Äänienergia on energiaa, joka syntyy äänivärähtelyistä niiden kulkiessa ilman, veden tai muun tilan läpi. Nämä värähtelyt aiheuttavat paineaaltoja, jotka fysiikan kannalta johtavat jonkinasteiseen puristumiseen ja harvinaisuuteen; toisin sanoen ne vahvistavat, pomppivat ja liikkuvat, kun ne matkustavat alkuperästään ihmisiin tai eläinten korviin, mikä muuttaa ne eri tasoiseksi meluksi. Tämäntyyppinen energia on mekaanisen energian muoto. Se ei sisälly erillisiin hiukkasiin eikä se liity mihinkään kemialliseen muutokseen, vaan se liittyy puhtaasti sen tärinän aiheuttamaan paineeseen. Useimmat ihmiset ja eläimet voivat rekisteröidä tällaisen energian korvillaan, ja se on melko helppo tunnistaa, mutta sen hyödyntäminen on yleensä paljon vaikeampaa, ja vaikka se voi tuntua todella yleiseltä, se ei itse asiassa tuota paljon käyttökelpoista tuotosta. Tästä syystä ääneen liittyvää energiaa ei yleensä hyödynnetä sähkötehoon tai muihin ihmisen energiantarpeisiin.
Miten se syntyy
Kaikki mikä aiheuttaa melua, tuottaa äänienergiaa. Tärinä, paukutus ja kolina – kaikki nämä tuottavat melua tuottamalla aaltoja, jotka kantavat äänen käännöksen paikasta toiseen. Kaikki energia, ääni mukaan lukien, voidaan ajatella työmääränä, jonka tietty voima, järjestelmä tai esine voi suorittaa. Tässä yhteydessä ”työ” määritellään yksinkertaisesti kykyksi muuttaa järjestelmää; tähän voi sisältyä mitä tahansa sijainnin muutoksesta lämpöenergian muutokseen. Työ, joka voidaan suorittaa tavallisilla, päivittäisillä äänillä, on melko pieni, joten ääntä ei usein ajatella sen sisältämän raakaenergian perusteella. Se on kuitenkin olemassa värähtelevinä ääniaaltoina, ja ne aiheuttavat muutosta, vaikka muutos olisi pieni.
Mittauksen perusteet
Suurimman osan ajasta ihmiset puhuvat äänipohjaisesta energiasta paineen ja voimakkuuden suhteen, jotka molemmat mitataan yleensä pascaleina ja desibeleinä. Äänimittaukset ovat luonteeltaan suhteessa muihin ääniin, jotka aiheuttavat enemmän tai vähemmän painetta, mikä tarkoittaa, että niitä todella mitataan vain vertailukelpoisesti. Ympäristö vaikuttaa myös niiden nopeuteen ja vahvuuteen, koska ääniaallot liikkuvat nopeammin joidenkin aineiden läpi kuin toiset. Esimerkiksi veden alla sama ääni tuottaa usein erilaista energiaa kuin ulkoilmassa.
Yleensä myös tällaista energiaa kuvataan sen perusteella, miten terveet ihmisen korvat havaitsevat äänet. Jotain, joka tuottaa 100 pascaalia painetta noin 135 desibelin voimakkuustasolla, kuvataan yleisesti esimerkiksi kivun kynnykseksi. Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että sillä on oikeat paine- ja voimakkuustasot, jotka yleisesti ymmärretään “kovuudeksi”, aiheuttamaan fyysistä kipua tärykalvoille. Sellaisenaan, kun joku sanoo “se sattuu korviini”, tietävätpä he sen tai eivät, he kuvaavat äänienergiaa enemmän kuin itse ääntä.
Visuaaliset esitykset
Lähes kaikissa tapauksissa äänienergia esitetään visuaalisesti aaltoina. Se liikkuu tällä tavalla avaruuden läpi, mutta sen näkeminen kaarilla ja upotuksilla, joiden leveys edustaa sen yleistä nopeutta ja voimaa, auttaa ajamaan pisteen kotiin. Fyysikot ja muut tyypillisesti käyttävät sarjan laskelmia ja mittareita laatiessaan tällaisen energian visualisointeja, ja useimmissa tapauksissa kunkin huipun ja laakson välisellä etäisyydellä on suora korrelaatio juurikohinan voimakkuuteen ja lähtöpotentiaaliin.
Ihmisten ja eläinten käsitys
Äänienergia liittyy läheisesti ihmisen korvan kykyyn kuulla, ja tämä monin tavoin määrää, miten se mitataan ja havaitaan. Korvan leveä ulkoalue maksimoidaan äänivärähtelyjen keräämiseksi, ja energia vahvistetaan ja johdetaan ulkokorvan läpi. Lopulta se iskee tärykalvoon, joka siirtää äänet sisäkorvaan. Kuulohermot palavat sisäkorvan ääniaaltojen erityisten värähtelyjen mukaan, jotka tarkoittavat sellaisia asioita kuin sävelkorkeus ja äänenvoimakkuus. Ihmisen korva on muodostettu optimaalisella tavalla tulkitsemaan tällaista energiaa värähtelyjen muodossa, ja ihmiset pystyvät yleensä kääntämään ääniaallot järkeviin ääniin. Eri eläimillä on eri kantomatkat ja he voivat usein kuulla erilaisia energiataajuuksia, vaikka useimmissa tapauksissa todellinen tulkitsemismekaniikka on sama.