HIFI DUNYASİ

 Ses dalgalarının gaz, sıvı ve katı ortamlardaki davranışlarını, ortam ile etkileşimlerini ve canlılar tarafından algılanış özelliklerini inceleyen çok disiplinli bilim dalıdır. Akustik bilimi matematik, fizik, malzeme bilimi, müzik ve tıp gibi pek çok bilim dalı ile etkileşimli bir daldır.

İngilizce orijinali Decibel’in Türkçe söylenişidir. Ses seviyesindeki değişimin ölçümü ve ifadesinde kullanılır. 0 dB referans seviyesi insan işitme sınırını ifade eder. Hifi dünyasında akustik ses basıncı ve elektriksel ses sinyali için farklı desibel skalaları vardır. Örneğin, elektriksel olarak her bir 3dB’lik değişim iki misli güç farkını belirtirken, akustik ölçümlerde her 6dB yaklaşık iki kat ses şiddet farkı yaratır.

 Sesin yüzeyler tarafından emilimini ifade etmeye yarayan ölçü birimidir. Genellikle gürültü ve ses yalıtım ölçümlerinde kullanılır. Mimari akustikte bu birim kullanılarak ferklı yüzey materyallerinin ses yutum katsayıları hesaplanır ve ifade edilir.

İngilizce Sound Pressure Level teriminin baş harflerinden oluşan kısaltmadır. Türkçede ses basınç seviyesi olarak adlandırılabilir. Genel olarak bir ortamdaki ses şiddetini ifade için kullanılır. Ses dalgaları kaynaklarından itibaren hava moleküllerindeki titreşimin aktarılması ile iletilirler. Bu sırada bu dalgalar ilerlerken havayı sıkıştırarak ortamın normal hava basıncına ek bir basınç oluştururlar. Bu basınç ses basıncıdır. Bilimsel olarak dB SPL biçiminde gösterilir. Aşağıdaki tablodan yaklaşık ses basınçlarına bakarak fikir edinebilirsiniz.

Ses Kaynağı Yaklaşık ses düzeyi

İşitme sınırı 0 dB SPL

1 metreden nefes sesi 10 dB SPL

Gündüz ev içinde fon gürültüsü 30 dB SPL

1 metreden sakin konuşma sesi 40 dB SPL

1 metreden televizyonda konuşma program sesi 60 dB SPL

1 metreden klasik müzik dinleme 80 dB SPL

Yakından ana yol trafik gürültüsü 100 dB SPL

Ortalama diskotek müzik seviyesi 110 dB SPL

1 metreden av tüfeği sesi 120 dB SPL

Kulakta ağrı eşiği 130 dB SPL

Kalıcı işitme kaybı eşiği 140 dB SPL

Yakından jet uçağı kalkış sesi 150 dB SPL

 Memeli canlıların kulağı ortamdaki periyodik basınç değişikliklerini algılayabilecek biçimde gelişmiştir. Basınç değişiklikleri yani ses dalgaları dış kulak tarafından toplanarak kulak kanlı yoluyla esnek yapıdaki kulak zarına aktarılır. Bu aşamada ses basıncı dar bir kanal doğrultulması nedeniyle bir miktar artar.

 Birim yüzeye düşen ses şiddeti miktarıdır. Birimi W/m2'dir. Yani bir metrekare yüzeye düşen Watt cinsinden ses gücüdür. Genel kullanımı kolaylaştırmak için sıklıkla mevcut ses basıncının işitilebilen en düşük ses basıncına oranı olarak desibel cinsinden ifade edilir. Genelde ses basıncı ile karıştırılır. Kullanım alanı çoğunlukla endüstriyel gürültü ve şehircilik hesaplamalarıdır.

 Ses kaynağına olan uzaklık her iki kat arttığında ses şiddeti 6dB azalır. Örneğin bir dinleyici stereo sistemine 2m uzaklıkta otururken işittiği 86dBlik ses basıncı, 4 metreye uzaklaştığında 80dB düzeyine inecektir. Bu da kabaca işitilen seste iki kat azalma demektir.

İnsan işitme sistemi tarafından ses şiddetinin yarattığı algısal izlenimdir. Bir başka deyişle, loudness işitilen sesteki şiddet hissidir. Loudness doğrusal ve teknik bir terim olmayıp çeşitli fizyolojik etmenlerin de katılıyla formüle edilmiş subjektif bir göstergedir.

Ses dalgalarının kaynağından çıktıktan sonra yansıtıcı yüzeyler tarafından geri gönderilmesi durumudur. Eğer birbirini fiziksel olarak gören birden fazla yansıtıcı yüzey varsa yankılanma süreci başlar. Yankılanan ses dalgaları içinden geçtiği havanın emici özelliği nedeniyle her yankılanmadan sonra şiddetini bir miktar kaybeder ve sonunda söner.

Ses dalgaları içinden geçtikleri ortamlar ve üzerine düştükleri kütleler tarafından bir miktar yutulurlar. Ses hava gibi gaz, sıvı ve katı ortamlar tarafından iletilirken ses titreşimleri her bir komşu molekül tarafından hemen yanındakine aktarılır. Bu aktarım sırasında bir miktar enerji kaybına uğrayan ses iletim sırasında emilmiş olur. Ses aynı zamanda üzerine düştüğü maddeler tarafından da yutulur. Her bir maddenin fiziksel ve kimyasal yapısına bağlı olarak farklı ses yutma özelliği vardır.

Ses dalgaları özellikle tiz frekanslarda belirli bir doğrultuda yayılırlar. Sesteki difüzyon bu dalgaların uygun bir yüzeye denk geldiklerinde homojen biçimde her yöne doğru dağılmasını ifade eder. İdeal bir müzik icra veya dinleme mekanında belirli oranlarda yansıma, emilim ve difüzyon özelliklerinin tümünün bulunması gerekir.

Kapalı ve yankılanmaya uygun bir ortamda sesin oluştuktan sonra birçok kez yankılanarak bir süre daha sürmesidir. Müzik ve konuşma amaçlı binaların mimarisinde önemli bir parametre olarak ele alınır. Difüzyon ve emilim özellikleri ile belirli bir oranda bulunduğu ideal ortam yaratılması hedeflenir. Reverb miktarı dinleme odaları, stüdyolar, sinema amaçlı mekanlar vb. farklı kullanımlar için farklı düzeylerde ayarlanır.

Ses basıncını ölçmekte ve belirtmekte kullanılan iki ayrı standartın adlarıdır. İnsan kulağı ve algı mekanizması farklı frekanslara farklı düzeylerde duyarlıdır. Bu nedenle ses basıncı ölçülürken insan işitmesini esas alan ve farklı frekanslara farklı ağırlık verilen bazı algoritmalar kullanılır. A Weighted standardı genel olarak elektronik cihazlardaki ve ortamlardaki gürültü ölçümlerinde kullanılır ve düşük frekansların dikkate alınmadığı bir sistemdir. C Weighted ise insan işitme mekanizmasını baz alır ve hemen her frekansa eşit ağırlık veren bir standarttır. Hifi sistemlerde C Weighted değerleri daha doğru referans verecektir.

Ses dalgarının farklı yoğunluklardaki ortamlar arasında geçişi sırasında ortaya çıkan sönümlenmenin teknik aıdır. Örneğin, sokak gürültüsünün pencere camından geçerken veya bir odadaki sesin kapalı kapıdan geçerken uğradığı kayıplar bu türdendir. Her maddenin farklı ses iletim kayıp katsayısı vardır.

Tüm maddeler sesin içlerinden geçişi sırasında moleküller arasında iletim kaybından ötürü sesi bir miktar "yutarlar". Kimyasal ve fiziksel özelliklerine bağlı olarak her maddenin farklı ses yutma özellikleri vardır. Bu da teknik hesaplamalar için standartlaştırılmış tablolarda yer alan katsayılar ile belirtilir. Gözenekli ve yumuşak materyallerin yutum katsayıları daha yüksek iken, masif ve sert materyallerin düşüktür.

Ses yalıtımı ses dalgalarının serbest yayıldığı bir ortamdan başka bir ortama geçişinin engellenmesini ifade eder. Ses yutumu ise, sesin yayılmakta olduğu ortamda çeşitli yüeyler tarafından emilerek sönümlenmesini tanımlar.

Bunu gerçekleştirebilmek için özel üretilmiş akustik ölçüm cihazlarına gereksinim vardır. Temel olarak, öncelikle sesin yayıldığı kaynak alandan alınan ölçümler, yalıtım ile sessizleştirilmek istenen ortamdan alınan ölçümler ile karşılaştırılır. Aradaki ilişki ses yalıtım düzeyi ve başarısını gösterir.

Müzik dinlenecek ortamlarda sesin yansıma, emilme ve difüzyon düzeyleri belirli oranlar içinde ve denge halinde olmalıdır. Örneğin, az mobilyalı, parke veya taş zeminli, geniş camlara sahip bir alanda sesler çok fazla yankılanacağı için asıl müzik sinyalleri karmaşa içinde bulanıklaşacaktır. Bunun tersi bir durumda; her yanı mobilya dolu, duvardan duvara uzun tüylü halı döşeli ve ağır perdelerce zengin bir odada ise gerekli düzeyde yansıma olmayacağı içinde ses "kuru" ve "cansız" olacaktır. Eğer odanız fazlaca yankılı bir mekan ise daha ağır ve kalın kumaştan perdeler, hoparlörlerinizin orta hizasında ve hoparlörlerle aranızda bir halı size çok yardımcı olacaktır. Ayrıca, yan ve arka duvarlardan fazlaca yansıma oluyor ve sahneyi bozuyorsa, buralara yerleştireceğiniz sık yapraklı salon bitkileri çözüm getirebilir. Dinleme pozisyonunuzun arka duvarı boş ve parlak bir yapıda (pencere/ayna vb.) ise bu duvarın orta bölümüne koyacağınız bitkiler de sesin doğru odaklanmasına pratik bir çözüm getirecektir. Daha ayrıntılı ve teknik öneriler için sitemizde yer alan ilgili yazılardan yardım alabilirsiniz.

Ses komşu moleküllerin saniyede belirli bir sayda titreşmeleri ve bunu birbirlerine aktarmaları ile oluşur ve yayılır. İşte bir saniyede oluşan titreşim sayısı sesin frekansıdır. Bu frekans birim olarak Hertz (Hz) ile ifade edilir. Örneğin, insan kulağının duyabildiği en bas ses 20Hz'dir ki bu da saniyede 20 titreşim demektir. Aynı biçimde, duyabildiğimiz en tiz ses olan 20kHz de saniyede 20.000 titreşime karşılık gelir. Yaşı belli bir olgunlukta olanlarımız günlük TV yayını başlamadan önce ekrana verilen yuvarlak test resmi ve ona eşlik eden sesi hatırlayacaklardır. Bu da 1kHz frekansıdır.

Yalnızca tek bir frekanstaki sinüs salınımlarından oluşan ses dalgaları saf ton olarak adlandırılır. Doğada genellikle çok az rastlanan saf ton sinyaller genellikle ölçüm amaçlı olarak laboratuar ortamlarında kullanılır. Doğal ortamda ise saf tonların birbiriyle etkileşimlerinden (modülasyon) oluşan çok daha karmaşık sesler neredeyse bütünüyle hakimdir. Örneğin, bir İngiliz polis düdüğü kulağımız tarafından her ne kadar tek bir belirgin frekansmış gibi algılansa da yaklaşık 200 civarındaki harmonik frekansın bileşkesini yayar. Bir kemanın yalın tınısı ise binlerce farklı sesin bileşkesi olabilir.

İşitme yeteneğine sahip her canlı sahip olduğu fiziksel ve beyinsel altyapısının el verdiği sınırlar içinde kalan ses frekanslarını duyabilir. İnsan işitme sistemi de 20Hz-20kHz arasındaki frekansları kulakları aracılığıyla duyar. Aslında doğada yer alan sesler bizlerin duyabildiği frekans bandından çok daha geniş bir yayılım gösterir. Örneğin köpekler insan için ses üstü (ultrasonik) sayılan 60kHz frekansına kadar, yarasalar 120kHz frekansına kadar duyarken, balinalar diğer calılar için imkansız olan 4Hz bas frekansını kilometrelerce öteden duyabilirler.

Hem akustik ortamlarda hem de elektronik ortamlarda çeşitli nedenler ile istenmeyen ve dinlenilen asıl sesin arka planında yer alan çeşitli gürültülerdir. Örneğin evinizin salonunda sessizlik içinde oturuken kapalı camların ardından evinize sızan belli belirsiz şehir gürültüsü bir fon gürültüsü türüdür. Bu tür fon gürültüsü gece saatlerinde daha düşük olacaktır. Aynı şekilde ev içinde sürekli çalışan buzdolabı, bilgisayar, havalandırma ve benzeri cihazlar da biz farkında olmadan ciddi bir fon gürültüsü oluşturular. Uluslararası standartlara göre tipik bir şehir evinin ortalama fon gürültüsü gündüz saatleri için 39dB civarındadır.

Doğrusallık indeksi veya DI bir ses kaynağının yayın yaparken oluşturduğu sesin ne kadarının rastgele, ne kadarının doğrusal biçimde yayıldığını belirleyen katsayıdır. Bir başka deyişle, bir ses kaynağının ne denli doğrusal yayın yaptığını belirtir.

Sesin kaynağının hemen yakınında gösterdiği akustik davranışları betimleyen terimdir. İngilizce uluslararası terimi Nearfiled Acoustics'tir. Bu yaklaşımda sesin bulunulan ortamoın akustik yapısı ile etkileşimleri ve çeşitli kayıplar dikkate alınmaz. Genel olarak ses kayıt stüdyolarında kullanılan yakın dinleme monitörleri ve küçük hifi dinleme odaları için geçerli sonuçlar verir.

Sesin kaynağından görece uzak noktalarda gösterdiği davranışı inceleyen akustik disiplininin adıdır. Genel olarak açık hava konser sistemleri, acil durum anons sistemleri ve şehircilikte gürültü kontrolü alanlarında kullanılır.

Hiçbir ses yansıması veya etkileşimin olmadığı akustik koşulları tanımlayan teknik terimdir. Örneğin, rüzgarın sıfır olduğu ve başka hiçbir ses kaynağının olmadığı mutlak sessizlikteki bir çöl bu tür bir akustiğe sahiptir. Serbest alan akustiğine sahip yerlerde ses kaynağından çıktıktan sonra hiçbir yansımaya, emilmeye (havanın sönümlemesini saymazsak) veya kırılmaya uğramadan sonsuza doğru uzanır. Serbest alan akustiğini normal yollardan sağlamak mümkün olmadığı için "Anechoic Chamber" olarak adlandırılan ses yutucu ve sıfır yansımalı ölçüm odaları kullanılır.

Geçmişte TV alıcılarında yayın yokken oluşan karıncalı ekrana eşlik eden sese oldukça yakın bir sestir. Tüm frekanslarda eşit güç sergileyen bir test sinyalidir. Genellikle hi-fi ve profesyonel ses sistemlerinde cihazların performanslarını ölçmekte kullanılır. Ayrıca yaygın olarak hoparlörlerin güç/frekans cevabının doğrusallığını değerlendirmek için de yaygın bir test sinyalidir. Bu sinyal özel bir elektronik cihazla üretilebileceği gibi, CD/DVD vb. türü önceden kaydedilmiş bir medyadan da sisteme verilebilir. Geçmişte TV alıcılarında yayın yokken oluşan karıncalı ekrana eşlik eden sese oldukça yakın bir sestir.

Ses sistemlerinin akustik çıkış güçlerini ölçmek için yaygın olarak kullanılan bir test sinyalidir. Her frekansta eşit enerji sergileyen White Noise'dan farklı olarak frekans yükseldikçe enerjinin logaritmik olarak azaldığı bir yapıya sahiptir. Bu yönüyle insan kulağının şiddet algı karakterine uygun bir sinyaldir.

Mutlak sessizlik içinde rastgele frekanslarda ve rastgele genlikte üretilmiş sinyallerin yer aldığı test sinyal tipidir. Yapısal olarak günlük hayattaki sessizliği taklit eder. Ofis ve ev ortamlarında gürültü seviyesi ölçümleri ile gürültü maskelemede yaygın olarak kullanılır.