Mysleli ste si niekedy, že zvuk je jedným z najvýraznejších prejavov života, konania a pohybu? A tiež o tom, že každý zvuk má svoju „tvár“? A aj so zavretými očami, bez toho, aby sme čokoľvek videli, môžeme len podľa zvuku tušiť, čo sa okolo nás deje. Dokážeme rozlíšiť hlasy kamarátov, počuť šušťanie, rev, štekanie, mňaukanie atď. Všetky tieto zvuky sú nám známe z detstva a ktorýkoľvek z nich dokážeme ľahko identifikovať. Navyše aj v absolútnom tichu môžeme vnútorným sluchom počuť každý z vymenovaných zvukov. Predstavte si to ako v skutočnosti.

čo je zvuk?

Zvuky vnímané ľudským uchom sú jedným z najdôležitejších zdrojov informácií o svete okolo nás. Hluk mora a vetra, spev vtákov, ľudské hlasy a výkriky zvierat, hromy, zvuky pohybujúcich sa uší, uľahčujú prispôsobenie sa meniacim sa vonkajším podmienkam.

Ak napríklad v horách spadol kameň a nablízku nebol nikto, kto by počul zvuk jeho pádu, existoval ten zvuk alebo nie? Na otázku je možné odpovedať rovnako pozitívne aj negatívne, keďže slovo „zvuk“ má dvojaký význam. Preto je potrebné sa dohodnúť. Preto je potrebné dohodnúť sa na tom, čo sa považuje za zvuk – fyzikálny jav v forma šírenia zvukových vibrácií vo vzduchu alebo vnem poslucháča. Prvý je v podstate príčina, druhý je následok, pričom prvý pojem zvuku je objektívny, druhý je subjektívny. V prvom prípade zvuk je v skutočnosti prúd energie prúdiaci ako riečny prúd. Takýto zvuk môže zmeniť médium, ktorým prechádza, a sám sa ním mení.“ V druhom prípade pod zvukom rozumieme tie vnemy, ktoré vznikajú v poslucháčovi, keď zvuková vlna pôsobí na mozog prostredníctvom načúvacieho prístroja.Počujúcim zvukom môže človek prežívať rôzne pocity.Veľkú paletu emócií v nás vyvoláva ten zložitý komplex zvukov, ktorý nazývame hudba.Zvuky tvoria základ reči, ktorá slúži ako hlavný komunikačný prostriedok v ľudskej spoločnosti. A nakoniec je tu forma zvuku nazývaná hluk. Analýza zvuku z hľadiska subjektívneho vnímania je zložitejšia ako pri objektívnom hodnotení.

Ako vytvoriť zvuk?

Všetky zvuky majú spoločné to, že telesá, ktoré ich vytvárajú, teda zdroje zvuku, vibrujú (aj keď najčastejšie sú tieto vibrácie okom neviditeľné). Napríklad zvuky hlasov ľudí a mnohých zvierat vznikajú v dôsledku vibrácií ich hlasiviek, sú spôsobené zvukom dychových hudobných nástrojov, zvukom sirény, hvizdom vetra a zvukom hromu. vibráciami vzdušných hmôt.

Na príklade pravítka môžete doslova na vlastné oči vidieť, ako sa rodí zvuk. Aký pohyb vykoná pravítko, keď jeden koniec upevníme, druhý potiahneme a uvoľníme? Všimneme si, že sa akoby chvel a váhal. Na základe toho usudzujeme, že zvuk vzniká krátkymi alebo dlhými vibráciami niektorých predmetov.

Zdrojom zvuku môžu byť nielen vibrujúce predmety. Pískanie striel alebo nábojov za letu, kvílenie vetra, hukot prúdového motora sa rodia z prestávok v prúdení vzduchu, pri ktorých dochádza aj k rednutiu a stláčaniu.

Tiež zvukové vibračné pohyby možno zaznamenať pomocou zariadenia - ladičky. Je to zakrivená kovová tyč namontovaná na nohe na skrini rezonátora. Ak udriete kladivom do ladičky, ozve sa. Vibrácie vetiev ladičky sú nepostrehnuteľné. Ale dajú sa odhaliť, ak k znejúcej ladičke prinesiete malú guľôčku zavesenú na nite. Lopta bude pravidelne odskakovať, čo naznačuje vibrácie Cameronových vetiev.

V dôsledku interakcie zdroja zvuku s okolitým vzduchom sa častice vzduchu začnú stláčať a expandovať v čase (alebo „takmer v čase“) s pohybmi zdroja zvuku. Potom sa vďaka vlastnostiam vzduchu ako tekutého média prenášajú vibrácie z jednej vzduchovej častice na druhú.

Smerom k vysvetleniu šírenia zvukových vĺn

Výsledkom je, že vzduchom sa na diaľku prenášajú vibrácie, t. j. zvuková alebo akustická vlna, alebo jednoducho zvuk, sa šíri vzduchom. Zvuk, ktorý sa dostane do ľudského ucha, zase vybudí vo svojich citlivých oblastiach vibrácie, ktoré vnímame vo forme reči, hudby, hluku atď. (v závislosti od vlastností zvuku, ktoré určuje povaha jeho zdroja) .

Šírenie zvukových vĺn

Je možné vidieť, ako zvuk „beží“? V priehľadnom vzduchu alebo vode sú vibrácie samotných častíc nepostrehnuteľné. Ale môžete ľahko nájsť príklad, ktorý vám povie, čo sa stane, keď sa zvuk šíri.

Nevyhnutnou podmienkou šírenia zvukových vĺn je prítomnosť hmotného prostredia.

Vo vákuu sa zvukové vlny nešíria, pretože tam nie sú žiadne častice, ktoré prenášajú interakciu zo zdroja vibrácií.

Na Mesiaci preto kvôli nedostatku atmosféry vládne úplné ticho. Pozorovateľ nepočuje ani pád meteoritu na jeho povrch.

Rýchlosť šírenia zvukových vĺn je určená rýchlosťou prenosu interakcií medzi časticami.

Rýchlosť zvuku je rýchlosť šírenia zvukových vĺn v médiu. V plyne je rýchlosť zvuku rádovo (presnejšie, o niečo menšia) ako tepelná rýchlosť molekúl, a preto sa zvyšuje so zvyšujúcou sa teplotou plynu. Čím väčšia je potenciálna energia interakcie medzi molekulami látky, tým väčšia je rýchlosť zvuku, teda rýchlosť zvuku v kvapaline, ktorá zase prevyšuje rýchlosť zvuku v plyne. Napríklad v morskej vode je rýchlosť zvuku 1513 m/s. V oceli, kde sa môžu šíriť priečne a pozdĺžne vlny, je ich rýchlosť šírenia odlišná. Priečne vlny sa šíria rýchlosťou 3300 m/s, pozdĺžne vlny rýchlosťou 6600 m/s.

Rýchlosť zvuku v akomkoľvek médiu sa vypočíta podľa vzorca:

kde β je adiabatická stlačiteľnosť média; ρ - hustota.

Zákony šírenia zvukových vĺn

K základným zákonitostiam šírenia zvuku patria zákony jeho odrazu a lomu na hraniciach rôznych médií, ako aj difrakcie zvuku a jeho rozptylu v prítomnosti prekážok a nehomogenít v médiu a na rozhraniach medzi médiami.

Rozsah šírenia zvuku je ovplyvnený faktorom absorpcie zvuku, teda nevratným prechodom energie zvukových vĺn na iné druhy energie, najmä teplo. Dôležitým faktorom je aj smer žiarenia a rýchlosť šírenia zvuku, ktorá závisí od média a jeho špecifického stavu.

Zo zdroja zvuku sa akustické vlny šíria všetkými smermi. Ak zvuková vlna prechádza relatívne malým otvorom, šíri sa všetkými smermi a nešíri sa v usmernenom lúči. Napríklad zvuky ulice prenikajúce cez otvorené okno do miestnosti sú počuť na všetkých miestach, nielen oproti oknu.

Charakter šírenia zvukových vĺn v blízkosti prekážky závisí od vzťahu medzi veľkosťou prekážky a vlnovou dĺžkou. Ak je veľkosť prekážky malá v porovnaní s vlnovou dĺžkou, potom vlna obteká túto prekážku a šíri sa všetkými smermi.

Zvukové vlny, prenikajúce z jedného média do druhého, sa odchyľujú od svojho pôvodného smeru, to znamená, že sa lámu. Uhol lomu môže byť väčší alebo menší ako uhol dopadu. Záleží na tom, do akého média zvuk preniká. Ak je rýchlosť zvuku v druhom médiu väčšia, potom uhol lomu bude väčší ako uhol dopadu a naopak.

Pri stretnutí s prekážkou na svojej ceste sa od nej odrážajú zvukové vlny podľa prísne definovaného pravidla - uhla odrazu rovný uhlu padanie - s tým súvisí pojem ozveny. Ak sa zvuk odráža od niekoľkých povrchov v rôznych vzdialenostiach, dochádza k viacnásobným ozvenám.

Zvuk sa šíri vo forme rozbiehajúcej sa sférickej vlny, ktorá vypĺňa čoraz väčší objem. Ako sa vzdialenosť zväčšuje, vibrácie častíc média slabnú a zvuk sa rozptyľuje. Je známe, že na zvýšenie dosahu prenosu je potrebné koncentrovať zvuk v danom smere. Keď chceme, aby nás napríklad počuli, priložíme si dlane k ústam alebo použijeme megafón.

Veľký vplyv na rozsah šírenia zvuku má difrakcia, teda ohyb zvukových lúčov. Čím je médium heterogénnejšie, tým viac je zvukový lúč ohnutý, a teda tým kratší je rozsah šírenia zvuku.

Vlastnosti zvuku a jeho charakteristiky

Hlavnými fyzikálnymi charakteristikami zvuku sú frekvencia a intenzita vibrácií. Ovplyvňujú sluchové vnímanie ľudí.

Perióda oscilácie je čas, počas ktorého dôjde k jednej úplnej oscilácii. Ako príklad možno uviesť výkyvné kyvadlo, keď sa pohybuje z krajnej ľavej polohy do krajnej pravej a vracia sa späť do pôvodnej polohy.

Frekvencia kmitov je počet úplných kmitov (periód) za sekundu. Táto jednotka sa nazýva hertz (Hz). Čím vyššia je frekvencia vibrácií, tým vyšší zvuk počujeme, to znamená, že zvuk má vyššiu výšku. Podľa akceptovaného medzinárodného systému jednotiek sa 1000 Hz nazýva kilohertz (kHz) a 1 000 000 sa nazýva megahertz (MHz).

Rozdelenie frekvencií: počuteľné zvuky – v rozsahu 15Hz-20kHz, infrazvuky – pod 15Hz; ultrazvuky - v rozmedzí 1,5 (104 - 109 Hz; hyperzvuk - v rozmedzí 109 - 1013 Hz.

Ľudské ucho je najcitlivejšie na zvuky s frekvenciami medzi 2000 a 5000 kHz. Najväčšia ostrosť sluchu sa pozoruje vo veku 15-20 rokov. S vekom sa sluch zhoršuje.

Pojem vlnová dĺžka je spojený s periódou a frekvenciou kmitov. Vlnová dĺžka zvuku je vzdialenosť medzi dvoma po sebe nasledujúcimi kondenzáciami alebo zriedeniami média. Na príklade vĺn šíriacich sa na hladine vody ide o vzdialenosť medzi dvoma hrebeňmi.

Zvuky sa líšia aj zafarbením. Hlavný tón zvuku je sprevádzaný vedľajšími tónmi, ktoré sú vždy frekvenčne vyššie (podtóny). Zafarbenie je kvalitatívna charakteristika zvuku. Čím viac alikvótnych tónov sa prekrýva s hlavným tónom, tým je zvuk hudobne „šťavnatejší“.

Druhou hlavnou charakteristikou je amplitúda kmitov. Ide o najväčšiu odchýlku od rovnovážnej polohy pri harmonických vibráciách. Na príklade kyvadla je jeho maximálna odchýlka do krajnej ľavej polohy alebo do krajnej pravej polohy. Amplitúda vibrácií určuje intenzitu (silu) zvuku.

Sila zvuku alebo jeho intenzita je určená množstvom akustickej energie, ktorá preteká za jednu sekundu cez plochu jedného centimetra štvorcového. V dôsledku toho intenzita akustických vĺn závisí od veľkosti akustického tlaku vytvoreného zdrojom v médiu.

Hlasitosť zase súvisí s intenzitou zvuku. Čím väčšia je intenzita zvuku, tým je hlasnejší. Tieto pojmy však nie sú rovnocenné. Hlasitosť je miera sily sluchového vnemu spôsobeného zvukom. Môže vytvoriť zvuk rovnakej intenzity Iný ľudia sluchový vnem, ktorý je objemovo nerovnaký. Každý človek má svoj vlastný prah sluchu.

Človek prestáva počuť zvuky veľmi vysokej intenzity a vníma ich ako pocit tlaku až bolesti. Táto intenzita zvuku sa nazýva prah bolesti.

Vplyv zvuku na ľudské sluchové orgány

Ľudské sluchové orgány sú schopné vnímať vibrácie s frekvenciou od 15-20 hertzov do 16-20 tisíc hertzov. Mechanické vibrácie s uvedenými frekvenciami sa nazývajú zvukové alebo akustické (akustika je náuka o zvuku) Ľudské ucho je najcitlivejšie na zvuky s frekvenciou 1000 až 3000 Hz. Najväčšia ostrosť sluchu sa pozoruje vo veku 15-20 rokov. S vekom sa sluch zhoršuje. U osoby do 40 rokov je najväčšia citlivosť v oblasti 3000 Hz, od 40 do 60 rokov - 2000 Hz, nad 60 rokov - 1000 Hz. V rozsahu do 500 Hz sme schopní rozlíšiť pokles alebo zvýšenie frekvencie aj o 1 Hz. Pri vyšších frekvenciách sú naše načúvacie prístroje menej citlivé na takéto malé zmeny frekvencie. Takže po 2000 Hz môžeme rozlíšiť jeden zvuk od druhého len vtedy, keď je rozdiel vo frekvencii aspoň 5 Hz. S menším rozdielom sa nám zvuky budú zdať rovnaké. Neexistujú však takmer žiadne pravidlá bez výnimiek. Sú ľudia, ktorí majú nezvyčajne jemný sluch. Nadaný hudobník dokáže zaznamenať zmenu zvuku len zlomkom vibrácií.

Vonkajšie ucho pozostáva z ušnice a zvukovodu, ktoré ho spájajú s bubienkom. Hlavnou funkciou vonkajšieho ucha je určiť smer zdroja zvuku. Zvukovod, čo je dva centimetre dlhá trubica zužujúca sa dovnútra, chráni vnútorné časti ucha a plní úlohu rezonátora. Zvukovod končí ušným bubienkom, membránou, ktorá vibruje pod vplyvom zvukových vĺn. Práve tu, na vonkajšej hranici stredného ucha, dochádza k premene objektívneho zvuku na subjektívny. Za bubienkom sa nachádzajú tri malé vzájomne prepojené kostičky: malleus, incus a strmienok, cez ktoré sa prenášajú vibrácie do vnútorného ucha.

Tam sa v sluchovom nerve premieňajú na elektrické signály. Malá dutina, kde sa nachádza malleus, incus a stapes, je naplnená vzduchom a spojená s ústnou dutinou Eustachovou trubicou. Vďaka tomu je udržiavaný rovnaký tlak na vnútornej a vonkajšej strane bubienka. Zvyčajne je Eustachova trubica zatvorená a otvára sa iba vtedy, keď dôjde k náhlej zmene tlaku (zívanie, prehĺtanie), aby sa vyrovnal. Ak má človek uzavretú Eustachovu trubicu, napr prechladnutia, potom sa tlak nevyrovná a človek cíti bolesť v ušiach. Ďalšie vibrácie sa prenášajú z ušného bubienka do oválneho okienka, ktoré je začiatkom vnútorné ucho. Sila pôsobiaca na bubienok sa rovná súčinu tlaku a plochy bubienka. Ale skutočné tajomstvá sluchu začínajú pri oválnom okne. Zvukové vlny prechádzajú tekutinou (perilymfa), ktorá vypĺňa slimák. Tento orgán vnútorného ucha v tvare slimáka je tri centimetre dlhý a je po celej dĺžke rozdelený prepážkou na dve časti. Zvukové vlny dosiahnu prepážku, obchádzajú ju a potom sa šíria takmer na to isté miesto, kde sa prvýkrát dotkli priečky, ale na druhej strane. Septum slimáka pozostáva z hlavnej membrány, ktorá je veľmi hrubá a tesná. Zvukové vibrácie vytvárajú na jej povrchu vlnenie podobné vlnám, pričom vo veľmi špecifických oblastiach membrány sú hrebene pre rôzne frekvencie. Mechanické vibrácie sa premieňajú na elektrické v špeciálnom orgáne (Cortiho orgán), ktorý sa nachádza vyššie vrchná časť hlavná membrána. Nad Cortiho orgánom je tektoriálna membrána. Oba tieto orgány sú ponorené do tekutiny nazývanej endolymfa a od zvyšku slimáka sú oddelené Reissnerovou membránou. Chĺpky vyrastajúce z Cortiho orgánu takmer prenikajú cez tektoriálnu membránu a keď sa objaví zvuk, dostanú sa do kontaktu - zvuk sa premení, teraz je zakódovaný vo forme elektrických signálov. Koža a kosti lebky zohrávajú významnú úlohu pri zlepšovaní našej schopnosti vnímať zvuky vďaka svojej dobrej vodivosti. Ak napríklad priložíte ucho ku koľajnici, pohyb približujúceho sa vlaku možno zaznamenať dlho predtým, ako sa objaví.

Vplyv zvuku na ľudské telo

Za posledné desaťročia prudko vzrástol počet rôznych typov áut a iných zdrojov hluku, rozšírenie prenosných rádií a magnetofónov, často zapnutých na vysokú hlasitosť, a vášeň pre hlasnú populárnu hudbu. Zistilo sa, že v mestách sa každých 5-10 rokov zvyšuje hladina hluku o 5 dB (decibelov). Treba mať na pamäti, že pre vzdialených ľudských predkov bol hluk poplašným signálom, ktorý naznačoval možnosť nebezpečenstva. Súčasne sa rýchlo aktivoval sympatiko-adrenálny a kardiovaskulárny systém, výmena plynov a zmenili sa ďalšie typy metabolizmu (zvýšila sa hladina cukru v krvi a cholesterolu), čím sa telo pripravilo na boj alebo útek. Hoci u moderného človeka táto funkcia sluchu stratila taký praktický význam, „vegetatívne reakcie boja o existenciu“ zostali zachované. Už krátkodobý hluk 60-90 dB teda spôsobuje zvýšenie sekrécie hormónov hypofýzy, stimuluje produkciu mnohých ďalších hormónov, najmä katecholamínov (adrenalín a noradrenalín), zvyšuje sa činnosť srdca, sťahujú sa cievy, a krvný tlak (BP) sa zvyšuje. Zistilo sa, že najvýraznejšie zvýšenie krvného tlaku sa pozoruje u pacientov s hypertenziou a ľudí s dedičnou predispozíciou k nej. Pod vplyvom hluku je narušená mozgová aktivita: mení sa charakter elektroencefalogramu, znižuje sa ostrosť vnímania a duševná výkonnosť. Bolo zaznamenané zhoršenie trávenia. Je známe, že dlhodobé vystavenie hlučnému prostrediu vedie k strate sluchu. V závislosti od individuálnej citlivosti ľudia hodnotia hluk rôzne ako nepríjemný a rušivý. Zároveň sa dá pomerne ľahko tolerovať hudba a reč, ktorá poslucháča zaujíma aj pri 40-80 dB. Sluch zvyčajne vníma vibrácie v rozsahu 16-20 000 Hz (oscilácie za sekundu). Je dôležité zdôrazniť, že nepríjemné následky nespôsobuje len nadmerný hluk v počuteľnom rozsahu vibrácií: ultra- a infrazvuk v rozsahoch nevnímaných ľudským sluchom (nad 20 tis. Hz a pod 16 Hz) spôsobuje aj nervové napätie, malátnosť, závraty, zmeny v činnosti vnútorných orgánov, najmä nervového a kardiovaskulárneho systému. Zistilo sa, že obyvatelia oblastí nachádzajúcich sa v blízkosti veľkých medzinárodných letísk majú výrazne vyšší výskyt hypertenzie ako tí, ktorí žijú v tichšej oblasti toho istého mesta. Nadmerný hluk (nad 80 dB) ovplyvňuje nielen sluchové orgány, ale aj iné orgány a systémy (obehový, tráviaci, nervový a pod.). d.), životne dôležité procesy sú narušené, energetický metabolizmus začína prevládať nad plastom, čo vedie k predčasnému starnutiu tela.

S týmito pozorovaniami a objavmi sa začali objavovať metódy cieleného ovplyvňovania ľudí. Môžete ovplyvniť myseľ a správanie človeka rôznymi spôsobmi, z ktorých jedna vyžaduje špeciálne vybavenie (technotronické techniky, zombifikácia.).

Zvuková izolácia

Stupeň protihlukovej ochrany budov určujú predovšetkým prípustné hlukové normy pre priestory na daný účel. Normalizovanými parametrami konštantného hluku v návrhových bodoch sú hladiny akustického tlaku L, dB, oktávové frekvenčné pásma s geometrickými strednými frekvenciami 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Hz. Pre približné výpočty je povolené používať hladiny zvuku LA, dBA. Normalizované parametre nekonštantného hluku v návrhových bodoch sú ekvivalentné hladiny zvuku LA eq, dBA a maximálne hladiny zvuku LA max, dBA.

Prípustné hladiny akustického tlaku (ekvivalentné hladiny akustického tlaku) sú štandardizované SNiP II-12-77 „Ochrana pred hlukom“.

Malo by sa vziať do úvahy, že prípustné hladiny hluku z vonkajších zdrojov v priestoroch sú stanovené za predpokladu zabezpečenia štandardného vetrania priestorov (pre obytné priestory, oddelenia, učebne - s otvorenými vetracími otvormi, prieduchy, úzke okenné krídla).

Vzduchová nepriezvučnosť je tlmenie zvukovej energie pri jej prenose cez kryt.

Regulovanými parametrami zvukovej izolácie obvodových konštrukcií bytových a verejných budov, ako aj pomocných budov a areálov priemyselných podnikov sú index vzduchovej nepriezvučnosti obvodovej konštrukcie Rw, dB a index zníženej hladiny kročajového hluku pod stropom. .

Hluk. Hudba. Reč.

Z hľadiska vnímania zvukov sluchovými orgánmi ich možno rozdeliť najmä do troch kategórií: hluk, hudba a reč. Ide o rôzne oblasti zvukových javov, ktoré majú informácie špecifické pre človeka.

Hluk je nesystematická kombinácia veľkého množstva zvukov, to znamená zlúčenie všetkých týchto zvukov do jedného nesúladného hlasu. Za hluk sa považuje kategória zvukov, ktorá človeka ruší alebo obťažuje.

Ľudia dokážu tolerovať len určité množstvo hluku. Ale ak prejde hodina alebo dve a hluk neprestane, potom sa objaví napätie, nervozita a dokonca aj bolesť.

Zvuk môže človeka zabiť. V stredoveku bola dokonca taká poprava, keď človeka dali pod zvon a začali ho biť. Postupne zvonenie zvonov muža zabilo. Ale to bolo v stredoveku. V súčasnosti sa objavili nadzvukové lietadlá. Ak takéto lietadlo preletí nad mestom vo výške 1000-1500 metrov, tak okná na domoch prasknú.

Hudba je zvláštny fenomén vo svete zvukov, no na rozdiel od reči nesprostredkúva presné sémantické ani jazykové významy. Emocionálna saturácia a príjemné hudobné asociácie začínajú už v ranom detstve, keď dieťa ešte verbálne komunikuje. Rytmy a spevy ho spájajú s mamou, spev a tanec sú prvkom komunikácie v hrách. Úloha hudby v živote človeka je taká veľká, že v posledných rokoch jej medicína pripisuje liečivé vlastnosti. Pomocou hudby môžete normalizovať biorytmy a zabezpečiť optimálnu úroveň činnosti kardiovaskulárneho systému. Ale stačí si spomenúť, ako vojaci idú do boja. Pieseň bola od nepamäti nepostrádateľným atribútom pochodu vojaka.

Infrazvuk a ultrazvuk

Môžeme nazvať zvukom niečo, čo vôbec nepočujeme? Čo ak teda nepočujeme? Sú tieto zvuky neprístupné nikomu alebo ničomu inému?

Napríklad zvuky s frekvenciou pod 16 hertzov sa nazývajú infrazvuk.

Infrazvuk sú elastické vibrácie a vlny s frekvenciami ležiacimi pod rozsahom frekvencií počuteľných človekom. Typicky sa 15-4 Hz považuje za hornú hranicu infrazvukového rozsahu; Táto definícia je podmienená, keďže pri dostatočnej intenzite dochádza k sluchovému vnímaniu aj pri frekvenciách niekoľkých Hz, hoci tónová povaha vnemu mizne a rozlíšiteľné sú len jednotlivé cykly kmitov. Spodná hranica frekvencie infrazvuku je neistá. Jeho súčasná oblasť štúdia siaha až do približne 0,001 Hz. Rozsah infrazvukových frekvencií teda pokrýva asi 15 oktáv.

Infrazvukové vlny sa šíria vo vzduchu a vo vode, ako aj v zemskej kôre. Infrazvuky zahŕňajú aj nízkofrekvenčné vibrácie veľkých konštrukcií, najmä vozidiel a budov.

A hoci naše uši takéto vibrácie „nechytajú“, človek ich akosi stále vníma. Zároveň zažívame nepríjemné a niekedy rušivé pocity.

Už dlho sa zistilo, že niektoré zvieratá zažívajú pocit nebezpečenstva oveľa skôr ako ľudia. Vopred reagujú na vzdialený hurikán alebo blížiace sa zemetrasenie. Na druhej strane vedci zistili, že pri katastrofických udalostiach v prírode dochádza k infrazvuku – nízkofrekvenčným vibráciám vzduchu. Vznikli tak hypotézy, že zvieratá vďaka svojmu bystrému čuchu vnímajú takéto signály skôr ako ľudia.

Bohužiaľ, infrazvuk je generovaný mnohými strojmi a priemyselnými zariadeniami. Ak sa to stane povedzme v aute alebo lietadle, tak pilotov či vodičov po určitom čase znepokojí, rýchlejšie sa unavia a to môže byť príčinou nehody.

Infrazvukové zariadenia vydávajú hluk a potom je ťažšie s nimi pracovať. A všetci naokolo to budú mať ťažké. Nie je lepšie, ak vetranie v obytnej budove „bzučí“ infrazvukom. Zdá sa, že je to nepočuteľné, ale ľudia sú podráždení a môžu dokonca ochorieť. Špeciálny „test“, ktorým musí prejsť každé zariadenie, vám umožňuje zbaviť sa nepriaznivosti infrazvuku. Ak „fonuje“ v infrazvukovej zóne, nebude mať prístup k ľuďom.

Ako sa nazýva veľmi vysoký zvuk? Takéto škrípanie, ktoré je našim ušiam nedostupné? Toto je ultrazvuk. Ultrazvuk sú elastické vlny s frekvenciami približne (1,5 – 2) (104 Hz (15 – 20 kHz) až 109 Hz (1 GHz), oblasť frekvenčných vĺn od 109 do 1012 – 1013 Hz sa zvyčajne nazýva hyperzvuk. , ultrazvuk je vhodne rozdelený do 3 rozsahov: nízkofrekvenčný ultrazvuk (1,5 (104 - 105 Hz), stredofrekvenčný ultrazvuk (105 - 107 Hz), vysokofrekvenčný ultrazvuk (107 - 109 Hz).Každý z týchto rozsahov je charakterizovaný svojimi špecifickými vlastnosťami generovania, prijímania, šírenia a aplikácie.

Ultrazvuk je svojou fyzikálnou podstatou elastické vlny a v tomto sa nelíši od zvuku, preto je frekvenčná hranica medzi zvukom a ultrazvukovým vlnením ľubovoľná. Avšak v dôsledku vyšších frekvencií, a teda krátkych vlnových dĺžok, sa vyskytuje množstvo znakov šírenia ultrazvuku.

Vzhľadom na krátku vlnovú dĺžku ultrazvuku je jeho charakter určený predovšetkým molekulárnou štruktúrou média. Ultrazvuk v plyne a najmä vo vzduchu sa šíri s vysokým útlmom. Kvapaliny a pevné látky sú spravidla dobrými vodičmi ultrazvuku, útlm v nich je oveľa menší.

Ľudské ucho nie je schopné vnímať ultrazvukové vlny. Mnohé zvieratá to však voľne prijímajú. Sú to okrem iného aj nám tak známe psy. Ale, bohužiaľ, psy nemôžu „štekať“ pomocou ultrazvuku. Ale netopiere a delfíny majú úžasnú schopnosť vysielať aj prijímať ultrazvuk.

Hyperzvuk sú elastické vlny s frekvenciami od 109 do 1012 – 1013 Hz. Svojou fyzikálnou podstatou sa hyperzvuk nelíši od zvuku a ultrazvukových vĺn. V dôsledku vyšších frekvencií, a teda kratších vlnových dĺžok ako v oblasti ultrazvuku, sú interakcie hyperzvuku s kvázičasticami v médiu - s vodivými elektrónmi, tepelnými fonónmi atď. kvázičastíc - fonónov.

Frekvenčný rozsah hyperzvuku zodpovedá frekvenciám elektromagnetických kmitov v decimetrovom, centimetrovom a milimetrovom rozsahu (tzv. ultravysoké frekvencie). Frekvencia 109 Hz vo vzduchu pri normálnom atmosférickom tlaku a izbovej teplote by mala byť rádovo rovnakého rozsahu ako voľná dráha molekúl vo vzduchu za rovnakých podmienok. Elastické vlny sa však môžu v prostredí šíriť iba vtedy, ak je ich vlnová dĺžka zreteľne väčšia ako voľná dráha častíc v plynoch alebo väčšia ako medziatómové vzdialenosti v kvapalinách a tuhých látkach. Preto sa hypersonické vlny nemôžu šíriť v plynoch (najmä vo vzduchu) pri normálnom atmosférickom tlaku. V kvapalinách je útlm hyperzvuku veľmi vysoký a rozsah šírenia je krátky. Hyperzvuk sa relatívne dobre šíri v pevných látkach – monokryštáloch, najmä pri nízkych teplotách. Ale aj v takýchto podmienkach je hyperzvuk schopný prejsť vzdialenosť iba 1, maximálne 15 centimetrov.

Zvuk sú mechanické vibrácie šíriace sa v elastických médiách - plynoch, kvapalinách a pevných látkach, vnímané orgánmi sluchu.

Pomocou špeciálnych nástrojov môžete vidieť šírenie zvukových vĺn.

Zvukové vlny môžu ľudskému zdraviu škodiť a naopak pomáhajú liečiť neduhy, záleží od typu zvuku.

Ukazuje sa, že existujú zvuky, ktoré ľudské ucho nevníma.

Bibliografia

Peryshkin A. V., Gutnik E. M. Fyzika 9. ročník

Kasyanov V. A. Fyzika 10. ročník

Leonov A. A „Skúmam svet“ Det. encyklopédia. fyzika

Kapitola 2. Akustický hluk a jeho vplyv na človeka

Účel: Študovať účinky akustického hluku na ľudský organizmus.

Úvod

Svet okolo nás je krásny svet zvuky. Okolo nás sa ozývajú hlasy ľudí a zvierat, hudba a zvuk vetra a spev vtákov. Ľudia prenášajú informácie rečou a vnímajú ich sluchom. Pre zvieratá je zvuk nemenej dôležitý a v niektorých smeroch ešte dôležitejší, pretože ich sluch je akútnejšie vyvinutý.

Z hľadiska fyziky sú zvuk mechanické vibrácie, ktoré sa šíria v elastickom prostredí: voda, vzduch, pevné látky atď. Schopnosť človeka vnímať zvukové vibrácie a počúvať ich sa odráža v názve štúdia zvuku - akustika (z gréckeho akustikos – počuteľný, sluchový). Pocit zvuku v našich sluchových orgánoch sa vyskytuje v dôsledku periodických zmien tlaku vzduchu. Zvukové vlny s veľkou amplitúdou zmien akustického tlaku vníma ľudské ucho ako hlasité zvuky a s malou amplitúdou zmien akustického tlaku - ako tiché zvuky. Hlasitosť zvuku závisí od amplitúdy vibrácií. Hlasitosť zvuku závisí aj od jeho trvania a od individuálnych vlastností poslucháča.

Vysokofrekvenčné zvukové vibrácie sa nazývajú zvuky s vysokým tónom, nízkofrekvenčné zvukové vibrácie sa nazývajú zvuky s nízkym tónom.

Ľudské sluchové orgány sú schopné vnímať zvuky s frekvenciami v rozsahu približne 20 Hz až 20 000 Hz. Pozdĺžne vlny v médiu s frekvenciou zmeny tlaku menšou ako 20 Hz sa nazývajú infrazvuk a s frekvenciou vyššou ako 20 000 Hz - ultrazvuk. Ľudské ucho nevníma infrazvuk a ultrazvuk, teda nepočuje. Treba poznamenať, že uvedené hranice zvukového rozsahu sú ľubovoľné, pretože závisia od veku ľudí a individuálnych vlastností ich zvukového zariadenia. Typicky s vekom horná hranica frekvencie vnímaných zvukov výrazne klesá – niektorí starší ľudia môžu počuť zvuky s frekvenciou nepresahujúcou 6 000 Hz. Deti naopak dokážu vnímať zvuky, ktorých frekvencia je o niečo vyššia ako 20 000 Hz.

Niektoré zvieratá počujú vibrácie s frekvenciami vyššími ako 20 000 Hz alebo menej ako 20 Hz.

Predmet štúdia fyziologická akustika a je samotným orgánom sluchu, jeho štruktúrou a pôsobením. Architektonická akustika študuje šírenie zvuku v miestnostiach, vplyv veľkostí a tvarov na zvuk a vlastnosti materiálov, ktorými sú steny a stropy pokryté. To sa týka sluchového vnímania zvuku.

Nechýba ani hudobná akustika, ktorá študuje hudobné nástroje a podmienky, aby zneli čo najlepšie. Fyzikálna akustika sa zaoberá štúdiom samotných zvukových vibrácií, a V poslednej dobe pokrývali aj vibrácie, ktoré sú mimo počuteľnosti (ultraakustika). Široko používa rôzne metódy na premenu mechanických vibrácií na elektrické a naopak (elektroakustika).

Historický odkaz

Zvuky sa začali skúmať v staroveku, pretože ľudia sa vyznačujú záujmom o všetko nové. Prvé akustické pozorovania sa uskutočnili v 6. storočí pred Kristom. Pytagoras vytvoril spojenie medzi výškou tónu a dlhou strunou alebo píšťalou, ktorá vydáva zvuk.

V 4. storočí pred Kristom Aristoteles ako prvý správne pochopil, ako sa zvuk šíri vzduchom. Povedal, že znejúce teleso spôsobuje stláčanie a riedenie vzduchu, ozvenu vysvetlil odrazom zvuku od prekážok.

V 15. storočí Leonardo da Vinci sformuloval princíp nezávislosti zvukových vĺn od rôznych zdrojov.

V roku 1660 experimenty Roberta Boyla dokázali, že vzduch je vodičom zvuku (zvuk sa nešíri vo vákuu).

V rokoch 1700-1707 Pamäti Josepha Saveura o akustike zverejnila Parížska akadémia vied. V týchto memoároch Saveur skúma fenomén dobre známy organovým konštruktérom: ak dve píšťaly organu vydávajú súčasne dva zvuky, len mierne odlišné vo výške tónu, potom je počuť periodické zosilňovanie zvuku, podobné ako pri bubne. . Saveur vysvetlil tento jav periodickou koincidenciou vibrácií oboch zvukov. Ak napríklad jeden z dvoch zvukov zodpovedá 32 vibráciám za sekundu a druhý zodpovedá 40 vibráciám, potom sa koniec štvrtej vibrácie prvého zvuku zhoduje s koncom piatej vibrácie druhého zvuku, a teda zvuk je zosilnený. Od organových píšťal Saveur prešiel k experimentálnemu štúdiu vibrácií strún, pričom pozoroval uzly a antinody vibrácií (tieto názvy, ktoré dodnes existujú vo vede, zaviedol on) a tiež si všimol, že keď je struna vzrušená, spolu s hlavný tón, ostatné tóny znejú, dĺžka vĺn je ½, 1/3, ¼,. z toho hlavného. Tieto tóny nazval najvyššími harmonickými tónmi a tento názov bol predurčený zostať vo vede. Nakoniec sa Saveur ako prvý pokúsil určiť hranicu vnímania vibrácií ako zvukov: pre nízke zvuky označil hranicu 25 vibrácií za sekundu a pre vysoké zvuky - 12 800. Potom Newton na základe týchto experimentálnych prác Saveura , dal prvý výpočet vlnovej dĺžky zvuku a dospel k záveru, dnes už dobre známemu vo fyzike, že pre každú otvorenú rúru sa vlnová dĺžka vydávaného zvuku rovná dvojnásobku dĺžky rúry.

Zdroje zvuku a ich povaha

Všetky zvuky majú spoločné to, že telesá, ktoré ich vytvárajú, teda zdroje zvuku, vibrujú. Každý pozná zvuky, ktoré vznikajú pri pohybe kože natiahnutej cez bubon, vlnách morského príboja a vetrom kývaných konárov. Všetky sa od seba líšia. „Sfarbenie“ každého jednotlivého zvuku striktne závisí od pohybu, v dôsledku ktorého vzniká. Ak je teda vibračný pohyb extrémne rýchly, zvuk obsahuje vysokofrekvenčné vibrácie. Menej rýchly oscilačný pohyb vytvára zvuk s nižšou frekvenciou. Rôzne experimenty naznačujú, že akýkoľvek zdroj zvuku nevyhnutne vibruje (aj keď najčastejšie tieto vibrácie nie sú viditeľné pre oko). Napríklad zvuky hlasov ľudí a mnohých zvierat vznikajú v dôsledku vibrácií ich hlasiviek, sú spôsobené zvukom dychových hudobných nástrojov, zvukom sirény, hvizdom vetra a zvukom hromu. vibráciami vzdušných hmôt.

Ale nie každé kmitajúce teleso je zdrojom zvuku. Napríklad kmitavé závažie zavesené na nite alebo pružine nevydáva zvuk.

Frekvencia, pri ktorej sa oscilácie opakujú, sa meria v hertzoch (alebo cykloch za sekundu); 1Hz je frekvencia takéhoto periodického kmitania, perióda je 1s. Všimnite si, že frekvencia je vlastnosť, ktorá nám umožňuje rozlíšiť jeden zvuk od druhého.

Výskum ukázal, že ľudské ucho je schopné vnímať ako zvukové mechanické vibrácie tiel vyskytujúce sa s frekvenciou od 20 Hz do 20 000 Hz. Pri veľmi rýchlych, viac ako 20 000 Hz alebo veľmi pomalých, menej ako 20 Hz, zvukových vibráciách nepočujeme. Preto potrebujeme špeciálne nástroje na zaznamenávanie zvukov, ktoré ležia mimo frekvenčného rozsahu vnímaného ľudským uchom.

Ak rýchlosť oscilačného pohybu určuje frekvenciu zvuku, potom jeho veľkosť (veľkosť miestnosti) určuje hlasitosť. Ak sa takéto koliesko otáča vysokou rýchlosťou, objaví sa vysokofrekvenčný tón, pomalšie otáčanie vytvorí tón s nižšou frekvenciou. Okrem toho, čím menšie sú zuby kolesa (ako je znázornené bodkovanou čiarou), tým slabší je zvuk a čím väčšie sú zuby, to znamená, že čím viac nútia platňu vychyľovať sa, tým je zvuk hlasnejší. Môžeme si teda všimnúť ďalšiu vlastnosť zvuku - jeho hlasitosť (intenzitu).

Nemožno nespomenúť takú vlastnosť zvuku, ako je kvalita. Kvalita úzko súvisí so štruktúrou, ktorá sa môže pohybovať od príliš zložitých až po extrémne jednoduché. Tón ladičky podporovaný rezonátorom má veľmi jednoduchú štruktúru, pretože obsahuje iba jednu frekvenciu, ktorej hodnota závisí výlučne od konštrukcie ladičky. V tomto prípade môže byť zvuk ladičky silný aj slabý.

Je možné vytvárať zložité zvuky, takže napríklad mnohé frekvencie obsahujú zvuk organového akordu. Dokonca aj zvuk mandolínovej struny je pomerne zložitý. Je to spôsobené tým, že napnutá struna vibruje nielen s hlavnou (ako ladička), ale aj s inými frekvenciami. Generujú prídavné tóny (harmoniky), ktorých frekvencia je celočíselne krát vyššia ako frekvencia základného tónu.

Koncept frekvencie nie je vhodné aplikovať na hluk, hoci môžeme hovoriť o niektorých oblastiach jeho frekvencií, pretože práve tie odlišujú jeden hluk od druhého. Šumové spektrum už nemôže byť reprezentované jednou alebo viacerými čiarami, ako je to v prípade monochromatického signálu alebo periodickej vlny obsahujúcej veľa harmonických. Je znázornený ako celý pruh

Frekvenčná štruktúra niektorých zvukov, najmä hudobných, je taká, že všetky podtóny sú harmonické vo vzťahu k základnému tónu; v takýchto prípadoch sa hovorí, že zvuky majú výšku (určenú frekvenciou základného tónu). Väčšina zvukov nie je taká melodická, nemajú celočíselný vzťah medzi frekvenciami charakteristickým pre hudobné zvuky. Tieto zvuky majú podobnú štruktúru ako hluk. Preto, aby sme zhrnuli to, čo bolo povedané, môžeme povedať, že zvuk sa vyznačuje hlasitosťou, kvalitou a výškou.

Čo sa stane so zvukom potom, čo k nemu dôjde? Ako sa dostane napríklad do nášho ucha? Ako sa distribuuje?

Zvuk vnímame sluchom. Medzi znejúcim telesom (zdrojom zvuku) a uchom (prijímačom zvuku) sa nachádza látka, ktorá prenáša zvukové vibrácie zo zdroja zvuku do prijímača. Najčastejšie je touto látkou vzduch. Zvuk sa nemôže šíriť v priestore bez vzduchu. Rovnako ako vlny nemôžu existovať bez vody. Experimenty potvrdzujú tento záver. Uvažujme o jednom z nich. Umiestnite zvonček pod zvonček vzduchového čerpadla a zapnite ho. Potom začnú odčerpávať vzduch. Keď sa vzduch stáva redším, zvuk sa stáva počuteľnejším a slabším a nakoniec takmer úplne zmizne. Keď opäť začnem púšťať vzduch pod zvonček, zvuk zvonu sa opäť stane počuteľným.

Zvuk sa samozrejme nešíri len vzduchom, ale aj inými telesami. Dá sa to overiť aj experimentálne. Dokonca aj toto slabý zvuk, ako je zreteľne počuť tikanie vreckových hodiniek ležiacich na jednom konci stola priložením ucha k druhému koncu stola.

Je dobre známe, že zvuk sa prenáša na veľké vzdialenosti po zemi a najmä po železničných koľajniciach. Priložením ucha k koľajnici alebo zemi môžete počuť zvuk ďaleko siahajúceho vlaku alebo dupot cválajúceho koňa.

Ak narazíme pod vodou kameňom o kameň, zreteľne počujeme zvuk nárazu. V dôsledku toho sa zvuk šíri aj vo vode. Ryby počujú kroky a hlasy ľudí na brehu, to je rybárom dobre známe.

Experimenty ukazujú, že rôzne pevné látky vedú zvuk rôznymi spôsobmi. Elastické telesá sú dobrými vodičmi zvuku. Väčšina kovov, dreva, plynov a kvapalín sú elastické telesá, a preto dobre vedú zvuk.

Mäkké a pórovité telesá sú zlými vodičmi zvuku. Keď sú napríklad hodinky vo vrecku, sú obklopené mäkkou látkou a nepočujeme ich tikanie.

Mimochodom, šírenie zvuku v pevných látkach súvisí s tým, že experiment so zvončekom umiestneným pod kapotou na dlhú dobu nepôsobilo veľmi presvedčivo. Faktom je, že experimentátori zvon dostatočne neizolovali a zvuk bolo počuť, aj keď pod kapotou nebol žiadny vzduch, pretože vibrácie sa prenášali rôznymi pripojeniami inštalácie.

V roku 1650 Athanasius Kirch'er a Otto Hücke na základe pokusu so zvonom dospeli k záveru, že na šírenie zvuku nie je potrebný vzduch. A len o desať rokov neskôr Robert Boyle presvedčivo dokázal opak. Zvuk vo vzduchu sa napríklad prenáša pozdĺžnymi vlnami, t. j. striedajúcimi sa kondenzáciami a riedením vzduchu vychádzajúceho zo zdroja zvuku. Ale keďže priestor okolo nás je na rozdiel od dvojrozmerného povrchu vody trojrozmerný, tak sa zvukové vlny šíria nie v dvoch, ale v troch smeroch – vo forme rozbiehajúcich sa gúľ.

Zvukové vlny, rovnako ako akékoľvek iné mechanické vlny, sa nešíria priestorom okamžite, ale určitou rýchlosťou. Najjednoduchšie pozorovania nám to umožňujú overiť. Napríklad počas búrky najskôr vidíme blesky a až o nejaký čas neskôr počujeme hrom, hoci vibrácie vzduchu, ktoré vnímame ako zvuk, sa vyskytujú súčasne s bleskom. Faktom je, že rýchlosť svetla je veľmi vysoká (300 000 km/s), takže môžeme predpokladať, že záblesk vidíme v momente jeho výskytu. A zvuk hromu, ktorý vzniká súčasne s bleskom, vyžaduje pomerne znateľný čas na to, aby sme prešli vzdialenosť od miesta jeho vzniku k pozorovateľovi stojacemu na zemi. Napríklad, ak počujeme hrmenie viac ako 5 sekúnd po tom, čo vidíme blesk, môžeme usúdiť, že búrka je od nás vzdialená najmenej 1,5 km. Rýchlosť zvuku závisí od vlastností média, v ktorom sa zvuk šíri. Vedci vyvinuli rôzne metódy na určenie rýchlosti zvuku v akomkoľvek prostredí.

Rýchlosť zvuku a jeho frekvencia určujú vlnovú dĺžku. Pri pozorovaní vĺn v jazierku si všimneme, že vyžarujúce kruhy sú niekedy menšie a niekedy väčšie, inými slovami, vzdialenosť medzi hrebeňmi vĺn alebo korytami vĺn sa môže meniť v závislosti od veľkosti objektu, ktorý ich vytvoril. Keď držíme ruku dostatočne nízko nad hladinou vody, cítime každý špliech, ktorý okolo nás prejde. Čím väčšia je vzdialenosť medzi po sebe nasledujúcimi vlnami, tým menej často sa ich hrebene dotýkajú našich prstov. Tento jednoduchý experiment umožňuje dospieť k záveru, že v prípade vĺn na vodnej hladine pre danú rýchlosť šírenia vĺn zodpovedá vyššej frekvencii menšej vzdialenosti medzi hrebeňmi vĺn, teda kratším vlnám, a naopak. nižšia frekvencia zodpovedá dlhším vlnám.

To isté platí pre zvukové vlny. Skutočnosť, že zvuková vlna prechádza určitým bodom v priestore, možno posúdiť podľa zmeny tlaku v tomto bode. Táto zmena úplne zopakuje vibrácie membrány zdroja zvuku. Človek počuje zvuk, pretože zvuková vlna vyvíja rôzny tlak na bubienok jeho ucha. Akonáhle sa hrebeň zvukovej vlny (alebo oblasť vysokého tlaku) dostane do nášho ucha. Cítime tlak. Ak oblasti vysoký krvný tlak Keďže zvukové vlny nasledujú po sebe dostatočne rýchlo, bubienok nášho ucha rýchlo vibruje. Ak hrebene zvukovej vlny za sebou výrazne zaostávajú, bubienok bude vibrovať oveľa pomalšie.

Rýchlosť zvuku vo vzduchu je prekvapivo konštantná hodnota. Už sme videli, že frekvencia zvuku priamo súvisí so vzdialenosťou medzi vrcholmi zvukovej vlny, to znamená, že existuje určitý vzťah medzi frekvenciou zvuku a vlnovou dĺžkou. Tento vzťah môžeme vyjadriť nasledovne: vlnová dĺžka sa rovná rýchlosti delenej frekvenciou. Iný spôsob, ako to povedať, je, že vlnová dĺžka je nepriamo úmerná frekvencii, pričom koeficient úmernosti sa rovná rýchlosti zvuku.

Ako sa zvuk stáva počuteľným? Keď zvukové vlny vstúpia do zvukovodu, rozvibrujú bubienok, stredné ucho a vnútorné ucho. Vzduchové vlny, ktoré vstupujú do tekutiny vypĺňajúcej slimák, ovplyvňujú vlasové bunky vo vnútri Cortiho orgánu. Sluchový nerv prenáša tieto impulzy do mozgu, kde sa premieňajú na zvuky.

Meranie hluku

Hluk je nepríjemný alebo nežiaduci zvuk, prípadne súbor zvukov, ktoré narúšajú vnímanie užitočných signálov, rušia ticho, pôsobia škodlivo alebo dráždivo na ľudský organizmus, znižujú jeho výkonnosť.

V hlučných oblastiach má veľa ľudí príznaky choroby z hluku: zvýšená nervová vzrušivosť, únava, vysoký krvný tlak.

Hladina hluku sa meria v jednotkách,

Vyjadrenie stupňa tlaku zvukov, decibelov. Tento tlak nie je vnímaný donekonečna. Hladina hluku 20-30 dB je pre človeka prakticky neškodná - ide o prirodzený hluk pozadia. Čo sa týka hlasitých zvukov, tu je povolená hranica približne 80 dB. Už zvuk 130 dB spôsobuje v človeku bolesť a 150 sa pre neho stáva neznesiteľným.

Akustický hluk sú náhodné zvukové vibrácie rôznej fyzickej povahy, vyznačujúce sa náhodnými zmenami amplitúdy a frekvencie.

Keď sa šíri zvuková vlna pozostávajúca z kondenzácie a riedenia vzduchu, tlak na bubienok sa mení. Jednotka pre tlak je 1 N/m2 a jednotka pre akustický výkon je 1 W/m2.

Prah sluchu je minimálna hlasitosť zvuku, ktorú človek vníma. U rôznych ľudí je to rôzne, a preto sa za prah sluchu bežne považuje akustický tlak rovný 2x10"5 N/m2 pri 1000 Hz, čo zodpovedá výkonu 10"12 W/m2. S týmito hodnotami sa porovnáva nameraný zvuk.

Napríklad akustický výkon motorov počas vzletu prúdového lietadla je 10 W/m2, to znamená, že prahovú hodnotu prekračuje 1013-krát. Je nepohodlné pracovať s takým veľkým počtom. O zvukoch rôznej hlasitosti sa hovorí, že jeden nie je hlasnejší ako druhý o toľkokrát, ale o toľko jednotiek. Jednotka hlasitosti sa volá Bel - podľa vynálezcu telefónu A. Bela (1847-1922). Hlasitosť sa meria v decibeloch: 1 dB = 0,1 B (Bel). Vizuálne znázornenie vzťahu intenzity zvuku, akustického tlaku a úrovne hlasitosti.

Vnímanie zvuku závisí nielen od jeho kvantitatívnych charakteristík (tlak a výkon), ale aj od jeho kvality – frekvencie.

Rovnaký zvuk na rôznych frekvenciách sa líši v hlasitosti.

Niektorí ľudia nepočujú vysokofrekvenčné zvuky. U starších ľudí teda horná hranica vnímania zvuku klesá na 6000 Hz. Nepočujú napríklad škrekot komára alebo trilk cvrčka, ktoré vydávajú zvuky s frekvenciou okolo 20 000 Hz.

Slávny anglický fyzik D. Tyndall opisuje jednu zo svojich prechádzok s kamarátom takto: „Lúky na oboch stranách cesty sa hemžili hmyzom, ktorý podľa mojich uší napĺňal vzduch svojím ostrým bzučaním, no môj priateľ ho nepočul. čokoľvek z toho – hudba hmyzu preletela za hranice jeho sluchu.“ !

Hladiny hluku

Hlasitosť – úroveň energie vo zvuku – sa meria v decibeloch. Šepot sa rovná približne 15 dB, šelest hlasov v študentskej triede dosahuje približne 50 dB a hluk z ulice počas hustej premávky je približne 90 dB. Hluky nad 100 dB môžu byť pre ľudské ucho neznesiteľné. Hluky okolo 140 dB (napríklad zvuk štartujúceho prúdového lietadla) môžu byť pre ucho bolestivé a poškodiť ušný bubienok.

U väčšiny ľudí sa ostrosť sluchu s vekom znižuje. Vysvetľuje to skutočnosť, že ušné kosti strácajú svoju pôvodnú pohyblivosť, a preto sa vibrácie neprenášajú do vnútorného ucha. Okrem toho môžu ušné infekcie poškodiť bubienok a negatívne ovplyvniť fungovanie ossicles. Ak zaznamenáte akékoľvek problémy so sluchom, mali by ste sa okamžite poradiť s lekárom. Niektoré typy hluchoty sú spôsobené poškodením vnútorného ucha alebo sluchového nervu. Strata sluchu môže byť spôsobená aj neustálym vystavením hluku (napríklad v továrni) alebo náhlym a veľmi hlasným výbuchom zvuku. Pri používaní osobných stereo prehrávačov by ste mali byť veľmi opatrní, pretože nadmerná hlasitosť môže tiež spôsobiť hluchotu.

Prípustný hluk v priestoroch

V súvislosti s hladinami hluku je potrebné poznamenať, že takýto koncept nie je z hľadiska legislatívy efemérny a neregulovaný. Na Ukrajine teda stále platia hygienické normy pre povolený hluk v obytných a verejných budovách a v obytných štvrtiach, prijaté ešte v časoch ZSSR. Podľa tohto dokumentu nesmie hladina hluku v obytných priestoroch presiahnuť 40 dB cez deň a 30 dB v noci (od 22:00 do 8:00).

Často sa nesie hluk dôležitá informácia. Automobilový alebo motocyklový pretekár pozorne počúva zvuky, ktoré vydáva motor, podvozok a ďalšie časti pohybujúceho sa vozidla, pretože akýkoľvek cudzí hluk môže byť predzvesťou nehody. Hluk zohráva významnú úlohu v akustike, optike, počítačovej technike a medicíne.

čo je hluk? Chápe sa ako náhodné komplexné vibrácie rôzneho fyzikálneho charakteru.

Problém hluku je tu už dlho. Už v dávnych dobách spôsoboval zvuk kolies na dláždených uliciach mnohým nespavosť.

Alebo možno problém nastal ešte skôr, keď sa susedia v jaskyni začali hádať, pretože jeden z nich pri výrobe kamenného noža či sekery príliš hlasno búchal?

Znečistenie životného prostredia hlukom neustále narastá. Ak v roku 1948 pri prieskume obyvateľov veľkých miest odpovedalo 23 % opýtaných kladne na otázku, či im prekáža hluk v byte, tak v roku 1961 to bolo už 50 %. Za posledné desaťročie sa hladina hluku v mestách zvýšila 10- až 15-krát.

Hluk je typ zvuku, aj keď sa často nazýva „nežiaduci zvuk“. Zároveň sa podľa odborníkov odhaduje hlučnosť električky na 85-88 dB, trolejbusu - 71 dB, autobusu s výkonom motora viac ako 220 k. s. - 92 dB, menej ako 220 l. s. - 80-85 dB.

Vedci z Štátna univerzita Ohio zistil, že ľudia, ktorí sú pravidelne vystavovaní hlasitým zvukom, majú 1,5-krát vyššiu pravdepodobnosť vzniku akustickej neuromy ako ostatní.

Akustický neuróm je nezhubný nádor, ktorý spôsobuje stratu sluchu. Vedci vyšetrili 146 pacientov s neurómou akustiku a 564 zdravých ľudí. Všetkých sa ich pýtali, ako často sa stretávajú s hlasitými zvukmi o sile aspoň 80 decibelov (dopravný hluk). Dotazník zohľadňoval hluk spotrebičov, motorov, hudby, detský krik, hluk pri športových podujatiach, v baroch a reštauráciách. Účastníci štúdie boli tiež požiadaní, či používajú prostriedky na ochranu sluchu. Tí, ktorí pravidelne počúvali hlasnú hudbu, mali 2,5-násobne zvýšené riziko vzniku akustickej neuromy.

Pre tých, ktorí sú vystavení technickému hluku – 1,8-krát. Pre ľudí, ktorí pravidelne počúvajú krik detí, je hluk na štadiónoch, v reštauráciách či baroch 1,4-krát vyšší. Pri nosení chráničov sluchu nie je riziko vzniku akustickej neuromy väčšie ako u ľudí, ktorí nie sú hluku vôbec vystavení.

Vplyv akustického hluku na človeka

Vplyv akustického hluku na človeka je rôzny:

A. Škodlivý

Hluk vedie k rozvoju benígneho nádoru

Dlhodobý hluk nepriaznivo ovplyvňuje orgán sluchu, naťahuje ušný bubienok, čím znižuje citlivosť na zvuk. Vedie k narušeniu činnosti srdca a pečene, k vyčerpaniu a prepätiu nervových buniek. Zvuky a zvuky vysokej sily ovplyvňujú načúvací prístroj, nervové centrá a môžu spôsobiť bolesť a šok. Takto funguje hluková záťaž.

Umelé, človekom spôsobené zvuky. Negatívne ovplyvňujú nervový systém človeka. Jedným z najškodlivejších mestských zvukov je hluk motorových vozidiel na hlavných diaľniciach. Dráždi nervový systém, takže človeka trápi úzkosť a cíti sa unavený.

B. Priaznivé

Medzi užitočné zvuky patrí šum lístia. Špliechanie vĺn pôsobí na našu psychiku upokojujúco. Tiché šuchotanie lístia, zurčanie potoka, ľahké žblnkotanie vody a zvuk príboja sú človeku vždy príjemné. Upokojujú ho a odbúravajú stres.

C. Liečivý

Terapeutický účinok na človeka pomocou zvukov prírody vznikol medzi lekármi a biofyzikmi, ktorí pracovali s astronautmi už na začiatku 80. rokov dvadsiateho storočia. V psychoterapeutickej praxi sa pri liečbe využívajú prírodné zvuky rôzne choroby ako pomoc. Psychoterapeuti využívajú aj tzv. biely šum"Je to druh syčania, nejasne pripomínajúci zvuk vĺn bez špliechania vody. Lekári veria, že „biely šum“ upokojuje a uspáva.

Vplyv hluku na ľudský organizmus

Ale sú to len sluchové orgány, ktoré sú ovplyvnené hlukom?

Študenti sa vyzývajú, aby to zistili prečítaním nasledujúcich výrokov.

1. Hluk spôsobuje predčasné starnutie. V tridsiatich prípadoch zo sto hluk znižuje dĺžku života ľudí v Hlavné mestá na 8-12 rokov.

2. Každá tretia žena a každý štvrtý muž trpí neurózami spôsobenými o zvýšená hladina hluk.

3. Choroby ako gastritída, žalúdočné a črevné vredy sa najčastejšie vyskytujú u ľudí žijúcich a pracujúcich v hlučnom prostredí. Pre popových hudobníkov sú žalúdočné vredy chorobou z povolania.

4. Dostatočne silný hluk po 1 minúte môže spôsobiť zmeny v elektrickej aktivite mozgu, ktorá sa stáva podobnou elektrickej aktivite mozgu u pacientov s epilepsiou.

5. Hluk tlmí nervový systém, najmä keď sa opakuje.

6. Pod vplyvom hluku dochádza k trvalému poklesu frekvencie a hĺbky dýchania. Niekedy sa objaví srdcová arytmia a hypertenzia.

7. Pod vplyvom hluku, sacharidov, tukov, bielkovín, metabolizmus soli látok, čo sa prejavuje zmenami biochemické zloženie krvi (zníženie hladiny cukru v krvi).

Nadmerný hluk (nad 80 dB) ovplyvňuje nielen sluchové orgány, ale aj iné orgány a sústavy (obehový, tráviaci, nervový a pod.), narúšajú sa životne dôležité procesy, začína prevládať energetický metabolizmus nad metabolizmom plastov, čo vedie k predčasnému starnutiu tela.

PROBLÉM S HLUKOM

Veľké mesto vždy sprevádza hluk z dopravy. Za posledných 25-30 rokov sa vo veľkých mestách po celom svete hluk zvýšil o 12-15 dB (t.j. hlasitosť hluku sa zvýšila 3-4 krát). Ak je v meste letisko, ako je to v Moskve, Washingtone, Omsku a mnohých ďalších mestách, vedie to k viacnásobnému prekročeniu maximálnej prípustnej úrovne zvukových podnetov.

Napriek tomu je cestná doprava hlavným zdrojom hluku v meste. Práve tá spôsobuje na hlavných uliciach miest hluk až 95 dB na stupnici zvukomeru. Hladina hluku v obytných miestnostiach so zatvorenými oknami smerom na diaľnicu je len o 10-15 dB nižšia ako na ulici.

Hluk auta závisí od mnohých dôvodov: od značky auta, jeho prevádzkyschopnosti, rýchlosti, kvality povrchu vozovky, výkonu motora atď. Hluk motora sa prudko zvyšuje pri štartovaní a zahrievaní. Keď sa vozidlo pohybuje prvou rýchlosťou (do 40 km/h), hluk motora je 2-krát vyšší ako hluk, ktorý vytvára pri druhej rýchlosti. Keď auto prudko zabrzdí, výrazne sa zvýši aj hluk.

Bola odhalená závislosť stavu ľudského tela od úrovne hluku prostredia. Boli zaznamenané určité zmeny vo funkčnom stave centrálneho nervového a kardiovaskulárneho systému spôsobené hlukom. Koronárne srdcové choroby, hypertenzia a zvýšená hladina cholesterolu v krvi sú bežnejšie u ľudí žijúcich v hlučných oblastiach. Hluk výrazne narúša spánok, znižuje jeho trvanie a hĺbku. Čas potrebný na zaspávanie sa predĺži o hodinu aj viac a po prebudení sa ľudia cítia unavení a bolí ich hlava. To všetko sa časom mení na chronickú únavu, oslabuje imunitný systém, prispieva k vzniku chorôb, znižuje výkonnosť.

V súčasnosti sa verí, že hluk môže skrátiť dĺžku života človeka takmer o 10 rokov. Duševne chorých ľudí vďaka pribúdajúcim zvukovým podnetom pribúda, hluk pôsobí obzvlášť silno na ženy. Vo všeobecnosti sa v mestách zvýšil počet nedoslýchavých ľudí, najčastejším javom sa stali bolesti hlavy a zvýšená podráždenosť.

HLUKOVÁ ZÁŤAŽ

Zvuk a silný hluk ovplyvňujú načúvací prístroj, nervové centrá a môžu spôsobiť bolesť a šok. Takto funguje hluková záťaž. Tiché šuchotanie lístia, zurčanie potoka, vtáčie hlasy, ľahké žblnkotanie vody a zvuk príboja sú človeku vždy príjemné. Upokojujú ho a odbúravajú stres. Používa sa v zdravotníckych zariadeniach, v miestnostiach psychologickej pomoci. Prirodzené zvuky prírody sú čoraz zriedkavejšie, úplne miznú alebo sú prehlušené hlukom priemyslu, dopravy a iných.

Dlhodobý hluk nepriaznivo ovplyvňuje sluchový orgán, znižuje citlivosť na zvuk. Vedie k narušeniu činnosti srdca a pečene, k vyčerpaniu a prepätiu nervových buniek. Oslabené bunky nervového systému nedokážu dostatočne koordinovať prácu rôznych systémov tela. Tu vznikajú poruchy v ich činnosti.

Už vieme, že hluk 150 dB je pre človeka škodlivý. Nie nadarmo sa v stredoveku popravovalo pod zvonom. Hukot zvonov trápil a pomaly zabíjal.

Každý človek vníma hluk inak. Veľa závisí od veku, temperamentu, zdravia a podmienok prostredia. Hluk má akumulačný účinok, to znamená, že akustické dráždenia, ktoré sa hromadia v tele, stále viac utláčajú nervový systém. Hluk má obzvlášť škodlivý vplyv na neuropsychickú aktivitu tela.

Hluky spôsobujú funkčné poruchy kardiovaskulárneho systému; má škodlivý účinok na vizuálne a vestibulárne analyzátory; znížiť reflexnú aktivitu, ktorá často spôsobuje nehody a zranenia.

Hluk je zákerný, jeho škodlivé účinky na organizmus sa vyskytujú neviditeľne, nepostrehnuteľne, poškodenie organizmu nie je okamžite zistené. Ľudské telo je navyše voči hluku prakticky bezbranné.

Čoraz častejšie lekári hovoria o chorobe z hluku, ktorá postihuje predovšetkým sluch a nervový systém. Zdrojom hluku môže byť priemyselný podnik alebo doprava. Ťažké sklápače a električky produkujú obzvlášť silný hluk. Hluk ovplyvňuje nervový systém človeka, a preto sa v mestách a podnikoch prijímajú opatrenia na ochranu pred hlukom. Železničné a električkové trate a cesty, po ktorých prechádza nákladná doprava, je potrebné presunúť z centrálnych častí miest do riedko osídlených oblastí a okolo nich vytvoriť zelené plochy, ktoré dobre pohlcujú hluk. Lietadlá by nemali lietať nad mestami.

ZVUKOVÉ IZOLOVANIE

Zvuková izolácia pomáha predchádzať škodlivým účinkom hluku

Zníženie hladiny hluku sa dosahuje stavebnými a akustickými opatreniami. Vo vonkajších plášťoch budov majú okná a balkónové dvere výrazne menšiu zvukovú izoláciu ako samotná stena.

Stupeň protihlukovej ochrany budov určujú predovšetkým prípustné hlukové normy pre priestory na daný účel.

BOJUJTE S AKUSTICKÝM HLUKOM

Akustické laboratórium MNIIP vypracúva v rámci projektovej dokumentácie sekcie „Akustická ekológia“. Realizujú sa projekty na odhlučnenie priestorov, protihlukovú kontrolu, výpočty protihlukových systémov a akustické merania. Hoci v bežných miestnostiach ľudia stále viac chcú akustický komfort - dobrú ochranu pred hlukom, zrozumiteľná reč a absencia tzv akustické fantómy – negatívne zvukové obrazy tvorené niekt. V dizajnoch určených na dodatočný boj s decibelmi sa striedajú najmenej dve vrstvy - „tvrdé“ (sadrokartón, sadrokartón).Akustický dizajn by mal tiež zaberať skromný priestor vo vnútri. Na boj proti akustickému hluku sa používa frekvenčné filtrovanie.

MESTO A ZELENÉ MIESTA

Ak chránite svoj domov pred hlukom stromov, bude užitočné vedieť, že zvuky nie sú absorbované listami. Pri náraze do kmeňa sa zvukové vlny zlomia a smerujú dolu do pôdy, kde sú absorbované. Smrek je považovaný za najlepšieho strážcu ticha. Dokonca aj pozdĺž najrušnejšej diaľnice môžete žiť v pokoji, ak si svoj dom ochránite radom zelených jedlí. A bolo by pekné zasadiť gaštany v blízkosti. Jeden dospelý gaštan vyčistí od výfukových plynov áut priestor vysoký až 10 m, široký až 20 m a dlhý až 100 m. Navyše, na rozdiel od mnohých iných stromov, gaštan rozkladá toxické plyny takmer bez poškodenia jeho „zdravia. “

Význam parkových úprav mestských ulíc je veľký - hustá výsadba kríkov a lesných pásov chráni pred hlukom, znižuje ho o 10-12 dB (decibelov), znižuje koncentráciu škodlivých častíc vo vzduchu zo 100 na 25%, znižuje rýchlosť vetra od 10 až 2 m/s, znížiť koncentráciu plynov z áut až o 15 % na jednotku objemu vzduchu, vzduch zvlhčiť, znížiť jeho teplotu, t.j. urobiť ho prijateľnejším na dýchanie.

Zelené plochy tiež pohlcujú zvuk, čím sú stromy vyššie a čím je ich výsadba hustejšia, tým menej zvuku je počuť.

Zelené plochy v kombinácii s trávnikmi a kvetinovými záhonmi priaznivo pôsobia na ľudskú psychiku, upokojujú zrak a nervový systém, sú zdrojom inšpirácie a zvyšujú výkonnosť ľudí. Najväčšie umelecké a literárne diela, objavy vedcov, vznikli pod blahodarným vplyvom prírody. Tak vznikli najväčšie hudobné výtvory Beethovena, Čajkovského, Straussa a iných skladateľov, obrazy úžasných ruských krajinárov Šiškina, Levitana a diela ruských a sovietskych spisovateľov. Nie je náhoda, že sibírske vedecké centrum bolo založené medzi zelenými plochami Priobského lesa. Tu, v tieni mestského hluku a obklopení zeleňou, naši sibírski vedci úspešne vykonávajú svoj výskum.

Zelenosť miest ako Moskva a Kyjev je vysoká; v poslednom menovanom pripadá napríklad 200-krát viac výsadieb na obyvateľa ako v Tokiu. V hlavnom meste Japonska bola za 50 rokov (1920-1970) zničená asi polovica všetkých zelených plôch nachádzajúcich sa v okruhu desiatich kilometrov od centra. V Spojených štátoch sa za posledných päť rokov stratilo takmer 10-tisíc hektárov centrálnych mestských parkov.

← Hluk má škodlivý vplyv na zdravie človeka, predovšetkým zhoršením sluchu a stavom nervového a kardiovaskulárneho systému.

← Hluk je možné merať pomocou špeciálnych prístrojov – zvukomerov.

← Je potrebné bojovať proti škodlivým účinkom hluku kontrolou hladiny hluku, ako aj používaním špeciálnych opatrení na zníženie hladiny hluku.

GBUNOSH č. 000

Kolpinsky okres

St. Petersburg

Kreatívny hudobný projekt

Téma: Výroba hudobného nástroja

„Zvuk dažďa“ v ruských tradíciách

Ďalším nástrojom obľúbeným u exotických fajnšmekrov je djembe, západoafrický bubon pohárového tvaru s otvoreným dnom a širokým vrchom pokrytým blanou z kozej kože. Verí sa, že djembe má troch duchov: strom, zviera a pána. Vo všeobecnosti z hľadiska fyziky je základom hudobného nástroja rezonátor (stĺpec vzduchu, struna, oscilačný obvod alebo niečo iné schopné ukladať energiu vo forme vibrácií). Nástroj tak môže prenášať širokú škálu jemných vibrácií, vrátane emocionálnych. Preto sa hovorí, že v nástroji žije duša stromu (príroda), remeselník a hudobník. Pri hre je nástroj schopný uvoľniť uloženú pozitívnu energiu do okolitého sveta. V súčasnosti je djembe jedným z najobľúbenejších nezvyčajných suvenírov používaných pri dekorácii interiérov v etnickom štýle.

Japonci majú rozšírené hudobné zariadenie suikinkutsu („jaskyňa vodného koto“). Zvyčajne sa inštaluje vedľa umývadla v záhradách, kde sa tradične pije čaj. Keď si hostia umývajú ruky, zo zeme sa vynárajú melodické zvuky, ktoré prinášajú potešenie a upokojenie a naladia ich na filozofickú náladu. Tajomstvo je v obrátenom džbáne zakopanom v zemi a naplnenom rôznymi kameňmi: prístroj je tak jemne vyladený, že rezonancia z vody dopadajúcej na dno pripomína zvonenie zvonov.

A, samozrejme, nemôžeme nepripomenúť originálne suveníry, ktoré sa u nás už udomácnili - hudobné prívesky (vánok, dychová hudba), ktoré sa objavovali ako bicie hudobné nástroje. Ide o zhluk malých predmetov, ktoré vytvárajú zvonkohru, keď fúka vietor. Pri ich výrobe sa používajú tvrdé zvonivé materiály: sklo, plast, drevo, kov, kamienky, mušle. Zvuk závisí aj od dĺžky a šírky prvkov. Vo Feng Shui (v preklade „vietor-voda“) existuje celý systém na výber správneho zvuku pre zavesenie. Vánok je nielen efektným dekoratívnym prvkom, ale aj účinným prostriedkom proti stresu.

Pre moderného človeka je ťažké zostať v súlade s prírodou, takže jeho záujem o etnický starovek nevysychá. Umiestnenie ezoterických hudobných nástrojov do moderného interiéru je príležitosťou na vytvorenie zvukových vibrácií, ktoré blahodarne pôsobia na dušu i telo, upokojujú, potláčajú agresivitu, čistia myseľ (starí ľudia verili, že zvuk hrkálky odháňa preč. zlí duchovia – zbavuje človeka zlých myšlienok).

Pôvod hudobného nástroja „The Sound of Rain“ sa v rôznych literárnych a internetových zdrojoch interpretuje rôzne. Autori najčastejšie spomínajú Peru a Čile.

Dažďová palica, dažďová palica, dažďová flauta, dažďová palica, dažďový strom, dažďová palica – to všetko sú jej názvy. Starovekí Aztékovia nám ho nechali ako suvenír, s jeho pomocou sa snažili vyvolať dážď v suchých obdobiach.

Spočiatku vezmite kmeň dlhého kaktusu, ktorý bol predtým vysušený na slnku. Ihly kaktusu boli špirálovito zapichnuté do kmeňa a semená boli nasypané dovnútra. Náplň nalievajúca sa do suda vydáva šušťanie, pripomínajúce zvuk dažďa, a preto tento nástroj v dávnych dobách používali Indiáni pri šamanských rituáloch.

Následne sa dažďový strom predával v Amerike ako suvenír, no zvuk nástroja stále priťahoval pozornosť hudobníkov a nástroj sa začal používať v etnickej a ľudovej hudbe.

Pri hre na dažďový strom umelci používajú niekoľko základných techník hry. Najčastejšie sa dažďový strom pomaly prevracia vo vertikálnej rovine. Výplň sa pohybuje cez priečky a vydáva zvuk podobný zvuku dažďa. Zmenou uhla sklonu nástroja a rýchlosti otáčania môžete meniť charakter zvuku, dážďový strom môžete otáčať len okolo jeho osi, jednoducho ním trasiete ako trepačkou a vytvárate rytmus melódie .

2. ČASŤ

Prešli stáročia, ale technológia výroby dažďového stromu sa nezmenila, hoci na výrobu nástroja boli použité rôzne materiály. V dnešnej dobe je korpus vyrobený z dreva, plastu, kartónu. Ako priečky sa používajú aj vhodné predmety v tvare ihly ako špáradlá alebo klince. Ako výplň sú vhodné nielen kaktusové semienka, ale aj zrnká, korálky, kamienky a iné drobné predmety, ktoré výrazne spestrili zvuk nástroja. Každý dažďový strom znie individuálne, pretože zvuk závisí od: aká je dĺžka tela, jeho priemer, frekvencia priečok a strmosť špirály, pozdĺž ktorej sú umiestnené, aký je objem sypkého plniva a jeho materiálu .

Žijem v Rusku a výrobná technológia vyrobená z kaktusu alebo bambusu nie je vhodná pre môj hudobný nástroj. Tiež si myslím, že takýto nástroj by mal byť zdobený symbolmi a znakmi ruského pôvodu. Napríklad veľmi zaujímavý obraz Mezen, ktorý je symbolický a nesie v sebe zašifrovaný význam o prírodných javoch a svetovom poriadku. Tu je to, čo som zistil:

Maľba Mezen je jedným z najstarších ruských umeleckých remesiel. Ľudoví umelci ním zdobili väčšinu domácich potrieb, ktoré sprevádzali človeka od narodenia až po starobu, prinášali do života radosť a krásu. Zaujal veľké miesto v dizajne fasád a interiérov chát. Ako väčšina iných ľudových remesiel, aj tento obraz dostal svoje meno podľa oblasti, v ktorej vznikol. Rieka Mezen sa nachádza v oblasti Archangelsk, medzi dvoma najväčšími riekami severnej Európy, Severnou Dvinou a Pečorou, na hranici tajgy a tundry.

https://pandia.ru/text/78/108/images/image006_8.jpg" alt=" Mezen maľba. Symbolika vzoru. Prvky ornamentu" width="263" height="500">!}

Zem. Rovná čiara môže znamenať nebeskú aj pozemskú nebeskú klenbu, ale nenechajte sa zmiasť touto nejednoznačnosťou. Podľa ich umiestnenia v kompozícii (hore - dole) môžete vždy správne určiť ich význam. V mnohých mýtoch o stvorení sveta bol prvý človek stvorený z prachu zeme, špiny a hliny. Materstvo a ochrana, symbol plodnosti a každodenný chlieb – to je pre ľudí zem. Graficky je Zem často znázornená ako štvorec.

Voda. Nebeský dizajn nie je o nič menej zaujímavý. Nebeské vody sú uložené v visiacich oblakoch alebo sa rozlievajú na zem v šikmých dažďoch a dažde môžu byť sprevádzané vetrom alebo krupobitím. Ozdoby v šikmom pruhu najviac odrážajú takéto obrázky prírodných javov.

Vlnité línie vodného živlu sú v ornamentoch Mezen hojne zastúpené. Určite sprevádzajú všetky rovné línie ornamentov a sú tiež trvalými atribútmi vodného vtáctva.

Vietor, vzduch. Početné krátke ťahy roztrúsené v Mezenovej maľbe na ornamentoch alebo vedľa hlavných postáv s najväčšou pravdepodobnosťou znamenajú vzduch, vietor - jeden z primárnych prvkov prírody. Poetický obraz oživeného ducha, ktorého vplyv je vidieť a počuť, ale sám zostáva neviditeľný. Vietor, vzduch a dych spolu v mystickej symbolike úzko súvisia. Genezis začína Duchom Božím. Letel ako vietor nad priepasťou pred stvorením sveta.

Okrem duchovného aspektu tohto symbolu sú špecifické vetry často interpretované ako násilné a nepredvídateľné sily. Verilo sa, že démoni lietajú v zúrivom vetre, ktorý prenáša zlo a choroby. Ako každý iný živel, aj vietor môže priniesť skazu, no ľudia ho potrebujú aj ako mocnú tvorivú silu. Nie nadarmo majstri Mezen radi zobrazujú zapriahnuté prvky. Ich nárazy vetra sú často „navlečené“ na prekrížených rovných čiarach, čo je veľmi podobné veternému mlynu („Zachytené vo vetre,“ hovoria deti).

Oheň. Božská energia, očista, odhalenie, premena, inšpirácia, ctižiadostivosť, pokušenie, vášeň, je silný a aktívny prvok, symbolizujúci tvorivé aj deštruktívne sily. Starovekí ľudia považovali oheň za živého tvora, ktorý sa živí, rastie, umiera a potom sa znovu rodí – znaky, ktoré naznačujú, že oheň je pozemským stelesnením slnka, takže zdieľal veľkú časť slnečnej symboliky. Obrazovo povedané, všetko, čo má tendenciu ku kruhu, nám pripomína slnko a oheň. Ako sa domnieva akademik B. Rybakov, motív špirály vznikol v mytológii poľnohospodárskych kmeňov ako symbolický pohyb slnka pozdĺž nebeská klenba. V maľbe Mezen sú špirály roztrúsené všade: sú uzavreté v rámci početných ozdôb a krútia sa v hojnosti okolo nebeských koní a jeleňov.

Samotná špirála nesie ďalšie symbolické významy. Špirálovité tvary sa v prírode vyskytujú veľmi často, od galaxií po víry a tornáda, od lastúr mäkkýšov až po vzory na ľudských prstoch. V umení je špirála jedným z najbežnejších dekoratívnych vzorov. Nejednoznačnosť symbolov v špirálových vzoroch je veľká a ich použitie je skôr mimovoľné ako vedomé. Stlačená špirálová pružina je symbolom skrytej sily, gule energie. Špirála, spájajúca tvar kruhu a hybnosť pohybu, je zároveň symbolom času, cyklických rytmov ročných období. Dvojité špirály symbolizujú rovnováhu protikladov, harmóniu (ako taoistické znamenie jin-jang). Protichodné sily, zreteľne prítomné vo víroch, tornádach a plameňoch, pripomínajú stúpajúcu, klesajúcu alebo rotujúcu energiu („vírivku“), ktorá riadi Kozmos. Vzostupná špirála je mužské znamenie, zostupná špirála ženské znamenie, vďaka čomu je dvojitá špirála aj symbolom plodnosti a pôrodu.

Zaujímavé a krásne sú staroveké znaky plodnosti – symboly hojnosti.

Kdekoľvek boli umiestnené a všade boli na svojom mieste! Ak na dvere stodoly zavesíte zhikovinu (kryt na kľúčovú dierku) tohto tvaru, znamená to priať si, aby bola plná dobrôt. Ak na spodok lyžice nakreslíte znak hojnosti, znamená to prianie, aby nikdy nebol hlad. Ak na leme svadobnej košele - prajeme novomanželom veľkú plnú rodinu. Znak plodnosti nájdeme na starovekých kultových figúrkach zobrazujúcich mladé tehotné ženy, ktoré boli umiestnené tam, kde je dieťa nastávajúcej matky. Takmer všetky ozdoby Mezen sú tak či onak spojené s témou plodnosti a hojnosti. Zobrazujú zorané polia, semená, korene, kvety a ovocie v hojnosti a rozmanitosti. Ozdoba môže byť postavená v dvoch radoch a potom sú prvky v nej usporiadané do šachovnicového vzoru. Dôležitým symbolom bol diamant, obdarený mnohými význammi. Najčastejšie bol kosoštvorec symbolom plodnosti, znovuzrodenia života a reťaz kosoštvorcov znamenala rodokmeň života. Na jednom z kolovrátkov Mezen sme mohli vidieť napoly vymazaný obraz práve takéhoto jedinečného stromu.

Praktická časť

Začiatok formulára

Výroba hudobného nástroja"Zvuky dažďa"

kotúč"> sušený kmeň boľševníka s dutým kmeňom dlhým aspoň 50 cm a priemerom aspoň 3 cm špáradlá obilniny (pohánka, hrach, proso) hrubý papierový vrkoč alebo silno niť nožnice, kefy kvaš lak na nábytok

Pracovný plán:

1. V určitej vzdialenosti od okraja kmeňa prepichnite jeho stenu špáradlom.

2. Vložte špáradlo úplne do protiľahlej steny, v malej vzdialenosti a trochu nižšie vložte ďalšie. Mali by byť usporiadané v špirále pozdĺž stĺpika.

3. Pomocou nožníc odstrihneme prečnievajúce konce špáradiel.

4. Špirála musí prebiehať pozdĺž celého stĺpa: potom sa v nej vytvorí bariéra ako točité schodisko.

5. Jeden koniec zakryte hrubým papierom a zaistite ho vrkočom alebo niťou.

6. Do suda nasypte trochu obilia a rukou zakryte neutesnený koniec a skontrolujte, aký zvuk zaznie. Malé zrná (proso) vydajú nepretržitý zvuk. Veľké (pohánka, hrášok) - viac trhané.

7. Keď vyberiete zvuk, zakryte druhý koniec hrubým papierom.

8. Kmeň boľševníka natrieme červeným gvašom a necháme zaschnúť.

9. Čiernym gvašom naneste symbolické vzory dažďa a slnka z maľby Mezen.

10. Výsledný produkt natrieme čírym lakom na nábytok a necháme zaschnúť.

11. Hudobný nástroj “The Sound of Rain” je pripravený, užite si ho.

Thesaurus

Aztékovia (asteki) (samo identifikovaný) mēxihcah) - Indiáni v strednom Mexiku. Počet viac ako 1,5 milióna ľudí. Aztécka civilizácia (XIV-XVI storočia) mala bohatú mytológiu a kultúrne dedičstvo. Hlavným mestom Aztéckej ríše bolo mesto Tenochtitlan ležiace pri jazere Texcoco (španielčina). Texcoco), kde sa teraz nachádza mesto Mexiko.

Šaman- podľa náboženského presvedčenia človek obdarený zvláštnymi schopnosťami komunikovať s duchmi a nadprirodzenými silami, vstupujúci do extatického stavu a tiež liečiť choroby.

Trance(z fr. transir- otupený) - množstvo zmenených stavov vedomia (ASC), ako aj funkčný stav psychiky, ktorý spája a sprostredkúva vedomé a nevedomé duševné fungovanie človeka, v ktorom podľa niektorých kognitívne vedecky orientovaných interpretácií, mení sa miera vedomej účasti na spracovaní informácií.

Trance(Angličtina) tranz počúvať)) je štýl elektronickej tanečnej hudby, ktorý sa vyvinul v 90. rokoch. Charakteristickými znakmi štýlu sú: tempo od 128 do 145 úderov za minútu, prítomnosť opakujúcich sa melódií, fráz a hudobných foriem.

Štýl pravdepodobne pochádza z fúzie techna, housu a ambientu. Trance dostal svoje meno vďaka svojim opakujúcim sa, jemne sa meniacim basom a rytmickým melódiám, ktoré poslucháča privádzajú do stavu podobného tranzu. Pretože z väčšej časti Trance sa hrá v kluboch a možno ho považovať za formu klubovej hudby. Trance je však príliš všestranný, pestrý štýl hudby. Nemusí byť ani elektronický, teda vykonávaný výlučne skutočnými, skutočnými nástrojmi, v reálnom čase.

Mama pre mňa našla informácie v týchto knihách.

 Úvod do etnickej psychológie: - Petrohrad, LKI, 2010 - 160 s.

 Dejiny domáceho a svetového psychologického myslenia. Oceňujte minulosť, milujte prítomnosť, verte v budúcnosť: Redakcia, - Moskva, Ústav psychológie Ruskej akadémie vied, 2010 - 784 s.

 Základy etnická psychológia: - Moskva, Reč, 2003 - 464 s.

 Populárna etnopsychológia: -Kuznichnaja - Moskva, Harvest, 2004 - 384 s.

18. februára 2016

Svet domácej zábavy je dosť pestrý a môže zahŕňať: sledovanie filmov na dobrom systéme domáceho kina; vzrušujúce a vzrušujúce hranie alebo počúvanie hudby. Spravidla si v tejto oblasti každý nájde to svoje, prípadne skombinuje všetko naraz. Ale bez ohľadu na ciele človeka pri organizovaní voľného času a do akéhokoľvek extrému, všetky tieto prepojenia sú pevne spojené jedným jednoduchým a zrozumiteľným slovom - „zvuk“. Skutočne, vo všetkých vyššie uvedených prípadoch nás bude viesť zvuk. Táto otázka však nie je taká jednoduchá a triviálna, najmä v prípadoch, keď existuje túžba dosiahnuť vysokokvalitný zvuk v miestnosti alebo v iných podmienkach. Na to nie je vždy potrebné kupovať drahé hi-fi alebo hi-end komponenty (aj keď to bude veľmi užitočné), ale postačia dobré znalosti fyzikálnej teórie, ktoré môžu eliminovať väčšinu problémov, ktoré nastanú pre každého. ktorý si kladie za cieľ získať kvalitný hlasový prejav.

Ďalej sa budeme zaoberať teóriou zvuku a akustiky z hľadiska fyziky. V tomto prípade sa to pokúsim čo najviac sprístupniť pochopeniu každého človeka, ktorý možno ani zďaleka nepozná fyzikálne zákony či vzorce, no napriek tomu vášnivo sníva o realizácii sna o vytvorení dokonalého akustického systému. Neodvažujem sa tvrdiť, že na to, aby ste v tejto oblasti dosiahli dobré výsledky doma (alebo napríklad v aute), musíte tieto teórie dôkladne poznať, ale pochopenie základov vám umožní vyhnúť sa mnohým hlúpym a absurdným chybám. , a tiež vám umožní dosiahnuť maximálny zvukový efekt zo systému akejkoľvek úrovne.

Všeobecná teória zvuku a hudobná terminológia

Čo je to zvuk? Toto je vnem, ktorý vníma sluchový orgán "ucho"(samotný jav existuje bez účasti „ucha“ v procese, ale je to ľahšie pochopiteľné), ku ktorému dochádza, keď je ušný bubienok vzrušený zvukovou vlnou. Ucho v tomto prípade funguje ako „prijímač“ zvukových vĺn rôznych frekvencií.
Zvuková vlna ide v podstate o sekvenčný rad zhutňovania a vypúšťania média (za normálnych podmienok najčastejšie vzduchového média) rôznych frekvencií. Charakter zvukových vĺn je oscilačný, spôsobený a produkovaný vibráciou akéhokoľvek telesa. Vznik a šírenie klasickej zvukovej vlny je možné v troch elastických prostrediach: plynnom, kvapalnom a pevnom. Keď sa v jednom z týchto typov priestoru vyskytne zvuková vlna, v samotnom médiu sa nevyhnutne vyskytnú určité zmeny, napríklad zmena hustoty alebo tlaku vzduchu, pohyb častíc vzdušnej hmoty atď.

Pretože zvuková vlna má oscilačnú povahu, má takú charakteristiku, ako je frekvencia. Frekvencia merané v hertzoch (na počesť nemeckého fyzika Heinricha Rudolfa Hertza) a označuje počet oscilácií za časové obdobie rovnajúce sa jednej sekunde. Tie. napríklad frekvencia 20 Hz označuje cyklus 20 oscilácií za jednu sekundu. Od frekvencie zvuku závisí aj subjektívne poňatie jeho výšky. Čím viac zvukových vibrácií sa vyskytne za sekundu, tým „vyšší“ sa zvuk objaví. Zvuková vlna má aj ďalšiu dôležitú charakteristiku, ktorá má názov - vlnová dĺžka. Vlnová dĺžka Je zvykom brať do úvahy vzdialenosť, ktorú zvuk určitej frekvencie prekoná za čas rovnajúci sa jednej sekunde. Napríklad vlnová dĺžka najnižšieho zvuku v ľudskom počuteľnom rozsahu pri frekvencii 20 Hz je 16,5 metra a vlnová dĺžka najvyššieho zvuku pri frekvencii 20 000 Hz je 1,7 centimetra.

Ľudské ucho je konštruované tak, že je schopné vnímať vlny len v obmedzenom rozsahu, približne 20 Hz - 20 000 Hz (v závislosti od vlastností konkrétneho človeka, niekto je schopný počuť trochu viac, niekto menej) . To teda neznamená, že zvuky pod alebo nad týmito frekvenciami neexistujú, ľudské ucho ich jednoducho nevníma a presahuje počuteľný rozsah. Zvuk nad počuteľný rozsah je tzv ultrazvuk, nazýva sa zvuk pod počuteľným rozsahom infrazvuk. Niektoré zvieratá sú schopné vnímať ultra a infra zvuky, niektoré dokonca využívajú tento rozsah na orientáciu v priestore (netopiere, delfíny). Ak zvuk prechádza cez médium, ktoré nie je v priamom kontakte s ľudským sluchovým orgánom, potom takýto zvuk nemusí byť počuť alebo môže byť následne značne oslabený.

V hudobnej terminológii zvuku existujú také dôležité označenia ako oktáva, tón a podtón zvuku. Oktáva znamená interval, v ktorom je pomer frekvencií medzi zvukmi 1 ku 2. Oktáva je zvyčajne sluchom veľmi dobre rozlíšiteľná, zatiaľ čo zvuky v tomto intervale si môžu byť navzájom veľmi podobné. Oktávou možno nazvať aj zvuk, ktorý v rovnakom časovom úseku vibruje dvakrát viac ako iný zvuk. Napríklad frekvencia 800 Hz nie je nič iné ako vyššia oktáva 400 Hz a frekvencia 400 Hz je zase ďalšia oktáva zvuku s frekvenciou 200 Hz. Oktáva sa zase skladá z tónov a presahov. Premenlivé vibrácie v harmonickej zvukovej vlne rovnakej frekvencie vníma ľudské ucho ako hudobný tón. Vysokofrekvenčné vibrácie možno interpretovať ako vysoké zvuky, zatiaľ čo nízkofrekvenčné vibrácie možno interpretovať ako nízkofrekvenčné zvuky. Ľudské ucho je schopné zreteľne rozlíšiť zvuky s rozdielom jedného tónu (v rozsahu až 4000 Hz). Napriek tomu hudba používa extrémne malý počet tónov. Je to vysvetlené úvahami o princípe harmonickej súzvuku, všetko je založené na princípe oktáv.

Uvažujme o teórii hudobných tónov na príklade struny napnutej určitým spôsobom. Takáto struna sa v závislosti od napínacej sily „naladí“ na jednu konkrétnu frekvenciu. Keď je táto struna vystavená niečomu s jednou špecifickou silou, čo spôsobí jej vibráciu, bude dôsledne pozorovaný jeden špecifický tón zvuku a budeme počuť požadovanú frekvenciu ladenia. Tento zvuk sa nazýva základný tón. Frekvencia tónu „A“ prvej oktávy je oficiálne akceptovaná ako základný tón v hudobnom poli, rovná sa 440 Hz. Väčšina hudobných nástrojov však nikdy sama nereprodukuje čisté základné tóny, nevyhnutne ich sprevádzajú podtóny tzv podtóny. Tu je vhodné pripomenúť dôležitú definíciu hudobnej akustiky, pojem zvukový timbre. Timbre- to je vlastnosť hudobných zvukov, ktorá dáva hudobným nástrojom a hlasom ich jedinečnú, rozpoznateľnú špecifickosť zvuku, a to aj pri porovnávaní zvukov rovnakej výšky a hlasitosti. Zafarbenie každého hudobného nástroja závisí od rozloženia zvukovej energie medzi podtóny v momente, keď sa zvuk objaví.

Alikvoty tvoria špecifické zafarbenie základného tónu, pomocou ktorého vieme jednoducho identifikovať a rozoznať konkrétny nástroj, ako aj jasne odlíšiť jeho zvuk od iného nástroja. Existujú dva typy podtónov: harmonické a neharmonické. Harmonické podtóny podľa definície sú násobky základnej frekvencie. Naopak, ak podtóny nie sú násobky a citeľne sa odchyľujú od hodnôt, tak sa volajú neharmonické. V hudbe je prevádzka s viacerými podtónmi prakticky vylúčená, preto sa tento výraz redukuje na pojem „podtón“, čo znamená harmonický. Pri niektorých nástrojoch, napríklad pri klavíri, sa základný tón ani nestihne sformovať, v krátkom čase sa zvuková energia podtónov zvýši a potom rovnako rýchlo ubúda. Mnoho nástrojov vytvára to, čo sa nazýva efekt „prechodového tónu“, kde je energia určitých podtónov najvyššia v určitom časovom bode, zvyčajne na úplnom začiatku, ale potom sa náhle zmení a prejde k iným podtónom. Frekvenčný rozsah každého nástroja možno posudzovať samostatne a je zvyčajne obmedzený na základné frekvencie, ktoré je daný konkrétny nástroj schopný produkovať.

V teórii zvuku existuje aj taký pojem ako HLUČNÝ HLUK. Hluk- ide o akýkoľvek zvuk, ktorý vzniká kombináciou zdrojov, ktoré sú navzájom nekonzistentné. Každý pozná zvuk listov stromov, ktoré sa hojdajú vetrom atď.

Čo určuje hlasitosť zvuku? Je zrejmé, že takýto jav priamo závisí od množstva energie prenášanej zvukovou vlnou. Na určenie kvantitatívnych ukazovateľov hlasitosti existuje pojem - intenzita zvuku. Intenzita zvuku je definovaný ako tok energie prechádzajúci cez určitú oblasť priestoru (napríklad cm2) za jednotku času (napríklad za sekundu). Pri bežnej konverzácii je intenzita približne 9 alebo 10 W/cm2. Ľudské ucho je schopné vnímať zvuky v pomerne širokom rozsahu citlivosti, pričom citlivosť frekvencií je v rámci zvukového spektra heterogénna. Takto sa najlepšie vníma frekvenčný rozsah 1000 Hz - 4000 Hz, ktorý najviac pokrýva ľudskú reč.

Pretože zvuky sa veľmi líšia v intenzite, je vhodnejšie si to predstaviť ako logaritmickú veličinu a merať ju v decibeloch (podľa škótskeho vedca Alexandra Grahama Bella). Dolný prah citlivosti sluchu ľudského ucha je 0 dB, horný 120 dB, nazývaný aj „prah bolesti“. Hornú hranicu citlivosti ľudské ucho tiež vníma nie rovnako, ale závisí od konkrétnej frekvencie. Nízkofrekvenčné zvuky musia mať oveľa väčšiu intenzitu ako vysokofrekvenčné zvuky, aby spustili prah bolesti. Napríklad prah bolesti pri nízkej frekvencii 31,5 Hz nastáva pri hladine intenzity zvuku 135 dB, keď pri frekvencii 2000 Hz sa pocit bolesti objaví pri 112 dB. Existuje aj pojem akustický tlak, ktorý vlastne rozširuje zaužívané vysvetlenie šírenia zvukovej vlny vo vzduchu. Akustický tlak- ide o premenlivý pretlak, ktorý vzniká v elastickom médiu v dôsledku prechodu zvukovej vlny cez neho.

Vlnová povaha zvuku

Pre lepšie pochopenie systému generovania zvukových vĺn si predstavte klasický reproduktor umiestnený v potrubí naplnenom vzduchom. Ak reproduktor urobí prudký pohyb dopredu, vzduch v bezprostrednej blízkosti difúzora sa na chvíľu stlačí. Vzduch sa potom roztiahne, čím sa oblasť stlačeného vzduchu posunie pozdĺž potrubia.
Tento vlnový pohyb sa následne zmení na zvuk, keď dosiahne sluchový orgán a „vzruší“ ušný bubienok. Keď sa v plyne vyskytne zvuková vlna, vytvorí sa nadmerný tlak a nadmerná hustota a častice sa pohybujú konštantnou rýchlosťou. Pri zvukových vlnách je dôležité pamätať na skutočnosť, že látka sa nepohybuje spolu so zvukovou vlnou, ale dochádza len k dočasnému narušeniu vzdušných hmôt.

Ak si predstavíme piest zavesený vo voľnom priestore na pružine a vykonávajúci opakované pohyby „tam a späť“, potom takéto kmity budeme nazývať harmonické alebo sínusové (ak si vlnu predstavíme ako graf, potom v tomto prípade dostaneme čistý sínusoida s opakovanými poklesmi a vzostupmi). Ak si predstavíme reproduktor v potrubí (ako v príklade popísanom vyššie), ktorý vykonáva harmonické kmity, potom v momente, keď sa reproduktor pohybuje „vpred“, dosiahne sa známy efekt kompresie vzduchu a keď sa reproduktor posunie „dozadu“, dochádza k opačnému účinku riedenia. V tomto prípade sa bude potrubím šíriť vlna striedavého stláčania a riedenia. Zavolá sa vzdialenosť pozdĺž potrubia medzi susednými maximami alebo minimami (fázami). vlnová dĺžka. Ak častice kmitajú rovnobežne so smerom šírenia vlny, potom sa vlna nazýva pozdĺžne. Ak kmitajú kolmo na smer šírenia, potom sa vlna nazýva priečne. Zvukové vlny v plynoch a kvapalinách sú zvyčajne pozdĺžne, ale v pevných látkach sa môžu vyskytnúť vlny oboch typov. Priečne vlny v pevných látkach vznikajú v dôsledku odporu voči zmene tvaru. Hlavný rozdiel medzi týmito dvoma typmi vĺn je v tom, že priečne vlnenie má vlastnosť polarizácie (kmitanie prebieha v určitej rovine), zatiaľ čo pozdĺžne vlnenie nie.

Rýchlosť zvuku

Rýchlosť zvuku priamo závisí od vlastností média, v ktorom sa šíri. Je určená (závislá) dvoma vlastnosťami média: elasticitou a hustotou materiálu. Rýchlosť zvuku v pevných látkach priamo závisí od typu materiálu a jeho vlastností. Rýchlosť v plynnom prostredí závisí len od jedného typu deformácie média: kompresia-zriedkavosť. Zmena tlaku vo zvukovej vlne nastáva bez výmeny tepla s okolitými časticami a nazýva sa adiabatická.
Rýchlosť zvuku v plyne závisí najmä od teploty – s rastúcou teplotou sa zvyšuje a s klesajúcou teplotou klesá. Rýchlosť zvuku v plynnom médiu tiež závisí od veľkosti a hmotnosti samotných molekúl plynu - čím menšia je hmotnosť a veľkosť častíc, tým väčšia je „vodivosť“ vlny a tým väčšia je rýchlosť.

V kvapalnom a pevnom prostredí je princíp šírenia a rýchlosť zvuku podobný, ako sa šíri vlna vo vzduchu: kompresiou-výbojom. Ale v týchto prostrediach je okrem rovnakej závislosti od teploty dosť dôležitá aj hustota média a jeho zloženie/štruktúra. Čím nižšia je hustota látky, tým vyššia je rýchlosť zvuku a naopak. Závislosť od zloženia média je zložitejšia a určuje sa v každom konkrétnom prípade s prihliadnutím na umiestnenie a interakciu molekúl/atómov.

Rýchlosť zvuku vo vzduchu pri t, °C 20: 343 m/s
Rýchlosť zvuku v destilovanej vode pri t, °C 20: 1481 m/s
Rýchlosť zvuku v oceli pri t, °C 20: 5000 m/s

Stojaté vlny a rušenie

Keď reproduktor vytvára zvukové vlny v obmedzenom priestore, nevyhnutne dochádza k efektu odrazu vĺn od hraníc. V dôsledku toho sa to najčastejšie vyskytuje interferenčný efekt- keď sa dve alebo viac zvukových vĺn navzájom prekrývajú. Špeciálne prípady interferenčné javy sú vytváranie: 1) bicích vĺn alebo 2) stojatých vĺn. Údery vĺn- to je prípad, keď dôjde k pridaniu vĺn s podobnými frekvenciami a amplitúdami. Obrázok výskytu úderov: keď sa dve vlny podobných frekvencií navzájom prekrývajú. V určitom časovom bode, s takýmto prekrytím, sa vrcholy amplitúdy môžu zhodovať „vo fáze“ a poklesy sa môžu zhodovať aj v „antifáze“. Takto sa charakterizujú zvukové údery. Je dôležité si uvedomiť, že na rozdiel od stojatých vĺn sa fázové koincidencie vrcholov nevyskytujú neustále, ale v určitých časových intervaloch. Pre ucho je tento vzor úderov rozlíšený celkom jasne a je počuť ako periodické zvyšovanie a znižovanie hlasitosti. Mechanizmus, ktorým sa tento efekt vyskytuje, je mimoriadne jednoduchý: keď sa vrcholy zhodujú, objem sa zväčšuje a keď sa údolia zhodujú, objem sa zmenšuje.

Stojaté vlny vznikajú v prípade superpozície dvoch vĺn rovnakej amplitúdy, fázy a frekvencie, keď sa takéto vlny „stretnú“ jedna sa pohybuje v smere dopredu a druhá v opačnom smere. V oblasti priestoru (kde sa vytvorila stojatá vlna) sa objaví obraz superpozície dvoch frekvenčných amplitúd so striedajúcimi sa maximami (tzv. antinody) a minimami (takzvané uzly). Pri výskyte tohto javu je mimoriadne dôležitá frekvencia, fáza a koeficient útlmu vlny v mieste odrazu. Na rozdiel od postupujúcich vĺn nedochádza k prenosu energie v stojatej vlne v dôsledku skutočnosti, že dopredné a spätné vlny, ktoré tvoria túto vlnu, prenášajú energiu v rovnakých množstvách v smere dopredu aj v opačnom smere. Aby sme jasne pochopili výskyt stojatej vlny, predstavme si príklad z domácej akustiky. Povedzme, že máme stojace reproduktorové sústavy v nejakom obmedzenom priestore (miestnosti). Nech zahrajú niečo s množstvom basov, skúsme zmeniť umiestnenie poslucháča v miestnosti. Čiže poslucháč, ktorý sa ocitne v zóne minima (odčítania) stojatej vlny, pocíti efekt, že basov je veľmi málo a ak sa poslucháč ocitne v zóne maxima (sčítania) frekvencií, tak naopak. sa dosiahne efekt výrazného zvýšenia basovej oblasti. V tomto prípade je účinok pozorovaný vo všetkých oktávach základnej frekvencie. Napríklad, ak je základná frekvencia 440 Hz, potom fenomén „sčítania“ alebo „odčítania“ bude pozorovaný aj pri frekvenciách 880 Hz, 1760 Hz, 3520 Hz atď.

Rezonančný jav

Väčšina pevných látok má prirodzenú rezonančnú frekvenciu. Tento efekt je celkom ľahké pochopiť na príklade obyčajnej rúry, ktorá je otvorená len na jednom konci. Predstavme si situáciu, že na druhý koniec potrubia je pripojený reproduktor, ktorý dokáže hrať jednu konštantnú frekvenciu, ktorá sa dá aj neskôr zmeniť. Takže potrubie má svoju vlastnú rezonančnú frekvenciu, jednoducho povedané - to je frekvencia, pri ktorej potrubie „rezonuje“ alebo vydáva svoj vlastný zvuk. Ak sa frekvencia reproduktora (v dôsledku nastavenia) zhoduje s rezonančnou frekvenciou potrubia, dôjde k niekoľkonásobnému zvýšeniu hlasitosti. Stáva sa to preto, že reproduktor vybudí vibrácie vzduchového stĺpca v potrubí so značnou amplitúdou, kým sa nenájde rovnaká „rezonančná frekvencia“ a nenastane efekt sčítania. Výsledný jav možno opísať nasledovne: fajka v tomto príklade „pomáha“ reproduktoru tým, že rezonuje na určitej frekvencii, ich úsilie sa sčítava a „výsledkom je“ počuteľný hlasný efekt. Na príklade hudobných nástrojov je tento jav ľahko viditeľný, pretože dizajn väčšiny nástrojov obsahuje prvky nazývané rezonátory. Nie je ťažké uhádnuť, čo slúži na zvýraznenie určitej frekvencie alebo hudobného tónu. Napríklad: telo gitary s rezonátorom vo forme otvoru zodpovedajúceho hlasitosti; Konštrukcia flautovej trubice (a všetkých rúr vo všeobecnosti); Valcový tvar tela bubna, ktorý je sám o sebe rezonátorom určitej frekvencie.

Frekvenčné spektrum zvuku a frekvenčná odozva

Pretože v praxi prakticky neexistujú vlny rovnakej frekvencie, je potrebné rozložiť celé zvukové spektrum počuteľného rozsahu na podtóny alebo harmonické. Pre tieto účely existujú grafy, ktoré zobrazujú závislosť relatívnej energie zvukových vibrácií od frekvencie. Tento graf sa nazýva graf zvukového frekvenčného spektra. Frekvenčné spektrum zvuku Existujú dva typy: diskrétne a kontinuálne. Diskrétny graf spektra zobrazuje jednotlivé frekvencie oddelené prázdnymi medzerami. Spojité spektrum obsahuje všetky zvukové frekvencie naraz.
V prípade hudby alebo akustiky sa najčastejšie používa bežný graf Amplitúdovo-frekvenčné charakteristiky(skrátene „AFC“). Tento graf ukazuje závislosť amplitúdy zvukových vibrácií od frekvencie v celom frekvenčnom spektre (20 Hz - 20 kHz). Pri pohľade na takýto graf je ľahké pochopiť napríklad silné resp slabé stránky konkrétneho reproduktora alebo akustického systému ako celku, najsilnejších oblastí výdaja energie, poklesov a vzostupov frekvencie, útlmu a tiež sledovať strmosť poklesu.

Šírenie zvukových vĺn, fáza a antifáza

Proces šírenia zvukových vĺn prebieha vo všetkých smeroch od zdroja. Najjednoduchším príkladom na pochopenie tohto javu je kamienok hodený do vody.
Od miesta, kde kameň dopadol, sa po hladine vody začnú šíriť vlny na všetky strany. Predstavme si však situáciu s reproduktorom v určitej hlasitosti, povedzme uzavretou skrinkou, ktorá je napojená na zosilňovač a hrá nejaký hudobný signál. Je ľahké si všimnúť (najmä ak použijete silný nízkofrekvenčný signál, napríklad basový bubon), že reproduktor urobí rýchly pohyb „dopredu“ a potom rovnaký rýchly pohyb „dozadu“. Zostáva pochopiť, že keď sa reproduktor pohybuje dopredu, vydáva zvukovú vlnu, ktorú počujeme neskôr. Čo sa však stane, keď sa reproduktor posunie dozadu? A paradoxne sa deje to isté, reproduktor vydáva rovnaký zvuk, len v našom príklade sa šíri celý v rámci objemu boxu, bez toho, aby prekročil jeho hranice (box je zatvorený). Vo všeobecnosti možno vo vyššie uvedenom príklade pozorovať pomerne veľa zaujímavých fyzikálnych javov, z ktorých najvýznamnejší je koncept fázy.

Zvuková vlna, ktorú reproduktor vydáva v smere k poslucháčovi, je „vo fáze“. Spätná vlna, ktorá prechádza do objemu krabice, bude zodpovedajúcim spôsobom protifázová. Zostáva len pochopiť, čo tieto pojmy znamenajú? Signálna fáza– toto je hladina akustického tlaku v aktuálnom čase v určitom bode priestoru. Najjednoduchší spôsob, ako pochopiť fázu, je na príklade reprodukcie hudobného materiálu konvenčným stojacim stereo párom domácich reproduktorových systémov. Predstavme si, že v určitej miestnosti sú nainštalované dva takéto stojanové reproduktory a hrajú. V tomto prípade oba akustické systémy reprodukujú synchrónny signál premenlivého akustického tlaku a akustický tlak jedného reproduktora sa pripočítava k akustickému tlaku druhého reproduktora. K podobnému efektu dochádza v dôsledku synchronicity reprodukcie signálu z ľavého a pravého reproduktora, inými slovami, vrcholy a minimá vĺn vyžarovaných ľavým a pravým reproduktorom sa zhodujú.

Teraz si predstavme, že akustické tlaky sa stále menia rovnakým spôsobom (neprešli zmenami), ale až teraz sú proti sebe. To sa môže stať, ak pripojíte jeden reproduktorový systém z dvoch v obrátenej polarite („+“ kábel zo zosilňovača do „-“ konektora reproduktorového systému a „-“ kábel zo zosilňovača do „+“ konektora na reproduktorový systém). V tomto prípade opačný signál spôsobí tlakový rozdiel, ktorý môže byť vyjadrený v číslach nasledovne: ľavý reproduktor vytvorí tlak „1 Pa“ a pravý reproduktor vytvorí tlak „mínus 1 Pa“. V dôsledku toho bude celková hlasitosť zvuku v mieste poslucháča nulová. Tento jav sa nazýva antifáza. Ak sa pozrieme na príklad podrobnejšie, aby sme pochopili, ukázalo sa, že dva reproduktory hrajúce „vo fáze“ vytvárajú identické oblasti zhutňovania a riedenia vzduchu, čím si vlastne navzájom pomáhajú. V prípade idealizovanej protifázy bude oblasť stlačeného vzduchu vytvorená jedným reproduktorom sprevádzaná oblasťou zúženého vzdušného priestoru vytvoreného druhým reproduktorom. Vyzerá to približne ako fenomén vzájomného synchrónneho rušenia vĺn. Pravda, v praxi hlasitosť neklesne na nulu a budeme počuť značne skreslený a oslabený zvuk.

Najdostupnejší spôsob, ako opísať tento jav, je nasledovný: dva signály s rovnakými osciláciami (frekvenciou), ale posunuté v čase. Vzhľadom na to je vhodnejšie predstaviť si tieto javy posunutia na príklade obyčajných okrúhlych hodín. Predstavme si, že na stene visí niekoľko rovnakých okrúhlych hodín. Keď sekundové ručičky týchto hodiniek bežia synchrónne, na jedných 30 sekúnd a na druhých 30, potom je to príklad signálu, ktorý je vo fáze. Ak sa sekundové ručičky pohybujú s posunom, ale rýchlosť je stále rovnaká, napríklad na jedných hodinkách je to 30 sekúnd a na iných 24 sekúnd, potom ide o klasický príklad fázového posunu. Rovnakým spôsobom sa fáza meria v stupňoch vo virtuálnom kruhu. V tomto prípade, keď sú signály voči sebe posunuté o 180 stupňov (pol periódy), získa sa klasická protifáza. V praxi sa často vyskytujú menšie fázové posuny, ktoré je možné určiť aj v stupňoch a úspešne ich eliminovať.

Vlny sú rovinné a sférické. Čelo rovinnej vlny sa šíri len jedným smerom a v praxi sa s ním stretávame len zriedka. Sférická vlna je jednoduchý typ vlny, ktorá vychádza z jedného bodu a šíri sa všetkými smermi. Zvukové vlny majú vlastnosť difrakcia, t.j. schopnosť obchádzať prekážky a predmety. Stupeň ohybu závisí od pomeru vlnovej dĺžky zvuku k veľkosti prekážky alebo otvoru. K difrakcii dochádza aj vtedy, keď je v ceste zvuku nejaká prekážka. V tomto prípade sú možné dva scenáre: 1) Ak je veľkosť prekážky oveľa väčšia ako vlnová dĺžka, potom sa zvuk odrazí alebo pohltí (v závislosti od stupňa absorpcie materiálu, hrúbky prekážky atď.). ) a za prekážkou sa vytvorí zóna „akustického tieňa“. 2) Ak je veľkosť prekážky porovnateľná s vlnovou dĺžkou alebo dokonca menšia, potom sa zvuk do určitej miery ohýba vo všetkých smeroch. Ak zvuková vlna pri pohybe v jednom médiu narazí na rozhranie s iným médiom (napríklad vzduchové médium s pevným médiom), potom môžu nastať tri scenáre: 1) vlna sa odrazí od rozhrania 2) vlna môže prejsť do iného prostredia bez zmeny smeru 3) vlna môže prejsť do iného prostredia so zmenou smeru na hranici, nazýva sa to „lom vĺn“.

Pomer pretlaku zvukovej vlny k oscilačnej objemovej rýchlosti sa nazýva vlnový odpor. jednoduchými slovami, vlnová impedancia média možno nazvať schopnosťou absorbovať zvukové vlny alebo im „odolať“. Koeficienty odrazu a priepustnosti priamo závisia od pomeru vlnových impedancií dvoch médií. Odolnosť voči vlnám v plynnom prostredí je oveľa nižšia ako vo vode alebo pevných látkach. Ak teda zvuková vlna vo vzduchu zasiahne pevný predmet alebo hladinu hlbokej vody, zvuk sa buď odrazí od hladiny, alebo vo veľkej miere pohltí. To závisí od hrúbky povrchu (vodného alebo pevného), na ktorý dopadá požadovaná zvuková vlna. Keď je hrúbka pevného alebo tekutého média nízka, zvukové vlny takmer úplne „prechádzajú“ a naopak, keď je hrúbka média veľká, vlny sa častejšie odrážajú. V prípade odrazu zvukových vĺn tento proces prebieha podľa známeho fyzikálneho zákona: „Uhol dopadu sa rovná uhlu odrazu“. V tomto prípade, keď vlna z média s nižšou hustotou narazí na hranicu s médiom s vyššou hustotou, nastáva jav lom. Spočíva v ohybe (refrakcii) zvukovej vlny po „stretnutí“ s prekážkou a je nevyhnutne sprevádzaná zmenou rýchlosti. Lom závisí aj od teploty prostredia, v ktorom dochádza k odrazu.

V procese šírenia zvukových vĺn v priestore ich intenzita nevyhnutne klesá, dá sa povedať, že vlnenie sa tlmí a zvuk slabne. V praxi je stretnutie s podobným efektom celkom jednoduché: napríklad ak dvaja ľudia stoja na poli v určitej vzdialenosti (meter alebo bližšie) a začnú si niečo hovoriť. Ak následne zväčšíte vzdialenosť medzi ľuďmi (ak sa začnú od seba vzďaľovať), rovnaká úroveň hlasitosti konverzácie bude čoraz menej počuteľná. Tento príklad jasne demonštruje jav poklesu intenzity zvukových vĺn. Prečo sa to deje? Dôvodom sú rôzne procesy výmeny tepla, molekulárnej interakcie a vnútorného trenia zvukových vĺn. Najčastejšie sa v praxi zvuková energia premieňa na tepelnú energiu. Takéto procesy nevyhnutne vznikajú v ktoromkoľvek z 3 médií šírenia zvuku a možno ich charakterizovať ako absorpcia zvukových vĺn.

Intenzita a stupeň absorpcie zvukových vĺn závisí od mnohých faktorov, ako je tlak a teplota média. Absorpcia závisí aj od konkrétnej frekvencie zvuku. Keď sa zvuková vlna šíri kvapalinami alebo plynmi, dochádza k efektu trenia medzi rôznymi časticami, ktorý sa nazýva viskozita. V dôsledku tohto trenia na molekulárnej úrovni dochádza k procesu premeny vlny zo zvuku na teplo. Inými slovami, čím vyššia je tepelná vodivosť média, tým nižší je stupeň absorpcie vĺn. Absorpcia zvuku v plynných médiách závisí aj od tlaku (atmosférický tlak sa mení s rastúcou nadmorskou výškou vzhľadom na hladinu mora). Čo sa týka závislosti stupňa pohltivosti od frekvencie zvuku, berúc do úvahy vyššie uvedené závislosti viskozity a tepelnej vodivosti, čím vyššia je frekvencia zvuku, tým vyššia je pohltivosť zvuku. Napríklad pri normálnej teplote a tlaku vo vzduchu je absorpcia vlny s frekvenciou 5000 Hz 3 dB/km a absorpcia vlny s frekvenciou 50 000 Hz bude 300 dB/m.

V tuhých médiách sú všetky vyššie uvedené závislosti (tepelná vodivosť a viskozita) zachované, ale k tomu sa pridáva niekoľko ďalších podmienok. Sú spojené s molekulárnou štruktúrou pevných materiálov, ktoré môžu byť rôzne, s vlastnými nehomogenitami. V závislosti od tejto vnútornej pevnej molekulárnej štruktúry môže byť absorpcia zvukových vĺn v tomto prípade rôzna a závisí od typu konkrétneho materiálu. Pri prechode zvuku pevným telesom dochádza vo vlne k množstvu premien a skreslení, čo najčastejšie vedie k rozptylu a pohlcovaniu zvukovej energie. Na molekulárnej úrovni môže dôjsť k dislokačnému efektu, keď zvuková vlna spôsobí posunutie atómových rovín, ktoré sa potom vrátia do svojej pôvodnej polohy. Alebo pohyb dislokácií vedie ku kolízii s dislokáciami na ne kolmými alebo defektmi v kryštálovej štruktúre, čo spôsobuje ich inhibíciu a v dôsledku toho určitú absorpciu zvukovej vlny. Zvuková vlna však môže rezonovať aj s týmito defektmi, čo povedie k skresleniu pôvodnej vlny. Energia zvukovej vlny v momente interakcie s prvkami molekulárnej štruktúry materiálu sa rozptýli v dôsledku procesov vnútorného trenia.

V tomto článku sa pokúsim analyzovať črty ľudského sluchového vnímania a niektoré jemnosti a črty šírenia zvuku.

Dnes je bodovanie divadelných hier a filmov pomerne jednoduché. Väčšina potrebného šumu existuje v elektronickej forme, chýbajúce sú zaznamenané a spracované v počítači. Ale pred polstoročím sa na napodobňovanie zvukov používali úžasne dômyselné mechanizmy.

Tim Skorenko

Tieto úžasné hlukové stroje boli vystavené po celú dobu v posledných rokoch na rôznych miestach, prvýkrát - pred niekoľkými rokmi v Polytechnickom múzeu. Tam sme túto zábavnú výstavu podrobne preskúmali. Drevo-kovové zariadenia, ktoré úžasne imitujú zvuky príboja a vetra, okoloidúcich áut a vlakov, dupot kopýt a cinkanie mečov, cvrlikanie kobylky a kvákanie žaby, rinčanie koľají a vybuchujúce mušle - všetko tieto úžasné stroje vyvinul, vylepšil a opísal Vladimír Aleksandrovič Popov - herec a tvorca hluku v divadle a kine, ktorému je venovaná výstava. Najzaujímavejšia je interaktivita expozície: prístroje nie sú, ako je u nás často zvykom, za tromi vrstvami nepriestrelného skla, ale sú určené pre používateľa. Príďte, divák, predstierajte, že ste zvukový dizajnér, pískajte vetrom, robte hluk vodopádom, hrajte sa s vlakom – a je to zaujímavé, naozaj zaujímavé.

Harmonium. „Hudobný nástroj harmónium sa používa na sprostredkovanie hluku tanku. Interpret súčasne stláča niekoľko spodných kláves (čiernych aj bielych) na klaviatúre a súčasne pumpuje vzduch pomocou pedálov“ (V.A. Popov).

Majster hluku

Vladimir Popov začal svoju kariéru ako herec v Moskovskom umeleckom divadle ešte pred revolúciou v roku 1908. Vo svojich spomienkach napísal, že od detstva mal rád imitáciu zvuku a snažil sa kopírovať rôzne zvuky, prirodzené a umelé. Od 20. rokov 20. storočia sa konečne dostal do zvukového priemyslu a navrhoval rôzne stroje na zvukový dizajn vystúpení. A v tridsiatych rokoch sa jeho mechanizmy objavili vo filmoch. Napríklad s pomocou svojich úžasných strojov Popov vyjadril legendárny obraz Sergeja Eisensteina „Alexander Nevsky“.

S hlukom zaobchádzal ako s hudbou, písal partitúry pre zvukové pozadie hier a rozhlasových relácií – a vymýšľal, vymýšľal, vymýšľal. Niektoré stroje, ktoré Popov vytvoril, sa zachovali dodnes, v zadných miestnostiach rôznych divadiel sadá prach – vývoj zvukového záznamu spôsobil, že jeho dômyselné mechanizmy, vyžadujúce určité manipulačné zručnosti, sú zbytočné. Hluk vlaku sa dnes simuluje elektronickými metódami, ale v kňazských časoch celý orchester podľa prísne špecifikovaného algoritmu pracoval s rôznymi zariadeniami na spoľahlivej imitácii približujúceho sa vlaku. Na Popovových noiseových skladbách sa podieľalo niekedy až dvadsať hudobníkov.

Hluk nádrže. „Ak sa na scéne objaví tank, v tom momente vstúpia do činnosti štvorkolesové zariadenia s kovovými platňami. Zariadenie je poháňané otáčaním kríža okolo osi. Výsledkom je silný zvuk, veľmi podobný cinkaniu stôp veľkého tanku“ (V.A. Popov).

Výsledkom jeho práce bola kniha „Sound Design of a Performance“ vydaná v roku 1953 a súčasne bola udelená Stalinova cena. Môžeme tu citovať mnoho rôznych faktov zo života veľkého vynálezcu – my sa však budeme venovať technológii.

Drevo a železo

Najdôležitejší bod, ktorému návštevníci výstavy nie vždy venujú pozornosť, je fakt, že každý hlukový stroj je hudobný nástroj, na ktorý treba vedieť hrať a ktorý si vyžaduje určité akustické podmienky. Napríklad pri predstaveniach bol „hromový stroj“ vždy umiestnený úplne hore, na chodníku nad javiskom, takže hromy bolo počuť v celom hľadisku a vytvárali tak pocit prítomnosti. V malej miestnosti nepôsobí tak žiarivým dojmom, jeho zvuk nie je taký prirodzený a je oveľa bližší tomu, čím v skutočnosti je - rinčaniu železných kolies zabudovaných v mechanizme. „Neprirodzenosť“ niektorých zvukov sa však vysvetľuje skutočnosťou, že mnohé mechanizmy nie sú určené na „sólovú“ prácu – iba „v súbore“.

Iné stroje, naopak, dokonale imitujú zvuk bez ohľadu na akustické vlastnosti miestnosti. Napríklad „Roll“ (mechanizmus, ktorý vydáva zvuk príboja), obrovský a nemotorný, tak presne kopíruje dopady vĺn na miernom pobreží, že keď zatvoríte oči, môžete si ľahko predstaviť seba niekde pri mori, na majáku, vo veternom počasí.

Preprava koní č.4. „Zariadenie, ktoré reprodukuje hluk hasičského auta. Aby sa na začiatku činnosti zariadenia vytvoril slabý hluk, performer posunie ovládací gombík doľava, čím sa intenzita hluku zjemní. Keď sa os posunie na druhú stranu, hluk sa výrazne zvýši“ (V.A. Popov).

Popov rozdelil zvuky do niekoľkých kategórií: bojové, prírodné, priemyselné, domáce, dopravné atď. Na simuláciu rôznych zvukov sa dali použiť niektoré univerzálne techniky. Napríklad železné pláty rôznych hrúbok a veľkostí zavesené v určitej vzdialenosti od seba mohli imitovať hluk blížiacej sa parnej lokomotívy, rinčanie výrobných strojov, ba aj hromy. Popov tiež nazval obrovský bručiaci bubon univerzálnym zariadením, ktoré je schopné pracovať v rôznych „odvetviach“.

Väčšina týchto strojov je však celkom jednoduchá. Špecializované mechanizmy navrhnuté tak, aby imitovali jeden a len jeden zvuk, obsahujú veľmi zaujímavé inžinierske nápady. Napríklad pád kvapiek vody simuluje rotácia bubna, ktorého stranu nahrádzajú laná natiahnuté v rôznych vzdialenostiach. Ako sa otáčajú, dvíhajú pevné kožené biče, ktoré plieskajú o ďalšie laná - a naozaj to vyzerá ako kvapky. Vetry rôznej sily sú tiež simulované pomocou bubnov, ktoré sa otierajú o všetky druhy tkanín.

Bubenická koža

Azda najpozoruhodnejší príbeh spojený s rekonštrukciou Popovových strojov sa stal pri výrobe veľkého gruntového bubna. Pre obrovský hudobný nástroj s priemerom takmer dva metre bola potrebná koža - ukázalo sa však, že v Rusku nie je možné kúpiť oblečenú, ale nie opálenú kožu. Muzikanti sa vybrali na skutočný bitúnok, kde si kúpili dvoch čerstvo stiahnutých býkov. „Bolo v tom niečo neskutočné,“ smeje sa Peter. „Ideme autom do divadla a v kufri máme krvavé kože. Vytiahneme ich na strechu divadla, tam ich ošúpeme, sušíme – vôňa sa držala po celej Sretence týždeň...“ Bubon však mal nakoniec veľký úspech.

Vladimir Aleksandrovich poskytol každému zariadeniu podrobné pokyny pre účinkujúceho. Napríklad zariadenie „Powerful Crack“: „Výboje silných suchých búrok sa vykonávajú pomocou zariadenia „Powerful Crack“. Účinkujúci stojaci na plošine zariadenia, naklonený hrudníkom dopredu a položením oboch rúk na hornú časť prevodového hriadeľa, uchopí ho a otočí smerom k sebe.“

Stojí za zmienku, že mnohé stroje používané Popovom boli vyvinuté pred ním: Vladimír Alexandrovič ich iba vylepšil. Najmä dychové bubny sa používali v divadlách ešte v časoch poddanstva.

Pôvabný život

Jedným z prvých filmov, ktoré boli úplne zaznamenané pomocou Popovových mechanizmov, bola komédia „Pôvabný život“ režiséra Borisa Jurceva. Okrem hlasov hercov v tomto filme z roku 1932 nie je zaznamenaný jediný zvuk zo života – všetko je simulované. Stojí za zmienku, že zo šiestich celovečerných filmov natočených Yurtsevom je tento jediný, ktorý prežil. Riaditeľ, ktorý upadol do hanby v roku 1935, bol vyhnaný na Kolymu; jeho filmy, okrem La Fine Life, sa stratili.

Nová inkarnácia

Po nástupe zvukových knižníc sa na Popovove stroje takmer zabudlo. Odsunuli sa do kategórie archaizmov, ktorá je minulosťou. Ale boli ľudia, ktorí sa zaujímali o technológiu minulosti, ktorá nielenže „povstala z popola“, ale stala sa opäť žiadanou.

Myšlienka vytvoriť hudobno-umelecký projekt (v tom čase ešte nesformalizovaný ako interaktívna výstava) už dlho driemala v mysliach moskovského hudobníka a virtuózneho klaviristu Petra Aidu – a teraz konečne našla svoje materiálne stelesnenie.

Zariadenie "žaba". Pokyny pre zariadenie „Frog“ sú oveľa komplikovanejšie ako podobné pokyny pre iné zariadenia. Interpret kvákavého zvuku musel dobre ovládať nástroj, aby výsledná imitácia zvuku bola celkom prirodzená.

Tím pracujúci na projekte čiastočne sídli v divadle Škola dramatického umenia. Sám Peter Aidu je asistentom hlavného režiséra pre hudobnú zložku, koordinátorom produkcie exponátov je vedúcim divadelných dielní Alexander Nazarov a pod. výstava, ale boli pripravení pomôcť a venovať svoj čas zvláštnym kultúrnym projektom - a to všetko nebolo márne.

S Petrom Aidu sme sa rozprávali v jednej z miestností s výstavou, v strašnom hluku a rozruchu, ktorý návštevníci z exponátov vyvolávali. "Táto výstava má veľa vrstiev," povedal. — Istá historická vrstva, keďže sme vytiahli na svetlo príbeh veľmi talentovaného človeka Vladimíra Popova; interaktívna vrstva, pretože ľudí baví to, čo sa deje; hudobnú vrstvu, keďže po skončení výstavy plánujeme jej exponáty využiť v našich predstaveniach, a to ani nie tak na bodovanie, ale ako samostatné umelecké predmety.“ Kým Peter rozprával, za ním hrala televízia. Na obrazovke je scéna, kde dvanásť ľudí harmonicky hrá skladbu „Hluk vlaku“ (toto je fragment hry „Rekonštrukcia utópie“).

"Roll". „Interpret aktivuje zariadenie rytmickým kývaním rezonátora (tela zariadenia) hore a dole. Tiché lámanie vĺn sa dosiahne pomalým prelievaním (nie úplne) obsahu rezonátora z jedného konca na druhý. Po zastavení nalievania obsahu jedným smerom rýchlo presuňte rezonátor do vodorovnej polohy a okamžite ho presuňte na druhú stranu. Silný príval vĺn sa dosiahne pomalým vyliatím celého obsahu rezonátora až do konca“ (V.A. Popov).

Stroje boli vyrobené podľa nákresov a popisov, ktoré zanechal Popov - originály niektorých strojov zachovaných v zbierke Moskovského umeleckého divadla videli tvorcovia výstavy po dokončení diela. Jedným z hlavných problémov bolo, že diely a materiály, ktoré sa dali ľahko získať v 30. rokoch minulého storočia, sa dnes nikde nepoužívajú a nie sú dostupné na voľný predaj. Napríklad je takmer nemožné nájsť mosadzný plech s hrúbkou 3 mm a veľkosťou 1 000 x 1 000 mm, pretože súčasný GOST predpokladá rezanie mosadze iba 600 x 1 500. Problémy sa vyskytli aj s preglejkami: požadovaná 2,5 mm preglejka podľa moderných štandardov patrí k modelom lietadiel a je pomerne zriedkavá, pokiaľ nie je objednaná z Fínska.

Automobilový. „Hluk auta vytvárajú dvaja umelci. Jeden z nich otáča rukoväťou kolesa a druhý stláča páku zdvíhacej dosky a otvára veká“ (V.A. Popov). Za zmienku stojí, že pomocou pák a krytov bolo možné výrazne meniť zvuk auta.

Bola tu ďalšia ťažkosť. Sám Popov opakovane poznamenal: aby ste mohli napodobniť akýkoľvek zvuk, musíte si úplne presne predstaviť, čo chcete dosiahnuť. Ale napríklad nikto z našich súčasníkov nikdy naživo nepočul zvuk semaforu prepínajúceho sa z 30. rokov minulého storočia – ako sa môžete uistiť, že príslušné zariadenie je vyrobené správne? V žiadnom prípade – spoľahnúť sa môžete len na intuíciu a staré filmy.

Vo všeobecnosti však intuícia tvorcov nesklamala - uspeli. Hoci hlukové stroje boli pôvodne určené pre ľudí, ktorí ich vedeli obsluhovať a nie pre zábavu, ako interaktívne muzeálne exponáty sú veľmi dobré. Otáčaním rukoväte ďalšieho mechanizmu sa pri pohľade na nemý film vysielaný na stene cítite ako skvelý zvukár. A cítite, ako sa pod vašimi rukami nerodí hluk, ale hudba.

V dôsledku energetického obratu nadobúdajú obnoviteľné energie v Bádensku-Württembersku čoraz väčší význam. Ústredným prvkom je využitie veternej energie. V roku 2011 vyrábala miestna veterná energia asi jedno percento elektrickej energie na zemi. Celkovo bolo v prevádzke 380 veterných elektrární. Do roku 2020 by sa mala celková kapacita veterných turbín zvýšiť z 500 megawattov (stav 2012) na 3 500 megawattov. Asi desať percent všetkej elektriny budú musieť vyrábať veterné elektrárne. Jedna typická veterná turbína s nominálnym výkonom 2 MW, ktorá sa nachádza v priaznivej oblasti v Bádensku-Württembersku, môže teoreticky zásobovať elektrickou energiou viac ako 1000 domácností.

Pri rozvoji veternej energie treba brať do úvahy vplyv na ľudí a životné prostredie. Veterné elektrárne vytvárajú hluk. O správne plánovanie a v dostatočnej vzdialenosti od obytných budov veterné elektrárne nevydávajú žiadne akustické rušenie. Už vo vzdialenosti niekoľkých stoviek metrov nie je hluk veternej turbíny takmer vyšší ako prirodzený hluk vetra vo vegetácii. Spolu so zvukovými vlnami produkujú veterné turbíny v dôsledku vzduchu prúdiaceho okolo rotujúcich lopatiek aj hluk nižšej frekvencie, takzvaný infrazvuk alebo extrémne nízky tón. Sluch v tomto rozsahu je mimoriadne necitlivý. V rámci rozvoja veternej energie však existujú obavy, že tieto infrazvukové vlny poškodzujú ľudí alebo môžu byť nebezpečné pre ich zdravie. Cieľom tejto brožúry je podporiť diskusiu o tejto problematike.

čo je zvuk?

Zvuk pozostáva, zjednodušene povedané, z kompresných vĺn. Keď sa tieto tlakové výkyvy šíria, zvuk sa prenáša vzduchom. Ľudský sluch je schopný zachytiť zvuk s frekvenciou 20 až 20 000 Hertzov. Hertz je jednotka frekvencie, ktorá je určená počtom vibrácií za sekundu. Nízke frekvencie zodpovedajú nízkym tónom, vysoké frekvencie zodpovedajú vysokým tónom. Frekvencie pod 20 Hz sa nazývajú infrazvuk. Hluk nad rozsahom zvuku, t.j. nad 20 000 Hz je známy ako ultrazvuk. Nízke frekvencie sú zvuky, ktorých prevažná časť je v rozsahu pod 100 Hz. Periodické kolísanie tlaku vzduchu sa šíri rýchlosťou zvuku, asi 340 m/s. Nízkofrekvenčné vibrácie majú dlhú vlnovú dĺžku a vysokofrekvenčné vibrácie majú krátku vlnovú dĺžku. Napríklad vlnová dĺžka tónu 20 Hz je 17,5 m a pri frekvencii 20 000 Hz je to 1,75 cm.

Ako sa šíri infrazvuk?

Šírenie infrazvuku podlieha rovnakým fyzikálnym zákonom ako všetky druhy vĺn šíriacich sa vzduchom. Samostatný zdroj zvuku, napríklad generátor veternej energie, vyžaruje vlny, ktoré sa sféricky šíria všetkými smermi. Keďže zvuková energia je rozložená na čoraz väčšej ploche, intenzita zvuku na meter štvorcový má inverzný geometrický vzťah: s rastúcou vzdialenosťou sa zvuk stáva tichším (pozri obrázok).

Spolu s tým existuje účinok absorpcie vĺn vo vzduchu. Malá časť zvukovej energie sa počas šírenia premení na teplo, čo má za následok ďalšie zníženie zvuku. Táto absorpcia závisí od frekvencie: zvuky nižších frekvencií sú redukované menej, zvuky vyšších frekvencií sú redukované viac. Pokles intenzity zvuku so vzdialenosťou výrazne prevyšuje jeho stratu v dôsledku absorpcie. Zvláštnosťou je, že cez steny a okná veľmi ľahko prechádzajú nízkofrekvenčné vibrácie, v dôsledku ktorých dochádza k nárazu vo vnútri budovy.

Kde sa vyskytuje infrazvuk?

Infrazvuk je bežnou súčasťou nášho prostredia. Vyžaruje ho obrovské množstvo rôznych zdrojov. Patria sem prírodné zdroje, akými sú vietor, vodopády či morský príboj, aj technické, akými sú ohrievače a klimatizácie, pouličná a železničná doprava, lietadlá či audiosystémy na diskotékach.

Hluk veterných elektrární.

Moderné veterné elektrárne produkujú hluk v celom frekvenčnom rozsahu v závislosti od sily vetra, vrátane nízkofrekvenčných tónov a infrazvuku. K tomu dochádza v dôsledku rozpadu turbulencie, najmä na špičkách lopatiek, ako aj na okrajoch, štrbinách a vzperách. Vzduch prúdiaci okolo lopatky vytvára hluk podobný hluku krídla vetroňa.

Emisia zvuku sa zvyšuje so zvyšujúcou sa rýchlosťou vetra, kým jednotka nedosiahne menovitý výkon. Potom zostáva konštantný. Špecifické infrazvukové žiarenie je porovnateľné so žiarením z iných technických zariadení.

Štúdie ukázali, že infrazvukové žiarenie z veternej elektrárne je pod hranicou ľudského vnímania. Zelená čiara grafu ukazuje, že na vzdialenosť 250 metrov sú namerané hodnoty pod prahom vnímania.

Silný vietor, prechádzajúci cez prírodné prekážky, môže zároveň vytvárať infrazvuk väčšej intenzity. Pre porovnanie, vo vnútri administratívnej budovy sa podľa meraní vykonaných spoločnosťou LUBW hladina infrazvuku nachádza pod zelenou čiarou. Rýchlosť vetra bola v oboch prípadoch presne 6 m/s. Mnohé každodenné zvuky obsahujú podstatne viac infrazvuku.

Vyššie uvedený graf ukazuje príklad hluku vo vnútri osobného auta. Pri rýchlosti 130 km/h je infrazvuk dokonca počuteľný. Pri otvorených bočných oknách je hluk cítiť ako nepríjemný. Jeho intenzita je 70 decibelov, t.j. 10 000 000 krát silnejší ako v blízkosti veternej turbíny pri silnom vetre.

Hodnotenie nízkofrekvenčného hluku.

V rozsahu nízkofrekvenčných kmitov pod 100 Hz dochádza k plynulému prechodu sluchového vnímania od počutia sily zvuku a výšky tónu k pocitu. Tu sa mení kvalita a spôsob vnímania. Vnímanie výšky tónu sa s infrazvukom znižuje a úplne zmizne. Vo všeobecnosti to funguje takto: čím je frekvencia nižšia, tým musí byť intenzita zvuku silnejšia, aby bol hluk vôbec počuť. Nízkofrekvenčné expozície vyššej intenzity, ako napríklad vyššie uvedený hluk z vnútra auta, sú často vnímané ako tlak na uši a vibrácie. Dlhodobé vystavenie vibráciám tejto frekvencie môže spôsobiť hluk v hlave, pocit tlaku alebo hojdania. Spolu so sluchom existujú aj iné zmyslové orgány, ktoré vnímajú nízke frekvencie. Citlivé kožné bunky takto vnímajú tlak a vibrácie. Infrazvuk môže ovplyvniť aj priestory v tele, ako sú pľúca, nosné dierky a stredné ucho. Infrazvuk s veľmi vysokou intenzitou má maskovaný efekt v strednom a dolnom rozsahu zvuku. To znamená: Pri veľmi silnom infrazvuku nie je sluch schopný súčasne vnímať tichý zvuk v tomto vysokofrekvenčnom rozsahu.

Účinky na zdravie

Laboratórne štúdie účinkov infrazvuku ukazujú, že vysoké intenzity nad prahom vnímania môžu spôsobiť únavu, stratu koncentrácie a vyčerpanie. Najznámejšou reakciou organizmu je zvýšená únava po hodinách pôsobenia. Ovplyvnený môže byť aj zmysel pre rovnováhu. Niektorí vedci pocítili pocit neistoty a strachu, zatiaľ čo iní zaznamenali zníženie dychovej frekvencie.

Ďalej, podobne ako pri zvukovom žiarení, pri veľmi vysokej intenzite dochádza k prechodnému poklesu sluchu, tento efekt poznajú návštevníci diskoték. Dlhodobé vystavenie infrazvuku môže spôsobiť dlhodobú stratu sluchu. Hladina hluku v bezprostrednej blízkosti veterného generátora má k takýmto účinkom veľmi ďaleko. Vzhľadom na to, že prah sluchu je zreteľne prekročený, nepredpokladá sa podráždenie infrazvukom. Neexistuje žiadna vedecká dokumentácia o účinkoch, o ktorých sme hovorili.

Závery:

Ultrazvuk produkovaný veternými turbínami je rozhodne pod hranicou ľudskej citlivosti. Škodlivé účinky ultrazvuku z veterných elektrární sa podľa súčasného stavu vedy nepredpokladajú.

V porovnaní s vozidlami ako auto alebo lietadlo je infrazvuk z veterných elektrární zanedbateľný. Pri sledovaní celkového rozsahu zvukových frekvencií vidíme, že hluk z veternej elektrárne vzdialenej už niekoľko sto metrov je na pozadí vetra vo vegetácii takmer nepočuteľný.

Je potrebné dbať na kompatibilitu veterných elektrární a obytných budov. Bádensko-Württemberské predpisy o veternej energii stanovujú bezpečnú vzdialenosť 700 m medzi zariadeniami na veternú energiu a obytnými budovami pre miestne a územné plánovanie. Výnimočne je možné pri starostlivom preštudovaní jednotlivých prípadov vzdialenosť buď zväčšiť alebo zmenšiť.