Vai esat kādreiz domājuši, ka skaņa ir viena no visspilgtākajām dzīves, darbības un kustības izpausmēm? Un arī par to, ka katrai skaņai ir sava “seja”? Un pat ar aizvērtām acīm, neko neredzot, pēc skaņas varam tikai nojaust, kas notiek mums apkārt. Mēs varam atšķirt draugu balsis, dzirdēt šalkoņu, rēcienu, riešanu, ņaudēšanu utt. Visas šīs skaņas mums ir pazīstamas no bērnības, un mēs varam viegli atpazīt jebkuru no tām. Turklāt pat absolūtā klusumā mēs varam dzirdēt katru no uzskaitītajām skaņām ar savu iekšējo dzirdi. Iedomājieties to it kā patiesībā.

Kas ir skaņa?

Cilvēka auss uztvertās skaņas ir viens no svarīgākajiem informācijas avotiem par apkārtējo pasauli. Jūras un vēja troksnis, putnu dziesmas, cilvēku balsis un dzīvnieku saucieni, pērkona zvani, kustīgu ausu skaņas ļauj vieglāk pielāgoties mainīgajiem ārējiem apstākļiem.

Ja, piemēram, kalnos nokrita akmens un tuvumā nebija neviena, kas varētu dzirdēt tā krišanas skaņu, vai šī skaņa pastāvēja vai nē? Uz jautājumu var vienādā mērā atbildēt gan pozitīvi, gan negatīvi, jo vārdam “skaņa” ir divējāda nozīme, tāpēc ir jāvienojas, tāpēc ir jāvienojas par to, kas tiek uzskatīts par skaņu - fizikālu parādību. skaņas vibrāciju izplatīšanās gaisā vai klausītāja sajūtas forma. Pirmais būtībā ir cēlonis, otrais ir sekas, savukārt pirmais skaņas jēdziens ir objektīvs, otrais ir subjektīvs. Pirmajā gadījumā skaņa patiešām ir enerģijas straume, kas plūst kā upes straume. Šāda skaņa var mainīt vidi, caur kuru tā iet, un pati tā tiek mainīta." Otrajā gadījumā ar skaņu mēs saprotam tās sajūtas, kas rodas klausītajā skaņas vilnis caur dzirdes aparātu iedarbojas uz smadzenēm Dzirdot skaņu, cilvēks var izjust dažādas sajūtas.Mūsos izraisa visdažādākās emocijas, ko saucam par mūziku.Skaņas veido runas pamatu,kas kalpo kā galvenais saziņas līdzeklis cilvēku sabiedrībā. Un visbeidzot, ir skaņas veids, ko sauc par troksni. Skaņas analīze no subjektīvās uztveres viedokļa ir sarežģītāka nekā ar objektīvu vērtējumu.

Kā radīt skaņu?

Visām skaņām kopīgs ir tas, ka vibrē ķermeņi, kas tās rada, t.i., skaņas avoti (lai gan visbiežāk šīs vibrācijas ir acij neredzamas). Piemēram, cilvēku un daudzu dzīvnieku balsu skaņas rodas viņu balss saišu vibrācijas rezultātā, rodas pūšamo mūzikas instrumentu skaņas, sirēnas skaņas, vēja svilpes un pērkona skaņa. ar gaisa masu vibrācijām.

Izmantojot lineālu kā piemēru, jūs varat burtiski savām acīm redzēt, kā rodas skaņa. Kādu kustību veic lineāls, kad vienu galu piesprādzējam, otru pavelkam un atlaižam? Mēs pamanīsim, ka viņš trīcēja un vilcinājās. Pamatojoties uz to, mēs secinām, ka skaņu rada dažu objektu īsas vai garas vibrācijas.

Skaņas avots var būt ne tikai vibrējoši objekti. Ložu vai šāviņu svilpošana lidojumā, vēja gaudošana, reaktīvo dzinēju rūkoņa dzimst no gaisa plūsmas pārtraukumiem, kuru laikā notiek arī retināšana un saspiešana.

Tāpat skaņas vibrācijas kustības var pamanīt, izmantojot ierīci – kamertoni. Tas ir izliekts metāla stienis, kas uzstādīts uz kājas uz rezonatora kastes. Ja ar āmuru uzsitīsi kamertonim, tas skanēs. Kamondakšu zaru vibrācijas ir nemanāmas. Bet tos var atklāt, ja uz skanošas kamertonis pienes uz vītnes piekārtu mazu bumbiņu. Bumbiņa periodiski atsitās, kas norāda uz Kamerona zaru vibrācijām.

Skaņas avota mijiedarbības rezultātā ar apkārtējo gaisu gaisa daļiņas ar skaņas avota kustībām laika gaitā (vai “gandrīz laikā”) sāk saspiesties un paplašināties. Tad, pateicoties gaisa kā šķidras vides īpašībām, vibrācijas tiek pārnestas no vienas gaisa daļiņas uz otru.

Ceļā uz skaņas viļņu izplatīšanās skaidrojumu

Rezultātā vibrācijas tiek pārraidītas pa gaisu attālumā, t.i., skaņas vai akustiskais vilnis, vai, vienkārši, skaņa, izplatās pa gaisu. Skaņa, sasniedzot cilvēka ausi, savukārt ierosina vibrācijas tās jutīgajās zonās, kuras mēs uztveram runas, mūzikas, trokšņa utt. veidā (atkarībā no skaņas īpašībām, ko nosaka tās avota raksturs) .

Skaņas viļņu izplatīšanās

Vai ir iespējams redzēt, kā skaņa "skrien"? Caurspīdīgā gaisā vai ūdenī pašu daļiņu vibrācijas ir nemanāmas. Bet jūs varat viegli atrast piemēru, kas jums pateiks, kas notiek, kad skaņa izplatās.

Nepieciešams nosacījums skaņas viļņu izplatībai ir materiālās vides klātbūtne.

Vakuumā skaņas viļņi neizplatās, jo tur nav daļiņu, kas pārraida mijiedarbību no vibrācijas avota.

Tāpēc atmosfēras trūkuma dēļ uz Mēness valda pilnīgs klusums. Pat meteorīta krišana uz tā virsmas nav dzirdama novērotājam.

Skaņas viļņu izplatīšanās ātrumu nosaka daļiņu mijiedarbības pārraides ātrums.

Skaņas ātrums ir skaņas viļņu izplatīšanās ātrums vidē. Gāzē skaņas ātrums izrādās vienāds ar molekulu termisko ātrumu (precīzāk, nedaudz mazāks par) un tāpēc palielinās, palielinoties gāzes temperatūrai. Jo lielāka ir vielas molekulu mijiedarbības potenciālā enerģija, jo lielāks ir skaņas ātrums, tātad skaņas ātrums šķidrumā, kas, savukārt, pārsniedz skaņas ātrumu gāzē. Piemēram, jūras ūdenī skaņas ātrums ir 1513 m/s. Tēraudā, kur var izplatīties šķērsvirziena un garenviļņi, to izplatīšanās ātrums ir atšķirīgs. Šķērsviļņi izplatās ar ātrumu 3300 m/s, bet garenviļņi ar ātrumu 6600 m/s.

Skaņas ātrumu jebkurā vidē aprēķina pēc formulas:

kur β ir barotnes adiabātiskā saspiežamība; ρ - blīvums.

Skaņas viļņu izplatīšanās likumi

Skaņas izplatīšanās pamatlikumi ietver tās atstarošanas un laušanas likumus uz dažādu mediju robežām, kā arī skaņas difrakciju un tās izkliedi šķēršļu un neviendabīgumu klātbūtnē vidē un saskarnēs starp nesējiem.

Skaņas izplatīšanās diapazonu ietekmē skaņas absorbcijas faktors, tas ir, skaņas viļņu enerģijas neatgriezeniska pāreja uz cita veida enerģiju, jo īpaši siltumu. Svarīgs faktors ir arī starojuma virziens un skaņas izplatīšanās ātrums, kas ir atkarīgs no vides un tā īpašā stāvokļa.

No skaņas avota akustiskie viļņi izplatās visos virzienos. Ja skaņas vilnis iziet cauri salīdzinoši nelielam caurumam, tad tas izplatās visos virzienos, nevis virzās virzītā starā. Piemēram, ielu skaņas, kas caur atvērtu logu iekļūst telpā, ir dzirdamas visos punktos, nevis tikai pretī logam.

Skaņas viļņu izplatīšanās raksturs šķēršļa tuvumā ir atkarīgs no šķēršļa lieluma un viļņa garuma attiecības. Ja šķēršļa izmērs ir mazs salīdzinājumā ar viļņa garumu, tad vilnis plūst ap šo šķērsli, izplatoties visos virzienos.

Skaņas viļņi, kas iekļūst no vienas vides uz otru, novirzās no sākotnējā virziena, tas ir, tie tiek lauzti. Rerakcijas leņķis var būt lielāks vai mazāks par krišanas leņķi. Tas ir atkarīgs no tā, kādā vidē skaņa iekļūst. Ja skaņas ātrums otrajā vidē ir lielāks, tad laušanas leņķis būs lielāks par krišanas leņķi un otrādi.

Satiekoties ar šķērsli savā ceļā, skaņas viļņi no tā tiek atspoguļoti saskaņā ar stingri noteiktu noteikumu - atstarošanas leņķi vienāds ar leņķi krišana - ar to saistīts atbalss jēdziens. Ja skaņa tiek atstarota no vairākām virsmām dažādos attālumos, rodas vairākas atbalsis.

Skaņa pārvietojas atšķirīga sfēriska viļņa veidā, kas aizpilda arvien lielāku apjomu. Palielinoties attālumam, vides daļiņu vibrācijas vājinās un skaņa izkliedējas. Ir zināms, ka, lai palielinātu pārraides diapazonu, skaņa ir jākoncentrē noteiktā virzienā. Kad vēlamies, piemēram, lai mūs sadzird, pieliekam plaukstas pie mutes vai lietojam megafonu.

Difrakcijai, tas ir, skaņas staru liecei, ir liela ietekme uz skaņas izplatīšanās diapazonu. Jo neviendabīgāka vide, jo vairāk skaņas stars ir saliekts un attiecīgi mazāks skaņas izplatīšanās diapazons.

Skaņas īpašības un tās īpašības

Galvenās skaņas fizikālās īpašības ir vibrāciju biežums un intensitāte. Tie ietekmē cilvēku dzirdes uztveri.

Svārstību periods ir laiks, kurā notiek viena pilnīga svārstība. Kā piemēru var minēt šūpojošo svārstu, kad tas pārvietojas no galējās kreisās pozīcijas galēji labajā pusē un atgriežas sākotnējā stāvoklī.

Svārstību frekvence ir pilnīgu svārstību (periodu) skaits sekundē. Šo vienību sauc par herciem (Hz). Jo augstāka ir vibrācijas frekvence, jo augstāku skaņu dzirdam, tas ir, skaņai ir augstāks tonis. Saskaņā ar pieņemto starptautisko vienību sistēmu 1000 Hz sauc par kiloherciem (kHz), bet 1 000 000 sauc par megaherciem (MHz).

Frekvenču sadalījums: dzirdamās skaņas – 15Hz-20kHz robežās, infraskaņas – zem 15Hz; ultraskaņas - 1,5 (104 - 109 Hz; hiperskaņa - 109 - 1013 Hz robežās.

Cilvēka auss ir visjutīgākā pret skaņām, kuru frekvences ir no 2000 līdz 5000 kHz. Vislielākais dzirdes asums tiek novērots 15-20 gadu vecumā. Ar vecumu dzirde pasliktinās.

Viļņa garuma jēdziens ir saistīts ar svārstību periodu un biežumu. Skaņas viļņa garums ir attālums starp diviem secīgiem vides kondensācijām vai retumiem. Izmantojot piemēru, kad viļņi izplatās pa ūdens virsmu, tas ir attālums starp divām virsotnēm.

Skaņas atšķiras arī tembrā. Skaņas galveno toni pavada sekundārie toņi, kuru frekvence vienmēr ir augstāka (virstoni). Tembris ir skaņas kvalitatīva īpašība. Jo vairāk virstoņu uzlikts galvenajam tonim, jo ​​muzikāli “sūdīgāka” skaņa.

Otra galvenā īpašība ir svārstību amplitūda. Šī ir lielākā novirze no līdzsvara stāvokļa harmonisko vibrāciju laikā. Izmantojot svārsta piemēru, tā maksimālā novirze ir galējā kreisajā pozīcijā vai galējā labajā pozīcijā. Vibrāciju amplitūda nosaka skaņas intensitāti (spēku).

Skaņas stiprumu jeb tās intensitāti nosaka akustiskās enerģijas daudzums, kas plūst vienā sekundē caur viena kvadrātcentimetra laukumu. Līdz ar to akustisko viļņu intensitāte ir atkarīga no avota radītā akustiskā spiediena lieluma vidē.

Savukārt skaļums ir saistīts ar skaņas intensitāti. Jo lielāka ir skaņas intensitāte, jo skaļāka tā ir. Tomēr šie jēdzieni nav līdzvērtīgi. Skaļums ir skaņas izraisītās dzirdes sajūtas stipruma mērs. Var radīt tādas pašas intensitātes skaņu dažādi cilvēki dzirdes uztvere, kuras apjoms ir nevienlīdzīgs. Katram cilvēkam ir savs dzirdes slieksnis.

Cilvēks pārstāj dzirdēt ļoti augstas intensitātes skaņas un uztver tās kā spiediena un pat sāpju sajūtu. Šo skaņas intensitāti sauc par sāpju slieksni.

Skaņas ietekme uz cilvēka dzirdes orgāniem

Cilvēka dzirdes orgāni spēj uztvert vibrācijas ar frekvenci no 15-20 herciem līdz 16-20 tūkstošiem hercu. Mehāniskās vibrācijas ar norādītajām frekvencēm sauc par skaņas vai akustiskām (akustika ir skaņas pētījums).Cilvēka auss ir visjutīgākā pret skaņām ar frekvenci no 1000 līdz 3000 Hz. Vislielākais dzirdes asums tiek novērots 15-20 gadu vecumā. Ar vecumu dzirde pasliktinās. Personai, kas jaunāka par 40 gadiem, vislielākā jutība ir 3000 Hz, no 40 līdz 60 gadiem - 2000 Hz, virs 60 gadiem - 1000 Hz. Diapazonā līdz 500 Hz mēs spējam atšķirt frekvences samazināšanos vai palielināšanos pat par 1 Hz. Augstākās frekvencēs mūsu dzirdes aparāti kļūst mazāk jutīgi pret šādām nelielām frekvences izmaiņām. Tātad pēc 2000 Hz mēs varam atšķirt vienu skaņu no citas tikai tad, ja frekvences atšķirība ir vismaz 5 Hz. Ar mazāku atšķirību skaņas mums šķitīs vienādas. Tomēr gandrīz nav noteikumu bez izņēmumiem. Ir cilvēki, kuriem ir neparasti laba dzirde. Apdāvināts mūziķis var noteikt skaņas izmaiņas tikai ar vibrācijas daļu.

Ārējā auss sastāv no pinnes un dzirdes kanāla, kas savieno to ar bungādiņu. Ārējās auss galvenā funkcija ir skaņas avota virziena noteikšana. Dzirdes kanāls, kas ir divus centimetrus gara caurule, kas sašaurinās uz iekšu, aizsargā auss iekšējās daļas un pilda rezonatora lomu. Dzirdes kanāls beidzas ar bungādiņu, membrānu, kas vibrē skaņas viļņu ietekmē. Tieši šeit, uz vidusauss ārējās robežas, notiek objektīvās skaņas transformācija subjektīvā. Aiz bungādiņas atrodas trīs mazi, savstarpēji saistīti kauli: malleus, incus un kāpšļi, caur kuriem vibrācijas tiek pārnestas uz iekšējo ausi.

Tur, dzirdes nervā, tie tiek pārvērsti elektriskos signālos. Mazais dobums, kurā atrodas malleus, incus un stapes, ir piepildīts ar gaisu un savienots ar mutes dobumu ar Eistāhijas cauruli. Pateicoties pēdējam, tiek uzturēts vienāds spiediens uz bungādiņas iekšējo un ārējo pusi. Parasti Eistāhijas caurule ir aizvērta un atveras tikai tad, kad notiek pēkšņas spiediena izmaiņas (žāvāšanās, rīšana), lai to izlīdzinātu. Ja cilvēkam ir aizvērta Eistāhija caurule, piemēram, sakarā ar saaukstēšanās, tad spiediens neizlīdzinās, un cilvēks sajūt sāpes ausīs. Turpmākās vibrācijas tiek pārraidītas no bungādiņas uz ovālu logu, kas ir sākums iekšējā auss. Spēks, kas iedarbojas uz bungādiņu, ir vienāds ar spiediena un bungādiņas laukuma reizinājumu. Bet īstie dzirdes noslēpumi sākas ar ovālu logu. Skaņas viļņi pārvietojas caur šķidrumu (perilimfu), kas piepilda gliemežnīcu. Šis iekšējās auss orgāns, kas veidots kā gliemežnīca, ir trīs centimetrus garš un ir sadalīts visā garumā ar starpsienu divās daļās. Skaņas viļņi sasniedz nodalījumu, apiet to un pēc tam izplatās gandrīz tajā pašā vietā, kur tie vispirms pieskārās starpsienai, bet otrā pusē. Auss gliemežnīcas starpsienu veido galvenā membrāna, kas ir ļoti bieza un saspringta. Skaņas vibrācijas rada viļņiem līdzīgus viļņus uz tās virsmas ar dažādu frekvenču izciļņiem, kas atrodas ļoti specifiskos membrānas apgabalos. Mehāniskās vibrācijas tiek pārvērstas elektriskās īpašā orgānā (Korti orgāns), kas atrodas augšpusē augšējā daļa galvenā membrāna. Virs Korti orgāna atrodas tektoriālā membrāna. Abi šie orgāni ir iegremdēti šķidrumā, ko sauc par endolimfu, un tos no pārējās gliemežnīcas atdala Reisnera membrāna. Mati, kas aug no Korti orgāna, gandrīz iekļūst tektoriālajā membrānā, un, kad rodas skaņa, tie saskaras - skaņa tiek pārveidota, tagad tā tiek kodēta elektrisko signālu veidā. Galvaskausa ādai un kauliem ir nozīmīga loma, uzlabojot mūsu spēju uztvert skaņas, pateicoties to labajai vadītspējai. Piemēram, ja pieliekat ausi pie sliedēm, tuvojoša vilciena kustību var noteikt ilgi pirms tās parādīšanās.

Skaņas ietekme uz cilvēka ķermeni

Pēdējo desmitgažu laikā ir strauji palielinājies dažāda veida automašīnu un citu trokšņu avotu skaits, portatīvo radioaparātu un magnetofonu izplatība, kas bieži tiek ieslēgti lielā skaļumā, un aizraušanās ar skaļu populāro mūziku. Ir atzīmēts, ka pilsētās ik pēc 5-10 gadiem trokšņa līmenis palielinās par 5 dB (decibeliem). Jāpatur prātā, ka tālajiem cilvēku senčiem troksnis bija trauksmes signāls, kas norādīja uz briesmu iespējamību. Tajā pašā laikā tika ātri aktivizēta simpātiskā-virsnieru un sirds un asinsvadu sistēmas, gāzu apmaiņa, mainījās citi vielmaiņas veidi (paaugstinājās cukura un holesterīna līmenis asinīs), sagatavojot ķermeni cīņai vai bēgšanai. Lai gan mūsdienu cilvēkā šī dzirdes funkcija ir zaudējusi tik praktisku nozīmi, “veģetatīvās cīņas par eksistenci reakcijas” ir saglabājušās. Tādējādi pat īslaicīgs 60-90 dB troksnis izraisa hipofīzes hormonu sekrēcijas palielināšanos, stimulējot daudzu citu hormonu, īpaši kateholamīnu (adrenalīna un norepinefrīna) ražošanu, pastiprinās sirds darbs, sašaurinās asinsvadi, un paaugstinās asinsspiediens (BP). Tika atzīmēts, ka visizteiktākā asinsspiediena paaugstināšanās tiek novērota pacientiem ar hipertensiju un cilvēkiem ar iedzimtu noslieci uz to. Trokšņa ietekmē tiek traucēta smadzeņu darbība: mainās elektroencefalogrammas raksturs, samazinās uztveres asums un garīgās darbības. Tika novērota gremošanas pasliktināšanās. Ir zināms, ka ilgstoša trokšņainās vides iedarbība izraisa dzirdes zudumu. Atkarībā no individuālās jutības cilvēki dažādi vērtē troksni kā nepatīkamu un traucējošu. Tajā pašā laikā klausītāju interesējošo mūziku un runu pat pie 40-80 dB var izturēt samērā viegli. Parasti dzirde uztver vibrācijas diapazonā no 16-20 000 Hz (svārstības sekundē). Svarīgi uzsvērt, ka nepatīkamas sekas rada ne tikai pārmērīgs troksnis dzirdamajā vibrāciju diapazonā: ultra- un infraskaņa cilvēka dzirdes neuztveramajos diapazonos (virs 20 tūkst. Hz un zem 16 Hz) izraisa arī nervu spriedzi, savārgumu, nespēku, pašsajūtu. reibonis, izmaiņas iekšējo orgānu darbībā, īpaši nervu un sirds un asinsvadu sistēmā. Konstatēts, ka to rajonu iedzīvotājiem, kas atrodas netālu no lielākajām starptautiskajām lidostām, hipertensija ir izteikti biežāk nekā tiem, kas dzīvo tās pašas pilsētas klusākā rajonā. Pārmērīgs troksnis (virs 80 dB) ietekmē ne tikai dzirdes orgānus, bet arī citus orgānus un sistēmas (asinsrites, gremošanas, nervu u.c.). d.), tiek traucēti dzīvības procesi, enerģijas metabolisms sāk dominēt pār plastmasu, kas noved pie priekšlaicīgas ķermeņa novecošanas.

Ar šiem novērojumiem un atklājumiem sāka parādīties metodes mērķtiecīgai ietekmei uz cilvēkiem. Jūs varat ietekmēt cilvēka prātu un uzvedību dažādos veidos, vienam no tiem nepieciešams īpašs aprīkojums (tehnotronikas tehnikas, zombēšana.).

Skaņas izolācija

Ēku aizsardzības pret troksni pakāpi primāri nosaka telpu pieļaujamie trokšņa standarti konkrētajam mērķim. Konstanta trokšņa normalizētie parametri projektēšanas punktos ir skaņas spiediena līmeņi L, dB, oktāvu frekvenču joslas ar ģeometriskām vidējām frekvencēm 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Hz. Aptuveniem aprēķiniem ir atļauts izmantot skaņas līmeņus LA, dBA. Nekonstanta trokšņa normalizētie parametri projektēšanas punktos ir līdzvērtīgi skaņas līmeņi LA eq, dBA un maksimālie skaņas līmeņi LA max, dBA.

Pieļaujamie skaņas spiediena līmeņi (ekvivalenti skaņas spiediena līmeņi) ir standartizēti ar SNiP II-12-77 “Trokšņa aizsardzība”.

Jāņem vērā, ka pieļaujamie trokšņa līmeņi no ārējiem avotiem telpās tiek noteikti, ja tiek nodrošināta standarta telpu ventilācija (dzīvojamām telpām, palātām, mācību telpām - ar atvērtām ventilācijas atverēm, šķērsām, šaurām logu vērtnēm).

Gaisa skaņas izolācija ir skaņas enerģijas vājināšanās, kad tā tiek pārraidīta caur korpusu.

Dzīvojamo un sabiedrisko ēku, kā arī rūpniecības uzņēmumu palīgēku un telpu norobežojošo konstrukciju regulētie skaņas izolācijas parametri ir norobežojošās konstrukcijas gaisa trokšņa izolācijas indekss Rw, dB un samazinātā triecientrokšņa līmeņa indekss zem griestiem. .

Troksnis. Mūzika. Runa.

No dzirdes orgānu skaņu uztveres viedokļa tos var iedalīt galvenokārt trīs kategorijās: troksnis, mūzika un runa. Tās ir dažādas skaņas parādību jomas, kurās ir konkrētai personai raksturīga informācija.

Troksnis ir nesistemātiska liela skaita skaņu kombinācija, tas ir, visu šo skaņu saplūšana vienā nesaskaņotā balsī. Troksnis tiek uzskatīts par skaņu kategoriju, kas traucē vai kaitina cilvēku.

Cilvēki var paciest tikai noteiktu trokšņa līmeni. Bet, ja paiet stunda vai divas un troksnis neapstājas, tad parādās spriedze, nervozitāte un pat sāpes.

Skaņa var nogalināt cilvēku. Viduslaikos bija pat tāds nāvessods, kad cilvēku palika zem zvana un sāka sist. Pamazām zvanu zvanīšana vīrieti nogalināja. Bet tas bija viduslaikos. Mūsdienās ir parādījušās virsskaņas lidmašīnas. Ja šāda lidmašīna lidos virs pilsētas 1000-1500 metru augstumā, tad mājām izsprāgs logi.

Mūzika ir īpaša parādība skaņu pasaulē, taču atšķirībā no runas tā nenodod precīzas semantiskas vai lingvistiskas nozīmes. Emocionāls piesātinājums un patīkamas muzikālas asociācijas sākas agrā bērnībā, kad bērnam vēl ir verbālā komunikācija. Ritmi un dziedājumi saista viņu ar mammu, dziedāšana un dejošana ir saziņas elements spēlēs. Mūzikas loma cilvēka dzīvē ir tik liela, ka pēdējos gados medicīna tai piedēvē ārstnieciskas īpašības. Ar mūzikas palīdzību var normalizēt bioritmus un nodrošināt optimālu sirds un asinsvadu sistēmas aktivitātes līmeni. Bet jums tikai jāatceras, kā karavīri dodas kaujā. Kopš neatminamiem laikiem dziesma bija neaizstājams karavīra gājiena atribūts.

Infraskaņa un ultraskaņa

Vai kaut ko, ko mēs nemaz nedzirdam, varam nosaukt par skaņu? Tātad, ja mēs nedzirdam? Vai šīs skaņas nevienam vai kaut kam citam nav pieejamas?

Piemēram, skaņas, kuru frekvence ir zem 16 herciem, sauc par infraskaņu.

Infraskaņa ir elastīgas vibrācijas un viļņi, kuru frekvences ir zemākas par cilvēkiem dzirdamo frekvenču diapazonu. Parasti 15-4 Hz tiek uzskatīts par infraskaņas diapazona augšējo robežu; Šī definīcija ir nosacīta, jo ar pietiekamu intensitāti dzirdes uztvere notiek arī dažu Hz frekvencēs, lai gan sajūtas tonālais raksturs pazūd un kļūst atšķirami tikai atsevišķi svārstību cikli. Infraskaņas apakšējā frekvences robeža ir neskaidra. Tā pašreizējā izpētes joma sniedzas līdz aptuveni 0,001 Hz. Tādējādi infraskaņas frekvenču diapazons aptver apmēram 15 oktāvas.

Infraskaņas viļņi izplatās gaisā un ūdenī, kā arī zemes garozā. Infraskaņas ietver arī lielu konstrukciju, jo īpaši transportlīdzekļu un ēku, zemas frekvences vibrācijas.

Un, lai gan mūsu ausis šādas vibrācijas “neuztver”, cilvēks tās tomēr uztver. Tajā pašā laikā mēs piedzīvojam nepatīkamas un dažkārt satraucošas sajūtas.

Jau sen ir novērots, ka daži dzīvnieki piedzīvo briesmu sajūtu daudz agrāk nekā cilvēki. Viņi jau iepriekš reaģē uz tālu viesuļvētru vai gaidāmo zemestrīci. Savukārt zinātnieki atklājuši, ka katastrofālu notikumu laikā dabā rodas infraskaņa – zemas frekvences gaisa vibrācijas. Tas radīja hipotēzes, ka dzīvnieki, pateicoties savai asajai ožai, šādus signālus uztver agrāk nekā cilvēki.

Diemžēl infraskaņu ģenerē daudzas mašīnas un rūpnieciskās iekārtas. Ja, teiksim, tas notiek automašīnā vai lidmašīnā, tad pēc kāda laika piloti vai vadītāji kļūst nemierīgi, viņi ātrāk nogurst, un tas var būt avārijas cēlonis.

Infraskaņas iekārtas rada troksni, un tad ar tām strādāt ir grūtāk. Un visiem apkārtējiem būs grūti. Nav labāk, ja dzīvojamās ēkas ventilācija “dungojas” no infraskaņas. Šķiet, ka tas nav dzirdams, bet cilvēki kļūst aizkaitināti un var pat saslimt. Īpašs “tests”, kas jāiztur jebkurai ierīcei, ļauj atbrīvoties no infraskaņas likstām. Ja tas “zvana” infraskaņas zonā, tas nesaņems piekļuvi cilvēkiem.

Kā sauc ļoti augstu skaņu? Tāda mūsu ausīm nepieejama čīkstēšana? Šī ir ultraskaņa. Ultraskaņa ir elastīgi viļņi ar frekvencēm no aptuveni (1,5 – 2) (104 Hz (15 – 20 kHz) līdz 109 Hz (1 GHz); frekvences viļņu apgabalu no 109 līdz 1012 – 1013 Hz parasti sauc par hiperskaņu. Pamatojoties uz frekvenci , ultraskaņa ir ērti iedalīta 3 diapazonos: zemas frekvences ultraskaņa (1,5 (104 - 105 Hz), vidējas frekvences ultraskaņa (105 - 107 Hz), augstfrekvences ultraskaņa (107 - 109 Hz). Katrs no šiem diapazoniem ir raksturots pēc savām īpašajām ģenerēšanas, uztveršanas, izplatīšanas un izmantošanas īpašībām.

Pēc savas fiziskās būtības ultraskaņa ir elastīgi viļņi, un ar to tā neatšķiras no skaņas, tāpēc frekvences robeža starp skaņu un ultraskaņas viļņiem ir patvaļīga. Tomēr augstāku frekvenču un līdz ar to īso viļņu garumu dēļ rodas vairākas ultraskaņas izplatīšanās pazīmes.

Ultraskaņas īsā viļņa garuma dēļ tās raksturu galvenokārt nosaka barotnes molekulārā struktūra. Ultraskaņa gāzē un jo īpaši gaisā izplatās ar lielu vājinājumu. Šķidrumi un cietās vielas parasti ir labi ultraskaņas vadītāji, vājums tajos ir daudz mazāks.

Cilvēka auss nespēj uztvert ultraskaņas viļņus. Tomēr daudzi dzīvnieki to pieņem brīvi. Tie, cita starpā, ir mums tik pazīstami suņi. Bet, diemžēl, suņi nevar “riet” ar ultraskaņu. Bet sikspārņiem un delfīniem ir pārsteidzoša spēja gan izstarot, gan saņemt ultraskaņu.

Hiperskaņa ir elastīgi viļņi ar frekvencēm no 109 līdz 1012 – 1013 Hz. Pēc savas fiziskās būtības hiperskaņa neatšķiras no skaņas un ultraskaņas viļņiem. Augstāko frekvenču un līdz ar to arī īsāku viļņu garuma dēļ nekā ultraskaņas jomā hiperskaņas mijiedarbība ar vidē esošajām kvazdaļiņām - ar vadīšanas elektroniem, termiskiem fononiem utt. no kvazidaļiņām - fononiem.

Hiperskaņas frekvenču diapazons atbilst elektromagnētisko svārstību frekvencēm decimetru, centimetru un milimetru diapazonos (tā sauktās ultraaugstās frekvences). 109 Hz frekvencei gaisā normālā atmosfēras spiedienā un istabas temperatūrā jābūt tādā pašā lieluma kārtā kā molekulu brīvajam ceļam gaisā tādos pašos apstākļos. Tomēr elastīgie viļņi vidē var izplatīties tikai tad, ja to viļņa garums ir ievērojami lielāks par daļiņu brīvo ceļu gāzēs vai lielāks par starpatomiskajiem attālumiem šķidrumos un cietās vielās. Tāpēc hiperskaņas viļņi nevar izplatīties gāzēs (jo īpaši gaisā) normālā atmosfēras spiedienā. Šķidrumos hiperskaņas vājināšanās ir ļoti augsta, un izplatīšanās diapazons ir īss. Hiperskaņa salīdzinoši labi izplatās cietās vielās – monokristālos, īpaši zemā temperatūrā. Bet pat šādos apstākļos hiperskaņa spēj nobraukt tikai 1, maksimāli 15 centimetrus.

Skaņa ir mehāniskas vibrācijas, kas izplatās elastīgās vidēs - gāzēs, šķidrumos un cietās vielās, ko uztver dzirdes orgāni.

Izmantojot īpašus instrumentus, jūs varat redzēt skaņas viļņu izplatīšanos.

Skaņas viļņi var kaitēt cilvēka veselībai un, gluži pretēji, palīdzēt izārstēt kaites, tas ir atkarīgs no skaņas veida.

Izrādās, ka ir skaņas, kuras cilvēka auss neuztver.

Bibliogrāfija

Peryshkin A. V., Gutnik E. M. Fizika 9. klase

Kasjanovs V. A. Fizika 10.kl

Leonovs A. A “Es izpētu pasauli” Det. enciklopēdija. Fizika

2. nodaļa. Akustiskais troksnis un tā ietekme uz cilvēku

Mērķis: Pētīt akustiskā trokšņa ietekmi uz cilvēka ķermeni.

Ievads

Pasaule mums apkārt ir skaista pasaule skaņas. Apkārt skan cilvēku un dzīvnieku balsis, mūzika un vēja čalas, un putnu dziedāšana. Cilvēki pārraida informāciju caur runu un uztver to ar dzirdi. Dzīvniekiem skaņa ir ne mazāk svarīga un savā ziņā pat svarīgāka, jo viņu dzirde ir akūti attīstīta.

No fizikas viedokļa skaņa ir mehāniskas vibrācijas, kas izplatās elastīgā vidē: ūdenī, gaisā, cietās vielām u.c.. Cilvēka spēja uztvert skaņas vibrācijas un tajās ieklausīties atspoguļojas skaņas studiju nosaukumā - akustika. (no grieķu akustikos — dzirdams, dzirdams). Skaņas sajūta mūsu dzirdes orgānos rodas periodisku gaisa spiediena izmaiņu dēļ. Skaņas viļņus ar lielu skaņas spiediena izmaiņu amplitūdu cilvēka auss uztver kā skaļas skaņas, bet ar nelielu skaņas spiediena izmaiņu amplitūdu - kā klusas skaņas. Skaņas skaļums ir atkarīgs no vibrāciju amplitūdas. Skaņas skaļums ir atkarīgs arī no tā ilguma un klausītāja individuālajām īpašībām.

Augstas frekvences skaņas vibrācijas sauc par augsta toņa skaņām, zemas frekvences skaņas vibrācijas sauc par zema toņa skaņām.

Cilvēka dzirdes orgāni spēj uztvert skaņas, kuru frekvence ir no aptuveni 20 Hz līdz 20 000 Hz. Garenvirziena viļņus vidē ar spiediena maiņas frekvenci mazāku par 20 Hz sauc par infraskaņu, bet ar frekvenci virs 20 000 Hz – par ultraskaņu. Cilvēka auss infraskaņu un ultraskaņu neuztver, tas ir, nedzird. Jāatzīmē, ka norādītās skaņas diapazona robežas ir patvaļīgas, jo tās ir atkarīgas no cilvēku vecuma un viņu skaņas aparāta individuālajām īpašībām. Raksturīgi, ka ar vecumu uztveramo skaņu augšējā frekvences robeža ievērojami samazinās – daži vecāki cilvēki var dzirdēt skaņas, kuru frekvence nepārsniedz 6000 Hz. Bērni, gluži pretēji, var uztvert skaņas, kuru frekvence ir nedaudz augstāka par 20 000 Hz.

Daži dzīvnieki dzird vibrācijas, kuru frekvences pārsniedz 20 000 Hz vai mazākas par 20 Hz.

Studiju priekšmets fizioloģiskā akustika un ir pats dzirdes orgāns, tā struktūra un darbība. Arhitektūras akustika pēta skaņas izplatīšanos telpās, izmēru un formu ietekmi uz skaņu, kā arī to materiālu īpašības, ar kuriem tiek segtas sienas un griesti. Tas attiecas uz skaņas dzirdes uztveri.

Ir arī muzikālā akustika, kas pēta mūzikas instrumentus un apstākļus, lai tie vislabāk skanētu. Fizikālā akustika nodarbojas ar pašu skaņas vibrāciju izpēti, un Nesen aptvēra arī vibrācijas, kas pārsniedz dzirdamību (ultraakustika). Tas plaši izmanto dažādas metodes, lai mehāniskās vibrācijas pārveidotu elektriskās un otrādi (elektroakustika).

Vēsturiska atsauce

Skaņas sāka pētīt senos laikos, jo cilvēkiem ir raksturīga interese par visu jauno. Pirmie akustiskie novērojumi tika veikti 6. gadsimtā pirms mūsu ēras. Pitagors izveidoja saikni starp toņa augstumu un garo stīgu vai cauruli, kas rada skaņu.

4. gadsimtā pirms mūsu ēras Aristotelis bija pirmais, kurš pareizi saprata, kā skaņa pārvietojas pa gaisu. Viņš teica, ka skanošs ķermenis izraisa gaisa saspiešanu un retināšanu; viņš skaidroja atbalsi ar skaņas atstarošanu no šķēršļiem.

15. gadsimtā Leonardo da Vinči formulēja skaņas viļņu neatkarības principu no dažādiem avotiem.

1660. gadā Roberta Boila eksperimenti pierādīja, ka gaiss ir skaņas vadītājs (skaņa nepārvietojas vakuumā).

1700.-1707.gadā Džozefa Saveura memuārus par akustiku publicēja Parīzes Zinātņu akadēmija. Saveur šajā memuāros apskata ērģeļu dizaineriem labi zināmu fenomenu: ja divas ērģeļu caurules vienlaikus rada divas skaņas, tikai nedaudz atšķirīgas pēc toņa, tad tiek dzirdami periodiski skaņas pastiprinājumi, līdzīgi kā bungas ripo. . Saveur skaidroja šo parādību ar periodisku abu skaņu vibrāciju sakritību. Ja, piemēram, viena no divām skaņām atbilst 32 vibrācijām sekundē, bet otra atbilst 40 vibrācijām, tad pirmās skaņas ceturtās vibrācijas beigas sakrīt ar otrās skaņas piektās vibrācijas beigām un līdz ar to skaņa tiek pastiprināta. No ērģeļu pīpēm Saveur pārgāja uz eksperimentālu stīgu vibrāciju izpēti, novērojot vibrāciju mezglus un antinodus (šos zinātnē joprojām pastāvošos nosaukumus ieviesa viņš pats), kā arī pamanīja, ka tad, kad stīga tiek uzbudināta, kopā ar galvenā nots, pārējās notis skan, kuru viļņu garums ir ½, 1/3, ¼,. no galvenā. Šīs notis viņš nosauca par augstākajiem harmoniskajiem toņiem, un šim vārdam bija lemts palikt zinātnē. Visbeidzot Saveur bija pirmais, kurš mēģināja noteikt vibrāciju kā skaņu uztveres robežu: zemām skaņām viņš norādīja robežu 25 vibrācijas sekundē, bet augstām skaņām - 12 800. Pēc tam Ņūtons, pamatojoties uz šiem Saveur eksperimentālajiem darbiem. , sniedza pirmo skaņas viļņa garuma aprēķinu un nonāca pie secinājuma, kas tagad labi zināms fizikā, ka jebkurai atvērtai caurulei izstarotās skaņas viļņa garums ir vienāds ar divkāršu caurules garumu.

Skaņas avoti un to būtība

Visām skaņām kopīgs ir tas, ka ķermeņi, kas tās rada, t.i., skaņas avoti, vibrē. Ikvienam ir zināmas skaņas, kas rodas, pārvietojoties pāri bungai izstieptai ādai, jūras sērfošanas viļņiem un vēja šūpotajiem zariem. Viņi visi atšķiras viens no otra. Katras atsevišķas skaņas “krāsojums” ir stingri atkarīgs no kustības, kuras dēļ tā rodas. Tātad, ja vibrācijas kustība ir ārkārtīgi ātra, skaņa satur augstas frekvences vibrācijas. Ne tik strauja svārstību kustība rada zemākas frekvences skaņu. Dažādi eksperimenti liecina, ka jebkurš skaņas avots noteikti vibrē (lai gan visbiežāk šīs vibrācijas nav pamanāmas ar aci). Piemēram, cilvēku un daudzu dzīvnieku balsu skaņas rodas viņu balss saišu vibrācijas rezultātā, rodas pūšamo mūzikas instrumentu skaņas, sirēnas skaņas, vēja svilpes un pērkona skaņa. ar gaisa masu vibrācijām.

Bet ne katrs svārstīgs ķermenis ir skaņas avots. Piemēram, uz vītnes vai atsperes piekārts svārstīgs svars nerada skaņu.

Frekvenci, ar kādu svārstības atkārtojas, mēra hercos (vai ciklos sekundē); 1Hz ir šādas periodiskas svārstības frekvence, periods ir 1s. Ņemiet vērā, ka frekvence ir īpašība, kas ļauj mums atšķirt vienu skaņu no citas.

Pētījumi liecina, ka cilvēka auss spēj uztvert kā skaņu ķermeņu mehāniskās vibrācijas, kas notiek ar frekvenci no 20 Hz līdz 20 000 Hz. Ar ļoti ātrām, vairāk nekā 20 000 Hz vai ļoti lēnām, mazākām par 20 Hz, skaņas vibrācijām mēs nedzirdam. Tāpēc mums ir nepieciešami īpaši instrumenti, lai ierakstītu skaņas, kas atrodas ārpus cilvēka auss uztveramā frekvenču diapazona.

Ja svārstību kustības ātrums nosaka skaņas frekvenci, tad tās lielums (telpas lielums) nosaka skaļumu. Ja šāds ritenis tiek griezts lielā ātrumā, parādīsies augstas frekvences tonis; lēnāka rotācija radīs zemākas frekvences signālu. Turklāt, jo mazāki ir riteņa zobi (kā parādīts ar punktētu līniju), jo vājāka ir skaņa un jo lielāki zobi, tas ir, jo vairāk tie liek plāksnei novirzīties, jo skaļāka ir skaņa. Tādējādi mēs varam atzīmēt vēl vienu skaņas īpašību - tās skaļumu (intensitāti).

Nevar nepieminēt tādu skaņas īpašību kā kvalitāti. Kvalitāte ir cieši saistīta ar struktūru, kas var būt no pārāk sarežģītas līdz ārkārtīgi vienkāršai. Rezonatora atbalstītajam kamertonis tonim ir ļoti vienkārša struktūra, jo tajā ir tikai viena frekvence, kuras vērtība ir atkarīga tikai no kamertona konstrukcijas. Šajā gadījumā kamertona skaņa var būt gan spēcīga, gan vāja.

Ir iespējams radīt sarežģītas skaņas, tāpēc, piemēram, daudzas frekvences satur ērģeļu akorda skaņu. Pat mandolīnas stīgas skaņa ir diezgan sarežģīta. Tas ir saistīts ar faktu, ka izstiepta stīga vibrē ne tikai ar galveno (kā kamertonis), bet arī ar citām frekvencēm. Tie ģenerē papildu toņus (harmonikas), kuru frekvences ir vesels skaitlis reizes lielākas par pamata toņa frekvenci.

Frekvences jēdziens nav piemērots troksnim, lai gan mēs varam runāt par dažām tā frekvenču zonām, jo ​​tās atšķir vienu troksni no cita. Trokšņu spektru vairs nevar attēlot ar vienu vai vairākām līnijām, kā tas ir monohromatiska signāla vai periodiska viļņa gadījumā, kas satur daudzas harmonikas. Tas ir attēlots kā vesela svītra

Dažu skaņu, īpaši muzikālo, frekvenču struktūra ir tāda, ka visi virstoņi ir harmoniski attiecībā pret pamattoni; šādos gadījumos tiek teikts, ka skaņām ir augstums (nosaka pamata toņa frekvence). Lielākā daļa skaņu nav tik melodiskas, tām nav veselu skaitļu attiecības starp mūzikas skaņām raksturīgām frekvencēm. Šīs skaņas pēc struktūras ir līdzīgas troksnim. Tāpēc, apkopojot teikto, varam teikt, ka skaņu raksturo skaļums, kvalitāte un augstums.

Kas notiek ar skaņu pēc tās rašanās? Kā tas, piemēram, sasniedz mūsu ausi? Kā tas tiek izplatīts?

Mēs uztveram skaņu ar ausi. Starp skanošo ķermeni (skaņas avotu) un ausi (skaņas uztvērēju) atrodas viela, kas pārraida skaņas vibrācijas no skaņas avota uz uztvērēju. Visbiežāk šī viela ir gaiss. Skaņa nevar pārvietoties bezgaisa telpā. Tāpat kā viļņi nevar pastāvēt bez ūdens. Eksperimenti apstiprina šo secinājumu. Apskatīsim vienu no tiem. Novietojiet zvaniņu zem gaisa sūkņa zvana un ieslēdziet to. Tad viņi sāk izsūknēt gaisu. Gaisam kļūstot retākam, skaņa kļūst arvien vājāka un, visbeidzot, gandrīz pilnībā pazūd. Kad es atkal sāku palaist gaisu zem zvana, zvana skaņa atkal kļūst dzirdama.

Protams, skaņa ceļo ne tikai gaisā, bet arī citos ķermeņos. To var pārbaudīt arī eksperimentāli. Pat šis vāja skaņa, kā vienā galda galā guļošā kabatas pulksteņa tikšķināšanu var skaidri sadzirdēt, pieliekot ausi pie otrā galda gala.

Ir labi zināms, ka skaņa tiek pārraidīta lielos attālumos pa zemi un īpaši pa dzelzceļa sliedēm. Pieliekot ausi pie sliedēm vai zemes, jūs varat dzirdēt tālu sniedzoša vilciena skaņu vai auļojoša zirga trampīgo skaņu.

Ja, atrodoties zem ūdens, atsitīsim akmeni pret akmeni, mēs skaidri dzirdēsim trieciena skaņu. Līdz ar to skaņa pārvietojas arī ūdenī. Zivis krastā dzird soļus un cilvēku balsis, tas ir labi zināms zvejniekiem.

Eksperimenti liecina, ka dažādas cietas vielas dažādos veidos vada skaņu. Elastīgie korpusi ir labi skaņas vadītāji. Lielākā daļa metālu, koka, gāzu un šķidrumu ir elastīgi ķermeņi un tāpēc labi vada skaņu.

Mīkstie un poraini ķermeņi ir slikti skaņas vadītāji. Kad, piemēram, pulkstenis ir kabatā, to ieskauj mīksts audums, un mēs nedzirdam tā tikšķēšanu.

Starp citu, skaņas izplatīšanās cietās vielās ir saistīta ar to, ka eksperiments ar zvanu, kas novietots zem pārsega ilgu laiku nešķita īpaši pārliecinoši. Fakts ir tāds, ka eksperimentētāji nepietiekami labi izolēja zvanu, un skaņa bija dzirdama pat tad, ja zem pārsega nebija gaisa, jo vibrācijas tika pārraidītas caur dažādiem instalācijas savienojumiem.

1650. gadā Athanasius Kirch'er un Otto Hücke, pamatojoties uz eksperimentu ar zvanu, secināja, ka skaņas izplatībai gaiss nav vajadzīgs. Un tikai desmit gadus vēlāk Roberts Boils pārliecinoši pierādīja pretējo. Piemēram, skaņu gaisā pārraida gareniskie viļņi, t.i., mainīgi kondensāti un gaisa retumi, kas nāk no skaņas avota. Bet, tā kā telpa mums apkārt, atšķirībā no ūdens divdimensiju virsmas, ir trīsdimensiju, tad skaņas viļņi izplatās nevis divos, bet trīs virzienos - atšķirīgu sfēru veidā.

Skaņas viļņi, tāpat kā jebkuri citi mehāniskie viļņi, neizplatās telpā uzreiz, bet ar noteiktu ātrumu. Vienkāršākie novērojumi ļauj mums to pārbaudīt. Piemēram, pērkona negaisa laikā mēs vispirms redzam zibeni un tikai kādu laiku vēlāk dzirdam pērkonu, lai gan gaisa vibrācijas, kuras uztveram kā skaņu, notiek vienlaikus ar zibens uzliesmojumu. Fakts ir tāds, ka gaismas ātrums ir ļoti liels (300 000 km/s), tāpēc mēs varam pieņemt, ka mēs redzam uzplaiksnījumu brīdī, kad tas notiek. Un pērkona skaņai, kas veidojas vienlaikus ar zibeni, ir vajadzīgs diezgan ievērojams laiks, lai mēs nobrauktu attālumu no tā rašanās vietas līdz novērotājam, kurš stāv uz zemes. Piemēram, ja pērkonu dzirdam vairāk nekā 5 sekundes pēc zibens ieraudzīšanas, varam secināt, ka pērkona negaiss atrodas vismaz 1,5 km attālumā no mums. Skaņas ātrums ir atkarīgs no vides īpašībām, kurā skaņa pārvietojas. Zinātnieki ir izstrādājuši dažādas metodes skaņas ātruma noteikšanai jebkurā vidē.

Skaņas ātrums un frekvence nosaka viļņa garumu. Vērojot viļņus dīķī, mēs pamanām, ka izstarojošie apļi dažreiz ir mazāki un dažreiz lielāki, citiem vārdiem sakot, attālums starp viļņu virsotnēm vai viļņu ieplakām var mainīties atkarībā no objekta lieluma, kas tos radījis. Turot roku pietiekami zemu virs ūdens virsmas, mēs varam sajust katru šļakatu, kas mums iet garām. Jo lielāks attālums starp secīgiem viļņiem, jo ​​retāk to virsotnes pieskaras mūsu pirkstiem. Šis vienkāršais eksperiments ļauj secināt, ka viļņu gadījumā uz ūdens virsmas noteiktam viļņu izplatīšanās ātrumam augstāka frekvence atbilst mazākam attālumam starp viļņu virsotnēm, tas ir, īsākiem viļņiem, un, gluži pretēji, zemāka frekvence atbilst garākiem viļņiem.

Tas pats attiecas uz skaņas viļņiem. To, ka skaņas vilnis iet cauri noteiktam telpas punktam, var spriest pēc spiediena izmaiņām šajā punktā. Šīs izmaiņas pilnībā atkārto skaņas avota membrānas vibrāciju. Cilvēks dzird skaņu, jo skaņas vilnis izdara dažādu spiedienu uz viņa auss bungādiņu. Tiklīdz skaņas viļņa virsotne (vai augsta spiediena zona) sasniedz mūsu ausi. Mēs jūtam spiedienu. Ja apgabalos augsts asinsspiediens Tā kā skaņas viļņi pietiekami ātri seko viens otram, mūsu auss bungādiņa vibrē ātri. Ja skaņas viļņa virsotnes ievērojami atpaliek viena no otras, tad bungādiņa vibrēs daudz lēnāk.

Skaņas ātrums gaisā ir pārsteidzoši nemainīgs lielums. Mēs jau redzējām, ka skaņas frekvence ir tieši saistīta ar attālumu starp skaņas viļņa virsotnēm, tas ir, pastāv noteikta sakarība starp skaņas frekvenci un viļņa garumu. Mēs varam izteikt šo attiecību šādi: viļņa garums ir vienāds ar ātrumu, kas dalīts ar frekvenci. Vēl viens veids, kā to pateikt, ir tas, ka viļņa garums ir apgriezti proporcionāls frekvencei, un proporcionalitātes koeficients ir vienāds ar skaņas ātrumu.

Kā skaņa kļūst dzirdama? Kad skaņas viļņi iekļūst auss kanālā, tie vibrē bungādiņu, vidusauss un iekšējo ausi. Iekļūstot šķidrumā, kas piepilda gliemežnīcu, gaisa viļņi ietekmē matu šūnas Corti orgānā. Dzirdes nervs pārraida šos impulsus uz smadzenēm, kur tie tiek pārvērsti skaņās.

Trokšņa mērīšana

Troksnis ir nepatīkama vai nevēlama skaņa, vai skaņu kopums, kas traucē uztvert noderīgus signālus, pārtrauc klusumu, kaitīgi vai kairinoši iedarbojas uz cilvēka organismu, samazinot tā veiktspēju.

Trokšņainās vietās daudziem cilvēkiem rodas trokšņa slimības simptomi: paaugstināta nervu uzbudināmība, nogurums, paaugstināts asinsspiediens.

Trokšņa līmeni mēra vienībās,

Izsakot spiediena pakāpi, skaņas, decibelus. Šis spiediens netiek uztverts bezgalīgi. Trokšņa līmenis 20-30 dB ir praktiski nekaitīgs cilvēkiem – tas ir dabisks fona troksnis. Runājot par skaļām skaņām, šeit pieļaujamā robeža ir aptuveni 80 dB. 130 dB skaņa jau rada cilvēkā sāpes, un 150 viņam kļūst nepanesama.

Akustiskais troksnis ir nejaušas dažāda fiziska rakstura skaņas vibrācijas, ko raksturo nejaušas amplitūdas un frekvences izmaiņas.

Kad izplatās skaņas vilnis, kas sastāv no gaisa kondensācijām un retumiem, mainās spiediens uz bungādiņu. Spiediena mērvienība ir 1 N/m2 un skaņas jaudas mērvienība ir 1 W/m2.

Dzirdes slieksnis ir minimālais skaņas skaļums, ko cilvēks uztver. Tas ir atšķirīgs dažādiem cilvēkiem, un tāpēc parasti dzirdes slieksnis tiek uzskatīts par skaņas spiedienu, kas vienāds ar 2x10"5 N/m2 pie 1000 Hz, kas atbilst jaudai 10"12 W/m2. Ar šīm vērtībām tiek salīdzināta izmērītā skaņa.

Piemēram, dzinēju skaņas jauda reaktīvo lidmašīnu pacelšanās laikā ir 10 W/m2, tas ir, slieksni pārsniedz 1013 reizes. Ir neērti darboties ar tik lielu skaitu. Par dažāda skaļuma skaņām viņi saka, ka viens ir skaļāks par otru nevis tik daudz reižu, bet tik daudz vienību. Skaļuma mērvienību sauc Bel - telefona izgudrotāja A. Bela (1847-1922) vārdā. Skaļumu mēra decibelos: 1 dB = 0,1 B (Bel). Vizuāls attēlojums tam, kā ir saistīta skaņas intensitāte, skaņas spiediens un skaļuma līmenis.

Skaņas uztvere ir atkarīga ne tikai no tās kvantitatīvajām īpašībām (spiediena un jaudas), bet arī no tās kvalitātes – frekvences.

Viena un tā pati skaņa dažādās frekvencēs atšķiras pēc skaļuma.

Daži cilvēki nedzird augstas frekvences skaņas. Tādējādi gados vecākiem cilvēkiem skaņas uztveres augšējā robeža samazinās līdz 6000 Hz. Viņi nedzird, piemēram, odu čīkstēšanu vai kriketa trilu, kas rada skaņas ar frekvenci aptuveni 20 000 Hz.

Slavenais angļu fiziķis D.Tindals vienu no savām pastaigām ar draugu apraksta šādi: “Pļavās abās ceļa pusēs mudžēja kukaiņi, kas manām ausīm piepildīja gaisu ar savu aso dūkoņu, bet draugs nedzirdēja. jebkas no tā – kukaiņu mūzika lidoja pāri viņa dzirdes robežām.” !

Trokšņa līmeņi

Skaļums – skaņas enerģijas līmenis – tiek mērīts decibelos. Čuksts atbilst aptuveni 15 dB, balsu šalkoņa skolēnu klasē sasniedz aptuveni 50 dB, bet ielu troksnis intensīvas satiksmes laikā ir aptuveni 90 dB. Trokšņi, kas pārsniedz 100 dB, cilvēka ausij var būt nepanesami. Trokšņi aptuveni 140 dB (piemēram, lidmašīnas pacelšanās skaņa) var radīt sāpes ausī un sabojāt bungādiņu.

Lielākajai daļai cilvēku dzirdes asums samazinās līdz ar vecumu. Tas izskaidrojams ar to, ka auss kauli zaudē savu sākotnējo mobilitāti, un tāpēc vibrācijas netiek pārnestas uz iekšējo ausi. Turklāt ausu infekcijas var sabojāt bungādiņu un negatīvi ietekmēt kauliņu darbību. Ja rodas dzirdes problēmas, nekavējoties jākonsultējas ar ārstu. Dažus kurluma veidus izraisa iekšējās auss vai dzirdes nerva bojājumi. Dzirdes zudumu var izraisīt arī pastāvīga trokšņa iedarbība (piemēram, rūpnīcas stāvā) vai pēkšņi un ļoti skaļi skaņas uzliesmojumi. Lietojot personīgos stereo atskaņotājus, jābūt ļoti uzmanīgiem, jo ​​pārmērīgs skaļums var izraisīt arī kurlumu.

Telpās pieļaujamais troksnis

Attiecībā uz trokšņa līmeni ir vērts atzīmēt, ka šāds jēdziens nav īslaicīgs un neregulēts no likumdošanas viedokļa. Tādējādi Ukrainā joprojām ir spēkā PSRS laikos pieņemtie sanitārie standarti par pieļaujamo troksni dzīvojamās un sabiedriskās ēkās un dzīvojamos rajonos. Saskaņā ar šo dokumentu dzīvojamās telpās trokšņa līmenis nedrīkst pārsniegt 40 dB dienā un 30 dB naktī (no 22:00 līdz 8:00).

Bieži vien troksnis nes svarīga informācija. Automašīnu vai motociklu braucējs uzmanīgi ieklausās skaņās, ko rada braucoša transportlīdzekļa dzinējs, šasijas un citas daļas, jo jebkurš svešs troksnis var būt negadījuma priekšvēstnesis. Troksnis spēlē nozīmīgu lomu akustikā, optikā, datortehnoloģijās un medicīnā.

Kas ir troksnis? Ar to saprot dažādas fiziskas dabas nejaušas sarežģītas vibrācijas.

Trokšņa problēma pastāv jau ilgu laiku. Jau senos laikos riteņu skaņas uz bruģakmens ielām daudziem izraisīja bezmiegu.

Vai varbūt problēma radās vēl agrāk, kad kaimiņi alā sāka strīdēties, jo viens no viņiem pārāk skaļi klauvēja, taisot akmens nazi vai cirvi?

Trokšņa piesārņojums vidē visu laiku pieaug. Ja 1948. gadā, aptaujājot lielo pilsētu iedzīvotājus, uz jautājumu, vai troksnis viņu dzīvoklī netraucē, atbildēja apstiprinoši 23% aptaujāto, tad 1961. gadā šis rādītājs bija jau 50%. Pēdējā desmitgadē trokšņu līmenis pilsētās ir pieaudzis 10-15 reizes.

Troksnis ir skaņas veids, lai gan to bieži sauc par "nevēlamu skaņu". Tajā pašā laikā, pēc ekspertu domām, tramvaja troksnis tiek lēsts 85-88 dB, trolejbusa - 71 dB, autobusa ar dzinēja jaudu vairāk nekā 220 ZS. Ar. - 92 dB, mazāk nekā 220 l. Ar. - 80-85 dB.

Zinātnieki no Valsts universitāte Ohaio atklāja, ka cilvēkiem, kuri regulāri tiek pakļauti skaļiem trokšņiem, ir 1,5 reizes lielāka iespēja nekā citiem attīstīt akustisko neiromu.

Akustiskā neiroma ir labdabīgs audzējs, kas izraisa dzirdes zudumu. Zinātnieki pārbaudīja 146 pacientus ar akustisko neiromu un 564 veselus cilvēkus. Viņiem visiem tika jautāts, cik bieži viņi saskārās ar skaļiem trokšņiem vismaz 80 decibeliem (satiksmes troksnis). Anketā tika ņemts vērā ierīču, dzinēju, mūzikas troksnis, bērnu kliedzieni, troksnis sporta pasākumos, bāros un restorānos. Pētījuma dalībniekiem arī tika jautāts, vai viņi izmanto dzirdes aizsardzības ierīces. Tiem, kuri regulāri klausījās skaļu mūziku, bija 2,5 reizes lielāks risks saslimt ar akustisko neiromu.

Tehniskajiem trokšņiem pakļautajiem – 1,8 reizes. Cilvēkiem, kuri regulāri klausās bērnu kliedzienus, troksnis stadionos, restorānos vai bāros ir 1,4 reizes lielāks. Lietojot dzirdes aizsarglīdzekļus, akustiskās neiromas attīstības risks nav lielāks kā cilvēkiem, kuri vispār nav pakļauti trokšņa iedarbībai.

Akustiskā trokšņa ietekme uz cilvēkiem

Akustiskā trokšņa ietekme uz cilvēkiem ir atšķirīga:

A. Kaitīgs

Troksnis izraisa labdabīga audzēja attīstību

Ilgstošs troksnis negatīvi ietekmē dzirdes orgānu, izstiepjot bungādiņu, tādējādi samazinot jutību pret skaņu. Tas izraisa sirds un aknu darbības traucējumus, kā arī nervu šūnu izsīkumu un pārslodzi. Lielas jaudas skaņas un trokšņi ietekmē dzirdes aparātu, nervu centrus un var izraisīt sāpes un šoku. Šādi darbojas trokšņa piesārņojums.

Mākslīgie, cilvēka radītie trokšņi. Tie negatīvi ietekmē cilvēka nervu sistēmu. Viens no kaitīgākajiem pilsētas trokšņiem ir mehānisko transportlīdzekļu troksnis uz lielākajām maģistrālēm. Tas kairina nervu sistēmu, tāpēc cilvēku moka nemiers, viņš jūtas noguris.

B. Labvēlīgs

Noderīgas skaņas ietver lapu troksni. Viļņu šļakatām ir nomierinoša ietekme uz mūsu psihi. Klusa lapu šalkoņa, straumes šalkoņa, vieglas ūdens šļakatas un sērfošanas skaņas cilvēkam vienmēr ir patīkami. Viņi nomierina viņu un mazina stresu.

C. Zāļu

Terapeitiskā iedarbība uz cilvēkiem, izmantojot dabas skaņas, radās starp ārstiem un biofiziķiem, kuri strādāja ar astronautiem divdesmitā gadsimta 80. gadu sākumā. Psihoterapeitiskajā praksē ārstēšanā izmanto dabiskos trokšņus dažādas slimības kā palīdzību. Psihoterapeiti izmanto arī t.s. baltā trokšņa". Tā ir sava veida šņākšana, kas neskaidri atgādina viļņu troksni bez ūdens šļakatām. Ārsti uzskata, ka "baltais troksnis" nomierina un iemidzina.

Trokšņa ietekme uz cilvēka ķermeni

Bet vai troksnis ietekmē tikai dzirdes orgānus?

Skolēni tiek mudināti to noskaidrot, izlasot šādus apgalvojumus.

1. Troksnis izraisa priekšlaicīgu novecošanos. Trīsdesmit gadījumos no simts troksnis samazina cilvēku dzīves ilgumu lielākās pilsētas uz 8-12 gadiem.

2. Katra trešā sieviete un katrs ceturtais vīrietis cieš no neirozēm, ko izraisa paaugstināts līmenis troksnis.

3. Tādas slimības kā gastrīts, kuņģa un zarnu čūlas visbiežāk sastopamas cilvēkiem, kuri dzīvo un strādā trokšņainā vidē. Popmūziķiem kuņģa čūla ir arodslimība.

4. Pietiekami spēcīgs troksnis pēc 1 minūtes var izraisīt smadzeņu elektriskās aktivitātes izmaiņas, kas kļūst līdzīgas smadzeņu elektriskajai aktivitātei pacientiem ar epilepsiju.

5. Troksnis nomāc nervu sistēmu, īpaši, ja tas atkārtojas.

6. Trokšņa ietekmē pastāvīgi samazinās elpošanas biežums un dziļums. Dažreiz parādās sirds aritmija un hipertensija.

7. Trokšņa, ogļhidrātu, tauku, olbaltumvielu ietekmē, sāls metabolisms vielas, kas izpaužas izmaiņās bioķīmiskais sastāvs asinis (samazinās cukura līmenis asinīs).

Pārmērīgs troksnis (virs 80 dB) ietekmē ne tikai dzirdes orgānus, bet arī citus orgānus un sistēmas (asinsrites, gremošanas, nervu u.c.), tiek traucēti dzīvības procesi, enerģijas vielmaiņa sāk dominēt pār plastisko vielmaiņu, kas noved pie priekšlaicīgas novecošanas. ķermeņa .

TROKŠŅA PROBLĒMA

Lielu pilsētu vienmēr pavada satiksmes troksnis. Pēdējo 25-30 gadu laikā lielākajās pasaules pilsētās troksnis ir pieaudzis par 12-15 dB (t.i., trokšņa apjoms palielinājies 3-4 reizes). Ja pilsētā atrodas lidosta, kā tas ir Maskavā, Vašingtonā, Omskā un vairākās citās pilsētās, tad tas izraisa vairākkārtēju maksimālā pieļaujamā skaņas stimulu līmeņa pārsniegšanu.

Un tomēr autotransports ir galvenais trokšņa avots pilsētā. Tieši tas pilsētas galvenajās ielās rada troksni līdz 95 dB pēc skaņas līmeņa mērītāja skalas. Trokšņa līmenis dzīvojamās telpās ar aizvērtiem logiem pret šoseju ir tikai par 10-15 dB zemāks nekā uz ielas.

Automašīnu troksnis ir atkarīgs no daudziem iemesliem: automašīnas markas, tā izmantojamības, ātruma, ceļa seguma kvalitātes, dzinēja jaudas utt. Dzinēja radītais troksnis strauji palielinās, kad tas ieslēdzas un uzsilst. Kad automašīna pārvietojas ar pirmo ātrumu (līdz 40 km/h), dzinēja troksnis ir 2 reizes lielāks nekā troksnis, ko tas rada otrajā ātrumā. Automašīnai strauji bremzējot, ievērojami palielinās arī troksnis.

Atklāta cilvēka ķermeņa stāvokļa atkarība no vides trokšņa līmeņa. Ir novērotas noteiktas trokšņa izraisītas izmaiņas centrālo nervu un sirds un asinsvadu sistēmu funkcionālajā stāvoklī. Koronārā sirds slimība, hipertensija un paaugstināts holesterīna līmenis asinīs ir biežāk sastopamas cilvēkiem, kas dzīvo trokšņainās vietās. Troksnis būtiski traucē miegu, samazinot tā ilgumu un dziļumu. Laiks, kas nepieciešams, lai aizmigtu, palielinās par stundu vai vairāk, un pēc pamošanās cilvēki jūtas noguruši un sāp galva. Laika gaitā tas viss pārvēršas hroniskā nogurumā, vājina imūnsistēmu, veicina slimību attīstību un samazina darbaspējas.

Tagad tiek uzskatīts, ka troksnis var saīsināt cilvēka dzīves ilgumu gandrīz par 10 gadiem. Arvien vairāk ir garīgi slimu cilvēku, jo pieaug skaņas stimuli, troksnis īpaši spēcīgi ietekmē sievietes. Kopumā pilsētās ir pieaudzis vājdzirdīgo cilvēku skaits, un par izplatītākajām parādībām kļuvušas galvassāpes un paaugstināta uzbudināmība.

TROKŠŅA PIESĀRŅOJUMS

Skaņa un lielas jaudas troksnis ietekmē dzirdes aparātu, nervu centrus un var izraisīt sāpes un šoku. Šādi darbojas trokšņa piesārņojums. Klusa lapu šalkoņa, strauta šalkoņa, putnu balsis, vieglas ūdens šļakatas un sērfošanas skaņas cilvēkam vienmēr ir patīkami. Viņi nomierina viņu un mazina stresu. To izmanto medicīnas iestādēs, psiholoģiskās palīdzības telpās. Dabas dabiskie trokšņi kļūst arvien retāk, izzūd pavisam vai tos apslāpē rūpniecības, transporta un citi trokšņi.

Ilgstošs troksnis negatīvi ietekmē dzirdes orgānu, samazinot jutību pret skaņu. Tas izraisa sirds un aknu darbības traucējumus, kā arī nervu šūnu izsīkumu un pārslodzi. Vājinātas nervu sistēmas šūnas nevar pietiekami koordinēt dažādu ķermeņa sistēmu darbu. Šeit rodas traucējumi viņu darbībā.

Mēs jau zinām, ka 150 dB troksnis ir kaitīgs cilvēkiem. Ne velti viduslaikos nāvessoda izpilde notika zem zvana. Zvanu šalkoņa mocīja un lēnām nogalināja.

Katrs cilvēks troksni uztver atšķirīgi. Daudz kas ir atkarīgs no vecuma, temperamenta, veselības un vides apstākļiem. Troksnim ir akumulējoša iedarbība, tas ir, akustiskie kairinājumi, kas uzkrājas organismā, arvien vairāk nomāc nervu sistēmu. Troksnis īpaši kaitīgi ietekmē ķermeņa neiropsihisko darbību.

Trokšņi izraisa funkcionālus traucējumus sirds un asinsvadu sistēmu; kaitīgi ietekmē redzes un vestibulāros analizatorus; samazināt refleksu aktivitāti, kas bieži izraisa nelaimes gadījumus un traumas.

Troksnis ir mānīgs, tā kaitīgā ietekme uz organismu notiek nemanāmi, nemanāmi, bojājumi organismam netiek konstatēti uzreiz. Turklāt cilvēka ķermenis ir praktiski neaizsargāts pret troksni.

Arvien biežāk ārsti runā par trokšņa slimībām, kas galvenokārt skar dzirdi un nervu sistēmu. Trokšņa piesārņojuma avots var būt rūpniecības uzņēmums vai transports. Smagie pašizgāzēji un tramvaji rada īpaši skaļu troksni. Troksnis ietekmē cilvēka nervu sistēmu, tāpēc pilsētās un uzņēmumos tiek veikti trokšņa aizsardzības pasākumi. Dzelzceļa un tramvaju līnijas un ceļi, pa kuriem kursē kravas transports, no pilsētu centrālajām daļām ir jāpārvieto uz mazapdzīvotām vietām un ap tām izveidotām zaļajām zonām, kas labi absorbē troksni. Lidmašīnām nevajadzētu lidot pāri pilsētām.

SKAŅU Izolācija

Skaņas izolācija palīdz izvairīties no trokšņa kaitīgās ietekmes

Trokšņa līmeņa samazināšana tiek panākta ar būvniecības un akustiskiem pasākumiem. Ēku ārējās norobežojumos logiem un balkona durvīm ir ievērojami mazāka skaņas izolācija nekā pašai sienai.

Ēku aizsardzības pret troksni pakāpi primāri nosaka telpu pieļaujamie trokšņa standarti konkrētajam mērķim.

CINIETIES AR AKUSTISKO TROKSNI

MNIIP Akustikas laboratorija projekta dokumentācijas ietvaros izstrādā sadaļas “Akustiskā ekoloģija”. Tiek veikti projekti par telpu skaņas izolāciju, trokšņu kontroli, skaņas pastiprināšanas sistēmu aprēķiniem un akustiskajiem mērījumiem. Lai gan parastajās telpās cilvēki arvien vairāk vēlas akustisko komfortu - labu aizsardzību pret troksni, saprotama runa un nav ts akustiskie fantomi - negatīvi skaņas attēli, ko veido daži. Dizainos, kas paredzēti, lai papildus cīnītos ar decibeliem, mijas vismaz divi slāņi - “cietais” (ģipškartona plāksne, ģipša šķiedra). Arī akustiskajam dizainam vajadzētu ieņemt savu pieticīgo nišu iekšpusē. Frekvences filtrēšana tiek izmantota, lai apkarotu akustiskos trokšņus.

PILSĒTA UN ZAĻĀS VIETAS

Ja māju no trokšņa sargājat koki, tad būs noderīgi zināt, ka skaņas neuzsūc lapas. Triecoties pret stumbru, skaņas viļņi tiek salauzti, virzoties lejup uz augsni, kur tie tiek absorbēti. Egle tiek uzskatīta par labāko klusuma sargu. Pat gar noslogotāko šoseju jūs varat dzīvot mierā, ja jūs aizsargājat savu māju ar zaļu egļu rindu. Un būtu jauki blakus iestādīt kastaņus. Viens nobriedis kastanis attīra no automašīnu izplūdes gāzēm līdz 10 m augstu, līdz 20 m platu un līdz 100 m garu telpu, turklāt atšķirībā no daudziem citiem kokiem kastanis sadala toksiskās gāzes, gandrīz nekaitējot savai “veselībai. ”

Liela nozīme ir pilsētas ielu labiekārtošanai - krūmu un meža joslu blīvie stādījumi pasargā no trokšņa, samazinot to par 10-12 dB (decibeliem), samazina kaitīgo daļiņu koncentrāciju gaisā no 100 līdz 25%, samazina vēja ātrumu no plkst. 10 līdz 2 m/s, samazināt automašīnu gāzu koncentrāciju līdz 15% uz gaisa tilpuma vienību, padarīt gaisu mitrāku, pazemināt tā temperatūru, t.i., padarīt to elpošanai pieņemamāku.

Zaļās zonas arī absorbē skaņu; jo garāki ir koki un jo blīvāk tie tiek stādīti, jo mazāk skaņas tiek dzirdamas.

Zaļās zonas kombinācijā ar zālājiem un puķu dobēm labvēlīgi ietekmē cilvēka psihi, nomierina redzi un nervu sistēmu, ir iedvesmas avots un paaugstina cilvēku veiktspēju. Lielākie mākslas un literatūras darbi, zinātnieku atklājumi radās labvēlīgā dabas ietekmē. Tā tapa Bēthovena, Čaikovska, Štrausa un citu komponistu izcilākie muzikālie darbi, brīnišķīgo krievu ainavu mākslinieku Šiškina, Levitāna gleznas, krievu un padomju rakstnieku darbi. Nav nejaušība, ka Sibīrijas zinātniskais centrs tika dibināts starp Priobsky meža zaļajām zonām. Šeit, pilsētas trokšņa ēnā un apstādījumu ieskauti, mūsu Sibīrijas zinātnieki veiksmīgi veic savus pētījumus.

Tādu pilsētu kā Maskava un Kijeva zaļums ir augsts; pēdējā, piemēram, uz vienu iedzīvotāju ir 200 reižu vairāk stādījumu nekā Tokijā. Japānas galvaspilsētā 50 gadu laikā (1920-1970) tika iznīcināta aptuveni puse no visām zaļajām zonām, kas atradās desmit kilometru rādiusā no centra. Amerikas Savienotajās Valstīs pēdējo piecu gadu laikā ir zaudēti gandrīz 10 tūkstoši hektāru centrālo pilsētas parku.

← Troksnis negatīvi ietekmē cilvēka veselību, galvenokārt pasliktinot dzirdi un nervu un sirds un asinsvadu sistēmu stāvokli.

← Troksni var izmērīt, izmantojot īpašus instrumentus – skaņas līmeņa mērītājus.

← Ir nepieciešams cīnīties ar trokšņa kaitīgo ietekmi, kontrolējot trokšņa līmeni, kā arī izmantojot īpašus trokšņa līmeņa samazināšanas pasākumus.

GBUNOSH Nr. 000

Kolpinskas rajons

Sanktpēterburga

Radošs mūzikas projekts

Tēma: Mūzikas instrumenta izgatavošana

“Lietus skaņa” krievu tradīcijās

Vēl viens eksotisko cienītāju iecienīts instruments ir djembe, Rietumāfrikas kausa formas bungas ar atvērtu dibenu un platu augšdaļu, kas pārklāta ar kazādas membrānu. Tiek uzskatīts, ka džembē ir trīs gari: koks, dzīvnieks un saimnieks. Kopumā no fizikas viedokļa mūzikas instrumenta pamatā ir rezonators (gaisa kolonna, stīga, svārstību ķēde vai kas cits, kas spēj uzkrāt enerģiju vibrāciju veidā). Tādējādi instruments var pārraidīt ļoti dažādas smalkas vibrācijas, tostarp emocionālas. Tāpēc viņi saka, ka instrumentā dzīvo koka (dabas) dvēsele, amatnieks un mūziķis. Spēlējot, instruments spēj atbrīvot uzkrāto pozitīvo enerģiju apkārtējai pasaulei. Mūsdienās djembe ir viens no populārākajiem neparastajiem suvenīriem, ko izmanto interjera dekorācijā etniskā stilā.

Japāņiem ir plaši izplatīta mūzikas ierīce suikinkutsu (“ūdens koto ala”). To parasti uzstāda blakus izlietnei dārzos, kur notiek tradicionālā tējas dzeršana. Kad viesi mazgā rokas, no zemes izplūst melodiskas skaņas, kas sniedz baudu un nomierina, liekot filozofiski noskaņot. Noslēpums ir apgrieztā krūzē, kas ierakta zemē un piepildīta ar dažādiem akmeņiem: ierīce ir tik smalki noregulēta, ka rezonanse no ūdens, kas krīt uz dibena, atgādina zvanu zvanu.

Un, protams, nevaram neatcerēties oriģinālos suvenīrus, kas mums jau ir kļuvuši pazīstami - muzikālos kulonus (brīze, pūtēju mūzika), kas parādījās kā sitamie mūzikas instrumenti. Šis ir mazu priekšmetu kopums, kas rada zvana signālu, kad pūš vējš. To ražošanā tiek izmantoti cieti, gredzenojoši materiāli: stikls, plastmasa, koks, metāls, oļi, gliemežvāki. Skaņa ir atkarīga arī no elementu garuma un platuma. Fen Shui valodā (tulkojumā kā "vējš ūdens") ir visa sistēma, lai izvēlētos pareizo balstiekārtas skaņu. Vējš ir ne tikai iespaidīgs dekoratīvs elements, bet arī efektīvs līdzeklis pret stresu.

Mūsdienu cilvēkam ir grūti saglabāt harmoniju ar dabu, tāpēc viņa interese par etnisko senatni neizsīkst. Ezotērisko mūzikas instrumentu izvietošana mūsdienīgā interjerā ir iespēja radīt skaņas vibrācijas, kas labvēlīgi iedarbojas uz dvēseli un ķermeni, nomierinot, nomācot agresiju un atskaidrojot prātu (senie nez kāpēc ticēja, ka grabuļa skaņa aizdzen prom ļaunie gari - tas atbrīvo cilvēku no ļaunām domām).

Mūzikas instrumenta “Lietus skaņa” izcelsme dažādos literārajos un interneta avotos tiek interpretēta dažādi. Visbiežāk autori min Peru un Čīli.

Lietus nūja, lietus nūja, lietus flauta, lietus spieķi, lietus koks, lietus nūja - tie visi ir tā nosaukumi. Senie acteki to mums atstāja kā suvenīru, ar tās palīdzību centās izraisīt lietus sausos gadalaikos.

Sākumā ņemiet gara kaktusa stumbru, kas iepriekš žāvēts saulē. Kaktusa skujas spirālē iedūrušas stumbrā, un sēklas iebērtas iekšā. Pildviela, kas ielej mucā, rada čaukstošu skaņu, kas atgādina lietus skaņu, tāpēc instrumentu senatnē indiāņi izmantoja šamaņu rituālos.

Pēc tam lietus koks tika pārdots Amerikā kā suvenīrs, taču joprojām instrumenta skaņa piesaistīja mūziķu uzmanību, un instrumentu sāka izmantot etniskajā un tautas mūzikā.

Spēlējot lietus koku, izpildītāji izmanto vairākus pamata spēles paņēmienus. Visbiežāk lietus koks lēnām apgriežas vertikālā plaknē. Pildviela pārvietojas pa starpsienām un rada lietus skaņai līdzīgu skaņu. Mainot instrumenta slīpuma leņķi un griešanās ātrumu, var mainīt skaņas raksturu, lietus koku var griezt tikai ap savu asi, to var vienkārši kratīt kā kratītāju un izveidot melodijas ritmu. .

2. DAĻA

Ir pagājuši gadsimti, taču lietus koka izgatavošanas tehnoloģija nav mainījusies, lai gan instrumenta izgatavošanā tika izmantoti dažādi materiāli. Mūsdienās ir korpuss no koka, plastmasas, kartona. Kā starpsienas tiek izmantoti arī piemēroti adatas formas priekšmeti, piemēram, zobu bakstāmie vai naglas. Kā pildviela ir piemērotas ne tikai kaktusa sēklas, bet arī graudi, krelles, oļi un citi nelieli priekšmeti, kas ievērojami dažādoja instrumenta skanējumu. Katrs lietus koks izklausās individuāli, jo skaņa ir atkarīga no: kāds ir korpusa garums, tā diametrs, starpsienu biežums un spirāles stāvums, pa kuru tie novietoti, kāds ir beztaras pildvielas tilpums un tā materiāls .

Es dzīvoju Krievijā, un ražošanas tehnoloģija, kas izgatavota no kaktusa vai bambusa, nav piemērota manam mūzikas instrumentam. Tāpat uzskatu, ka šāds instruments ir jārotā ar krievu izcelsmes simboliem un zīmēm. Piemēram, ļoti interesanta Mezena glezna, kas ir simboliska un nes šifrētu nozīmi par dabas parādībām un pasaules kārtību. Lūk, ko es uzzināju:

Mezen glezniecība ir viena no senākajām krievu mākslas amatniecībām. Tautas mākslinieki ar to dekorēja lielāko daļu sadzīves priekšmetu, kas pavadīja cilvēku no dzimšanas līdz sirmam vecumam, ienesot dzīvē prieku un skaistumu. Tā ieņēma lielu vietu būdiņu fasāžu un interjera dizainā. Tāpat kā vairums citu tautas amatniecību, šī glezna savu nosaukumu ieguvusi no apgabala, kurā tā radusies. Mezenas upe atrodas Arhangeļskas apgabalā, starp divām lielākajām Ziemeļeiropas upēm – Ziemeļdvinu un Pečoru, uz taigas un tundras robežas.

https://pandia.ru/text/78/108/images/image006_8.jpg" alt=" Mezen glezna. Raksta simbolika. Ornamenta elementi" width="263" height="500">!}

Zeme. Taisna līnija var nozīmēt gan debesu, gan zemes debesu debess, taču jūs nemulsina šī neskaidrība. Pēc to atrašanās vietas kompozīcijā (augšā - apakšā) jūs vienmēr varat pareizi noteikt to nozīmi. Daudzos mītos par pasaules radīšanu pirmais cilvēks tika radīts no zemes putekļiem, netīrumiem un māliem. Māte un aizsardzība, auglības un dienišķās maizes simbols – tāda ir zeme cilvēkiem. Grafiski zeme bieži tiek attēlota kā kvadrāts.

Ūdens. Debesu dizains ir ne mazāk interesants. Debesu ūdeņi tiek glabāti nokarenos mākoņos vai izlieti uz zemes slīpās lietusgāzēs, un lietus var pavadīt vējš vai krusa. Ornamenti slīpā joslā visvairāk atspoguļo šādus dabas parādību attēlus.

Mezen rotājumos bagātīgi sastopamas ūdens stihijas viļņotas līnijas. Tie noteikti pavada visas taisnās ornamentu līnijas un ir arī pastāvīgi ūdensputnu atribūti.

Vējš, gaiss. Neskaitāmie īsie triepieni, kas izkaisīti Mezena gleznā uz ornamentiem vai blakus galvenajiem varoņiem, visticamāk, nozīmē gaisu, vēju - vienu no primārajiem dabas elementiem. Poētisks atdzīvināta gara tēls, kura ietekmi var redzēt un dzirdēt, bet kas pats paliek neredzams. Vējš, gaiss un elpa ir cieši saistīti mistiskajā simbolikā. Genesis sākas ar Dieva Garu. Viņš lidoja kā vējš pāri bezdibenim pirms pasaules radīšanas.

Papildus šī simbola garīgajam aspektam specifiski vēji bieži tiek interpretēti kā vardarbīgi un neparedzami spēki. Tika uzskatīts, ka dēmoni lido ar nikniem vējiem, kas nes ļaunumu un slimības. Tāpat kā jebkura cita stihija, vējš var nest iznīcību, taču arī tas cilvēkiem ir vajadzīgs kā spēcīgs radošs spēks. Ne velti Mezen meistari mīl attēlot izmantotos elementus. Viņu vēja sitieni bieži tiek “savērti” uz šķērsotām taisnēm, kas ir ļoti līdzīgas vējdzirnavām (“Noķerts vējā”, bērni saka).

Uguns. Dievišķā enerģija, attīrīšana, atklāsme, transformācija, iedvesma, ambīcijas, kārdinājums, kaislība, ir spēcīgs un aktīvs elements, kas simbolizē gan radošos, gan iznīcinošos spēkus. Senie uzskatīja uguni par dzīvu radību, kas barojas, aug, mirst un pēc tam piedzimst no jauna – zīmes, kas liecina, ka uguns ir saules zemes iemiesojums, tāpēc tai bija liela daļa Saules simbolikas. Glezniskā izteiksmē viss, kas tiecas uz riņķi, mums atgādina sauli un uguni. Kā uzskata akadēmiķis B. Rybakovs, spirāles motīvs radās lauksaimniecības cilšu mitoloģijā kā saules simboliska kustība gar debesis. Mezena glezniecībā spirāles ir izkaisītas visur: tās ir ietvertas daudzu ornamentu ietvaros un bagātīgi lokās ap debesu zirgiem un briežiem.

Pati spirāle nes citas simboliskas nozīmes. Spirālveida formas dabā ir sastopamas ļoti bieži, sākot no galaktikām līdz virpuļiem un viesuļvētrām, no gliemju čaumalām līdz rakstiem uz cilvēka pirkstiem. Mākslā spirāle ir viens no visizplatītākajiem dekoratīvajiem rakstiem. Simbolu neskaidrība spirālveida rakstos ir liela, un to lietošana ir vairāk piespiedu, nevis apzināta. Saspiesta spirālveida atspere ir slēpta spēka simbols, enerģijas bumba. Spirāle, kas apvieno apļa formu un kustības impulsu, ir arī laika simbols, gadalaiku cikliskie ritmi. Dubultās spirāles simbolizē pretstatu līdzsvaru, harmoniju (kā daoistu iņ-jaņ zīme). Pretējie spēki, kas nepārprotami atrodas virpuļos, viesuļvētros un liesmās, atgādina augšupejošu, lejupejošu vai rotējošu enerģiju (“virpuli”), kas pārvalda Kosmosu. Augošā spirāle ir vīriešu zīme, lejupejošā spirāle ir sieviešu zīme, kas padara dubultspirāli arī par auglības un dzemdību simbolu.

Interesantas un skaistas ir senās auglības zīmes – pārpilnības simboli.

Kur tie bija novietoti, un visur tie bija savās vietās! Ja šādas formas žikovinu (atslēgas cauruma pārsegu) piekarina pie šķūņa durvīm, tas nozīmē vēlēties, lai tā būtu labestības pilna. Ja jūs uzzīmējat pārpilnības zīmi uz karotes dibena, tas nozīmē vēlēšanos, lai nekad nebūtu bada. Ja uz kāzu krekla malas - novēliet jaunlaulātajiem kuplu pilnu ģimeni. Auglības zīme atrodama uz senām kulta figūriņām, kurās attēlotas jaunas grūtnieces un kuras tika novietotas vietā, kur atrodas topošās māmiņas bērns. Gandrīz visi Mezen ornamenti tā vai citādi ir saistīti ar auglības un pārpilnības tēmu. Tajos attēloti uzarti lauki, sēklas, saknes, ziedi un augļi bagātīgi un daudzveidīgi. Ornamentu var būvēt divās rindās un pēc tam elementus tajā kārto šaha rakstā. Svarīgs simbols bija dimants, kas apveltīts ar daudzām nozīmēm. Visbiežāk rombs bija auglības, dzīvības atdzimšanas simbols, bet rombu ķēde nozīmēja dzīvības ciltskoku. Uz viena no Mezen vērpšanas ritenīšiem varējām ieraudzīt pusizdzēstu tieši tik unikāla koka attēlu.

Praktiskā daļa

Veidlapas sākums

Mūzikas instrumenta izgatavošana"Lietus skaņas"

disks"> žāvēts latvāņu stumbrs ar dobu stumbru vismaz 50 cm garumā un vismaz 3 cm diametrā.zobu bakstāmie graudaugi (griķi, zirņi, prosa) biezs papīrs bize vai biezs diegs šķēres, otas guaša mēbeļu laka

Darba plāns:

1. Zināmā attālumā no bagāžnieka malas caurduriet tā sienu ar zobu bakstāmo.

2. Ievietojiet zobu bakstāmo līdz galam pretējā sienā, nelielā attālumā un nedaudz zemāk, ievietojiet nākamo. Tie ir jāsakārto spirālē gar stabu.

3. Ar šķērēm nogriež zobu bakstāmajiem uz āru izvirzītos galus.

4. Spirālei jāvirzās pa visu stabu: tad tās iekšpusē izveidosies barjera, piemēram, spirālveida kāpnes.

5. Nosedziet vienu galu ar biezu papīru un nostipriniet ar pinumu vai diegu.

6. Ielejiet mucā nedaudz graudu un, aizsedzot ar roku nenoblīvēto galu, pārbaudiet, kāda skaņa rodas. Mazie graudi (prosa) sniegs nepārtrauktu skaņu. Lielie (griķi, zirņi) - saraustītāki.

7. Kad izvēlaties skaņu, pārklājiet otru galu ar biezu papīru.

8. Nokrāso latvāņu stumbru ar sarkanu guašu un ļauj nožūt.

9. Uzklājiet simboliskus lietus un saules rakstus no Mezen gleznas ar melnu guašu.

10. Pārklājiet iegūto produktu ar caurspīdīgu mēbeļu laku un ļaujiet nožūt.

11. Mūzikas instruments “The Sound of Rain” gatavs, izbaudi.

Tezaurs

Acteki (asteki) (paši identificēts) mēxihcah) - Indijas iedzīvotāji Centrālā Meksika. Vairāk nekā 1,5 miljoni cilvēku. Acteku civilizācijai (XIV-XVI gs.) bija bagāta mitoloģija un kultūras mantojums. Acteku impērijas galvaspilsēta bija Tenočtitlanas pilsēta, kas atrodas Teksoko ezerā (spāņu valodā). Texcoco), kur tagad atrodas Meksikas pilsēta.

Šamanis- saskaņā ar reliģiskajiem uzskatiem cilvēks, kas apveltīts ar īpašām spējām sazināties ar gariem un pārdabiskiem spēkiem, nonākot ekstātiskā stāvoklī, kā arī izārstēt slimības.

Transs(no fr. tranzīts- sastindzis) - vairāki izmainīti apziņas stāvokļi (ASC), kā arī funkcionāls psihes stāvoklis, kas savieno un veicina cilvēka apzinātu un neapzinātu garīgo darbību, kurā saskaņā ar dažām kognitīvām zinātnēm orientētām interpretācijām, mainās apzinātas līdzdalības pakāpe informācijas apstrādē.

Transs(Angļu) transs klausieties)) ir elektroniskās deju mūzikas stils, kas attīstījās deviņdesmitajos gados. Stila atšķirīgās iezīmes ir: temps no 128 līdz 145 sitieniem minūtē, atkārtotu melodiju, frāžu un mūzikas formu klātbūtne.

Šis stils, iespējams, radās tehno, house un ambient saplūšanas rezultātā. Trance ir ieguvis savu nosaukumu, pateicoties atkārtotiem, maigi mainīgiem basiem un ritmiskām melodijām, kas klausītāju ieved transam līdzīgā stāvoklī. Jo lielākoties Transs tiek izpildīts klubos, un to var uzskatīt par klubu mūzikas veidu. Tomēr transs ir pārāk daudzpusīgs, daudzveidīgs mūzikas stils. Tas var arī nebūt elektronisks, tas ir, izpildīts tikai ar reāliem, reāliem instrumentiem reāllaikā.

Mamma šajās grāmatās atrada informāciju par mani.

 Ievads etniskajā psiholoģijā: - Sanktpēterburga, LKI, 2010 - 160 lpp.

 Sadzīves un pasaules psiholoģiskās domas vēsture. Novērtējiet pagātni, mīliet tagadni, ticiet nākotnei: redaktori, - Maskava, Krievijas Zinātņu akadēmijas Psiholoģijas institūts, 2010 - 784 lpp.

 Pamati etniskā psiholoģija: - Maskava, Runa, 2003 - 464 lpp.

 Populārā etnopsiholoģija: -Kuznichnaya - Maskava, Harvest, 2004 - 384 lpp.

2016. gada 18. februāris

Mājas izklaides pasaule ir diezgan daudzveidīga un var ietvert: filmu skatīšanos labā mājas kinozāles sistēmā; aizraujoša un aizraujoša spēle vai mūzikas klausīšanās. Parasti katrs šajā jomā atrod kaut ko savu, vai arī visu apvieno uzreiz. Bet neatkarīgi no tā, kādi ir cilvēka mērķi organizēt savu brīvo laiku un kādā galējībā viņš nonāktu, visas šīs saites ir cieši saistītas ar vienu vienkāršu un saprotamu vārdu - "skaņa". Patiešām, visos iepriekšminētajos gadījumos mūs vadīs aiz rokas pēc skaņas. Bet šis jautājums nav tik vienkāršs un triviāls, it īpaši gadījumos, kad ir vēlme sasniegt augstas kvalitātes skaņu telpā vai citos apstākļos. Lai to izdarītu, ne vienmēr ir jāiegādājas dārgi hi-fi vai hi-end komponenti (lai gan tas būs ļoti noderīgi), taču pietiek ar labām fiziskās teorijas zināšanām, kas var novērst lielāko daļu problēmu, kas rodas ikvienam kurš vēlas iegūt augstas kvalitātes balss aktiermākslu.

Tālāk tiks aplūkota skaņas un akustikas teorija no fizikas viedokļa. Šajā gadījumā es centīšos to padarīt pēc iespējas pieejamāku jebkura cilvēka izpratnei, kurš, iespējams, ir tālu no fizisko likumu vai formulu pārzināšanas, bet tomēr kaislīgi sapņo īstenot sapni par perfektas akustiskās sistēmas izveidi. Es nedomāju apgalvot, ka, lai sasniegtu labus rezultātus šajā jomā mājās (vai, piemēram, automašīnā), ir rūpīgi jāpārzina šīs teorijas, taču izpratne par pamatiem ļaus izvairīties no daudzām stulbām un absurdām kļūdām. , kā arī ļaus sasniegt maksimālu skaņas efektu no sistēmas jebkurā līmenī.

Vispārīgā skaņas teorija un mūzikas terminoloģija

Kas tas ir skaņu? Šī ir sajūta, ko uztver dzirdes orgāns "auss"(pati parādība pastāv bez “auss” līdzdalības procesā, bet tas ir vieglāk saprotams), kas rodas, kad bungādiņu uzbudina skaņas vilnis. Auss šajā gadījumā darbojas kā dažādu frekvenču skaņas viļņu “uztvērējs”.
Skaņu vilnis tā būtībā ir dažādu frekvenču vides (visbiežāk gaisa vides normālos apstākļos) secīga sablīvēšanās un izplūdes virkne. Skaņas viļņu raksturs ir svārstīgs, to izraisa un rada jebkura ķermeņa vibrācija. Klasiskā skaņas viļņa rašanās un izplatīšanās ir iespējama trīs elastīgās vidēs: gāzveida, šķidrā un cietā. Kad kādā no šiem telpas veidiem rodas skaņas vilnis, pašā vidē neizbēgami notiek dažas izmaiņas, piemēram, mainās gaisa blīvums vai spiediens, gaisa masas daļiņu kustība utt.

Tā kā skaņas vilnim ir svārstīgs raksturs, tam ir tāda īpašība kā frekvence. Biežums mēra hercos (par godu vācu fiziķim Heinriham Rūdolfam Hercam), un apzīmē svārstību skaitu laika periodā, kas vienāds ar vienu sekundi. Tie. piemēram, 20 Hz frekvence norāda uz 20 svārstību ciklu vienā sekundē. Tā augstuma subjektīvais jēdziens ir atkarīgs arī no skaņas frekvences. Jo vairāk skaņas vibrāciju rodas sekundē, jo “augstāka” ir skaņa. Skaņas vilnim ir arī vēl viena svarīga īpašība, kurai ir nosaukums - viļņa garums. Viļņa garums Ierasts ņemt vērā attālumu, kādu noteiktas frekvences skaņa veic laika posmā, kas vienāds ar vienu sekundi. Piemēram, cilvēka dzirdamā diapazona zemākās skaņas viļņa garums pie 20 Hz ir 16,5 metri, bet augstākās skaņas viļņa garums pie 20 000 Hz ir 1,7 centimetri.

Cilvēka auss ir veidota tā, ka tā spēj uztvert viļņus tikai ierobežotā diapazonā, aptuveni 20 Hz - 20 000 Hz (atkarībā no konkrētā cilvēka īpašībām daži spēj dzirdēt nedaudz vairāk, daži mazāk) . Tādējādi tas nenozīmē, ka skaņas zem vai virs šīm frekvencēm neeksistē, tās vienkārši cilvēka auss neuztver, izejot ārpus dzirdamā diapazona. Tiek saukta skaņa virs dzirdamā diapazona ultraskaņa, tiek izsaukta skaņa zem dzirdamā diapazona infraskaņa. Daži dzīvnieki spēj uztvert ultra un infra skaņas, daži pat izmanto šo diapazonu, lai orientētos kosmosā (sikspārņi, delfīni). Ja skaņa iziet caur vidi, kas nav tiešā saskarē ar cilvēka dzirdes orgānu, tad šāda skaņa var nebūt dzirdama vai pēc tam var tikt ievērojami vājināta.

Skaņas muzikālajā terminoloģijā ir tādi svarīgi apzīmējumi kā oktāva, tonis un skaņas virstonis. Oktāva nozīmē intervālu, kurā frekvenču attiecība starp skaņām ir 1 pret 2. Oktāvu parasti ļoti labi var atšķirt pēc auss, savukārt skaņas šajā intervālā var būt ļoti līdzīgas viena otrai. Par oktāvu var saukt arī skaņu, kas vibrē divas reizes vairāk nekā cita skaņa tajā pašā laika periodā. Piemēram, 800 Hz frekvence nav nekas vairāk kā augstāka oktāva 400 Hz, savukārt 400 Hz frekvence ir nākamā skaņas oktāva ar frekvenci 200 Hz. Savukārt oktāva sastāv no toņiem un virstoņiem. Mainīgas vibrācijas harmoniskā skaņas viļņā ar tādu pašu frekvenci cilvēka auss uztver kā muzikālais tonis. Augstas frekvences vibrācijas var interpretēt kā augstas skaņas, bet zemas frekvences vibrācijas var interpretēt kā zemas skaņas. Cilvēka auss spēj skaidri atšķirt skaņas ar viena toņa starpību (diapazonā līdz 4000 Hz). Neskatoties uz to, mūzikā tiek izmantots ārkārtīgi mazs toņu skaits. To izskaidro harmoniskās līdzskaņas principa apsvērumi, viss balstās uz oktāvu principu.

Apskatīsim mūzikas toņu teoriju, izmantojot noteiktā veidā izstieptas stīgas piemēru. Šāda virkne atkarībā no spriedzes spēka tiks “noregulēta” uz vienu noteiktu frekvenci. Kad šī stīga tiek pakļauta kaut kam ar vienu noteiktu spēku, kas liek tai vibrēt, konsekventi tiks novērots viens konkrēts skaņas tonis, un mēs dzirdēsim vēlamo skaņošanas frekvenci. Šo skaņu sauc par pamattoni. Pirmās oktāvas nots “A” frekvence ir oficiāli pieņemta par pamattoni mūzikas laukā, kas vienāda ar 440 Hz. Tomēr lielākā daļa mūzikas instrumentu nekad neatveido tīrus pamattoņus vien, tos neizbēgami pavada virstoņi, ko sauc par toņiem. pieskaņas. Šeit der atgādināt svarīgu mūzikas akustikas definīciju, skaņas tembra jēdzienu. Tembris- šī ir mūzikas skaņu iezīme, kas piešķir mūzikas instrumentiem un balsīm to unikālo, atpazīstamo skaņas specifiku, pat ja tiek salīdzinātas vienāda augstuma un skaļuma skaņas. Katra mūzikas instrumenta tembrs ir atkarīgs no skaņas enerģijas sadalījuma starp virstoņiem brīdī, kad skaņa parādās.

Virstoni veido specifisku pamattoņa krāsojumu, pēc kura varam viegli atpazīt un atpazīt konkrētu instrumentu, kā arī skaidri atšķirt tā skanējumu no cita instrumenta. Ir divu veidu virstoņi: harmoniskie un neharmoniskie. Harmoniskas pieskaņas pēc definīcijas ir pamatfrekvences daudzkārtņi. Gluži pretēji, ja virstoņi nav daudzkārtēji un manāmi novirzās no vērtībām, tad tos sauc neharmonisks. Mūzikā darbība ar vairākiem virstoņiem ir praktiski izslēgta, tāpēc termins tiek reducēts uz jēdzienu “virstoni”, kas nozīmē harmoniku. Dažiem instrumentiem, piemēram, klavierēm, pamattonis pat nepaspēj izveidoties, īsā laika periodā virstoņu skaņas enerģija palielinās, bet pēc tam tikpat strauji samazinās. Daudzi instrumenti rada tā saukto "pārejas toņu" efektu, kad noteiktu virstoņu enerģija ir visaugstākā noteiktā laika brīdī, parasti pašā sākumā, bet pēc tam pēkšņi mainās un pāriet uz citiem virstoņiem. Katra instrumenta frekvenču diapazonu var aplūkot atsevišķi, un tas parasti ir ierobežots līdz pamatfrekvencēm, kuras konkrētais instruments spēj radīt.

Skaņu teorijā ir arī tāds jēdziens kā TROKSNIS. Troksnis- tā ir jebkura skaņa, ko rada viens ar otru nesaskanīgu avotu kombinācija. Ikvienam ir zināmas vēja šūpošanās koku lapas utt.

Kas nosaka skaņas skaļumu? Acīmredzot šāda parādība ir tieši atkarīga no skaņas viļņa pārnestās enerģijas daudzuma. Lai noteiktu skaļuma kvantitatīvos rādītājus, ir jēdziens - skaņas intensitāte. Skaņas intensitāte Tiek definēts kā enerģijas plūsma, kas iet caur kādu telpas apgabalu (piemēram, cm2) laika vienībā (piemēram, sekundē). Parastas sarunas laikā intensitāte ir aptuveni 9 vai 10 W/cm2. Cilvēka auss spēj uztvert skaņas diezgan plašā jutības diapazonā, savukārt frekvenču jutība skaņas spektrā ir neviendabīga. Tādā veidā vislabāk tiek uztverts frekvenču diapazons 1000 Hz - 4000 Hz, kas visplašāk aptver cilvēka runu.

Tā kā skaņas ir ļoti atšķirīgas pēc intensitātes, ir ērtāk to uzskatīt par logaritmisku lielumu un mērīt decibelos (pēc skotu zinātnieka Aleksandra Grehema Bela). Cilvēka auss dzirdes jutīguma apakšējais slieksnis ir 0 dB, augšējais ir 120 dB, ko sauc arī par "sāpju slieksni". Jutības augšējo robežu arī cilvēka auss uztver ne vienādi, bet gan atkarīga no konkrētās frekvences. Zemas frekvences skaņām ir jābūt daudz lielākai intensitātei nekā augstfrekvences skaņām, lai izraisītu sāpju slieksni. Piemēram, sāpju slieksnis pie zemas frekvences 31,5 Hz rodas pie skaņas intensitātes līmeņa 135 dB, kad 2000 Hz frekvencē sāpju sajūtas parādīsies pie 112 dB. Ir arī skaņas spiediena jēdziens, kas faktiski paplašina parasto skaidrojumu par skaņas viļņa izplatīšanos gaisā. Skaņas spiediens- tas ir mainīgs pārspiediens, kas rodas elastīgā vidē skaņas viļņa pārejas rezultātā.

Skaņas viļņveida raksturs

Lai labāk izprastu skaņas viļņu ģenerēšanas sistēmu, iedomājieties klasisku skaļruni, kas atrodas caurulē, kas piepildīta ar gaisu. Ja skaļrunis veic asu kustību uz priekšu, gaiss tiešā difuzora tuvumā tiek uz brīdi saspiests. Pēc tam gaiss paplašināsies, tādējādi nospiežot saspiestā gaisa apgabalu gar cauruli.
Šī viļņu kustība vēlāk kļūs skaņa, kad tā sasniegs dzirdes orgānu un “uzbudinās” bungādiņu. Kad gāzē rodas skaņas vilnis, rodas pārmērīgs spiediens un pārmērīgs blīvums, un daļiņas pārvietojas ar nemainīgu ātrumu. Runājot par skaņas viļņiem, ir svarīgi atcerēties faktu, ka viela nepārvietojas kopā ar skaņas vilni, bet tikai īslaicīgi rodas gaisa masu traucējumi.

Ja mēs iedomājamies virzuli, kas piekārts brīvā telpā uz atsperes un veic atkārtotas kustības “uz priekšu un atpakaļ”, tad šādas svārstības sauksim par harmoniskām vai sinusoidālām (ja iedomāsimies vilni kā grafiku, tad šajā gadījumā iegūsim tīru sinusoīds ar atkārtotu kritumu un kāpumu). Ja iedomājamies skaļruni caurulē (kā iepriekš aprakstītajā piemērā), kas veic harmoniskas svārstības, tad brīdī, kad skaļrunis virzās “uz priekšu”, tiek iegūts labi zināmais gaisa saspiešanas efekts, un, kad skaļrunis pārvietojas “atpakaļ” rodas pretējs retināšanas efekts. Šajā gadījumā pa cauruli izplatīsies mainīgas saspiešanas un retināšanas vilnis. Tiks izsaukts attālums gar cauruli starp blakus esošajiem maksimumiem vai minimumiem (fāzēm). viļņa garums. Ja daļiņas svārstās paralēli viļņa izplatīšanās virzienam, tad vilni sauc gareniski. Ja tie svārstās perpendikulāri izplatīšanās virzienam, tad sauc vilni šķērsvirziena. Parasti skaņas viļņi gāzēs un šķidrumos ir gareniski, bet cietās vielās var rasties abu veidu viļņi. Šķērsviļņi cietās vielās rodas no izturības pret formas izmaiņām. Galvenā atšķirība starp šiem diviem viļņu veidiem ir tāda, ka šķērsviļņam ir polarizācijas īpašība (svārstības notiek noteiktā plaknē), savukārt garenvirziena vilnim nav.

Skaņas ātrums

Skaņas ātrums ir tieši atkarīgs no vides īpašībām, kurā tā izplatās. To nosaka (atkarīgs) divas vides īpašības: materiāla elastība un blīvums. Skaņas ātrums cietās vielās ir tieši atkarīgs no materiāla veida un tā īpašībām. Ātrums gāzveida vidē ir atkarīgs tikai no viena vides deformācijas veida: kompresijas-retināšanas. Spiediena izmaiņas skaņas vilnī notiek bez siltuma apmaiņas ar apkārtējām daļiņām un tiek sauktas par adiabātiskām.
Skaņas ātrums gāzē galvenokārt ir atkarīgs no temperatūras - tas palielinās, palielinoties temperatūrai, un samazinās, pazeminoties. Arī skaņas ātrums gāzveida vidē ir atkarīgs no pašu gāzes molekulu lieluma un masas - jo mazāka ir daļiņu masa un izmērs, jo lielāka ir viļņa “vadītspēja” un attiecīgi lielāks ātrums.

Šķidrā un cietā vidē skaņas izplatīšanās princips un ātrums ir līdzīgs tam, kā vilnis izplatās gaisā: ar kompresijas-izlādes palīdzību. Bet šajās vidēs papildus tai pašai atkarībai no temperatūras diezgan svarīgs ir barotnes blīvums un tā sastāvs/struktūra. Jo mazāks vielas blīvums, jo lielāks skaņas ātrums un otrādi. Atkarība no barotnes sastāva ir sarežģītāka un tiek noteikta katrā konkrētajā gadījumā, ņemot vērā molekulu/atomu izvietojumu un mijiedarbību.

Skaņas ātrums gaisā pie t, °C 20: 343 m/s
Skaņas ātrums destilētā ūdenī pie t, °C 20: 1481 m/s
Skaņas ātrums tēraudā pie t, °C 20: 5000 m/s

Stāvviļņi un traucējumi

Kad skaļrunis rada skaņas viļņus ierobežotā telpā, neizbēgami rodas viļņu atstarošanas efekts no robežām. Rezultātā tas notiek visbiežāk traucējumu efekts- ja divi vai vairāki skaņas viļņi pārklājas viens ar otru. Īpaši gadījumi Interferences parādības ir: 1) sitienu viļņu vai 2) stāvošu viļņu veidošanās. Viļņu sitieni- tas ir gadījumā, ja tiek pievienoti viļņi ar līdzīgām frekvencēm un amplitūdām. Bītu rašanās attēls: kad divi līdzīgas frekvences viļņi pārklājas viens ar otru. Kādā brīdī ar šādu pārklāšanos amplitūdas maksimumi var sakrist "fāzē", un kritumi var sakrist arī "pretfāzē". Šādi tiek raksturoti skaņu ritmi. Ir svarīgi atcerēties, ka atšķirībā no stāvviļņiem pīķu fāzu sakritības nenotiek pastāvīgi, bet noteiktos laika intervālos. Ausij šis sitienu modelis ir diezgan skaidri atšķirams un tiek dzirdams attiecīgi kā periodisks skaļuma pieaugums un samazinājums. Mehānisms, ar kuru šis efekts rodas, ir ārkārtīgi vienkāršs: kad virsotnes sakrīt, apjoms palielinās, un, kad ielejas sakrīt, apjoms samazinās.

Stāvviļņi rodas divu vienādas amplitūdas, fāzes un frekvences viļņu superpozīcijas gadījumā, kad šādiem viļņiem “sastopoties” viens virzās uz priekšu un otrs pretējā virzienā. Kosmosa zonā (kur veidojās stāvvilnis) parādās divu frekvenču amplitūdu superpozīcijas attēls ar mainīgiem maksimumiem (tā sauktajiem antimezgliem) un minimumiem (tā sauktajiem mezgliem). Kad šī parādība notiek, viļņa frekvence, fāze un vājinājuma koeficients atstarošanas vietā ir ārkārtīgi svarīgi. Atšķirībā no ceļojošiem viļņiem, stāvviļņos nenotiek enerģijas pārnešana, jo uz priekšu un atpakaļ viļņi, kas veido šo vilni, pārnes enerģiju vienādos daudzumos gan uz priekšu, gan pretējos virzienos. Lai skaidri saprastu stāvviļņa rašanos, iedomāsimies piemēru no mājas akustikas. Pieņemsim, ka mums ir uz grīdas stāvošas skaļruņu sistēmas ierobežotā telpā (telpā). Liekot viņiem spēlēt kaut ko ar lielu basu, mēģināsim mainīt klausītāja atrašanās vietu telpā. Tādējādi klausītājs, kurš atrodas stāvviļņa minimuma (atņemšanas) zonā, sajutīs efektu, ka basu ir ļoti maz, un, ja klausītājs nonāks frekvenču maksimālās (saskaitīšanas) zonā, tad otrādi. tiek iegūts ievērojams basa apgabala pieaugums. Šajā gadījumā efekts tiek novērots visās bāzes frekvences oktāvās. Piemēram, ja bāzes frekvence ir 440 Hz, tad “saskaitīšanas” vai “atņemšanas” parādība tiks novērota arī pie frekvencēm 880 Hz, 1760 Hz, 3520 Hz utt.

Rezonanses fenomens

Lielākajai daļai cietvielu ir dabiskās rezonanses frekvence. Šo efektu ir diezgan viegli saprast, izmantojot parastās caurules piemēru, kas ir atvērta tikai vienā galā. Iedomāsimies situāciju, kad otrā caurules galā ir pieslēgts skaļrunis, kas var atskaņot vienu nemainīgu frekvenci, kuru vēlāk arī var mainīt. Tātad caurulei ir sava rezonanses frekvence, vienkāršā izteiksmē - tā ir frekvence, kurā caurule “rezonē” vai rada savu skaņu. Ja skaļruņa frekvence (regulēšanas rezultātā) sakrīt ar caurules rezonanses frekvenci, tad notiks skaļuma palielināšanas efekts vairākas reizes. Tas notiek tāpēc, ka skaļrunis ar ievērojamu amplitūdu ierosina gaisa kolonnas vibrācijas caurulē, līdz tiek atrasta tā pati “rezonanses frekvence” un rodas pievienošanas efekts. Iegūto parādību var raksturot šādi: caurule šajā piemērā “palīdz” runātājam, rezonējot noteiktā frekvencē, viņu pūles summējas un “rezultātā” rodas dzirdams skaļš efekts. Izmantojot mūzikas instrumentu piemēru, šo parādību var viegli redzēt, jo vairuma instrumentu dizains satur elementus, ko sauc par rezonatoriem. Nav grūti uzminēt, kas kalpo noteiktas frekvences vai mūzikas toņa pastiprināšanai. Piemēram: ģitāras korpuss ar rezonatoru cauruma veidā, kas savienojas ar skaļumu; Flautas caurules (un visu cauruļu kopumā) dizains; Bungas korpusa cilindriskā forma, kas pati par sevi ir noteiktas frekvences rezonators.

Skaņas frekvenču spektrs un frekvences reakcija

Tā kā praksē praktiski nav tādas pašas frekvences viļņu, ir nepieciešams sadalīt visu dzirdamā diapazona skaņas spektru virstoņos vai harmonikās. Šiem nolūkiem ir grafiki, kas parāda skaņas vibrāciju relatīvās enerģijas atkarību no frekvences. Šo grafiku sauc par skaņas frekvences spektra grafiku. Skaņas frekvenču spektrs Ir divi veidi: diskrēts un nepārtraukts. Diskrēta spektra diagramma parāda atsevišķas frekvences, kas atdalītas ar tukšām vietām. Nepārtrauktajā spektrā ir visas skaņas frekvences vienlaikus.
Mūzikas vai akustikas gadījumā visbiežāk tiek izmantots parastais grafiks Amplitūdas-frekvences raksturlielumi(saīsināti kā "AFC"). Šis grafiks parāda skaņas vibrāciju amplitūdas atkarību no frekvences visā frekvenču spektrā (20 Hz - 20 kHz). Apskatot šādu grafiku, ir viegli saprast, piemēram, spēcīga vai vājās puses konkrēts skaļrunis vai akustiskā sistēma kopumā, spēcīgākās enerģijas izvades zonas, frekvenču kritumi un kāpumi, vājināšanās, kā arī izsekot krituma stāvumam.

Skaņas viļņu izplatīšanās, fāze un pretfāze

Skaņas viļņu izplatīšanās process notiek visos virzienos no avota. Vienkāršākais piemērs šīs parādības izpratnei ir ūdenī iemests oļi.
No vietas, kur akmens nokrita, viļņi sāk izplatīties pa ūdens virsmu visos virzienos. Tomēr iedomāsimies situāciju, izmantojot skaļruni noteiktā skaļumā, piemēram, slēgtā kastē, kas ir savienota ar pastiprinātāju un atskaņo kaut kādu mūzikas signālu. Ir viegli pamanīt (īpaši, ja izmantojat spēcīgu zemfrekvences signālu, piemēram, basa bungas), ka skaļrunis veic strauju kustību “uz priekšu” un pēc tam to pašu straujo kustību “atpakaļ”. Joprojām ir jāsaprot, ka, kad skaļrunis virzās uz priekšu, tas izstaro skaņas vilni, ko mēs dzirdam vēlāk. Bet kas notiek, kad skaļrunis pārvietojas atpakaļ? Un paradoksālā kārtā notiek tas pats, skaļrunis izdod vienu un to pašu skaņu, tikai mūsu piemērā tas pilnībā izplatās kastes skaļuma robežās, nepārkāpjot tās robežas (kaste ir aizvērta). Kopumā augstāk minētajā piemērā var novērot diezgan daudz interesantu fizikālu parādību, no kurām nozīmīgākā ir fāzes jēdziens.

Skaņas vilnis, ko skaļrunis, atrodoties skaļumā, izstaro klausītāja virzienā, ir “fāzē”. Reversais vilnis, kas nonāk kastes tilpumā, būs attiecīgi pretfāze. Atliek tikai saprast, ko šie jēdzieni nozīmē? Signāla fāze– tas ir skaņas spiediena līmenis pašreizējā laika momentā kādā telpas punktā. Vienkāršākais veids, kā izprast fāzi, ir mūzikas materiāla reproducēšanas piemērs, izmantojot parasto uz grīdas stāvošu mājas skaļruņu sistēmu stereo pāri. Iedomāsimies, ka divi šādi uz grīdas stāvoši skaļruņi ir uzstādīti noteiktā telpā un spēlē. Šajā gadījumā abas akustiskās sistēmas atveido sinhronu signālu ar mainīgu skaņas spiedienu, un viena skaļruņa skaņas spiediens tiek pievienots otra skaļruņa skaņas spiedienam. Līdzīgs efekts rodas attiecīgi no kreisā un labā skaļruņa signāla reproducēšanas sinhronizācijas, citiem vārdiem sakot, kreisā un labā skaļruņa izstarotā viļņu virsotnes un lejas sakrīt.

Tagad iedomāsimies, ka skaņas spiedieni joprojām mainās tādā pašā veidā (nav notikušas izmaiņas), bet tikai tagad tie ir pretēji viens otram. Tas var notikt, ja vienu skaļruņu sistēmu no divām pievienojat apgrieztā polaritātē (“+” kabelis no pastiprinātāja uz skaļruņu sistēmas “-” spaili un “-” kabelis no pastiprinātāja uz “+” spaili. skaļruņu sistēma). Šajā gadījumā pretējs signāls radīs spiediena starpību, ko var attēlot skaitļos šādi: kreisais skaļrunis radīs spiedienu “1 Pa”, bet labais skaļrunis – “mīnus 1 Pa”. Rezultātā kopējais skaņas skaļums klausītāja atrašanās vietā būs nulle. Šo parādību sauc par antifāzi. Ja aplūkojam piemēru sīkāk, lai saprastu, izrādās, ka divi skaļruņi, kas spēlē “fāzē”, rada identiskas gaisa sablīvēšanās un retināšanas zonas, tādējādi faktiski palīdzot viens otram. Idealizētas pretfāzes gadījumā viena skaļruņa izveidotā saspiestā gaisa telpas laukums tiks papildināts ar otrā skaļruņa izveidoto retinātās gaisa telpas laukumu. Tas aptuveni izskatās pēc savstarpējas sinhronas viļņu atcelšanas fenomena. Tiesa, praksē skaļums nesamazinās līdz nullei, un mēs dzirdēsim stipri izkropļotu un novājinātu skaņu.

Vispieejamākais veids, kā aprakstīt šo parādību, ir šāds: divi signāli ar vienādām svārstībām (frekvenci), bet nobīdīti laikā. Ņemot to vērā, ir ērtāk iedomāties šīs pārvietošanās parādības, izmantojot parastā apaļā pulksteņa piemēru. Iedomāsimies, ka pie sienas karājas vairāki identiski apaļie pulksteņi. Kad šī pulksteņa sekunžu rādītāji darbojas sinhroni, vienā pulkstenī 30 sekundes, bet otrā 30, tad šis ir signāla piemērs, kas atrodas fāzē. Ja sekunžu rādītāji pārvietojas ar nobīdi, bet ātrums joprojām ir nemainīgs, piemēram, vienā pulkstenī tas ir 30 sekundes, bet citā - 24 sekundes, tad šis ir klasisks fāzes nobīdes piemērs. Tādā pašā veidā fāze tiek mērīta grādos virtuālā apļa ietvaros. Šajā gadījumā, kad signāli tiek nobīdīti viens pret otru par 180 grādiem (pusperioda), tiek iegūta klasiskā pretfāze. Bieži praksē notiek nelielas fāžu nobīdes, kuras var noteikt arī grādos un veiksmīgi novērst.

Viļņi ir plakani un sfēriski. Plaknes viļņu fronte izplatās tikai vienā virzienā un praksē sastopama reti. Sfēriskā viļņu fronte ir vienkāršs viļņu veids, kas rodas no viena punkta un virzās visos virzienos. Skaņas viļņiem ir īpašums difrakcija, t.i. spēja apiet šķēršļus un objektus. Liekšanas pakāpe ir atkarīga no skaņas viļņa garuma attiecības pret šķēršļa vai cauruma izmēru. Difrakcija notiek arī tad, ja skaņas ceļā ir kāds šķērslis. Šajā gadījumā ir iespējami divi scenāriji: 1) Ja šķēršļa izmērs ir daudz lielāks par viļņa garumu, tad skaņa tiek atspoguļota vai absorbēta (atkarībā no materiāla absorbcijas pakāpes, šķēršļa biezuma utt.). ), un aiz šķēršļa veidojas “akustiskās ēnas” zona. 2) Ja šķēršļa izmērs ir salīdzināms ar viļņa garumu vai pat mazāks par to, tad skaņa zināmā mērā izkliedējas visos virzienos. Ja skaņas vilnis, pārvietojoties vienā vidē, saskaras ar saskarni ar citu vidi (piemēram, gaisa vidi ar cietu vidi), tad var notikt trīs scenāriji: 1) vilnis tiks atspoguļots no saskarnes 2) vilnis var pāriet citā vidē, nemainot virzienu 3) vilnis var pāriet citā vidē ar virziena maiņu pie robežas, to sauc par “viļņu refrakciju”.

Skaņas viļņa pārspiediena attiecību pret svārstību tilpuma ātrumu sauc par viļņu pretestību. Vienkāršiem vārdiem sakot, barotnes viļņu pretestība var saukt par spēju absorbēt skaņas viļņus vai “pretoties” tiem. Atstarošanas un pārraides koeficienti ir tieši atkarīgi no abu mediju viļņu pretestību attiecības. Viļņu pretestība gāzveida vidē ir daudz zemāka nekā ūdenī vai cietās vielās. Tāpēc, ja skaņas vilnis gaisā ietriecas cietā objektā vai dziļūdens virsmā, skaņa vai nu tiek atspoguļota no virsmas, vai arī lielā mērā tiek absorbēta. Tas ir atkarīgs no virsmas biezuma (ūdens vai cieta viela), uz kuras krīt vēlamais skaņas vilnis. Kad cietas vai šķidras vides biezums ir mazs, skaņas viļņi gandrīz pilnībā “iziet cauri”, un otrādi, ja vides biezums ir liels, viļņi biežāk tiek atspoguļoti. Skaņas viļņu atstarošanās gadījumā šis process notiek saskaņā ar labi zināmu fizisko likumu: "Krišanas leņķis ir vienāds ar atstarošanas leņķi." Šajā gadījumā, kad vilnis no vides ar mazāku blīvumu sasniedz robežu ar vidi ar lielāku blīvumu, parādība notiek refrakcija. Tas sastāv no skaņas viļņa saliekšanas (refrakcijas) pēc šķēršļa “satiekšanās”, un to obligāti pavada ātruma izmaiņas. Refrakcija ir atkarīga arī no vides temperatūras, kurā notiek atstarošana.

Skaņas viļņu izplatīšanās procesā kosmosā to intensitāte neizbēgami samazinās, var teikt, ka viļņi vājinās un skaņa vājinās. Praksē sastapties ar līdzīgu efektu ir pavisam vienkārši: piemēram, ja divi cilvēki stāv uz lauka kādā tuvākā attālumā (metra vai tuvāk) un sāk viens otram kaut ko teikt. Ja pēc tam palielināsiet attālumu starp cilvēkiem (ja viņi sāk attālināties viens no otra), tas pats sarunas skaļuma līmenis kļūs arvien mazāk dzirdams. Šis piemērs skaidri parāda skaņas viļņu intensitātes samazināšanās fenomenu. Kāpēc tas notiek? Iemesls tam ir dažādi siltuma apmaiņas procesi, molekulārā mijiedarbība un skaņas viļņu iekšējā berze. Visbiežāk praksē skaņas enerģija tiek pārvērsta siltumenerģijā. Šādi procesi neizbēgami rodas jebkurā no 3 skaņas izplatīšanās līdzekļiem, un tos var raksturot kā skaņas viļņu absorbcija.

Skaņas viļņu absorbcijas intensitāte un pakāpe ir atkarīga no daudziem faktoriem, piemēram, vides spiediena un temperatūras. Absorbcija ir atkarīga arī no konkrētās skaņas frekvences. Kad skaņas vilnis izplatās caur šķidrumiem vai gāzēm, starp dažādām daļiņām rodas berzes efekts, ko sauc par viskozitāti. Šīs berzes rezultātā molekulārā līmenī notiek viļņa pārvēršanas process no skaņas uz siltumu. Citiem vārdiem sakot, jo augstāka ir vides siltumvadītspēja, jo zemāka ir viļņu absorbcijas pakāpe. Skaņas absorbcija gāzveida vidē ir atkarīga arī no spiediena (atmosfēras spiediens mainās, palielinoties augstumam attiecībā pret jūras līmeni). Runājot par absorbcijas pakāpes atkarību no skaņas frekvences, ņemot vērā iepriekš minētās viskozitātes un siltumvadītspējas atkarības, jo augstāka ir skaņas frekvence, jo lielāka skaņas absorbcija. Piemēram, normālā temperatūrā un spiedienā gaisā viļņa ar frekvenci 5000 Hz absorbcija ir 3 dB/km, bet viļņa ar frekvenci 50 000 Hz – 300 dB/m.

Cietā vidē visas iepriekš minētās atkarības (siltuma vadītspēja un viskozitāte) tiek saglabātas, taču tam tiek pievienoti vēl vairāki nosacījumi. Tie ir saistīti ar cieto materiālu molekulāro struktūru, kas var būt atšķirīga, ar savu neviendabīgumu. Atkarībā no šīs iekšējās cietās molekulārās struktūras skaņas viļņu absorbcija šajā gadījumā var būt atšķirīga un atkarīga no konkrētā materiāla veida. Skaņai izejot cauri cietam ķermenim, vilnis piedzīvo vairākas pārvērtības un kropļojumus, kas visbiežāk noved pie skaņas enerģijas izkliedes un absorbcijas. Molekulārā līmenī var rasties dislokācijas efekts, kad skaņas vilnis izraisa atomu plakņu nobīdi, kuras pēc tam atgriežas sākotnējā stāvoklī. Vai arī dislokāciju kustība noved pie sadursmes ar tām perpendikulārām dislokācijām vai kristāla struktūras defektiem, kas izraisa to kavēšanu un līdz ar to zināmu skaņas viļņa absorbciju. Tomēr skaņas vilnis var arī rezonēt ar šiem defektiem, kas novedīs pie sākotnējā viļņa izkropļojumiem. Skaņas viļņa enerģija mijiedarbības brīdī ar materiāla molekulārās struktūras elementiem tiek izkliedēta iekšējo berzes procesu rezultātā.

Šajā rakstā es mēģināšu analizēt cilvēka dzirdes uztveres iezīmes un dažus skaņas izplatīšanās smalkumus un iezīmes.

Mūsdienās teātra izrādes un filmas ir salīdzinoši vienkārši. Lielākā daļa nepieciešamo trokšņu pastāv elektroniskā veidā, trūkstošie tiek ierakstīti un apstrādāti datorā. Taču pirms pusgadsimta skaņu atdarināšanai tika izmantoti apbrīnojami ģeniāli mehānismi.

Tims Skorenko

Šīs apbrīnojamās trokšņu iekārtas ir izstādītas visu laiku pēdējos gados dažādās vietās, pirmo reizi - pirms vairākiem gadiem Politehniskajā muzejā. Tur mēs detalizēti izskatījām šo izklaidējošo izstādi. Koka-metāla ierīces, kas apbrīnojami atdarina sērfošanas un vēja skaņas, garām braucošu mašīnu un vilcienu skaņas, nagaiņu klabināšanu un zobenu šķinošanu, sienāža čivināšanu un vardes ķērkšanu, sliežu šķindoņu un sprāgstošu čaulu skaņas. šīs apbrīnojamās mašīnas izstrādāja, uzlaboja un aprakstīja Vladimirs Aleksandrovičs Popovs - aktieris un trokšņu dizaina radītājs teātrī un kino, kuram ir veltīta izstāde. Pats interesantākais ir izstādes interaktivitāte: ierīces neatrodas, kā nereti pie mums ierasts, aiz trīs ložu necaurlaidīga stikla kārtām, bet gan ir paredzētas lietotājam. Nāc, skatītāj, izliecies par skaņu dizaineri, svilpi vējam, trokšņo ar ūdenskritumu, spēlējies ar vilcienu - un tas ir interesanti, patiešām interesanti.

Harmonijs. “Mūzikas instrumenta harmonijs tiek izmantots, lai pārraidītu tvertnes troksni. Izpildītājs vienlaikus uz klaviatūras nospiež vairākus apakšējos taustiņus (gan melnus, gan baltus) un vienlaikus ar pedāļu palīdzību sūknē gaisu” (V.A. Popovs).

Trokšņa meistars

Vladimirs Popovs sāka savu karjeru kā aktieris Maskavas Mākslas teātrī, pat pirms revolūcijas, 1908. gadā. Savos memuāros viņš rakstīja, ka kopš bērnības viņam patika skaņu atdarināšana, mēģinot kopēt dažādus trokšņus, dabiskus un mākslīgus. Kopš 20. gadsimta 20. gadiem viņš beidzot iesaistījās skaņu industrijā, izstrādājot dažādas mašīnas priekšnesumu skaņas noformēšanai. Un trīsdesmitajos gados viņa mehānismi parādījās filmās. Piemēram, ar savu apbrīnojamo mašīnu palīdzību Popovs ieskaņoja leģendāro Sergeja Eizenšteina gleznu “Aleksandrs Ņevskis”.

Viņš traktēja troksni kā mūziku, rakstīja partitūras lugu un radio šovu skaņu fonam — un izgudroja, izgudroja, izgudroja. Dažas no Popova radītajām mašīnām ir saglabājušās līdz mūsdienām, krājot putekļus dažādu teātru aizmugurējās telpās - skaņu ierakstu attīstība viņa atjautīgos mehānismus, kas prasa zināmas vadāmības, padarījusi nevajadzīgus. Mūsdienās vilciena troksni imitē ar elektroniskām metodēm, bet priesteru laikos vesels orķestris pēc stingri noteikta algoritma strādāja ar dažādām ierīcēm, lai radītu uzticamu tuvojošā vilciena imitāciju. Popova trokšņu kompozīcijās dažkārt bija iesaistīti pat divdesmit mūziķi.

Tvertnes troksnis. “Ja notikuma vietā parādās tanks, tad tajā brīdī iedarbojas četrriteņu ierīces ar metāla plāksnēm. Ierīci darbina, griežot krustu ap asi. Rezultāts ir spēcīga skaņa, ļoti līdzīga liela tanka kāpurķēžu šķindošanai” (V.A. Popovs).

Viņa darba rezultāti bija 1953. gadā izdotā grāmata “Izrādes skaņas dizains” un vienlaikus saņemtā Staļina balva. Šeit mēs varam minēt daudz dažādu faktu no izcilā izgudrotāja dzīves, taču mēs pievērsīsimies tehnoloģijai.

Koks un dzelzs

Vissvarīgākais punkts, kam izstādes apmeklētāji ne vienmēr pievērš uzmanību, ir fakts, ka katra trokšņu mašīna ir mūzikas instruments, kuru jāprot spēlēt un kuram nepieciešami noteikti akustiskie apstākļi. Piemēram, priekšnesumu laikā “pērkona mašīna” vienmēr tika novietota pašā augšā, celiņā virs skatuves, lai pērkona dārdi būtu dzirdami visā skatītāju zālē, radot klātbūtnes sajūtu. Nelielā telpā tas neatstāj tik spilgtu iespaidu, tā skaņa nav tik dabiska un ir daudz tuvāka tam, kas patiesībā ir - mehānismā iebūvēto dzelzs riteņu šķindoņai. Tomēr dažu skaņu “nedabiskums” ir izskaidrojams ar to, ka daudzi mehānismi nav paredzēti “solo” darbam - tikai “ansamblī”.

Citas iekārtas, gluži pretēji, lieliski atdarina skaņu neatkarīgi no telpas akustiskajām īpašībām. Piemēram, “Roll” (mehānisms, kas rada sērfošanas skaņu), milzīgs un neveikls, tik precīzi kopē viļņu triecienus maigā krastā, ka, aizverot acis, var viegli iedomāties sevi kaut kur pie jūras, pie bākas, vējainā laikā.

Zirgu transports Nr.4. “Ierīce, kas atveido ugunsdzēsēju mašīnas troksni. Lai ierīces darbības sākumā radītu vāju troksni, izpildītājs pārvieto vadības pogu pa kreisi, kā rezultātā trokšņa intensitāte tiek mīkstināta. Kad ass virzās uz otru pusi, troksnis ievērojami palielinās” (V.A. Popovs).

Popovs iedalīja trokšņus vairākās kategorijās: kaujas, dabas, rūpniecības, sadzīves, transporta utt. Dažus universālus paņēmienus varēja izmantot dažādu trokšņu simulēšanai. Piemēram, dažāda biezuma un izmēra dzelzs loksnes, kas karājās noteiktā attālumā viena no otras, varētu atdarināt tuvojošas tvaika lokomotīves troksni, ražošanas iekārtu šķindoņu un pat pērkonu. Popovs milzīgo kurnēšanas bungu nosauca arī par universālu ierīci, kas spēj darboties dažādās “nozarēs”.

Bet lielākā daļa no šīm mašīnām ir diezgan vienkāršas. Specializētie mehānismi, kas paredzēti vienas skaņas atdarināšanai, satur ļoti interesantas inženierijas idejas. Piemēram, ūdens pilienu krišana tiek imitēta ar trumuļa griešanos, kuras sānu daļu nomaina dažādos attālumos nostieptas virves. Tās griežoties paceļ fiksētas ādas pātagas, kas sit pa nākamajām virvēm – un tas tiešām izskatās pēc lāsēm. Arī dažāda stipruma vēji tiek simulēti, izmantojot bungas, kas berzējas pret visa veida audumiem.

Bungu āda

Iespējams, visievērojamākais stāsts, kas saistīts ar Popova mašīnu rekonstrukciju, notika lielās bungas izgatavošanas laikā. Milzīgam mūzikas instrumentam, kura diametrs bija gandrīz divi metri, bija nepieciešama āda, taču izrādījās, ka Krievijā nebija iespējams iegādāties ģērbtu, bet ne miecētu bungu ādu. Mūziķi devās uz īstu kautuvi, kur iegādājās divus tikko nodīrātus buļļus. "Tajā bija kaut kas sirreāls," Pīters smejas. “Mēs braucam uz teātri ar automašīnu, un mums bagāžniekā ir asiņainas ādas. Velkam tās uz teātra jumta, izģērbjam, žāvējam - nedēļu smarža pa visu Sretenku...” Bet bungas beigās izdevās lieliski.

Vladimirs Aleksandrovičs katrai ierīcei sniedza detalizētus norādījumus izpildītājam. Piemēram, ierīce “Powerful Crack”: “Spēcīgas sausas pērkona negaisa izlādes tiek veiktas, izmantojot ierīci “Powerful Crack”. Stāvot uz ierīces platformas, izpildītājs, noliecot krūtis uz priekšu un novietojot abas rokas uz zobrata vārpstas, satver to un pagriež pret sevi.

Ir vērts atzīmēt, ka daudzas no Popova izmantotajām mašīnām tika izstrādātas pirms viņa: Vladimirs Aleksandrovičs tās tikai uzlaboja. Jo īpaši pūšamās bungas tika izmantotas teātros dzimtbūšanas laikos.

Gracioza dzīve

Viena no pirmajām filmām, kas pilnībā tika uzņemta pēc Popova mehānismiem, bija Borisa Jurceva komēdija “Graciozā dzīve”. Ja neskaita aktieru balsis, šajā 1932. gadā izdotajā filmā nav ierakstīta neviena skaņa no dzīves – viss ir simulēts. Ir vērts atzīmēt, ka no sešām Jurceva uzņemtajām pilnmetrāžas filmām šī ir vienīgā, kas ir saglabājusies. Režisors, kurš krita negodā 1935. gadā, tika izsūtīts uz Kolimu; viņa filmas, izņemot La Fine Life, tika zaudētas.

Jauns iemiesojums

Pēc skaņu bibliotēku parādīšanās Popova mašīnas tika gandrīz aizmirstas. Viņi ir kļuvuši novirzīti uz arhaismu kategoriju, kas ir pagātne. Bet bija cilvēki, kurus interesēja pagātnes tehnoloģija, kas ne tikai “paceļas no pelniem”, bet arī kļuva atkal pieprasīta.

Ideja par muzikālās mākslas projekta tapšanu (tolaik vēl nebija oficiāli noformēta kā interaktīva izstāde) Maskavas mūziķa un virtuoza pianista Pētera Aidu prātos jau sen virmojusi – un nu tas beidzot ir atradis savu materiālo iemiesojumu.

Ierīce "varde". Ierīces “Frog” instrukcijas ir daudz sarežģītākas nekā līdzīgas instrukcijas citām ierīcēm. Krīkstošās skaņas izpildītājam bija labi jāpārvalda instruments, lai galīgā skaņas imitācija būtu gluži dabiska.

Komanda, kas strādā pie projekta, daļēji atrodas Dramatiskās mākslas skolas teātra skolā. Pats Pēteris Aidu ir galvenā režisora ​​palīgs muzikālajā daļā, eksponātu veidošanas koordinators Aleksandrs Nazarovs ir teātra darbnīcu vadītājs utt. Taču darbā pie teātra skatuves piedalījās desmitiem ar teātri nesaistītu cilvēku. izstādi, bet bija gatavi palīdzēt un veltīt laiku dīvainam kultūras projektam – un tas viss nebija velti.

Mēs runājām ar Pēteri Aidu vienā no telpām ar izstādi, šausmīgajā troksnī un kņadā, ko rada apmeklētāji no eksponātiem. "Šai izstādei ir daudz slāņu," viņš teica. — Zināms vēsturiskais slānis, jo cēlām gaismā stāstu par ļoti talantīgu cilvēku Vladimiru Popovu; interaktīvais slānis, jo cilvēki bauda notiekošo; muzikālo slāni, jo pēc izstādes beigām plānojam tās eksponātus izmantot savās performancēs, un ne tik daudz punktu gūšanai, bet gan kā patstāvīgus mākslas objektus. Kamēr Pēteris runāja, aiz viņa skanēja televizors. Uz ekrāna redzama aina, kurā divpadsmit cilvēki harmoniski atskaņo skaņdarbu “Vilciena troksnis” (tas ir lugas “Utopijas rekonstrukcija”) fragments.

"Rullē". “Izpildītājs aktivizē ierīci, ritmiski šūpojot rezonatoru (ierīces korpusu) uz augšu un uz leju. Klusa viļņu laušana tiek panākta, lēnām (ne pilnībā) izlejot rezonatora saturu no viena gala uz otru. Pārtraucot satura ieliešanu vienā virzienā, ātri pārvietojiet rezonatoru horizontālā stāvoklī un nekavējoties pārvietojiet to uz otru pusi. Spēcīgs viļņu uzliesmojums tiek panākts, lēnām izlejot visu rezonatora saturu līdz galam” (V.A. Popovs).

Mašīnas izgatavotas pēc Popova atstātajiem rasējumiem un aprakstiem - dažu Maskavas Mākslas teātra kolekcijā saglabāto mašīnu oriģinālus izstādes veidotāji ieraudzīja pēc darba pabeigšanas. Viena no galvenajām problēmām bija tā, ka 30. gados viegli iegūtās detaļas un materiāli mūsdienās nekur netiek lietoti un nav pieejami brīvā pārdošanā. Piemēram, ir gandrīz neiespējami atrast misiņa loksni ar biezumu 3 mm un izmēriem 1000x1000 mm, jo ​​pašreizējais GOST paredz misiņa griešanu tikai 600x1500. Problēmas radās pat ar saplāksni: nepieciešamais 2,5 mm saplāksnis pēc mūsdienu standartiem pieder lidmodeļiem un ir diezgan reti sastopams, ja vien nav pasūtīts no Somijas.

Automašīna. “Automašīnas troksni rada divi izpildītāji. Viens no tiem griež riteņa rokturi, bet otrs nospiež pacelšanas dēļa sviru un atver vākus” (V.A. Popovs). Ir vērts atzīmēt, ka ar sviru un pārsegu palīdzību bija iespējams ievērojami mainīt automašīnas skaņu.

Bija vēl viena grūtība. Pats Popovs vairākkārt atzīmēja: lai atdarinātu jebkuru skaņu, jums ir jāiedomājas absolūti tieši tas, ko vēlaties sasniegt. Bet, piemēram, neviens no mūsu laikabiedriem nekad nav dzirdējis 20. gadsimta 30. gadu semafora pārslēgšanās skaņu tiešraidē - kā var pārliecināties, ka atbilstošā ierīce ir izgatavota pareizi? Nekādā gadījumā – var paļauties tikai uz intuīciju un vecām filmām.

Bet kopumā veidotāju intuīcija nepievīla - viņiem izdevās. Lai gan sākotnēji trokšņu mašīnas bija paredzētas cilvēkiem, kuri prata ar tām darboties, nevis pa jokam, tās ļoti labi noder kā interaktīvi muzeja eksponāti. Griežot nākamā mehānisma rokturi, skatoties uz mēmā filmas pārraidi pie sienas, jūtaties kā lielisks skaņu inženieris. Un tu jūti, kā zem tavām rokām dzimst nevis troksnis, bet mūzika.

Sakarā ar enerģijas pavērsienu Bādenē-Virtembergā atjaunojamās enerģijas kļūst arvien svarīgāka. Galvenais elements tajā ir vēja enerģijas izmantošana. 2011. gadā vietējā vēja enerģija saražoja aptuveni vienu procentu no zemes elektroenerģijas. Kopumā darbojās 380 vēja elektrostacijas. Līdz 2020. gadam vēja turbīnu kopējai jaudai vajadzētu palielināties no 500 megavatiem (no 2012. gada) līdz 3500 megavatiem. Aptuveni desmit procenti no visas elektroenerģijas būs jāsaražo vēja elektrostacijās. Viena tipiska vēja turbīna ar nominālo jaudu 2 MW, kas atrodas labvēlīgā Bādenes-Virtembergas apgabalā, teorētiski var nodrošināt ar elektrību vairāk nekā 1000 mājsaimniecību.

Attīstot vēja enerģiju, jāņem vērā ietekme uz cilvēkiem un vidi. Vēja elektrostacijas rada troksni. Plkst pareiza plānošana un pietiekamā attālumā no dzīvojamām ēkām vēja elektrostacijas neizdala akustiskus traucējumus. Jau vairāku simtu metru attālumā vēja turbīnas troksnis gandrīz nav augstāks par dabisko vēja troksni veģetācijā. Līdzās skaņas viļņiem vēja turbīnas gaisa plūsmas dēļ ap rotējošām lāpstiņām rada zemākas frekvences troksni, tā saukto infraskaņu jeb ārkārtīgi zemu toni. Dzirde šajā diapazonā ir ārkārtīgi nejutīga. Tomēr vēja enerģijas attīstības ietvaros pastāv bažas, ka šie infraskaņas viļņi nodara kaitējumu cilvēkiem vai var būt bīstami viņu veselībai. Šī brošūra ir paredzēta, lai veicinātu diskusiju par šo jautājumu.

Kas ir skaņa?

Vienkārši sakot, skaņa sastāv no kompresijas viļņiem. Šīm spiediena svārstībām izplatoties, skaņa tiek pārraidīta pa gaisu. Cilvēka dzirde spēj uztvert skaņu ar frekvenci no 20 līdz 20 000 Hz. Hercs ir frekvences vienība, ko nosaka vibrāciju skaits sekundē. Zemas frekvences atbilst zemiem toņiem, augstas frekvences atbilst augstiem toņiem. Frekvences zem 20 Hz sauc par infraskaņu. Troksnis virs audio diapazona, t.i. Virs 20 000 Hz sauc par ultraskaņu. Zemas frekvences ir skaņas, kuru dominējošā daļa ir diapazonā zem 100 Hz. Periodiskas gaisa spiediena svārstības pārvietojas ar skaņas ātrumu, aptuveni 340 m/sek. Zemas frekvences vibrācijām ir garš viļņa garums, un augstfrekvences vibrācijām ir īss viļņa garums. Piemēram, 20 Hz toņa viļņa garums ir 17,5 m, bet frekvencē 20 000 Hz tas ir 1,75 cm.

Kā ceļo infraskaņa?

Uz infraskaņas izplatīšanos attiecas tie paši fizikālie likumi kā uz visu veidu viļņiem, kas izplatās gaisā. Atsevišķs skaņas avots, piemēram, vēja ģenerators, izstaro viļņus, kas sfēriski izplatās visos virzienos. Tā kā skaņas enerģija tiek sadalīta arvien lielākā platībā, skaņas intensitātei uz kvadrātmetru ir apgriezta ģeometriskā attiecība: palielinoties attālumam, skaņa kļūst klusāka (sk. attēlu).

Līdztekus tam ir arī viļņu absorbcijas efekts gaisā. Neliela daļa skaņas enerģijas izplatīšanās laikā tiek pārvērsta siltumā, kā rezultātā skaņa tiek papildus samazināta. Šī absorbcija ir atkarīga no frekvences: zemāku frekvenču skaņas tiek samazinātas mazāk, augstāku frekvenču skaņas tiek samazinātas vairāk. Skaņas intensitātes samazināšanās ar attālumu ievērojami pārsniedz tās zudumus absorbcijas dēļ. Īpatnība ir tāda, ka zemas frekvences vibrācijas ļoti viegli iziet cauri sienām un logiem, kā rezultātā trieciens notiek ēkas iekšienē.

Kur rodas infraskaņa?

Infraskaņa ir normāla mūsu vides sastāvdaļa. To izstaro milzīgs skaits dažādu avotu. Tie ietver gan dabiskos avotus, piemēram, vēja, ūdenskrituma vai jūras sērfošanu, gan tehniskos, piemēram, sildītājus un gaisa kondicionierus, ielu un dzelzceļa transportu, lidmašīnas vai audio sistēmas diskotēkās.

Vēja elektrostaciju troksnis.

Mūsdienu vēja elektrostacijas rada troksni visā frekvenču diapazonā atkarībā no vēja stipruma, tostarp zemas frekvences toņus un infraskaņu. Tas notiek turbulences noārdīšanās dēļ, īpaši lāpstiņu galos, kā arī malās, spraugās un statņos. Gaiss, kas plūst ap asmeni, rada troksni, kas līdzīgs planiera spārna troksnim.

Skaņas emisija palielinās, palielinoties vēja ātrumam, līdz ierīce sasniedz savu nominālo jaudu. Pēc tam tas paliek nemainīgs. Specifiskais infraskaņas starojums ir salīdzināms ar citu tehnisko iekārtu starojumu.

Pētījumi liecina, ka infraskaņas starojums no vēja elektrostacijas ir zem cilvēka uztveres sliekšņa. Grafika zaļā līnija parāda, ka 250 metru attālumā izmērītās vērtības ir zem uztveres sliekšņa.

Tajā pašā laikā stiprs vējš, kas šķērso dabiskos šķēršļus, var radīt lielākas intensitātes infraskaņu. Salīdzinājumam, administratīvās ēkas iekšienē saskaņā ar LUBW veiktajiem mērījumiem infraskaņas līmenis atrodas zem zaļās līnijas. Vēja ātrums abos gadījumos bija tieši 6 m/s. Daudzi ikdienas trokšņi satur ievērojami vairāk infraskaņas.

Augšējā diagrammā parādīts trokšņa piemērs vieglā automobiļa iekšpusē. Pie ātruma 130 km/h infraskaņa kļūst pat dzirdama. Kad sānu logi ir atvērti, troksnis ir jūtams kā nepatīkams. Tā intensitāte ir 70 decibeli, t.i. 10 000 000 reižu spēcīgāks nekā vēja turbīnas tuvumā stiprā vējā.

Zemfrekvences trokšņa novērtējums.

Zemas frekvences svārstību diapazonā zem 100 Hz notiek vienmērīga dzirdes uztveres pāreja no skaņas stipruma un augstuma dzirdes uz sajūtu. Šeit mainās uztveres kvalitāte un metode. Toņa uztvere samazinās un pilnībā izzūd līdz ar infraskaņu. Kopumā tas darbojas šādi: jo zemāka frekvence, jo spēcīgākai jābūt skaņas intensitātei, lai troksnis vispār būtu dzirdams. Augstākas intensitātes zemas frekvences ekspozīcija, piemēram, iepriekš minētais troksnis no automašīnas iekšpuses, bieži tiek uztverts kā spiediens uz ausīm un vibrācijas. Ilgstoša šīs frekvences vibrāciju iedarbība var izraisīt troksni galvā, spiediena sajūtu vai šūpošanos. Līdzās dzirdei ir arī citi maņu orgāni, kas uztver zemās frekvences. Tā jūtīgās ādas šūnas uztver spiedienu un vibrāciju. Infraskaņa var ietekmēt arī ķermeņa telpas, piemēram, plaušas, nāsis un vidusauss. Ļoti augstas intensitātes infraskaņai ir maskēts efekts vidējā un apakšējā skaņas diapazonā. Tas nozīmē: ar ļoti spēcīgu infraskaņu dzirde nespēj vienlaicīgi uztvert klusu skaņu šajā augstāko frekvenču diapazonā.

Ietekme uz veselību

Infraskaņas ietekmes laboratorijas pētījumi liecina, ka augsta intensitāte virs uztveres sliekšņa var izraisīt nogurumu, koncentrēšanās spējas zudumu un spēku izsīkumu. Vispazīstamākā ķermeņa reakcija ir palielināts nogurums pēc stundu ilgas iedarbības. Var tikt ietekmēta arī līdzsvara sajūta. Daži pētnieki juta nenoteiktības un baiļu sajūtu, bet citi piedzīvoja elpošanas ātruma samazināšanos.

Turklāt, tāpat kā skaņas starojuma gadījumā, pie ļoti augstas intensitātes īslaicīgi pasliktinās dzirde, šo efektu zina diskotēku apmeklētāji. Ilgstoša infraskaņas iedarbība var izraisīt ilgstošu dzirdes zudumu. Trokšņa līmenis vēja ģeneratora tiešā tuvumā ir ļoti tālu no šādas ietekmes. Tā kā dzirdes slieksnis ir nepārprotami pārsniegts, infraskaņas kairinājums nav gaidāms. Nav zinātniskas dokumentācijas par ietekmi, par kuru mēs runājām.

Secinājumi:

Vēja turbīnu radītā ultraskaņa noteikti ir zem cilvēka jutības robežas. Saskaņā ar pašreizējo zinātnes stāvokli vēja elektrostaciju ultraskaņas kaitīgā ietekme nav sagaidāma.

Salīdzinot ar transportlīdzekļiem, piemēram, automašīnu vai lidmašīnu, vēja elektrostaciju infraskaņa ir niecīga. Vērojot kopējo skaņas frekvenču diapazonu, redzam, ka troksnis no vēja elektrostacijas jau dažu simtu metru attālumā uz vēja fona veģetācijā ir gandrīz nedzirdams.

Jāpievērš uzmanība vēja elektrostaciju un dzīvojamo ēku savietojamībai. Bādenes-Virtembergas vēja enerģijas noteikumi nosaka 700 m drošības attālumu starp vēja enerģijas iekārtām un dzīvojamām ēkām vietējai un zemes izmantošanas plānošanai. Izņēmuma kārtā, rūpīgi izpētot atsevišķus gadījumus, attālumu var palielināt vai samazināt.