si eu la fel ceva despre lumina si sunet nu aveti si voi cu imagini... pentru a a 7-a?
Aş putea găsi câte ceva... poate că am ales ce trebuie, dar să vedem...
_____________
O nouă tehnologie laser transformă lumina în sunet
Cercetătorii au dezvoltat o nouă tehnologie laser ce face posibilă transformarea luminii în sunet. Echipa de oameni de ştiinţă de la Naval Research Laboratory din Statele Unite speră ca noua tehnologie să îmbunătăţească comunicarea din cadrul marinei, în special cea subacvatică. Transformarea luminii în sunet se face prin comprimarea pulsurilor laser. Diferitele culori ale laserului se deplasează cu viteze diferite în apă. Aceste culori pot fi aranjate astfel încât pulsul laserului să se comprime în timp ce se mişcă prin apă, concentrându-se în lumină. Pentru a transforma lumina în sunet, pulsul laserului este comprimat astfel încât să ionizeze o cantitate mică de apă, care absoarbe energia laserului şi se încălzeşte. Rezultatul este o explozie mică de aburi care generează un sunet de 220 decibeli. Pulsul laserului se deplasează atât prin aer, cât şi prin apă, însă efectul de concentrare este mult mai puternic în mediul acvatic. Noua tehnologie ar putea fi folosită pentru eficientizarea comunicaţiilor între avioane şi submarine.
__________
Lumina si sunet - Ghid clinic de Thomas Budzynsky, Ph. D.
Lumina si sunet - Cercetari selectate
Exista un numar substantial de dovezi care sprijina tehnologia de lumina si sunet (L/S) Cu siguranta acest camp de cercetare creste rapid si ca rezultat al proliferarii noilor dispozitive comerciale, apar reportaje din abundenta in presa. Hutchinson (1990) si-a dedicat aproape intreg volumul 1, cercetarii acestei probleme a luminii si sunetului, in incitantul sau jurnal, MEGABRAIN REPORT.
Primele observatii
Asa cum observa Hutchinson, oamenii de stiinta din vechime erau fascinati de fenomenul luminilor care palpaie. Apuleius a experimentat in 125 e.n. cu lumina care palpaie produsa de invartirea unei roti de olarit, descoperind ca ar putea pune in evidenta un tip de epilepsie. Ptolemeu a studiat in anul 200 e.n. fenomenul de palpaire generat de lumina solara printre spitele unei roti care se invarte. El a observat ca patternurile si culorile apareau in ochii observatorului si ca aparea un simtamant de euforie. Psihologul francez Pierre Janet, unul dintre primii care a raportat o procedura de ,,rescripting”, a observat ca pacientii din Spitalul Salpetriere din Paris prezentau reduceri ale isteriei si o relaxare crescuta atunci cand erau expusi la lumini care palpaie.
Asa cum sublinia Hutchinson, autoritatea in materie de şamanism si antropologie Michael Hamer a spus ca "
instrumentele de baza pentru a intra in starea samanica a constiintei sunt tobele si zanganitul". Hamer a observat de asemenea ca frecventele batailor de toba din domeniul theta (aratate pe EEG) predominau in timpul procedurilor de initiere. Mai mult, combinatiile de sunet ritmic si palpaire de lumina erau folosite de catre antici pentru a induce transa.
În anii '30 si '40 (secolul XX) oameni de ştiinţă precum W. Gray Walter si alţii au folosit lumini stroboscopice electronice puternice si noi echipamente EEG pentru a modifica activitatea cerebrala producand stari asemanatoare transei, de profunda relaxare si imagerie intensa. Hutchinson a observat ca cercetarea lui Walter a dus la cresterea atentiei unui numar de artisti inclusiv a lui William Burroughs. Ei au dezvoltat un dispozitiv de palpaire pe care l-au denumit "Dreamachine” cu care subiectii au raportat lumini orbitoare de o nepamanteasca stralucire si culoare. De la imagini geometrice frumoase care semanau cu mandalele imaginea se putea dizolva in imagini individuale si scene dramatice asemanatoare celor din visele colorate.
În timpul perioadei tulburi a anilor '60 - '70 interesul pentru producerea starilor modificate de constiinta fara droguri a proliferat pe langa cea data de droguri. EEG de stare alfa cu feedback al dr. Joe Kamiya de la Langley-Porter Neuropsychiatric Institute din San Franciso a ajutat la aparitia erei feedback-ului.
Altii au gasit efecte asemanatoare psihedelice in combinatiile de lumina si sunet si in numeroase cluburi de noapte au inceput sa foloseasca stroboscoape pentru a accentua efectele muzicii de dans. Oamenii de stiinta au continuat investigatia lor asupra luminii si sunetului, examinand fenomenele de sincronizare emisferica si ,,entrainment” EEG.
Jack Scwarz, cunoscut pentru demonstratiile sale in ceea ce priveste controlul mintii constiente asupra raspunsurilor autonome, a dezvoltat ISIS, un dispozitiv care folosea sunete ritmice si lumini de frecventa variabila in ochelari cu leduri (goggles) pentru a produce anumite stari mentale. Un alt explorator contemporan al fenomenului Lumina/Sunet a fost Richard Townsend, care in 1973 a publicat o descriere a unui dispozitiv cu lumina inclusa in ochelari cu leduri pentru "entrainment" vizual. Seymour Charas, un om de stiinta de la City College din New York, a obtinut in 1974 primul patent pentru un dispozitiv Lumina/Sunet, dar conform lui Hutchinson (1990), nu a fost produs niciodata.
Avansurile tehnologice in microelectronica din anii '80 au oferit posibilitatea unui numar de inventatori sa dezvolte programe variate de schimbare a frecventei luminii si sunetului si a modulatiei intensitatii luminoase.
Observatii ale cercetarilor clinice
În 1980, la clinica din Denver, a fost studiat un dispozitiv comercial de Lumina si Sunet si asa cum mentiona Michael Hutchinson in cartea sa MEGABRAIN (1986), s-a observat ca folosirea acestui dispozitiv ducea la cresterea inductiei hipnotice, producand stari de ameteala, hipnagogice (caracterizate de frecvente cerebrale theta) si uneori la aparitia imaginilor holografice intense. Acest dispozitiv a facilitat "
recuperarea inconstientului” in timpul procedurilor de "rescripting”. Frecventele din spectrul inferior al undelor theta (3-6 Hz) pareau ca ajuta la rechemarea memoriei din perioada copilariei. Aceste imagini au fost folosite in urmatoarea sesiune terapeutica pentru a ajuta la descoperirea si rescrierea materialului traumatic.
O procedura care s-a parut a fi folositoare a fost aceea de a prezenta clientului sugestii inregistrate pe o caseta audio in timpul sesiunii de Lumina si Sunet. Caseta a inceput cu mesaje de nivelul subliminal care gradat au fost redate cu volum mai mare devenind supraliminal dupa 10 minute. Dupa aceea mesajele au continuat sa fie redate cu volum usor crescator pana cand au ajuns la un nivel confortabil de ascultare. Mai mult, dispozitivul de L/S a fost de ajutor in facilitarea undelor theta observate pe EEG in timpul sesiunilor de invatare crepusculara.
În acea vreme (1980) a fost atrasa atentia asupra folosirii acestei tehnologii deoarece oferea posibilitatea aducerii la suprafata a materialului mental reprimat. De aceea se atrage atentia ca daca apar astfel de manifestari subiectul trebuie neaparat sa se sfatuiasca cu un cadru competent specializat in sanatate mintala pentru a capata ajutor in integrarea materialului reprimat care iese la suprafata in mintea constienta.
Michael Hutchinson scria in
Megabrain ca un alt doctor clinic care a gasit dispozitivele de L/S folositoare la vremea aceea ea fost dr. Roman Chrucky – Director Medical al North New Jersey Development Center din Totowa, New Jersey. El a descoperit ca masina avea un efect puternic tranchilizant care dura 2-3 zile. El a observat de asemenea ca dispozitivul imbunatatea inductia hipnotica si sugestibilitatea in general. Dr. Churcky a observat ca folosirea L/S facilita aparitia gandurilor creative.
Dr. Gene Brockkopp (1984), un cercetator din New York, a descoperit ca dispozitivul de L/S producea efecte dramatice la unii subiecti. El a consultat cercetarea de la acea vreme (inceputul anilor '80) care includea stimularea fotica si auditiva a creierului, constiintei si diferentierii emisferice, facuta pe patternuri EEG si variabile de personalitate precum si asupra efectelor de comportament date patternurile de stimuli indusi. Una dintre observatiile sale a fost aceea ca coerenta patternului EEG de inalta frecventa este aparent legata de functionarea intelectuala crescuta. Aceasta a dus la concluzia ca daca dispozitivul L/S creeaza sau faciliteaza coerenta el ar putea duce la cresterea functionarii intelectuale. Dr. Brockopp a observat de asemenea ca atunci cand se experimenteaza o anumita stare a undelor cerebrale, invatata si practicata pe o perioada de timp, ea rezista. Hutchinson (1986) observa ca acest lucru ar putea explica de ce dispozitivul L/S pare sa aiba un efect cumulativ, astfel ca dupa o serie de experiente cu L/S utilizatorii par sa produca mai usor starea dorita caracterizata de respectivele unde cerebrale.
Asa cum s-a observat de catre Hutchinson (1990), Bruce Harrah-Conforth, Ph. D. de la Universitatea Indiana a intreprins un studiu al unitatii de L/S numita MindsEye Plus si a raportat ca, comparativ cu un grup de control care a ascultat sunet caracterizat de zgomot ,,roz”, grupul stimulat prin L/S a aratat schimbari dramatice in pattern-urile EEG, raspunzand frecventei dispozitivului de L/S. Participantii au prezentat de asemenea dovezi ale sincronizarii emisferice.
Dr. Harrah-Conforth, intr-o scrisoare catre Raportul Megabrain (Volumul 1, nr. 2), scrie: ,,
Am putine dubii ca tehnologia de ,,entrainment” a creierului este un mijloc foarte eficient de a induce schimbari in constiinta. Entrainmentul creierului a facilitat experientele intregului creier.” Concluzionand, Harrah-Conforth scrie: ,,
...indiciile preliminare sunt puternice si anume ca aceasta tehnologie nou dezvoltata va revolutiona profund conceptele despre si interactiunea cu constiinta noastra... Evolutia constiintei umane este un proces tangibil manipulabil. Putem controla destinul nostru. Se pare ca entrainmentul creierului va fi printre tehnologiile care ne vor duce pe acest drum.”
Schimbarea frecventei undelor cerebrale produce schimbari la nivelul raspunsurilor musculare si autonome? Raspunsul este da. Exista diferente individuale majore in gradul de corelatie dintre raspunsurile musculare si autonome si EEG. La un arousal inalt si la unul scazut gradul de corelatie creste. Totusi, in general, scaderea frecventa EEG produce un raspuns de relaxare. Mai mult, coborand frecventa catre domeniul alfa inferior si apoi catre theta se produce o modificare in constiinta. Mai precis, majoritatea indivizilor castiga experienta unui proces de gandire al constiintei mai linistit sau incetinit in functie de scaderea frecventei alfa. Anumiti indivizi pot prezenta ceea ce se numeste ,,raspuns gardian”. Acesta se refera la mentinerea unuia sau a mai multor raspunsuri la un nivel inalt de arousal in timp ce celelalte raspunsuri scad odata cu instalarea unei relaxari mai adanci sau a unui arousal mai mic. De aceea clientul mentine o masura completa a constiintei in timp ce aspectul fiziologic se relaxeaza. Raspunsul gardian apare cel mai adesea la acei indivizi care, la un anumit nivel, se tem de pierderea alegerii odata cu scaderea arousalului. Pentru acesti indivizi o adancire a starii de relaxare inseamna o vulnerabilitate crescuta si o posibila dauna.
Asemenea indivizi pot arata rezistenta sub mai multe forme:
1. aratand un raspuns gardian
2. spasme bruste sau socuri mioclonice
3. senzatii bruste de panica
4. rasete
5. Mentinerea frecventelor primare EEG beta chiar si atunci cand frecventa L/S scade, sau pe un nivel ceva mai adanc, mentinandu-se frecventa undelor alfa desi frecventa L/S scade catre theta
6. Senzatii de greata sau alte simptome fizice aversive
7. Comentarii verbale intermitente
8. Plangeri despre unele aspecte ale L/S, scaun, sau alte aspecte ale mediului inconjurator imediat
9. Facand comentarii ridicole despre procedura
10. Mancarime neobisnuita sau senzatii de durere
11. Experimentand imagerie infricosatoare din interior
12. Nevoia de a merge la dormitor dupa ce a inceput sesiunea
13. Aratand vina sau frica din cauza credintelor religioase
14. Avand o minte pe fuga sau prezentand ganduri de constrangere
Cercetari preliminare in tulburarea ADDH (Attention Deficit Disorder Hyperactive) – Tulburare cu deficit de atentie si hiperactivitate
La intalnirea anuala din 1991 a AAPB (Association of Applied Psychiphysiology and Biofeedback) din Texas, Harold Russell, Ph. D, a raportat noile cercetari care au scos in evidenta faptul ca frecventele beta (18-21 Hz) ale L/S pareau sa imbunatateasca functionarea cognitiva a copiilor cu tulburari cu deficit de atentie si hiperactivitate. Acesti copii prezinta cantitati peste normal de unde theta si mai putin decat nivelul normal de unde beta. Mai mult, dr. Russell a observat cercetarea dr. Marion Diamond care, in cartea sa ,,Enhancing Heredity” (1988), a aratat ca stimularea senzoriala a creierului sobolanilor a dus la cresterea dendritelor creierelor acestora. Aceste schimbari pot avea loc la toate varstele animalului: de la stadiul de embrion la cel de adult foarte varstinc. Russell si asociatul sau Hohn Carter au descoperit ca antrenarea emisferei corticale mai slabe functional a studentilor a arat diferente mai mari de 10 puncte in scorurile de vorbire si cele de performanta ale testului de IQ WAIS. Astfel, daca un student a prezentat un scor verbal mai slab si i s-a oferit stimulare cu frecvente beta aplicate emisferei stangi, acesta si-a imbunatatit semnificativ scorul dupa 30 de sesiuni de antrenare a cate 40 minute. În contrast, un copil cu un scor mai mic la performanta poate fi antrenat cu L/S aplicate emisferei drepte. Antrenarea subiectilor cu emisfere inalt performante nu a dus la o crestere a performantei pe acea scala. Copiii au folosit de asemenea o caseta audio pentru relaxare acasa in fiecare noapte. Russell a concluzionat ca probabil stimularea L/S ar putea fi combinata cu biofeedback-ul EEG pentru antrenarea copiilor cu ADDH pentru o autoreglare a starilor potrivite in ceea ce priveste undele cerebrale.
Antrenarea cu unde cerebrale alfa-theta si nivelele de beta-endorfina la alcoolici
Eugene Peniston si Paul Kulkosky, Universitatea Colorado, Pueblo
Un program de antrenament de biofeedback cu unde cerebrale alfa-theta a fost aplicat ca o tehnica noua de tratament alcoolicilor cronici. Urmata de o faza de preantrenare de biofeedback de temperatura, subiectii au facut un antrenament de 15 sesiuni a cate 30 minute de biofeedback alfa-theta. În comparatie cu grupul de control de nealcoolici si cu un grup de control tratat in mod traditional, alcoolicii care au primit antrenament al undelor cerebrale au aratat imbunatatiri semnificative in procentajele inregistrarilor in ritmurile alfa si theta si amplitudini ale ritmului alfa crescute. Alcoolicii care au primit antrenare a undelor cerebrale au prezentat o crestere graduala a ritmurilor alfa si theta de-alungul celor 15 sesiuni experimentale. Acesti alcoolici tratati experimental au prezentat reduceri ale depresiei auto-asistate (Beck's Depression Inventory) in comparatie cu grupurile de control. Alcoolicii care au primit tratament standard (abstinenta, psihoterapie in grup, antidepresive) au prezentat o crestere semnificativa a nivelurilor de beta-endorfine. Aceasta neuropeptida este un indicator al stresului si un stimulant al ratiei calorice (de ex. etanol). Aplicarea tratamentului undelor cerebrale, unei terapii de relaxare, reiese ca contracareaza cresterea nivelelor de beta-endorfine observata in grupul de control. Dupa 13 luni, datele indicau preventia sustinuta a recidivei la alcoolicii care au incheiat antrenamentul cu unde cerebrale alfa-theta.
______________
AMERICANII VOR TESTA O ARMA NELETALA, CARE IMBINA LUMINA CU SUNETUL
O arma neletala ce imbina lumina cu sunetul ar putea intra cit de curind in arsenalul trupelor americane desfasurate in Irak si Afganistan.
Oamenii de Stiinta de la Applied Research Laboratory din Pennsylvania, finantati de Pentagon, se pregatesc sa testeze o arma neletala ce combina lumina deranjanta cu sunete repulsive, botezata "Distributed Sound and Light Array Debilitator", in prima jumatate a anului viitor, informeaza publicatia "Wired News". Nicholas C. Nicholas, cercetator principal al laboratorului, a declarat in cadrul unei conferinte dedicate armelor neletale ca efectele asteptate dupa folosirea acestui dispozitiv includ ameteala, pierderea echilibrului si greata. Totodata, echipa din Pennsylvania si-a impus sa testeze efectele comportamentale asupra oamenilor ale sunetelor cu multi decibeli pentru a da contur unei arme sonice, in timp ce statul american aloca tot mai multi bani pentru tehnologia neletala folosita in Irak si Afganistan. Desi armele neletale defileaza an de an in lumina reflectoarelor, dând impresia ca armata americana are deja un adevarat arsenal de asemenea dispozitive de lupta, mare parte din ele se afla, deocamdata, doar in faza de proiect, nefiind inca testate pe oameni din cauza potentialului pericol. Astfel, mecanismele lor de functionare nu pot fi garantate. Lucrurile s-ar putea schimba insa in ceea ce priveste mijloacele de aparare pe baza de sunete. Applied Research Laboratory se straduieste sa obtina aprobarea de a face primele experimente pe oameni la 130 de decibeli, pentru a vedea daca sunetele pot avea si "efecte de intimidare", in afara de zgomotul enervant. Nicholas C. Nicholas spune ca, deocamdata, nu exista informatii pe care sa se bizuie in ceea ce priveste comportamentul oamenilor supusi la un nivel tot mai ridicat de decibeli, iar marea problema o reprezinta standardele de securitate, care sint prea rigide. Desi s-a vorbit foarte mult pina acum de armele acustice, oamenii de stiinta inca nu stiu daca pot construi o arma neletala demna de incredere, incarcata cu sunete. Exista, de exemplu, grenade de tip flash bang (care orbesc sau surzesc adversarul), insa acestea nu fac mai mult decit sa buimaceasca oamenii pentru scurt timp, explica Nicholas. Totodata, dispozitivul acustic LRAD (Long Range Acoustic Device), care avertiza initial navele militare americane daca se apropie un vas fara permisiune, a intrat apoi in arsenalul armelor neletale, intrucit poate cauza durere, facindu-se multa zarva in jurul eficientei sale in lupta cu piratii. Dar, spune Nicholas, LRAD nu poate fi consi-derat o arma eficienta pentru ca, atunci cind a fost intrebuintat de vasul de croaziera Seabourn Spirit pentru a alunga piratii ce l-au atacat la circa 160 de kilometri de coasta Somaliei, in 2005, "corsarii" tot au apucat sa traga cu gloante inspre echipaj. Cu toate acestea, sute de dispozitive LRAD au fost trimise in Irak si Afganistan, dupa spusele companiei producatoare, American Technology Corp., altele fiind raportate in arsenalul politiei din Georgia.
Alte dispozitive de gen configurate de armata SUA il includ si pe Active Denial System, conceput acum zece ani, care trage cu microunde dureroase, incarcate cu peste 50 de grade Celsius, pina la o distanta de 500 de metri, pentru a descuraja atacatorii.
In cele 10.000 de teste, sistemul a cauzat in jur de sase leziuni neintentionate, inclusiv una care a trimis un "cobai" uman in spital. Experimentele au fost astfel amânate pâna in 2010, sistemul aflându-se acum in mâinile cercetatorilor de la Applied Research Laboratory. Armele acustice, asemenea laserelor orbitoare, pot ajunge sa cauzeze leziuni permanente.
"
Trebuie tolerate unele leziuni, altfel nu se pot dezvolta arme neletale", spune insa cercetatorul principal de la Applied Research Laboratory. Daca experimentul echipei conduse de Nicholas va fi incununat cu succes, rezultatele sale pot face plauzibila eficienta unui alt sistem, "Sheriff", care combina tehnologii neletale, precum lasere orbitoare sau unde de durere, care a facut furori la conferinta de anul trecut.
______________
Sunetul - este un fenomen fizic care stimuleaza simtul auzului. La oameni auzul are loc cand vibratiile de frecvente intre 15 si 20.000 de hertzi ajung la urechea interna. Hertzul, sau Hz, este unitatea de masura a frecventei egala cu o perioada pe secunda. Astfel de vibratii ajung la urechea interna cand sunt transmise prin aer, si termenul sunet este ceva restrictionat la astfel de unde care vibreaza in aer. Fizicienii moderni, insa, extind termenul pentru a include vibratii similare in medii lichide sau solide. Sunete de frecvente mai mari de 20.000 Hz sunt numite ultrasonice.
In general, undele se pot propaga transversal sau longitudinal. In ambele cazuri, doar energia miscarii undei este propagata prin mediu; nici o parte din mediu nu se misca prea departe. Ca exemplu, o sfoara poate fi legata de un stalp la un capat, iar celalalt capat este tras pana sfoara se intinde, iar apoi sfoara este scuturata o data. O unda va trece pe sfoara pana la stalp, iar aici va fi reflectata si ea se va intoarce la mana. Nici un punct de pe sfoara nu se misca longitudinal spre stalp, dar parti succesive din sfoara se misca transversal. Acest tip de miscare se numeste unda transversala. De asemenea, daca o piatra este aruncata intr-o piscina, o serie de unde transversale pleaca din punctul de impact al pietrei. Un dop de pluta plutind in apropiere se va misca in sus si in jos, adica se va misca transversal respectand si directia de miscare a undei, dar nu se va deplasa prea mult longitudinal. O unda sonora, insa, este o unda longitudinala. In timp ce energia miscarii undei se propaga in exteriorul sursei, moleculele de aer care duc sunetul se misca in fata si in spate, paralel la directia de miscare a undei. Asadar, o unda sonora este o serie de compresii si extensii alternative ale aerului. Fiecare molecula da energia moleculei vecine, dar dupa ce unda sonora a trecut, fiecare molecula ramane in aceeasi pozitie ca la inceput.
Amplitudinea este caracteristica undelor sonore pe care o percepem ca volum. Distanta maxima pe care o unda o parcurge de la pozitia normala, sau zero, este amplitudinea; aceasta corespunde cu gradul de miscare in moleculele de aer ale unei unde. Cand gradul de miscare in molecule creste, acestea lovesc urechea cu o forta mai mare. Din cauza aceasta, urechea percepe un sunet mai puternic. O comparatie de unde sonore la amplitudine scazuta, medie, si inalta demonstreaza schimbarea sunetului prin alterarea amplitudinii. Aceste trei unde au aceeasi frecventa, si ar trebui sa sune la fel doar ca exista o diferenta perceptibila in volum.
Amplitudinea unei unde sonore este gradul de miscare al moleculelor de aer din unda. Cu cat amplitudinea unei unde este mai mare, cu atat moleculele lovesc mai puternic timpanul urechii si sunetul este auzit mai puternic. Amplitudinea unei unde sonore poate fi exprimata in unitati masurand distanta pe care se intind moleculele de aer, sau diferenta de presiune intre compresie si extensie ale moleculelor, sau energia implicata in proces. Cand cineva vorbeste normal, de exemplu, se produce energie sonora la o rata de aproximativ o suta de miime dintr-un watt. Toate aceste masuratori sunt extrem de dificil de facut, si intensitatea sunetului este exprimata, in general, prin compararea cu un sunet standard, masurat in decibeli.
Caracteristici fizice: Orice sunet simplu, cum ar fi o nota muzicala, poate fi descrisa in totalitate, specificand trei caracteristici perceptive: inaltime, intensitate, si calitate (timbru). Aceste caracteristici corespund exact a trei caracteristici fizice: frecventa, amplitudine, si constitutia armonica, sau respectiv forma undei. Zgomotul este un sunet complex, o mixare de multe diferite frecvente, sau note care nu sunt legate armonic.
Frecventa: Noi percepem frecventa ca sunete mai "inalte" sau sunete mai "joase". Frecventa unui sunet este numarul de perioade, sau oscilatii, pe care o unda sonora le efectueaza intr-un timp dat. Frecventa este masurata in hertzi, sau perioade pe secunda. Undele se propaga si la frecvente mari si la frecvente joase, dar oamenii nu sunt capabili sa le auda in afara unei raze relativ mici. Sunetele pot fi produse la frecvente dorite prin metode diferite. De exemplu, un sunet de 440 Hz poate fi creat activand o boxa cu un oscilator care actioneaza pe aceasta frecventa. Un curent de aer poate fi intrerupt de o roata dintata cu 44 de dinti, care se roteste cu 10 rotatii/secunda; aceasta metoda este folosita la sirena. Sunetul produs de boxa si cel produs de sirena, la aceeasi frecventa este foarte diferit in calitate dar corespund la inaltime.
Intensitatile sunetului sunt masurate in decibeli (dB). De exemplu, intensitatea la minimul auzului este 0 dB, intensitatea soaptelor este in medie 10 dB, si intensitatea fosnetului de frunze este de 20 dB. Intensitatile sunetului sunt aranjate pe o scara logaritmica, ceea ce inseamna ca o marire de 10 dB corespunde cu o crestere a intensitatii cu o rata de 10. Astfel, fosnetul frunzelor este de aproape 10 ori mai intens decat soapta. Distanta la care un sunet poate fi auzit depinde de intensitatea acestuia, care reprezinta rata medie a cursului energiei pe unitatea de suprafata perpendiculara pe directia de propagare. In cazul undelor sferice care se raspandesc de la un punct sursa, intensitatea variaza invers proportional cu patratul distantei, cu conditia sa nu se piarda energie din cauza vascozitatii, caldurii, sau alte efecte de absorbtie. Astfel, intr-un mediu perfect omogen, un sunet va fi de 9 ori mai intens la distanta de 1 unitate de origine decat la 3 unitati. In propagarea sunetului in atmosfera,schimbarile in proprietatile fizice ale aerului, cum ar fi temperatura, presiune si umiditate,produc scaderea amplitudinii undei sau imprastierea acesteia, asa ca legea de mai sus nu este aplicabila in masurarea intensitatii sunetului in practica.
Perceptia notelor: Daca urechea unei persoane tinere este testata de un audiometru, se va observa ca este sensibila la toate sunetele de la 15-20 Hz pana la 15.000-20.000 Hz. Auzul persoanelor in virsta este mai putin acut, mai ales la frecvente mai inalte. Gradul in care o ureche normala poate separa doua note de volum putin diferit sau de frecventa putin diferita variaza in diferite raze de volum si frecventa a notelor. O diferenta in inaltime de aproape 20%(1 decibel,dB), si o diferenta in frecventa de 1/3%(aproximativ 1/20 dintr-o nota) poate fi distinsa in sunete de intensitate moderata la frecventele la care urechea este sensibila (intre 1.000-2.000 Hz). Tot in acest interval, diferenta intre cel mai mic sunet care poate fi auzit si cel mai puternic sunet care poate fi perceput ca sunet (sunetele mai puternice sunt "simtite", sau percepute ca stimuli durerosi) este de aproape 120 dB(de aproximativ 1 trilion de ori mai puternic).
Toate aceste teste de senzitivitate se refera la note pure, cum ar fi cele produse de un oscilator electronic. Chiar si pentru astfel de note urechea este imperfecta. Note de frecventa identica dar cu intensitate foarte diferita par ca difera putin in inaltime. Mai importanta este diferenta intre intensitati aparent relative cu frecvente diferite. La volum inalt urechea este aproximativ la fel de sensibila la toate frecventele, dar la volum mai mic urechea este mai sensibila la frecventele mijlocii decat la cele mari sau mici. Astfel, aparatele care reproduc sunetele si functioneaza perfect, par ca nu reproduc corect notele cele mai mici si cele mai mari, daca volumul este scazut.
Reflexia: Sunetul este guvernat de reflexie de asemenea, respectand legea fundamentala ca unghiul de reflexie este egal cu cel de incidenta. Rezultatul reflexiei este ecoul. Sistemul de radar subacvatic depinde de reflexia sunetelor propagate in apa. Un megafon este un tub tip cornet care formeaza o raza de unde sonore reflectand unele dintre razele divergente din partile tubului. Un tub similar poate aduna undele sonore daca se indreapta spre sursa sonora capatul mai mare; astfel de aparat este urechea externa a omului.
Refractia: Sunetul, intr-un mediu cu densitate uniforma, se deplaseaza inainte intr-o linie dreapta. Insa, ca si lumina, sunetul este supus refractiei, care indeparteaza undele sonore de directia lor originala. In regiuni polare, de exemplu, unde aerul de langa pamant este mai rece decat cel ce se afla la inaltimi mai ridicate, o unda sonora indreptata in sus care intra in zona mai calda din atmosfera este refractata inspre pamant. Receptia excelenta a sunetului in directia in care bate vantul si receptia proasta invers directiei vantului se datoreaza tot refractiei. Viteza vantului este, de obicei, mai mare la altitudini ridicate decat la nivelul pamantului; o unda sonora verticala care se deplaseaza in directia vantului este refractata inspre pamant in timp ce aceeasi unda indreptata invers directiei vintului, este refractata in sus.
Trei tipuri importante de sunete obisnuite:
In discutie, muzica, si zgomot, notele pure sunt rareori auzite. O nota muzicala contine in plus de o frecventa fundamentala, tonuri mai inalte care sunt armonici ale frecventei fundamentale. Vocea contine un amestec complex de sunete, dintre care unele (nu toate) sunt in relatie armonica intre ele. Zgomotul consista intr-un amestec de multe frecvente diferite intr-un anumit interval; este astfel comparabil cu lumina alba, care consta intr-un amestec de lumini de culori diferite. Zgomote diferite sunt distinse prin diferite distributii ale energiei in mai multe intervale de frecventa.
Cand o nota muzicala continand niste armonici ale unei note fundamentale, dar lipsindu-i unele armonici sau chiar fundamentala insasi, este transmisa la ureche, urechea formeaza diferite sunete sub forma sumei sau diferentei frecventelor, astfel producand armonicile sau fundamentala lipsa in sunetul original. Aceste note sunt si ele armonici ale notei fundamentale. Aceasta anomalie a urechii poate fi folositoare. Aparatele ce reproduc sunete si nu au boxe foarte mari, de exemplu, nu pot produce, in general, sunete de inaltime mai mica de anumite valori; totusi, o ureche umana ce asculta la astfel de echipament poate reda nota fundamentala rezolvand frecventele sunetului din armonicile sale. O alta imperfectie a urechii in prezenta sunetelor normale este incapabilitatea de a auzi note de frecventa inalta cand este prezent sunet de frecventa joasa de intensitate considerabila. Acest fenomen se numeste mascare.
In general, vocea este inteligibila si cantecele pot fi satisfacator intelese daca sunt reproduse doar frecventele intre 250 si 3.000 Hz, intervalul de frecventa a telefoanelor, chiar daca unele sunete din limbajul nostru au frecvente de aproape 6.000 Hz. Pentru naturalete, insa, trebuie reproduse frecventele de la 100 la 10.000 Hz. Sunetele produse de unele instrumente muzicale, pot fi reproduse natural doar la frecvente relativ scazute, si unele zgomote pot fi reproduse doar la frecvente relativ inalte.
Unde sonore caracteristice: Fiecare instrument produce o anumita vibratie caracteristica. Vibratiile calatoresc prin aer sub forma undelor sonore care ajung la urechile noastre, dandu-ne posibilitatea sa identificam instrumentul chiar si daca nu il vedem. Cele patru unde sonore aratate in poza arata forma vibratiilor unor instrumente comune. Un diapazon scoate un sunet pur, vibrand regulat intr-o forma curbata. O vioara genereaza un sunet voios si o unda sonora cu forme ascutite. Flautul produce un sunet tandru, adevarat, si o forma relativ curbata. Diapazonul, vioara, si flautul, cantau toate aceeasi nota, de aceea, distanta dintre punctele inalte ale undei este aceeasi pentru fiecare unda. Un gong nu vibreaza intr-un sablon obisnuit ca celelalte trei instrumente. Forma undei este ascutita si libera, iar inaltimea sa nu este, in general, recunoscuta.
Viteza sunetului: Frecventa unei unde sonore este o masura a numarului de unde care trec printr-un punct dat intr-o secunda. Distanta dintre doua varfuri succesive ale undei (ventre) se numeste lungime de unda. Produsul dintre lungimea de unda si frecventa este egal cu viteza de propagare a undei, si este aceeasi pentru sunetele de orice frecventa (daca sunetul se propaga in acelasi mediu la aceeasi temperatura). Viteza de propagare in aer uscat la temperatura de 0° C(32° F este de 331,6 m/sec). Daca temperatura este marita, viteza sunetului creste; astfel, la 20° C, viteza sunetului este 344 m/sec. Schimbarile presiunii la o densitate controlata, nu au nici un efect asupra vitezei sunetului. Viteza sunetului in alte gaze depinde doar de densitatea acestora. Daca moleculele sunt grele, se misca mai greu, iar sunetul se propaga mai incet. De aceea sunetul se propaga putin mai repede in aer mai umed decat in aer uscat, deoarece aerul umed contine un numar mai mare de molecule mai usoare. Viteza sunetului in cele mai multe gaze depinde de asemenea de un alt factor, caldura specifica, care afecteaza propagarea undelor sonore. Sunetul se propaga, in general, mult mai repede in lichide si solide decat in gaze. Si in lichide si in solide, densitatea are acelasi efect ca in gaze; adica, viteza este invers proportionala cu radacina patrata a densitatii. Viteza mai variaza si direct proportional cu radacina patrata a elasticitatii. Viteza sunetului in apa, de exemplu, este aproximativ 1525 m/sec la temperaturi normale dar creste foarte mult cand creste temperatura. Viteza sunetului in cupru este de aproape 3353 m/sec la temperaturi normale si scade odata cu cresterea temperaturii (din cauza elasticitatii care scade); in otel, care este mult mai elastic, sunetul se propaga cu o viteza de aproape 4877 m/sec, propagandu-se foarte eficient. Undele sonore calatoresc mai rapid si mai eficient in apa decat in aer uscat, permitand animalelor cum ar fi balenele sa comunice intre ele de la distante foarte mari. Balenele si casalotii folosesc undele sonore si pentru a le ajuta sa navigheze in ape intunecate, directionand si primind undele sonore la fel ca un radar al unei nave sau submarin.