jest takŜe hałas
osiedlowy. Spowodowany jest on przez pracę silników samochodowych, wywoŜenie śmieci,
dostawy do sklepów, prace zakładów usługowych, głośną muzykę radiową, wadliwe
funkcjonowanie instalacji wodno – kanalizacyjnych, centralnego ogrzewania, dźwigów,
hydroforów, zsypów. Poziom hałasu pochodzący od instalacji i urządzeń budynku wynosi
w ciągu dnia 30–40 dB, a w nocy 25–30 dB.
Hałas moŜe wywierać niekorzystny wpływ na zdrowie człowieka, świat zwierzęcy
i roślinny. Szkodliwość hałasu zaleŜy od jego natęŜenia i częstotliwości, charakteru zmian
w czasie, długotrwałości działania. Szczególnie dokuczliwy jest ten występujący w postaci
pojedynczych impulsów dźwiękowych (trzask, huk) lub w postaci ciągów takich impulsów.
Ze względu na róŜne oddziaływanie hałasu na organizm, a tym samym róŜną szkodliwość dla
zdrowia, hałasy słyszalne moŜna podzielić w zaleŜności od ich poziomu na pięć
następujących grup:
−
poniŜej 35 dB – nieszkodliwe dla zdrowia, mogą być denerwujące lub przeszkadzać
w pracy wymagającej skupienia,
−
35–70 dB – wpływają na zmęczenie układu nerwowego człowieka, powaŜnie utrudniają
zrozumiałość mowy, zasypianie i wypoczynek,
−
70–85 dB – wpływają na znaczne zmniejszenie wydajności pracy, mogą być szkodliwe
dla zdrowia i powodować uszkodzenie słuchu,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
17
−
85–130 dB – powodują liczne schorzenia organizmu ludzkiego, uniemoŜliwiają
zrozumiałość mowy nawet z odległości 0,5 m,
−
powyŜej 130 dB – powodują trwałe uszkodzenie słuchu, wywołują pobudzenie do drgań
organów wewnętrznych człowieka powodując ich schorzenia.
Działanie hałasu moŜna rozpatrywać w trzech płaszczyznach działania: bezpośredniego
na ucho środkowe i wewnętrzne, pośredniego na układ nerwowy i psychikę oraz na zasadzie
odruchu – na inne narządy.
Oddziaływanie hałasu nie ogranicza się tylko do uszkodzeń słuchu. Oddziałuje on
niekorzystnie przede wszystkim na sprawność działania człowieka i całą jego strefę
psychiczną. Przy wartościach powyŜej 65 dB ma miejsce wyraźne nasilenie stanów irytacji
i napięć emocjonalnych, spowolnienie reakcji psychomotorycznych, obniŜenie zdolności
koordynacji, zakłócenie koncentracji uwagi. Hałas przyczynia się takŜe do wielu
niespecyficznych zaburzeń ogólnoustrojowych.
Ochrona przed hałasem jest jednym z trudniejszych zadań, przed jakimi stoi ochrona
ś
rodowiska. Istnieją jednak środki techniczne pozwalające ograniczać uciąŜliwe drgania
mechaniczne. Najlepsze efekty zwalczania hałasu pochodzenia komunikacyjnego moŜna
osiągnąć przez: ograniczenie ruchu pojazdów; poprawę stanu nawierzchni ulic i torowisk;
modernizację konstrukcji wytwarzanych pojazdów mechanicznych (samochody osobowe,
cięŜarowe, autobusy, tramwaje); wprowadzenie urządzeń przeciwhałasowych w pojazdach
mechanicznych (izolacje akustyczne, udoskonalone tłumiki wydechu, wtórny obieg spalin);
tworzenie wokół tras barier, ekranów dźwiękowych; stosowanie w budownictwie konstrukcji
i materiałów stanowiących barierę dla hałasu (płyty, okna, drzwi, ściany dźwiękochłonne);
tworzenie obwodnic i objazdów wokół miast.
Ochrona przed hałasem przemysłowym moŜe być realizowana przez: wprowadzenie
w zakładach przemysłowych tłumików akustycznych, ochronników słuchu (wkładek,
nauszników, hełmów ochronnych); dobór mało hałaśliwej technologii produkcji, maszyn,
urządzeń, instalacji oraz środków transportu; stworzenie odrębnych norm dopuszczalnego
hałasu w strefie pracy, miejsca zamieszkania oraz miejscu wypoczynku.
Podsumowując, szkodliwość hałasu zaleŜy od natęŜenia i rodzaju drgań, szczególnie
niekorzystne są drgania o wysokiej częstotliwości. Krótkotrwałe naraŜenie na duŜe natęŜenie
dźwięków powoduje zmęczenie słuchu, po długotrwałym naraŜeniu obserwujemy ujemny
wpływ na ośrodkowy układ nerwowy. Powoduje teŜ zmęczenie, gorszą wydajność nauki,
trudności w skupieniu uwagi, zaburzenia orientacji, draŜliwość, podwyŜszenie ciśnienia krwi,
ból i zawroty głowy, czasowe lub trwałe uszkodzenie słuchu. Hałas wywiera ujemny wpływ
równieŜ na zwierzęta hodowlane i dziko Ŝyjące – obniŜa przyrost masy ciała, zakłóca rozród,
a nawet moŜe powodować obumieranie zarodków ptasich. ZagroŜenie hałasem wzrasta wraz
z rosnącym uprzemysłowieniem, urbanizacją, rozwojem komunikacji.
4.4.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Co jest głównym czynnikiem odpowiedzialnym za zmęczenie słuchu?
2.
Jakie są rodzaje hałasu?
3.
Od czego zaleŜy szkodliwość hałasu?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
18
4.4.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Scharakteryzuj czynniki środowiskowe, jakie mogą być przyczyną zmęczenia słuchu
podczas pracy przy nagłaśnianiu pomieszczeń.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
przeanalizować rodzaje czynników uciąŜliwych odpowiedzialnych za zmęczenie zmysłu
słuchu,
2)
wskazać czynniki, jakie mogą występować na wybranym stanowisku pracy,
3)
zaprezentować wyniki swojej pracy.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
kartka papieru i przybory do pisania.
Ćwiczenie 2
Wymień, jakie środki ochrony słuchu naleŜy stosować podczas pracy przy nagłaśnianiu
pomieszczeń.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
przeanalizować środki ochrony słuchu,
2)
wskazać czynniki zapobiegające zmęczeniu słuchu, jakie naleŜy stosować podczas pracy
przy nagłaśnianiu pomieszczeń,
3)
zaprezentować wyniki swojej pracy.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
literatura z rozdziału 6 poradnika dla ucznia.
4.4.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
określić, czym jest hałas?
2)
określić, od czego zaleŜy szkodliwość hałasu?
3)
wskazać czynniki powodujące zmęczenie słuchu, jakie mogą
występować na wybranym stanowisku pracy?
4)
wskazać czynniki zapobiegające zmęczeniu słuchu, jakie naleŜy
stosować podczas pracy przy nagłaśnianiu pomieszczeń?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
19
4.5.
Fale akustyczne
4.5.1. Materiał nauczania
Fale akustyczne naleŜą do podłuŜnych fal mechanicznych i mogą rozchodzić się
w ciałach stałych, cieczach i gazach. Fala akustyczna, która wywołuje wraŜenia słuchowe
nazywana jest falą dźwiękową.
Zakres częstotliwości, jakie mogą mieć podłuŜne fale mechaniczne, jest bardzo szeroki,
przy czym falami dźwiękowymi nazywamy fale o takich częstotliwościach, które w działaniu
na ludzkie ucho i mózg wywołują wraŜenie słyszenia. Zakres tych częstotliwości, rozciągający
się od około 20 Hz do około 20 000 Hz, jest nazywany zakresem słyszalnym.
Prędkość rozchodzenia się fal akustycznych zaleŜy od ośrodka w którym się rozchodzą.
W powietrzu atmosferycznym fale dźwiękowe rozchodzą się z prędkością około 330 m/s,
w wodzie z prędkością 1440 m/s, a w stali z prędkością 5000 m/s. Ucho ludzkie rejestruje
więc fale o długości od około 1,65 cm aŜ do 16,5 m.
Źródłem dźwięków słyszalnych są ciała wprawione w drgania, których energia jest
dostateczna, aby wywołać w naszym organie słuchu jakim jest ucho ludzkie, najsłabsze
wraŜenia słuchowe. Inaczej mówiąc natęŜenie dźwięków słyszalnych musi przekraczać próg
słyszalności.
Dźwięki róŜnią się między sobą:
−
wysokością – im częstotliwość fali akustycznej jest większa, tym dźwięk jest wyŜszy,
−
natęŜeniem dźwięku – im amplituda fali jest większa, tym dźwięk ma większe natęŜenie.
Częściej uŜywamy jednak pojęcia „poziom natęŜenia”, który wyraŜamy w belach lub
w jednostkach mniejszych – decybelach (dB) (na cześć wynalazcy telefonu Aleksandra
Grahama Bella – Amerykanina, który był nauczycielem głuchoniemych),
−
barwą dźwięku – zaleŜy od sposobu, w jaki drga źródło dźwięku.
Dźwięki ze względu na częstotliwość dzielimy na:
−
infradźwięki (f < 16 Hz) - ucho ludzkie nie odbiera dźwięków o takich częstotliwościach,
−
dźwięki słyszalne (16 Hz < f < 20 kHz) – ucho ludzkie odbiera dźwięki o takich
częstotliwościach, jako dźwięki słyszalne,
−
ultradźwięki (f > 20 kHz) – dźwięki o takich częstotliwościach są nieprzyjemne dla
ludzkiego ucha, odbieramy je jako ból,
−
hiperdźwięki.
Poprzez „f” naleŜy rozumieć częstotliwość.
Dźwięki moŜna podzielić ze względu na widmo:
−
dające widmo liniowe – dźwięki, które moŜemy odróŜnić, składające się z jednego lub
kilku tonów, mające charakter okresowy (np. mowa, śpiew, muzyka),
−
dające widmo ciągłe – dźwięki, których drgania mają charakter nieokresowy, czyli szumy
(np. hałas).
4.5.2.
Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Czym są fale akustyczne?
2.
W jakich ośrodkach rozchodzą się fale akustyczne?
3.
Od czego zaleŜy prędkość rozchodzenia się fal akustycznych?
4.
Czym róŜnią się od siebie dźwięki?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
20
4.5.3.
Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wpraw w drganie jedną ze strun gitary akustycznej. Stopniowo skracaj jej długość,
wsłuchaj się w zmiany dźwięku, zapisz spostrzeŜenia.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
wprawić w drgania strunę gitary,
2)
wsłuchać się jak zmienia się dźwięk,
3)
zwrócić uwagę na częstość drgań długiej i krótkiej struny,
4)
wysnuć wnioski i przedstawić wyniki spostrzeŜeń.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
gitara akustyczna,
−
kartka papieru i przybory do pisania.
Ćwiczenie 2
Uderzaj naprzemiennie – mocno oraz słabo – w kamerton, a takŜe w strunę gitary. Zapisz
spostrzeŜenia.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
uderzać w kamerton naprzemiennie – słabo i mocno,
2)
uderzać w strunę gitary naprzemiennie – słabo i mocno,
3)
wysnuć wnioski i przedstawić wyniki spostrzeŜeń.
WyposaŜenie stanowiska pracy
−
kamerton,
−
gitara akustyczna,
−
kartka papieru i przybory do pisania.
4.5.4.
Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
określić, czym są fale akustyczne?
2)
określić, jakiego ośrodka potrzebują fale, aby mogły się rozchodzić?
3)
określić, od czego zaleŜy prędkość rozchodzenia się fal akustycznych?
4)
wymienić czynniki, dzięki którym dźwięki róŜnią się od siebie?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
21
4.6.
Rozchodzenie się fal akustycznych
4.6.1. Materiał nauczania
Fale dźwiękowe naleŜą do fal mechanicznych. Do ich rozchodzenia się niezbędny jest
ośrodek materialny. Podczas rozchodzenia się fali dźwiękowej cząstki ośrodka materialnego
drgają wzdłuŜ kierunku przemieszczania się fali. Mogą rozchodzić się zarówno w gazach, jak
i cieczach czy ciałach stałych. Prędkość fali dźwiękowej w danym ośrodku jest stała.
Przykładowe prędkości dźwięku w róŜnych ośrodkach:
−
powietrze – 331 m/s,
−
woda – 1450 m/s,
−
miedź – 3560 m/s,
−
granit – 6000 m/s.
Fale dźwiękowe stanowią kategorię fal spręŜystych najczęściej spotykaną w Ŝyciu
codziennym. W praktyce rozmiary źródeł dźwięku są na ogół niewielkie w porównaniu
z długością fali i z odległościami, jakie dzielą źródło od słuchaczy. W związku z tym
większość źródeł moŜemy uwaŜać za źródła w przybliŜeniu punktowe. Dźwięk rozchodzący
się z takiego źródła ma postać tzw. fali kulistej (dopóki nie napotka przeszkody). NatęŜenie
fali kulistej maleje w miarę oddalania się fali od źródła. Fakt ten znajduje pełne potwierdzenie
w praktyce: im dalej od źródła znajduje się obserwator, tym cichszy dźwięk do niego
dochodzi. JeŜeli dźwięk nie rozchodzi się w przestrzeni praktycznie nieograniczonej, lecz np.
w długim tunelu, fala nie ma juŜ kształtu kulistego i zanik amplitudy jest o wiele
powolniejszy. Dopóki nie znano telefonów, zjawisko to wykorzystywano stosując tzw.
prowadnice dźwięku - na przykład na rury łączące mostek kapitański z maszynownią. Innym
przykładem tego samego zjawiska jest rozchodzenie się dźwięku nadjeŜdŜającego pociągu
wzdłuŜ szyn kolejowych. Przykładając ucho do szyny, słyszymy nadjeŜdŜający pociąg
z odległości znacznie większej niŜ zasięg wysyłanej przez pociąg fali dźwiękowej,
rozchodzącej się w powietrzu. Amplituda fali jednowymiarowej, rozchodzącej się w szynie,
maleje znacznie wolniej niŜ amplituda fali kulistej w powietrzu. Podobnie wyjaśniamy znany
wszystkim fakt, Ŝe głos daleko „niesie się” spokojnego jeziora – amplituda powierzchniowej
fali kolistej maleje wolniej niŜ amplituda fali kulistej.
Znaczną rolę w rozprzestrzenianiu się fali dźwiękowych odgrywa zjawisko ugięcia fali.
Dzięki zjawisku ugięcia fali człowiek stojący za wysokim murem moŜe usłyszeć dźwięki
wysyłane przez źródła połoŜone z drugiej strony muru.
4.6.2.
Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
W jakich ośrodkach rozchodzą się fale dźwiękowe?
2.
Co jest niezbędne, aby fala dźwiękowa mogła się rozchodzić?
3.
Czym charakteryzuje się zjawisko ugięcia fali?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
22
4.6.3.
Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Oprzyj dłoń na krawędzi stołu, a następnie umieść pod nią linijkę. Wystający poza stół
drugi koniec linijki wygnij do dołu i puść. Co wyczuwasz dłonią trzymającą linijkę? Teraz
zmień długość części drgającej – co widzisz i słyszysz? Zapisz spostrzeŜenia.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
oprzeć dłoń na krawędzi stołu i umieścić pod nią linijkę,
2)
wygiąć drugi koniec linijki do dołu i puścić, obserwować co się stanie,
3)
skrócić długość wystającego końca linijki, wygiąć go do dołu i puścić, obserwować co się
stanie w wyniku zmiany długości końca linijki,
4)
przedstawić wyniki obserwacji.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
linijka,
−
kartka papieru i przybory do pisania.
Ćwiczenie 2
Mając do dyspozycji okopconą szybę oraz kamerton, którego widełki są opatrzone
metalowym „języczkiem”, wpraw w ruch kamerton. Jednocześnie przesuwaj wprawionymi
w ruch widełkami kamertonu po okopconej szybie. Co zauwaŜyłeś? Zapisz zaobserwowane
zjawiska.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
wprawić w ruch kamerton,
2)
przybliŜyć kamerton do okopconej szyby,
3)
zapisać zauwaŜone spostrzeŜenia oraz przedstawić wyniki swojej obserwacji.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
kamerton wyposaŜony w metalowy języczek,
−
okopcona szyba,
−
kartka papieru i przybory do pisania.
4.6.4.
Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
określić, w jakich ośrodkach rozchodzą się fale dźwiękowe?
2)
określić, co jest niezbędne, aby fala dźwiękowa mogła się rozchodzić?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
23
4.7.
Rezonans mechaniczny
4.7.1.
Materiał nauczania
Rezonans mechaniczny to zjawisko polegające na przepływie energii pomiędzy kilkoma
(najczęściej dwoma) układami drgającymi. Warunkami koniecznymi do zajścia rezonansu
mechanicznego są:
−
jednakowa częstotliwość drgań własnych (lub swobodnych) układów,
−
istnienie mechanicznego połączenia między układami.
Czy zaszło zjawisko rezonansu moŜemy poznać po tym, Ŝe znacznie zwiększyła się
amplituda drgań układu drgającego.
Rezonans ma decydujące znaczenie dla procesu wydobywania dźwięku w instrumentach
muzycznych, np.: wykorzystany jest w akustyce przy stosowaniu pudeł rezonansowych
w rozmaitych instrumentach muzycznych (np. gitara). Zachodzi wówczas zjawisko rezonansu
akustycznego i występuje gdy częstotliwość drgań fali dźwiękowej jest równa częstotliwości
drgań własnych ciała, na które ta fala pada. Na skutek drgań cząsteczek powietrza, na ciało
wywierane jest zmienne ciśnienie, które wprawia je w ruch drgający wywołując drgania
wymuszone.
W wyniku zjawiska rezonansu, moŜna łatwiej usłyszeć, czy dany dźwięk jest czysty czy
fałszywy. Czysty dźwięk pobudza do drgań struny o częstotliwości drgań równej
częstotliwości drgań strun. Dźwięk fałszywy, o niedopasowanej częstotliwości pobudza do
drgań sąsiednie struny ale w róŜnym stopniu, w wyniku czego barwa dźwięku pobudzonego
instrumentu strunowego jest inna niŜ fali padającej.
Gdy uderzymy strunę gitary do pudła rezonansowego wpada dźwięk uderzonej struny.
Dźwięk odbija się od ścianek pudła wybrzmiewając dźwięk o częstotliwości drgań struny.
Ś
piewak utrzymując nutę o określonej częstotliwości moŜe wywołać drgania szklanego
naczynia. Jeśli śpiewak przeciąga nutę, energia zaabsorbowana (czyli pochłonięta) przez szkło
moŜe wywołać drgania dostatecznie silne, aby szkło pękło.
4.7.2.
Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Co rozumiesz pod pojęciem rezonansu mechanicznego?
2.
Co rozumiesz pod pojęciem rezonansu akustycznego?
3.
Kiedy mamy do czynienia z rezonansem mechanicznym i akustycznym?
4.7.3.
Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wpraw w ruch jeden z dwóch kamertonów, pamiętaj, Ŝe drugi kamerton ma być obok. Co
zauwaŜyłeś? Zanotuj spostrzeŜenia.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
wprawić w ruch jeden z kamertonów,
2)
obserwować co się zacznie dziać z drugim identycznym kamertonem,
3)
zaprezentować wykonane ćwiczenie.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
24
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
dwa kamertony (identyczne),
−
kartka papieru i przybory do pisania.
Ćwiczenie 2
Wpraw w ruch wahadło nr 1 z układu wahadeł przedstawionych na rysunku. Czy
pozostałe wahadła zaczną drgać? Zanotuj spostrzeŜenia. Następnie wpraw w ruch wahadło
nr 2, co zacznie się dziać? Zanotuj spostrzeŜenia.
Sposób wykonania ć
wiczenia
Aby wykona
ć
ć
wiczenie, powiniene
ś
:
1)
wprawi
ć
w ruch wahadło nr 1,
2)
odpowiedzie
ć
na pytanie: czy pozostałe wahadła zaczn
ą
drga
ć
,
3)
wprawi
ć
w ruch wahadło nr 2,
4)
obserwowa
ć
, co zacznie si
ę
dzia
ć
,
5)
zaprezentowa
ć
wykonane
ć
wiczenie.
Wyposa
Ŝ
enie stanowiska pracy:
−
układ 4 wahadeł,
−
kartka papieru i przybory do pisania.
4.7.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
okre
ś
li
ć
, czym jest rezonans mechaniczny?
2)
okre
ś
li
ć
, czym jest rezonans akustyczny?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
25
4.8. Zjawisko odbicia, ugięcia i interferencji fal akustycznych
4.8.1. Materiał nauczania
Na skutek odbicia fal dźwiękowych pojawia się zjawisko nazywane echem, moŜna je
zaobserwować wówczas, kiedy fala dźwiękowa spotka na swej drodze przeszkodę, odbije się
od niej oraz powróci do ucha osoby obserwującej, sprawiając powtórzenie wraŜenia
dźwiękowego. Nie wszystkie jednak odbicia fal spowodują echo. Nasze ucho moŜe wyróŜnić
2 dźwięki, jeśli dojdą do niego w odstępie nie mniejszym, aniŜeli jedna dziesiąta sekundy.
Odbicie zatem powinno nastąpić od przegrody odległej co najmniej o połowę tej drogi, którą
przebędzie fala dźwiękowa podczas jednej dziesiątej sekundy.
Czasami fale dźwiękowe odbijają się od wielu przeszkód, które leŜą w przeróŜnej
odległości od słyszącego. Da się wtedy usłyszeć kilkakrotne echo, albo na skutek interferencji
fal odbitych echo, którego czas trwania jest dłuŜszy od dźwięku pierwotnego. Z odbiciem fal
dźwiękowych powiązane jest zagadnienie akustyki pomieszczeń. Fale, które odbijają się od
ś
cian czy sufitu, są w stanie się nakładać na dźwięki pierwotne, powiększając ich natęŜenie,
ale pomniejszając jednocześnie ich wyrazistość. NatęŜenie utworzonych dźwięków
uzaleŜnione jest od wielkości oraz formy pokoju i od zdolności odbijającej występujących się
w nim elementów. Dobry dobór tych czynników jest jednym z głównych zagadnień
konstrukcji sal koncertowych oraz wykładowych.
Znaczną rolę w rozprzestrzenianiu się fali dźwiękowych odgrywa zjawisko ugięcia fali
(dyfrakcji). Dzięki zjawisku ugięcia fali, człowiek stojący za wysokim murem moŜe usłyszeć
dźwięki wysyłane przez źródła połoŜone z drugiej strony muru.
Kiedy dwie lub więcej fal nakłada się na siebie, w wyniku czego powstają obszary
o duŜej i małej amplitudzie drgań, mówimy o interferencji fal. Efektem interferencji fal
mechanicznych jest na przykład fala stojąca. Ogólnie, do tego aby zaszła interferencja, muszą
być spełnione następujące warunki:
−
muszą spotkać się co najmniej dwie fale,
−
fale te muszą być spójne (fale takie mają jednakową częstotliwość).
4.8.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Kiedy zachodzi zjawisko odbicia fali?
2.
Kiedy zachodzi zjawisko ugięcia fali?
3.
Kiedy zachodzi zjawisko interferencji fal?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
26
4.8.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Jeden z uczniów, wskazany przez nauczyciela, wychodzi na korytarz przed salą
dydaktyczną. Reszta uczniów pozostaje w sali. Uczeń na zewnątrz sali, w pewnej odległości
od drzwi, wypowie zadany tekst przez nauczyciela. Ci uczniowie, którzy usłyszeli zadany
tekst, podnoszą ręce do góry. Jakie zjawisko zaszło, zapisz spostrzeŜenia.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
postępować zgodnie z instrukcją podaną w treści ćwiczenia,
2)
zaprezentować wyniki spostrzeŜeń.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
–
literatura z rozdziału 6,
–
kartka papieru i przybory do pisania.
Ćwiczenie 2
Wyjdźcie całą klasą na największy korytarz szkolny. Jeden z uczniów, wskazany przez
nauczyciela coś mówi. Dlaczego tak dziwnie, niewyraźnie słychać? Co moglibyśmy usłyszeć,
gdyby ściany były daleko od nas? Po powrocie do sali dydaktycznej zapisz spostrzeŜenia.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
wyjść wraz z resztą uczniów z klasy na korytarz,
2)
wsłuchać się w zjawisko podczas mówienia przez jednego z uczniów,
3)
zapisać i przedstawić spostrzeŜenia z przebiegu ćwiczenia.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
–
literatura z rozdziału 6,
–
kartka papieru i przybory do pisania.
4.8.4 Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
określić, kiedy zachodzi zjawisko odbicia fali?
2)
określić, kiedy zachodzi zjawisko ugięcia fali?
3)
określić, kiedy zachodzi zjawisko interferencji fal?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
27
4.9. Konsonanse, dysonanse, dudnienia
4.9.1. Materiał nauczania
Konsonans to współbrzmienie dwóch lub więcej dźwięków (konsonans harmoniczny)
albo ich następstwa (konsonans melodyczny). Wszystkie interwały zwiększone bądź
zmniejszone, mogące enharmonicznie przypominać konsonanse, naleŜą do dysonansów.
Na początku konsonansem nazywane były jedynie interwały czyste: pryma, kwarta,
kwinta i oktawa. Dopiero harmonia klasyczna za konsonanse uznała równieŜ interwały małej
i wielkiej tercji oraz seksty.
W związku z tym interwały czyste nazywane są konsonansami doskonałymi –
w przeciwieństwie do interwałów tercji i seksty, które noszą nazwę interwałów
niedoskonałych. Pojęcie konsonansu w coraz swobodniejszym podejściu do harmonii
w muzyce współczesnej jest nadal rozszerzane, chociaŜ nie jest do końca jednoznacznie
zdefiniowane.
Dysonans to współbrzmienie dwóch lub więcej dźwięków niezgodnie dla ucha ludzkiego.
Do dysonansów zaliczają się następujące interwały (współbrzmienie dwóch dźwięków):
−
sekunda mała,
−
sekunda wielka,
−
septyma mała,
−
septyma wielka,
−
tryton (kwarta zwiększona lub kwinta zmniejszona),
−
wszystkie interwały zwiększone lub zmniejszone (nawet jeśli brzmią jak konsonanse-
zgodnie).
Pojęcie dysonansu było róŜnie definiowane w historii muzyki europejskiej, przy czym
wiodącą tendencją było stopniowe zawęŜanie tego pojęcia. Początkowo do współbrzmień
zgodnych zaliczano jedynie oktawę i kwintę (a więc wszystkie inne interwały były
dysonansami). Stopniowo z listy dysonansów zniknęła kwarta oraz tercje i seksty.
Zjawisko dudnienia moŜe być przykładem interferencji fal dźwiękowych (nakładania się
fal na siebie, które obserwujemy wtedy gdy częstotliwości drgań dwóch źródeł róŜnią się
nieznacznie). JeŜeli równocześnie pobudzimy do drgań oba źródła, to usłyszymy wtedy
okresowe zmiany głośności dźwięku, który na przemian to cichnie, to nasila się. Stąd
pochodzi nazwa „dudnienia”. Efekt dudnień moŜna uzyskać np. przy równoczesnym
uderzeniu dwóch sąsiednich klawiszy pianina.
Rys. 6. Dudnienia. Amplituda fali zmienia się w czasie w ustalonym miejscu
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
28
4.9.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Czym jest konsonans?
2.
Jak dzielimy konsonanse?
3.
Czym jest dysonans?
4.
Kiedy występują dudnienia?
4.9.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wyszukaj w Internecie czym są i jak brzmią: pryma, tercja, kwarta, kwinta, seksta,
oktawa, sekunda mała, sekunda wielka, septyma mała, septyma wielka, tryton. Zapisz do
zeszytu postać graficzną kaŜdego z zagadnień.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
wyszukać w Internecie wiadomości dotyczących powyŜej zadanych zagadnień,
2)
odsłuchać ich brzmienie,
3)
zapisać na pięciolinii postać graficzną powyŜszych zagadnień.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
zestaw komputerowy z zestawem głośników i dostępem do Internetu,
−
arkusz papieru z pięciolinią otrzymany od nauczyciela,
−
kartka papieru i przybory do pisania.
Ćwiczenie 2
Wyszukaj w Internecie czym są i jak brzmią: sekunda mała, sekunda wielka, septyma
mała, septyma wielka, tryton. Zapisz do zeszytu postać graficzną kaŜdego z zagadnień.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
wyszukać w Internecie wiadomości dotyczących powyŜej zadanych zagadnień,
2)
odsłuchać ich brzmienie,
3)
zapisać na pięciolinii postać graficzną powyŜszych zagadnień.
WyposaŜenie stanowiska pracy
−
zestaw komputerowy z zestawem głośników i dostępem do Internetu,
−
arkusz papieru z pięciolinią otrzymany od nauczyciela,
−
kartka papieru i przybory do pisania.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
29
4.9.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
rozróŜnić pojęcia: konsonans, dysonans?
2)
podzielić konsonanse?
3)
określić, kiedy występują dudnienia i czym się one charakteryzują?
4)
zapisać na pięciolinii postać graficzną: prymy, tercji, kwarty, kwinty,
seksty, oktawy, sekundy małej, sekundy wielkiej, septymy małej,
septymy wielkiej, trytonu?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
30
4.10. Tony, dźwięki, szmery, infradźwięki i ultradźwięki
4.10.1. Materiał nauczania
Wśród wraŜeń słuchowych rozróŜniamy tony, dźwięki i szmery. Tony odpowiadają
drganiom harmonicznym źródeł o jednej, ściśle określonej częstotliwości. Dźwięki,
w rozumieniu akustyki, składają się z tonów i powstają wtedy, gdy źródło, prócz fali
podstawowej, o częstotliwości najmniejszej, wysyła fale harmoniczne o częstotliwościach
będących całkowitymi wielokrotnościami częstotliwości fali podstawowej.
Obiektywna klasyfikacja dźwięków, jako fal, dzieli je na:
−
ton,
−
wieloton (dźwięk o widmie prąŜkowym) – harmoniczny i nieharmoniczny,
−
szum (mający widmo ciągłe) – szum biały, szum barwny.
Subiektywna klasyfikacja dźwięków, jako wraŜeń słuchowych, dzieli je na:
−
mające określoną wysokość (tony, wielotony harmoniczne),
−
nie mające określonej wysokości (szumy, wielotony nieharmoniczne).
Szmery zaś są to wraŜenia słuchowe powstające wtedy, gdy do ucha dochodzą fale
o róŜnych, dowolnych częstotliwościach. Do szmerów moŜna zaliczyć huki, trzaski, szumy.
Szmerami są równieŜ odgłosy niektórych instrumentów perkusyjnych, np. bębna, trójkąta,
gongu, kastanietów itp. Nakładanie się bardzo duŜej liczby tonów o dowolnej charakterystyce
prowadzi do wraŜenia hałasu. Tony proste występują niesłychanie rzadko. Dźwięk taki moŜna
wytworzyć przy pomocy kamertonu lub generatora elektro-akustycznego. Ze względu na
częstotliwość przyjął się podział tonów na:
−
basy czyli tony niskie o częstotliwościach od 20 Hz do ok. 300 Hz,
−
tony średnie od ok. 300 Hz do ok. 3000 Hz,
−
soprany czyli tony wysokie o częstotliwościach od ok. 3000 Hz do 20 kHz.
Infradźwięki oraz ultradźwięki naleŜą do fal dźwiękowych niesłyszalnych dla ucha
ludzkiego.
Dźwięki o częstotliwości większej niŜ górna granica częstotliwości dźwięku słyszalnego
przez człowieka nazywamy ultradźwiękami. Jest to zaburzenie falowe rozchodzące się
w środowisku spręŜystym, związane z drganiami akustycznymi o częstotliwościach większych
niŜ 20 Hz. Górna granica słyszalności u zwierząt jest niekiedy wyŜsza (na przykład pies moŜe
być przywoływany do właściciela za pomocą ultradźwiękowego gwizdka, którego dźwięku
nie słyszą ludzie, takŜe nietoperz wysyła piski niesłyszalne przez człowieka). Ultradźwięki
stosowane są w technice (między innymi w badaniach nieniszczących, obróbce materiałów),
echolokacji, medycynie (ultrasonografia). W przyrodzie ultradźwięki występują jako składniki
szumów naturalnych (wiatru, morza, deszczu i innych), takŜe jako głosy świata zwierzęcego
(nietoperzy, delfinów).
Infradźwięki są to poddźwięki, fale spręŜyste nie wywołujące u człowieka wraŜenia
dźwięku, o częstotliwości mniejszej niŜ 16 Hz. Źródłem infradźwięków są: wyładowania
atmosferyczne (pioruny), wiatr, róŜnego rodzaju eksplozje, trzęsienia ziemi, duŜe elementy
drgające konstrukcji i urządzeń mechanicznych itp. Infradźwięki są słabo tłumione
i rozchodzą się na duŜe odległości. Są wykorzystywane do wyznaczania miejsc wybuchów,
w badaniach warstw atmosfery, hydrosfery i skorupy Ziemi. Infradźwięki o duŜych
natęŜeniach wpływają ujemnie na organizmy Ŝywe.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
31
4.10.2.
Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Czym są tony?
2.
Jak moŜna podzielić tony?
3.
Czym są dźwięki i jak moŜemy je podzielić?
4.
Czym są szmery i co do nich zaliczamy?
5.
Czym są ultradźwięki i infradźwięki?
4.10.3.
Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Korzystając z Internetu, wpisz do swoich notatek w jaki sposób i gdzie wykorzystywane
są ultradźwięki.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
wyszukać w Internecie wiadomości dotyczące ultradźwięków,
2)
wpisać do notatek w jaki sposób i gdzie wykorzystywane są ultradźwięki,
3)
zaprezentować wykonane ćwiczenie.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
zestaw komputerowy dostępem do Internetu,
−
kartka papieru i przybory do pisania.
Ćwiczenie 2
Korzystając z Internetu, wpisz do swoich notatek oddziaływanie infradźwięków na
organizmy.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
wyszukać w Internecie wiadomości dotyczące infradźwięków,
2)
wpisać do notatek w jaki sposób infradźwięki oddziałują na organizmy,
3)
zaprezentować wykonane ćwiczenie.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
zestaw komputerowy dostępem do Internetu,
−
kartka papieru i przybory do pisania.
4.10.4.
Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
określić, czym są tony, dźwięki i szmery?
2)
podać klasyfikację dźwięków i tonów?
3)
określić czym są ultradźwięki i infradźwięki?
4)
określić do czego uŜywane są ultradźwięki?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
32
4.11.
Barwa dźwięku
4.11.1.
Materiał nauczania
Barwa dźwięku jest subiektywną cechą dźwięku, która zaleŜna jest od ilości, doboru
i wielkości drgań współbrzmiących tonów harmonicznych danego dźwięku, i która pozwala
odróŜnić brzmienia róŜnych instrumentów lub głosu. Na ilość i rodzaj tych tonów wpływa
materiał uŜyty na budowę instrumentu, jego kształt, rozmiary oraz sposób wydobycia
dźwięku. Barwa dźwięku jest takŜe jedną z podstawowych cech wraŜeniowych dźwięku,
pozwalająca na szeregowanie dźwięków pod względem ich jakości (np. ostrości, jasności,
dźwięczności itd.) i rozróŜnianie dźwięków mimo ich jednakowej wysokości, głośności
i czasu trwania. Odmiennie niŜ dla pozostałych cech wraŜeniowych dźwięku, w przypadku
barwy dźwięku, nie udaje się stworzyć jednolitej skali ilościowej, co wynika z jej
wielowymiarowości (moŜe być jednocześnie ostra, jasna, chropowata itd.). Barwa dźwięku
zaleŜy w duŜym stopniu od innych wraŜeniowych cech dźwięku. Z akustycznego punktu
widzenia barwa dźwięku zaleŜy od słyszalnego widma dźwięku (widmo dźwięku to
przedstawienie dźwięku w postaci sumy jego elementarnych składników (tonów)), tzn. widma
z uwzględnieniem właściwości słuchu, a w szczególności od struktury widma (prąŜkowe –
ciągłe, harmoniczne – nieharmoniczne), jego szerokości.
4.11.2.
Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Czym jest barwa dźwięku?
2.
Od czego zaleŜy barwa dźwięku?
4.11.3.
Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wydobądź z kamertonu, gitary i głosem taki sam dźwięk. Sporządź notatkę.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
z kamertonu, gitary oraz głosem wydobyć taki sam dźwięk,
2)
zapisać w notatkach co zauwaŜyłeś, a następnie przedstawić wyniki swoich obserwacji.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
kamerton,
−
gitara,
−
kartka papieru i przybory do pisania.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
33
Ćwiczenie 2
Wyznaczone trzy dziewczynki zaśpiewają (osobno) ten sam fragmentu piosenki. Grupa,
nie patrząc na śpiewającą osobę, ma odgadnąć kto śpiewa.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
wysłuchać fragmentu piosenki śpiewanego przez trzy róŜne osoby,
2)
odgadnąć kto śpiewa,
3)
odpowiedzieć na pytanie: od czego jest to uzaleŜnione?
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
literatura z rozdziału 6.
4.11.4. Sprawdzian osiągnięć
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
określić, czym jest barwa dźwięku?
2)
określić, od czego zaleŜy barwa dźwięku?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
34
4.12.
Zjawisko echa i pogłosu pomieszczeń
4.12.1.
Materiał nauczania
Echo akustyczne to dźwięk odbity, przychodzący do punktu obserwacji z takim
natęŜeniem i opóźnieniem, Ŝe moŜe być przez obserwatora słuchowo wyodrębniony od
dźwięku bezpośredniego. Dźwięk jaki słyszymy w pomieszczeniu wynika z ograniczenia
przestrzeni, w której rozchodzi się fala akustyczna. Przy zetknięciu się z powierzchniami
ograniczającymi pomieszczenie (sufit, ściany, podłoga) lub z przedmiotami znajdującymi się
w pomieszczeniu część energii akustycznej przenika w głąb kaŜdego z nich, w pewnej mierze
wywołując falę dźwiękową załamaną, w pewnej zaś zamieniając się na energię cieplną.
Pozostała część energii „wraca” do pomieszczenia w postaci fali odbitej, wywołując często
zjawisko echa akustycznego.
Szczególnym rodzajem echa akustycznego jest tzw. echo trzepoczące (ang. flutter echo).
Zjawisko to występuje w pomieszczeniach, w których przeciwległe ściany, lub strop i sufit są
do siebie równoległe, a ich powierzchnie w duŜym stopniu odbijają falę akustyczną.
Wygenerowanie w takim pomieszczeniu krótkiego impulsu, powoduje wielokrotne,
naprzemienne odbicie fali od kaŜdej z przegród, postrzegane przez obserwatora podobnie jak
dźwięk trzepoczących ptasich skrzydeł. Powstawanie flutter echa w pomieszczeniach jest
zjawiskiem bardzo niepoŜądanym. Wielokrotne odbicia zaburzają zrozumiałość mowy,
tworząc nieprzyjemny klimat akustyczny. Istnieją dwie metody zapobiegania temu zjawisku.
Pierwsza polega na eliminowaniu równoległych powierzchni poprzez pochylanie jednej z nich
– np. sufitu. Odpowiednie pochylenie sufitu pozwala nadać taki bieg promieniom fal
odbitych, który zapewni równomierne nadźwiękowienie pomieszczenia. Druga metoda
zapobiegania polega na silnym wytłumieniu jednej, lub obu powierzchni zapobiegając tym
samym postrzeganiu trzepoczącego echa.
Jeśli fala dźwiękowa odbita, która juŜ raz się odbiła od przeszkody, odbije się po raz
kolejny od innego przedmiotu, a potem znowu od kolejnego to dźwięk, jaki dojdzie do
naszego ucha, będzie sumą tych dźwięków i nie będziemy go odbierać jako wyraźnego echa,
a raczej jako pogłos. Zjawisko takie najczęściej występuje w pomieszczeniach, których ściany
wyłoŜone są dosyć twardym materiałem, przez co fala odbita nie traci zbyt duŜo energii
i moŜe być wielokrotnie odbita. Pomieszczeniem w którym wyraźnie moŜna usłyszeć pogłos
to np. łazienka wyłoŜona kafelkami. W takim pomieszczeniu poszczególne pojedyncze echa
nakładają się na siebie, co powoduje takŜe Ŝe dźwięk wyemitowany niejako dłuŜej trwa. Jest
to doskonały przykład zjawiska akustycznego jakim jest pogłos. Pogłos jest bardzo istotnym
czynnikiem w przypadku sal koncertowych, czy studiów nagraniowych. W tym przypadkach
bardzo waŜne jest jego jak najlepsze wyeliminowanie. Miarą pogłosu jest czas trwania
dźwięku po jego wyemitowaniu.
Pogłos jest zjawiskiem bardzo waŜnym w akustyce. Jakość pogłosu pomieszczenia
wpływa na zrozumiałość mowy i brzmienie instrumentów. Dzięki sztucznemu pogłosowi
moŜemy wpływać na walory przestrzenne nagrań, audycji lub innych produkcji dźwiękowych.
Pogłos w salach lekcyjnych jest wynikiem istnienia duŜej ilości sztywnych, równoległych do
siebie powierzchni, od których fale dźwiękowe doskonale się odbijają.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
35
4.12.2.
Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Co nazywamy echem?
2.
Kiedy zachodzi zjawisko pogłosu?
3.
Gdzie łatwo zaobserwować zjawisko pogłosu?
4.12.3.
Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wyszukaj odpowiednie przykłady dźwiękowe związane z echem korzystając ze strony
internetowej: http://sound.eti.pg.gda.pl/student/eim/synteza/adamx/. Przesłuchaj je. Co
usłyszałeś? Przeprowadź dyskusję w grupie.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
postępować zgodnie z instrukcją podaną w treści ćwiczenia,
2)
przedstawić wynik ćwiczenia.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
zestaw komputerowy z dostępem do Internetu wyposaŜony w zestaw głośników,
−
kartka papieru i przybory do pisania.
Ćwiczenie 2
Wyszukaj odpowiednie przykłady dźwiękowe związane z wykorzystaniem zjawiska
pogłosu korzystając ze strony internetowej:
http://sound.eti.pg.gda.pl/student/eim/synteza/adamx/.
Przesłuchaj
je.
Co
usłyszałeś?
Przeprowadź dyskusję w grupie.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
postępować zgodnie z instrukcją podaną w treści ćwiczenia,
2)
przedstawić wyniki pracy.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
zestaw komputerowy z dostępem do Internetu wyposaŜony w zestaw głośników,
−
kartka papieru i przybory do pisania.
4.12.4.
Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
określić, czym jest echo?
2)
określić, czym charakteryzuje się zjawisko pogłosu?
3)
„wychwycić” róŜnice pomiędzy echem a pogłosem, wykorzystywanymi
do gry na instrumentach?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
36
4.13.
Akustyka pomieszczeń
4.13.1.
Materiał nauczania
Termin „akustyka pomieszczenia” stosuje się do zachowania się dźwięku
w pomieszczeniu lub w określonym jego obszarze. Najbardziej powszechnymi terminami
związanymi z „akustyką pomieszczenia” są: pochłanianie dźwięku, czas pogłosu, wyrazistość
mowy i izolacyjność akustyczna pomiędzy pomieszczeniami. Parametry te dobierane są
niezaleŜnie od funkcji pomieszczenia. To, czego oczekujemy w zakresie akustyki
i parametrów wnętrza, ściśle zaleŜy od funkcji pomieszczenia. W języku potocznym
pomieszczeniom przypisuje się „dobrą” lub „złą” akustykę, co błędnie kojarzone jest z długim
lub krótkim czasem pogłosu lub z oczywistymi wadami pomieszczenia, w postaci złej
zrozumiałości mowy lub nadmiernego hałasu. W sali wykładowej lub w klasie muzycznej
oczekujemy, aby dźwięk (głos, muzyka albo śpiew) dotarł do słuchacza w czystej, zrozumiałej
i maksymalnie zbliŜonej do oryginału formie, bez względu, czy słuchacz siedzi w pierwszym,
czy w ostatnim rzędzie. Zgoła odwrotna sytuacja jest poŜądana w biurze wieloprzestrzennym.
Chcemy, aby rozmowa mająca miejsce przy jednym stanowisku pracy nie była słyszana lub
przynajmniej była niezrozumiała i zlewająca się z szumem tła dla pracownika przy sąsiednim
stanowisku. Zachowanie się dźwięku wewnątrz pomieszczenia zaleŜy od jego wymiarów
i kształtów, a takŜe od właściwości akustycznych stosowanych materiałów i typu konstrukcji.
WaŜne jest, aby uŜyć najbardziej stosowne materiały w celu osiągnięcia „równowagi
akustycznej” pomiędzy róŜnymi powierzchniami. Dobranie właściwych proporcji
stosowanych materiałów akustycznie „twardych” i „miękkich” (czytaj „odbijających”
i „pochłaniających” dźwięk), stworzy „akustykę pomieszczenia” odpowiednią dla jego
funkcji.
Akustyka pomieszczenia moŜe być określona przez czas pogłosu. Czas pogłosu jest to
czas, w którym poziom natęŜenia dźwięku spada o 60 dB. Krótki czas pogłosu daje najlepsze
moŜliwości jasnego i przejrzystego odbioru dźwięków, dobrej wyrazistości mowy
i zmniejszenia poziomu hałasów zakłócających. Długi czas pogłosu, typowy dla pomieszczeń,
w których znajduje się wiele twardych powierzchni obniŜa wyrazistość mowy i wzmaga
natęŜenie hałasu we wnętrzu. Optymalny czas pogłosu waha się w granicach od 0,3 sek., np.
w kinach wyposaŜonych w nowoczesny system nagłośnienia, do mniej więcej 7 sek., np.
w duŜym kościele. Tak samo jak pochłanianie dźwięku, czas pogłosu zaleŜny jest od
częstotliwości. Dlatego istotne jest ustalenie wymaganego czasu pogłosu dla poszczególnych
częstotliwości.
4.13.2.
Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń
1.
Czym jest akustyka pomieszczeń?
2.
Jaki jest optymalny czas pogłosu?
3.
Od czego zaleŜy akustyka pomieszczeń?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
37
4.13.3.
Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wyszukaj w Internecie oraz zanotuj, jakie są najwaŜniejsze parametry akustyczne.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
wyszukać w Internecie informacje dotyczące parametrów akustycznych wnętrz,
2)
zanotować je,
3)
zaprezentować wyniki pracy.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
zestaw komputerowy z dostępem do Internetu,
−
kartka papieru i przybory do pisania.
Ćwiczenie 2
Określ, jaki jest wpływ akustyki pomieszczeń na brzmienie instrumentów i zespołów
instrumentalnych? Dokonaj analizy problemu.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
przeanalizować problem akustyki pomieszczeń,
2)
dokonać analizy problemu: Jaki jest wpływ akustyki pomieszczeń na brzmienie
instrumentów i zespołów instrumentalnych?
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
zestaw komputerowy z dostępem do Internetu,
−
kartka papieru i przybory do pisania.
4.13.4.
Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
określić, czym jest akustyka pomieszczeń?
2)
określić, jaki jest optymalny czas pogłosu pogłosu?
3)
podać, od czego zaleŜy akustyka pomieszczeń?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
38
4.14.
Materiały dźwiękochłonne i odbijające
4.14.1.
Materiał nauczania
Komfort akustyczny moŜna kształtować na róŜne sposoby. Podstawowym rozwiązaniem
jest zastosowanie odpowiedniego materiału na ścianach i suficie. Przez swą róŜnorodność,
najpopularniejszym
i
najłatwiejszym
jest
akustyczny
sufit
podwieszany
(płyty
o właściwościach dostosowanych do kaŜdego rodzaju pomieszczeń – izolujące, pochłaniające,
o pochłanianiu i izolacyjności na średnim poziomie). O akustycznym komforcie decydują:
czas pogłosu oraz dźwiękoizolacyjność. Czas pogłosu powinien być dostosowany do funkcji
i przeznaczenia pomieszczenia. Inny czas pogłosu będzie w sali koncertowej, a inny
w pomieszczeniu biurowym. Materiały pochłaniające dźwięk zmniejszają czas pogłosu
(zmniejszają echo), materiały odbijające dźwięk zwiększają czas pogłosu. Czas pogłosu
w pomieszczeniu nie moŜe być ani zbyt długi, ani za krótki. Jeśli jest zbyt długi, sylaby
„zlewają” się ze sobą i stają się niewyraźne. Gdy pogłos jest zbyt krótki, przestrzeń wydaje się
być „martwa”.
Najpopularniejszymi ustrojami dźwiękochłonnymi stosowanymi w pomieszczeniach są
sufity
podwieszane,
które
oprócz
funkcji
dźwiękochłonnych
mogą
spełniać
w pomieszczeniach równieŜ inne zadania (dekoracyjne, ognioodporne, maskujące elementy
instalacji elektrycznych, wentylacyjnych, grzewczych, obniŜające wysokość pomieszczeń oraz
klimatyzacyjne). Sufity podwieszone stosuje się w przypadkach konieczności zwiększenia
izolacyjności stropu od dźwięków powietrznych (najczęściej wtedy, gdy taka potrzeba
występuje tylko w przypadku nielicznej liczby stropów). Nie naleŜy stosować izolacyjnych
sufitów z płyt styropianowych pokrytych tynkiem lub płytą gipsowo-kartonową, poniewaŜ
takie rozwiązanie pogarsza izolacyjność akustyczną stropu. Istnieją sufity podwieszane
charakteryzujące
się
równocześnie
właściwościami
dźwiękoizolacyjnymi
i dźwiękochłonnymi. Najczęściej stosuje się je w budynkach uŜyteczności publicznej, jeśli
niezbędne jest wprowadzenie w pomieszczeniach dodatkowej chłonności, a równocześnie
w przestrzeni ponad sufitem podwieszonym instalowane są urządzenia emitujące hałas
o znacznych poziomach.
W pomieszczeniach o formie wydłuŜonej dla uzyskania optymalnego poziomu czasu
pogłosu bardzo często instaluje się z tyłu za źródłem dźwięku, znajdującym się na jednym
końcu sali, np. na estradzie, powierzchnię odbijającą, aby skierować promienie dźwiękowe na
drugi koniec sali. Powierzchnie odbijające w określonym, niezbędnym kierunku dźwięki,
stosowane są najczęściej na estradach koncertowych na wolnym powietrzu. Powierzchnie
takie mające formę muszli, odbijają w stronę słuchacza dźwięki i po części wynagradzają
zmniejszenie głośności dźwięków na otwartym powietrzu wskutek braku pogłosu.
4.14.2.
Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń
1.
Co decyduje o komforcie akustycznym?
2.
Jakie ustroje dźwiękochłonne są najczęściej stosowane?
3.
Jaką formę najczęściej mają powierzchnie odbijające dźwięk?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
39
4.14.3.
Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wyszukaj strony www dotyczące ustrojów pochłaniających dźwięk. Wykonaj
przykładowe ich rysunki ze szczególnym uwzględnieniem cech charakterystycznych.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
wyszukać strony internetowe dotyczące ustrojów pochłaniających dźwięk,
2)
wyszukać tam rysunki, zdjęcia, szkice,
3)
wykonać szkice we własnych notatkach (ze szczególnym uwzględnieniem ich cech
charakterystycznych).
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
zestaw komputerowy z dostępem do Internetu,
−
kartka papieru i przybory do pisania.
Ćwiczenie 2
Wyszukaj strony www dotyczące ustrojów odbijających dźwięk. Wykonaj ich
przykładowe rysunki ze szczególnym uwzględnieniem cech charakterystycznych.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
wyszukać strony internetowe dotyczące ustrojów odbijających dźwięk,
2)
wyszukać tam rysunki, zdjęcia, szkice,
3)
wykonać szkice we własnych notatkach (ze szczególnym uwzględnieniem ich cech
charakterystycznych).
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
zestaw komputerowy z dostępem do Internetu,
−
kartka papieru i przybory do pisania.
4.14.4.
Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
określić, co decyduje o komforcie akustycznym?
2)
określić, jakie ustroje dźwiękochłonne są najczęściej stosowane?
3)
wskazać cechy charakterystyczne ustrojów dźwiękochłonnych?
4)
wskazać cechy charakterystyczne ustrojów odbijających?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
40
4.15.
Mikrofony, głośniki, wzmacniacze i ich charakterystyka
4.15.1.
Materiał nauczania
Mikrofony
Mikrofon to urządzenie słuŜące do przetwarzania fal dźwiękowych na sygnał elektryczny.
Napięcie tego sygnału zaleŜy od ciśnienia fali dźwiękowej (czyli od tego jak głośny jest dany
dźwięk).
Wewnątrz mikrofonu dynamicznego (rys. 8), pomiędzy biegunami magnesu stałego,
znajduje się cewka przymocowana do membrany. Fale dźwiękowe, wprawiając membranę
w drgania, powodują poruszanie się cewki w polu magnesu i indukują w niej prąd przemienny
o częstotliwości odpowiadającej częstości drgań fal dźwiękowych.
Podstawowy podział mikrofonów ogranicza się do dwóch kategorii:
−
mikrofony dynamiczne,
−
mikrofony kondensatorowe.
Rys. 7. Przekrój poprzeczny przez mikrofon dynamiczny
Mikrofony dynamiczne stosuje się zarówno na scenie do nagłaśniania instrumentów oraz
wokali jak i w studio do nagłaśniania instrumentów dętych i perkusyjnych, wzmacniaczy
gitarowych i basowych oraz szczególnie dynamicznych linii wokalnych. Mikrofony
dynamiczne nie potrzebują dodatkowego zasilania, wystarczy, Ŝe podłączymy je do miksera,
karty dźwiękowej czy wzmacniacza. Podstawą działania mikrofonów jest indukcja.
Membrana połączona ze szpulą drutu poruszając się wytwarza w polu magnetycznym energię
elektryczną.
Mikrofony kondensatorowe (pojemnościowe), (rys. 9), stosuje się głównie w studiach
nagrań, szczególnie do nagrywania linii wokalnych jak i instrumentów akustycznych. Często
stosuje je się takŜe do nagrywania talerzy w zestawach perkusyjnych. Są to urządzenia duŜo
czulsze niŜ mikrofony dynamiczne, zbierają zatem więcej detali, których nie są w stanie
zarejestrować mikrofony dynamiczne. Szczególnie dobrze tego typu mikrofony rejestrują
górną część średniego i wysokie pasmo, nic więc dziwnego, Ŝe doskonale rejestrują ludzki
głos.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
41
Rys. 8. Przykładowy mikrofon pojemnościowy
Mikrofon jest generatorem energii elektrycznej, który cechuje:
−
skuteczność – wartość występującej w mikrofonie siły elektromotorycznej E przy
określonym ciśnieniu akustycznym p i częstotliwości f,
−
charakterystyka kierunkowości – zaleŜność skuteczności od kierunku padania fali
dźwiękowej,
−
impedancja wewnętrzna mikrofonu (wyraŜana w omach),
−
symetria lub asymetria układu.
Głośniki
Głośnik
jest
urządzeniem
elektrycznym
(odbiornik
energii
elektrycznej)
przekształcającym sygnał elektryczny w falę akustyczną. Idealny głośnik przekształca
zmienne napięcie elektryczne o odpowiedniej częstotliwości na falę akustyczną
proporcjonalnie i liniowo. Rzeczywisty zakres częstotliwości, w którym głośnik wytwarza falę
ciśnienia proporcjonalnie do napięcia (z dopuszczalnym odchyleniem) nazywa się pasmem
przenoszenia głośnika.
Podział głośników ze względu na zasadę działania:
−
magnetoelektryczne (dynamiczne) – w polu magnetycznym magnesu umieszcza się
przewodnik (cewkę magnetyczną), w którym płynie prąd elektryczny, oddziaływanie
magnesu i przewodnika z prądem wywołuje ruch przewodnika, do którego
przymocowana jest membrana, by zapewnić ruch cewki w szczelinie magnesu bez
ocierania się o magnes, by zapewnić ustawianie się cewki w środku pola magnetycznego
oraz ruch membrany cewka wraz membraną jest odpowiednio zawieszona,
−
elektromagnetyczne – przepływ prądu wywołuje pole magnetyczne, pole magnetyczne
magnesuje ferromagnetyki (ciało wykazujące właściwości magnetyczne), które w wyniku
tego przyciągają lub odpychają się; przyciąganie wywołuje ruch,
−
elektrostatyczne – pole elektryczne wywołuje przyciąganie się płytek (rodzaj
kondensatora),
−
magnetostrykcyjne – pole magnetyczne wywołuje zmianę wymiarów materiału
ferromagnetycznego (zjawisko magnetostrykcyjne), tego typu głośniki stosowane są do
otrzymywania ultradźwięków,
−
piezoelektryczne – pole elektryczne wywołuje zmianę wymiarów materiału
piezoelektrycznego, stosowane w głośnikach wysokotonowych i ultradźwiękowych,
−
jonowe (bezmembranowe).
Ze względu na przenoszone pasmo częstotliwości głośniki dzieli się na:
−
niskotonowe (Subwoofery) od 20 Hz do 5 kHz,
−
ś
redniotonowe od 150 Hz do 10 kHz,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
42
−
szerokopasmowe od 70 Hz do 17 kHz,
−
wysokotonowe od 4 kHz.
NajwaŜniejszymi parametrami technicznymi głośnika są:
−
sposób działania,
−
pasmo przenoszenia,
−
wymiary,
−
maksymalna przenoszona moc sinusoidalna i muzyczna,
−
impedancja (opór) cewki głośnika.
Głośniki oznacza się kodem literowo cyfrowym określającym powyŜsze parametry.
Wzmacniacze
Wzmacniacz to układ elektroniczny, którego zadaniem jest wytworzenie na wyjściu
sygnału o wartości większej, proporcjonalnej do sygnału wejściowego. Dzieje się to kosztem
energii pobieranej z zewnętrznego źródła zasilania.
Wzmacniacze są budowane przy uŜyciu elementów aktywnych (niegdyś lamp elektronowych,
obecnie tranzystorów).
Ze względu na parametr sygnału, który jest wzmacniany, wzmacniacze dzielone są na:
−
wzmacniacze prądu (współczynnik wzmocnienia napięciowego równy jest 1),
−
wzmacniacze napięcia (współczynnik wzmocnienia prądowego równy jest 1),
−
wzmacniacze mocy (wzmacniane są równocześnie prąd i napięcie) – najczęściej
stosowane we wzmacniaczach akustycznych.
Ze względu na rodzaj wzmacnianego sygnału elektrycznego stosuje się podział:
−
wzmacniacze stałoprądowe,
−
wzmacniacze pasmowe – wzmacniają sygnał z zadanego zakresu częstotliwości,
−
wzmacniacze selektywne – zakres częstotliwości jest względnie wąski,
−
wzmacniacze szerokopasmowe.
NajwaŜniejszymi parametrami elektrycznymi wzmacniaczy są:
−
współczynnik wzmocnienia prądowego (stosunek prądu wyjściowego do prądu
wejściowego układu, wyraŜony w amperach na amper [A/A]); Ki[A / A] = Iwy / Iwe,
−
współczynnik wzmocnienia napięciowego (stosunek napięcia wyjściowego do napięcia
wejściowego układu, wyraŜony w woltach na wolt [V/V]); Ku[V / V] = Uwy / Uwe,
−
rezystancja (impedancja) wejściowa – określa jak bardzo wzmacniacz obciąŜa źródło
sygnału (im większa, tym lepiej),
−
rezystancja (impedancja) wyjściowa – określa jak duŜa część wzmocnionego sygnału
zostanie „stracona” w obwodach wzmacniacza (im mniejsza, tym lepiej),
−
pasmo przenoszonych częstotliwości,
−
stosunek sygnał/szum.
4.15.2.
Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Jaki jest podstawowy podział mikrofonów?
2.
Co cechuje mikrofony jako generatory energii elektrycznej?
3.
Według jakich kryteriów moŜna podzielić głośniki?
4.
Jakie są najwaŜniejsze parametry techniczne głośników?
5.
Według jakich kryteriów moŜna podzielić wzmacniacze?
6.
Jakie są najwaŜniejsze parametry elektryczne wzmacniaczy?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
43
4.15.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Znajdź w Internecie oraz zanotuj, (wykonaj notatkę oraz przykładowe rysunki) w jaki
sposób działają mikrofony kondensatorowe.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
wyszukać odpowiednią stronę www dotyczącą budowy oraz zasady działania mikrofonu
kondensatorowego,
2)
zanotować na jakiej zasadzie one działają,
3)
poprzeć zasadę działania rysunkami,
4)
zaprezentować wyniki pracy.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
zestaw komputerowy z łączem internetowym,
−
przybory do pisania i szkicowania,
−
model mikrofonu kondensatorowego.
Ćwiczenie 2
Wyszukaj na stronach www poglądowego rysunku przekroju głośnika dynamicznego,
opowiedz jak on działa.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
wyszukać w Internecie wiadomości dotyczących głośników dynamicznych,
2)
wyszukać rysunek z przekrojem głośnika dynamicznego, przeanalizować go,
3)
według informacji zamieszczonych na stronie www, sporządzić notatkę z zasady
działania tego głośnika,
4)
przedstawić wyniki pracy.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
zestaw komputerowy z łączem internetowym,
−
przybory do pisania i szkicowania,
−
model głośnika dynamicznego.
4.15.4.
Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
sklasyfikować mikrofony?
2)
sklasyfikować głośniki?
3)
sklasyfikować wzmacniacze?
4)
przedstawić zasadę działania mikrofonu kondensatorowego?
5)
przedstawić zasadę działania głośnika dynamicznego?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
44
4.16.
Zasady rozmieszczania mikrofonów w pomieszczeniach
4.16.1. Materiał nauczania
Przy rozmieszczeniu wykonawców i mikrofonów w pomieszczeniach naleŜy wziąć pod
uwagę wiele czynników: Ŝyczenia dyrygenta orkiestry, rodzaj audycji, charakter utworu,
zakres dynamiczny, rodzaj i wielkość zespołu, liczbę i typ instrumentów muzycznych,
właściwości akustyczne pomieszczenia, charakterystyki kierunkowości mikrofonów,
własności wykonawcze i głosowe wykonawców przed mikrofonem, moŜliwości systemu
nagłośnieniowego (np. ilość dostępnych kanałów audio w mikserze).
Po wybraniu odpowiedniego typu mikrofonu, właściwa technika wymaga jego
poprawnego
umiejscowienia.
Poprawne
umiejscowienie
polega
na
znalezieniu
„prawidłowego” kąta i odległości mikrofonu w stosunku do źródła dźwięku.
Wybranie szczególnego kąta ustawienia mikrofonu względem źródła wymaga znajomości
właściwości i promieniowania źródła, znajomości wpływu przedmiotów blisko źródła
i mikrofonu, i wreszcie znajomości właściwości kierunkowych samego mikrofonu.
Instrumenty muzyczne są zwykle złoŜone z wielu źródeł, kaŜde z innymi właściwościami
częstotliwościowymi i promieniowania. NaleŜy unikać ustawienia przedmiotów między
ź
ródłem i mikrofonem. Odbicia dźwięku od takich przedmiotów „podbarwiają” dźwięk
w sposób złoŜony, na który składa się: długość fali i czas jej przejścia do mikrofonu.
Odległość mikrofonu od źródła dźwięku jest często czynnikiem krytycznym
w definiowaniu jakości dźwięku. PoniewaŜ dźwięk promieniuje od źródła, zmniejsza się jego
intensywność, a przy wzrastającej odległości odpowiednio zmniejsza się sygnał wyjściowy
z mikrofonu. Aby uniknąć tych problemów z pogłosem, hałasem czy podmuchami wiatru,
umiejscowienie mikrofonu blisko źródła dźwięku jest dobrym rozwiązaniem.
Właściwe umiejscowienie i prawidłowy wybór mikrofonu moŜe okazać się jeszcze mało
wystarczającą techniką. MoŜe zaistnieć potrzeba uŜycia więcej niŜ tylko jednego mikrofonu.
W technice nagłaśniania powszechne jest stosowanie techniki wielomikrofonowej w celu
optymalnego nagłośnienia poszczególnych źródeł. Podstawowym powodem uŜywania
techniki wielomikrofonowej jest izolacja i kontrola poszczególnych źródeł dźwięku. Dobrym
przykładem jest uŜycie osobnych mikrofonów do ujmowania odgłosów publiczności. Innym,
jest wychwytywanie indywidualnych źródeł dźwięku w obrębie grupy.
Gdy uŜywa się mikrofonów o charakterystyce kardioidalnej, moŜna obniŜyć nieco
stosunek 3:1 poprzez ustawienie mikrofonów pod kątem, na zewnątrz od siebie, tak jak
pokazano na powyŜszym rysunku po lewej stronie. „Złe” usytuowanie mikrofonów moŜe
zniweczyć prawidłowe funkcjonowanie dobrego systemu dźwiękowego.
Kiedy dwa mikrofony muszą być uŜyte blisko siebie, wówczas aby uniknąć wielu
interferencji naleŜy umieścić ich wejścia jak najbliŜej siebie.
Głośniki systemu nagłaśniającego powinny być umieszczone z przodu i z boków grupy,
biorąc pod uwagę unikanie kierowania ich na bliskie powierzchnie odbijające. Dla uŜycia
przez wokalistów zalecane są mikrofony kardioidalne (z efektem zbliŜeniowym). Mikrofon
powinien być umieszczony na statywie lub trzymany w ręce, tak aby „martwy” punkt
kardioidy był skierowany na monitor sceniczny, który normalnie będzie umieszczony
z przodu przed wokalistą. Mikrofony wokalistów powinny być tego samego typu dla
uniknięcia potrzeby wyrównywania poziomu i korekcji barwy w mikserze. Dla instalacji
zewnętrznych powinna być uŜyta specjalna gąbka, jako ochrona przed wiatrem.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
45
4.16.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Co naleŜy wziąć pod uwagę przy rozmieszczeniu wykonawców i mikrofonów
w pomieszczeniach?
2.
Jakie są techniki ustawiania mikrofonów w pomieszczeniach?
3.
Co naleŜy zrobić, aby uniknąć wielu interferencji podczas uŜycia dwóch mikrofonów
obok siebie?
4.
Co moŜe chronić mikrofon podczas występów na zewnątrz?
4.16.3.
Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Określ, jakie są zalety, a jakie wady stosowania mikrofonów dynamicznych
i pojemnościowych w pomieszczeniach.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
przeanalizować jeszcze raz wiadomości dotyczące mikrofonów,
2)
odpowiedzieć na pytanie: jakie są zalety, a jakie wady stosowania mikrofonów
dynamicznych i pojemnościowych w pomieszczeniach?
3)
przedstawić wyniki swojej pracy.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
literatura z rozdziału 6.
Ćwiczenie 2
Zaproponuj rozstawienie mikrofonów dla małego zespołu muzycznego, który miałby
zagrać na sali gimnastycznej Twojej szkoły.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
przeanalizować zasady i sposoby podłączania mikrofonów w pomieszczeniach,
2)
zaproponować wykonanie nagłośnienia sali gimnastycznej Twojej szkoły,
3)
przedstawić wynik pracy.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
zestaw mikrofonów,
−
literatura z rozdziału 6.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
46
4.16.4.
Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
określić, co naleŜy wziąć pod uwagę przy rozmieszczeniu wykonawców
i mikrofonów w pomieszczeniach?
2)
wymienić techniki ustawiania mikrofonów w pomieszczeniach?
3)
określić, co naleŜy zrobić aby uniknąć wielu interferencji podczas uŜycia
dwóch mikrofonów obok siebie?
4)
określić, co moŜe chronić mikrofon podczas występów na zewnątrz?
5)
zaproponować
rozstawienie
mikrofonów
dla
małego
zespołu
muzycznego na sali gimnastycznej Twojej szkoły?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
47
4.17.
Systemy nagłaśniania i ich charakterystyka
4.17.1.
Materiał nauczania
Biorąc pod uwagę sposoby rozmieszczenia urządzeń głośnikowych, moŜna wyróŜnić
poniŜsze układy nagłaśniania.
Układ centralny – stosowany jest do nagłaśniania sal widowiskowych, audytoriów, sal
odczytowych itp.; urządzenia głośnikowe są zlokalizowane w jednej płaszczyźnie w pobliŜu
miejsca toczącej się akcji scenicznej; osie główne promieniowania kolumn w płaszczyźnie
poziomej powinny być skierowane w przybliŜeniu po przekątnej sali (sprzyja to prawidłowej
lokalizacja oryginalnego źródła dźwięku) oraz odpowiednio nachylone w płaszczyźnie
pionowej; gdy widownia posiada balkon moŜna umieścić kolumny jedna nad drugą, przy
czym dolne kolumny obsługują parter, górne zaś – wyŜsze partie widowni. Centralny układ
gwarantuje spójność wraŜeń optycznych i akustycznych odbieranych przez słuchacza. Unika
się tutaj wzrostu przestrzenności dźwięku spowodowanego róŜnymi czasami dojścia sygnału
od źródła do słuchacza. Ponadto taki układ zapewnia prawidłową lokalizację źródła dźwięku
i stosunkowo dobrą zrozumiałość oraz moŜliwość nagłaśniania w systemie stereofonicznym.
Dodatkową zaletą jest takŜe stosunkowo prosta instalacja. Główną wadą tego systemu jest
stosunkowo duŜa nierównomierność nagłaśniania.
Układ decentralny – kolumny głośnikowe są rozmieszczone równomiernie w całej
przestrzeni nagłaśnianej, dzięki czemu unika się większych wahań natęŜenia dźwięku
w róŜnych punktach sali; znaczna ilość głośników jest zwykle instalowana w suficie
pomieszczenia; z uwagi na wysokość zawieszenia głośników układ ten jest stosowany
w pomieszczeniach niskich i długich oraz w salach o złej akustyce i duŜym czasie pogłosu;
w przypadku umieszczenia oryginalnego źródła dźwięku w nagłaśnianym pomieszczeniu
moŜe wystąpić nieprawidłowa jego lokalizacja, gdyŜ fala dźwiękowa pochodząca
z
najbliŜszego głośnika dobiegnie szybciej do słuchacza niŜ fala bezpośrednia od źródła
oryginalnego; układ stosowany jest w instalacjach przeznaczonych do celów informacyjnych
(np. dworce kolejowe, hale sportowe, domy towarowe itp.).
Układ strefowy – głośniki są umieszczone w poszczególnych strefach, na które zostało
podzielone całe pomieszczenie, przy czym kaŜdy głośnik ma nagłośnić jedną strefę; między
poszczególnymi grupami głośników w strefach wprowadza się odpowiednio dobrane
opóźnienia czasowe; strefa połoŜona najdalej od sceny ma największy czas opóźnienia,
natomiast przestrzeń znajdująca się w bezpośrednim sąsiedztwie estrady nie podlega na ogół
nagłośnieniu albo przeznacza się na nie osobne głośniki przekazujące dźwięk bez opóźnienia
czasowego. Układ strefowy stosuje się tam, gdzie nie jest wymagana lokalizacja dźwięku
przez słuchacza. Przy stosowaniu tego systemu jest duŜe niebezpieczeństwo wystąpienia echa.
Uniknięcie tego efektu jest moŜliwe jedynie poprzez zwiększenie wzajemnej odległości
między głośnikami, co prowadzi do powstania obszarów nienagłośnionych. System ten
stosuje się przewaŜnie na przestrzeniach otwartych.
4.17.2.
Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Jak moŜna podzielić systemy nagłaśniania?
2.
Jakie zalety posiada system centralny?
3.
Gdzie stosowany jest układ decentralny?
4.
Kiedy najczęściej stosowany jest system strefowy?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
48
4.17.3.
Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Korzystając z literatury, przedstaw wady i zalety systemu centralnego i systemu
rozproszonego nagłaśniania pomieszczeń.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
przeanalizować materiał nauczania oraz odpowiedni dział w ksiąŜce,
2)
wypisać wady i zalety zadanych systemów,
3)
przedstawić wyniki pracy.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
literatura z rozdziału 6,
−
kartka papieru i przybory do pisania.
Ćwiczenie 2
Znając wady i zalety systemów centralnego i rozproszonego, zaproponuj oraz wykonaj
system nagłośnienia w sali gimnastycznej Twojej szkoły.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś
1)
zaproponować oraz wykonać system nagłośnienia sali gimnastycznej,
2)
zaprezentować wynik swojej pracy.
WyposaŜenie stanowiska
−
literatura z rozdziału 6,
−
zestaw głośników do nagłośnienia sali gimnastycznej.
4.17.4.
Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
określić, jak moŜna podzielić systemy nagłaśniania?
2)
wymienić zalety systemu centralnego?
3)
wskazać, gdzie stosowany jest układ decentralny?
4)
powiedzieć, kiedy stosowany jest system strefowy?
5)
zaproponować i wykonać najodpowiedniejszy system nagłośnienia sali
gimnastycznej Twojej szkoły?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
49
4.18.
Zasady łączenia kolumn i wzmacniaczy
4.18.1.
Materiał nauczania
System Bi-wiring
JeŜeli połączy się przewodem wzmacniacz z kolumnami, to prąd płynący przez
pojedynczy kabel zasila tak delikatny głośnik wysokotonowy jak i głośnik(i) średnio-
niskotonowy. Aby odseparować te sygnały od siebie, wielu producentów proponuje w swych
kolumnach rozdzielenie sekcji wysokotonowej od nisko-średniotonowej. Czynią to, budując
zwrotnicę o specjalnej konstrukcji. Z tyłu kolumn (rys. 11) widzimy więc dwie pary zacisków
połączonych specjalnymi złoconymi blaszkami lub kawałkiem grubego przewodu. Gdy
zostaną odkręcone zaciski i zdęte zwory, będzie moŜna zasilać niezaleŜnie głośnik
wysokotonowy i niskotonowy dwoma róŜnymi parami przewodów. JeŜeli te przewody,
z jednej strony przyłączone zostaną do 4 zacisków kolumny, a z drugiej złączone razem
i włoŜone do zacisków wzmacniacza, (niektóre wzmacniacze mają nawet podwójne gniazda
wyjściowe, chociaŜ nie jest to konieczne) otrzyma się połączenie, które nazywa się bi-wiring.
Wiele osób w tym momencie zapyta: „Jakim cudem to ma działać i co to da?” OtóŜ zasada
jest prosta: tak jak z jednego gniazdka moŜna zasilać wiele niezaleŜnych odbiorników (np.
Ŝ
elazko, telewizor, nocną lampkę) tak i wyjście wzmacniacza jest takim „gniazdkiem”
z którego moŜna niezaleŜnie zasilać głośniki.
Rys. 9. Podłączenie kolumn i wzmacniacza w systemie Bi-wiring
Uzyskuje się przez to dobre rozdzielenie głośnika basowego, który pobiera duŜy prąd, od
wraŜliwego na zakłócenia głośnika wysokotonowego. Zaletą takiego rozwiązania jest jeszcze
to, Ŝe moŜna stosować róŜne przewody. Stosowanie bi-wiringu z reguły poprawia bas, (więcej
prądu), a w zakresie średnich i wysokich tonów polepsza ich szczegółowość oraz precyzję
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
50
stereofonii, i dzięki zmniejszeniu modulacji pomiędzy poszczególnymi składowymi sygnału
płynącego w pojedynczym kablu. Dzięki róŜnym kablom moŜna zmienić teŜ nieco
charakterystykę i barwę dźwięku na bardziej odpowiadającą (tutaj mogą pomóc tylko
eksperymenty z doborem róŜnych kabli).
Rys. 10. Podłączenie kolumn i wzmacniacza w systemie Bi-amping
Drugim sposobem łączenia kolumn ze wzmacniaczem jest tzw. Bi-amping.
JeŜeli dysponuje się przedwzmacniaczem i dwoma końcówkami mocy, lub do wzmacniacza
zintegrowanego dokupi się dodatkowo samą końcówkę mocy (integra powinna posiadać
moŜliwość rozdzielenia przedwzmacniacza od końcówki, tzw. wyjście pre-out), będzie moŜna
zasilać dwoma oddzielnymi przewodami głośniki – basowy i wysokotonowy z dwóch róŜnych
końcówek mocy. Nie moŜna uŜyć tzw. pętli magnetofonowej z tego względu, iŜ wyjście to nie
jest regulowane. Połączenia moŜna dokonać na dwa sposoby: „pionowo” i „poziomo”.
Połączenie „pionowe” oznacza, Ŝe kaŜdy wzmacniacz obsługuje jedną kolumnę. Wymaga to
jednak wejścia – wyjścia na końcówce mocy, lub specjalnie skonstruowanych tzw.
przejściówki. Połączenie „poziome” (rys. 12) oznacza, Ŝe jeden ze wzmacniaczy obsługuje
głośniki nisko-średniotonowe w obu kolumnach, a drugi tylko wysokotonowe. Co moŜna
uzyskać w zamian? Zwiększenie (podwojenie) mocy zestawu, co przy mocnych kolumnach
gra
niebagatelną
rolę.
Zasilanie
głośników
ś
rednio-niskotonowych
oddzielnym
wzmacniaczem poprawia dynamikę i bas. Przy zasilaniu wysokich tonów oddzielnym
wzmacniaczem poprawie ulega tak stereofonia, jak dokładność i szczegółowość tych tonów.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
51
NaleŜy pamiętać o prawidłowym podłączeniu kabli (plus do plusa, minus do minusa), by
nie uległy uszkodzeniu kolumny lub wzmacniacz. Złączki na zaciskach kolumn muszą być
ś
ciągnięte!
Wzmacniacze powinny posiadać jednakową sprawność – najlepiej Ŝeby były to jednakowe
modele jednego producenta. Szczególnie jest to waŜne przy połączeniu „pionowym”, ze
względu na zasilanie kaŜdej kolumny z innego.
wzmacniacza.
4.18.2.
Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Jakie są systemy łączenia kolumn ze wzmacniaczami?
2.
Co charakteryzuje podłączenie kolumn ze wzmacniaczem w Bi-wiring?
3.
Co charakteryzuje podłączenie kolumn ze wzmacniaczem w Bi-amping?
4.
O czym naleŜy pamiętać podczas łączenia kolumn ze wzmacniaczem?
4.18.3.
Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Dokonaj prawidłowego połączenia zestawu kolumn według sposobu Bi –wiring.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
przeanalizować treść materiału nauczania dotyczącą podłączania kolumn i wzmacniaczy,
2)
podłączyć kolumny i wzmacniacz w prawidłowy zestaw,
3)
zaprezentować wynik pracy.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
zestaw kolumn,
−
wzmacniacz,
−
przewody przyłączeniowe.
Ćwiczenie 2
Dokonaj prawidłowego połączenia zestawu kolumn według sposobu Bi –amping.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
przeanalizować treść materiału nauczania dotyczącą podłączania kolumn i wzmacniaczy,
2)
podłączyć kolumny i wzmacniacz w prawidłowy zestaw,
3)
zaprezentować wynik pracy.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
zestaw kolumn,
−
wzmacniacz,
−
przewody przyłączeniowe.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
52
4.18.4.
Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
określić, jakie są systemy łączenia kolumn ze wzmacniaczem?
2)
określić, co charakteryzuje podłączenie kolumn ze wzmacniaczem
w Bi-wiring?
3)
określić, co charakteryzuje podłączenie kolumn ze wzmacniaczem
w Bi-amping?
4)
określić, o czym naleŜy pamiętać podczas łączenia kolumn ze
wzmacniaczem?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
53
4.19.
Obsługa stołu mikserskiego
4.19.1.
Materiał nauczania
Mikser stanowi podstawowy element kaŜdego systemu nagłaśniania, pozwalając na
sterowanie sygnałami audio pochodzącymi z mikrofonów oraz wejść liniowych i wysyłanie
ich kombinacji (miksu) na wyjścia, podłączone zwykle do wejść wzmacniaczy operacyjnych.
Inaczej ujmując moŜna powiedzieć, Ŝe mikser jest urządzeniem pozwalającym spoić w całość
dźwięk z wielu źródeł, wpływać na jego parametry takie jak uwypuklenie lub stłumienie
określonych zakresów częstotliwości, wprowadzenie efektów brzmieniowych (np. pogłosu, itp.).
Pojęcie miksera jest bardzo szerokie i moŜe zasadniczo odnosić się do:
−
mikserów estradowych (nagłośnieniowych), wśród których kolejny stopień podziału to
miksery frontowe oraz miksery odsłuchu,
−
mikserów studyjnych (montaŜowych),
−
mikserów emisyjnych (radio i TV),
−
mikserów dla DJ,
−
mikserów radiowęzłowych, konferencyjnych,
−
mikserów stanowiących wyposaŜenie innego sprzętu (np. zawarty w karcie dźwiękowej
komputera, instrumencie muzycznym itp.).
Kolejnym, bardzo istotnym kryterium podziału jest technologia przetwarzania sygnału
w mikserze – miksery analogowe i cyfrowe. Obecność cyfrowego procesora efektowego nie
wpływa na kwalifikację miksera jako urządzenia analogowego.
DuŜe miksery estradowe budowane są zwykle w postaci stołu.
4.19.2.
Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Czym jest mikser?
2.
Jakie wyróŜniamy miksery?
3.
Jak dzielimy miksery ze względu na technologię przetwarzania sygnału?
4.19.3.
Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Mając do dyspozycji stół mikserski oraz zestaw głośników, dokonaj ich prawidłowego
podłączenia.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
zapoznać się z zasadami łączenia miksera z głośnikami,
2)
połączyć w prawidłowy sposób głośniki ze stołem mikserskim,
3)
przedstawić wynik zadania.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
instrukcja obsługi stołu mikserskiego,
−
stół mikserski,
−
zestaw głośników.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
54
Ćwiczenie 2
Mając do dyspozycji stół mikserski oraz zestaw głośników i mikrofonów, dokonaj ich
prawidłowego podłączenia oraz nagraj dźwięk.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś
1)
zapoznać się z zasadami łączenia miksera z głośnikami,
2)
połączyć w prawidłowy sposób głośniki ze stołem mikserskim,
3)
nagrać dźwięk i go odtworzyć,
4)
przedstawić wynik zadania.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
instrukcja obsługi stołu mikserskiego,
−
stół mikserski,
−
zestaw głośników,
−
zestaw mikrofonów.
4.19.4.
Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
określić ,czym jest mikser?
2)
dokonać klasyfikacji mikserów?
3)
podłączyć głośniki do stołu mikserskiego?
4)
podłączyć głośniki i mikrofony do stołu mikserskiego oraz nagrać
i odtworzyć dźwięk?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
55
4.20.
Przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ochrony
przeciwpoŜarowej obowiązujące podczas obsługi sprzętu
elektroakustycznego
4.20.1.
Materiał nauczania
Urządzenia elektroakustyczne to wszystkie urządzenia i elementy instalacji elektrycznej
przeznaczone do wytwarzania, przekształcenia, rozdziału lub wykorzystania fal akustycznych.
Są nimi np. stoły mikserskie, wzmacniacze, mikrofony i róŜnego rodzaju odbiorniki.
Ochrona przeciwporaŜeniowa to zespół środków technicznych zapobiegający
poraŜeniom prądem elektrycznym w normalnych i zakłóceniowych warunkach przy sprzęcie
elektroakustycznym;
Ogólne zasady związane z eksploatacją urządzeń elektroakustycznych:
1)
urządzenie musi spełniać wymagania bezpieczeństwa i higieny pracy określone
w Polskich Normach i właściwych przepisach dotyczących projektowania, budowy oraz
eksploatacji przez cały okres uŜytkowania,
2)
eksploatacji urządzeń i instalacji elektrycznych mogą dokonywać wyłącznie osoby
odpowiednio przeszkolone o sprawdzonych okresowo kwalifikacjach,
3)
naleŜy
stosować
urządzenia wyposaŜone w instalacje zabezpieczone przed
przeciąŜeniem,
4)
nie dokonywać Ŝadnych prac serwisowych przy urządzeniu pod napięciem, przestrzegać
przepisów o stosowaniu szczelnej instalacji elektrycznej i osprzętu w pomieszczeniach
wilgotnych oraz tam, gdzie występują gazy i płyny łatwopalne,
5)
urządzenia
elektroakustyczne
powinny
posiadać
stosowane
zabezpieczenia
przeciwporaŜeniowe tj. przed dotykiem bezpośrednim i pośrednim,
6)
urządzenia powinny posiadać zabezpieczenia przed przepięciami łączeniowymi
i atmosferycznymi,
7)
naleŜy stosować się do szczegółowej instrukcji eksploatacji sprzętu elektroakustycznego,
8)
naleŜy stosować wymagane środki ochrony indywidualnej.
Przy eksploatacji sprzętu elektroakustycznego zabrania się:
−
podejmowania pracy osobom nieuprawnionym,
−
uŜytkowania sprzętu elektroakustycznego niezgodnie z wymaganiami bezpieczeństwa
poraŜeniowego, poŜarowego i wybuchowego oraz instalacji prowizorycznych,
−
stosowania
prowizorycznych
napraw
(bezpieczników)
przy
obsłudze
sprzętu
elektroakustycznego,
−
przekraczania określonych parametrów pracy sprzętu elektroakustycznego określonych
w dokumentacji techniczno-eksploatacyjnej lub instrukcji obsługi,
−
stosowania sprzętu elektroakustycznego bez waŜnych i wymaganych przeglądów
i pomiarów spełniających wymagania techniczno eksploatacyjne,
−
uŜytkowania sprzętu elektroakustycznego niesprawnego technicznie,
−
pozostawiania swobodnego dostępu do sprzętu elektroakustycznego osobom postronnym,
−
pozostawiania bez dozoru sprzętu elektroakustycznego pracującego.
W przypadku stwierdzenia nieprawidłowej pracy sprzętu elektroakustycznego lub złego
stanu instalacji elektrycznej urządzenia, instalację elektryczną trzeba odłączyć od zasilania
i zabezpieczyć przed ponownym załączeniem. Wszelkie nieprawidłowości w pracy urządzenia
i instalacji elektrycznej naleŜy zgłaszać swemu przełoŜonemu odpowiedzialnemu za
eksploatację.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
56
Ochrona przeciwpoŜarowa polega na realizacji przedsięwzięć mających na celu ochronę
Ŝ
ycia, zdrowia, mienia lub środowiska przed poŜarem lub innym miejscowym zagroŜeniem
poprzez:
−
zapobieganie powstawaniu i rozprzestrzenianiu się poŜaru lub innego miejscowego
zagroŜenia,
−
zapewnienie sił i środków do zwalczania poŜaru lub innego miejscowego zagroŜenia,
−
prowadzenie działań ratowniczych.
Zasady ochrony przeciwpoŜarowej obowiązujące w danym zakładzie ustala pracodawca
na podstawie Rozporządzenia MSWiA z dnia 21.04.2006 r. w sprawie ochrony
przeciwpoŜarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów po wcześniejszym ich
uzgodnieniu z Państwową StraŜą PoŜarną. W zasadach tych określa: rodzaje występujących
zagroŜeń poŜarowych, czynności zabronione i obowiązki w zakresie ochrony
przeciwpoŜarowej.
KaŜdy, kto zauwaŜy poŜar w obiekcie zobowiązany jest:
−
powiadomić bezpośredniego przełoŜonego,
−
powiadomić osoby bezpośrednio zagroŜone i przystąpić do akcji ratowniczej lub
ewakuacji.
Dozorca lub osoba z Kierownictwa w przypadku otrzymania informacji o poŜarze
zobowiązani są:
−
powiadomić Państwową StraŜ PoŜarną – tel. alarmowy – 998 lub 112,
−
powiadomić właściciela obiektu tel.: ..............................,
−
zachować spokój i przystąpić do organizacji akcji ratowniczo gaśniczej.
Po uzyskaniu telefonicznego połączenia ze straŜą poŜarną 998 lub 112, wyraźnie podać:
−
gdzie się pali: dokładny adres, nazwę instytucji, piętro,
−
co się pali: np. hala produkcyjna,
−
czy istnieje zagroŜenie Ŝycia ludzkiego,
−
numer telefonu, z którego się alarmuje oraz swoje nazwisko i imię,
−
po otrzymaniu odpowiedzi, Ŝe zgłoszenie zostało przyjęte, odłoŜyć słuchawkę.
4.20.2.
Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.
Jakie są zasady związane z eksploatacją sprzętu elektroakustycznego?
2.
Jakie znasz ogólne zasady bezpiecznej eksploatacji sprzętu elektroakustycznego?
3.
Czym się zajmuje ochrona przeciwpoŜarowa?
4.
Jaka jest kolejność czynności podczas alarmowania straŜy poŜarnej
4.20.3.
Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Zaproponuj przebieg akcji ratunkowej osoby, która uległa poraŜenia prądem
elektrycznym podczas obsługi stołu mikserskiego.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
zapoznać się z instrukcją bhp przy ratowaniu osób poraŜonych prądem elektrycznym oraz
udzielaniu pierwszej pomocy,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
57
2)
zorganizować stanowisko do wykonania ćwiczenia,
3)
zastosować się do poleceń zawartych w instrukcji,
4)
uwolnić poraŜonego spod napięcia,
5)
rozpoznać stan poszkodowanego,
6)
rozpocząć akcję ratowniczą,
7)
wykonywać czynności krok po kroku, działać szybko, sprawnie bez paniki,
8)
dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
stół mikserski,
−
narzędzia z izolowanymi rękojeściami,
−
materiały izolacyjne: suche drewno, tekstylia, tworzywo sztuczne itp.,
−
apteczka pierwszej pomocy,
−
materac gimnastyczny,
−
manekin,
−
instrukcja BHP przy ratowaniu osób poraŜonych prądem elektrycznym oraz udzielaniu
pierwszej pomocy.
Ćwiczenie 2
Opisz sposób powiadomienia straŜy poŜarnej w przypadku zauwaŜenia poŜaru.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1)
zapoznać się z instrukcją postępowania na wypadek powstania poŜaru,
2)
wykonać czynności krok po kroku, w taki sposób jak zapisane są one w instrukcji,
3)
dokonać oceny poprawności wykonania ćwiczenia.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
−
instrukcja postępowania na wypadek powstania poŜaru,
−
stanowisko z aparatem telefonicznym,
−
kartka papieru i przybory do pisania.
4.20.4.
Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
określić,
jakie
są
zasady
związane
z
eksploatacją
sprzętu
elektroakustycznego?
2)
określić, jakie znasz ogólne zasady bezpiecznej eksploatacji sprzętu
elektroakustycznego?
3)
określić, czym się zajmuje ochrona przeciwpoŜarowa?
4)
udzielić pomocy osobie poraŜonej prądem elektrycznym?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
58
5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ
INSTRUKCJA DLA UCZNIA
1.
Przeczytaj uwaŜnie instrukcję.
2.
Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3.
Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4.
Test zawiera 21 zadań. Do kaŜdego zadania dołączone są 4 moŜliwości odpowiedzi.
Tylko jedna jest prawidłowa.
5.
Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce
znak X. W przypadku pomyłki naleŜy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie
ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.
6.
Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
7.
Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, odłóŜ rozwiązanie na później
i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.
8.
Na rozwiązanie testu masz 45 min.
Powodzenia!
ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH
1.
Ucho
a)
odbiera fale dźwiękowe i przekształca je w drgania mechaniczne, a drgania
w impulsy nerwowe.
b)
odbiera fale dźwiękowe i przekształca je w impulsy nerwowe, a impulsy w drgania
mechaniczne.
c)
tworzy fale dźwiękowe i przekształca je w impulsy nerwowe.
d)
zbudowane jest z chrząstek i mięśni.
2.
Podczas spokojnego milczenia wiązadła głosowe są
a)
zamknięte, a powietrze nie przepływa.
b)
rozsunięte, powietrze swobodnie przepływa.
c)
na przemian rozwierają się i zamykają.
d)
drgają.
3.
Jedną z części składowych ucha środkowego jest
a)
przewód słuchowy.
b)
ś
limak.
c)
młoteczek, kowadełko, strzemiączko.
d)
przedsionek.
4.
Ucho ludzkie rejestruje fale w zakresie częstotliwości
a)
do 20 Hz.
b)
20 Hz – 20 kHz.
c)
powyŜej 20 kHz.
d)
5–130 dB.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
59
5.
Rodzajem hałasu jest hałas
a)
tylko przemysłowy.
b)
tylko osiedlowy.
c)
kolejowy i komunikacyjny.
d)
przemysłowy i osiedlowy.
6.
Fale akustyczne naleŜą do fal
a)
podłuŜnych mechanicznych.
b)
stojących.
c)
płaskich.
d)
poprzecznych.
7.
Fale akustyczne nie rozchodzą się w
a)
gazach.
b)
cieczach.
c)
próŜni.
d)
ciałach stałych.
8.
Prędkość rozchodzenia się fali dźwiękowej w powietrzu to
a)
317 m/s.
b)
130 dB.
c)
331 m/s.
d)
200 Hz.
9.
Interferencja fal akustycznych to inaczej
a)
odbicie fal.
b)
ugięcie fal.
c)
pogłos.
d)
nakładanie się na siebie co najmniej dwóch fal.
10.
Efekt dudnienia moŜna uzyskać przy
a)
równoczesnym uderzeniu dwóch sąsiednich klawiszy pianina.
b)
tupaniu nogą o podłogę.
c)
graniu melodii na gitarze.
d)
uderzaniu w pudło rezonansowe gitary.
11.
Niektóre zwierzęta wykorzystują ultradźwięki do nawigacji w przestrzeni, są to
a)
tylko nietoperze.
b)
tylko psy.
c)
tylko pewne gatunki ryb.
d)
nietoperze i pewne gatunki ryb.
12.
Infradźwięki to dźwięki o częstotliwości
a)
powyŜej 20 kHz.
b)
poniŜej 20 Hz.
c)
20 Hz – 20kHz.
d)
powyŜej 20 Hz.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
60
13.
Echo to
a)
dźwięk odbity od przeszkody.
b)
dźwięk stojący.
c)
fala kulista.
d)
ultradźwięki.
14.
Terminem związanym z akustyką pomieszczeń jest
a)
tylko pochłanianie dźwięku.
b)
tylko czas pogłosu.
c)
tylko izolacyjność akustyczna pomiędzy pomieszczeniami.
d)
pochłanianie
dźwięku,
czas
pogłosu,
izolacyjność
akustyczna
pomiędzy
pomieszczeniami.
15.
Materiały pochłaniające dźwięk
a)
odbijają dźwięk.
b)
zatrzymują dźwięk w środku.
c)
zmniejszają czas pogłosu.
d)
nie mają wpływu na jakość dźwięku w pomieszczeniu.
16.
Mikrofon przetwarza
a)
sygnał elektryczny na fale dźwiękowe.
b)
fale dźwiękowe na sygnał elektryczny.
c)
fale dźwiękowe na fale akustyczne.
d)
sygnał elektryczny na fale stojące.
17.
Podczas rozmieszczania mikrofonów w pomieszczeniu naleŜy wziąć pod uwagę
a)
tylko Ŝyczenia dyrygenta zespołu.
b)
tylko liczbę i typ instrumentów muzycznych.
c)
tylko właściwości akustyczne pomieszczenia.
d)
Ŝ
yczenia dyrygenta zespołu, liczbę i typ instrumentów muzycznych, właściwości
akustyczne pomieszczenia.
18.
Przy systemie nagłaśniania decentralnym kolumny głośnikowe są
a)
rozmieszczone równomiernie w całej przestrzeni nagłaśnianej.
b)
rozmieszczane tylko z tyłu pomieszczenia nagłaśnianego.
c)
rozmieszczane w szczególnych strefach, na które podzielone zostało pomieszczenia.
d)
zlokalizowane w jednej płaszczyźnie w pobliŜu miejsca toczącej się akcji scenicznej.
19.
Wzmacniacz ma za zadanie
a)
wytworzenie na wyjściu sygnału o wartości równej sygnałowi na wejściu.
b)
wytworzenie na wyjściu sygnału o wartości większej, proporcjonalnej do sygnału
wejściowego.
c)
wytworzenie na wejściu sygnału o wartości równej sygnałowi na wyjściu.
d)
wytworzenie na wejściu sygnału o wartości mniejszej niŜ sygnał na wyjściu.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
61
20.
RozróŜnia się miksery
a)
tylko analogowe.
b)
tylko cyfrowe.
c)
akustyczne.
d)
analogowe i cyfrowe.
21.
Przy udzielaniu pierwszej pomocy osobom poraŜonym prądem elektrycznym w pierwszej
kolejności naleŜy
a)
opatrzyć powstałe zranienia.
b)
odłączyć poszkodowanego od źródła prądu.
c)
zastosować sztuczne oddychanie.
d)
zastosować masaŜ serca.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
62
KARTA ODPOWIEDZI
Imię i nazwisko ................................................................................................
Planowanie nagłośnienia pomieszczeń
Zakreśl poprawną odpowiedź.
Nr
zadania
Odpowiedź
Punkty
1
a
b
c
d
2
a
b
c
d
3
a
b
c
d
4
a
b
c
d
5
a
b
c
d
6
a
b
c
d
7
a
b
c
d
8
a
b
c
d
9
a
b
c
d
10
a
b
c
d
11
a
b
c
d
12
a
b
c
d
13
a
b
c
d
14
a
b
c
d
15
a
b
c
d
16
a
b
c
d
17
a
b
c
d
18
a
b
c
d
19
a
b
c
d
20
a
b
c
d
21
a
b
c
d
Razem:
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
63
6.
LITERATURA
1.
Everest Alton F.: Podręcznik akustyki. Wydawnictwo Sonia Draga, Katowice 2004
2.
Miszczak S.: Urządzenia elektroakustyczne. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności,
Warszawa 1964
3.
Sztekmiler A.: Podstawy nagłaśniania i realizacji nagrań. Podręcznik dla akustyków,
Warszawa 1999
4.
Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Socjalnej z dnia 26 września 1997 r.
z późniejszymi zmianami w sprawie ogólnych przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy.
Dz. U. 2003 nr 169 poz.1650, tekst ujednolicony
5.
Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 21 kwietnia
2006 r. w sprawie ochrony przeciwpoŜarowej budynków, innych obiektów budowlanych
i terenów. Dz. U. 2006 nr 80 poz. 563