Акустичко инжењерство (познато и као инжењерство звука) је грана инжењерства која се бави звуком и вибрацијама. Обухвата примену акустике, науке о звуку и вибрацијама, у технологији. Акустички инжењери се обично баве пројектовањем, анализом и контролом звука.
Један од циљева акустичког инжењерства може бити смањење нежељене буке, што се назива контрола буке. Нежељена бука може имати значајан утицај на здравље и добробит животиња и људи, смањити успех ученика у школама и изазвати губитак слуха. Принципи контроле буке примењују се у технологији и дизајну на различите начине, укључујући контролу редизајнирањем извора звука, пројектовање звучних баријера, апсорбера звука, пригушивача и тампон зона, као и употребу заштите за слух (антифони или чепићи за уши).
right|thumb|Провидне звучне преграде унутар овог аудиторијума инсталиране су како би се оптимизовала пројекција и репродукција звука, кључни фактори у акустичком инжењерству.
Поред контроле буке, акустичко инжењерство обухвата и позитивне употребе звука, као што је употреба ултразвука у медицини, програмирање дигиталних синтисајзера, пројектовање концертних дворана како би се побољшао звук оркестара и специфицирање звучних система на железничким станицама како би обавештења била разумљива.
Акустички инжењер (професија)
Акустички инжењери обично поседују диплому основних студија или вишу квалификацију из акустике, физике или неке друге инжењерске дисциплине. Бављење послом акустичког инжењера обично захтева диплому основних студија са значајним научним и математичким садржајем. Акустички инжењери могу радити у акустичком консалтингу, специјализујући се за одређене области, као што су архитектонска акустика, бука у животној средини или контрола вибрација. У другим индустријама, акустички инжењери могу: дизајнирати звучне системе за аутомобиле; истраживати људску реакцију на звукове, као што су урбани звучни пејзажи и кућни апарати; развијати софтвер за обраду аудио сигнала за микс-пултове, и дизајнирати звучнике и микрофоне за мобилне телефоне. Акустичари су такође укључени у истраживање и научно разумевање звука. Неке позиције, као што су факултетско особље, захтевају звање доктора наука.
У већини земаља, диплома из акустике може представљати први корак ка професионалној сертификацији, а студијски програм може бити сертификован од стране професионалног тела. Након завршетка сертификованог студијског програма, инжењер мора испунити низ услова пре него што буде сертификован. Када буде сертификован, инжењер добија звање овлашћени инжењер.
Подобласти
Наведене подобласти су лабаво засноване на PACS (Класификациона шема за физику и астрономију) кодирању које користи Америчко акустичко друштво.
Аероакустика
Аероакустика се бави начином на који се бука ствара кретањем ваздуха, на пример путем турбуленције, и како се звук шири кроз флуидни ваздух. Аероакустика игра важну улогу у разумевању како се ствара бука од авиона и ветротурбина, као и у истраживању како функционишу дувачки инструменти.
Обрада аудио сигнала
Обрада аудио сигнала је електронска манипулација аудио сигналима помоћу аналогне и дигиталне обраде сигнала. То се ради из различитих разлога, укључујући: за побољшање звука, нпр. применом аудио ефекта као што је реверберација; за уклањање нежељених шумова из сигнала, нпр. поништавање еха у интернет гласовним позивима; за компримовање аудио сигнала како би се омогућио ефикасан пренос, нпр. перцептивно кодирање у MP3 и Опусу за разумевање садржаја сигнала, нпр. идентификација музичких нумера путем претраживања музичких информација.
Аудио инжењери развијају и користе алгоритме за обраду аудио сигнала.
Архитектонска акустика
right|thumb|Концертна дворана Волт Дизни је пажљиво пројектована за врхунске акустичке квалитете. thumb|Плафон концертне дворане Палате културе у Тел Авиву прекривен је перфорираним металним панелима Архитектонска акустика (позната и као акустика зграда) је наука и инжењерство о постизању доброг звука унутар зграде. Архитектонска акустика може се бавити постизањем добре разумљивости говора у позоришту, ресторану или на железничкој станици, побољшањем квалитета музике у концертној дворани или студију за снимање, или сузбијањем буке како би канцеларије и домови постали продуктивнија и пријатнија места за рад и живот. Архитектонски акустички дизајн обично раде акустички консултанти..
Биоакустика
Биоакустика се бави научним проучавањем производње и слушања звука код животиња. Може укључивати: акустичну комуникацију и повезано понашање животиња и еволуцију врста; како животиње производе звук; слушне механизме и неурофизиологију животиња; употребу звука за праћење животињских популација, и утицај буке коју ствара човек на животиње.
Електроакустика
Ова грана акустичког инжењерства бави се дизајном слушалица, микрофона, звучника, звучних система, репродукције звука и снимања. Дошло је до наглог пораста употребе преносивих електронских уређаја који могу репродуковати звук и ослањају се на електроакустичко инжењерство, нпр. мобилни телефони, преносиви медијски плејери и таблет рачунари.
Термин „електроакустика” се такође користи за опис скупа електрокинетичких ефеката који се јављају у хетерогеним течностима под утицајем ултразвука.Dukhin, A.S. and Goetz, P.J. "Characterization of liquids, nano- and micro- particulates and porous bodies using Ultrasound", Elsevier, 2017 ISO International Standard 13099, Parts 1,2 and 3, "Colloidal systems – Methods for Zeta potential determination", (2012)
Бука у животној средини
right|thumb|На концертима на отвореном попут Вудсток фестивала у Пољској, акустичка анализа је кључна за стварање најбољег доживљаја за публику и извођаче. Акустика животне средине бави се контролом буке и вибрација изазваних саобраћајем, авионима, индустријском опремом, рекреативним активностима и било чиме другим што би се могло сматрати сметњом. Акустички инжењери који се баве акустиком животне средине суочавају се са изазовом мерења или предвиђања вероватних нивоа буке, одређивања прихватљивог нивоа за ту буку и одређивања како се бука може контролисати. Послове из области акустике животне средине обично обављају акустички консултанти или они који раде у области здравља животне средине. Недавни истраживачки рад ставио је снажан нагласак на звучни пејзаже, позитивну употребу звука (нпр. фонтане, цвркут птица) и очување тишине.
Музичка акустика
Музичка акустика се бави истраживањем и описивањем физике музике и њене перцепције – како звуци који се користе као музика функционишу. Ово укључује: функцију и дизајн музичких инструмената, укључујући електронске синтисајзере; људски глас (физика и неурофизиологија певања); компјутерску анализу музике и композиције; клиничку употребу музике у музикотерапији, и перцепцију и когницију музике.
Контрола буке
Контрола буке је скуп стратегија за смањење загађења буком смањењем буке на њеном извору, спречавањем ширења звука помоћу звучних баријера или слично, или употребом заштите за уши (антифони или чепићи за уши). Контрола на извору је најисплативији начин обезбеђивања контроле буке. Инжењеринг контроле буке примењен на аутомобиле и камионе познат је као бука, вибрације и грубоћа (NVH). Друге технике за смањење буке производа укључују изолацију вибрација, примену акустичких апсорбената и акустичких кућишта. Акустичко инжењерство може ићи даље од контроле буке и бавити се тиме који је најбољи звук за производ, на пример, манипулисањем звуком затварања врата на аутомобилима.
Психоакустика
Психоакустика покушава да објасни како људи реагују на оно што чују, било да је то иритантан шум или лепа музика. У многим гранама акустичког инжењерства, људски слушалац је коначни арбитар о томе да ли је дизајн успешан, на пример, да ли локализација звука функционише у систему просторног звука. „Психоакустика настоји да усклади акустичке стимулусе и сва научна, објективна и физичка својства која их окружују, са физиолошким и психолошким одговорима које они изазивају.”
Говор
Говор је главна област проучавања за акустичко инжењерство, укључујући производњу, обраду и перцепцију говора. Ово може укључивати физику, физиологију, психологију, обраду аудио сигнала и лингвистику. Препознавање говора и синтеза говора су два важна аспекта машинске обраде говора. Обезбеђивање да се говор преноси разумљиво, ефикасно и са високим квалитетом; у просторијама, путем система јавног разгласа и путем телефонских система су друге важне области проучавања.
Ултразвук
thumb|right|Ултразвучна слика фетуса у материци, посматрана у 12. недељи трудноће (дводимензионално скенирање)Ултразвук се бави звучним таласима у чврстим телима, течностима и гасовима на фреквенцијама које су превисоке да би их чула просечна особа. Специјалистичке области укључују медицински ултразвук (укључујући медицинску ултрасонографију), сонохемију, испитивање без разарања, карактеризацију материјала и подводну акустику (сонар).
Подводна акустика
Подводна акустика је научно проучавање звука у води. Бави се и природним и звуком који је створио човек, као и његовом генерацијом под водом; како се шири, и перцепцијом звука од стране животиња. Примене укључују сонар за лоцирање потопљених објеката као што су подморнице, подводну комуникацију животиња, посматрање температуре мора за праћење климатских промена, и поморску биологију.
Вибрације и динамика
Акустички инжењери који раде на вибрацијама проучавају кретања и интеракције механичких система са њиховим окружењем, укључујући мерење, анализу и контролу. Ово може укључивати: вибрације тла од железнице и грађевинских радова; изолацију вибрација ради смањења буке која улази у студије за снимање; проучавање ефеката вибрација на људе (вибрациона болест белог прста); контролу вибрација ради заштите моста од земљотреса, или моделирање ширења звука који се преноси кроз структуру зграда.
Основна наука
Иако је начин на који звук интерагује са својим окружењем често изузетно сложен, постоји неколико идеалних понашања звучних таласа која су фундаментална за разумевање акустичког дизајна. Сложена понашања звучних таласа укључују апсорпцију, реверберацију, дифракцију и рефракцију. Апсорпција је губитак енергије који настаје када се звучни талас одбије од површине, и односи се и на звучну енергију која се преноси кроз материјал површине и на ону коју он дисипира. ch. 7.1. Реверберација је постојаност звука изазвана поновљеним одбијањима од граница након што извор звука престане са радом. Овај принцип је посебно важан у затвореним просторима. Дифракција је савијање звучних таласа око површина на путу таласа. Рефракција је савијање звучних таласа изазвано променама у медијуму кроз који талас пролази. На пример, температурни градијенти могу изазвати рефракцију звучних таласа. Акустички инжењери примењују ове основне концепте, заједно са математичком анализом, да би контролисали звук за различите примене.
Удружења
Технички комитет за инжењерску акустику Америчког акустичког друштва Друштво аудио инжењера Аустралијско акустичко друштво Канадско акустичко удружење Институт за акустику, Кинеска академија наука Институт за акустику (Уједињено Краљевство) Дански звучни кластер (Данска)
Види још Аудио-инжењеринг :Категорија:Акустички инжењери :Категорија:Аудио инжењери
Референце
Литература
. Retrieved from CRCnetBase
Highway traffic noise barriers at a glance. Retrieved February 1, 2010, from (http://www.fhwa.dot.gov/environment/keepdown.htm)
. (S. Zimmerman, R. Ellis Trans.).
Категорија:Акустика Категорија:Смањење буке Категорија:Инжењерске дисциплине Категорија:Звук Категорија:Контрола буке