Heli

Heli on elastses keskkonnas leviv elastsuslaine (gaasis või vedelikus – pikilaine, tahkes – ka ristlaine), mida on võimalik kuulda. 

Laiemas tähenduses mõistetakse heli all igasugust elastses keskkonnas laineliselt levivat deformatsioonilainet ehk helilainet.

Heli füüsikalised omadused 

Füüsikaliselt saab heli iseloomustada näiteks tema kestuse ja amplituudiga (helirõhu-, heliosakese siirde-, heliosakese kiiruse-, heliosakese kiirenduse amplituud). Lihtheli iseloomustab ka tema sagedus. Keskkonnas levimisel võib heli (helilainet) kirjeldada näiteks tema lainepikkuse ja levikiirusega ehk helikiirusega.

Heli tajumine 

Bioloogiliselt suudavad helisid tajuda kõik selgroogsed, enamik 
lülijalgseist ning (sporaadiliselt) mitmed muud loomarühmad.

Füsioloogiliselt suudab normaalse kuulmisega inimene tajuda õhus levivaid helisid võnkesagedusega 16 – 20 000 Hz (väikelapsed isegi kuni 40 000 Hz). Tajupiiridest kõrgema ja madalama sagedusega heli nimetatakse vastavalt ultraheliks ja infraheliks. Kuuldelävi ehk vaikseim heli mida ollakse võimeline tajuma sõltub sagedusest, aga on umbes 0 detsibelli (dB) lähedal; valulävi (millest tugevam heli põhjustab kuuldeelundites valu) on umbes 130 dB lähedal.

Psüühika aspektist vaadatuna on heliaistingud ja -tajud inimese jaoks nägemisaistingute ja -tajude järel tähtsuselt teisel kohal. Inimese keele- ja kõnevõime on olulisel määral sõltuvuses helide tajumise ja mõistmise võimest ja seetõttu sünnipäraselt täieliku kuulmispuudega inimene (kurttumm) pole enamasti võimeline normaalselt kõnelema.

Helitaju omadused 

Kui heli läbib inimese kuulmiselundid, teiseneb füüsikaline heli füsioloogiliseks heliks ehk tekib kuulmine. Füsioloogiline heli muutub psüühiliseks ehk muusikaliseks heliks. Tekib helitaju. Heli muusikaliste omaduste peamine erinevus heli füüsikalistest omadustest seisneb selles, et inimkõrv pole võimeline tajuma väga väikseid nihkeid heli füüsikalistes omadustes. Alles muutuste lähenemisel teatud piirini registreerib inimene selle muutusena ka muusikalistes omadustes. See seaduspära on omane ka teistele aistinguliikidele ja on psühholoogias tuntud kui Weberi seadus: ärrituse suuruse lisa, mis on vajalik ärrituse suuruse muutumise märkamiseks, on kindlas suhtes ärrituse varasema suurusega. Seetõttu on erinevaid võnkesagedusi palju rohkem kui erinevaid helikõrgusi, erinevaid võnkeintensiivsusi on palju rohkem kui helitugevusi jne. Näiteks võnkeintensiivsuse kasvamise 10, 100, 1000 jne korda registreerib kõrv selle muutusena heli tugevuses 1, 2, 3 jne ühiku võrra. Muutusi võnkesagedustes 16 hertsilt 32 hertsile, 64 hertsile, 128 hertsile jne tajub kõrv muutustena heli kõrguses 1, 2, 3 jne oktavi võrra. Seega tajub kõrv heli muutusi logaritmilise skaala järgi.

Heli muusikas 

Muusikas tehakse heli puhul sotsiaalkultuuriliselt tingitud ajaloolisest muusikapraktikast tulenevalt vahet muusikalisel helil ja müral. Erinevalt mürast iseloomustab muusikalist heli lisaks helivältusele (kestus), helitugevusele (helivaljus: heliintensiivsus, amplituud, helirõhk) ja tämbrile (osahelide vahekord) selgelt eristatav helikõrgus (helisagedus).

Helikõrguse määrab põhitooni sagedus, tämbri määrab sageduste spekter ning helitugevuse lainete intensiivsus.

Heliallika elastne keha on võimeline võnkuma üheaegselt nii tervikuna (põhisagedus) kui ka selle korrapäraste osadena (ülemhelidena).

Elastse keha võnkumisena tekkival helil on neli põhiomadust:
võnkumise koostis kui võnkumises osaleva elastse keha osade võnkumine, mille tõttu elastne keha on võimeline võnkuma nii tervikuna kui ka osadena (= muusikalise heli kõlavärviga ehk tämbriga)
põhivõnkumise ulatus ehk helivaljus ehk amplituud kui kaugus keskasendist äärmisesse asendisse on võnkumise suurus ehk intensiivsus, mis oleneb sisendatud energia kogusest. (= muusikalise heli helitugevusega)
põhivõnkumise kestus ehk helikestus kui võnkumise jätkuvus, mis oleneb sisestatud energiaimpulsside arvust ja nende pikkusest, st energia liigendatusest (= muusikalise heli helivältusega)
põhivõnkumise sagedus ehk helisagedus kui võnkumise kiirus, mis oleneb keha kogusest (= muusikalise heli helikõrgusega)

Elastsest kehast pärinev võnkumine levib seda keha ümbritsevas elastses keskkonnas (näiteks õhus) helilainena.

Kuulmiselundis teiseneb heli kuulmisaistinguks, ehk füsioloogiliseks heliks.

Vaata ka 
 Akusmaatiline heli
 Helirõhk
 Helivaljus
 Infraheli
 Muusikaline heli
 Ultraheli

Viited

Kirjandus
 Eiskop-Sillart. Ilmar Eiskop ja Aleksander Sillart. "Akustika ja helitehnika". Tallinn, Valgus 1988.

Välislingid 

Iga-aastane festival "World of sound" Peterburis Venemaal
The Freesound Project

 Heli
Kuulmine
Muusika
Akustika