Cs.Kádár Péter - XXI. századi Diszkónika, 12. Hosszába és keresztbe

 

A hangrezgések csak arra alkalmas, rugalmas közegben terjednek. A terjedés a hangenergia továbbítását jelenti. Kétfajta terjedési mód van: az egyik esetben a terjedés iránya és a rezgés iránya megegyezik, a másik esetben a rezgés merőleges a terjedés irányára.

 

Amikor a rezgés iránya azonos a terjedés irányával, akkor a terjesztő közegben sűrűsödéseket és ritkulásokat tapasztalunk. Így terjed a hang a gázokban, például a levegőben. A hangterjedésnek ezt a módját longitudinális hullámnak hívjuk.

A longitudinális hullámok mozgásával az alábbi honlap-oldalon játszhatsz:

 2

http://nagysandor.eu/harrisonia/long_wave_HU.html

Egy rövid videót is láthatsz itt:

http://tudasbazis.sulinet.hu/hu/termeszettudomanyok/fizika/fizika-9-evfolyam/mechanikai-mozgokepgyujtemeny/longitudinalis-hullam-letrehozasa

A másik esetre, amikor tehát a rezgés iránya merőleges a terjedés irányára, a húros hangszerek rezgése a jellemző. Az ilyen hullámokat transzverzális hullámoknak hívjuk. Minden szónál többet mond erről egy rendkívül igényesen elkészített videó, amely a hang terjedésének alapjait mutatja be:

Az animáció végén a hanghullámok visszaverődése is szóba kerül. S ha már itt tartunk, érdemes ismét visszatérni erre a jelenségre.

A visszaverődéseket ugyanis kétféle módon érzékeljük. Az egyik esetben azt mondjuk, hogy a terem, ahol vagyunk, zeng. Ennek a zengésnek az idejét is meghatározhatjuk, még neve is van: utózengési időnek hívják. Az utózengési idő az az idő, amely a hangforrás elhallgatásától mérünk addig, ameddig a hangnyomás az elhallgatás előtti érték ezredrészére csökken. Nemsokára másképp is meg fogjuk határozni ennek mértékét, a lényeg azonban az, hogy az utózengési idő objektív paraméter, amelyet műszerekkel is lehet mérni, illetve, ki is lehet számolni a terem adataiból. Az utózengési idő frekvenciafüggő, ezért halljuk másképpen zengőnek a barlangot, mint az uszodát. Az viszont, hogy a zengést halljuk, és hogy mekkorának halljuk, szubjektív jellemző, úgy nevezzük, zengetettség-érzet. Ez az érzet nagyon nagy mértékben segíti a térbeli tájékozódást. Mérőszámok és mértékegységek helyett azt szoktuk mondani, hogy egy terem száraz, normális vagy nagyon zengő. 

Egy teremben vagy a természetben a hegyekről visszaverődő rezgések közül a fülünket érő első visszaverődő hullám a legfontosabb. Ha a hangforrás által kibocsátott rezgés és a visszaverődés közötti időkülönbség – az úgynevezett időkésés retesz - kisebb, mint 30-50 ms, akkor úgy érezzük, mintha a visszaverődés a hangforráshoz tartozna, vagyis egyetlen, meghosszabbított, zengő hangot hallunk.  Ha ennél nagyobb, akkor már két, külön  hangot érzékelünk. Ez utóbbit nevezzük visszhangnak. 

A hangtechnika számos eszközt fejlesztett ki a zengés és a visszhang előállítására.

Történelmileg a legelső a hangszórós-termes zengető volt. Ennek lényege, hogy a zengetni kívánt jelet egy hangsugárzóba vezették, amely egy nagyon zengő teremben volt elhelyezve. A terem által megzengetett hangot mikrofonokkal alakították vissza, és hozzákeverték az eredeti jelhez.

 3

A termes zengetők előnye az volt, hogy a zengetettség érzete természetesnek tűnt. A hátránya viszont az, hogy a különböző teremérzetekhez külön-külön termekre volt szükség, hiszen az utózengési időt és más paramétereket nem lehetett egyszerűen beállítani. Miként az a következő videóból is kiderül, a termes zengető falai nem párhuzamosak, hogy a teremben ne alakuljanak ki káros kiemelések – teremrezonanciák.

A legolcsóbb zengetők a rugós zengetők. A lényegük, hogy a mechanikai rezgés sokkal lassabban terjed, mint az elektromos. Az eredeti jelet elektromos-mechanikus átalakítóra vezetjük. Az átalakító hajtja meg a rugókat. A rugók végén mechanikus-elektromos átalakító csinál ismét elektromos jelet. 

 4

Az alábbi videón kibeleztek egy ilyen zengetőt:

A rugós zengetők hangja ugyan nagyon pocsék, semmilyen térérzet sincs, az idők folyamán azonban meg lehetett szeretni őket. S mert olcsók voltak, tömegével építették be őket a gitármotyókba.

A rugós zengetőknél sokkal jobbak a lemezes zengetők. Sőt, annyira jók, hogy évtizedeken keresztül ezeket használták a szomorú zenében is. Meg aztán nem is volt nagyon más. A lemezes zengető a rugós zengető továbbfejlesztése., csak nem rugót, hanem vékony fémlemezt izgatunk föl hangrezgésekkel. Előnye, hogy az utózengési idő változtatható. 

5

Hátránya, hogy ez sem igazi teret képez le, ráadásul kurva nagy és nehéz a szerkezet. Még a következő képen látható, hordozható változat is 70 kg tömegű volt, ami földi körülmények között 700 newton súlynak felel meg, ha egészen szakszerűek akarunk lenni.

 6

Ha már cipelni kéne, akkor ebben a súlycsoportban inkább őt:

 7

A hordozható lemezes zengetővel egyébként is vigyázni kell. Csak olyan helyre szabad tenni, ahol nem rázkódhat, mert a benne levő lemez nem tudja, mitől rezeg, s egy jól irányzott rúgás (Mi a szar ez itt, vigyék a francba!) hosszas égzengést visz a felvételbe. Egy előnye kétségtelenül van: nem lopják oly könnyen, mint a mikrofonokat.

A zengetők következő csoportja az elektronikus zengetőké. A zengetés alapja a hang késleltetése, tehát az első feladat a késleltetés megoldása volt. Az analóg késleltetők a tűzoltóktól lopták el a módszert. Tegyük föl, hogy ég a ház, de semmilyen vízvezeték, cső nincsen! Ilyenkor vödörből vödörbe töltik a vizet, ami természetesen sokkal lassabb, mintha a csövön jönne.

 8

Az elvet szemlélteti ez a videó:

Ilyen késleltetőt gitárpedál formájában is gyártottak, még meg is szólal a következő videón.

Ha a késletetés mértékét jól állítjuk be, és a késleltetett jelet újból és újból visszavezetjük a vödörlánc bemenetére, zengetőt vagy visszhangosítót csinálhatunk belőle.

A késleltetést korábban – a szalagos visszhangosítók idején - úgy oldották meg, hogy egy magnetofonra vették föl a jelet. A felvételt a felvevő fej végezte, majd a rögzített jelet több lejátszófej játszotta le. A felvétel és az egyes lejátszások között egyre több idő telt el. A késleltetett jeleket ismét visszavezették a felvételi láncba, így tovább lehetett növelni a visszhangok számát. A hangszalag elejét és végét összeragasztották, az új felvétel előtt természetesen letörölték az előző felvételt.

 9

A szalagos visszhangosítók egyik utolsó, nagy példányszámban gyártott típusát mutatja be az alábbi videó:

A szalagos visszhangosítók legnagyobb problémája maga a szalag volt. Könnyen gyűrődött, szakadt, kopott, és a visszaverődések számát is korlátozta a szalagzaj. 

A digitális késleltetők jobbára kiküszöbölték ezeket a problémákat, működésükről azonban még korai volna bármit is mondani.