Zobrazenie zdroja stránky Zvuk

'''Zvuk''' je každé pozdĺžne [[mechanické vlnenie]] v látkovom prostredí, ktoré je schopné vyvolať v ľudskom [[ucho|uchu]] sluchový vnem. [[Frekvencia]] tohto vlnenia leží približne v rozsahu 20 [[Hertz (jednotka)|Hz]] až 20 000 Hz (ojedinele od 16 Hz<ref>{{Citácia knihy
| priezvisko = Javorka
| meno = Kamil
| odkaz na autora = Kamil Javorka 
| spoluautori = a kol.
| titul = Lekárska fyziológia : učebnica pre lekárske fakulty
| miesto = Marin
| vydavateľ = [[Vydavateľstvo Osveta|Osveta]]
| rok = 2001
| isbn = 80-8063-023-2
| počet strán = 679
| strany = 498
}}</ref>), mimo týchto hraníc človek zvuk nevníma. V širšom zmysle je možné považovať za zvuk aj vlnenie mimo tohto rozsahu, teda [[infrazvuk]] a [[ultrazvuk]].

'''Zvuk''' je teda časť [[spektrum|spektra]] [[mechanické vlnenie|mechanického vlnenia]] [[vzduch]]u, ktorú je schopný vnímať [[človek]]; v širšom ponímaní, ktorú je schopný vnímať [[živočích]].<br />
Z hľadiska hraníc ľudského vnímania zvuk s frekvenciou nižšou než 16 Hz (ktorý počuje napr. [[slon]]) nazývame [[infrazvuk]]. Zvuk s frekvenciou vyššou ako 20 kHz (ktorý počujú napr. [[bezkosticovce|delfín]] alebo [[netopiere (rad)|netopiere]] - až do frekvencií okolo 150 kHz) nazývame [[ultrazvuk]].

Už podľa [[Aristoteles|Aristotela]] je zvuk druh pohybu vzduchu; zvuk je podľa neho dvojaký, a síce [[skutočný zvuk]] a [[možný zvuk]].

== Vznik a šírenie zvuku ==
Zvuk vzniká [[kmitanie|kmitaním]] hmoty, ktorá toto kmitanie odovzdáva hmotným časticiam v prostredí, ktoré ho obklopuje napr. vzduchu, vode, kovu atď. Vo vzduchu nastáva zhusťovanie a zrieďovanie častíc, ktoré postupujú ako zvuková vlna rýchlosťou, ktorú označujeme [[rýchlosť zvuku|rýchlosťou zvuku]]. Počet týchto zhustení a zriedení za sekundu sa nazýva [[frekvencia (fyzika)|frekvencia]] (staršie označenie kmitočet). Zvuk sa šíri jedine v hmotnom prostredí. Z toho vyplýva, že vo [[vákuum|vákuu]] nemôže nastať šírenie zvuku, pretože vákuum neobsahuje žiadne hmotné častice.

=== Rýchlosť šírenia zvuku ===
Rýchlosť šírenia zvuku závisí na fyzikálnom stave prostredia, v ktorom sa šíri. Pre vzduch s atmosférickým tlakom 1 013,25 hPa v nulovej nadmorskej výške pri teplote 20 °C je rýchlosť šírenia zvuku c = {{m|343|m}}/s

:Medzi ''frekvenciou'', ''rýchlosťou šírenia zvuku'' a ''vlnovou dĺžkou zvukovej vlny'' platí vzťah:

::<math>\lambda = \frac{c}{f} \quad [m; m/s; Hz]</math>

Rýchlosť šírenia zvuku teda závisí od tlaku, teploty, hustoty a vlhkosti vzduchu (zmena o {{m|0,5|m}}/s pri zmene relatívnej vlhkosti 0 až 100%). Príklady rýchlosti šírenia zvuku v látkach: [[Vzduch]] {{m|340|m}}/s, [[Voda]] {{m|1500|m}}/s, [[Betón]] {{m|1700|m}}/s, [[Ľad]] {{m|3200|m}}/s, [[Oceľ]] {{m|5000|m}}/s, [[Sklo]] {{m|5200|m}}/s. Hustejšie látky vedú zvuk rýchlejšie.

=== Zdroj zvuku ===
Zdroj zvukového vlnenia sa nazýva [[zdroj zvuku]] a prostredie, v ktorom sa vlnenie [[Šírenie zvuku|šíri]], nazývame vodič zvuku. Vodič zvuku, obvykle [[vzduch]], sprostredkuje spojenie medzi zdrojom zvuku a prijímačom (detektorom), ktorým je obvykle ucho alebo technické zariadenia (mikrofón). Zvuky sa šíria v každom hmotnom prostredí, napr. aj [[voda|vodou]] a pevnými látkami. Podľa schopnosti látky viesť, resp. pohlcovať zvuk hovoríme o dobrých a zlých vodičoch zvuku.

Zdrojom zvuku je kmitajúce teleso. Záleží však aj na jeho schopnosti tento zvuk odovzdať (preniesť) na okolité prostredie. Dôležitou vlastnosťou je tvar telesa a tvar jeho okolia. Struna napnutá medzi dvoma pevnými bodami telesa s veľkou [[hmotnosť]]ou nie je dobrý zdroj zvuku, pretože pri kmitaní struny vzniká pretlak v smere jej pohybu, ale súčasne i podtlak na opačnej strane. Vzniká [[akustický skrat]]. Preto sa v strunových nástrojoch používa rezonančná doska, ktorá je v skutočnosti zdrojom zvuku gitary.

Zdrojom zvuku sú okrem telies s vlastným kmitaním aj umelé zdroje, ktoré kmitajú tzv. vynúteným kmitaním ([[reproduktor]], [[hlasivky]], krídelká [[svrček domáci|svrčka]] a pod.)

=== Zvuk z hľadiska vnímania ===
Zvuky (z hľadiska človeka a jeho vnímania) môžeme rozdeliť na ''hudobné'' ([[tón]]y) a ''nehudobné'' ([[hluk]]y). Tóny vznikajú pri pravidelnom, [[Periodický pohyb|periodicky sa opakujúcom]] kmitaní. Pri počuvaní vzniká v mozgu dojem určitej výšky, preto sa tóny používajú v [[Hudba|hudbe]]. Zdrojom hudobných zvukov môžu byť okrem hlasiviek aj rôzne hudobné nástroje. Hlukom označujeme nepravidelné vlnenie, vznikajúce ako zložité nepravidelné kmitanie telies. Rozdiel medzi tónmi a hlukom je malý a súvisí s ponímaním zvuku jednotlivcom.

=== Parametre zvuku ===
Každý zvuk sa vyznačuje svojou fyzikálnou [[Hladina intenzity zvuku|hladinou intenzity zvuku]] meranou v [[decibel|decibeloch (dB)]] a fyziologickou hladinou [[Hlasitosť|hlasitosti]], čo je to isté avšak ľudské ucho vníma intenzitu rôzne v závislosti od frekvencie. Ako začiatkom stupnice: 0 dB sa používa prah počuteľnosti pre tón s frekvenciou 1 kHz. Decibel je pomerná jednotka závislá na tom kde sa zvolí jej začiatok. V sústave SI je preto jednotka intenzity zvuku absolútna ''watt na meter štvorcový'' (W∙m<sup>–2</sup>) teda podiel akustického tlaku na plochu.<ref>{{Citácia elektronického dokumentu|titul=ELUC|url=https://eluc.kr-olomoucky.cz/verejne/lekce/1672|vydavateľ=eluc.kr-olomoucky.cz|dátum prístupu=2020-04-05|url archívu=https://web.archive.org/web/20200921192050/https://eluc.kr-olomoucky.cz/verejne/lekce/1672|dátum archivácie=2020-09-21}}</ref> Akustický tlak je úmerný výkonu a výkon je kvadraticky závislý od [[Amplitúda|amplitúdy]].

Periodické zvuky sa vyznačujú [[frekvencia (fyzika)|frekvenciou]], ktorá určuje [[Výška tónu|výšku tónu]]. Hudobný nástroj, ktorý vyludzuje [[Tón#Hudobn%C3%A9%20t%C3%B3ny|hudobné tóny]] okrem [[Základná frekvencia|základnej frekvencie]] vytvára aj [[vyššie harmonické]] frekvencie. Keby nebolo vyšších harmonických tak by nebol žiaden rozdiel medzi ''komorným a''' na klavíri a sínusovým signálom alebo pílovým signálom s frekvenciou 440 Hz. Hudobníci tieto rozdiely v priebehu kmitania nazývajú [[farba tónu]] (zafarbenie).

Trvanie zvuku v čase určuje jeho [[dĺžka tónu|dĺžku]].

=== Dynamický rozsah ===
[[Dynamika signálu|Dynamický rozsah]] ľudského ucha je rozdiel medzi najhlasnejším a najtichším počuteľným zvukom; jeho rozsah je od 0 dB až po cca 140 dB, pričom na úrovni okolo 130 dB nastáva jav, nazývaný prah bolestivosti. Vtedy zvuk doslova začína "bolieť". 
Nad touto úrovňou ucho dokáže rozlíšiť ešte 10 decibelový nárast, ale po prekročení 140 dB registrujeme zvuk už iba ako "veľmi hlasný" a nedokážeme posúdiť, o koľko dB je hlasnejší, pretože leží mimo dynamického rozsahu počuteľnosti.

=== Rozlišovanie frekvencie ===
Schopnosť rozlíšiť frekvencie tónov sa u každého človeka líši a je závislá na konkrétnej frekvencii. Uprostred počuteľného frekvenčného pásma je možné rozlíšiť zmenu frekvencie o niekoľko desatín Hz. Na okrajoch pásma je rozlišovacia schopnosť výrazne nižšia.

== Zvukové spektrum ==
'''Zvukové spektrum''' delíme na niekoľko frekvenčných pásiem. Hranice nie sú pevne dané.
* '''nízke tóny''' (basové) – zvuky hromu a výstrelov, údery na bubon, zvuky basy, frekvencie cca 16 Hz – 170 Hz
* '''stredné tóny''' – reč, ruchy ulice, dávajú zvuku energiu (ľudské ucho je citlivé práve na túto spektrálnu oblasť), frekvencie cca 300 Hz – 5,5 kHz
* '''ľudský hlas''' – narába zo základným tónom okolo 400 Hz. Tento sa môže meniť polohou jazyka, zubov, pier v rozsahu asi od 175 Hz do 3700 Hz. Na túto časť zvukového spektra je ľudské ucho najcitlivejšie.
* '''vysoké tóny''' – píšťala, frekvencie cca 6 kHz až 20 kHz

Príklady frekvencií bežných zvukov:
:10 Hz – dunenie v zemi, zemetrasenie
:16 Hz – najnižšia počuteľná frekvencia
:27 Hz – najnižší tón na klavíri
:50 Hz – nízky hlas speváka
:80 Hz – nízky hlas muža
:263 Hz – stredná nota na klavíri
:400 Hz – spektrum ženskej reči
:1000 Hz – základný tón
:4186 Hz – najvyššia nota na klavíri
:10000 Hz – sykavky
:16000 Hz – najvyššia počuteľná frekvencia

[[Súbor:hudobne nastroje.svg|left|400px]]
{{clear}}

== Ozvena==
Ozvena (echo), zvuk odrazený od veľkej prekážky. Ucho vníma ozvenu oddelene od pôvodného zvuku, ak je oneskorená aspoň o 0,1 sekundy. Za túto dobu prejde zvuk asi {{m|34|m}}. Ak chce osoba počuť ozvenu, musí byť vzdialená od prekážky aspoň {{m|17|m}}. Ak je vzdialenosť menšia, odrazený zvuk sa sčítava, zosilňuje a predlžuje – vzniká dozvuk. Pri väčšom časovom rozdieli sa zvuky miešajú, čo spôsobuje zhoršenie akustiky vo väčších miestnostiach. Ak je väčší počet prekážok v rôznych vzdialenostiach, vzniká viacnásobná ozvena. 
Na princípe ozveny pracuje sonar, radar, meranie vzdialenosti a pod.

== Typy (druhy) zvuku ==
Z hľadiska vzniku:
* prirodzený – pochádzajúci z prírodného fyzikálneho zdroja
* syntetický – zvuk vytvorený pomocou zvukovej syntézy
Z hľadiska formy:
* reč – je dominantou komunikácie medzi ľudmi. Ľudský hlas je monotónny, má rôznu intenzitu, zafarbenie, prízvuk, melodiku a rýchlosť.
* neverbálne zvuky – [[hudba]], [[šum]]
Z hľadiska spracovania a uchovania:
* analógový – spracovaný a zaznamenaný analógovým rekordérom na analógové médium – [[LP]], [[MC]]
* digitálny – spracovaný a zaznamenaný softvérom na digitálne médium – [[CD]], [[MD]], [[DVD]]; v rôznych formátoch – .cda,.wma,.mp3,.ogg....
* digitalizovaný – prípad, keď je analógovo spracovaný a zaznamenaný zvuk prevedený pomocou [[prevodník]]a na digitálny, napr. súbory typu.wav. 
Z hľadiska prezentácie:
* monofónny – jeden zvukový kanál
* strereofónny – dva zvukové kanály, reprezentované najmä hudobnými CD nosičmi.
* priestorový – obvykle 5+1, príp. 7+1 hudobných kanálov, princípom je posun jednej zvukovej stopy vzhľadom na inú a priestorové rozmiestnenie [[reproduktor]]ov. Využíva sa v hlavne v systémoch domáceho kina. Prvé číslo označuje počet reproduktorov rozmiestnených v určitom priestore, kde 2 reproduktory sú hlavné, alebo nazývané aj predné, ďalší reproduktor je centrálny, určený najmä na reprodukciu rečových zvukov, a ďalšie dva alebo štyri reproduktory označované ako zadné, alebo efektové, slúžia na vytvorenie efektu priestorového zvuku. Posledný reproduktor +1 označovaný ako [[subwoofer]] slúži na reprodukciu nízkych frekvencií: od 20 do 250 Hz.

== Referencie ==
{{Referencie}}

== Pozri aj ==

* [[Zvuk (film)]]

== Iné projekty ==
{{projekt|q=Zvuk|commons=Category:Sound}}

[[Kategória:Zvuk| ]]
[[Kategória:Akustika]]