სიახლეებიბგერა დრეკადი გარემოს ნაწილაკების რხევითი მოძრაობაა, რომელიც ტალღებად ვრცელდება აირისებრ, თხევად და მყარ გარემოში. ბგერის ფიზიკური ცნება არ შემოიფარგლება ადამიანის სმენადობის შესაბამისი სიხშირის ბგერით. ძლიერი რხევა ხმამაღალ ბგერას წარმოქმნის და პირიქით. თუ ბგერა მეტისმეტად ხმამაღალი და უსიამოვნოა, ამას ხმაურს ვეძახით.
ბგერებს, რომელთაც ხმაურს უწოდებთ, არ აქვს ძირითადი სიხშირეებისა და ჰარმონიკების ნათელი, მარტივი სტრუქტურა. ხმაური შეიცავს მრავალ სიხშირეს, რომელიც არ არის სისტემატურად დაკავშირებული ერთმანეთთან. მაგალითად, სტაციონარული ხმაური, რომელიც რადიოსადგურებს შორის გესმით, შეიცავს ყველა სმენადი სიხშირის ენერგიას და მას აღიქვამთ ისე, თითქოს არ ჰქონდეს სიმაღლე, რადგან არ აქვს ძირითადი სიხშირე.
სიხშირის, ტალღის სიგრძისა და სიჩქარის გარდა, ბგერას ინტენსივობაც გააჩნია. რაიმე ზედაპირზე ბგერითი ტალღის ინტენსივობა არის ამ ზედაპირის ფართობის ერთეულზე ენერგიის გადატანის საშუალო ტემპი I = P/A, სადაც P არის ბგერითი ტაღის მიერ ენერგიის გადატანის ტემპი (სუმძლავრე) A-ამპლიტუდა
ხმაური დეციბელებში იზომება. ფიზიკაში ხმაური ეწოდება დრეკადი გარემოს – აირის, სითხის – ან მყარი სხეულის ნაწილაკების უწესრიგო რხევებს, რომლებიც განსაზღვრული ძალის ზემოქმედებით წარმოიშობა და რომელთა აღქმაც ადამიანის სმენის ანალიზატორს ძალუძს. ეს რხევები სხვადასხვა დონისა და სიხშირისაა, ხელს უშლის სასარგებლო ბგერითი სიგნალების (საუბრის, მუსიკის) აღქმას და ადამიანის ორგანიზმზე არასასურველ ზემოქმედებას ახდენს. ანუ ხმაურად ითვლება ნებისმიერი არასასურველი ბგერა, რომელიც არახელსაყრელად მოქმედებს ადამიანის ორგანიზმზე, აღიზიანებს და ხელს უშლის მუშაობასა და დასვენებაში. ბგერითი ტალღების გავრცელებას თან ახლავს ბგერითი ენერგიის გავრცელება. ფართობის ერთეულზე მოსულ სიმძლავრეს ბგერითი ინტენსივობა ეწოდება. პრაქტიკაში ვხვდებით ბგერითი სიმძლავრის ფართო დიაპაზონს.
ცხრილი 1. სხვადასხვა წყაროს მიერ შექმნილი ხმაურის სიმძლავრე
|
ხმაურის წყარო |
სიმძლავრე |
|
რეაქტიული თვითმფრინავი |
ათეულობით კილოვატი |
|
საშუალო სიჩქარით მოძრავი ავტომობილი |
0,1 ვატი |
|
ორი ადამიანის საუბარი |
20 * 10-6 ვატი |
|
მცირე ელექტრული საათი |
0,02 * 10-6 ვატი |
ადამიანის ყური ბგერებს განასხვავებს სიმაღლის, ხმამაღლობის, ტემბრის მიხედვით. ყურს შეუძლია განსაზღვროს ბგერის მიმართულება და ბგერის წყაროდან დაშორება. ადამიანი აღიქვამს მხოლოდ განსაზღვრული დიაპაზონის სიხშირის ბგერებს და ბგერით წნევებს.
ცხრილი 2. მოცემულია ხმაურის სხვადასხვა წყაროსთან ბგერითი წნევის ჯამური დონეები
|
ხმაურის წყარო |
ბგერითი წნევის დონე, დეციბელი [დბ] |
|
რეაქტიური ავიაზრავა(საქშინიდან 1მ დაშორებით |
130-140 |
|
სატვირთო ავტომობილი, 50კმ/სთ სიჩქარით მოძრავი (7მ დაშრებით) |
90-110 |
|
ხმაური მექანიკუე-საამწყობო საამქროში |
90-100 |
|
მუსიკა ხმამაღლამოლაპარაკესთან |
70-80 |
|
ხმამაღალი ლაპარაკი (5-6მ დაშორებით) |
60-70 |
|
ჩუმი საუბარი (1მ დაშორებით) |
50-60 |
|
ჩურჩული (1მ დაშორებით) |
30-40 |
|
ფოთლების შრიალი, სუსტი სიოა ხმაური |
10-20 |
|
სმენადობის ზღურბლი |
0-10 |
ქალაქებში ხმაურით დაბინძურების დონე საცხოვრებელ რეგიონებში შეიძლება ძლიერ გაიზარდოს ქალაქის არასწორი დაგეგმარების (მაგ: აეროპორტი ქალაქის ფარგლებში) შედეგად. 90 დეციბელის მიღწევისას შესაძლებელია დაყრუება, ამიტომ ქალაქებში დაიწყეს ინტენსიური მოძრაობის ავტომაგისტრალების ხმაურ-საწინააღმდეგო ეკრანებით დაცვა.
ყველა ბგერა ხმაურს არ მიეკუთვნება. ხმაური სხვადასხვა ინტენსივობის და სიხშირის ბგერათა ერთობლიობაა. ფიზიოლოგიური თვალსაზრისით ხმაური არის ადამიანისთვის არასასურველი ბგერები. ჩვენს გარშემო ხმაურს ახასიათებს სხვადასხვა დონე: სალაპარაკო 30-40 დბ; მსუბუქი ავტომანქანის ხმაური 75-80 დბ და სხვა. ბგერული დიაპაზონის აკუსტიკური რხევები იყოფა დაბალ-სიხშირიან (350 ჰც-ზე ნაკლები), საშუალო სიხშირიან (350 ჰც-დან 800 ჰც-მდე), მაღალ-სიხშირიან (800 ჰც-ზე ზევით) კომპონენტებად.
სპექტრალური მახასიათებლების მიხედვით ხმაური შეიძლება იყოს ფართო ზოლიანი (რეაქტიული ძრავის ხმაური), ტონალური (ელექტრული ხერხის ხმაური). მუდმივ ხმაურად ითვლება ისეთი ხმაური, როლის დონე 8 საათიანი სამუშაო დღის განმავლობაში 5 დბ-ზე მეტად არ იცვლება. ცვალებადია ხმაური, როცა ცვლილებები 5 დბ-ს აღემატება (მაგალითად სატრანსპორტო ნაკადის ხმაური). წყვეტილი ხმაურია ბალონიდან შეკუმშული არის წყვეტილად გამოშვება. იმპულსურია 1 წამის ხანგრძლივობის ბგერითი იმპულსები.
მექანიკური ხმაურის წყაროებად მიჩნეულია მოქანავე საკისრები, კბილა გადაცემები, მანქანების გაუწონასწორებელი მბრუნავი ნაწილები.
აეროდინამიკური ხმაური წარმოიქმნება ჰაერის ნაკადის მოძრაობის შედეგად - ვენტილატორების, კომპრესორების, აირმბერების, ძრავების ხმაური.
ჰიდრავლიკური ხმაური წარმოიქმნება სითხეებში სტაციონალურ და არა-სტაციონალური პროცესების მიმდინარეობის შედეგად (ტურბულენტობა).
ელექტრომაგნიტური ხმაური წარმოიქმნება ელექტრულ მოწყობილობებში და მანქანებში.
ხმაური სხვადასხვა ფიზიკური ბუნების მოუწესრიგებელი რხევებია, რომლებიც განსხვავდებიან დროითი სპექტრული სტრუქტურის სისრულით. ხმაური სხვადასხვა ინტენსივობისა და სიხშირის აპერიოდული ბგერების ერთობლიობაა.
სტატისტიკური მახასიათებლების მიხედვით ხმაური იყოფა სტაციონალურ და არა-სტაციონალურ ხმაურად.
სპექტრული მახასიათებლების მიხედვით ხმაური იყოფა:
- ფართო ზოლოვან ხმაურად 1 ოქტავაზე განიერი უწყვეტი სპექტრით;
- ტონალურ ხმაურად, რომლის სპექტრშიც სიხშირე დანარჩენების სიხშირეს აღემატება არანაკლებ 10 დბ-ით.
სიხშირული მახასიათებლების მიხედვით ხმაური იყოფა:
- დაბალ-სიხშირულ ხმაურად;
- საშუალო-სიხშირულ ხმაურად;
- მაღალ-სიხშირულ ხმაურად.
განსხვავება პერიოდებშია.
დროითი მახასიათებლების მიხედვით ხმაური იყოფა: მუდმივ ხმაურად და არამუდმივად რომელიც თავის მხრივ იყოფა მერყევ, წყვეტილ და იმპულსურ ხმაურად.
ხმაურის ფერები
ფიზიკაში ხმაურის აღწერის მოხერხებულობის მიზნით შემოტანილია ტერმინები, რომლებიც ხმაურის სიგნალებს მიაწერს სხვადასხვა ფერს მათი სტატისტიკური თვისებებიდან გამომდინარე, მაგალითად ვარდისფერი ან ლურჯი ხმაური.
ხმაურის ფერებად აღნიშვნა ნიშნავს რომ ამპლიტუდა ემორჩილება გაუსის განაწილებას.
თეთრ ხმაურს უწოდებენ ყველა სიხშირეზე თანაბარი სპექტრალური სიმკვრივისა და უსასრულო დისპერსიულობის სიგნალს.
ვარდისფერ ხმაურს უწოდებენ სიგნალს, რომლის სიმკვრივე სიხშირის უკუპროპორციულია, ხოლო წითელი ხმაურის სიმკვრივე სიხშირის კვადრატის უკუპროპორციულია - . ვარდისფერი და წითელი ხმაური ყურით აღიქმება როგორც უფრო „თბილი“, ვიდრე თეთრი. წითელ (ყავისფერ) მაურს ბროუნის ხმაურს უწოდებენ. დაბალ სიხშირეზე ხმაურს უფრო დიდი ენერგია აქვს ვიდრე მაღალზე.
თეთრი ხმაური არის სტაციონალური ხმაური, რომლის სპექტრალური შემადგენლები თანაბრადაა განაწილებული ამოქმედებული სიხშირეების მთელ დიაპაზონზე. თეთრი ხმაურის მაგალითია ახლომდებარე ჩანჩქერის ხმაური (შორეული ჩანჩქერს ხმაური ვარდისფერია, რამდენადაც ხმაურის მაღალ-სიხშირული მდგენელები დაბალ-სიხშირულთან შედარებით უფრო მეტად მიილევა). დასახელება მიიღო თეთრი სინათლისგან, რომელიც შეიცავს ელექტრომაგნიტური გამოსხივების მთელი ხილული დიაპაზონის სიხშირის ელექტრომაგნიტურ ტალღებს.
ბუნებასა და ტექნიკაში „სუფთა“ თეთრი ხმაური (ე. ი თეთრი ხმაური რომელსაც ყველა სიხშირეზე ერთნაირი სპექტრული სიმძლავრე აქვს) არ გვხვდება იმის გამო რომ ასეთ სიგნალს ექნებოდა უსასრულო სიმძლავრე, თუმცა თეთრი ხმაურების კატეგორიების ქვეშ ხვდება ნებისმიერი ხმაური, რომელთა სპექტრული სიმკვრივე ერთნაირია (ან ოდნავ განსხვავდება) სიხშირეთა განსახილველ დიაპაზონში.
რადიოელექტრონიკაში თეთრი ხმაური არის მოვლენა, როდესაც ეთერში თანაბარი ტკაცუნის გარდა არაფერი ისმის. როდესაც ტელევიზორში სურათის ნაცვლად აჩვენებს შავ-თეთრ ჭავლს და ისმის ძალიან უსიამოვნო შრიალი.
თეთრი ხმაური მრავალ გამოყენებას პოულობს ფიზიკასა და ტექნიკაში. ერთი მათგანია გამოყენება არქიტექტურულ აკუსტიკაში. იმისთვის რომ შენობის შიგა სივრცეში დაიფაროს არასასურველი ხმაური, სათავსში გენერირდება დაბალი ამპლიტუდის თეთრი ხმაური.
