SES VE SES ÖLÇÜ BİRİMİ

Ses tanım :

Ses (sound), kulağımızı uyaran ve bu yolla beynimizde duyma faaliyetine yol açan etkiler. İnsan kulağının algılayabildiği ses, herhangi bir kaynağın oluşturduğu titreşimden doğar, bir taşıyıcı aracılığıyla iletilir, kulak ile beyin tarafından algılanır.

 

Sesin varolabilmesi için, ses kaynağının (beyni ve kulağı uyarabilecek nitelikteki etkenler), alıcı sistemin (bu durumda kulak ve beyin) ve iletici ortam gibi etkenlerin ses kaynağından alıcı sisteme kadar kulağı uyarmaya yetecek şiddette iletilmesi gerekir. Bu ögelerden herhangi biri yoksa, ses de yoktur.

Bu tanımlamaları yaptıktan sonra karşımıza ‘Ses sinyali nedir ?’ sorusu çıkmaktadır.

Ses sinyali (audio), en basit tanımlamasıyla, sesin “elektriksel formu”dur. İnsan kulağı tarafından algılanamaz. Ses sinyali, sesin kaydedilebilmesi, uzak mesafelere iletebilmesi ve saklanıp yeniden üretebilmesi için bir çevrimden geçmiştir. Ses sinyali, analog ve dijital olmak üzere iki çeşittir.

1. Analog ses sinyali, sesin birebir kopyalanmış (tespit edilmiş) biçimidir.

2. Dijital ses sinyali analog ses sinyalinin birim zamanda belli örnekleri alınması ve örneklerin sadece 1- 0’ lardan oluşan koda (dijital bilgiye) dönüştürülmesiyle elde edilmiş sayısal biçimidir.

Kulağımız analog ve  dijital ‘ses sinyalini’ duyamaz (Sesi duyar). Doğada iken bu konuda bir problem yoktur, ancak sesi kaydetmek, iletmek ve saklayıp yeniden üretmek istediğimizde onu ses sinyaline çevirmek ve duymak istediğimizde yeniden sese dönüştürülür.

 

 Period :

Kendini tekrarlayan (periyodik) sinyaller'de tekrarı gerçekleşen sinyal kısımlarının (saykıl) herbiri için geçen zamana periyod denir. Bir saykıl, kare dalga, sinüsoidal dalga gibi periyodik sinyallerde rahatlıkla görülebilir, bu tür sinyallerde bir saykılın oluşması için geçen zamana da periyod denir. Periyodun birimi saniyedir (T) T=1/f. Ses sinyali periyodik bir işaret değildir.

 

Frekans :

Periyodik sinyal'de birim zamanda (1 sn.) tekrarlanan saykıl sayısına frekans denir. Frekansın birimi Hertz’dir. Kısaca ‘Hz’ olarak belirtilir. Örneğin bir saniye içinde 10 saykıl tekrarlanıyorsa, o sinyalin frekansı 10 Hz’dir. 

Bir sinyalin frekansı arttıkça sinyale ait saykıllar sıklaşır. Frekans ile peryot çarpma işlemine göre birbirinin tersidir. Frekans arttıkça periyot düşer, frekans azaldıkça periyot artar. Ses sinyalinde kendini tekrarlayan işaretler bulunmamasına rağmen ses sinyali bir frekans aralağında değişen (frekans bandı) salınımsal işarettir. İnsan kulağı 20 Hz ile 20 KHz arasındaki sinyalleri duyabilir. İnsan kulağının duyduğu ses sinyalinin frekans aralığı 20 Hz ile 20 Khz arasındadır.

Konuşmayla meydana çıkan insan sesinin frekans aralığı ise 300 Hz ile 3 KHz arasındadır, bu sebeple insanlar bazı müzikal enstrümanların sesini ağzıyla çıkaramazlar.

 

Genlik : Elektrik üretecinin iki ucu arasındaki potansiyel farka genlik ya da gerilim denir. Genliğin birimi volttur (V). Ses sinyalinin genliği çok düşük olup mili volt'la (µV) tanımlanır. Mikrofonda elektriksel forma dönüşen ses sinyalinin yükselteçle (amplifikatör) genliğinin artırılması gerekir.

 

 Frekans spektrumu : Elektriksel işaretin sahip olduğu frekansları gösteren grafiğe frekans spektrumu denir. Ses sinyalinin kendine özel frekans spektrumu vardır. İnsan kulağının duyabildiği işaretlerin frekans spektrumu incelendiğinde 20 Hz ile 20 KHz arasında değiştiği gözlemlenir. Frekans spektrumunda dikey eksen, şiddeti tanımlar. Ses sinyali için dikey eksen genliktir.    

Bir konuşmacının konuşması kaydedilip frekans spektrumu çıkarılmak istendiğinde, frekans bandının 300 Hz ile 3 KHz arasında olduğu görülür, buna karşın insanın ağzıyla çıkarmakta zorlandığı enstruman sesinin frekans bandının 3 KHz‘ den fazla bir frekans bandında seyrettiği frekans spektrumunda tanımlanır. Periyodik işaretin frekans spektrumunu çıkarılmaz, periyodik işaretler tek bir frekansa sahiptir.

 

Ses şiddeti :Ses şiddeti ölçü birimi desibel' dir (dB). 0 dB insan kulağının işitebileceği en düşük ses olarak kabul edilir. 180 dB roketin firlatılış anında çıkardığı ses olarak ölçülür. Desibeller logaritmik olarak artar ve azalır. 20 dB, 10 dB'den 10 kat daha şiddetlidir. 30 dB, 10 desibelden 100 kat daha siddetlidir.

Şekil 1. 6. Ses şiddeti ölçü birimi desibel (dB)

0 dB İnsan kulağının duyabileceği en düşük ses

30 dB Fısıltı (sessiz konuşma)

50 dB Yagmur düşüşü, sessiz ofis, buzdolabı, havalandırma

60 dB Bulaşık makinesi, dikiş makinesi, normal bir konuşma

70 dB Yoğun trafik, elektrikli süpürge, saç kurutma makinesi

80 dB Çalar saat, metro, fabrika gürültüsü

90 dB Tıraş makinesi, kamyon trafiği, çim biçme makinesi

100 dB Kar aracı, çöp kamyonu, müzik seti

110 dB Rock konseri, elektrikli testere

120 dB Uçağın havalanışı, gece kulübü 130 dB Delici çekiç

140 dB Av tüfeği, hava hücum uyarı sistemi 180 dB Roket fırlatıcıs

Uzmanlar, 85 desibel üzerindeki ses basıncına sürekli maruz kalmanın tehlikeli olacağına dikkat çekmişlerdir. 

 

Bir odaya ses kaynağı yerleştirdiğimiz takdirde, bu belli bir ses gücünü dışarı yayacak ve nihayetinde bu güç belli bir ses basıncına dönüşecektir. Bu ses basıncı seviyesi duvardan yansıyan ses miktarı, komşu odalara iletilen (ve geri dönmeyen) ses miktarı vb. şeylere bağlı olarak değişiklik gösterecektir.

Ses gücü ses basıncının karesi ile doğru orantılıdır.

Ses basıncı seviyesi iki katına çıktığı takdirde (başlangıç değeri x 2), ses gücü dört katına çıkmaktadır.

Ses gücü bazı tedbirler alınması koşuluyla, doğrudan ses basıncı seviyesi ölçümlerinden hesaplanabilir.