Bazen dayanılmaz oluyor. Şehrin gürültüsü. Trafik. Son gaz giden araçlar. Tamirat sesleri. Ağlayan bebekler. Ve daha birçoğu. Hepsi birleştiğinde çook uzaklara kaçasımız ve sadece kuş seslerini dinleyesimiz geliyor. Ama nereye kaçarsanız kaçın mutlak sessizliğin olmadığını da biliyorsunuz değil mi? Ki mutlak sessizliğin yapay olarak sağlandığı odada birçok insan birkaç dakikadan bile daha fazla duramıyor biliyorsunuzdur. Damarlarında akan kanın sesini duyduğunu ve delirmek üzere olduğunu söyleyenler bile var. Ama bunu ayrıca konuşuruz. Bugün onun yokluğunu değil, ta kendisini konuşacağız. Sesi…
Nasıl oluşur? Nasıl hareket eder? Ne tür sesler var. Sahi nedir ses? Gelin bakalım… — Ses dalgası. Duymuşsunuzdur. Sesin en temel özelliğinden bahsederiz bunu söylerken. Ses. Bir dalgadır. Denizlerde gördüğümüz dalga gelebilir aklımıza bunu söylediğimizde ancak fizik serisini izleyenler dalga derken tam olarak neden bahsettiğimize dair fikir sahibidir. Bildiğimiz dalgada dalganın hareket ettiği yönde dikey dalgacıklar oluşurken seste ileri geri hareket gözlemlenen boylamsal bir hareket oluşur. Bunu en iyi hoparlörlerde gözlemleriz aslında.
Herhangi bir hoparlörde son ses müzik dinlerken hoparlörün ileri geri hareket ettiğini gözlerinizle de görürsünüz. İşte bu hoparlörlerde bir huni şeklinde diyafram olarak bilinen bir cihaz bulunur. Bir ses algılandığında hoparlör içerisindeki elektronikler diyaframı ileri geri hareket ettirerek çevresindeki havanın titreşmesini sağlar. Bu da havadaki atomlar ve molekkülerin ileri geri hareket etmesini sağlar. Bu parçacıklar da yine havada titreşimi devam ettirerek ses dalgasının yayılmasını sağlar. Bu sayede ses alırsınız. Fizikçiler de bu ses dalgalarını parçacıkların hareketine göre tanımlarlar.
Yer değişim dalgası olarak da bilinir bu dalgalar. Parçacıkların yer değiştirmesi nedeniyle. Ama ses dalgaları havadaki parçacıkları hareket ettirirken başka bir şey de yaparlar: Havada basınç oluştururlar. Değişken bir şekilde havanın sıkışması ve genleşmesine neden olurlar. Basınç dalgası olarak da bilinirler o nedenle. Bu hareketler, sıkışma, genleşme derken havada yüksek ve alçak basınç alanları oluşur. İşte bu alanlar bizim çok işimize yarar zira mikrofon gibi cihazların görevi de tam olarak budur.
Mikrofonda da hoparlörlerde olduğu gibi bir diyafram vardır ancak bu diyafram bir hazne içindedir. Bir ses dalgası bu hazne içerisinde bahsettiğimiz basıncı oluşturduğunda diyaftamı da ileri geri hareket ettirir ve elektronikler de bu hareketi ses verisine dönüştürür. Bizim kulaklarımız da tam olarak bu mantıkla çalışır. Zira kulak zarı dediğimiz şey de diyafram görevi görür bir nevi. Beynimiz de bu zarın ileri geri hareketini sese dönüştürür. Tabi burada şunu unutmamak lazım. Her ses de aynı değildir. Çok çok öncelerde, modern bilimden önce bile insanlar sesi iki özelliği ile ele alıyordu:
Ses yüksekliği ve perdesi. Müziği de bu özellikleri inceleyerek geliştirdik aslında. Ama fiziğin de gelişmesi ile müziği de fizik açısından araştırma şansımız oldu. Biz de bu fırsatı kaçırmadık tabi. Perde dediğimizde mesela ses dalgasının frekansından bahsediyoruz. Yani havayı ne kadar hızlı ileri geri hareket ettiriyorsanız o kadar yüksek perdeden ses çıkarıyorsunuz demek bu. Frekansı daha yüksek. İnsan kulağı ise saniyede 20 ila 20.000 arası titreşime sahip sesleri duyabilir. Yaşlandıkça mesela yüksek perdeleri duyma yetimizi yavaş yavaş kaybederiz.
Bu frekansların üstü veya altında ise farklı ses türleri söz konusu. Ultrasonik dediğimiz sesler mesela çok yüksek perdedeki sesleri ifade eder. Daha düşük perdelere ise infrasonik adı verilir. Köpeklere özel düdükleri bilirsiniz. Bunlar bizim için çok yüksek perdede ultrasonik sesler çıkarır ve biz bunları duyamasak da köpekler rahatça duyar. Filler ise diğer taraftan çok uzun mesafelerde çok düşük perdede, infrasonik sesleri kullanarak iletişim kurarlar. Birkaç kilometre öteden bile bu çok düşük seslerle iletişim kurabiliyorlar filler. Bir de ses yüksekliği var tabi. Bir sesin yoğunluğunu artırdığınızda haliyle yüksekliğini de artırırsınız.
Yoğunluk dediğimiz şey ise bir ses dalgasının kapladığı alandaki gücü. Bu da metrekare başına Watt olarak ölçülür. Bu nedenle bir sesin kaynağından ne kadar uzak olursanız yoğunluğu da o kadar az olur. Ve tıpkı duyabileceğimiz perde limitleri olduğu gibi rahatlıkla duyabileceğimiz ses dalgası yoğunluğu da sınırlıdır. İnsanlar genellikle metre kare başına 1 picowatt’tan 1 watt’a kadar olan sesleri rahatlıkla duyabilirler. Metre kare başına 1 watt da bayağı yüksek bir ses. Bir konserde hoparlörlerin tam yanında olduğunuzda duyduğunuz ses bu. Bir jet uçağının motorunun yanındaysanız bu yoğunluk 100 watt’a kadar çıkabilir.
1 pikowattın altında ise çok yumuşak sesler söz konusudur. 1 Watt’ın üzerinde de sesleri duysak bile artık kulaklarımız ağrımaya başlar. Ama ses yüksekliği ile yoğunluğu arasında da garip bir ilişki var. Bir sesi iki kat daha yüksek duyabilmek için yoğunluğunun 10 kat olması gerekir mesela. Bu ilişki özellikle sesler duyabildiğimiz frekansların ortalarında ise geçerlidir. Bu nedenle sesin yüksekliğini yoğunluğuna göre ölçmektense desibel olarak bildiğimiz bir birim kullanırız. Desibel dediğimiz de “bel” olarak bilinen bir ölçü biriminin bir varyasyonudur.
Bel ise bir ses dalgasının yoğunluğunu “logaritmik ölçekte” dönüştürür. Bu ölçekte her bir aralık bir öncekinden 10 kat daha yüksektir. 1 picowatt dediğimiz 0 bel’dir. 1 bel olduğunda 10 katına çıkar. 2 bel olduğunda ise 1’in 10 katı 0’ın ise 100 katıdır. Gibi. Bu şekilde aralıkları göstermek zor olduğu için bel’in onda biri olarak bildiğimiz “desibel” birimini kullanırız. Bu şekilde konserde duyduğumuz 1 watt’lık ses dalgasını dönüştürdüğümüzde 120 desibel’lik bir orana ulaşırız. Bir de ses kaynağı size yaklaştıkça haliyle daha yüksek bir ses duyarsınız. Uzaklaştıkça da yumuşar.
Yani mantık olarak da öyle olmalıdır zira bir kaynak. Size yaklaştıkça sesin yoğunluğu artar. Ama bir de fark ettiyseniz sesin “perdesi” de artar. Mesela bir ambulans size yaklaşırken belirli bir frekansta ses dalgaları yaymaya devam eder. Ambulansın kendisi de hareket ettiği için bu ses dalgalarının frekansı normalde artmasa da sizin kulağınıza ulaşan ses dalgaları daha sık kulak zarınıza çarpmaya başlar. Perdenin de artması bundandır. Ambulans sizden uzaklaşırken de tam tersi gerçekleşir. Ses dalgaları hala size doğru gelse de ambulans uzaklaştığı için kulak zarınıza çarpan frekans seyrekleşmeye başlar. Ve duyduğunuz ses perdesi de azalır.
Bildiğimiz Doppler Etkisi işte. Ve tabi Doppler Etkisini biz daha çok ışık ile özdeşleştiriyoruz biliyorsunuz. Yıldızların uzaklığını da tam olarak bu mantıkla ölçebiliyoruz özünde. Merak edenler için az önce bahsettiğimiz desibel ölçümü ile bir jet motoru kalkış sırasında 140 desibele kadar ulaşabiliyor. En yüksek sese doğru bir sıralama yaparsak örneğin bir uzay görevi için yapılan fırlatmada 170 desibele kadar ulaşabilir. Bir balinanın çiftleşme sesi ise bir canlının çıkardığı en yüksek ses, 180 desibellere kadar çıkabilir.
Bir volkanın patlaması da yine bu seviyelerde 180-190 desibel seviyelerindedir. Örneğin krakatoa volkanı 1883’te patladığında 5000 km öteden bile duyulmuştu. 1 tonluk bir TNT bombası patladığında 210 desibele kadar ulaşabilir. 5 şiddetindeki bir deprem de 235 desibel seviyesine ulaşabilir. Genel kanıya göre kaydedilmiş en yüksek tek seferlik desibel rekoru ise 1908 yılında Rusya’da düşen bir meteor, Tunguska Meteoruna ait. Tunguska nehrinin üzerinde patlayan meteor 300-315 desibel arası bir ses patlamasına neden olmuş ve bu ses dalgası 20 km çap içerisindeki binların bir çoğunun camlarının patlamasına neden olmuştu…
Bugün sesin ne olduğundan, nasıl ölçüldüğünden ve seviyelerinden bahsettik. Umarım ses ile ilgili kafanızdaki bazı sorulara cevap olmuştur.
