MERITVE

Meritve smo izvajali s pomočjo generatorja sinusne napetosti, ojačevalca signala ter 5W zvočnika. Za merjenje zvoka smo uporabili Vernierjev merilnik. Ta je meril časovni potek tlaka ('sound pressure'), ki smo ga s pomočjo funkcije FFT Graphs (najdemo na LoggerPro – Insert – Additional Graphs – FFT Graphs) prevedli v spekter (Fourierovo transformiranko). Jakost zvoka smo določili iz amplitude spektra pri frekvenci, ki je enaka frekvenci generatorja. Tako smo izločili nezaželene (naključne) zvoke iz okolice. Frekvenca oddanega zvoka je bila nekaj kHz. Meritve smo izvajali pretežno na parkirišču pred fakulteto, opravili pa smo jih za zvočilo brez troblje (le zvočnik), z različnimi trobljami, z različnimi koti ter ovirami.

Nekaj meritev smo opravili tudi v laboratoriju (Hefajst).

Pripomočki:

• generator sinusne napetosti

• ojačevalec signala

• 5W zvočnik

• Vernierjev merilnik, stojalo

• računalnik s programom LoggerPro

• različne troblje

• karton, vrvica,…

 

 

POTEK DELA

HEFAJST

Najprej smo merili brez troblje, da bi tako preverili veljavnost zveze med amplitudo in razdaljo, ceprav zvočilo ni bilo idealno točkasto Meritve smo ponovili še s steklenico z odrezanim dnom (r=5,4cm, l[dolžina steklenice]=22,3cm) in daljšo gumijasto cevjo (r=7,5cm, l=16cm).

Pri zvočniku brez troblje nismo opazili pričakovane relacije med amplitudo in razdaljo (amplituda je obratno sorazmerna z razdaljo), medtem ko sta ostali dve meritvi pokazali boljše rezultate. Iz izmerjenih podatkov smo opazili, da uporaba gumijaste cevi ojača jakost zvoka, medtem ko smo ob uporabi steklenice zabeležili precej nižje amplitude, kar pomeni, da je bila tudi izmerjena jakost signala nižja. Vseeno pa izmerjenim vrednostim ne moremo povsem zaupati, saj smo poskus izvajali v zaprtem prostoru, v katerem je prihajalo do odbojev od sten ter motenj zaradi pogovarjanj (v laboratoriju sta hkrati delali dve skupini).

Steklenica je v laboratoriju služila kot približek troblji

Graf meritev

 

ZVOČILO BREZ OJAČITVE

Prvo serijo meritev smo naredili z zvočnikom usmerjenim proti stavbi matematike. Zabeležili smo zelo neenakomerno padanje, do česar je verjetno prišlo zaradi odbojev med stavbama. Za drugo serijo smo zvočnik obrnili vzporedno s stavbo fakultete, kjer se je zvok lahko bolj neovirano širil. V tem primeru smo dobili približno linearno padajoč graf. Zmotila nas je le meritev pri 10m, zato smo jo večkrat ponovili, vendar smo vsakič izmerili anomalijo enake vrste (velik padec jakosti), česar ne moremo razložiti. [zelo malo verjetno je, da gre v tem primeru za vozel stoječega valovanja, saj je valovna dolžina valovanja v našem primeru le okrog 10cm in bi podobne nepravilnosti opazili še kje].

Nejasnosti pri meritvi na 10m

Grafi meritev in rezultati meritev

 

RAZLIČNI KOTI

Različne kote smo merili s pomočjo enega samega modela – trše lepenke s pokrovom, ki smo jo poljubno ukrivljali. Izmerili smo dolžino lepenke (pr=63cm) ter razdalje med koncema.

Ugotovili smo, da pri velikih kotih (troblja je zelo razprta) troblja zvoka ne ojača. Pri srednjih kotih smo zabeležili celo padec amplitude, vendar ne moremo trdno zatrditi, da to ni naključna anomalija, saj smo v tem območju naredili premalo meritev. Nasprotno smo pri manjših kotih opazili močno ojačanje, kar smo potrdili tudi z več meritvami.

 

Grafi meritev in rezultati meritev

 

RAZLIČNE OBLIKE TROBELJ

Kot troblje smo uporabili različne predmete. Poskusili smo z dolgo cevjo (isto kot v laboratoriju Hefajst) ter krajšo – povečanim in poenostavljenim modelom rok ( r=8cm, l=10cm). Po nekaj meritvah smo ugotovili, da oba pripomočka celo znižata amplitudo zvoka ter da med njima s stališča ojačitve ni opazne razlike. V laboratoriju Hefajst smo za cev sicer ugotovili, da zvok močno ojača, vendar smo tam merili na precej manjših razdaljah kot zunaj, kjer bi morali uporabiti precej večje modele. Ker si ljudje pri vpitju navadno pomagamo z rokami, smo meritve ponovili tudi na ta način. Nasprotno z utečeno prakso, smo dognali, da roke zvok zadušijo – slišati je sicer drugače, jakost pa se precej zmanjša. Ob tem je vredno dodati, da smo opazili razlike med razprtostjo dlani, in sicer je bila jakost tem večja čim bolj so bile dlani zaprte.

 Ko smo uporabili model za ugotavljanje odvisnosti jakosti od kota, smo hkrati opazili, da je parabolična oblika najbolj optimalna, saj je bila taka troblja edina, ki je povečala amplitudo zvoka za več kot dvakrat.

Izdelovanje modela troblje                    Ali res ojačamo zvok, ko pred usta nastavimo dlani?

Grafi meritev in rezultati meritev

 

RAZLIČNE OVIRE

Kot ovire smo 'uporabljali' ljudi, da bi ugotovili, kako se obnese vpitje v gneči. Preizkusili smo različno število ljudi, na različnih mestih in v različnih postavitvah, vendar iz meritev ne moremo sklepati nič, saj nismo opazili nobenega logičnega vzorca. Preizkus z ovirami smo delali nazadnje, zato lahko vsaj delno odgovornost za neskladja pripišemo vetru, ki je zapihal pozno popoldne.

Simulacija gneče                                   Simulacija gneče (bližje izvoru zvoka)

Grafi meritev in rezultati meritev

Priprave na meritve v laboratoriju (Hefajst)