اليوم ، أصبحت دبلجة المسرحيات والأفلام مباشرة نسبيًا. توجد معظم الضوضاء الضرورية في شكل إلكتروني ، ويتم تسجيل الأصوات المفقودة ومعالجتها على الكمبيوتر. ولكن حتى قبل نصف قرن ، تم استخدام آليات إبداعية مذهلة لمحاكاة الأصوات.

تيم كورينكو

تم عرض آلات الضوضاء المذهلة هذه على مدار السنوات الماضية في أماكن مختلفة ، لأول مرة - منذ عدة سنوات في متحف البوليتكنيك. هناك درسنا هذا العرض الترفيهي بالتفصيل. الأجهزة المصنوعة من الخشب والمعدن ، التي تحاكي بشكل مدهش أصوات الأمواج والرياح ، وعربة قطار عابرة ، وقعقعة الحوافر وجلع السيوف ، ونقيق الجندب ونعيق الضفدع ، ورنقة اليرقات والانفجار من الأصداف - تم تطوير جميع هذه الآلات الرائعة وتحسينها ووصفها من قبل فلاديمير ألكساندروفيتش بوبوف - ممثل ومبتكر تصميم الضوضاء في المسرح والسينما ، والذي خصص له المعرض. الأكثر إثارة للاهتمام هو تفاعل العرض: لا تقف الأجهزة ، كما هو معتاد في بلدنا ، خلف ثلاث طبقات من الزجاج المضاد للرصاص ، ولكنها مخصصة للمستخدم. تعال أيها المتفرج ، تظاهر بأنك مصمم صوت ، صفير مع الريح ، أحدث بعض الضوضاء مع شلال ، العب قطار - وهذا ممتع ، ممتع حقًا.

هارمونيوم. "يتم استخدام آلة الأرغن الموسيقية لنقل ضجيج الخزان. يضغط المؤدي في نفس الوقت على عدة مفاتيح سفلية (سوداء وبيضاء) على لوحة المفاتيح وفي نفس الوقت يضخ الهواء باستخدام الدواسات "(V.A. Popov).

سيد الضوضاء

بدأ فلاديمير بوبوف حياته المهنية كممثل في مسرح موسكو للفنون ، وحتى قبل الثورة ، في عام 1908. كتب في مذكراته أنه منذ الطفولة كان مولعًا بمحاكاة الصوت ، وحاول نسخ أصوات مختلفة ، طبيعية واصطناعية. منذ العشرينيات من القرن الماضي ، دخل أخيرًا في صناعة الصوت ، حيث صمم مجموعة متنوعة من الآلات لتصميم ضجيج الأداء. وفي الثلاثينيات ظهرت آلياته في السينما. على سبيل المثال ، بمساعدة أجهزته الرائعة ، أعرب بوبوف عن اللوحة الأسطورية لسيرجي أيزنشتاين "ألكسندر نيفسكي".

لقد تعامل مع الضوضاء كموسيقى ، وكتب عشرات الخلفية الصوتية للعروض والمسرحيات الإذاعية - واخترع واخترع واخترع. ظلت بعض الآلات التي أنشأها بوبوف على قيد الحياة حتى يومنا هذا وتقوم بجمع الغبار في الغرف الخلفية للمسارح المختلفة - أدى تطوير التسجيل الصوتي إلى جعل آلياته البارعة التي تتطلب مهارات معينة في التعامل غير ضرورية. اليوم ، يتم تصميم ضجيج القطار إلكترونيًا ، بينما في أوقات الكاهن ، عملت أوركسترا كاملة ، وفقًا لخوارزمية محددة بدقة ، مع أجهزة مختلفة لإنشاء محاكاة موثوقة لقطار يقترب. شارك ما يصل إلى عشرين موسيقيًا في بعض الأحيان في مؤلفات بوبوف الضوضاء.

ضوضاء الخزان. "إذا ظهرت دبابة في مكان الحادث ، فعندئذٍ تدخل الآلات ذات الأربع عجلات ذات الألواح المعدنية حيز التنفيذ. يتم تشغيل الجهاز عن طريق دوران الصليب حول المحور. والنتيجة هي صوت قوي يشبه إلى حد بعيد قعقعة مسارات دبابة كبيرة "(VA Popov).

وكانت نتيجة عمله كتاب "تصميم الصوت للأداء" ، الذي نُشر عام 1953 ، وحصل على جائزة ستالين في نفس الوقت. يمكنك هنا الاستشهاد بالعديد من الحقائق المختلفة من حياة المخترع العظيم - لكننا سننتقل إلى التكنولوجيا.

خشب وحديد

النقطة الأكثر أهمية ، والتي لا يهتم بها زوار المعرض دائمًا ، هي حقيقة أن كل آلة ضوضاء هي آلة موسيقية تحتاجها لتكون قادرًا على العزف ويتطلب ذلك ظروفًا صوتية معينة. على سبيل المثال ، أثناء العروض ، كانت "آلة الرعد" توضع دائمًا على القمة ، على الممرات فوق المسرح ، بحيث تنتشر قصف الرعد في جميع أنحاء القاعة ، مما يخلق إحساسًا بالحضور. ومع ذلك ، في غرفة صغيرة ، لا تترك انطباعًا حيويًا ، وصوتها ليس طبيعيًا جدًا وهو أقرب كثيرًا إلى ما هو عليه حقًا - إلى قعقعة العجلات الحديدية المضمنة في الآلية. ومع ذلك ، فإن "عدم الطبيعة" لبعض الأصوات يمكن تفسيره من خلال حقيقة أن العديد من الآليات ليست مخصصة للعمل "الفردي" - فقط "في مجموعة".

من ناحية أخرى ، تحاكي الأجهزة الأخرى الصوت تمامًا بغض النظر عن صوتيات الغرفة. على سبيل المثال ، "Roll" (آلية تصدر ضجيج الأمواج) ، ضخمة وخرقاء ، لذا فهي تنسخ بدقة تأثير الأمواج على الشاطئ اللطيف بحيث يمكنك ، بإغلاق عينيك ، تخيل نفسك بسهولة في مكان ما بالقرب من البحر ، في منارة في طقس عاصف.

نقل الفروسية №4. جهاز يصدر ضجيج قافلة إطفاء. من أجل إعطاء ضوضاء ضعيفة في بداية تشغيل الجهاز ، يقوم المؤدي بتحريك مقبض التحكم إلى اليسار ، مما يؤدي إلى تخفيف قوة الضوضاء. عندما يتحرك المحور إلى الجانب الآخر ، تزداد الضوضاء إلى قوة كبيرة "(V.A. Popov).

قسم بوبوف الضوضاء إلى عدد من الفئات: المعركة ، والطبيعية ، والصناعية ، والمنزلية ، والنقل ، وما إلى ذلك. يمكن استخدام بعض التقنيات العالمية لمحاكاة الضوضاء المختلفة. على سبيل المثال ، يمكن لصفائح الحديد ذات السماكات والأحجام المختلفة المعلقة على مسافة معينة من بعضها البعض أن تقلد ضجيج اقتراب قاطرة بخارية ، وقعقة آلات الإنتاج ، وحتى الرعد. كما أطلق بوبوف على الجهاز العالمي أسطوانة تذمر ضخمة قادرة على العمل في "صناعات" مختلفة.

لكن معظم هذه الآلات بسيطة جدًا. تحتوي الآليات المتخصصة ، المصممة لمحاكاة صوت واحد فقط ، على أفكار هندسية مسلية للغاية. على سبيل المثال ، يتم محاكاة سقوط قطرات الماء من خلال دوران أسطوانة ، يتم استبدال جانبها بحبال ممتدة على مسافات مختلفة. أثناء قيامهم بالدوران ، يرفعون السياط الجلدي الثابت ، الذي يصفع الحبال التالية - ويبدو حقًا وكأنه قطرات. كما يتم تقليد رياح متفاوتة القوة باستخدام براميل تحك جميع أنواع الأقمشة.

جلد الطبل

ربما حدثت أكثر القصص الرائعة المتعلقة بإعادة بناء آلات بوبوف أثناء صنع قرع الطبل الكبير. كانت الآلة الموسيقية الضخمة ، التي يبلغ قطرها مترين تقريبًا ، تتطلب جلدًا - لكن اتضح أنه كان من المستحيل ارتداء ملابس ، ولكن ليس جلد الطبلة المدبوغة في روسيا. ذهب الموسيقيون إلى مسلخ حقيقي ، حيث اشتروا جلدين طازجين من الثيران. يضحك بيتر: "كان هناك شيء سريالي حول ذلك". - نصعد بالسيارة إلى المسرح ، ولدينا جلود ملطخة بالدماء في صندوق السيارة. نجرهم إلى سطح المسرح ، ونتخلص منهم ، ونجففهم - لمدة أسبوع كانت رائحة سريتينكا بأكملها تشم ... "ولكن في النهاية نجحت الطبل.

كل جهاز فلاديمير الكسندروفيتش دون فشل مزود بتعليمات مفصلة لفنان الأداء. على سبيل المثال ، جهاز Power Crack: "يتم تنفيذ عواصف رعدية شديدة الجفاف باستخدام جهاز Power Crack. يقف المؤدي على منصة الآلة ، ويميل صدره إلى الأمام ويضع يديه على رأس العمود المسنن ، ويمسكه ويوجهه نحوه ".

تجدر الإشارة إلى أن العديد من الآلات التي استخدمها بوبوف قد تم تطويرها قبله: فلاديمير ألكساندروفيتش قام بتحسينها فقط. على وجه الخصوص ، تم استخدام طبول الرياح في المسارح منذ أيام القنانة.

رشيقة الحياة

كان الفيلم الكوميدي "Graceful Life" من إخراج بوريس يورتسيف من أوائل الأفلام التي تمت دبلجتها بالكامل بمساعدة آليات بوبوف. بالإضافة إلى أصوات الممثلين ، في هذا الفيلم الذي صدر عام 1932 ، لا يوجد صوت واحد مسجل من الطبيعة - كل شيء يتم محاكاةه. من الجدير بالذكر أنه من بين الأفلام الستة الكاملة التي صورها Yurtsev ، كان هذا هو الفيلم الوحيد الذي نجا. تعرض المخرج للعار عام 1935 ، ونفي إلى كوليما. فقدت أفلامه باستثناء فيلم The Graceful Life.

تجسد جديد

بعد ظهور مكتبات الصوت ، كادت سيارات بوبوف في طي النسيان. ذهبوا إلى فئة الأثريات ، في الماضي. ولكن كان هناك أشخاص مهتمون بتكنولوجيا الماضي ليس فقط "النهوض من تحت الرماد" ، ولكن أيضًا أصبح الطلب عليها مرة أخرى.

لطالما كانت فكرة إنشاء مشروع فني موسيقي (التي لم تتشكل بعد كمعرض تفاعلي) تومض في ذهن موسيقي موسكو ، عازف البيانو الموهوب بيوتر أيدو - وأخيرًا وجدت تجسيدًا ماديًا لها.

جهاز "الضفدع". تعليمات جهاز "Frog" أكثر تعقيدًا بكثير من التعليمات المماثلة للأجهزة الأخرى. يجب أن يتمتع مؤدي الصوت النحيف بإتقان جيد للأداة حتى تكون محاكاة الصوت الناتجة طبيعية تمامًا.

يقع الفريق الذي يقف وراء المشروع جزئيًا في مدرسة مسرح الفنون المسرحية. بيتر أيدو نفسه - مساعد المدير الرئيسي للجزء الموسيقي ، ومنسق إنتاج المعارض ألكسندر نزاروف - رئيس ورش المسرح ، وما إلى ذلك ، مشروع ثقافي - وكل هذا لم يكن عبثًا.

تحدثنا مع Petr Aidu في إحدى الغرف مع المعرض ، في الدمدمة الرهيبة والضجيج المستخرج من المعروضات من قبل الزوار. قال: "هناك العديد من الطبقات في هذا المعرض". - طبقة تاريخية معينة ، لأننا طرحنا تاريخ شخص موهوب للغاية ، فلاديمير بوبوف ؛ طبقة تفاعلية ، لأن الناس يستمتعون بما يحدث ؛ طبقة موسيقية ، حيث أننا في نهاية المعرض نخطط لاستخدام معروضاتها في عروضنا ، وليس فقط للتمثيل الصوتي ، ولكن كأشياء فنية مستقلة ". بينما كان بيتر يتحدث ، كان التلفزيون يعمل خلفه. يوجد على الشاشة مشهد حيث يلعب اثنا عشر شخصًا بشكل متناغم مقطوعة "ضوضاء القطار" (هذا جزء من مسرحية "إعادة بناء المدينة الفاضلة").

"لفافة". "يقوم المؤدي بتنشيط الجهاز من خلال تأرجح إيقاعي مُقاس للرنان (جسم الجهاز) لأعلى ولأسفل. يتم تنفيذ الأمواج الهادئة عن طريق صب محتويات الرنان ببطء (وليس حتى النهاية) من أحد طرفيه إلى الطرف الآخر. بعد التوقف عن صب المحتويات في اتجاه واحد ، بحركة سريعة ، أحضر الرنان إلى وضع أفقي وانقله على الفور إلى الجانب الآخر. يتم تنفيذ اندفاع قوي في الموجات عن طريق السقوط ببطء إلى نهاية محتويات الرنان بالكامل "(V.A.Popov).

تم تصنيع الآلات وفقًا للرسومات والأوصاف التي تركها بوبوف - وقد شاهد مبدعو المعرض النسخ الأصلية لبعض الآلات المحفوظة في مجموعة مسرح موسكو الفني بعد انتهاء العمل. كانت إحدى المشكلات الرئيسية هي أن الأجزاء والمواد التي تم الحصول عليها بسهولة في الثلاثينيات لم تستخدم في أي مكان ولا توجد في السوق الحرة اليوم. على سبيل المثال ، يكاد يكون من المستحيل العثور على صفيحة نحاسية بسمك 3 مم وحجم 1000 × 1000 مم ، لأن GOST الحالي يعني قطع النحاس فقط 600 × 1500. نشأت المشاكل حتى مع الخشب الرقائقي: 2.5 مم المطلوبة ، وفقًا للمعايير الحديثة ، تنتمي إلى طراز الطائرة وهي نادرة جدًا ، باستثناء ربما من فنلندا.

سيارة. "ضوضاء السيارة ينتجها اثنان من الفنانين. يقوم أحدهما بتدوير مقبض العجلة ، والآخر يضغط على ذراع لوحة الرفع ويفتح الأغطية "(V.A. Popov). تجدر الإشارة إلى أنه بمساعدة الرافعات والأغطية ، كان من الممكن تغيير صوت السيارة بشكل كبير.

كانت هناك صعوبة أخرى. لقد لاحظ بوبوف نفسه مرارًا وتكرارًا: من أجل تقليد أي صوت ، عليك أن تتخيل بدقة ما تريد تحقيقه. لكن ، على سبيل المثال ، لم يسمع أي من معاصرينا صوت تبديل إشارة من ثلاثينيات القرن العشرين مباشرة - كيف يمكننا التأكد من أن الجهاز المقابل مصنوع بشكل صحيح؟ مستحيل - يمكن للمرء أن يأمل فقط في الحدس والأفلام القديمة.

لكن بشكل عام ، لم يخيب حدس المبدعين - لقد نجحوا في كل شيء. على الرغم من أن آلات الضجيج كانت في الأصل مخصصة لاستخدام الناس وليس للمتعة ، إلا أنها جيدة جدًا كمعارض تفاعلية في المتحف. عند تشغيل مقبض آلية أخرى ، والنظر إلى فيلم صامت يتم بثه على الحائط ، تشعر وكأنك مهندس صوت رائع. وتشعر كيف أن الموسيقى لا تولد تحت يديك.

18 فبراير 2016

عالم الترفيه المنزلي متنوع للغاية ويمكن أن يشمل: مشاهدة فيلم على نظام مسرح منزلي جيد ؛ اللعب الممتع والإدمان أو الاستماع إلى المقطوعات الموسيقية. كقاعدة عامة ، يجد كل شخص شيئًا خاصًا به في هذه المنطقة ، أو يجمع كل شيء مرة واحدة. ولكن مهما كانت أهداف الشخص في تنظيم وقت فراغه ومهما كان التطرف الذي يذهب إليه - فإن كل هذه الروابط مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بكلمة واحدة بسيطة ومفهومة - "الصوت". في الواقع ، في كل هذه الحالات ، سوف يقودنا المقبض من خلال الموسيقى التصويرية. لكن هذا السؤال ليس بهذه البساطة والتافهة ، خاصة في تلك الحالات التي توجد فيها رغبة في الحصول على صوت عالي الجودة في غرفة أو في أي ظروف أخرى. لهذا ، ليس من الضروري دائمًا شراء مكونات hi-fi أو hi-end باهظة الثمن (على الرغم من أنها ستكون مفيدة للغاية) ، ولكن المعرفة الجيدة بالنظرية الفيزيائية كافية ، والتي يمكن أن تقضي على معظم المشاكل التي تنشأ لكل شخص شرعوا في الحصول على تمثيل صوتي عالي الجودة.

بعد ذلك ، سننظر في نظرية الصوت والصوتيات من وجهة نظر الفيزياء. في هذه الحالة ، سأحاول جعله متاحًا قدر الإمكان لفهم أي شخص ربما يكون بعيدًا عن معرفة القوانين أو الصيغ الفيزيائية ، لكنه مع ذلك يحلم بشغف بتحقيق حلم إنشاء نظام مكبر صوت مثالي. لا أفترض أنه من أجل تحقيق نتائج جيدة في هذا المجال في المنزل (أو في السيارة ، على سبيل المثال) ، من الضروري معرفة هذه النظريات جيدًا ، لكن فهم الأساسيات سيتجنب العديد من الأخطاء الغبية والعبثية ، وسيسمح أيضًا لك لتحقيق أقصى قدر من التأثير الصوتي من النظام.أي مستوى.

نظرية الصوت العامة والمصطلحات الموسيقية

ما هو يبدو؟ هذا هو الإحساس الذي يدركه الجهاز السمعي. "أذن"(الظاهرة في حد ذاتها موجودة بدون مشاركة "الأذن" في العملية ، ولكن من السهل فهمها) التي تحدث عندما تثير موجة صوتية طبلة الأذن. تعمل الأذن في هذه الحالة "كمستقبل" للموجات الصوتية ذات الترددات المختلفة.
موجة صوتيةإنها في الأساس سلسلة متسلسلة من الأختام والتفريغ للوسط (غالبًا وسيط الهواء في ظل الظروف العادية) بترددات مختلفة. إن طبيعة الموجات الصوتية اهتزازية ، وتحدثها وتنتجها اهتزاز أي جسم. يمكن ظهور وانتشار موجة صوتية كلاسيكية في ثلاث وسائط مرنة: غازية ، وسائلة ، وصلبة. عندما تحدث موجة صوتية في أحد هذه الأنواع من الفضاء ، تحدث بعض التغييرات حتمًا في البيئة نفسها ، على سبيل المثال ، تغيير في كثافة الهواء أو ضغطه ، وحركة جزيئات الكتل الهوائية ، وما إلى ذلك.

نظرًا لأن الموجة الصوتية لها طبيعة متذبذبة ، فإنها تتمتع بخاصية التردد. تكرريقاس بالهرتز (تكريما للفيزيائي الألماني هاينريش رودولف هيرتز) ، ويشير إلى عدد التذبذبات على مدى فترة زمنية تساوي ثانية واحدة. أولئك. على سبيل المثال ، يشير التردد 20 هرتز إلى دورة من 20 ذبذبة في ثانية واحدة. يعتمد المفهوم الذاتي لارتفاعه أيضًا على تردد الصوت. كلما زاد عدد الاهتزازات الصوتية في الثانية ، كلما بدا الصوت "أعلى". تحتوي الموجة الصوتية أيضًا على خاصية أخرى مهمة لها اسم - الطول الموجي. الطول الموجيمن المعتاد مراعاة المسافة التي يقطعها صوت تردد معين في فترة تساوي ثانية واحدة. على سبيل المثال ، الطول الموجي لأقل صوت في النطاق المسموع للإنسان عند 20 هرتز هو 16.5 مترًا ، والطول الموجي لأعلى صوت يبلغ 20000 هرتز هو 1.7 سم.

تم تصميم الأذن البشرية بطريقة تجعلها قادرة على إدراك الموجات في نطاق محدود فقط ، حوالي 20 هرتز - 20000 هرتز (اعتمادًا على خصائص شخص معين ، يمكن لشخص ما أن يسمع أكثر قليلاً ، شخص أقل) . وبالتالي ، فإن هذا لا يعني أن الأصوات الموجودة أسفل أو أعلى من هذه الترددات غير موجودة ، فهي ببساطة لا تدركها الأذن البشرية ، وتتجاوز حدود النطاق المسموع. يسمى الصوت فوق النطاق المسموع الموجات فوق الصوتية، يسمى الصوت الموجود أسفل النطاق المسموع فوق الصوتية... بعض الحيوانات قادرة على إدراك الأصوات فوق والأشعة تحت الحمراء ، حتى أن البعض يستخدم هذا النطاق للتوجيه في الفضاء (الخفافيش والدلافين). إذا مر الصوت عبر وسيط ليس على اتصال مباشر بجهاز السمع البشري ، فقد لا يُسمع مثل هذا الصوت أو يضعف كثيرًا لاحقًا.

في المصطلحات الموسيقية للصوت ، هناك تسميات مهمة مثل الأوكتاف والنغمة والنغمة الفوقية للصوت. اوكتافتعني الفترة التي تكون فيها نسبة التردد بين الأصوات من 1 إلى 2. عادةً ما يكون الأوكتاف مسموعًا للغاية ، بينما يمكن أن تكون الأصوات في هذه الفترة متشابهة جدًا مع بعضها البعض. يمكن أيضًا تسمية الأوكتاف بصوت يهتز ضعف صوت آخر في نفس الفترة الزمنية. على سبيل المثال ، 800 هرتز ليست أكثر من أوكتاف أعلى من 400 هرتز ، و 400 هرتز بدوره هو الأوكتاف التالي لصوت 200 هرتز. الأوكتاف ، بدوره ، يتكون من النغمات والنغمات. الاهتزازات المتغيرة في الموجة الصوتية التوافقية ذات التردد الواحد تدركها الأذن البشرية على أنها نغمة موسيقية... يمكن تفسير الاهتزازات عالية التردد على أنها أصوات عالية النبرة ، واهتزازات منخفضة التردد كأصوات منخفضة النبرة. تستطيع الأذن البشرية تمييز الأصوات بوضوح باختلاف نغمة واحدة (تصل إلى 4000 هرتز). على الرغم من ذلك ، تستخدم الموسيقى عددًا صغيرًا جدًا من النغمات. يفسر هذا من اعتبارات مبدأ التوافق التوافقي ، كل شيء يقوم على مبدأ الأوكتافات.

تأمل نظرية النغمات الموسيقية باستخدام مثال وتر مشدود بطريقة معينة. مثل هذا الوتر ، اعتمادًا على قوة الشد ، سيكون له "ضبط" لأي تردد محدد. عندما يتأثر هذا الوتر بشيء له قوة محددة واحدة ، مما يؤدي إلى اهتزازه ، سيتم ملاحظة نغمة واحدة محددة من الصوت بشكل ثابت ، وسنسمع تردد التوليف المطلوب. يسمى هذا الصوت نغمة الجذر. تردد النغمة "A" للأوكتاف الأول ، الذي يساوي 440 هرتز ، مقبول رسميًا كنغمة أساسية في المجال الموسيقي. ومع ذلك ، فإن معظم الآلات الموسيقية لا تنتج أبدًا نغمات أساسية نقية ؛ فهي مصحوبة حتما بنغمات تسمى النغمات... من المناسب أن نتذكر هنا تعريفًا مهمًا للصوتيات الموسيقية ، مفهوم جرس الصوت. طابع الصوت- هذه ميزة من سمات الأصوات الموسيقية التي تمنح الآلات الموسيقية والأصوات خصوصية الصوت الفريدة التي يمكن التعرف عليها ، حتى لو قارنا الأصوات من نفس الدرجة والحجم. يعتمد جرس كل آلة موسيقية على توزيع الطاقة الصوتية على النغمات في لحظة ظهور الصوت.

تشكل النغمات الصوتية لونًا محددًا للنغمة الرئيسية ، يمكننا من خلاله التعرف بسهولة على آلة معينة والتعرف عليها ، وكذلك التمييز بوضوح بين صوتها وأداة أخرى. النغمات المفرزة من نوعين: متناسق وغير متناسق. النغمات التوافقيةبحكم التعريف هي مضاعفات تردد الملعب. على العكس من ذلك ، إذا كانت النغمات ليست مضاعفات وتنحرف بشكل ملحوظ عن القيم ، فيتم تسميتها غير متآلف النغمات... في الموسيقى ، يُستبعد عمليًا التشغيل باستخدام نغمات غير متعددة ، وبالتالي يتم تقليل المصطلح إلى مفهوم "overtone" ، بمعنى متناسق. بالنسبة لبعض الآلات ، على سبيل المثال البيانو ، فإن النغمة الأساسية ليس لديها وقت لتشكيلها ؛ في فترة قصيرة ، تزداد الطاقة الصوتية للنغمات ، ثم تتحلل بنفس السرعة. تخلق العديد من الأدوات ما يسمى بتأثير "نغمة الانتقال" ، عندما تكون طاقة نغمات معينة في الحد الأقصى في وقت معين ، عادةً في البداية ، ولكن بعد ذلك تتغير بشكل مفاجئ وتتحول إلى نغمات أخرى. يمكن النظر في نطاق التردد لكل أداة على حدة وعادة ما يقتصر على الترددات الأساسية التي يمكن أن تنتجها هذه الأداة المعينة.

في نظرية الصوت ، يوجد أيضًا شيء مثل الضوضاء. ضوضاء- هذا هو أي صوت يتم إنشاؤه بواسطة مجموعة من المصادر غير المنسقة مع بعضها البعض. الجميع على دراية بضوضاء أوراق الشجر ، وتأرجح الريح ، وما إلى ذلك.

على ماذا يعتمد حجم الصوت؟من الواضح أن هذه الظاهرة تعتمد بشكل مباشر على كمية الطاقة التي تحملها الموجة الصوتية. لتحديد المؤشرات الكمية لجهارة الصوت ، هناك مفهوم - شدة الصوت. شدة الصوتيتم تعريفه على أنه تدفق الطاقة التي مرت عبر مساحة معينة من الفضاء (على سبيل المثال ، سم 2) لكل وحدة زمنية (على سبيل المثال ، في الثانية). في المحادثة العادية ، تكون الشدة حوالي 9 أو 10 واط / سم 2. الأذن البشرية قادرة على إدراك الأصوات ذات مدى واسع إلى حد ما من الحساسية ، في حين أن استجابة التردد غير متجانسة داخل طيف الصوت. هذه هي أفضل طريقة لإدراك النطاق الترددي 1000 هرتز - 4000 هرتز ، والذي يغطي على نطاق واسع الكلام البشري.

نظرًا لأن الأصوات تختلف كثيرًا في شدتها ، فمن الأنسب التفكير فيها على أنها كمية لوغاريتمية وقياسها بالديسيبل (بعد العالم الاسكتلندي ألكسندر جراهام بيل). الحد الأدنى للحساسية السمعية للأذن البشرية هو 0 ديسيبل ، والعتبة العلوية 120 ديسيبل ، وتسمى أيضًا "عتبة الألم". لا تدرك الأذن البشرية أيضًا الحد الأعلى للحساسية بنفس الطريقة ، ولكنها تعتمد على تردد معين. يجب أن تكون الأصوات منخفضة التردد أكثر حدة من الأصوات عالية التردد من أجل إحداث عتبة الألم. على سبيل المثال ، تحدث عتبة الألم عند تردد منخفض يبلغ 31.5 هرتز عند مستوى طاقة صوت يبلغ 135 ديسيبل ، عندما يظهر الإحساس بالألم عند تردد 2000 هرتز بالفعل عند 112 ديسيبل. هناك أيضًا مفهوم ضغط الصوت ، والذي يوسع في الواقع التفسير المعتاد لانتشار الموجة الصوتية في الهواء. ضغط الصوت- هذا ضغط زائد متغير ينشأ في وسط مرن نتيجة مرور موجة صوتية خلاله.

طبيعة موجة الصوت

لفهم نظام توليد الموجات الصوتية بشكل أفضل ، تخيل مكبر صوت كلاسيكي موجود في أنبوب مملوء بالهواء. إذا قام مكبر الصوت بحركة أمامية حادة ، فإن الهواء الموجود في المنطقة المجاورة مباشرة للناشر يتم ضغطه مؤقتًا. بعد ذلك ، سوف يتمدد الهواء ، وبالتالي يتم دفع منطقة الهواء المضغوط على طول الأنبوب.
ستكون حركة الموجة بعد ذلك صوتًا عندما تصل إلى العضو السمعي و "تثير" طبلة الأذن. عندما تحدث موجة صوتية في الغاز ، ينشأ ضغط زائد وكثافة زائدة ، وتتحرك الجسيمات بسرعة ثابتة. من المهم أن نتذكر فيما يتعلق بالموجات الصوتية أن المادة لا تتحرك مع الموجة الصوتية ، ولكن ينشأ اضطراب مؤقت في الكتل الهوائية.

إذا تخيلنا مكبسًا معلقًا في مساحة خالية على زنبرك ويقوم بحركات متكررة للأمام والخلف ، فسيتم استدعاء هذه التذبذبات التوافقية أو الجيبية (إذا كنا نمثل موجة في شكل رسم بياني ، فسنحصل في هذه الحالة على أنقى الجيوب الأنفية مع الانخفاضات والارتفاعات المتكررة). إذا تخيلنا مكبر صوت في أنبوب (كما في المثال الموصوف أعلاه) ، يقوم بأداء اهتزازات توافقية ، ففي اللحظة التي يتحرك فيها السماعة "للأمام" ، يتم الحصول على التأثير المعروف بالفعل لضغط الهواء ، وعندما يتحرك السماعة "للخلف" ، يتم الحصول على التأثير المعاكس للفراغ. في هذه الحالة ، تنتشر موجة من الانضغاط والخلخلة المتناوبة عبر الأنبوب. سيتم استدعاء المسافة على طول الأنبوب بين الحدود القصوى أو الصغرى المجاورة (المراحل) الطول الموجي... إذا اهتزت الجسيمات بالتوازي مع اتجاه انتشار الموجة ، فإن الموجة تسمى طولي... إذا اهتزوا بشكل عمودي على اتجاه الانتشار ، فإن الموجة تسمى مستعرض... عادةً ما تكون الموجات الصوتية في الغازات والسوائل طولية ، ولكن في المواد الصلبة ، يمكن أن تظهر موجات من كلا النوعين. تنشأ موجات القص في المواد الصلبة من المقاومة لتغير الشكل. الفرق الرئيسي بين هذين النوعين من الموجات هو أن موجة القص لها خاصية الاستقطاب (تحدث التذبذبات في مستوى معين) ، في حين أن الموجة الطولية لا تفعل ذلك.

سرعة الصوت

تعتمد سرعة الصوت بشكل مباشر على خصائص البيئة التي ينتشر فيها. يتم تحديده (تابع) بواسطة خاصيتين للوسيط: مرونة وكثافة المادة. تعتمد سرعة الصوت في المواد الصلبة ، على التوالي ، بشكل مباشر على نوع المادة وخصائصها. تعتمد السرعة في الوسائط الغازية فقط على نوع واحد من تشوه الوسط: الانضغاط - الخلخلة. يحدث التغيير في الضغط في الموجة الصوتية دون تبادل حراري مع الجسيمات المحيطة ويسمى ثابت الحرارة.
تعتمد سرعة الصوت في الغاز بشكل أساسي على درجة الحرارة - فهي تزداد بزيادة درجة الحرارة وتنخفض مع انخفاض درجة الحرارة. أيضًا ، تعتمد سرعة الصوت في الوسط الغازي على حجم وكتلة جزيئات الغاز نفسها - فكلما كانت كتلة الجزيئات وحجمها أصغر ، زادت "موصلية" الموجة وزادت السرعة على التوالي.

في الوسائط السائلة والصلبة ، يتشابه مبدأ الانتشار وسرعة الصوت مع كيفية انتشار الموجة في الهواء: عن طريق تفريغ الضغط. لكن في هذه البيئات ، بالإضافة إلى نفس الاعتماد على درجة الحرارة ، فإن كثافة الوسط وتكوينه / هيكله مهمة جدًا. كلما انخفضت كثافة المادة ، زادت سرعة الصوت والعكس صحيح. يعتبر الاعتماد على تركيبة الوسيط أكثر تعقيدًا ويتم تحديده في كل حالة محددة ، مع مراعاة موقع وتفاعل الجزيئات / الذرات.

سرعة الصوت في الهواء عند t ، درجة مئوية 20: 343 م / ث
سرعة الصوت في الماء المقطر عند درجة حرارة t ، درجة مئوية 20: 1481 م / ث
سرعة الصوت في الفولاذ عند t ، درجة مئوية 20: 5000 م / ث

الموجات الدائمة والتدخل

عندما يخلق مكبر صوت موجات صوتية في مكان ضيق ، فإن تأثير الموجات التي ترتد عن الحدود يحدث حتمًا. نتيجة لذلك ، غالبًا ما يكون هناك تأثير التدخل- عند تراكب موجتين صوتيتين أو أكثر على بعضهما البعض. من الحالات الخاصة لظاهرة التداخل تشكيل: 1) دقات موجات أو 2) موجات واقفة. موجات الضرب- هذا هو الحال عندما تحدث إضافة موجات ذات ترددات واتساعات متقاربة. نمط النبض: عندما يتم فرض موجتين من التردد المتشابه على بعضهما البعض. في وقت ما مع هذا التداخل ، قد تكون قمم السعة "خارج الطور" وقد تكون القيعان "خارج الطور" هي نفسها. هذا هو بالضبط ما تتميز به دقات الصوت. من المهم أن نتذكر أنه على عكس الموجات الواقفة ، فإن مصادفات الطور للقمم لا تحدث باستمرار ، ولكن في فترات زمنية معينة. عن طريق الأذن ، يتم تمييز هذا النمط من الضربات بوضوح تام ، ويُسمع على أنه زيادة دورية وانخفاض في الحجم ، على التوالي. آلية هذا التأثير بسيطة للغاية: في لحظة تزامن القمم ، يرتفع الحجم ، في لحظة تزامن الانحطاط ، ينخفض ​​الحجم.

الموجات الموقوفهتنشأ في حالة تراكب موجتين لهما نفس السعة والطور والتردد ، عندما "تلتقي" هذه الموجات تتحرك إحداهما في الاتجاه الأمامي والأخرى في الاتجاه المعاكس. في قسم من الفضاء (حيث تشكلت موجة واقفة) ، تظهر صورة تداخل بين سعات ترددية متناوبة (ما يسمى بالعقد العكسية) والحد الأدنى (ما يسمى بالعقد). عندما تحدث هذه الظاهرة ، فإن معامل التردد والطور والتوهين للموجة عند نقطة الانعكاس مهم للغاية. على عكس الموجات المتنقلة ، لا يوجد نقل للطاقة في الموجة الواقفة بسبب حقيقة أن الموجات الأمامية والخلفية التي تشكل هذه الموجة تنقل الطاقة بكميات متساوية في الاتجاهين الأمامي والمعاكس. لفهم مرئي لحدوث الموجة الواقفة ، دعنا نقدم مثالًا من الصوتيات المنزلية. لنفترض أن لدينا مكبرات صوت واقفة على الأرض في مساحة محدودة (غرفة). بعد حثهم على تشغيل بعض الأغاني مع الكثير من الجهير ، دعنا نحاول تغيير موقع المستمع في الغرفة. وهكذا ، فإن المستمع ، بعد دخوله منطقة الحد الأدنى (الطرح) للموجة الواقفة ، سيشعر بتأثير حقيقة أن الجهير أصبح صغيرًا جدًا ، وإذا وقع المستمع في منطقة الحد الأقصى (الإضافة) للترددات ، ثم يتم الحصول على التأثير المعاكس للزيادة الكبيرة في منطقة الجهير. في هذه الحالة ، لوحظ التأثير في جميع أوكتافات التردد الأساسي. على سبيل المثال ، إذا كان التردد الأساسي هو 440 هرتز ، فسيتم أيضًا ملاحظة ظاهرة "الجمع" أو "الطرح" عند ترددات 880 هرتز ، و 1760 هرتز ، و 3520 هرتز ، وما إلى ذلك.

ظاهرة الرنين

معظم المواد الصلبة لها تردد الرنين الخاص بها. من السهل جدًا فهم هذا التأثير باستخدام مثال الأنبوب التقليدي الذي يفتح من طرف واحد فقط. تخيل موقفًا يكون فيه مكبر صوت متصل من الطرف الآخر للأنبوب ، والذي يمكنه تشغيل تردد واحد ثابت ، ويمكن أيضًا تغييره لاحقًا. لذا ، فإن الأنبوب له تردد الرنين الخاص به ، بعبارات بسيطة - هذا هو التردد الذي يصدر عنده الأنبوب صدى أو يصدر صوته الخاص. إذا تزامن تردد السماعة (نتيجة الضبط) مع تردد الرنين للأنبوب ، فسيظهر تأثير زيادة الصوت عدة مرات. وذلك لأن مكبر الصوت يثير اهتزازات عمود الهواء في الأنبوب بسعة كبيرة حتى يتم العثور على "تردد الرنين" ويحدث تأثير التجميع. يمكن وصف الظاهرة التي نشأت على النحو التالي: الأنبوب في هذا المثال "يساعد" الديناميكيات عن طريق الرنين بتردد معين ، وتضيف جهودهم و "تتدفق" في تأثير مسموع مرتفع. في مثال الآلات الموسيقية ، يمكن تتبع هذه الظاهرة بسهولة ، حيث توجد في تصميم معظم العناصر تسمى الرنانات. ليس من الصعب تخمين ما يخدم الغرض من تعزيز تردد معين أو نغمة موسيقية. على سبيل المثال: جسم جيتار به مرنان على شكل ثقب يتزاوج مع الحجم ؛ تصميم أنبوب الفلوت (وجميع الأنابيب بشكل عام) ؛ الشكل الأسطواني لجسم الأسطوانة ، والذي هو في حد ذاته مرنان بتردد معين.

الطيف الترددي للصوت والاستجابة الترددية

نظرًا لعدم وجود موجات من نفس التردد عمليًا ، يصبح من الضروري تفكيك النطاق الصوتي بأكمله للمدى المسموع إلى نغمات إيحائية أو التوافقيات. لهذه الأغراض ، توجد رسوم بيانية تعرض اعتماد الطاقة النسبية لاهتزازات الصوت على التردد. يسمى هذا الرسم البياني بالرسم البياني لطيف التردد الصوتي. طيف تردد الصوتهناك نوعان: منفصل ومستمر. يعرض مخطط الطيف المنفصل الترددات بشكل فردي ، مفصولة بمسافات فارغة. جميع ترددات الصوت موجودة في الطيف المستمر مرة واحدة.
في حالة الموسيقى أو الصوتيات ، غالبًا ما يتم استخدام الجدول الزمني المعتاد. خصائص استجابة التردد(يُشار إليه باختصار "استجابة التردد"). يوضح هذا الرسم البياني اعتماد اتساع اهتزازات الصوت على التردد في جميع أنحاء طيف التردد بأكمله (20 هرتز - 20 كيلو هرتز). بالنظر إلى مثل هذا الرسم البياني ، من السهل فهم ، على سبيل المثال ، نقاط القوة أو الضعف في مكبر صوت معين أو نظام مكبرات الصوت ككل ، أقوى مناطق عودة الطاقة ، وانخفاض التردد والارتفاع ، والتخميد ، وكذلك تتبع المنحدر من الاضمحلال.

انتشار الموجة الصوتية والمرحلة والطور المضاد

تحدث عملية انتشار الموجات الصوتية في جميع الاتجاهات من المصدر. أبسط مثال لفهم هذه الظاهرة هو إلقاء حصاة في الماء.
من المكان الذي سقط فيه الحجر ، تبدأ الموجات بالتباعد على طول سطح الماء في كل الاتجاهات. ومع ذلك ، دعنا نتخيل موقفًا يستخدم مكبر صوت بمستوى صوت معين ، دعنا نقول صندوقًا مغلقًا ، متصل بمكبر للصوت ويعيد إنتاج نوع من الإشارات الموسيقية. ليس من الصعب ملاحظة (خاصة إذا كنت ترسل إشارة قوية منخفضة التردد ، على سبيل المثال ، أسطوانة جهير) أن السماعة تقوم بحركة سريعة للأمام ، ثم نفس الحركة السريعة للخلف. يبقى أن نفهم أنه عندما يتحرك المتحدث إلى الأمام ، فإنه يصدر موجة صوتية نسمعها لاحقًا. ولكن ماذا يحدث عندما يتحرك المتحدث للخلف؟ وللمفارقة ، يحدث الشيء نفسه ، يصدر المتحدث الصوت نفسه ، ينتشر فقط في مثالنا تمامًا داخل حجم الصندوق ، دون تجاوز حدوده (الصندوق مغلق). بشكل عام ، في المثال المذكور أعلاه ، يمكن للمرء أن يلاحظ الكثير من الظواهر الفيزيائية المثيرة للاهتمام ، وأهمها مفهوم المرحلة.

الموجة الصوتية التي يصدرها مكبر الصوت في اتجاه المستمع "في الطور". الموجة الخلفية ، التي تدخل في حجم الصندوق ، ستكون في المقابل طورًا مضادًا. يبقى فقط لفهم ما تعنيه هذه المفاهيم؟ مرحلة الإشارةهو مستوى ضغط الصوت في الوقت الحالي عند نقطة ما في الفضاء. يسهل فهم المرحلة بمثال استنساخ مادة موسيقية بواسطة زوج استريو تقليدي قائم على الأرض لأنظمة مكبرات الصوت المنزلية. دعنا نتخيل أن اثنين من مكبرات الصوت الواقفة على الأرض مثبتة في غرفة معينة واللعب. في هذه الحالة ، ينتج كلا النظامين الصوتيين إشارة متزامنة لضغط صوت متغير ، بينما يضاف ضغط الصوت لأحد السماعات إلى ضغط الصوت للسماعة الأخرى. يحدث تأثير مماثل بسبب الاستنساخ المتزامن للإشارة من مكبرات الصوت اليمنى واليسرى ، على التوالي ، بمعنى آخر ، تتزامن قمم وقيعان الموجات المنبعثة من مكبرات الصوت اليمنى واليسرى.

تخيل الآن أن ضغوط الصوت لا تزال تتغير بنفس الطريقة (لم تتغير) ، لكنها الآن فقط هي عكس بعضها البعض. يمكن أن يحدث هذا إذا قمت بتوصيل أحد مكبري الصوت في قطبية عكسية (كبل "+" من مكبر الصوت إلى طرف السماعة "-" ، وكبل "-" من مكبر الصوت إلى طرف السماعة "+"). في هذه الحالة ، ستؤدي الإشارة المعاكسة إلى اختلاف في الضغط ، والذي يمكن تمثيله كأرقام على النحو التالي: السماعة اليسرى تولد ضغطًا "1 باسكال" ، وسوف تولد السماعة اليمنى ضغطًا "ناقص 1 باسكال". ونتيجة لذلك ، فإن جهارة الصوت الإجمالي في موضع الاستماع سيساوي صفرًا. هذه الظاهرة تسمى الطور المضاد. إذا أخذنا في الاعتبار المثال بمزيد من التفصيل لفهمه ، فقد اتضح أن ديناميكيتين تلعبان "في الطور" - تخلقان نفس مناطق الضغط والفراغ في الهواء ، والتي تساعد بعضها البعض في الواقع. في حالة الطور المضاد المثالي ، فإن منطقة ضغط المجال الجوي التي تم إنشاؤها بواسطة مكبر صوت واحد ستكون مصحوبة بمنطقة انخفاض المجال الجوي التي أنشأتها السماعة الثانية. يبدو تقريبًا مثل ظاهرة التخميد المتزامن المتبادل للموجات. صحيح ، من الناحية العملية ، لا ينخفض ​​مستوى الصوت إلى الصفر ، وسنسمع صوتًا مشوهًا ومضعفًا للغاية.

بالطريقة الأكثر سهولة ، يمكن وصف هذه الظاهرة على النحو التالي: إشارتان لهما نفس التذبذبات (التردد) ، لكن تم تغييرهما في الوقت المناسب. في ضوء ذلك ، من الأنسب تمثيل ظاهرة الإزاحة هذه باستخدام مثال الساعة التناظرية المستديرة العادية. لنتخيل أن هناك عدة ساعات دائرية متطابقة معلقة على الحائط. عندما تعمل العقارب الثانية لهذه الساعة بشكل متزامن ، على إحدى الساعات لمدة 30 ثانية وفي الساعة الأخرى 30 ، فهذا مثال على إشارة في الطور. إذا كان عقرب الثواني يعمل مع إزاحة ، ولكن السرعة لا تزال كما هي ، على سبيل المثال ، في بعض الساعات 30 ثانية ، وفي البعض الآخر 24 ثانية ، فهذا مثال كلاسيكي على تحول الطور (التحول). وبالمثل ، يتم قياس المرحلة بالدرجات ، داخل دائرة افتراضية. في هذه الحالة ، عندما يتم إزاحة الإشارات بالنسبة لبعضها البعض بمقدار 180 درجة (نصف الفترة) ، يتم الحصول على طور مضاد كلاسيكي. في كثير من الأحيان ، في الممارسة العملية ، تحدث انتقالات طفيفة في الطور ، والتي يمكن أيضًا تحديدها بالدرجات والقضاء عليها بنجاح.

الموجات مسطحة وكروية. تنتشر واجهة الموجة المستوية في اتجاه واحد فقط ونادرًا ما تُرى في الممارسة العملية. واجهة الموجة الكروية هي نوع بسيط من الموجات التي تنبثق من نقطة واحدة وتنتقل في جميع الاتجاهات. الموجات الصوتية لها خاصية الانحراف، بمعنى آخر. القدرة على الانحناء حول العقبات والأشياء. تعتمد درجة الانحناء على نسبة الطول الموجي للصوت إلى حجم العائق أو الثقب. يحدث الانعراج أيضًا عند وجود عائق في مسار الصوت. في هذه الحالة ، هناك سيناريوهان محتملان: 1) إذا كانت أبعاد العائق أكبر بكثير من الطول الموجي ، فإن الصوت ينعكس أو يمتص (اعتمادًا على درجة امتصاص المادة ، وسمك العائق ، إلخ. ) ، وتتشكل منطقة "الظل الصوتي" خلف العائق ... 2) إذا كانت أبعاد العائق قابلة للمقارنة مع الطول الموجي أو حتى أقل منه ، فإن الصوت ينحرف إلى حد ما في جميع الاتجاهات. إذا اصطدمت موجة صوتية تتحرك في وسيط ما بالواجهة مع وسيط آخر (على سبيل المثال ، وسيط هواء به وسط صلب) ، فيمكن أن تظهر ثلاثة سيناريوهات: 1) ستنعكس الموجة من الواجهة 2) يمكن أن تمر الموجة إلى وسيط آخر دون تغيير الاتجاه 3) يمكن أن تمر الموجة إلى وسط آخر مع تغيير في الاتجاه عند الحد ، وهذا ما يسمى "انكسار الموجة".

تسمى نسبة الضغط الزائد لموجة صوتية إلى سرعة حجم الاهتزاز بمقاومة الموجة. بعبارات بسيطة ، مقاومة الموجة للوسطيمكن تسميتها بالقدرة على امتصاص الموجات الصوتية أو "مقاومتها". تعتمد معاملات الانعكاس والانتقال بشكل مباشر على نسبة الممانعات المميزة للوسيطتين. الممانعة المميزة في الوسط الغازي أقل بكثير مما في الماء أو المواد الصلبة. لذلك ، إذا سقطت موجة صوتية في الهواء على جسم صلب أو على سطح المياه العميقة ، فإن الصوت إما ينعكس من السطح أو يُمتص إلى حد كبير. يعتمد على سمك السطح (الماء أو الصلب) الذي تسقط عليه الموجة الصوتية المرغوبة. مع سماكة منخفضة لوسط صلب أو سائل ، "تمر" الموجات الصوتية بشكل كامل تقريبًا ، والعكس صحيح ، مع سماكة الوسط الكبيرة ، تنعكس الموجات في كثير من الأحيان. في حالة انعكاس الموجات الصوتية ، تتم هذه العملية وفقًا للقانون الفيزيائي المعروف: "زاوية السقوط تساوي زاوية الانعكاس". في هذه الحالة ، عندما تسقط موجة من وسيط ذي كثافة منخفضة على الحدود بمتوسط ​​كثافة أعلى ، تحدث الظاهرة الانكسار... وهو يتألف من الانحناء (الانكسار) لموجة صوتية بعد "مواجهة" عقبة ، ويكون مصحوبًا بالضرورة بتغيير في السرعة. يعتمد الانكسار أيضًا على درجة حرارة البيئة التي يحدث فيها الانعكاس.

في عملية انتشار الموجات الصوتية في الفضاء ، يحدث حتمًا انخفاض في شدتها ، يمكن للمرء أن يقول توهين الموجات وتوهين الصوت. من الناحية العملية ، من السهل جدًا مواجهة مثل هذا التأثير: على سبيل المثال ، إذا وقف شخصان في حقل على مسافة قريبة معينة (متر أو أقرب) وبدأا في قول شيء لبعضهما البعض. إذا قمت بعد ذلك بزيادة المسافة بين الأشخاص (إذا بدأوا في الابتعاد عن بعضهم البعض) ، فإن نفس المستوى من حجم المحادثة سيصبح أقل وأقل سماعًا. يوضح هذا المثال بوضوح ظاهرة انخفاض شدة الموجات الصوتية. لماذا يحدث هذا؟ والسبب في ذلك هو العمليات المختلفة لنقل الحرارة والتفاعل الجزيئي والاحتكاك الداخلي للموجات الصوتية. في أغلب الأحيان ، في الممارسة العملية ، هناك تحول للطاقة الصوتية إلى حرارة. تنشأ مثل هذه العمليات حتماً في أي من وسائط انتشار الصوت الثلاثة ويمكن وصفها بأنها امتصاص الموجات الصوتية.

تعتمد شدة ودرجة امتصاص الموجات الصوتية على عدة عوامل مثل: ضغط الوسط ودرجة حرارته. أيضًا ، يعتمد الامتصاص على التردد المحدد للصوت. عندما تنتشر موجة صوتية في السوائل أو الغازات ، يحدث تأثير الاحتكاك بين الجسيمات المختلفة ، وهو ما يسمى اللزوجة. نتيجة لهذا الاحتكاك على المستوى الجزيئي ، تحدث عملية تحول الموجة من الصوت إلى الحرارة. بمعنى آخر ، كلما زادت الموصلية الحرارية للوسط ، انخفضت درجة امتصاص الموجة. يعتمد امتصاص الصوت في الوسائط الغازية أيضًا على الضغط (يتغير الضغط الجوي مع زيادة الارتفاع بالنسبة إلى مستوى سطح البحر). أما بالنسبة لاعتماد درجة الامتصاص على تردد الصوت ، مع مراعاة تبعيات اللزوجة والتوصيل الحراري المذكورة أعلاه ، فكلما زاد ترددها ، زاد امتصاص الصوت. على سبيل المثال ، في درجة الحرارة والضغط العاديين ، يكون امتصاص موجة بتردد 5000 هرتز في الهواء 3 ديسيبل / كم ، وامتصاص موجة بتردد 50000 هرتز سيكون بالفعل 300 ديسيبل / م.

في الوسائط الصلبة ، يتم الحفاظ على جميع التبعيات المذكورة أعلاه (التوصيل الحراري واللزوجة) ، ولكن يتم إضافة العديد من الشروط الأخرى إلى ذلك. ترتبط بالتركيب الجزيئي للمواد الصلبة ، والتي يمكن أن تكون مختلفة ، مع عدم تجانسها. اعتمادًا على هذا التركيب الجزيئي الصلب الداخلي ، يمكن أن يكون امتصاص الموجات الصوتية في هذه الحالة مختلفًا ، ويعتمد على نوع المادة المحددة. عندما يمر الصوت عبر مادة صلبة ، تخضع الموجة لسلسلة من التحولات والتشوهات ، والتي غالبًا ما تؤدي إلى تشتت وامتصاص الطاقة الصوتية. على المستوى الجزيئي ، يمكن أن يحدث تأثير الخلع ، عندما تتسبب الموجة الصوتية في إزاحة المستويات الذرية ، والتي تعود بعد ذلك إلى موقعها الأصلي. أو أن حركة الخلع تؤدي إلى تصادم مع الاضطرابات المتعامدة عليها أو عيوب في التركيب البلوري ، مما يتسبب في تباطؤها ، ونتيجة لذلك ، بعض امتصاص الموجة الصوتية. ومع ذلك ، يمكن أن يتردد صدى الموجة الصوتية مع هذه العيوب ، مما يؤدي إلى تشويه الموجة الأصلية. تتشتت طاقة الموجة الصوتية في لحظة التفاعل مع عناصر التركيب الجزيئي للمادة نتيجة لعمليات الاحتكاك الداخلي.

سأحاول في هذا المقال تحديد سمات الإدراك السمعي البشري وبعض التفاصيل الدقيقة وميزات انتشار الصوت.

في الآونة الأخيرة ، كان هناك الكثير من الجدل حول مخاطر وفوائد توربينات الرياح من وجهة نظر بيئية. دعونا نلقي نظرة على بعض المواقف التي يشير إليها معارضو طاقة الرياح في المقام الأول.

إحدى الحجج الرئيسية ضد استخدام توربينات الرياح هي الضوضاء ... تولد توربينات الرياح نوعين من الضوضاء: ميكانيكي وديناميكي هوائي. ضوضاء توربينات الرياح الحديثة على مسافة 20 مترًا من موقع التركيب هي 34-45 ديسيبل. للمقارنة: ضوضاء الخلفية ليلاً في القرية هي 20-40 ديسيبل ، ضوضاء السيارة بسرعة 64 كم / ساعة 55 ديسيبل ، الضوضاء في المكتب 60 ديسيبل ، ضوضاء الشاحنة عند سرعة 48 كم / ساعة على مسافة من 100 م - 65 ديسيبل ، ضوضاء من آلة ثقب الصخور على مسافة 7 م - 95 ديسيبل. وبالتالي ، فإن توربينات الرياح ليست مصدرًا للضوضاء بأي شكل من الأشكال تؤثر سلبًا على صحة الإنسان.
الموجات فوق الصوتية والاهتزاز - قضية أخرى ذات تأثير سلبي. أثناء تشغيل الطاحونة الهوائية ، تتشكل الدوامات في نهايات الشفرات ، وهي في الواقع مصادر الأشعة دون الصوتية ، وكلما زادت قوة الطاحونة الهوائية ، زادت قوة الاهتزاز والتأثير السلبي على الحياة البرية. يتزامن تواتر هذه الاهتزازات - 6-7 هرتز - مع الإيقاع الطبيعي للدماغ البشري ، لذلك من الممكن حدوث بعض التأثيرات النفسية. لكن كل هذا ينطبق على مزارع الرياح القوية (حتى فيما يتعلق بها ، لم يتم إثبات ذلك). تعتبر طاقة الرياح الصغيرة في هذا الجانب أكثر أمانًا للنقل بالسكك الحديدية والسيارات والترام وغيرها من مصادر الموجات فوق الصوتية التي نواجهها يوميًا.
نسبيا الاهتزازات ، ثم لا يهددون الناس أكثر ، ولكن المباني والهياكل ، فإن طرق تقليلها هي مسألة مدروسة جيدًا. إذا تم اختيار ملف جانبي ديناميكي هوائي جيد للشفرات ، فإن التوربينات الهوائية متوازنة جيدًا ، والمولد في حالة عمل جيدة ، يتم إجراء الفحص الفني في الوقت المناسب ، فلا توجد مشكلة على الإطلاق. إلا أنه قد تكون هناك حاجة إلى توسيد إضافي إذا كانت توربينات الرياح على السطح.
معارضو مولدات الرياح يشيرون أيضًا إلى ما يسمى ب التأثير البصري ... التأثير البصري هو عامل شخصي. لتحسين المظهر الجمالي لتوربينات الرياح ، توظف العديد من الشركات الكبيرة مصممين محترفين. يتم تعيين مصممي المناظر الطبيعية لتبرير المشاريع الجديدة. في غضون ذلك ، عند إجراء استطلاع للرأي العام حول سؤال "هل تفسد توربينات الرياح المشهد العام؟" أجاب 94٪ بالسلب ، وشدد كثيرون على أنه من الناحية الجمالية ، فإن توربينات الرياح تنسجم بشكل متناغم مع البيئة ، على عكس خطوط الكهرباء التقليدية.
أيضًا ، إحدى الحجج ضد استخدام توربينات الرياح هي ضرر على الحيوانات والطيور ... في الوقت نفسه ، تشير الإحصائيات إلى أنه لكل 10000 فرد ، تموت أقل من وحدة واحدة بسبب توربينات الرياح ، وتموت 250 وحدة من أبراج التلفزيون ، وتموت 700 وحدة من المبيدات الحشرية ، وتموت 700 وحدة من آليات مختلفة ، بسبب خطوط نقل الطاقة. - 800 قطعة بسبب القطط - 1000 قطعة بسبب المنازل / النوافذ - 5500 قطعة. وبالتالي ، فإن توربينات الرياح ليست أكبر شر لحيواناتنا.
ولكن في المقابل ، يعمل مولد الرياح بقدرة 1 ميجاوات على تقليل الانبعاثات السنوية في الغلاف الجوي بمقدار 1800 طن من ثاني أكسيد الكربون ، و 9 أطنان من أكسيد الكبريت ، و 4 أطنان من أكسيد النيتروجين. ربما سيؤثر التحول إلى طاقة الرياح على معدل تناقص طبقة الأوزون ، وبالتالي على معدل الاحتباس الحراري.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن توربينات الرياح ، على عكس محطات الطاقة الحرارية ، تولد الكهرباء دون استخدام المياه ، مما يقلل من استغلال الموارد المائية.
تولد توربينات الرياح الكهرباء دون حرق الوقود التقليدي ، مما يقلل من الطلب على الوقود وأسعاره.
عند تحليل ما سبق ، من الآمن قول ذلك من وجهة نظر بيئية ، توربينات الرياح ليست ضارة.والتأكيد العملي على ذلك هو أنتكتسب هذه التقنيات تطورًا سريعًا في الاتحاد الأوروبي والولايات المتحدة الأمريكية والصين ودول أخرى في العالم. تولد طاقة الرياح الحديثة اليوم أكثر من 200 مليار كيلوواط ساعة سنويًا ، وهو ما يعادل 1.3٪ من إنتاج الكهرباء العالمي. في الوقت نفسه ، يصل هذا الرقم في بعض البلدان إلى 40٪.

هل فكرت يومًا أن الصوت هو أحد ألمع مظاهر الحياة ، والحركة ، والحركة؟ وأيضًا عن حقيقة أن كل صوت له "وجهه" الخاص؟ وحتى مع إغلاق أعيننا ، وعدم رؤية أي شيء ، يمكننا فقط تخمين ما يحدث من حولنا بالصوت. يمكننا تمييز أصوات معارفنا ، وسماع حفيف ، وهدير ، ونباح ، ومواء ، وما إلى ذلك. كل هذه الأصوات مألوفة لنا منذ الطفولة ، ويمكننا بسهولة التعرف على أي منها. علاوة على ذلك ، حتى في حالة الصمت المطلق ، يمكننا سماع كل من الأصوات المدرجة بأذننا الداخلية. تخيلها كما لو كانت في الواقع.

ما هو الصوت؟

تعد الأصوات التي تتصورها الأذن البشرية من أهم مصادر المعلومات حول العالم من حولنا. ضجيج البحر والرياح ، غناء العصافير ، أصوات الناس وصرخات الحيوانات ، دحرجة الرعد ، الأصوات تتحرك بالأذن ، تسهل التكيف مع الظروف الخارجية المتغيرة.

على سبيل المثال ، إذا سقط حجر في الجبال ولم يكن هناك من يسمع صوت سقوطه بالجوار ، فهل هناك صوت أم لا؟ يمكن الإجابة على السؤال إيجابًا وسلبًا على حد سواء ، لأن كلمة "صوت" لها معنى مزدوج. لذلك ، من الضروري الموافقة. لذلك ، من الضروري الاتفاق على ما يمكن اعتباره صوتًا - ظاهرة فيزيائية في الشكل لانتشار الاهتزازات الصوتية في الهواء أو إحساس المستمع. هو سبب أساسي ، والثاني هو تأثير ، بينما المفهوم الأول للصوت موضوعي ، والثاني شخصي. في الحالة الأولى ، الصوت هو في الحقيقة تدفق الطاقة ، تتدفق مثل مجرى النهر. مثل هذا الصوت يمكن أن يغير البيئة التي يمر من خلالها ، ويتغير نفسه بواسطته في الحالة الثانية ، نعني بالصوت تلك الأحاسيس التي تنشأ في المستمع عند تطبيق موجة صوتية على الدماغ من خلال المعينة السمعية. عند سماع الصوت ، يمكن للشخص أن يشعر بمشاعر مختلفة. مجموعة متنوعة من العواطف تستحضر فينا هذا المركب المعقد من الأصوات ، والذي نسميه الموسيقى. تشكل الأصوات أساس الكلام ، والذي يعمل كوسيلة رئيسية للاتصال في المجتمع البشري. أخيرًا ، هناك شكل من أشكال الصوت مثل الضوضاء. يعد تحليل الصوت من وجهة نظر الإدراك الذاتي أكثر صعوبة من التقييم الموضوعي.

كيف اصنع الصوت؟

ما تشترك فيه جميع الأصوات هو أن الأجسام التي تولدها ، أي مصادر الصوت ، تهتز (على الرغم من أن هذه الاهتزازات غالبًا ما تكون غير مرئية للعينين). على سبيل المثال ، تنشأ أصوات الناس والعديد من الحيوانات نتيجة اهتزازات الحبال الصوتية ، وصوت آلات النفخ الموسيقية ، وصوت صفارات الإنذار ، وصفارة الريح ، والرعد بسبب الاهتزازات. من الكتل الهوائية.

باستخدام المسطرة كمثال ، يمكنك أن ترى بأم عينيك حرفيًا كيف يولد الصوت. ما الحركة التي يصنعها المسطرة عندما نؤمن أحد الطرفين ، ونسحب الطرف الآخر ، ونتركه؟ سنلاحظ أنه بدا مرتعشًا ومترددًا. بناءً على ذلك ، نستنتج أن الصوت ناتج عن اهتزاز قصير أو طويل لبعض الأشياء.

لا يمكن أن يكون مصدر الصوت مجرد أجسام تهتز. إن صافرة الرصاص أو المقذوفات أثناء الطيران ، وعواء الرياح ، وهدير المحرك النفاث يولد من تمزق في مجرى الهواء ، مما يتسبب أيضًا في تخلخله وانضغاطه.

أيضًا ، يمكن ملاحظة حركات الاهتزازات الصوتية باستخدام جهاز - شوكة رنانة. إنه قضيب معدني منحني ، مثبت على ساق ، على صندوق مرنان. إذا ضربت الشوكة الرنانة بمطرقة ، فسيصدر صوت. تذبذب فروع الشوكة الرنانة غير محسوس. ولكن يمكن العثور عليها إذا تم إحضار كرة صغيرة معلقة على خيط إلى شوكة الرنين. سترتد الكرة بشكل دوري ، مما يشير إلى اهتزازات فروع الكاميرون.

نتيجة لتفاعل مصدر الصوت مع الهواء المحيط ، تبدأ جزيئات الهواء في الانكماش والتوسع بمرور الوقت (أو "تقريبًا في الوقت المناسب") مع حركات مصدر الصوت. ثم ، بسبب خصائص الهواء كسوائل ، تنتقل الاهتزازات من بعض جزيئات الهواء إلى أخرى.

لشرح انتشار الموجات الصوتية

نتيجة لذلك ، تنتقل الاهتزازات عبر الهواء عبر مسافة ، أي تنتشر الموجة الصوتية أو الصوتية في الهواء ، أو ببساطة الصوت. الصوت ، الذي يصل إلى أذن الشخص ، بدوره ، يثير اهتزازات مناطقه الحساسة ، والتي ندركها في شكل كلام ، وموسيقى ، وضوضاء ، وما إلى ذلك (اعتمادًا على خصائص الصوت ، التي تمليها طبيعة مصدره) .

انتشار الموجات الصوتية

هل من الممكن رؤية كيف "يعمل" الصوت؟ في الهواء الشفاف أو في الماء ، تكون اهتزازات الجسيمات غير مرئية في حد ذاتها. ولكن يمكنك بسهولة العثور على مثال يخبرك بما يحدث عند انتشار الصوت.

الشرط الضروري لانتشار الموجات الصوتية هو وجود بيئة مادية.

في الفراغ ، لا تنتشر الموجات الصوتية ، حيث لا توجد جزيئات تنقل التفاعل من مصدر التذبذبات.

لذلك ، على سطح القمر ، بسبب نقص الغلاف الجوي ، يسود الصمت التام. حتى سقوط نيزك على سطحه غير مسموع للمراقب.

يتم تحديد سرعة انتشار الموجات الصوتية من خلال سرعة انتقال التفاعلات بين الجسيمات.

سرعة الصوت هي سرعة انتشار الموجات الصوتية في الوسط. في الغاز ، تبين أن سرعة الصوت تكون في حدود السرعة الحرارية للجزيئات (بدقة أكثر ، أقل نوعًا ما) ، وبالتالي تزداد مع زيادة درجة حرارة الغاز. كلما زادت الطاقة الكامنة للتفاعل بين جزيئات المادة ، زادت سرعة الصوت ، وبالتالي سرعة الصوت في السائل ، والتي بدورها تتجاوز سرعة الصوت في الغاز. على سبيل المثال ، في مياه البحر تكون سرعة الصوت 1513 م / ث. في الفولاذ ، حيث يمكن أن تنتشر الموجات العرضية والطولية ، تختلف سرعة انتشارها. تنتشر الموجات المستعرضة بسرعة 3300 م / ث والموجات الطولية بسرعة 6600 م / ث.

يتم حساب سرعة الصوت في أي وسيط بالصيغة التالية:

أين β هي الانضغاطية الثابتة للوسط ؛ ρ هي الكثافة.

قوانين انتشار الموجات الصوتية

تشمل القوانين الأساسية لانتشار الصوت قوانين انعكاسه وانكساره عند حدود الوسائط المختلفة ، وكذلك حيود الصوت وتشتته في وجود عوائق وعدم تجانس في الوسط وعند الواجهات بين الوسائط.

تتأثر مسافة امتصاص الصوت بعامل امتصاص الصوت ، أي النقل غير القابل للانعكاس لطاقة الموجة الصوتية إلى أنواع أخرى من الطاقة ، على وجه الخصوص ، إلى حرارة. عامل مهم أيضًا هو اتجاه الإشعاع وسرعة انتشار الصوت ، والذي يعتمد على البيئة وحالتها المحددة.

تنتشر الموجات الصوتية من مصدر الصوت في جميع الاتجاهات. إذا مرت موجة صوتية عبر ثقب صغير نسبيًا ، فإنها تنتشر في جميع الاتجاهات ، ولا تنتقل في شعاع موجه. على سبيل المثال ، يمكن سماع أصوات الشوارع التي تخترق نافذة مفتوحة إلى غرفة ما في جميع النقاط ، وليس فقط مقابل النافذة.

يعتمد انتشار الموجات الصوتية بالقرب من أحد العوائق على النسبة بين حجم العائق وطول الموجة. إذا كانت أبعاد العائق صغيرة مقارنة بطول الموجة ، فإن الموجة تتدفق حول هذا العائق ، منتشرة في جميع الاتجاهات.

الموجات الصوتية ، التي تخترق من وسط إلى آخر ، تنحرف عن اتجاهها الأصلي ، أي أنها منكسرة. يمكن أن تكون زاوية الانكسار أكبر أو أقل من زاوية السقوط. يعتمد على الوسيط الذي يدخل منه الصوت. إذا كانت سرعة الصوت في الوسط الثاني أكبر ، فإن زاوية الانكسار ستكون أكبر من زاوية السقوط ، والعكس صحيح.

عندما يواجهون عقبة في طريقهم ، تنعكس الموجات الصوتية منه وفقًا لقاعدة محددة بدقة - زاوية الانعكاس تساوي زاوية السقوط - وهذا مرتبط بمفهوم الصدى. إذا انعكس الصوت على أسطح متعددة على مسافات مختلفة ، تحدث أصداء متعددة.

ينتشر الصوت في شكل موجة كروية متباعدة تملأ حجمًا أكبر من أي وقت مضى. مع زيادة المسافة ، تضعف اهتزازات جزيئات الوسط ويتشتت الصوت. من المعروف أنه لزيادة مسافة الإرسال ، يجب تركيز الصوت في اتجاه معين. عندما نريد ، على سبيل المثال ، أن نسمع ، نضع أيدينا على أفواهنا أو نستخدم لسان حال.

يؤثر الانعراج ، أي انحناء حزم الصوت ، بشكل كبير على نطاق انتشار الصوت. كلما كان الوسيط غير متجانس ، زاد ثني حزمة الصوت ، وبالتالي ، كانت مسافة انتشار الصوت أقصر.

خصائص وخصائص الصوت

الخصائص الفيزيائية الرئيسية للصوت هي تردد وشدة الاهتزازات. كما أنها تؤثر على الإدراك السمعي للناس.

فترة التذبذب هي الوقت الذي يحدث فيه التذبذب الكامل. مثال على البندول المتأرجح هو عندما يتحرك من أقصى اليسار إلى أقصى اليمين ويعود إلى موضعه الأصلي.

تردد التذبذب هو عدد التذبذبات الكاملة (فترات) في ثانية واحدة. هذه الوحدة تسمى هرتز (هرتز). كلما زاد تردد الاهتزاز ، زاد الصوت الذي نسمعه ، أي أن الصوت أعلى نغمة. وفقًا للنظام الدولي المقبول للوحدات ، يُطلق على 1000 هرتز اسم كيلو هرتز (كيلو هرتز) ، ويطلق على 1000000 ميجا هرتز (MHz).

توزيع التردد: الأصوات المسموعة - في نطاق 15 هرتز - 20 كيلو هرتز ، دون الصوتية - أقل من 15 هرتز ؛ الموجات فوق الصوتية - في نطاق 1.5 (104-109 هرتز ؛ فرط الصوت - في نطاق 109-1013 هرتز.

تعتبر الأذن البشرية هي الأكثر حساسية للأصوات حيث يتردد من 2000 إلى 5000 كيلو هرتز. لوحظت أعلى حدة سمع في سن 15-20 سنة. يتدهور السمع مع تقدم العمر.

يرتبط مفهوم الطول الموجي بفترة التذبذبات وتواترها. طول الموجة الصوتية هو المسافة بين سماكين متتاليين أو خلخلة للوسط. على سبيل المثال ، الأمواج المنتشرة على سطح الماء هي المسافة بين قمتين.

الأصوات تختلف أيضا في الجرس. تكون النغمة الرئيسية للصوت مصحوبة بنغمات ثانوية تكون دائمًا أعلى في التردد (نغمة مفرطة). Timbre هي خاصية جودة الصوت. كلما زاد عدد النغمات المتراكبة على النغمة الرئيسية ، كان الصوت "أكثر جاذبية" من الناحية الموسيقية.

السمة الرئيسية الثانية هي سعة الاهتزاز. هذا هو أكبر انحراف عن وضع التوازن أثناء الاهتزازات التوافقية. على سبيل المثال ، مع البندول - أقصى انحراف له إلى أقصى موضع يسار ، أو إلى أقصى موضع يمين. تحدد سعة الاهتزاز شدة (قوة) الصوت.

يتم تحديد قوة الصوت أو شدته بمقدار الطاقة الصوتية المتدفقة في ثانية واحدة عبر مساحة سنتيمتر واحد مربع. وبالتالي ، فإن شدة الموجات الصوتية تعتمد على حجم الضغط الصوتي الناتج عن المصدر في الوسط.

الجهارة بدورها مرتبطة بقوة الصوت. كلما زادت شدة الصوت ، زاد ارتفاعه. ومع ذلك ، فإن هذه المفاهيم ليست مكافئة. الجهارة هي مقياس لقوة الإحساس السمعي الناتج عن الصوت. يمكن أن يخلق الصوت بنفس الشدة تصورات سمعية مختلفة لأشخاص مختلفين. كل شخص له عتبة السمع الخاصة به.

يتوقف الشخص عن سماع أصوات عالية الشدة ويعتبرها إحساسًا بالضغط وحتى الألم. تسمى قوة الصوت هذه بعتبة الألم.

تأثير الصوت على السمع البشري

أجهزة السمع البشرية قادرة على إدراك الاهتزازات بتردد 15-20 هرتز إلى 16-20 ألف هرتز. تسمى الاهتزازات الميكانيكية ذات الترددات المشار إليها بالصوت أو الصوتية (الصوتيات - دراسة الصوت) الأذن البشرية هي الأكثر حساسية للأصوات التي يترددها من 1000 إلى 3000 هرتز. لوحظت أعلى حدة سمع في سن 15-20 سنة. يتدهور السمع مع تقدم العمر. لدى الشخص الذي يقل عمره عن 40 عامًا ، تكون الحساسية الأكبر في منطقة 3000 هرتز ، من 40 إلى 60 عامًا - 2000 هرتز ، فوق 60 عامًا - 1000 هرتز. في نطاق يصل إلى 500 هرتز ، يمكننا تمييز انخفاض أو زيادة في التردد ، حتى 1 هرتز. عند الترددات العالية ، تصبح معيناتنا السمعية أقل عرضة لهذا التغيير الطفيف في التردد. لذلك ، بعد 2000 هرتز ، لا يمكننا التمييز بين صوت وآخر إلا عندما يكون الاختلاف في التردد 5 هرتز على الأقل. مع اختلاف أقل ، ستبدو الأصوات كما هي بالنسبة لنا. ومع ذلك ، لا توجد قواعد تقريبًا بدون استثناء. هناك أشخاص يتمتعون بحاسة سمع غير معتادة. يمكن للموسيقي الموهوب إدراك التغيير في الصوت بجزء بسيط من الاهتزاز.

تتكون الأذن الخارجية من الأذن والقناة السمعية التي تربطها بطبلة الأذن. تتمثل الوظيفة الرئيسية للأذن الخارجية في تحديد الاتجاه إلى مصدر الصوت. تحمي قناة الأذن ، وهي عبارة عن أنبوب يبلغ طوله سنتان ونصف يتدحرج إلى الداخل ، الأجزاء الداخلية من الأذن وتعمل بمثابة مرنان. تنتهي قناة الأذن بطبلة الأذن ، وهي غشاء يهتز بالموجات الصوتية. هنا ، على الحد الخارجي للأذن الوسطى ، يتم تحويل الصوت الموضوعي إلى صوت شخصي. خلف طبلة الأذن ، هناك ثلاث عظام صغيرة متصلة ببعضها البعض: المطرقة والسندان والركاب ، بمساعدة الاهتزازات التي تنتقل إلى الأذن الداخلية.

هناك ، في العصب السمعي ، يتم تحويلها إلى إشارات كهربائية. يُملأ التجويف الصغير ، حيث يوجد المطرقة والسندان والركاب ، بالهواء ويتم توصيله بالتجويف الفموي بواسطة أنبوب أوستاكي. بفضل هذا الأخير ، يتم الحفاظ على نفس الضغط على الجانبين الداخلي والخارجي لطبلة الأذن. عادة ، يتم إغلاق قناة استاكيوس ، ولا تفتح إلا عند حدوث تغير مفاجئ في الضغط (عند التثاؤب ، والبلع) لمعادلته. إذا تم إغلاق قناة استاكيوس لشخص ما ، على سبيل المثال ، بسبب نزلة برد ، فإن الضغط لا يتساوى ، ويشعر الشخص بألم في الأذنين. علاوة على ذلك ، تنتقل الاهتزازات من طبلة الأذن إلى النافذة البيضاوية ، وهي بداية الأذن الداخلية. القوة المؤثرة على طبلة الأذن تساوي ناتج الضغط ومنطقة طبلة الأذن. لكن المراسيم الحقيقية للسمع تبدأ بالنافذة البيضاوية. تنتشر الموجات الصوتية في السائل (perilymph) المليء بالقوقعة. هذا العضو من الأذن الداخلية ، على شكل قوقعة ، يبلغ طوله ثلاثة سنتيمترات وينقسم بواسطة حاجز إلى جزأين بطوله بالكامل. تصل الموجات الصوتية إلى القسم ، تنحني حوله ثم تنتشر في نفس المكان تقريبًا حيث لمست القسم أولاً ، ولكن من الجانب الآخر. يتكون حاجز القوقعة من غشاء أساسي سميك ومشدود للغاية. تخلق الاهتزازات الصوتية تموجات تشبه الموجة على سطحه ، بينما تقع حواف الترددات المختلفة في مناطق محددة تمامًا من الغشاء. يتم تحويل الاهتزازات الميكانيكية إلى اهتزازات كهربائية في عضو خاص (عضو كورتي) ، يقع فوق الجزء العلوي من الغشاء الرئيسي. يوجد غشاء عظمي فوق عضو كورتي. كل من هذين العضوين مغمور في سائل - اللمف الباطن ويفصل عن بقية القوقعة بواسطة غشاء ريزنر. الشعيرات التي تنمو من العضو ، تخترق كورتي تقريبًا الغشاء التاجي ، وعندما يحدث الصوت ، تلامس - يتحول الصوت ، والآن يتم ترميزه في شكل إشارات كهربائية. يلعب جلد وعظام الجمجمة دورًا مهمًا في تعزيز قدرتنا على إدراك الأصوات ، نظرًا لتوصيلها الجيد. على سبيل المثال ، إذا وضعت أذنك على السكة ، فيمكن اكتشاف حركة قطار يقترب قبل ظهوره بوقت طويل.

تأثير الصوت على جسم الإنسان

على مدى العقود الماضية ، زاد عدد السيارات بجميع أنواعها وغيرها من مصادر الضوضاء بشكل حاد ، وانتشار أجهزة الراديو المحمولة ومسجلات الأشرطة ، التي غالبًا ما يتم تشغيلها بأحجام كبيرة ، والشغف بالموسيقى الشعبية الصاخبة. ويلاحظ أنه في المدن كل 5-10 سنوات يرتفع مستوى الضوضاء بمقدار 5 ديسيبل (ديسيبل). يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه بالنسبة لأسلاف الإنسان البعيدين ، كانت الضوضاء إشارة إنذار تشير إلى احتمال وجود خطر. في الوقت نفسه ، تم تنشيط الجهاز السمبثاوي - الكظري والقلب والأوعية الدموية بسرعة ، وتغير تبادل الغازات وأنواع أخرى من التمثيل الغذائي (ارتفع مستوى السكر والكوليسترول في الدم) ، مما يعد الجسم للقتال أو الهروب. على الرغم من أن وظيفة السمع هذه قد فقدت في الإنسان المعاصر مثل هذه الأهمية العملية ، إلا أن "ردود الفعل الخضرية للنضال من أجل الوجود" قد نجت. لذلك ، حتى الضوضاء قصيرة المدى التي تتراوح من 60 إلى 90 ديسيبل تسبب زيادة في إفراز هرمونات الغدة النخامية ، مما يحفز إنتاج العديد من الهرمونات الأخرى ، على وجه الخصوص ، الكاتيكولامينات (الأدرينالين والنورادرينالين) ، مما يزيد من عمل القلب ، ويضيق الدم. الأوعية الدموية ، ويزيد من ضغط الدم (BP). في الوقت نفسه ، لوحظ أن الزيادة الأكثر وضوحا في ضغط الدم لوحظت في المرضى الذين يعانون من ارتفاع ضغط الدم والذين لديهم استعداد وراثي له. تحت تأثير الضوضاء ، يتم تعطيل نشاط الدماغ: تتغير طبيعة مخطط كهربية الدماغ ، وتقل حدة الإدراك ، والأداء العقلي. كان هناك تدهور في الهضم. من المعروف أن التعرض الطويل للبيئات الصاخبة يؤدي إلى فقدان السمع. اعتمادًا على حساسيتهم الفردية ، يُقيِّم الناس الضوضاء بشكل مختلف على أنها مزعجة ومزعجة. في الوقت نفسه ، يمكن نقل الموسيقى والكلام الذي يهم المستمع بسهولة نسبيًا ، حتى عند 40-80 ديسيبل. عادة ، ترى الأذن اهتزازات في نطاق 16-20000 هرتز (اهتزازات في الثانية). من المهم التأكيد على أن العواقب غير السارة لا تنتج فقط عن الضجيج المفرط في النطاق المسموع من الاهتزازات: فالموجات فوق الصوتية والأشعة تحت الصوتية في النطاقات التي لا يلاحظها السمع البشري (فوق 20 ألف هرتز وأقل من 16 هرتز) تسبب أيضًا توترًا عصبيًا ، توعك ، دوار ، تغيرات في نشاط الأعضاء الداخلية ، خاصة الجهاز العصبي والقلب والأوعية الدموية. وجد أن معدل حدوث ارتفاع ضغط الدم لدى سكان المناطق الواقعة بالقرب من المطارات الدولية الرئيسية أعلى بشكل واضح مما هو عليه في المنطقة الأكثر هدوءًا في نفس المدينة. لا تؤثر الضوضاء المفرطة (فوق 80 ديسيبل) على أعضاء السمع فحسب ، بل تؤثر أيضًا على الأجهزة والأنظمة الأخرى (الدورة الدموية والجهاز الهضمي والعصبي وما إلى ذلك) تتعطل العمليات الحيوية ، ويبدأ استقلاب الطاقة في السيطرة على البلاستيك ، مما يؤدي إلى الشيخوخة المبكرة للجسم.

مع هذه الملاحظات والاكتشافات ، بدأت تظهر أساليب التأثير الهادف على الشخص. من الممكن التأثير على عقل وسلوك الشخص بعدة طرق ، تتطلب إحداها معدات خاصة (التقنيات الإلكترونية ، الزومبي).

عازل للصوت

يتم تحديد درجة عزل ضوضاء المباني بشكل أساسي من خلال معايير الضوضاء المسموح بها لمباني هذا الغرض. المعلمات المعيارية للضوضاء الثابتة في نقاط التصميم هي مستويات ضغط الصوت L ، dB ، نطاقات التردد الأوكتاف ذات الترددات المتوسطة الهندسية من 63 ، 125 ، 250 ، 500 ، 1000 ، 2000 ، 4000 ، 8000 هرتز. للحسابات التقريبية ، يُسمح باستخدام مستويات الصوت LA ، dBA. المعلمات المعيارية للضوضاء غير المستقرة في نقاط التصميم هي مستويات الصوت المكافئة LA eq و dBA ومستويات الصوت القصوى LA max ، dBA.

يتم توحيد مستويات ضغط الصوت المسموح بها (مستويات ضغط الصوت المكافئة) بواسطة SNiP II-12-77 "الحماية من الضوضاء".

يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن المستويات المسموح بها للضوضاء من المصادر الخارجية في المبنى يتم تحديدها بشرط توفير تهوية معيارية للمباني (للمباني السكنية ، والغرف ، والفصول الدراسية - ذات الفتحات المفتوحة ، والرافعات ، وأشرطة النوافذ الضيقة).

يشير عزل الصوت المحمول جواً إلى إضعاف الطاقة الصوتية أثناء انتقالها عبر حاوية.

المعلمات المعيارية لعزل الصوت للهياكل المرفقة للمباني السكنية والعامة ، فضلاً عن المباني والمباني المساعدة للمؤسسات الصناعية هي مؤشر عزل الصوت المحمول جواً للهيكل المرفق Rw ، dB ومؤشر المستوى المنخفض لضوضاء التأثير تحت السقف.

ضوضاء. موسيقى. خطاب.

من وجهة نظر إدراك الأصوات من قبل أجهزة السمع ، يمكن تقسيمها بشكل أساسي إلى ثلاث فئات: الضوضاء والموسيقى والكلام. هذه مناطق مختلفة من الظواهر الصوتية مع معلومات خاصة بالفرد.

الضجيج هو مزيج عشوائي من عدد كبير من الأصوات ، أي اندماج كل هذه الأصوات في صوت واحد متعارض. يُعتقد أن الضوضاء هي فئة من الأصوات تتداخل مع الشخص أو تزعجه.

يمكن للبشر فقط تحمل قدر معين من الضوضاء. أما إذا مرت ساعة أو ساعتان ولم يتوقف الضجيج يظهر توتر وعصبية وحتى ألم.

الصوت يمكن أن يقتل الإنسان. في العصور الوسطى ، كان هناك مثل هذا الإعدام عندما تم وضع شخص تحت الجرس وبدأوا في ضربه. تدريجيًا ، قتل رنين الجرس الشخص. لكن ذلك كان في العصور الوسطى. في عصرنا ، ظهرت طائرات أسرع من الصوت. إذا حلقت مثل هذه الطائرة فوق المدينة على ارتفاع يتراوح بين 1000 و 1500 متر ، فسوف ينفجر زجاج المنازل.

تعد الموسيقى ظاهرة خاصة في عالم الأصوات ، ولكنها على عكس الكلام ، لا تنقل معاني دلالية أو لغوية دقيقة. يبدأ التشبع العاطفي والجمعيات الموسيقية الممتعة في مرحلة الطفولة المبكرة ، عندما يكون الطفل لا يزال لديه تواصل لفظي. تربطه الإيقاعات والإيقاعات بوالدته ، والغناء والرقص عنصران من عناصر التواصل في الألعاب. إن دور الموسيقى في حياة الإنسان عظيم جدًا لدرجة أن الطب في السنوات الأخيرة أرجع إليها خصائص علاجية. بمساعدة الموسيقى ، يمكنك تطبيع الإيقاع الحيوي ، وضمان المستوى الأمثل لنشاط نظام القلب والأوعية الدموية. لكن على المرء فقط أن يتذكر كيف يذهب الجنود إلى المعركة. منذ زمن سحيق ، كانت الأغنية سمة لا غنى عنها لمسيرة الجندي.

الموجات فوق الصوتية والموجات فوق الصوتية

هل يبدو أننا لا نسمع على الإطلاق؟ إذن ماذا لو لم نسمع؟ هل هذه الأصوات لا يمكن الوصول إليها لأي شخص آخر أم لا شيء؟

على سبيل المثال ، تسمى الأصوات التي يقل ترددها عن 16 هرتز بالموجات فوق الصوتية.

الأشعة تحت الصوتية - الاهتزازات والموجات المرنة ذات الترددات التي تقل عن نطاق الترددات المسموعة للإنسان. عادة ، يتم أخذ 15-4 هرتز كحد أعلى لمدى الموجات فوق الصوتية ؛ مثل هذا التعريف تعسفي ، لأنه مع الشدة الكافية ، ينشأ الإدراك السمعي أيضًا عند ترددات قليلة من هرتز ، على الرغم من اختفاء الطبيعة اللونية للإحساس وتصبح دورات التذبذب الفردية فقط قابلة للتمييز. حد التردد الأدنى للموجات دون الصوتية غير محدد. حاليًا ، تمتد منطقة دراسته إلى حوالي 0.001 هرتز. وبالتالي ، فإن نطاق الترددات فوق الصوتية يغطي حوالي 15 أوكتاف.

تنتشر الموجات فوق الصوتية في الهواء والماء ، وكذلك في قشرة الأرض. تشتمل الأشعة تحت الصوتية أيضًا على اهتزازات منخفضة التردد للهياكل كبيرة الحجم ، خاصة المركبات والمباني.

وعلى الرغم من أن آذاننا لا "تلتقط" مثل هذه الاهتزازات ، إلا أن الشخص لا يزال يدركها بطريقة ما. في الوقت نفسه ، لدينا أحاسيس مزعجة وأحيانًا مزعجة.

لقد لوحظ منذ فترة طويلة أن بعض الحيوانات تشعر بالخطر في وقت أبكر بكثير من البشر. يتفاعلون مقدمًا مع إعصار بعيد أو زلزال وشيك. من ناحية أخرى ، وجد العلماء أن الأحداث الكارثية في الطبيعة تسبب الموجات فوق الصوتية - اهتزازات الهواء منخفضة التردد. أدى هذا إلى ظهور الفرضية القائلة بأن الحيوانات ، بفضل غريزتها الشديدة ، تدرك مثل هذه الإشارات في وقت أبكر من البشر.

لسوء الحظ ، يتم إنشاء الموجات فوق الصوتية بواسطة العديد من الآلات والمنشآت الصناعية. إذا حدث ذلك ، على سبيل المثال ، في سيارة أو طائرة ، فبعد فترة من الوقت ينشغل الطيارون أو السائقون بالقلق ، فإنهم يتعبون بشكل أسرع ، وقد يكون هذا هو سبب الحادث.

إنها تصدر ضوضاء في أدوات الآلة التي تعمل بالموجات فوق الصوتية ، ومن ثم يصعب العمل عليها. وسيواجه كل من حولك وقتًا عصيبًا. ليس من الأفضل على الإطلاق أن تكون التهوية دون الصوتية في مبنى سكني "مزعجة". يبدو أنه غير مسموع ، لكن الناس منزعجون وقد يمرضون. للتخلص من محنة الموجات فوق الصوتية يسمح بإجراء "اختبار" خاص ، والذي يجب أن يجتازه أي جهاز. إذا "تملأ" المنطقة دون الصوتية ، فلن تحصل على تصريح مرور للناس.

ما هو اسم الصوت عالي النبرة؟ هذا هو الصرير الذي لا يمكن الوصول إليه لأذننا؟ هذا هو الموجات فوق الصوتية. الموجات فوق الصوتية - الموجات المرنة ذات الترددات من حوالي (1.5 - 2) (104 هرتز (15-20 كيلو هرتز) إلى 109 هرتز (1 جيجاهرتز) ؛ تسمى منطقة موجة التردد من 109 إلى 1012-1013 هرتز عادة فرط الصوت .3 نطاقات: منخفضة- الموجات فوق الصوتية ذات التردد (1.5 (104-105 هرتز) ، الموجات فوق الصوتية متوسطة التردد (105-107 هرتز) ، الموجات فوق الصوتية عالية التردد (107-109 هرتز) تتميز كل من هذه النطاقات بخصائصها الخاصة في التوليد والاستقبال والانتشار والتطبيق. ..

الموجات فوق الصوتية بطبيعتها الفيزيائية هي موجات مرنة ، وفي هذا لا تختلف عن الصوت ، وبالتالي فإن حدود التردد بين الموجات الصوتية والموجات فوق الصوتية مشروطة. ومع ذلك ، نظرًا لارتفاع الترددات ، وبالتالي الأطوال الموجية الصغيرة ، هناك عدد من ميزات انتشار الموجات فوق الصوتية.

بسبب الطول الموجي الصغير للموجات فوق الصوتية ، يتم تحديد طبيعتها ، أولاً وقبل كل شيء ، من خلال التركيب الجزيئي للوسيط. تنتشر الموجات فوق الصوتية في الغاز ، وخاصة في الهواء ، بتوهين كبير. السوائل والمواد الصلبة ، كقاعدة عامة ، موصلات جيدة بالموجات فوق الصوتية - يكون التوهين فيها أقل بكثير.

الأذن البشرية غير قادرة على إدراك الموجات فوق الصوتية. ومع ذلك ، فإن العديد من الحيوانات تقبله بحرية. هذه ، من بين أشياء أخرى ، كلاب مألوفة لنا. لكن الكلاب ، للأسف ، لا يمكنها "النباح" بالموجات فوق الصوتية. لكن الخفافيش والدلافين لديها قدرة مذهلة على إرسال واستقبال الموجات فوق الصوتية.

Hypersound هو عبارة عن موجات مرنة ذات ترددات من 109 إلى 1012-1013 هرتز. بطبيعته الفيزيائية ، لا يختلف فرط الصوت عن الموجات الصوتية والموجات فوق الصوتية. نظرًا لارتفاع الترددات ، وبالتالي ، أقل من منطقة الموجات فوق الصوتية ، تصبح الأطوال الموجية تفاعلات أكثر أهمية من فرط الصوت مع أشباه الجسيمات في الوسط - مع إلكترونات التوصيل ، والفونونات الحرارية ، وما إلى ذلك. - فونونات.

يتوافق نطاق تردد الصوت العالي مع ترددات التذبذبات الكهرومغناطيسية في نطاقات الديسيمتر والسنتيمتر والمليمتر (ما يسمى بالترددات الفائقة الارتفاع). يجب أن يكون التردد 109 هرتز في الهواء عند الضغط الجوي العادي ودرجة حرارة الغرفة من نفس الحجم مثل المسار الحر للجزيئات في الهواء تحت نفس الظروف. ومع ذلك ، يمكن للموجات المرنة أن تنتشر في وسط فقط إذا كان طولها الموجي أكبر بشكل ملحوظ من متوسط ​​المسار الحر للجسيمات في الغازات أو أكبر من المسافات بين الذرية في السوائل والمواد الصلبة. لذلك ، لا يمكن للموجات فوق الصوتية أن تنتشر في الغازات (خاصة في الهواء) عند الضغط الجوي العادي. في السوائل ، يكون توهين فرط الصوت كبيرًا جدًا ومدى الانتشار صغير. ينتشر Hypersound بشكل جيد نسبيًا في المواد الصلبة - بلورات مفردة ، خاصة في درجات الحرارة المنخفضة. ولكن حتى في مثل هذه الظروف ، يمكن أن يقطع فرط الصوت مسافة 1 فقط ، بحد أقصى 15 سم.

الصوت عبارة عن اهتزازات ميكانيكية تنتشر في وسط مرن - غازات وسوائل ومواد صلبة ، تدركها أجهزة السمع.

بمساعدة الأجهزة الخاصة ، يمكنك رؤية انتشار الموجات الصوتية.

يمكن للموجات الصوتية أن تضر بصحة الإنسان والعكس بالعكس ، تساعد في علاج الأمراض ، فهي تعتمد على نوع الصوت.

اتضح أن هناك أصواتًا لا تراها الأذن البشرية.

فهرس

Peryshkin A.V. ، Gutnik EM الفيزياء الصف 9

كاسيانوف في الفيزياء الصف 10

Leonov A. و "أعرف العالم" Det. موسوعة. الفيزياء

الفصل الثاني: الضوضاء الصوتية وأثرها على الإنسان

الغرض: دراسة تأثير الضوضاء الصوتية على جسم الإنسان.

مقدمة

العالم من حولنا عالم رائع من الأصوات. اصوات الناس والحيوانات والموسيقى وصوت الريح وغناء العصافير اصوات من حولنا. ينقل الناس المعلومات من خلال الكلام ، وبمساعدة السمع ، يفهمونها. بالنسبة للحيوانات ، الصوت لا يقل أهمية ، ولكن في بعض النواحي وأكثر ، لأن سمعها أكثر حدة.

من وجهة نظر الفيزياء ، الصوت عبارة عن اهتزازات ميكانيكية تنتشر في وسط مرن: ماء ، هواء ، صلب ، إلخ. تنعكس قدرة الشخص على إدراك الاهتزازات الصوتية ، والاستماع إليها ، في اسم عقيدة الصوت - الصوتيات (من اليونانية akustikos - مسموع ، سمعي). يحدث الإحساس بالصوت في أعضائنا السمعية مع تغيرات دورية في ضغط الهواء. تدرك الأذن البشرية الموجات الصوتية ذات السعة الكبيرة للتغير في ضغط الصوت كأصوات عالية ، مع سعة صغيرة للتغيير في ضغط الصوت - كأصوات هادئة. يعتمد حجم الصوت على سعة الاهتزاز. يعتمد حجم الصوت أيضًا على مدته وعلى الخصائص الفردية للمستمع.

تسمى الاهتزازات الصوتية ذات التردد العالي بالأصوات عالية النبرة ، وتسمى الاهتزازات الصوتية ذات التردد المنخفض بالأصوات منخفضة النبرة.

أجهزة السمع البشرية قادرة على إدراك الأصوات بتردد يتراوح من حوالي 20 هرتز إلى 20000 هرتز. الموجات الطولية في وسط مع تردد تغيير الضغط أقل من 20 هرتز تسمى الموجات فوق الصوتية ، مع تردد أكثر من 20000 هرتز - الموجات فوق الصوتية. لا ترى الأذن البشرية الموجات فوق الصوتية والموجات فوق الصوتية ، أي أنها لا تسمع. وتجدر الإشارة إلى أن حدود نطاق الصوت المشار إليها تعسفية ، لأنها تعتمد على عمر الأشخاص والخصائص الفردية لجهاز الصوت الخاص بهم. عادة ، مع تقدم العمر ، ينخفض ​​الحد الأعلى للتردد للأصوات المدركة بشكل ملحوظ - يمكن لبعض كبار السن سماع أصوات بترددات لا تتجاوز 6000 هرتز. من ناحية أخرى ، يمكن للأطفال إدراك الأصوات التي يزيد ترددها قليلاً عن 20000 هرتز.

تسمع بعض الحيوانات اهتزازات ذات ترددات أكبر من 20000 هرتز أو أقل من 20 هرتز.

موضوع دراسة الصوتيات الفسيولوجية هو جهاز السمع نفسه وبنيته وعمله. الصوتيات المعمارية تدرس انتشار الصوت في الغرف ، وتأثير الحجم والشكل على الصوت ، وخصائص المواد التي تغطي الجدران والأسقف. يشير هذا إلى الإدراك السمعي للصوت.

هناك أيضًا صوتيات موسيقية تفحص الآلات الموسيقية وظروف أفضل صوت لها. تهتم الصوتيات الفيزيائية بدراسة الاهتزازات الصوتية نفسها ، وقد احتضنت مؤخرًا أيضًا اهتزازات تتجاوز حدود السمع (الموجات فوق الصوتية). تستخدم على نطاق واسع مجموعة متنوعة من الأساليب لتحويل الاهتزازات الميكانيكية إلى اهتزازات كهربائية والعكس بالعكس (الصوتيات الكهربية).

مرجع تاريخي

بدأت دراسة الأصوات في العصور القديمة ، حيث يتميز الإنسان بالاهتمام بكل ما هو جديد. أجريت الملاحظات الأولى على الصوتيات في القرن السادس قبل الميلاد. أنشأ فيثاغورس اتصالًا بين درجة الصوت والخيط الطويل أو الأنبوب الذي يُصدر صوتًا.

في القرن الرابع قبل الميلاد ، كان أرسطو أول من تخيل بشكل صحيح كيف ينتشر الصوت في الهواء. قال إن الجسم السبر يسبب ضغط الهواء وتخلخله ، وقد تم تفسير الصدى بانعكاس الصوت من العوائق.

في القرن الخامس عشر ، صاغ ليوناردو دافنشي مبدأ استقلال الموجات الصوتية من مصادر مختلفة.

في عام 1660 ، في تجارب روبرت بويل ، ثبت أن الهواء موصل للصوت (الصوت لا ينتشر في الفراغ).

في 1700-1707 نشر مذكرات جوزيف سافير عن الصوتيات ، نشرتها أكاديمية باريس للعلوم. في هذه المذكرات ، يفحص Saver ظاهرة معروفة جيدًا لمصممي الأعضاء: إذا كان أنبوبان من العضو يصدران صوتين في وقت واحد ، يختلف ارتفاعهما قليلاً فقط ، عندئذٍ تُسمع التضخمات الدورية للصوت ، على غرار لفات الطبل. أوضح سافر هذه الظاهرة بالتزامن الدوري مع اهتزازات كلا الصوتين. على سبيل المثال ، إذا كان أحد الصوتين يتوافق مع 32 اهتزازًا في الثانية ، والآخر 40 اهتزازًا ، فإن نهاية الاهتزاز الرابع للصوت الأول تتزامن مع نهاية الاهتزاز الخامس للصوت الثاني ، وبالتالي يتم تضخيم الصوت. من أنابيب الأعضاء ، انتقل Saver إلى دراسة تجريبية لاهتزازات الأوتار ، ومراقبة العقد والعقدات العكسية للاهتزازات (هذه الأسماء ، التي لا تزال موجودة في العلم ، قدمها هو) ، ولاحظ أيضًا أنه عندما يكون الوتر متحمسًا ، جنبًا إلى جنب مع النوتة الرئيسية ، صوت النوتات الأخرى ، الطول الذي موجاته هي ½ ، 1/3 ، ¼ ،. من الرئيسي. أطلق على هذه النغمات أعلى نغمات توافقية ، وكان مقدراً لهذا الاسم أن يبقى في العلم. أخيرًا ، كان Saver أول من حاول تحديد حدود إدراك الاهتزازات كأصوات: بالنسبة للأصوات المنخفضة ، أشار إلى الحد عند 25 اهتزازًا في الثانية ، وللأصوات العالية - 12800. ثم ، بناءً على هذه الأعمال التجريبية ، نيوتن من Saver ، أعطى الحساب الأول للطول الموجي للصوت وتوصل إلى الاستنتاج ، المعروف الآن في الفيزياء ، أن الطول الموجي للصوت المنبعث لأي أنبوب مفتوح يساوي ضعف طول الأنبوب.

مصادر الصوت وطبيعتها

المشترك بين جميع الأصوات هو أن الأجسام التي تولدها ، أي مصادر الصوت ، تهتز. الجميع على دراية بالأصوات التي تنشأ عندما يمتد الجلد فوق الأسطوانة ، أمواج البحر ، والأغصان تتمايل بفعل الريح. كلهم مختلفون عن بعضهم البعض. يعتمد "لون" كل صوت على حدة على الحركة التي ينشأ عنها. لذلك إذا كانت الحركة الاهتزازية سريعة للغاية ، فإن الصوت يحتوي على اهتزازات عالية التردد. تنتج حركة تذبذبية أقل سرعة صوتًا بتردد أقل. تشير التجارب المختلفة إلى أن أي مصدر صوت يهتز بالضرورة (على الرغم من أن هذه الاهتزازات في أغلب الأحيان لا تكون ملحوظة للعين). على سبيل المثال ، تنشأ أصوات الناس والعديد من الحيوانات نتيجة اهتزازات الحبال الصوتية ، وصوت آلات النفخ الموسيقية ، وصوت صفارات الإنذار ، وصفارة الريح ، والرعد بسبب الاهتزازات. من الكتل الهوائية.

ولكن ليس كل جسم مهتز هو مصدر الصوت. على سبيل المثال ، لا يُصدر وزن متذبذب معلق على خيط أو زنبرك صوتًا.

يتم قياس التردد الذي يتكرر فيه التذبذب بالهرتز (أو الدورات في الثانية) ؛ 1 هرتز هو تردد مثل هذا التذبذب الدوري ، الفترة هي 1 ثانية. لاحظ أن التردد هو الخاصية التي تتيح لنا التمييز بين صوت وآخر.

أظهرت الدراسات أن الأذن البشرية قادرة على إدراك الاهتزازات الميكانيكية للأجسام كصوت ، والتي تحدث بتردد يتراوح من 20 هرتز إلى 20000 هرتز. بسرعة كبيرة ، أكثر من 20000 هرتز أو بطيئة جدًا ، أقل من 20 هرتز ، لا تسمع الاهتزازات الصوتية. هذا هو السبب في أننا نحتاج إلى أجهزة خاصة لتسجيل الأصوات خارج نطاق التردد الذي تدركه الأذن البشرية.

إذا كانت سرعة الحركة التذبذبية تحدد تردد الصوت ، فإن حجمه (حجم الغرفة) هو جهارة الصوت. إذا تم تدوير مثل هذه العجلة بسرعة عالية ، فسيتم إنشاء نغمة عالية التردد ، وسيولد دوران أبطأ نغمة ذات تردد أقل. علاوة على ذلك ، كلما كانت أسنان العجلة أدق (كما هو موضح بالخط المنقط) ، كلما كان الصوت أضعف ، وكلما كبر حجم الأسنان ، أي كلما دفعوا الصفيحة للانحراف ، زاد الصوت. وبالتالي ، يمكننا أن نلاحظ خاصية أخرى للصوت - جهارة الصوت (الشدة).

من المستحيل عدم ذكر خاصية الصوت مثل الجودة. ترتبط الجودة ارتباطًا وثيقًا بالبنية ، والتي يمكن أن تنتقل من التعقيد المفرط إلى البساطة المفرطة. تتميز شوكة الرنان المدعومة بالرنان ببنية بسيطة للغاية ، لأنها تحتوي على تردد واحد فقط ، يعتمد حجمه فقط على تصميم الشوكة الرنانة. في هذه الحالة ، يمكن أن يكون صوت الشوكة الرنانة قويًا وضعيفًا.

يمكن إنشاء أصوات معقدة ، على سبيل المثال ، تحتوي الترددات المتعددة على صوت وتر العضو. حتى صوت سلسلة المندولين معقد بدرجة كافية. هذا يرجع إلى حقيقة أن الوتر الممدود لا يهتز فقط مع الرئيسي (مثل الشوكة الرنانة) ، ولكن أيضًا مع الترددات الأخرى. إنها تولد نغمات إضافية (التوافقيات) ، والتي تكون تردداتها عددًا صحيحًا من المرات أعلى من تردد النغمة الأساسية.

مفهوم التردد غير مناسب للتطبيق بالنسبة للضوضاء ، على الرغم من أنه يمكننا التحدث عن بعض مجالات تردداتها ، حيث أنهم هم الذين يميزون ضوضاء عن الأخرى. لم يعد من الممكن تمثيل طيف الضوضاء بخط واحد أو عدة خطوط ، كما في حالة الإشارة أحادية اللون أو الموجة الدورية التي تحتوي على العديد من التوافقيات. تم تصويره كشريط كامل

إن بنية التردد لبعض الأصوات ، خاصة الموسيقية منها ، تجعل كل النغمات متناسقة فيما يتعلق بالنغمة الأساسية ؛ في مثل هذه الحالات ، يقال أن الأصوات لها درجة (يحددها تردد الأساسي). معظم الأصوات ليست لحنية ، ولا تحتوي على نسبة صحيحة بين الترددات المميزة للأصوات الموسيقية. هذه الأصوات تشبه في هيكلها الضوضاء. لذلك ، بإيجاز ما قيل ، يمكننا أن نؤكد أن الصوت يتسم بالجهارة والجودة والنبرة.

ماذا يحدث للصوت بعد حدوثه؟ كيف تصل ، على سبيل المثال ، إلى أذننا؟ كيف ينتشر؟

ندرك الصوت بالأذن. بين جسم السبر (مصدر الصوت) والأذن (مستقبل الصوت) توجد مادة تنقل اهتزازات الصوت من مصدر الصوت إلى جهاز الاستقبال. في أغلب الأحيان ، يكون الهواء مادة. لا يمكن للصوت أن ينتشر في الفضاء الخالي من الهواء. لأن الأمواج لا يمكن أن توجد بدون ماء. التجارب تؤكد هذا الاستنتاج. دعونا نفكر في واحد منهم. يتم وضع الجرس تحت جرس مضخة الهواء وتشغيله. ثم يبدأون في ضخ الهواء بمضخة. عندما يصبح الهواء أرق ، يصبح الصوت أضعف وأضعف ، وأخيراً يختفي بالكامل تقريبًا. عندما أبدأ بإدخال الهواء تحت الجرس مرة أخرى ، يصبح صوت الجرس مسموعًا مرة أخرى.

بالطبع ، الصوت لا ينتشر في الهواء فقط ، ولكن أيضًا في الأجسام الأخرى. يمكن أيضًا التحقق من ذلك من خلال التجربة. حتى الصوت الخافت مثل دقات ساعة الجيب الموضوعة على أحد طرفي الطاولة يمكن سماعه بوضوح من خلال وضع أذنك على الطرف الآخر من الطاولة.

من المعروف أن الصوت ينتقل عبر مسافات طويلة فوق سطح الأرض ، وخاصة عبر خطوط السكك الحديدية. من خلال وضع أذنك على السكة الحديدية أو على الأرض ، يمكنك سماع صوت قطار بعيد المدى أو صوت حصان راكض.

إذا اصطدمنا بحجر على حجر تحت الماء ، فسنسمع بوضوح صوت الاصطدام. وبالتالي ، ينتشر الصوت في الماء أيضًا. تسمع الأسماك خطى ، وأصوات الناس على الشاطئ ، وهذا معروف جيدًا للصيادين.

تظهر التجارب أن المواد الصلبة المختلفة توصل الصوت بطرق مختلفة. الأجسام المرنة هي موصلات جيدة للصوت. معظم المعادن ، والخشب ، والغازات ، والسوائل أجسام مرنة ، وبالتالي فهي موصلة للصوت بشكل جيد.

الأجسام اللينة والمسامية هي موصلات ضعيفة للصوت. عندما تكون الساعة ، على سبيل المثال ، في الجيب ، تكون محاطة بقماش ناعم ، ولا نسمع دقاتها.

بالمناسبة ، يرتبط انتشار الصوت في المواد الصلبة بحقيقة أن تجربة الجرس الموضوعة تحت الجرس لم تكن تبدو مقنعة للغاية لفترة طويلة. الحقيقة هي أن المجربين لم يعزلوا الجرس بشكل كافٍ ، وكان الصوت يُسمع حتى في حالة عدم وجود هواء تحت الغطاء ، حيث تم نقل الاهتزازات من خلال جميع الوصلات الممكنة للتركيب.

في عام 1650 ، خلص أثناسيوس كيرشر وأوتو جوك ، على أساس تجربة باستخدام الجرس ، إلى أن الهواء ليس ضروريًا لانتشار الصوت. وبعد عشر سنوات فقط ، أثبت روبرت بويل بشكل مقنع العكس. الصوت في الهواء ، على سبيل المثال ، ينتقل عن طريق الموجات الطولية ، أي بالتناوب بين سماكة وخلخلة الهواء القادم من مصدر الصوت. ولكن نظرًا لأن الفضاء المحيط بنا ، على عكس سطح الماء ثنائي الأبعاد ، ثلاثي الأبعاد ، فإن الموجات الصوتية لا تنتشر في اتجاهين ، بل في ثلاثة اتجاهات - في شكل مجالات متباينة.

الموجات الصوتية ، مثل أي موجات ميكانيكية أخرى ، لا تنتشر في الفضاء على الفور ، ولكن بسرعة معينة. أبسط الملاحظات تجعل من الممكن التحقق من ذلك. على سبيل المثال ، أثناء عاصفة رعدية ، نرى أولاً البرق وبعد فترة فقط نسمع الرعد ، على الرغم من أن اهتزازات الهواء ، التي ندركها على أنها صوت ، تنشأ في وقت واحد مع وميض البرق. الحقيقة هي أن سرعة الضوء عالية جدًا (300000 كم / ث) ، لذلك يمكننا أن نفترض أننا نرى وميضًا في لحظة حدوثه. ويتطلب صوت الرعد ، الذي تم تشكيله بالتزامن مع البرق ، وقتًا ملموسًا تمامًا بالنسبة لنا لقطع المسافة من مكان حدوثه إلى المراقب الذي يقف على الأرض. على سبيل المثال ، إذا سمعنا قصف الرعد بعد أكثر من 5 ثوانٍ من رؤية البرق ، فيمكننا أن نستنتج أن العاصفة الرعدية تقع على مسافة 1.5 كيلومتر على الأقل منّا. تعتمد سرعة الصوت على خصائص الوسط الذي ينتقل فيه الصوت. طور العلماء طرقًا مختلفة لتحديد سرعة الصوت في أي بيئة.

تحدد سرعة الصوت وتردده الطول الموجي. عند مراقبة الموجات في البركة ، نلاحظ أن الدوائر المتباعدة تكون أحيانًا أصغر وأحيانًا أكبر ، بمعنى آخر ، يمكن أن تختلف المسافة بين قمم الأمواج أو قاع الأمواج اعتمادًا على حجم الجسم بسبب التي قاموا بها. من خلال إبقاء يدنا منخفضة بدرجة كافية فوق سطح الماء ، يمكننا أن نشعر بكل رذاذ يمر من جانبنا. كلما زادت المسافة بين الموجتين التاليتين ، قلما تلمس قممها أصابعنا. تسمح لنا هذه التجربة البسيطة باستنتاج أنه في حالة الموجات على سطح الماء ، بالنسبة لسرعة انتشار موجية معينة ، فإن التردد الأعلى يقابل مسافة أصغر بين قمم الموجة ، أي الموجات الأقصر ، وعلى العكس من ذلك ، تردد أقل ، موجات أطول.

وينطبق الشيء نفسه على الموجات الصوتية. يمكن الحكم على حقيقة أن الموجة الصوتية تمر عبر نقطة معينة في الفضاء من خلال التغيير في الضغط عند هذه النقطة. يكرر هذا التغيير تمامًا اهتزاز غشاء مصدر الصوت. يسمع الشخص صوتًا لأن الموجة الصوتية تمارس ضغطًا متفاوتًا على طبلة الأذن في أذنه. بمجرد أن تصل قمة الموجة الصوتية (أو منطقة الضغط العالي) إلى أذننا. نشعر بالضغط. إذا كانت مناطق الضغط المتزايد للموجة الصوتية تتبع بعضها البعض بسرعة كافية ، فإن طبلة الأذن في أذننا تتقلب أيضًا بسرعة. إذا كانت قمم الموجة الصوتية تتأخر بشكل كبير عن بعضها البعض ، فإن طبلة الأذن ستهتز بشكل أبطأ بكثير.

سرعة الصوت في الهواء ثابتة بشكل مدهش. لقد رأينا بالفعل أن تردد الصوت يرتبط ارتباطًا مباشرًا بالمسافة بين قمم الموجة الصوتية ، أي أن هناك علاقة معينة بين تردد الصوت وطول الموجة. يمكننا التعبير عن هذه العلاقة على النحو التالي: الطول الموجي يساوي السرعة مقسومة على التردد. يمكن أن يقال بطريقة أخرى: الطول الموجي يتناسب عكسياً مع التردد مع معامل تناسب يساوي سرعة الصوت.

كيف يصبح الصوت مسموعًا؟ عندما تدخل الموجات الصوتية إلى قناة الأذن ، فإنها تهتز طبلة الأذن والأذن الوسطى والأذن الداخلية. بمجرد دخول السائل الذي يملأ القوقعة ، تعمل موجات الهواء على خلايا الشعر داخل عضو كورتي. ينقل العصب السمعي هذه النبضات إلى الدماغ ، حيث يتم تحويلها إلى أصوات.

قياس الضوضاء

الضجيج هو صوت مزعج أو غير مرغوب فيه ، أو مجموعة من الأصوات التي تتداخل مع إدراك الإشارات المفيدة ، وتزعج الصمت ، ولها تأثير ضار أو مزعج على جسم الإنسان ، وتقلل من قدرته على العمل.

في المناطق الصاخبة ، تظهر أعراض دوار الضجيج على العديد من الأشخاص: زيادة التهيج العصبي ، والتعب ، وارتفاع ضغط الدم.

يتم قياس مستوى الضوضاء بالوحدات

التعبير عن درجة أصوات الضغط - ديسيبل. لا يُنظر إلى هذا الضغط إلى أجل غير مسمى. مستوى الضوضاء من 20 إلى 30 ديسيبل غير ضار عمليًا للإنسان - إنه ضوضاء خلفية طبيعية. بالنسبة للأصوات العالية ، فإن الحد المسموح به هنا هو حوالي 80 ديسيبل. صوت 130 ديسيبل يسبب بالفعل إحساسًا مؤلمًا لدى الشخص ، ويصبح 150 ديسيبل لا يطاق بالنسبة له.

الضوضاء الصوتية - اهتزازات صوتية عشوائية ذات طبيعة فيزيائية مختلفة ، تتميز بتغيير عشوائي في السعة والتردد.

مع انتشار موجة صوتية تتكون من سماكة الهواء وخلخلة ، يتغير الضغط على طبلة الأذن. وحدة الضغط 1 نيوتن / م 2 ووحدة الطاقة الصوتية 1 وات / م 2.

عتبة السمع هي الحد الأدنى لحجم الصوت الذي يدركه الشخص. يختلف باختلاف الأشخاص ، وبالتالي ، تقليديًا ، يعتبر ضغط الصوت الذي يساوي 2 × 10 "5 نيوتن / م 2 عند 1000 هرتز ، وهو ما يقابل قوة 10" 12 واط / م 2 ، هو حد السمع. بهذه الكميات يتم مقارنة الصوت المقاس.

على سبيل المثال ، تبلغ قوة الصوت للمحركات أثناء إقلاع طائرة نفاثة 10 وات / م 2 ، أي أنها تتجاوز العتبة بمقدار 1013 مرة. من غير المناسب العمل بهذه الأعداد الكبيرة. يُقال عن الأصوات ذات الجهارة المختلفة أن صوت واحد أعلى من الآخر ، ليس كثيرًا ، ولكن بوحدات عديدة. وحدة الجهارة تسمى Belom - على اسم مخترع الهاتف A. Bela (1847-1922). يقاس ارتفاع الصوت بالديسيبل: 1 ديسيبل = 0.1 ب (بيل). تمثيل مرئي لكيفية ارتباط شدة الصوت وضغط الصوت ومستوى الصوت.

لا يعتمد إدراك الصوت على خصائصه الكمية (الضغط والقوة) فحسب ، بل يعتمد أيضًا على جودته - التردد.

يختلف الصوت بنفس القوة عند الترددات المختلفة في الحجم.

لا يستطيع بعض الناس سماع الأصوات عالية التردد. لذلك ، عند كبار السن ، يتم تقليل الحد الأعلى لإدراك الصوت إلى 6000 هرتز. لا يسمعون ، على سبيل المثال ، صرير البعوض وترعشات صرصور الليل ، التي تصدر أصواتًا بتردد يبلغ حوالي 20000 هرتز.

يصف الفيزيائي الإنجليزي الشهير د.تايندال إحدى جولاته التي تمشي مع صديق بالطريقة التالية: "كانت المروج على جانبي الطريق تعج بالحشرات ، والتي ملأت الهواء بأزيزها الحاد بسبب سمعي ، لكن صديقي فعل ذلك لم يسمع أي شيء من هذا - طارت موسيقى الحشرات خارج حدود سمعه. "!

مستويات الضجيج

الجهارة - مستوى الطاقة في الصوت - تقاس بالديسيبل. يساوي الهمس ما يقرب من 15 ديسيبل ، ويصل حفيف الأصوات في قاعة الطلاب إلى ما يقرب من 50 ديسيبل ، وضوضاء الشارع في حركة المرور الكثيفة حوالي 90 ديسيبل. يمكن أن تكون الضوضاء فوق 100 ديسيبل لا تطاق للأذن البشرية. يمكن أن تكون الضوضاء التي تصل إلى 140 ديسيبل (مثل صوت الإقلاع النفاث) مؤلمة للأذن وتضر بطبلة الأذن.

بالنسبة لمعظم الناس ، تقل حدة السمع مع تقدم العمر. وذلك لأن عظام الأذن تفقد حركتها الأصلية ، وبالتالي لا تنتقل الاهتزازات إلى الأذن الداخلية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تلحق التهابات الأذن الضرر بطبلة الأذن وتؤثر سلبًا على وظيفة العظام. إذا كنت تعاني من مشاكل في السمع ، يجب عليك مراجعة الطبيب على الفور. تحدث بعض أنواع الصمم بسبب تلف الأذن الداخلية أو العصب السمعي. يمكن أن يحدث ضعف السمع أيضًا بسبب التعرض المستمر للضوضاء (على سبيل المثال ، في أرض المصنع) أو انفجارات الصوت المفاجئة والصاخبة جدًا. كن حذرًا جدًا عند استخدام مشغلات الاستريو الشخصية ، حيث يمكن أن يؤدي ارتفاع الصوت أيضًا إلى الصمم.

ضوضاء مقبولة في الغرف

فيما يتعلق بمستوى الضوضاء ، تجدر الإشارة إلى أن هذا المفهوم ليس سريع الزوال وغير منظم من حيث التشريع. لذلك ، في أوكرانيا حتى يومنا هذا ، فإن المعايير الصحية للضوضاء المسموح بها في مباني المباني السكنية والعامة وفي أراضي التطوير السكني ، المعتمدة في أيام الاتحاد السوفياتي ، سارية المفعول. وفقًا لهذا المستند ، في المباني السكنية ، يجب ألا يتجاوز مستوى الضوضاء 40 ديسيبل أثناء النهار و 30 ديسيبل في الليل (من 22:00 إلى 8:00).

غالبًا ما تحمل الضوضاء معلومات مهمة. يستمع متسابق السيارات أو الدراجات النارية بعناية إلى الأصوات التي يصدرها المحرك والهيكل والأجزاء الأخرى للمركبة المتحركة ، لأن أي ضوضاء غريبة يمكن أن تكون نذير وقوع حادث. تلعب الضوضاء دورًا أساسيًا في الصوتيات والبصريات وتكنولوجيا الكمبيوتر والطب.

ما هو الضجيج؟ يُفهم على أنه اهتزازات معقدة غير منظمة ذات طبيعة فيزيائية مختلفة.

نشأت مشكلة الضوضاء منذ وقت طويل. بالفعل في العصور القديمة ، تسبب صوت العجلات على الأحجار في الأرق لدى الكثيرين.

أو ربما نشأت المشكلة حتى قبل ذلك ، عندما بدأ الجيران في الكهف يتشاجرون حول حقيقة أن أحدهم طرق بصوت عالٍ أثناء صنع سكين حجري أو فأس؟

يتزايد تلوث البيئة بالضوضاء طوال الوقت. إذا كان في عام 1948 ، عند فحص سكان المدن الكبيرة ، عند سؤالهم عما إذا كانوا منزعجين من الضوضاء في شقتهم ، أجاب 23 ٪ بالإيجاب ، ثم في عام 1961 - بالفعل 50 ٪. في العقد الماضي ، زاد مستوى الضوضاء في المدن 10-15 مرة.

الضجيج هو نوع من الأصوات ، على الرغم من أنه غالبًا ما يشار إليه على أنه "صوت غير مرغوب فيه". في الوقت نفسه ، وفقًا للخبراء ، تقدر ضوضاء الترام بـ 85-88 ديسيبل ، ترولي باص - 71 ديسيبل ، حافلة بمحرك بقوة أكثر من 220 حصان. مع. - 92 ديسيبل ، أقل من 220 حصان مع. - 80-85 ديسيبل.

خلص علماء من جامعة ولاية أوهايو إلى أن الأشخاص الذين يتعرضون بانتظام للأصوات العالية هم أكثر عرضة 1.5 مرة من غيرهم للإصابة بورم العصب السمعي.

ورم العصب السمعي هو ورم حميد يسبب فقدان السمع. قام العلماء بفحص 146 مريضا يعانون من ورم العصب السمعي و 564 شخصا من الأصحاء. طُرح عليهم جميعًا أسئلة حول عدد المرات التي يتعين عليهم فيها التعامل مع الأصوات العالية التي لا تقل عن 80 ديسيبل (ضوضاء المرور). أخذ الاستبيان في الاعتبار ضجيج الأجهزة والمحركات والموسيقى وصراخ الأطفال والضوضاء في الأحداث الرياضية والحانات والمطاعم. سُئل المشاركون في الدراسة أيضًا عما إذا كانوا يستخدمون أدوات حماية السمع. أولئك الذين يستمعون بانتظام إلى الموسيقى الصاخبة لديهم خطر 2.5 ضعف للإصابة بورم العصب السمعي.

أولئك الذين تعرضوا للضوضاء الفنية - 1.8 مرة. الأشخاص الذين يستمعون بانتظام إلى صراخ الأطفال لديهم ضوضاء في الملاعب أو المطاعم أو الحانات - 1.4 مرة. عند ارتداء جهاز حماية السمع ، لا يكون خطر الإصابة بورم العصب السمعي أعلى منه لدى الأشخاص الذين لا يتعرضون للضوضاء على الإطلاق.

تعرض الإنسان للضوضاء الصوتية

يختلف تأثير الضوضاء الصوتية على الشخص:

A. ضارة

الضوضاء تؤدي إلى ورم حميد

تؤثر الضوضاء المطولة سلبًا على العضو السمعي ، مما يؤدي إلى شد طبلة الأذن ، وبالتالي تقليل الحساسية للصوت. يؤدي إلى انهيار نشاط القلب والكبد وإرهاق وإرهاق الخلايا العصبية. تؤثر الأصوات والضوضاء ذات القوة العالية على المعينات السمعية ومراكز الأعصاب ويمكن أن تسبب الألم والصدمة. هذه هي الطريقة التي يعمل بها التلوث الضوضائي.

أصوات اصطناعية من صنع الإنسان. هم الذين يؤثرون سلبًا على الجهاز العصبي للإنسان. أحد أسوأ ضوضاء المدن هو ضجيج السيارات على الطرق السريعة الرئيسية. إنه يزعج الجهاز العصبي ، فيعذب الشخص من القلق ، ويشعر بالتعب.

باء مواتية

تشمل الأصوات المفيدة ضوضاء أوراق الشجر. لطخة الأمواج تأثير مهدئ على نفسنا. حفيف أوراق الشجر الهادئ ، نفخة مجرى مائي ، دفقة خفيفة من الماء وصوت الأمواج دائمًا ما يكون ممتعًا للإنسان. يهدئونه ويخففون التوتر.

C. العلاجية

نشأ التأثير العلاجي على الشخص بمساعدة أصوات الطبيعة بين الأطباء وعلماء الفيزياء الحيوية الذين عملوا مع رواد الفضاء في أوائل الثمانينيات من القرن العشرين. في ممارسة العلاج النفسي ، تستخدم الضوضاء الطبيعية في علاج الأمراض المختلفة كوسيلة مساعدة. يستخدم الأطباء النفسيون أيضًا ما يسمى بـ "الضوضاء البيضاء". هذا نوع من الهسهسة ، تذكرنا بشكل غامض بصوت الأمواج دون رش الماء. يعتقد الأطباء أن "الضوضاء البيضاء" مهدئة ومهدئة.

تأثير الضوضاء على جسم الإنسان

لكن هل أعضاء السمع فقط هي التي تعاني من الضوضاء؟

يتم تشجيع الطلاب على معرفة ذلك من خلال مراجعة العبارات التالية.

1. الضوضاء يسبب الشيخوخة المبكرة. في ثلاثين حالة من أصل مائة ، تقلل الضوضاء من متوسط ​​العمر المتوقع للأشخاص في المدن الكبيرة بمقدار 8-12 عامًا.

2. من كل ثالث امرأة وكل رابع رجل يعانون من عصاب ناتج عن ارتفاع مستوى الضوضاء.

3. تعتبر الأمراض مثل التهاب المعدة وقرحة المعدة والأمعاء أكثر شيوعًا لدى الأشخاص الذين يعيشون ويعملون في بيئات صاخبة. موسيقيو البوب ​​يعانون من قرحة في المعدة - مرض مهني.

4. يمكن للضوضاء القوية بشكل كافٍ في غضون دقيقة واحدة أن تسبب تغيرات في النشاط الكهربائي للدماغ ، والذي يصبح مشابهًا للنشاط الكهربائي للدماغ لدى مرضى الصرع.

5. يثبط الضجيج الجهاز العصبي ، خاصة مع العمل المتكرر.

6. تحت تأثير الضوضاء ، هناك انخفاض مستمر في وتيرة وعمق التنفس. في بعض الأحيان يكون هناك عدم انتظام ضربات القلب وارتفاع ضغط الدم.

7. تحت تأثير الضوضاء ، يتغير التمثيل الغذائي للكربوهيدرات والدهون والبروتين والملح ، والذي يتجلى في تغيير التركيب الكيميائي الحيوي للدم (ينخفض ​​مستوى السكر في الدم).

لا تؤثر الضوضاء المفرطة (فوق 80 ديسيبل) على أعضاء السمع فحسب ، بل تؤثر أيضًا على الأعضاء والأنظمة الأخرى (الدورة الدموية ، والجهاز الهضمي ، والعصبي ، وما إلى ذلك) ، وتعطل العمليات الحيوية ، ويبدأ استقلاب الطاقة في السيطرة على البلاستيك ، مما يؤدي إلى الشيخوخة المبكرة للبلاستيك. الجسم ...

مشكلة الضوضاء

دائمًا ما تكون المدينة الكبيرة مصحوبة بضوضاء مرورية. على مدار الـ 25-30 عامًا الماضية ، في المدن الكبرى في العالم ، زادت الضوضاء بمقدار 12-15 ديسيبل (أي زاد حجم الضوضاء بمقدار 3-4 مرات). إذا كان المطار يقع داخل مدينة ، كما هو الحال في موسكو وواشنطن وأومسك وعدد من المدن الأخرى ، فإن هذا يؤدي إلى تجاوز مضاعف الحد الأقصى المسموح به لمحفزات الصوت.

لا يزال النقل البري هو المصدر الرئيسي للضوضاء في المدينة. هو الذي يسبب ضوضاء تصل إلى 95 ديسيبل في الشوارع الرئيسية للمدن على مقياس مقياس مستوى الصوت. مستوى الضوضاء في غرف المعيشة ذات النوافذ المغلقة التي تواجه الطرق السريعة أقل بـ 10-15 ديسيبل فقط من الخارج.

يعتمد ضجيج السيارات على العديد من الأسباب: العلامة التجارية للسيارة ، وقابليتها للخدمة ، وسرعة الحركة ، وجودة سطح الطريق ، وقوة المحرك ، إلخ. عندما تتحرك السيارة بالسرعة الأولى (حتى 40 كم / ساعة) ، يكون ضجيج المحرك أعلى بمرتين من الضوضاء الناتجة عنها عند السرعة الثانية. عندما يتم فرملة السيارة بحدة ، تزداد الضوضاء أيضًا بشكل كبير.

كشف اعتماد حالة جسم الإنسان على مستوى الضوضاء البيئية. لوحظت تغيرات معينة في الحالة الوظيفية للجهاز العصبي المركزي والقلب والأوعية الدموية بسبب الضوضاء. تعد أمراض القلب الإقفارية ، وارتفاع ضغط الدم ، وزيادة مستويات الكوليسترول في الدم أكثر شيوعًا لدى الأشخاص الذين يعيشون في المناطق الصاخبة. تؤدي الضوضاء إلى اضطراب النوم بشكل كبير ، مما يقلل من مدته وعمقه. تزداد فترة النوم بساعة أو أكثر ، وبعد الاستيقاظ يشعر الناس بالتعب والصداع. بمرور الوقت ، يتحول كل هذا إلى إرهاق مزمن ، ويضعف جهاز المناعة ، ويعزز تطور الأمراض ، ويقلل من الكفاءة.

يُعتقد الآن أن الضوضاء يمكن أن تقصر متوسط ​​العمر المتوقع للشخص بحوالي 10 سنوات. هناك المزيد من الأشخاص المصابين بأمراض عقلية بسبب اشتداد المنبهات الصوتية ، وخاصة الضجيج الذي يصيب النساء. بشكل عام ، زاد عدد الأشخاص ضعاف السمع في المدن ، وأصبح الصداع وزيادة التهيج أكثر الأحداث شيوعًا.

التلوث سمعي

يؤثر الصوت والضوضاء عالي الطاقة على المعينات السمعية ومراكز الأعصاب ويمكن أن يسبب الألم والصدمة. هذه هي الطريقة التي يعمل بها التلوث الضوضائي. حفيف أوراق الشجر الهادئة ، نفخة التيار ، أصوات الطيور ، دفقة خفيفة من الماء وصوت الأمواج دائمًا ما تكون ممتعة للشخص. يهدئونه ويخففون التوتر. يتم استخدامه في المؤسسات الطبية ، في غرف الإغاثة النفسية. أصبحت الضوضاء الطبيعية في الطبيعة أكثر ندرة أو تختفي تمامًا أو تغرقها ضوضاء الصناعة وحركة المرور وغيرها من الضوضاء.

تؤثر الضوضاء المطولة سلبًا على جهاز السمع ، مما يقلل من حساسية الصوت. يؤدي إلى انهيار نشاط القلب والكبد وإرهاق وإرهاق الخلايا العصبية. لا تستطيع الخلايا الضعيفة في الجهاز العصبي تنسيق عمل أجهزة الجسم المختلفة بشكل كافٍ. وبالتالي ، تنشأ انتهاكات لأنشطتهم.

نحن نعلم بالفعل أن ضوضاء 150 ديسيبل قاتلة للإنسان. لم يكن لشيء أن الإعدام تحت الجرس كان قائماً في العصور الوسطى. تعذب قعقعة رنين الجرس وقتل ببطء.

كل شخص يرى الضوضاء بشكل مختلف. يعتمد الكثير على العمر والمزاج والحالة الصحية والظروف البيئية. للضوضاء تأثير تراكمي ، أي ، المحفزات الصوتية ، التي تتراكم في الجسم ، تضغط على الجهاز العصبي أكثر فأكثر. للضوضاء تأثير ضار بشكل خاص على النشاط العصبي النفسي للجسم.

تسبب الضوضاء اضطرابات وظيفية في الجهاز القلبي الوعائي. له تأثير ضار على أجهزة التحليل البصري والدهليزي ؛ تقليل النشاط الانعكاسي الذي يتسبب في كثير من الأحيان في وقوع حوادث وإصابات.

الضجيج ماكر ، وتأثيره الضار على الجسم يتم بشكل غير مرئي ، غير محسوس ، ولا يتم اكتشاف حوادث في الجسم على الفور. بالإضافة إلى ذلك ، فإن جسم الإنسان عمليًا أعزل ضد الضوضاء.

يتحدث الأطباء بشكل متزايد عن داء الضجيج ، والأضرار السائدة التي تصيب السمع والجهاز العصبي. يمكن أن يكون مصدر التلوث الضوضائي مصنعًا أو وسيلة نقل. الشاحنات القلابة الثقيلة وعربات الترام صاخبة بشكل خاص. تؤثر الضوضاء على الجهاز العصبي للإنسان ، وبالتالي يتم تنفيذ تدابير الحماية من الضوضاء في المدن والشركات. يجب إزالة خطوط السكك الحديدية والترام والطرق التي تمر عبرها ممرات نقل البضائع من الأجزاء المركزية للمدن إلى المناطق ذات الكثافة السكانية المنخفضة ويجب إنشاء مساحات خضراء حولها تمتص الضوضاء جيدًا. يجب ألا تحلق الطائرات فوق المدن.

عازل للصوت

يساعد عزل الصوت على تجنب الآثار الضارة للضوضاء.

يتم تقليل مستوى الضوضاء من خلال المقاييس الإنشائية والصوتية. في الهياكل الخارجية المغلقة ، تتمتع النوافذ وأبواب الشرفة بعزل صوتي أقل بكثير من الجدار نفسه.

يتم تحديد درجة عزل ضوضاء المباني بشكل أساسي من خلال معايير الضوضاء المسموح بها لمباني هذا الغرض.

محاربة الضوضاء الصوتية

يقوم مختبر الصوتيات في MNIIP بتطوير أقسام "البيئة الصوتية" كجزء من وثائق المشروع. يجري تنفيذ مشاريع عزل الصوت في المباني ، والتحكم في الضوضاء ، وحسابات أنظمة تعزيز الصوت ، والقياسات الصوتية. على الرغم من أن الأشخاص في الغرف العادية يريدون بشكل متزايد الراحة الصوتية - حماية جيدة ضد الضوضاء والكلام الواضح وغياب ما يسمى. الأشباح الصوتية - صور صوتية سلبية شكلها البعض. في الهياكل المخصصة لمزيد من القتال ضد الديسيبل ، طبقتان على الأقل متناوبتان - "صلبة" (دريوال ، ألياف جبسية) ، كما يجب أن يأخذ التصميم الصوتي مكانته المتواضعة بالداخل. يستخدم ترشيح التردد لمكافحة الضوضاء الصوتية.

المدينة والنباتات الخضراء

إذا كنت تحمي منزلك من ضوضاء الأشجار ، فسيكون من المفيد معرفة أن الأصوات لا تمتصها أوراق الشجر. وبضرب الجذع تتكسر الموجات الصوتية متجهة نحو التربة الممتصة. تعتبر شجرة التنوب أفضل وصي للصمت. حتى على الطريق السريع الأكثر ازدحامًا ، يمكنك العيش بسلام إذا قمت بحماية منزلك بعدد من الأشجار الخضراء. وسيكون من الجميل زراعة الكستناء في مكان قريب. شجرة كستناء بالغة تفسح مساحة يصل ارتفاعها إلى 10 أمتار وعرضها يصل إلى 20 مترًا وطولها حتى 100 متر من غازات عادم السيارات. وفي الوقت نفسه ، على عكس العديد من الأشجار الأخرى ، يحلل الكستناء المواد السامة للغازات دون أي ضرر تقريبًا إلى "صحتها".

أهمية تخضير شوارع المدينة كبيرة - تحمي الشجيرات الكثيفة وأحزمة الغابات من الضوضاء ، وتقلل من 10-12 ديسيبل (ديسيبل) ، وتقليل تركيز الجسيمات الضارة في الهواء من 100 إلى 25٪ ، وتقليل سرعة الرياح من 10 إلى 2 م / ث ، تقليل تركيز الغازات من السيارات بنسبة تصل إلى 15٪ لكل وحدة حجم من الهواء ، وجعل الهواء أكثر رطوبة ، وخفض درجة حرارته ، أي جعله أكثر قبولًا للتنفس.

تمتص المساحات الخضراء الأصوات أيضًا ، فكلما ارتفعت الأشجار وزُرعت أكثر ، قل سماع الصوت.

المساحات الخضراء مع المروج وأحواض الزهور لها تأثير مفيد على نفسية الإنسان وتهدئة البصر والجهاز العصبي وهي مصدر للإلهام وتزيد من كفاءة الناس. ولدت أعظم الأعمال الفنية والأدبية ، اكتشافات العلماء ، تحت تأثير الطبيعة المفيد. هذه هي الطريقة التي تم بها إنشاء أعظم الإبداعات الموسيقية لبيتهوفن وتشايكوفسكي وشتراوس وغيرهم من الملحنين ، وصور لرسامي المناظر الطبيعية الروس شيشكين وليفيتان وأعمال الكتاب الروس والسوفيات. ليس من قبيل المصادفة أن المركز العلمي السيبيري قد تأسس بين المساحات الخضراء في بريوبسكي بور. هنا ، في ظل ضجيج المدينة ، وتحيط به المساحات الخضراء ، أجرى علماء سيبيريا أبحاثهم بنجاح.

المساحات الخضراء عالية في مدن مثل موسكو وكييف ؛ في الأخير ، على سبيل المثال ، هناك 200 مرة من المزروعات لكل فرد من السكان في طوكيو. في عاصمة اليابان ، على مدى 50 عامًا (1920-1970) ، تم تدمير حوالي نصف "جميع المناطق الخضراء الواقعة داخل" دائرة نصف قطرها عشرة كيلومترات من المركز. في الولايات المتحدة ، ضاع ما يقرب من 10 آلاف هكتار من حدائق المدينة المركزية على مدى السنوات الخمس.

← للضوضاء تأثير ضار على صحة الإنسان ، أولاً وقبل كل شيء ، يتدهور السمع ، حالة الجهاز العصبي والقلب والأوعية الدموية.

← يمكن قياس الضوضاء باستخدام أجهزة خاصة - عدادات مستوى الصوت.

← من الضروري مكافحة الآثار الضارة للضوضاء من خلال التحكم في مستوى الضوضاء وكذلك باستخدام إجراءات خاصة لتقليل مستوى الضوضاء.

خطرت فكرة الغناء بالماء إلى أذهان اليابانيين في العصور الوسطى منذ مئات السنين ووصلت ذروتها في منتصف القرن التاسع عشر. يُطلق على هذا التثبيت اسم "shuikinkutsu" ، والذي يعني بشكل فضفاض "القيثارة المائية":

كما يوحي الفيديو ، فإن shuikinkutsu عبارة عن إناء كبير فارغ ، وعادة ما يتم وضعه في الأرض على قاعدة خرسانية. يوجد في الجزء العلوي من الوعاء فتحة يتقطر من خلالها الماء إلى الداخل. يتم إدخال أنبوب تصريف في القاعدة الخرسانية لتصريف المياه الزائدة ، وتكون القاعدة نفسها مقعرة قليلاً بحيث يكون هناك دائمًا بركة ضحلة عليها. يرتد صوت القطرات عن جدران الوعاء محدثًا صدى طبيعيًا (انظر الشكل أدناه).

مقطع عرضي لـ Syukinkutsu: وعاء مجوف على قاعدة خرسانية مقعرة من الأعلى ، أنبوب تصريف لتصريف المياه الزائدة ، عند القاعدة وحول حشو الأحجار (الحصى).

لطالما كان Shuikinkutsu تقليديًا عنصرًا من عناصر البستنة اليابانية والحدائق الصخرية على طراز Zen. في الأيام الخوالي ، كانت تُرتب على ضفاف الجداول بالقرب من المعابد البوذية والمنازل من أجل حفل الشاي. كان يعتقد أنه بعد غسل يديه قبل حفل الشاي وسماع أصوات سحرية من الأرض ، ينسق الشخص في مزاج رائع. لا يزال اليابانيون يعتقدون أن أفضل وأنقى أنواع shuikinkutsu يجب أن يكون مصنوعًا من حجر صلب ، على الرغم من عدم احترام هذا المطلب هذه الأيام.
بحلول منتصف القرن العشرين ، كان فن ترتيب suikinkutsu قد ضاع تقريبًا - لم يبق سوى عدد قليل من suikinkutsu في جميع أنحاء اليابان ، ولكن في السنوات الأخيرة ، شهد الاهتمام بها ارتفاعًا غير عادي. وهي مصنوعة اليوم من مواد ميسورة التكلفة - في أغلب الأحيان من أوعية خزفية أو معدنية ذات حجم مناسب. تكمن خصوصية صوت syukinkutsu في أنه بالإضافة إلى النغمة الرئيسية للقطرة داخل الحاوية ، بسبب صدى الجدران ، تنشأ ترددات إضافية (التوافقيات) ، أعلى وأسفل النغمة الرئيسية.
في ظروفنا المحلية ، من الممكن إنشاء syuikinkutsu بطرق مختلفة: ليس فقط من الخزف أو الحاوية المعدنية ، ولكن أيضًا ، على سبيل المثال ، وضعها مباشرة في الأرض من الطوب الأحمر على طول طريقة كوخ الإسكيمو لصنع مساكن الإسكيموأو يلقي من الخرسانة ر تقنيات صنع الأجراس- ستكون هذه المتغيرات في السبر هي الأقرب إلى shuikinkutsu بالكامل.
في إصدار الميزانية ، يمكنك الحصول على قطعة من الأنابيب الفولاذية بقطر كبير (630 مم ، 720 مم) ، مغطاة من الأعلى بغطاء (صفيحة معدنية سميكة) مع فتحة لتصريف المياه. لا أوصي باستخدام الحاويات البلاستيكية: يمتص البلاستيك بعض ترددات الصوت ، وفي syuikinkutsu تحتاج إلى تحقيق أقصى انعكاس لها من الجدران.
شروط لا غنى عنها:
1.يجب إخفاء النظام بالكامل تحت الأرض ؛
2. يجب أن تكون قاعدة الجيوب الجانبية وردمها من الحجر (الحجر المكسر والحصى والحصى) - وملء الجيوب بالتربة سيلغي خصائص الرنين في الخزان.
من المنطقي أن نفترض أن ارتفاع السفينة - بشكل أكثر دقة ، عمقها - له أهمية حاسمة في التثبيت: فكلما تسارعت قطرة ماء أثناء الطيران ، كلما كان تأثيرها أعلى على القاع ، كان أكثر إثارة للاهتمام و سيكون الصوت أكمل. لكن ليس من المجدي الوصول إلى التعصب وبناء صومعة الصواريخ - يكفي ارتفاع الحاوية (قطعة من الأنابيب المعدنية) 1.5-2.5 مرة حجم قطرها. لاحظ أنه كلما زاد حجم الحاوية ، كلما انخفضت حدة صوت syuikinkutsu.
درس الفيزيائي يوشيو واتانابي خصائص ارتداد السويكينكوتسو في المختبر ، وبحثه "دراسة تحليلية للآلية الصوتية لسويكينكوتسو" متاح مجانًا على الإنترنت. بالنسبة للقراء الأكثر دقة ، يقدم واتانابي أبعاد سيوكينكوتسو التقليدية التي تعتبر مثالية في رأيه: وعاء خزفي بسماكة 2 سم على شكل جرس أو على شكل كمثرى ، وارتفاع حر من 30 إلى 40 سم ، بحد أقصى داخلي يبلغ قطرها حوالي 35 سم ، لكن العالم يعترف تمامًا بأي أبعاد وأشكال عشوائية.
يمكنك تجربة والحصول على تأثيرات مثيرة للاهتمام إذا قمت بعمل شويكينكوتسو مثل أنبوب في أنبوب: أدخل أنبوبًا بقطر أصغر (630 مم) وارتفاعًا أقل قليلاً داخل أنبوب فولاذي بقطر أكبر (على سبيل المثال ، 820 مم) ، وقطع عدة ثقوب في جدران الأنبوب الداخلي على ارتفاعات مختلفة بقطر حوالي 10-15 سم ، ثم فجوة فارغة بين الأنابيب ستخلق صدى إضافيًا ، وإذا كنت محظوظًا ، فسيحدث صدى.
نسخة أخف: أدخل زوجًا من الألواح المعدنية السميكة بعرض 10-15 سم وفوق نصف الحجم الداخلي للحاوية في القاعدة الخرسانية أثناء صبها عموديًا وبزاوية قليلاً - بسبب هذا ، مساحة سيزداد السطح الداخلي لـ syukinkutsu ، وستظهر انعكاسات صوتية إضافية ، وبالتالي ، سيزداد وقت الصدى قليلاً.
يمكنك تحديث syukinkutsu بشكل أكثر جذرية: إذا تم تعليق الأجراس أو الألواح المعدنية المختارة بعناية في الجزء السفلي من الحاوية على طول محور سقوط الماء ، فيمكنك الحصول على صوت متناغم من القطرات التي تضربها. لكن ضع في اعتبارك أن هذا يشوه فكرة shuikinkutsu ، وهي الاستماع إلى الموسيقى الطبيعية للمياه.
الآن في اليابان ، يتم ترتيب shuikinkutsu ليس فقط في حدائق Zen وفي العقارات الخاصة ، ولكن حتى في المدن والمكاتب والمطاعم. للقيام بذلك ، يتم تثبيت نافورة مصغرة بالقرب من syuikinkutsu ، وفي بعض الأحيان يتم وضع ميكروفون واحد أو اثنين داخل الوعاء ، ثم يتم تضخيم إشاراتها وإدخالها إلى مكبرات الصوت المتخفية في مكان قريب. النتيجة هي شيء مثل هذا:

مثال جيد يجب اتباعه.

أصدر عشاق Shuikinkutsu قرصًا مضغوطًا به تسجيلات لمختلف أنواع shuikinkutsu تم إنشاؤها في أجزاء مختلفة من اليابان.
وجدت فكرة shuikinkutsu تطورها على الجانب الآخر من المحيط الهادئ:

في قلب هذا "العضو الموجي" الأمريكي توجد أنابيب بلاستيكية عادية ذات أطوال كبيرة. يتم تثبيت الأنابيب بحافة واحدة بالضبط على مستوى الأمواج ، وتردد أصداءها من حركة المياه ، وبسبب انحنائها ، بالإضافة إلى أنها تعمل كمرشح صوتي. وفقًا لتقليد shuikinkutsu ، يتم إخفاء الهيكل بأكمله عن الأنظار. التثبيت مضمن بالفعل في الأدلة السياحية.
الجهاز البريطاني التالي مصنوع أيضًا من أنابيب بلاستيكية ، لكن ليس الغرض منه توليد صوت ، ولكن لتغيير إشارة موجودة.
يُطلق على الجهاز اسم Organ Corti ويتكون من عدة صفوف من الأنابيب البلاستيكية المجوفة ، والتي يتم تثبيتها عموديًا بين لوحين. تعمل صفوف الأنابيب كمرشح صوت طبيعي ، مشابه لتلك الموجودة في أجهزة المزج وأدوات الجيتار: بعض الترددات يمتصها البلاستيك ، والبعض الآخر ينعكس ويردد مرات عديدة. نتيجة لذلك ، يتم تحويل الصوت القادم من الفضاء المحيط بشكل عشوائي:

سيكون من المثير للاهتمام وضع مثل هذا الجهاز أمام مضخم صوت الجيتار أو أي نظام مكبر صوت والاستماع إلى كيفية تغير الصوت. في الواقع ، "... كل ما حولك هو الموسيقى. أو يمكن أن يصبح ذلك بمساعدة الميكروفونات "(الملحن الأمريكي جون كيج). ... أعتقد هذا الصيف أن أقوم بإنشاء شويكينكوتسو في بلدي. مع lingam.