Pepa Ahupūngao mō ngā Ngaru Oro
Pendahuluan
He āhuatanga ā-tinana ngā ngaru oro e pā tata ana ki te oranga o ia rā. Mā te oro ka taea e te tangata te kōrero mā te kōrero, te pārekareka ki te puoro, me te whakamahi i ngā hangarau pēnei i te waea, te sonar, me ngā taputapu ultrasonic i roto i te rāngai hauora. I te taha tinana, he ngaru miihini te oro e hiahia ana ki tētahi reo hei horapa, he rerekē ki ngā ngaru hikohiko pēnei i te mārama, ka taea te horapa i roto i te korehau. Ko te mārama ki ngā ngaru oro ko te āhua o te hanganga o te oro, te āhua o tōna horapa, ngā āhuatanga e pā ana ki tōna tere, me ngā āhuatanga e whakatau ana i te teitei me te kaha o te oro. Ka matapakihia e tēnei pepa ngā ariā taketake o ngā ngaru oro, ngā whārite nui, me ētahi o ā rātou tono.
Te Ariā Taketake o ngā Ngaru Oro
He ngaru miihini roa ngā ngaru oro. Ka kiia ēnei he miihini nā te mea e hiahiatia ana he reo (hau, wai, totoka rānei), ā, ka kiia ēnei he reo roa nā te mea he rite te ahunga o te wiri o ngā matūriki o te reo ki te ahunga o te horapa o te ngaru. Ina wiri te pūtake oro—hei tauira, he marau whakarārangi, he kiriuhi kaikorero rānei—ka puta te pēhitanga me te whakawhāititanga i roto i te reo e karapoti ana, ka horapa tēnei tauira o te pēhitanga me te whakawhāititanga hei ngaru oro.
He maha ngā rahinga nui o te oro, tae atu ki te auau, te wā, te roanga ngaru, me te tere. Ko te auau (f) e tohu ana i te maha o ngā wiri ia hekona i roto i te hertz (Hz). Ko te wā (T) te wā mō te wiri kotahi, nō reira ka whai mana te whanaungatanga e whai ake nei:
f = 1/T.
Ko te roangaru (λ) te tawhiti i waenganui i ngā pēhanga e rua, i ngā toronga e rua rānei, ā, ko te tere o te ngaru (v) e tutuki ana i te whārite ngaru whānui:
v = λ f .
E whakaatu ana tēnei whārite, mō tētahi reo motuhake, ka taea te kī he pumau te tere o te horapa (i raro i ētahi tikanga), nō reira he rite whakamuri te roanga ngaru ki te auau.
Te Tere o te Oro me ngā Take e Pā Ana ki a Ia
He tino whakawhirinaki te tere o te oro ki ngā āhuatanga o te reo. I te nuinga o te wā, ka tere te haere o te oro i roto i ngā mea totoka, kātahi i roto i ngā wai, ā, ka puhoi ake i roto i ngā hau. E pā ana tēnei ki te mātotoru me te ngāwari o te reo. He tino ngāwari ngā mea totoka, e āhei ai te tere o te tuku wiri.
I te hau i te 0°C, ko te tere o te oro he tata ki te 331 m/s. Ka piki ake te tere o te oro i te hau i te pikinga o te pāmahana, e whakatauhia ana e te tātai:
v ≈ 331 + 0,6T
me te T i roto i te °C. Ko te tikanga o tēnei, i te 20°C, ko te tere o te oro he tata ki te 331 + 0,6(20) = 343 m/s. Ka pāngia hoki te tere e ētahi atu āhuatanga pēnei i te haumākū nā te mea ka whakarerekētia e rātou te mātotoru o te hau. Ka piki ake te tere o te oro i te hau maroke ina whakaritea ki te hau maroke.
Te Kaha me ngā Taumata Kaha o te Oro
Ko te kaha o te oro (I) te kaha o te ngaru oro e uru ana ki tētahi wāhi kua whakaritea mō ia hekona, e inehia ana i roto i ngā watts mō ia mita tapawha (W/m²). Mā te kaha e whakatau te nui o te oro. I te piki haere o te tawhiti mai i tētahi pūtake oro, ka heke te kaha nā te mea ka horapa te pūngao ki tētahi wāhi nui ake. Mō tētahi pūtake pūwāhi e tuku ōrite ana, he rite whakamuri te kaha ki te tapawhā o te tawhiti:
I ∝ 1/r² .
I roto i te mahi, ka whakamahia te taumata kaha o te oro (β) i roto i ngā desipere (dB) nā te mea ka aro te taringa tangata ki te oro i runga i te āhua ōkawa. Ko te tātai ko:
β = 10 log(I/I₀)
ko I₀ = 10⁻¹² W/m² te paepae kaha o te whakarongo tangata. Ko ngā oro me te β tata ki te 0 dB te paepae o te whakarongo, ko ngā oro i runga ake i te 120 dB ka mamae, ka kino rānei te whakarongo. Mā tēnei tauine ka ine i ngā taumata haruru taiao, hei tauira i runga i ngā huarahi tere, i roto rānei i ngā wheketere.
Auautanga, Pito, me te Timbre
E pā ana te auau o ngā ngaru oro ki te kitenga i te teitei o te oro. He teitei ngā auau o ngā oro teitei, he iti ngā auau o ngā oro iti. Ko te whānuitanga o te whakarongo a te tangata kei waenganui i te 20 Hz ki te 20.000 Hz. Ko ngā oro i raro iho i te 20 Hz ka kiia he infrasonic, ko ngā oro i runga ake i te 20 kHz ka kiia he ultrasonic.
Haunga te teitei o te oro, kei reira anō te kounga o te oro, te timbre rānei, e wehewehe ana i ngā taonga puoro, tae atu ki ngā mea he rite tonu te auau taketake. Ka pāngia te tito harmonic e te tito harmonic, arā, he maha ngā auau taketake e puta mai ana i ngā ngaru uaua. Hei tauira, he rerekē tonu te tangi o te piano me te kitā e takaro ana i te nota "A" (440 Hz) nā te rerekētanga o ngā harmonic.
Ngā Āhuatanga i roto i ngā Ngaru Oro
Ko ētahi o ngā āhuatanga nui o ngā ngaru oro ko te whakaata, te whakaata, te whakatītaha, te pokanoa, me te haruru.
1. Te whakaata oro (te paorooro me te haruru)
Ka puta te whakaata oro ina pā ngā ngaru oro ki tētahi mata mārō. Mēnā ka rangona mārama te oro whakaata i muri i te oro taketake, ka kiia he echo. Mēnā ka taupatupatu ngā whakaata, ka roa ai te oro, ka kiia he reverberation.
2. Te hurihanga o te oro
Ka puta te hurihanga ina haere te oro i roto i tētahi reo he rerekē te pāmahana, te mātotoru rānei, ka huri tōna tere. Hei tauira, i te pō, ka mātao ake te hau e tata ana ki te whenua, ka taea ai e te oro te haere ki tawhiti atu i raro i ētahi āhuatanga.
3. Te Whakarerekētanga
Ko te whakarara ko te piko o ngā ngaru i a rātou e haere ana i roto i ngā āputa, i ngā taha rānei o ngā ārai. He ngāwari te whakarara i te oro nā te mea he roa te roangaru. Koia te take ka rangona tonutia te oro ahakoa kei muri i te pakitara, i te tatau rānei tōna pūtake.
4. Te Whakararuraru
Ko te whakararuraru ko te whakakotahitanga o ngā ngaru e rua e hua ake ai te whakanui (hanga) te whakaiti rānei (whakangaro). Ka taea te whakamahi i te whakararuraru oro i roto i te hangarau whakakore haruru hohe mā te whakaputa i ngā ngaru kāore i te āhua.
5. Te Whakaoho
Ka puta te harurutanga ina wiri kaha te pūnaha i tētahi auau motuhake e rite ana, e tata ana rānei ki tōna auau tūturu. Ko ētahi tauira o te harurutanga oro ko ngā taonga puoro pērā i te putorino, te kitā, me te ōkana paipa, ka haruru te pou hau, ka nui ake te tangi.
Taupānga Ngaru Oro
He whānuitia te whakamahinga o ngā ngaru oro i roto i te hangarau me te pūtaiao. I roto i te rongoā, ka whakamahia ngā ngaru ultrasonic i roto i ngā ultrasound (ultrasounds) hei tirotiro i ngā kukune, i ngā whekau rānei o roto, me te kore pokanga. I roto i te whakatere me te pūtaiao moana, ka whakamahia e te sonar te whakaata o ngā ngaru oro hei ine i te hohonu o te moana, hei kimi rānei i ngā mea o raro i te wai. I roto i te ahumahi, ka whakamahia ngā ultrasonic hei kimi i ngā kapiti o ngā rauemi (whakamātautau kore-whakangaro) me te horoi i ngā mea iti mā te whakamahi i ngā wiri auau teitei.
I roto i ngā whakawhitiwhiti kōrero, ka hurihia e ngā hopuoro ngā ngaru oro hei tohu hiko, ko ngā kaikorero ia ka hurihia ngā tohu hiko hei ngaru oro. I roto i te hanga oro, ka whakamahia te mōhiotanga ki te whakaata me te mimiti oro hei hoahoa i ngā whare kōnohete hei whakatutuki i te kounga oro pai me te whakaiti i te nui o te haruru.
Whakamutunga
He ngaru miihini roa ngā ngaru oro e hiahia ana ki tētahi reo hei horapa. Ka taea te whakamārama i ngā āhuatanga o te oro mā roto i ngā rahinga ā-tinana pēnei i te auau, te roanga ngaru, te tere, me te kaha. Ka pāngia te tere o te oro e te momo reo me te pāmahana, ko te kitenga o te haruru e pā ana ki te kaha me te taumata kaha i roto i ngā desipere. Ko ngā āhuatanga pēnei i te whakaata, te pokanoa, te diffraction, me te haruru ka whakarei ake i te ako i ngā ngaru oro, ā, ka tautoko i ngā tono maha i roto i te hangarau, te rongoā, te ahumahi, me ngā whakawhitiwhiti kōrero. Mā te mārama ki te ariā o ngā ngaru oro, ka taea e tātou te whakamārama i ngā āhuatanga oro maha e karapoti nei i a tātou, ā, ka taea hoki te whakamahi i te oro kia pai ake, kia haumaru hoki.
-
Ki te hiahia koe, ka taea e au te tāpiri i tētahi hanganga pepa katoa (whakarāpopototanga, whakatakotoranga rapanga, whāinga, arotake ariā, matapakinga, whakatau, me te rārangi pukapuka) me te whakarerekē mō te taumata kura tuarua, kura tuarua rānei.
