Ääni ja sen vaimennus


Seuraava teksti perustuu Pentti Harjun Ilmastointitekniikan oppikirja 1:n materiaaliin. Tämä kirjoitus on tiivistelmä kirjan kappaleesta. Harjun teos on paras lähde ilmanvaihtotekniikkan tietoihin ja tiivistelmämme ei olle lähellekään yhtä kattava, mutta antaa hyvän pintaraapaisun aiheesta. Mikäli tiivistelmä herättää mielenkiintoa, suosittelen hankkimaan kirjan suoraan kirjailijan sivujen kautta:
http://www.penantieto-opus.fi/category/13/ilmastointitekniikka

Ääni on korvien avulla aistittavaa ilmamolekyylien värähtelyä, aaltoliikettä, joka etenee ilmassa aiheuttaen ilmanpaineen tihentymiä ja harventumia. Pienet ilmanpaine-erot saavat korvan tärykalvon värähtelemään ja kun värähtely välittyy aivoihin kuuloelimien avulla, muuntuu se aistittavaksi ääneksi. Ääni voidaan havaita kuuloaistimuksena, tuntoaistimuksena (esim. basso)  tai mittaamalla.

Ääntä syntyy kemiallisten reaktioiden yhteydessä, fysikaalisten ilmiöiden seurauksena, ihmisten tai eläinten tuottamana tai erilaisten äänentoistolaitteiden avulla. Värähtelevä kappale aktivoi lähellään olevat ilmamolekyylit pois lepoasennosta. Aktivoituneet molekyylit siirtävät taas viereisiä molekyylejä ja liikkeen jatkuessa syntyy pitkittäinen aaltoliike. Pitkittäinen aaltoliike etenee vain kaasuissa ja nesteissä. Poikittaista aaltoliikettä voidaan havaita kiinteissä aineissa. Äänen aaltoliike etenee väliaineessa, joka voi olla neste, kaasu, kiinteä aine tai plasma. Kuultu puheääni etenee ilmassa ja ilma on väliaine.

Äänen nopeus ilmassa on n. 340 m/s normaalipaineessa ja 20 asteen lämpötilassa. Äänen nopeuteen vaikuttaa lämpötila, paine ja kosteus. Mitä tiheämpää aine on, sitä nopeammin ääni etenee. Teräksessä äänen nopeus on jo 5200 m/s.

Äänen taajuus on edestakaisten värähdysten lukumäärä/sekuntti. Taajuuden yksikkö on Hz. Mitä suurempi taajuus, sitä korkeampi ääni on. Ilmanvaihtotekniikassa matalataajuisten äänten absorbointiin tarvitaan paksuja eristeitä tai massiivista seinää. Korkea ääni voidaan eristää ohueammalla eristeellä tai seinällä.