×

TSE CEN/TS 54-32 Sesli Alarm Sistemleri Standardı Yazı Dizisi-1

TSE CEN/TS 54-32 Sesli Alarm Sistemleri Standardı 

Yazı Dizisi-1 


Ses Nedir ? , Akustik Nedir ?

Yasin Özel 

 
CEN/TS 54-32 Sesli Alarm Sistemleri Standardı sesli alarm sitemlerinin  planlanması , tasarımı, montajı, devreye alınması, kullanım ve bakım yöntemlerini içermektedir. 

Bu yazı dizimizde sizlere CEN/TS 54-32  standardı anlatılacaktır.

Öncelikle SES  NEDİR ? , AKUSTİK  NEDİR ? ,  ses ile ilgili tanımlar açıklanacaktır. 

SES NEDİR? 

Cisimlerin titreşiminden meydana gelen fiziksel bir olay. Fakat sıvı, katı , gaz cisimlerinin titreşimlerinin ses olabilmesi için, bu titreşimlerin saniyede 20 den 20.000 e kadar olması gereklidir. Ses titreşimleri, havaya çarpınca, suya atılan bir taşın meydana getirdiği halkalar gibi, havada her yönde ilerleyen titreşimler meydana getirir. Böylece ses, havada ses dalgaları halinde yayılır. Ses dalgaları, kulağımıza gelirler. Kulak zarında da aynı titreşimleri meydana getirerek sesi duyma olayı meydana gelmiş olur.

Sesin, ses dalgaları halinde yayılması, ışık kadar olmasa bile (ışık saniyede 300.000 kilometre hızla gider), hızı oldukça fazladır. Saniyede 331 metre gider.

Sesin başlıca üç özelliği vardır :

1- Şiddeti (sesi meydana getiren titreşimlerin büyüklüğüne, ses kaynağından olan uzaklığa bağlıdır),
2- Yüksekliği (saniyedeki titreşim sayısına bağlıdır; titreşim ne kadar çok olursa, ses o kadar ince olur),
3- Tonu (aynı yükseklik ve aynı şiddetteki sesleri birbirinden ayırt etmemize yarayan özellikleridir; titreşen maddenin cinsine göre değişir).
Ses titreşimlerinin, belirli bir zaman aralığında eşit olması, gürültü yü meydana getirir. Belirli bir armoni içinde karışan ses dalgaları ise müziği meydana getirir.


SES DALGALARININ FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ

Dalgalar genel olarak, mekanik ve elektromanyetik dalgalar olmak üzere iki ana gruba ayrılır.

Elektromanyetik dalgalar, yayılmak için bir ortama ihtiyaç duymazlar ve boşlukta da yayılabirler. Mekanik dalgalar ise, enerjilerini aktarabilmek için ortam taneciklerine ihtiyaç duyarlar. Bu yüzden boşlukta (örneğin uzayda) yayılamazlar.

Ses dalgaları da mekanik dalgalar olduklarından yayılmak için maddesel bir ortama ihtiyaç duyarlar.

Ses, nesnelerin titreşiminden meydana gelen ve uygun bir ortam içerisinde (hava, su vb.) bir yerden başka bir yere, sıkışma (compressions) ve genleşmeler (rarefactions) şeklinde ilerleyen bir dalgadır. Dolayısıyla ses, bir basınç dalgasıdır.

FREKANS

Dalgaların tepe noktalarının belli bir noktadan, bir saniye içindeki, geçme sayısıdır. "Denge noktası etrafındaki salınıma" frekans denir. "F" ile gösterilir F=1/T şeklinde ifade edilir. Buradaki T periyottur.
Frekans, dalga hızının dalga boyuna bölümüne eşit olup, birimi Hertz’dir.


Dalgalar bir ortamdan başka fiziksel yoğunluğa sahip bir ortama geçtiklerinde frekansları değişmez ancak hızları ve dolayısıyla dalgaboyları değişir. Doppler Etkisi dışında frekans hiç bir fiziksel olay dolayısıyla değişmez, diğer bir deyişle evrensel bir fiziksel değişmezdir. Frekansı bilmek demek bir fotonun enerjisini bilmek demektir. buda bir çok olayı bilmemize (etkileşim mi yapar,çift mi oluşur..vb gibi) olanak sağlar.

Bir dalganın frekansı, dalganın hava veya başka bir ortam içinden geçerken ortamdaki partiküllerin ne sıklıkta titreştiğine bağlıdır. Frekans ileri geri titreşimlerin zamana bağlı olarak ölçülmesi ile hesaplanır. Saniyedeki titreşim sayısı özel olarak Hertz birimi ile ifade edilir (1 Hertz = 1 döngü/saniye).

Yüksek frekans değerleri için Hertz'in bin katı olan ‘kilohertz’ (kHz) birimi kullanılır. İnsan kulağının duyabildiği sesler 20 ile 20000 Hz (20kHz) arasında frekansa sahip olabilir. Eğer bir frekans 20 Hz'in altında ise bu tür titreşimlere ‘ses altı’ titreşimler, frekans 20 kHz' in üzerinde ise bunlara da ‘ses üstü’ titreşimler denilmektedir.


GENLİK

Genlik, ses dalgalarının dikey büyüklüğünün bir ölçüsüdür. Ses dalgalarını oluşturan sıkışma ve genleşmeler arasındaki fark, dalgaların genliğini belirler.

Ses dalgaları havada veya başka bir ortamda titreşen objeler tarfından üretilir. Örneğin titreştirilen bir gitar teli, yaptığı periyodik salınım hareketi ile, hava moleküllerinin belli bir frekansta sıkışmasını ve genleşmesini sağlar. Bu şekilde teldeki enerji havaya iletilmiş olur. Enerjinin miktarı, teldeki titreşim genliğine bağlıdır. Eğer tele fazla enerji yüklenirse, tel daha büyük bir genlikle titreşir. Teldeki titreşim genliği ne kadar fazla ise ortam tanecikleri (örneğin hava molekülleri) tarafından taşınan enerji de o kadar fazladır. Enerji ne kadar fazla ise sesin şiddeti de o kadar büyük olacaktır. Bu ifadeler, titreşen tüm cisimler için geçerlidir.

DALGA BOYU

Bir dalganın ardışık iki tepe veya iki çukur noktası arasındaki mesafe bize dalga boyunu verir. Dalga boyu l (lambda) ile gösterilir.


TON

Müzikte, diatonik (doğal major) gamda bir ‘tam aralık’ olarak tanımlanan ton, belli bir frekansta ve perdede üretilen saf ses anlamında kullanılır. Örneğin bir ses çatalı (diyapozon) titreştirildiğinde ortaya çıkan 440 Hz frekansındaki ‘Do (C)’ notası, saf bir tondur. Saf tonlar doğal ortamda fazla karşılaşılmayan ve genellikle müzik aletleri veya ses üreteçleri aracılığıyla üretilen seslerdir. Yüksek frekanslı (yüksek perdeden) sesler tiz, düşük frekanslı (düşük perdeden) sesler pes (bas) olarak algılanır.

TINI

Sesin ‘rengini’ ifade eden bir terimdir. Aynı oktavda, aynı notayı (tonu) aynı yoğunlukta ve aynı uzunlukta çalan bir kemanla bir flüt arasındakı temel fark, ‘tını farkı’dır. Enstrümanları oluşturan bileşenlerin doğal frekanslarındaki farklılıklar, sonuçta oluşan sesin farklı bir tınıda olmasını sağlar. Bu sayede, farklı müzik aletlerinden çıkan özdeş notaları kolaylıkla ayırdedebiliriz. Tını, sesin harmonik (doğuşkan) yapısına bağlı olarak değişir.

AKUSTİK NEDİR?

Akustik ya da Sesbilimi, sesi inceleyen bir bilim dalıdır. Katı, sıvı veya gaz halindeki maddelerde dalga yayılımının fiziksel özelliklerini inceler. Bunlar arasında gürültüye yol açan titreşimlerin ve gürültünün kontrolü de vardır.

Akustik ile uğraşan bilimadamları ve mühendisler, sesi ve insan işitmesini incelerler. Farklı nesnelerin sesle ne şekilde etkilendiklerini de araştırırlar. Mühendisler, uygun seste iletişim sistemleri ve binaları tasarımda bulunurlar. Zararlı yüksek seslerden insanları koruma yollarını bulurlar. Tüm çalışmalar insanların duymak istemedikleri zararsız seslere yöneliktir. Gürültüyü kontrol etmenin bir yolu, gürültü kaynağını daha sessiz hale getirmektir. Gürültü ile çalışan bir serinletici yanında hiç bulundunuz mu? Düşük hızda dönen büyük bir pervane, yüksek hızda dönen küçük bir pervaneden daha az gürültü çıkarır. Gürültü, bir yerden diğer bir yere geçmesini önlemekle azaltılabilir. Gürültü gelen bir odanın kapısını hiç kapattığınız oldu mu? Böyle yapmakla, perdeler ve akustik gereçler sesi soğururlar (yutarlar). Yansımış bir sesi işitirseniz buna yankı (akis) adı verilir. Geniş bir odayı uygun bir şekilde döşemekle yankılar giderilebilir. Bir sesten sonra saniyenin 1/20 si kadar bir süre içinde kulağınıza ulaşan bir yankı hiçbir problem yaratmaz. Zaman aralığı uzadığı takdirde, yankı sinirlendirici olabilir. Rahatsız edici diğer bir ses de çoklu yankıdır. Reverberasyon adı verilen bu ses, yansımış birçok seslerin birleşip, yavaş yavaş sönümlenmesidir. Bir müzik salonunda bunlar bir saniyeden fazla sürmemelidir. Uzun perdelerin asılması, döşeme ve koltukların, duvarların yumuşak malzemelerden yapılması yankıları ve reverberasyonları azaltır. Çünkü ses daha kolaylıkla yutulmuş olur.


AKUSTİK NEDİR?

Biyolojik Akustik:
Sesin balina, yunus, yarasa ve baykus gibi hayvanlar tarafından nasıl kullanıldığını inceler.
Su altı Akustiği: Deniz yatağı ve su altında ses dalgalarının yayılımı, saçılımı ve etkileşimini inceler.
Psikolojik ve Fizyolojik Akustik: İnsanlar ve hayvanların seslere karşı olan fizyolojik ve psikolojik tepkilerini inceler.

Elektro Akustik: Sinyal işleme kuramının yankılanım alanındaki uygulamalarını inceler.
Konuşma Akustiği: Konuşma iletişimi için gereken ses dalgalarının insanlar tarafından üretimi, ıletimi ve algısını inceler.
Müziksel Akustik: Müzik fiziğini, müziksel algıyı, müzik aletleri seslerinin çözümlenmesini ve bireşimini inceler.
Mimari Akustik: Kapalı alanların ve mimari yapıların akustik özelliklerini inceler
Gürültü Akustiği: Gürültünün nasıl üretildiği ve yayıldığı, etken ve edilgen gürültü denetimi, ve gürültünün etkilerini inceler.
Fiziksel Akustik: Ses dalga yayılımının fiziksel özelliklerini (iletim,yansıma, kırınım, etkileşim, kırınım, dağılım, emilim vs.) inceler.
Yapısal Akustik ve Titreşim Yankılanımı: Mekanik dizgelerin bulundukları ortamla olan ilişkilerini, ve ilgili ölçüm, çözümleme ve denetim yöntemlerini inceler.


NOTA NEDİR?

Bir sesin perdesi, ortam, havanın ne kadar çabuk titreştiğini belirler. Saniyedeki titreşim sayısı "frekans" diye tanımlanır. Bir sesin yüksekliği, o sesin dalgasının frekansına bağlıdır. Frekansları belirtilmiş olan seslere "nota" denir. Bir sesin titreşim frekansı alçak olduğu oranda, nota da alçaktır. Frekansı yüksekse nota da yüksek olur. İnsan kulağı bazı sesleri işitemez. Çünkü bunların notaları insan kulağının alamayacağı kadar alçak, bazıları da fazlasıyla yüksektir.

Her cismin tabii bir frekansı vardır. Yani bir cismin serbestçe titreşmesine meydan verilirse, saniyede belirli sayıda titreşim yapar. Bu titreşim her saniye için aynıdır. Bir cisme düzgün aralıklarla kuvvet uygulanarak, hemen her tarzda titreşmesini sağlayabiliriz. Buna "zorlu titreşim" adı verilir. Ancak burada titreşimlerin genliği (şiddeti) küçük olur.

Uygulanan kuvvetin frekansı cismin tabii frekansına eşit olduğu vakit,titreşimin büyüklüğünün çok yüksek oranda artması "rezonans" diye tanımlanır. Sözgelimi bir asma köprüyü ele alalım. Bu köprü, büyüklüğü, yapı yöntemi, yapımında kullanılan malzeme gibi faktörlerle bağlı olarak tabii bir frekansa sahiptir. Dolayısıyla, kalabalık bir askeri birlik böyle bir köprüden geçerken "serbest adım" komutu verilir. Aksi taktirde,düzenli, sert askeri yürüyüş adımlarının, köprünün tabii frekansına eşit olması ve tehlikeli ölçüde bir titreşim doğması ihtimali vardır. Gene bunun gibi, şiddetli rüzgarlar bir asma köprünün tabii frekansına eşit bir düzende çarptıkları zaman, köprünün parçalanması tehlikesi sözkonusudur. Çok tınlayan, sese karşı duyarlı yapıda şarap bardaklarının, yüksek notalarda şarkıların etkisiyle parçalandıkları bilinir.

Müzik aletleri,her gerilmiş telin,her ses borusunun,özel, kendine has tabii bir titreşim frekansına sahip olması ilkesinden yararlanarak yapılır. Bunlarda her gerilmiş tel, her ses borusu harekete getirildiği vakit, çevresindeki havaya kendi frekansında titreşimler yapar.

Kısaca "ardarda gelen titreşim hareketlerinin birbirini etkilemesi olayı" diye tanımlayabileceğimiz rezonans,görüldüğü gibi ses ve müzik bakımından büyük bir önem taşımaktadır.


KULAK VE SES

KULAK

Sesleri algılayan duyu organımız kulaklarımızdır. Kulak üç temel kısımdan oluşmuştur: Dış kulak, Orta kulak, İç kulak

Kulağın her bir kısmı özel bir amaçla sesi algılamak için çalışmaktadır. Dış kulak ses dalgalarını toplayıp orta kulağa iletmekten; orta kulak aldığı ses dalgalarının enerjisini değiştirerek sıkıştırılmış dalgalar şeklinde iç kulağa iletmekten sorumludur. İç kulak ise aldığı bu ses dalgalarını sinir sinyallerine dönüştürerek beyne gönderir ve beyinde sesin algılanıp yorumlanması gerçekleşir.


DIŞ KULAK
Dış kulak kulak kepçesi ve kulak kanalı olmak üzere 2 kısımdan oluşmuştur. Kulak kepçesi özgül şekli sayesinde ses dalgalarını toplamaktan sorumludur. Bu yapı ayrıca, sesin gelme yönünü ayırdetmemizi de sağlar. Kulak kepçesinden giren dalgalar yaklaşık 2 cm uzunluğunda olan kulak kanalından geçerek kulak zarına gelir. Bu aktarım esnasında, kulak kanalı ve kulak kepçesinin yapısından dolayı, özellikle 3000 Hz frekansındaki sesler, şiddetleri artırılarak orta kulağa gönderilir (dış kulağın transfer fonksiyonu). Esas olarak basınç dalgaları olan ses dalgaları, kulak zarına çarparak titreşmesine neden olurlar.

ORTA KULAK
Orta kulak, kulak zarı ve birbirine eklemlenmiş 3 tane kemikçikten oluşan hava dolu bir boşluktur. Bu 3 kemik dıştan içe doğru sırasıyla çekiç (malleus), örs (incus) ve üzengi (stapes)’dir. Kulak zarı oldukça gergin bir yapıdır ve zarın titreşim frekansı gelen ses dalgasının frekansı ile aynıdır. Kulak zarı çekiç kemiği ile bağlantılı olduğundan, zarı titreştiren ses dalgaları aynı zamanda çekiç kemiğini de titreştirir ve çekicin hareketi diğer iki kemiği (örs ve üzengiyi) de hareket ettirir. Üzengi tabanının iç kulaktaki oval pencereyle bağlantılı olması sayesinde, bu titreşimler iç kulağa iletilir.
Orta kulaktaki kemikçiklerin bağlantılı olduğu kaslar (m. tensor timpani; m. stapedius) bazı durumlarda kasılarak kokleayı aşırı yüksek seslerden koruma ve gürültülü ortamlarda düşük frekanslı seslerin maskeleme işlevi görürler.

İÇ KULAK
İç kulak, denge ile ilişkili olan ‘vestibüler sistem’ ve işitme merkezi olan ‘koklear sistem’i içeren karmaşık yapılı bir bölgedir.









Bundan sonraki bölümde "Türkiye Yangından Korunma Yönetmeliği", "Sağlık Bakanlığı Asgari Tasarım Standartları"  , Eğitim Yapıları Asgari Tasarım Standartları", "Çevre ve ŞehirciliK Bakanlığı Birim Fiyat Tarifleri " ilgili bölümleri anlatılacaktır. 
Paylaş:
E-BÜLTEN KAYIT
Güncel makalelerimizden haberdar olmak için e-bültene kayıt olun!
Sosyal Medyada Bizi Takip Edin!
E-Bülten Kayıt