SESİN MADDEYLE ETKİLEŞMESİ

Evimizin pencereleri kapalıyken, evin önünden geçen araçların korna seslerini duyarız. Bu sesler, dalgalar hâlinde havada ilerler. Pencere camına ve duvara çarpar. Bu ses dalgalarının bir kısmı cam ve duvarı geçer. Tekrar havada ilerleyerek kulağımıza gelir. Bu olay sesin yayılmasıdır. Ancak ses dalgalarının bir kısmı duvar ve cam tarafından soğurulur (emilir).

Bir kaynaktan çıkan ses dalgaları herhangi bir madde ile karşılaştığında üç farklı durum ortaya çıkabilir.

• Maddeye (engele) çarparak geri dönebilir (yansır.)
• Maddenin (engelin) diğer tarafına geçebilir.
• Madde (engel) tarafından soğurulabilir.

Aşağıda ses kaynağından çıkan sesler kırmızı, engele çarparak engel tarafından yansıyan sesler gri dalgalarla gösterilmiştir.

SESİN YANSIMASI

Bir ses kaynağından çıkan ses dalgalarının, bir engele çarptıktan sonra geldiği ortama geri dönmesine sesin yansıması denir. Boş bir odada şiddetli duyulan sesler, odada eşya olduğunda aynı şiddette duyulmaz. Bunun sebebi boş odadaki sesin, daha fazla yansıyarak oda içine geri dönmesidir. Oysa eşya dolu bir odada ses farklı yönlere dağılmaktadır ve bazı eşyalar tarafından ses soğurulmaktadır. Burada ses daha az şiddetli duyulur.

Sesin yansımasında ses dalgalarının çarptığı yüzey çok önemlidir. Pürüzsüz ve sert yüzeylerden yansıyan ses daha şiddetli duyulur, pürüzlü ve boşluklu yüzeyler tarafından ses soğurulur. Evin farklı odalarında konuşarak bu durumu gözlemleyebiliriz. Örneğin banyodaki konuşmalarımızdaki ses şiddeti daima salondaki konuşmalarımızdan daha fazladır. Bunun sebebi banyoda daha az eşya olmasıdır. Ayrıca banyoların duvarları fayansla kaplı olduğundan diğer odaların duvarlarından daha sert ve pürüzsüzdür.

Doğada çeşitli canlılar sesin yansıması olayından yararlanırlar. Örneğin görme duyuları çok gelişmemiş olan yarasalar yönlerini ve avlarının yerini bulmak için sesin yansımasını kullanırlar. Yarasaların çıkardıkları sesler önlerindeki engele çarpar. Böylece yarasalar çıkardıkları sesin yansımasını dinler ve önündeki varlıklar hakkında bilgi edinirler.

Benzer şekilde yunuslar da avlanmak için ses çıkarırlar. Yunusların çıkardıkları ses balık sürülerine çarpar ve yansıyarak tekrar yunuslara gelir. Böylece yunuslar avlanacağı balık sürüsünün yerini bulurlar.

Sesin yansımasının bilim ve teknolojide çok büyük bir önemi vardır. Yarasa ve yunusların sesin yansıma özelliğini kullanmalarından esinlenilerek sonar adı verilen cihazlar üretilmiştir. Sonarlar, suda yayılan ses dalgaları yardımı ile engellerin yerlerini belirlemede kullanılır. Balıkçıların balık sürülerinin yerini ve miktarını tespit etmesinde, okyanus, deniz, göl ve bataklık gibi yerlerin derinliklerinin ve yüzey şekillerinin tespit edilmesinde sonarlar kullanılır.

Radar adı verilen cihazlarda da sesin yansımasından yararlanılır. Uçak ve gemilerde kullanılan bu cihaz çok yüksek titreşimli ses dalgaları yayar.

Ses dalgalarının yansıması prensibinden tıpta da yararlanılmaktadır. Bu prensiple çalışan ultrason cihazları insan vücuduna ses dalgaları gönderir. Gönderilen ses, bilgisayar ekranında anlamlı bir görüntüye dönüşür. Ultrasonda kullanılan ses dalgaları zararsızdır.

Sonar, radar ve ultrason cihazlarının dışında sesin yansıma özelliğinin kullanıldığı başka alanlar da vardır. Örneğin, sesin yansıma özelliği bir borunun çatlak olup olmadığının tespit edilmesinde, gözlük gibi bazı eşyaların dezenfekte edilmesinde, yer altında maden aranmasında, fay hatlarının tespit edilmesinde kullanılır.

SESİN SOĞURULMASI VE YALITIMI

Sesin maddeler tarafından emilerek şiddetinin azaltılmasına sesin soğurulması denir. Sesin soğurulabilmesi için yumuşak ve gözenekli maddeler kullanılır. Bu maddeler sesi soğurur. Boş bir odada duyulan ses, eşya dolu odaya göre daha fazladır. Eşyalar yumuşak ve gözenekli bir yüzeye sahip olduğu için ses bu yüzeylerden dağınık yansır. Bu durumda ses dağınık yansıyınca sesin soğurulması daha fazla olur. Ses soğurulunca da sesin şiddeti azalır.

Ormanlık alanlardaki ağaçların yaprakları ve dalları sesi soğurur bu nedenle bu alanlarda şehir gürültüsü daha azdır. Arabaların gürültüsünden etkilenmemek için motor bölmelerine sesi soğuran maddeler konur. Kış aylarında kar yağdığında sokaktaki ses önceki günlere göre azalır. Bunun sebebi sesin büyük bir kısmının kar tanelerinin girintili çıkıntılı yapısından dolayı gürültüyü soğurmasıdır.

Bir mekândaki sesin iç ortamdan dış ortama ya da dış ortamdan iç ortama geçişini engellemek için yapılan uygulamalara ses yalıtımı adı verilir. Maddeler kendi özelliklerine göre üzerlerine çarpan sesi farklı oranlarda soğurur. Ses yalıtımı için yumuşak ve gözenekli yani içinde hava boşlukları olan strafor köpük, pamuk, sünger, yün, kumaş, halı ve keçe gibi malzemeler kullanılır. Tahta, bakır, demir ve beton gibi maddeler sesi az soğurur yani iyi iletir.

Binalarda tuğla ve sıva arasına yerleştirilen strafor köpük ses yalıtımı sağlar. Ses yalıtımı sağlamak amacıyla pencerelerde, arasında boşluk bulunan çift cam kullanılır. Bunun sebebi boşlukta sesin yayılmamasıdır. Yerleşim birimlerinin gürültüden etkilenmesini önlemek için otobanların ve tren yollarının kenarlarına araçların gürültüsünü azaltacak ses bariyerleri ya da ağaçlandırma yapılır. Bariyerler ya da ağaçlar hem sesin bir kısmını yansıtarak hem de bir kısmını soğurarak ses yalıtımı sağlar.

Ses yalıtımı gürültü kirliliğini azaltmanın yanı sıra insanlara konforlu bir yaşam sağlar. Bu sebeple yeni yapıların çoğunda ses yalıtımına yönelik kaplama malzemesi teknolojik boya, kalın ve yansımalı camlar kullanılmaktadır. Bu şekilde yaşam alanları istenmeyen seslerden korunmuş olur. Gürültünün türüne ve büyüklüğüne göre ses yalıtım malzemelerinin özellikleri ve kullanım şekilleri değişebilmektedir.

AKUSTİK

Gürültü ile mücadele etme yollarından biri akustik uygulamalardır. Bir ortamın akustik özellikleri zayıf ise o ortamda rahatsız edici bir yansıma oluşur. Akustik (ses bilimi) sesin özelliklerini farklı ortamlardaki yayılımını, bulundukları ortamla etkileşimini inceleyen bilim dalıdır. Bina tasarımı yapılmadan önce akustikle ilgilenen bilim insanları ve mühendisler farklı cisimlerin sesle nasıl etkileştiklerini araştırır.

Sinema, tiyatro ve konser salonları ya da cami gibi mekânların tasarım ve inşasında sesin kalitesi akustik bilimi sayesinde artırılır. Ayrıca bu mekânlarda yayılan ve yansıyan seslerin birleştirilerek sesin daha güçlü duyulması sağlanır. Özellikle amfi tiyatrolardaki sahne yüksekliği, oturma basamaklarının şekli ve eğimi, duvarların yüksekliği ve sahne arkasındaki yansıtıcı duvar akustik uygulamalarındandır.

Ses kayıt odaları ve stüdyolar sesin dağınık yansımasını sağlamak için özel maddelerle kaplanır. Bu odalarda ses emici özelliği bulunan akustik süngerler kullanılır.

Tarihî cami ve tiyatrolardaki mimari özellikler teknoloji sayesinde daha da geliştirilmiştir. Akustiği iyi tasarlanmış mekânlarda ses, kulağımızı rahatsız etmeyecek şekilde ve ahenkle ulaşır. Antalya’daki antik Aspendos Tiyatrosu, İstanbul’daki Süleymaniye Camii ve Almanya’nın Dortmund şehrindeki Westfalen (Vestfalın) Stadyumu dünyanın en iyi akustik mimari örneklerindendir.