Akustiikka
Akustiikka[1] eli äänioppi[2] (kreik. ακούω ’kuulla’) on tieteenala, joka tutkii ääntä. Akustiikka on monitieteinen ala: Äänen syntymekanismien ja etenemisen tutkimus kaasussa, nesteessä tai kiinteässä väliaineessa liittyy läheisesti fysiikkaan, erityisesti mekaniikkaan, kun taas äänen havaitsemisen ja kuulon tutkimus eli psykoakustiikka on lähellä psykologiaa ja lääketiedettä.
Toisaalta akustiikalla tarkoitetaan arkikielessä äänen kuuluvuuden laatua tilassa[3]. Konserttisalissa on ”hyvä akustiikka”, jos musiikki kuulostaa siellä miellyttävältä. Puhumisen kannalta huoneen akustiikka on huono, jos puheesta ei saa siellä selvää, esimerkiksi koska huoneen jälkikaiunta-aika on liian pitkä.
Akustiikka liittyy läheisesti hyvin moniin aloihin, kuten musiikkiin, arkkitehtuuriin ja meritieteeseen. Akustiikan sovelluksia kutsutaan äänitekniikaksi, jonka pohjana on nykyisin yleensä elektroniikkaa ja signaalinkäsittelyä. Audiotekniikassa äänen taajuus on rajattu ihmiskorvalle kuultaviin ääniin eli taajuusalueelle 20 Hz – 20 kHz[4]. Meluntorjunta on akustiikan osa-alue, joka pyrkii vaimentamaan ei-toivottua ääntä ja vähentämään sen aiheuttamia haittoja. Melua syntyy liikenteessä, työpaikoilla ja rakennuksissa, joten meluntorjunnalla on yhteyksiä konetekniikkaan ja rakennustekniikkaan.
Akustiikan alalla toimivaa henkilöä kutsutaan akustikoksi[5]. Akustikko on äänitekniikan asiantuntija, joka toimii usein konsulttitehtävissä tai tutkimuksen ja tuotekehityksen parissa[5]. Suomessa akustikkoja työskentelee konsulttiyrityksissä, tieto- ja viestintätekniikan alalla, ministeriöissä, raskaassa teollisuudessa ja yliopistoissa sekä ammattikorkeakouluissa.
Sisällysluettelo
Akustiikan koulutus Suomessa[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
Akustikolla voi olla peruskoulutus eri aloilta, joita ovat ainakin akustiikka, arkkitehtuuri, fysiikka, rakennustekniikka, konetekniikka, sähkötekniikka ja tietotekniikka. Useimmilla akustikoilla on diplomi-insinöörin tai maisterin tutkinto[5]. Joillain akustiikan asiantuntijoilla on filosofian tohtorin tai tekniikan tohtorin tutkinto.
Aalto-yliopistossa voi opiskella diplomi-insinööriksi akustiikan ja audiotekniikan pääaineesta, joka kuuluu englanninkieliseen CCIS-maisteriohjelmaan[6]. Pääsyvaatimuksena on kandidaatin tutkinto soveltuvalta alalta. Koulutus on kaksivuotinen ja sen järjestävät yhteistyössä Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulu ja perustieteiden korkeakoulu[6].
Aalto-yliopistossa voi myös opiskella tekniikan tohtoriksi akustiikan alalta. Tällöin jatko-opintojen tutkimusala on akustiikka ja äänenkäsittelytekniikka[6], ja opetuksen järjestää Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulu. Pääsyvaatimuksia ovat mm. maisterin tutkinto soveltuvalta alalta ja riittävä opintomenestys. Tekniikan tohtorin opintojen nimelliskesto on neljä vuotta[6].
Akustiikan suureita ja yksiköitä[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
| Suure (engl.) | Suureen tunnus | Yksikkö (engl.) | Yksikön tunnus | Yksikön määritelmä |
|---|---|---|---|---|
| äänenpaine, äänipaine[7][8] (sound pressure[7]) | p[7] | pascal[7] | Pa[7] | kuten paine yleensä / Pa[7] |
| äänenpainetaso, äänipainetaso[7][9] (sound pressure level[10]) | LP[7] | desibeli[7] | dB[7] | vertailutaso p0 = 20 μPa, kymmenkertaista painetta vastaa 20 dB suurempi painetason arvo[7] |
| ääniteho[11] | P[11] | watti[11] | W[11] | äänilähteen teho ääniaalloissa / W[11] |
| äänitehotaso[11][12], äänen tehotaso[11] | LW[11] | desibeli[11] | dB[11] | vertailutaso P0 = 1 pW; kymmenkertaista tehoa vastaa 10 dB suurempi tehotason arvo[11] |
| äänen intensiteetti[11] (sound intensity[11]) | I[11] | wattia neliömetriä kohden[11] | W/m²[11] | ääniaalloissa kulkeva teho pinta-alaa kohti / W/m²[11] |
| äänen intensiteettitaso[11] (sound intensity level[11]) | LI[11] | desibeli[11] | dB[11] | vertailutaso I0 = 10-12 W/m², kymmenkertaista intensiteettiä vastaa 10 dB suurempi intensiteettitason arvo[11] |
| jälkikaiunta-aika[13][14] (reverberation time) | T, T60[13] | sekunti[13] | s[13] | aika jona äänenvoimakkuus laskee 60 dB äänilähteen sulkemisesta[13] |
| Psykoakustiikka | ||||
| äänekkyys,[15][16] kuuluvuus[17] (loudness[15]) | N[15] | sooni eli soni[15] (engl. sone[15] < lat. sonus) | soni[15] | Lineaarinen asteikko, jossa 1 soni = 40 fonia 1 kHz:n taajuudella (äänenpainetaso 40 dB 1 kHz:n taajuudella). Muiden taajuuksien korjaus vakioäänekkyyskäyrästön avulla.[15] |
| äänekkyystaso,[15][16] kuuluvuustaso[17] (loudness level[15]) | LN, LL[15] | fooni[18] eli foni[15] (engl. phon[15] < kreik. fōnē) | foni[15] | Logaritminen asteikko, jossa lukuarvo sama kuin äänenpainetaso desibeleissä 1 kHz:n taajuudella. Muiden taajuuksien korjaus vakioäänekkyyskäyrästön avulla.[15] |
| äänenkorkeus[19] | hertsi-asteikko[19] | Hz[20] | ||
| puolisävel-asteikko.[20] | st[20] | Asteikko, jossa hertsitaajuuksien kaksinkertaistuminen kasvattaa puolisävelarvoja määrällä 12 ja hertsitaajuuksien puolittuminen pienentaa puolisävelarvoja määrällä 12. Puolisävel-asteikko on tasavälinen mitta-asteikko.[20] | ||
| koenig-asteikko[19] | ||||
| mel-asteikko[19], meli-asteikko[19] | mel[19] | Mel-asteikko on tasavälinen mitta-asteikko.[19] | ||
| Bark-asteikko[19] | Bark[19] | Bark-asteikko on tasavälinen mitta-asteikko.[19] | ||
| ERB-asteikko[19] | ERB[19] | ERB-asteikko on tasavälinen mitta-asteikko.[19] | ||
Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
- Akustinen Seura ry
- Akustiikkalevy
- Kuuloaisti
- Lentomelu
- Peittoilmiö
- Äänentoisto
- Ääneneristys
- Äänenväri
Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
- Iivonen, Antti (toim.): Puheen salaisuudet: Fonetiikan uusia suuntia. Suomenkielinen oppikirja. Helsinki: Gaudeamus, 2005. ISBN 951-662-918-0.
- Karjalainen, Matti: Kommunikaatioakustiikka. Suomenkielinen oppikirja. Espoo: TKK, Akustiikan ja äänenkäsittelytekniikan laboratorio, 1999. ISBN 951-22-4412-8.
- Karjalainen, Matti: Hieman akustiikkaa. Suomenkielinen opetusmoniste. Espoo: TKK, Akustiikan ja äänenkäsittelytekniikan laboratorio, 2000.
- Sundberg, Johan: The Science of Musical Sounds, Academic Press, 1991, ISBN 0-12-676948-6.
Viitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
- ↑ Karjalainen 1999, s. 15.
- ↑ Kielitoimiston sanakirjan verkkoversio: äänioppi. (Kotimaisten kielten keskuksen verkkojulkaisuja, 35.) Kotimaisten kielten keskus. ISSN 2323-3370.
- ↑ Kielitoimiston sanakirjan verkkoversio: akustiikka. (Kotimaisten kielten keskuksen verkkojulkaisuja, 35.) Kotimaisten kielten keskus. ISSN 2323-3370.
- ↑ Karjalainen 1999, s. 87.
- ↑ a b c Jokitulppo, Jaana & Peltonen, Timo: Akustikon työnkuva, rooleja ja vaatimuksia.
- ↑ a b c d Opetus akustiikan laboratoriossa. Aalto-yliopisto. Viitattu 11.4.2019.
- ↑ a b c d e f g h i j k Karjalainen 1999, s. 17–18.
- ↑ Karjalainen 2000, s. 12.
- ↑ Karjalainen 2000, s. 12–13.
- ↑ Karjalainen 1999, s. 86.
- ↑ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w Karjalainen 1999, s. 89–90.
- ↑ Karjalainen 2000, s. 14.
- ↑ a b c d e Karjalainen 1999, s. 214.
- ↑ Karjalainen 2000, s. 23.
- ↑ a b c d e f g h i j k l m n Karjalainen 1999, s. 121–131.
- ↑ a b Karjalainen 2000, s. 36.
- ↑ a b Iivonen 2005, s. 107–108, 280, 258–259.
- ↑ Nykysuomen sivistyssanakirja: Vierasperäiset sanat, s. 122, s.v. fooni. Toimittanut Nykysuomen laitos. 12. painos. Helsinki: WSOY 1989. ISBN 951-0-09108-1
- ↑ a b c d e f g h i j k l m Karjalainen 1999, s. 112–121.
- ↑ a b c d Sundberg 1991, s. 78−105.
Kirjallisuutta[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
- Hakulinen, Auli & Ojanen, Jussi: Kielitieteen ja fonetiikan termistöä. Helsinki: Suomalaisen Kirjallisuuden Seura, 1993. ISBN 978-951-717-783-2.
- Pulkki, Ville: Kommunikaatioakustiikan perusteet. Suomenkielinen opetusmoniste. Espoo: Aalto-yliopisto, Signaalinkäsittelyn ja Akustiikan laitos, 2016.
- Pulkki, Ville & Karjalainen, Matti: Lyhyt johdatus kommunikaatioakustiikkaan. Suomenkielinen opetusmoniste. Espoo: TKK, Akustiikan ja äänenkäsittelytekniikan laboratorio, 2015.
- Pulkki, Ville & Karjalainen, Matti: Communication Acoustics – An Introduction to Speech, Audio and Psychoacoustics. Englanninkielinen oppikirja. New York: John Wiley & Sons, Ltd, 2015. ISBN 978-1-118-86654-2. Teoksen verkkoversio.
- Rossing, Thomas D. & Moore, Richard F. & Wheeler, Paul A.: The Science of Sound. Third Edition. Pearson Education Limited, 2014. ISBN 1-292-03957-4.
- Suomi, Kari: Johdatusta puheen akustiikkaan. Suomenkielinen oppikirja. Logopedian ja fonetiikan laitoksen julkaisuja 4. Oulun yliopisto, 1990. ISBN 951-42-2922-3.
- Toivanen, Jarmo: Teknillinen akustiikka. Suomenkielinen oppikirja. Otakustantamo, 1976. ISBN 951-671-123-5.
- Stanley Smith Stevens: A scale for the measurement of the psychological magnitude: loudness. In: APA Journals (Hrsg.): Psychological Review, Volume 43, Issue 5, pp. 405–416, 1936. [1]]
- Zwicker, Eberhard: Subdivision of the audible frequency range into critical bands, The Journal of the Acoustical Society of America, Volume 33, Issue 2, pp. 248−248, 1961. [2]
