Radyo ve Televizyon Tekniği Dersi 1. Ünite Özet

Giriş

Ses öznel bir yapıya sahiptir. Doğada elle tutulamayan ve gözle görülemeyen duyusal, algısal, fiziksel bir güç ve enerjidir.

Ses, radyo yapımlarının en temel ögesidir. Televizyon ve sinema yapımlarında ise ses, görüntünün vazgeçilmez bir unsurudur.

Ses Nasıl Oluşur?

Günlük yaşantımızda işittiğimiz seslerin her biri, bir ses kaynağına aittir. Hiçbir nesne ya da cisim, herhangi bir etki olmadıkça kendi başına ses üretemez. Çünkü sesin oluşabilmesi ve kulağa kadar ulaşabilmesi için üç temel koşul vardır:

• Titreşim Kaynağı
• Enerji Kaynağı
• Ortam

Sesin Fiziksel Temel Özellikleri

Ses kaynağından yayılan titreşimin etkisiyle harekete geçen hava molekülleri, birbirlerini iterler. Hava molekülleri ses dalgalarıyla birlikte yayılmazlar. Uygulanan basınç etkisiyle, hava molekülleri bir an için oldukları yerden ayrılırlar ve tekrar eski konumlarına geri dönerler. Moleküllerin ileri doğru yaptığı hareket, basıncın ulaştığı en tepe noktasıdır. Basınç azaldığında, moleküller birbirlerinden koparlar ve seyrekleşirler. Hava moleküllerinin bu ileri ve geri hareketleri, aslında keman telinin oluşturduğu titreşimlerin bir benzeridir.

Ses gibi boylamsal dalgalar, havada bir yandan diğer yana salınarak yayılırlar. Ses dalgası boylamsal olmasına karşın, grafiksel ifadeyi kolaylaştırabilmek için “sinüs dalgası” şeklinde çizilir. Bir saniyede oluşan titreşim sayısı da sesin frekansını belirler.

Frekans

Ses dalgaları zaman ( t ) içinde periyodik hareketler halinde yayılır. Her periyot, 1 saniyede devrini tamamlamış+ bir ses dalgasını ifade eder. Frekans 1950’li yıllara kadar, İngilizce konuşulan ülkelerde c.p.s (cycles per second = 1/f) olarak ifade edilirdi. Fakat bu ifade biçimi Alman fizikçi Heinrich Hertz (1857-1894) tarafından Hz (hertz) olarak değiştirilmiştir. Her titreşimin bir frekansı vardır. Titreşim ne kadar fazla olursa, frekansı da o kadar yüksek olur. Saniyede 1 titreşim tamamlandığında, bu titreşimin frekansına eşit olarak 1 Hz oluşur. Eğer bir gitar teli saniyede 100 kez titreşiyorsa, frekansı da 100 Hz olur. Saniyedeki 1.000 kez titreşim, 1kHz’i ifade eder (kHz = kilohertz, 1kHz = 1.000 Hz).

Dalga Boyu

Her frekansın birbirlerinden farklı uzunlukta dalga boyları vardır. Dalga boyu, devrini tamamlamış+ bir ses dalgasının yayıldığı uzaklıktır. Simgesel olarak Yunan alfabesindeki “l” (lamda) harfi ile gösterilir.

Sesin frekansı ile dalga boyu arasında ters bir orantı vardır. Çünkü sesin frekansı yükseldikçe dalga boyu kısalır, frekansı düştükçe dalga boyu da uzar. Örneğin, sesin frekansı iki katına çıktığında, dalga boyunun uzunluğu da yarıya iner.

Genlik

Hava gibi esnek ortamda bir cisim yeterli oranda titreştiğinde, bu cismi çevreleyen hava molekülleri de titreşmeye başlar. Çok fazla titreşim daha fazla basınç oluşturur. Böylelikle basınçtan etkilenen moleküllerin sayısı da artar. Hareket halindeki moleküllerin sayısı dalga boyunun büyüklüğünü etkiler. Dalga boyunun yüksekliği “genlik” (amplitude) olarak tanımlanır. Genliğin elektrik ölçümü volt ya da amper, şiddet ölçümü de “desibel” olarak tanımlanır.

Desibel (dB): Temel olarak desibel, farklı seslerden oluşan iki ses arasındaki seviyeyi ya da iki elektrik güç seviyesindeki değişimi logaritmik oran ile ifade eden, bir mühendislik terimidir. “Deci” “onda bir” anlamına gelir. “Bel” ise Alexander Graham Bell’in soyadıdır. Desibel, “Bel” biriminin onda biridir (10 dB = 1 Bel). Ses basınç seviyesi, sinyal seviyesi ve sinyal seviyesindeki bütün değişimler desibel (dB) ile ölçülür.

Sesin Hızı

Sesin en temel özelliklerinden biri de sesin hızıdır (velocity). Normal koşullarda (deniz seviyesinde ve 20 santigrat derecede) sesin havadaki hızı yaklaşık olarak saniyede 343 (m/s) metredir. Sesin hızı, ortamdaki moleküllerin yoğunluğuna, ısıya ve moleküllerin birbirleriyle olan etkileşimlerine, çarpma hızlarına bağlıdır. Ortamdaki moleküllerin yoğunluğu arttıkça, moleküllerin birbiriyle olan etkileşimi de artacağından, sesin yayılma hızı da yükselir. Ses, sıvı ve katı ortamlarda daha hızlı yayılır. Çünkü hava gibi gaz ortamlarda moleküller arasındaki mesafe daha fazladır.

Ses ve İşitme

Ses, fiziksel bir enerjidir ve farklı basınç dalgalarının kulakta oluşturduğu duyumdur. Dokunmak ve koklamak gibi ses de duyusal bir algıdır. Ses dalgaları, koku gibi her yöne yayılırlar. Sesin algısı ve kalitesi kişiden kişiye farklılık gösterebilir. Hava moleküllerinin sıkışıp seyrekleşmesiyle oluşan ses dalgaları, sesi oluşturmada iki temel dönüşüme uğrarlar: 1. Kulak tarafından algılanan mekanik enerjinin (titreşimin), elektrik enerjisine ve kimyasal enerjiye dönüşümü. Beyne giden sinir sinyallerinin dönüşümü. Mekanik enerji konuşma, müzik ya da gürültü biçimlerindeki “ses” olarak algılanır.

Kulak, şekil yapısıyla (morfoloji) ve beyine bağlı nöronlarla, karmaşık bir biyolojik yapıya sahip organdır. İşitsel mesajlar beyin aracılığı ile çözümlenir. Eğer beyin olmasaydı, bu işitsel mesajlar ses olarak bir anlam ifade etmezdi. Kulak biyolojisindeki küçük hasarlar, seslerin duyumunu da oldukça önemli bir şekilde etkiler.

Kulağın Yapısı

Kulak, görünüş+ olarak başın dışında yer alır (dış kulak). Kulağın diğer bir uzantısı da başın içinde yer alan orta kulak ve beyne kadar bağlantısı bulunan “iç kulak” bölümüdür. Dış kulak (pinna, kulak kepçesi), iç kulak kadar karmaşık bir biyolojik yapıda değildir. Dış kulağın ana görevi, bir huni gibi sesleri toplamaktır. Titreşen hava molekülleri, kulak kepçesinden kulak zarına iletilir. Kulak zarı, bir darbukanın kasnağına gerilmiş+ deriye benzetilebilir. Darbukaya uygulanan darbeler, kasnağa gerili olan deriyi titreştirir.

Orta Kulak: Dış kulak, orta kulağa üç kemikçik ile bağlıdır. Bu kemikçikler; “çekiç kemiği” (malleus), “örs kemiği” (incus) ve “üzengi kemiği”dir (stapes). Bu kemikçikler birbirleriyle bağlantılıdır ve titreşimleri kulak zarından iç kulağa iletirler.

İç Kulak: İç kulağa uzanan oval pencerenin bir ucu orta kulaktaki kemiğe, diğer ucu da spiral şekilli ve kemiksi bir yapıya sahip olan “kulak salyangozu”na (koklea) bağlıdır. Kulak salyangozunun içi sıvı ile doludur ve iç yüzeyinde küçük kıl hücreleri vardır. Hava molekülleri önce kulak zarını, daha sonra da orta kulaktaki kemikçikleri titreştirirler. Orta kulak da oval pencereyi titreştirir. Oval penceredeki titreşimler, içi sıvı dolu olan kulak salyangozunu titreştirir

İşitmede Sesin Algısal Yönü

Bir kişi sesi işittiği zaman, ses kaynağına doğru başını çevirir. Ses kaynağının yönü doğru olarak nasıl tahmin edilir? Herhangi bir görsel işaret olmasa da ses kaynağının yönünü belirlemek oldukça ilginçtir. Bu sorunun cevabı, insanın işitme sisteminin yapısı ile ilgilidir. Sesin, bir kişinin sol tarafından geldiğini varsayalım. Doğal olarak ses ilk olarak sol kulağa, daha sonra da sağ kulağa ulaşacaktır. Bu durum bir zaman gecikmesi oluşturur. Zaman gecikmesi beyin tarafından algılanır ve ses kaynağının yönü belirlenmiş olur. Eğer ses kaynağı tam ortadaysa ve her iki kulağa eşit zaman aralığında ve eşit yoğunlukta sesler ulaşıyorsa, beyin bu kez gözler aracılığıyla ses kaynağını arayacaktır.

Sesin Algısal Temel Özellikleri

Titreşen hava moleküllerinin etkileşimi kulağa kadar ulaştığında, ses olarak algılanır. Yüksek ve düşük sesler titreşimin genliğini etkiler. Çok zayıf titreşimler insan kulağına kadar ulaşabilir, fakat kulak bu seslerin tamamını algılamayabilir. Titreşimler her ne kadar fiziksel bir etki sonucu kulağa kadar ulaşmış olsa da insan tarafından sesin algılanmasında bazı temel unsurlar vardır.

Frekans ve İşitme

İnsanın ses işitme frekans aralığı kişinin yaşına, kulak sağlığına ve seslerle olan tecrübesine bağlı olarak değişkenlik gösterir. İnsan yaşlandıkça yüksek frekanslı sesleri (tiz sesler) işitmekte güçlük çeker. Sağlıklı bir insan kulağı ortalama 20 Hz ile 20.000 Hz arasındaki sesleri işitebilir (1.000 Hz = 1 kHz). İnsan kulağı için 20 Hz altındaki sesler (infrasonic) ile 20 kHz üstündeki sesler (ultrasonic) işitme alanının dışındadır.

Düşük Frekanslar: Düşük frekanslar “bas frekanslı sesler” olarak da tanımlanır. 20 Hz ile 320 Hz arasındaki frekanslardır. Bas frekanslar, sese hem doygunluk katar hem de titreşimlerle algısal olarak insanı etkiler.

Orta Frekanslar: 320 Hz ile 5.120 Hz arasındaki frekanslardır. Orta frekanslar sese yoğunluk katar ve dengelenmesi oldukça önemli bir frekans aralığıdır. Özellikle insan sesinde orta frekanslar önemlidir.

Yüksek Frekanslar: Yüksek frekanslar “tiz ses” olarak da tanımlanır. 5.120 Hz ile 20.000 Hz arasındaki frekansları kapsar. Sese en fazla parlaklık kazandıran frekanslardır.

Frekans ve Ses Perdesi

Ses dalgalarının frekansına bağlı olarak, sesin yüksek ya da düşük frekanslı olarak algılanmasıdır. Sesin yüksek ya da düşük frekanslı algılanması “ses perdesi” (pitch) olarak tanımlanır. Ses dalgalarının frekansı yükseldikçe, ses perdesi de yükselir, ses tizleşir. Ses dalgalarının frekansı azaldıkça, ses perdesi de düşer, bas ses oluşur.

Doppler Etkisi: Hareketli bir ses kaynağından yayılan ses dalgalarının, ses perdesinde oluşturduğu algısal değişimler olarak tanımlanabilir. Eğer ses kaynağı hareketli bir obje ise, ses kaynağından yayılan ses dalgaları, hareket eden objenin hareket yönünde sıkışırlar. Sıkışan ses dalgaları yüksek frekans olarak algılanır. Hareket eden objenin, hareket yönünün gerisinde kalan ses dalgalarının frekansı da düşük olur.

Genlik ve Yoğunluk

Sesin etkinliği ya da gücüdür. Yüksek genlik, yüksek ses gücünü ifade eder. Genliğin öznel etkisi, yoğunluk olarak sesin gürlüğü ya da zayıflığıdır.

Ses Basınç Seviyesi ve Ses Şiddeti

Ses titreşimlerinden oluşan basıncın, herhangi bir mesafede ölçümüdür. Atmosferik basınçtaki değişimlerden dolayı, akustik ses basınç seviyesi (Sound Pressure Level) “dB-SPL” birimi ile ölçülür. Yüksek ses basınç seviyesi, daha güçlü ses anlamına gelir. İnsan kulağı “işitme eşiği” olarak kabul edilen 0 dB-SPL seviyesinden, kulakta ağrı oluşumuna neden olan 140 dBSPL seviyesine kadar geniş alanlı bir işitme yeteneğine sahiptir. Desibeldeki en yüksek ses seviyesi ile en düşük ses seviyesi arasındaki bu değişken alan “dinamik alan” olarak tanımlanır. Dinamik alanın yoğunluk ölçümü logaritmik bir skala ile yapılır.

Frekans ve Yoğunluk

Frekans ve genlik birbirinden bağımsız değildir. Ses frekansındaki değişimler, ses yoğunluğunun algısını da etkiler. Ses genliğindeki değişimler de ses perdesindeki algıyı etkiler. Yoğunluk, öznel bir etkidir ve kişinin sesle olan deneyimlerine bağlı olarak değişkenlik gösterir.

Eşit Ses Yoğunluğu Prensibi: İnsan kulağı, işitilebilir bütün seslere aynı oranda tepki vermez. Bu durum “eşit olmayan ses yoğunluğu prensibi” yerine, “eşit ses yoğunluğu prensibi” olarak tanımlanır. İnsan kulağının 3 kHz civarındaki ses yoğunluğu ile düşük frekanslardaki ses yoğunluğunu aynı düzeyde algılayabilmesi için, düşük frekans seviyesinin 70 dB kadar yükselmesi gerekmektedir. Düşük frekanslara göre de insan kulağı, 10 kHz ve üzerindeki frekanslara karşı daha duyarlıdır.

Maskeleme: Aynı anda işitilen fakat farklı frekanslara sahip bazı sesler, frekans ve yoğunluk etkileşimlerine bağlı olarak birbirlerini örterler, baskın hale gelirler. Bazı seslerin, ortamdaki diğer seslerin varlıkları yüzünden algılanamaması “maskeleme” olarak tanımlanır. Genellikle gürültülü sesler, kendisinden daha hafif olan sesleri; düşük perdeli sesler ise, kendisinden daha yüksek perdeli sesleri maskeler.

Akustik Faz Çalışması: İki ya da daha fazla ses dalgası arasında zaman ilişkisi olarak “faz” bileşeni vardır. Faz, bir ses dalgasının diğer bir ses dalgası ya da dalgalarıyla olan ilişkisi ve zaman içindeki konumudur. Faz “derece” birimi ile ifade edilir ve tam bir çevrim 360 derecedir.

Sesin Rengi

Ses dalgası basit bir çizimle gösterilmek istendiğinde, sinüs dalgası şeklinde çizilir. Sinüs dalgası, saf bir tondur. Harmonikleri olmayan tek bir frekanstır. Fakat seslerin çoğu farklı frekanslardan oluşan karmaşık bir yapıya sahiptir.

Sesler aynı perdeye, yoğunluğa ve süreye sahip olsalar da her sesin temel ve harmonik frekansların bileşiminden oluşan, kendine özgü bir yapısı vardır. Sesler arasındaki bu farklılık, onların ton niteliklerini ya da ton renklerini oluşturur ve sesin rengi ya da sesin tınısı (timbre) olarak tanımlanır. Aynı yoğunluk ve perdeye sahip iki farklı sesi ayırt etmede, duyusal algı yeteneği sağlar.

Ses Zarfı

Sesleri algılamamızda ses zarfının da etkileyici bir rolü vardır. Her sesin bir başlangıç (attack), kalış (sustain) ve düşüş (decay) zamanı vardır. Sesin başlangıç zamanı, sesin çıkış+ zamanı olarak da tanımlanır. Örneğin bir piyanonun ses zarfı ile obuanın ses zarfı birbirinden farklıdır.