ADDA | O radiu, falach i kilogramach
1038
post-template-default,single,single-post,postid-1038,single-format-standard,ajax_fade,page_not_loaded,,select-theme-ver-3.2.2,wpb-js-composer js-comp-ver-4.12,vc_responsive

O radiu, falach i kilogramach

Słuchasz radia? Używasz oldskulowego odbiornika z anteną, czy słuchasz przez internet? Jak to się dzieje, że gdy siedzący w studiu radiowym lektor mówi do mikrofonu, ty już po chwili słyszysz jego głos w swoim domu? Wiesz co to znaczy, że radio odbiera na 99.8 MHz albo na 104 MHz?

To wszystko zasługa fal.

Z głowy radiowca do anteny

 

Większości z nas fala kojarzy się z wodą. Nic dziwnego: nad morzem przeskakujemy fale, po nich pływamy i na nich surfujemy. Możemy też wzbudzić fale, na przykład machając rękami w wannie albo puszczając kaczki.

 

Źródło: eji@flickr.com

 

No właśnie, kiedy się wrzuci kamień do spokojnego jeziora, po jego tafli rozchodzi się fala. Może cię to zaskoczy, ale podobnie dzieje się, gdy mówisz. Twoja krtań za pomocą strun głosowych zaburza powietrze (naprzemiennie zagęszcza i rozrzedza), tworząc falę. To właśnie jest fala dźwiękowa. Kiedy coś powiesz, rozchodzi się wokół ciebie i umożliwia na przykład rozmowę.

Choć natura fali w wodzie i fali dźwiękowej jest trochę inna, to o każdej można powiedzieć, że jest jakimś zaburzeniem rozchodzącym się w wodzie albo w powietrzu.

Audycja radiowa zaczyna się zatem, gdy prowadzący audycję wywoła falę dźwiękową. Tak naprawdę mowa to nie jest pojedyncza fala, tylko grupa wielu fal dźwiękowych (zwanych też akustycznymi). Ta grupa składa się z fali podstawowej i wielu fal harmonicznych. Podstawowa jest oczywiście najważniejsza. Decyduje o wysokości dźwięku i o tym jak głośno mówimy. Reszta fal decyduje o barwie głosu, czyli o tym co wyróżnia nasz głos od innych.

Fale mają różne właściwości. Pamiętasz, że przed chwilą pisałem o zaburzaniu powietrza przez zagęszczanie go i rozrzedzanie na zmianę? To nic innego, jak zmiany ciśnienia powietrza. Im głośniej mówimy, tym bardziej zmieniamy ciśnienie. Fachowo nazywa się to natężeniem dźwięku.

Inną właściwością jest szybkość, z jaką ciśnienie wysokie zamienia się w niskie i z powrotem, czyli częstotliwość (częstotliwość zmian). Gdy mówimy niskim, tubalnym głosem, to częstość zmian jest mniejsza, niż gdy mówimy wysokim i cienkim. Są też takie częstotliwości, których nasze ucho już nie wychwyci – zmiany będą zbyt szybkie lub zbyt wolne. Przyjmuje się, że człowiek potrafi usłyszeć fale z zakresu od 20 herców do 20000 herców. Ten tajemniczy ‚herc’ to jednostka, w której mierzymy częstotliwość. W naszym przypadku oznacza liczbę rozrzedzeń lub zagęszczeń powietrza w trakcie jednej sekundy. Czyli – na przykład – 20 herców to 20 zmian na sekundę.

PRZY OKAZJI: Żeby było szybciej, zamiast 20 tysięcy herców mówimy 20 kiloherców. Słowo „kilo” dodawane przed jakąś jednostką oznacza tysiąc i pewnie już teraz często go używasz. Nie jedziesz samochodem 20 tysięcy metrów na godzinę, tylko 20 kilometrów na godzinę. Nie kupujesz w sklepie dwóch tysięcy gram cebuli, tylko 2 kilogramy cebuli. Pisząc, możesz jeszcze bardziej skrócić te nazwy, bo każda z jednostek ma swoje ustalone oznaczenie. Metr to „m”, gram to „g”, a herc to „Hz”. Gdy dodasz przed nimi „k” czyli skrót od kilo, to w wyniku dostaniesz 20 km, 20 kg lub 20 kHz.

 

Źródło: trainman@flickr.com

 

Jak wspomniałem, nasze ucho wychwytuje dźwięki z zakresu od 20 Hz do 20 kHz. Takie wartości przyjmują naukowcy, ale każde ucho jest inne… Możesz zrobić sobie test, jakie częstotliwości słyszysz! W sieci są różne generatory dźwięków. Tutaj suwakiem określa się liczbę herców: http://www.szynalski.com/tone-generator/. Tylko uważaj z głośnością przy wysokich częstotliwościach, bo wtedy dźwięk jest wysoki i twoje głośniki będą strasznie piszczały, co może być nie do zniesienia…

 

Z anteny do radia

 

Wróćmy teraz do radia. Gdy już głos lektora trafi do mikrofonu w studiu, musi zostać jakoś przesłany do twojego domu. Mikrofon „zbiera” fale i przekazuje je dalej. Po przejściu przez całą masę urządzeń elektronicznych trafiają, nieco już zmienione, do nadajnika radiowego. Nadajnik wysyła je do twojego domu jako fale radiowe. Fale radiowe różnią się od dźwiękowych naturą powstawania. Tym razem nie zaburzamy gęstości powietrza, ale coś, co fizycy nazywają polem elektromagnetycznym. Od nazwy tego pola pochodzi ogólna nazwa tego rodzaju fal – fale elektromagnetyczne. We współczesnym świecie mają tyle zastosowań, że nie da się ich wszystkich wymienić. Używasz ich podgrzewając jedzenie w mikrofalówce, używa ich technik w szpitalu gdy robi ci prześwietlenie ręki, używasz ich gdy swoim pilotem na podczerwień zmieniasz kanał w telewizorze… Najlepsze jest to, że światło to też fala elektromagnetyczna (i coś jeszcze, ale o tym może kiedy indziej).

Przechodzimy do milionów, bo do przesyłania sygnału stacji radiowych stosuje się częstotliwości na poziomie milionów herców. Jak tysiąc oznaczamy słowem kilo i literką ‚k’, tak milion oznaczamy słowem mega i literką ‚M’. Jeśli słuchasz popularnej ‚trójki’, która w Szczecinie jest nadawana na częstotliwości 102,3 MHz, to oznacza, że odbierasz fale radiowe o częstotliwości 102 300 000 Hz. Czyli takie fale zaburzają pole elektromagnetyczne sto dwa miliony i trzysta tysięcy razy na sekundę! Jako ciekawostkę powiem ci, że fale radiowe mogą mieć jeszcze większe częstotliwości. Jeśli korzystasz z Wifi, to używasz już fal z jednostką GHz. G to giga, czyli 1 miliard…

 

Źródło: tjgehling@flickr.com

 

Fale radiowe podróżują z prędkością światła. To znaczy, że prawie najszybciej, jak się da. A to z kolei oznacza, że nasze radio odbiera je niemal od razu po tym, jak zostaną nadane.

Doszły do radia, co dalej?

Fale elektromagnetyczne zamieniają się w drgania głośnika. A drgania głośnika zaburzają powietrze….

I już!

No Comments

Post a Comment