Saat ini, pembuatan musik drama teater dan film relatif sederhana. Sebagian besar kebisingan yang diperlukan ada dalam bentuk elektronik; kebisingan yang hilang dicatat dan diproses di komputer. Namun setengah abad yang lalu, mekanisme yang sangat cerdik digunakan untuk meniru suara.

Tim Skorenko

Mesin kebisingan yang menakjubkan ini telah dipamerkan selama beberapa tahun terakhir di berbagai tempat, untuk pertama kalinya beberapa tahun lalu di Museum Politeknik. Di sana kami mengkaji pameran yang menghibur ini secara mendetail. Perangkat kayu-logam yang secara menakjubkan meniru suara ombak dan angin, lalu lintas mobil dan kereta api, gemerincing kuku dan dentingan pedang, kicau belalang dan suara serak katak, dentang rel kereta api dan ledakan cangkang - semuanya mesin luar biasa ini dikembangkan, ditingkatkan, dan dijelaskan oleh Vladimir Aleksandrovich Popov - aktor dan pencipta desain kebisingan di teater dan bioskop, kepada siapa pameran ini didedikasikan. Hal yang paling menarik adalah interaktivitas pameran: perangkat tersebut, seperti yang sering kita lakukan, tidak berada di balik tiga lapis kaca antipeluru, tetapi ditujukan untuk pengguna. Ayo penonton, berpura-pura menjadi perancang suara, bersiul mengikuti angin, membuat keributan dengan air terjun, bermain kereta api - dan itu menarik, sangat menarik.

Harmonium. “Alat musik harmonium digunakan untuk menyampaikan suara tangki. Pemain secara bersamaan menekan beberapa tombol bawah (hitam dan putih) pada keyboard dan pada saat yang sama memompa udara dengan bantuan pedal” (V.A. Popov).

Ahli kebisingan

Vladimir Popov memulai karirnya sebagai aktor di Teater Seni Moskow, bahkan sebelum revolusi, pada tahun 1908. Dalam memoarnya, ia menulis bahwa sejak kecil ia gemar meniru suara, mencoba meniru berbagai suara, baik alami maupun buatan. Sejak tahun 1920-an, ia akhirnya terjun ke industri suara, merancang berbagai mesin untuk desain suara pertunjukan. Dan di tahun tiga puluhan, mekanismenya muncul di film. Misalnya, dengan bantuan mesinnya yang luar biasa, Popov menyuarakan lukisan legendaris karya Sergei Eisenstein “Alexander Nevsky”.

Dia memperlakukan kebisingan seperti musik, menulis musik untuk latar suara drama dan acara radio - dan menemukan, menemukan, menemukan. Beberapa mesin yang diciptakan oleh Popov bertahan hingga hari ini, mengumpulkan debu di ruang belakang berbagai teater - perkembangan rekaman suara telah membuat mekanisme cerdiknya, yang memerlukan keterampilan penanganan tertentu, menjadi tidak diperlukan. Saat ini, kebisingan kereta api disimulasikan menggunakan metode elektronik, tetapi pada zaman pendeta, seluruh orkestra, menurut algoritma yang ditentukan secara ketat, bekerja dengan berbagai perangkat untuk membuat tiruan kereta api yang mendekat. Komposisi kebisingan Popov terkadang melibatkan hingga dua puluh musisi.

Kebisingan tangki. “Jika sebuah tank muncul di tempat kejadian, maka pada saat itu juga kendaraan roda empat dengan pelat logam ikut beraksi. Perangkat ini digerakkan dengan memutar salib di sekitar sumbu. Hasilnya adalah suara yang kuat, sangat mirip dengan dentang jejak tank besar” (V.A. Popov).

Hasil karyanya adalah buku “Sound Design of a Performance” yang diterbitkan pada tahun 1953, dan pada saat yang sama menerima Hadiah Stalin. Di sini kita dapat mengutip banyak fakta berbeda dari kehidupan penemu hebat - tetapi kita akan beralih ke teknologi.

Kayu dan besi

Hal terpenting yang tidak selalu diperhatikan oleh pengunjung pameran adalah bahwa setiap mesin kebisingan merupakan alat musik yang harus dapat dimainkan dan memerlukan kondisi akustik tertentu. Misalnya, pada saat pertunjukan, “mesin petir” selalu ditempatkan di bagian paling atas, di jalan setapak di atas panggung, sehingga gemuruh guntur dapat terdengar di seluruh auditorium, sehingga menimbulkan perasaan kehadiran. Di ruangan kecil, kesannya tidak begitu cerah, suaranya tidak begitu alami dan lebih mendekati aslinya - dentang roda besi yang terpasang pada mekanismenya. Namun, “ketidakwajaran” dari beberapa suara dijelaskan oleh fakta bahwa banyak dari mekanisme tersebut tidak dimaksudkan untuk pekerjaan “solo” - hanya “dalam ansambel”.

Mesin lain, sebaliknya, meniru suara dengan sempurna terlepas dari sifat akustik ruangan. Misalnya, “Roll” (mekanisme yang menghasilkan suara ombak), besar dan kikuk, secara akurat meniru dampak ombak di pantai yang landai sehingga, dengan memejamkan mata, Anda dapat dengan mudah membayangkan diri Anda berada di suatu tempat di tepi laut, di mercusuar, dalam cuaca berangin.

Angkutan kuda No.4. “Perangkat yang mereproduksi suara truk pemadam kebakaran. Untuk menghasilkan kebisingan yang lemah pada awal pengoperasian perangkat, pemain menggerakkan kenop kontrol ke kiri, sehingga intensitas kebisingan menjadi lebih lembut. Ketika sumbu bergerak ke sisi lain, kebisingan meningkat secara signifikan” (V.A. Popov).

Popov membagi kebisingan ke dalam beberapa kategori: pertempuran, alam, industri, rumah tangga, transportasi, dll. Beberapa teknik universal dapat digunakan untuk mensimulasikan berbagai kebisingan. Misalnya, lembaran besi dengan berbagai ketebalan dan ukuran yang digantung pada jarak tertentu satu sama lain dapat meniru suara lokomotif uap yang mendekat, dentang mesin produksi, bahkan guntur. Popov juga menyebut drum penggerutu berukuran besar sebagai perangkat universal, yang mampu bekerja di “industri” yang berbeda.

Namun sebagian besar mesin ini cukup sederhana. Mekanisme khusus yang dirancang untuk meniru satu dan hanya satu suara mengandung ide-ide teknik yang sangat menarik. Misalnya, jatuhnya tetesan air disimulasikan dengan perputaran sebuah drum, yang sisi-sisinya digantikan oleh tali yang direntangkan pada jarak yang berbeda-beda. Saat mereka berputar, mereka mengangkat cambuk kulit yang tidak bergerak, yang menampar tali berikutnya - dan itu benar-benar terlihat seperti tetesan. Angin dengan kekuatan yang berbeda-beda juga disimulasikan menggunakan drum yang bergesekan dengan semua jenis kain.

Kulit gendang

Mungkin kisah paling luar biasa terkait dengan rekonstruksi mesin Popov terjadi selama pembuatan drum gerutuan besar. Untuk alat musik besar dengan diameter hampir dua meter, diperlukan bahan kulit - tetapi ternyata tidak mungkin membeli kulit drum yang sudah diolah, tetapi tidak disamak, di Rusia. Para musisi pergi ke rumah jagal sungguhan, di mana mereka membeli dua ekor sapi jantan yang baru dikuliti. “Ada sesuatu yang tidak nyata tentang hal itu,” Peter tertawa. “Kami berkendara ke teater dengan mobil, dan ada kulit yang berdarah di bagasi. Kami menyeretnya ke atap teater, mengulitinya, mengeringkannya - baunya masih melekat di seluruh Sretenka selama seminggu…” Namun drum tersebut pada akhirnya sukses besar.

Vladimir Aleksandrovich memberi setiap perangkat instruksi terperinci untuk pemainnya. Misalnya, perangkat “Retak Kuat”: “Pelepasan badai petir kering yang kuat dilakukan menggunakan perangkat “Retak Kuat”. Berdiri di platform perangkat, pemain, mencondongkan dada ke depan dan meletakkan kedua tangan di atas poros roda gigi, meraihnya dan memutarnya ke arah dirinya sendiri.”

Perlu dicatat bahwa banyak mesin yang digunakan oleh Popov dikembangkan sebelum dia: Vladimir Alexandrovich hanya memperbaikinya. Secara khusus, genderang angin digunakan di teater pada masa perbudakan.

Kehidupan yang Anggun

Salah satu film pertama yang seluruhnya dibuat menggunakan mekanisme Popov adalah film komedi “A Graceful Life” yang disutradarai oleh Boris Yurtsev. Selain suara para aktornya, dalam film yang dirilis pada tahun 1932 ini, tidak ada satu pun suara yang terekam dari kehidupan - semuanya disimulasikan. Perlu dicatat bahwa dari enam film berdurasi penuh yang dibuat oleh Yurtsev, hanya ini yang bertahan. Sutradara, yang dipermalukan pada tahun 1935, diasingkan ke Kolyma; film-filmnya, kecuali La Fine Life, hilang.

Inkarnasi baru

Setelah munculnya perpustakaan suara, mesin Popov hampir dilupakan. Mereka telah dimasukkan ke dalam kategori arkaisme, sudah ketinggalan zaman. Namun ada orang-orang yang tertarik dengan teknologi masa lalu yang tidak hanya “bangkit dari abu”, tetapi juga kembali diminati.

Ide untuk membuat proyek seni musik (saat itu belum diformalkan sebagai pameran interaktif) telah lama membara di benak musisi dan pianis virtuoso Moskow Peter Aidu - dan kini akhirnya menemukan perwujudan materialnya.

Perangkat "katak". Instruksi untuk perangkat “Frog” jauh lebih rumit daripada instruksi serupa untuk perangkat lain. Pelaku suara serak harus menguasai instrumen dengan baik agar tiruan suara akhir menjadi cukup alami.

Tim yang mengerjakan proyek ini sebagian berbasis di teater Sekolah Seni Drama. Peter Aidu sendiri adalah asisten direktur utama bagian musik, koordinator produksi pameran Alexander Nazarov adalah kepala bengkel teater, dll. Namun, puluhan orang yang tidak terkait dengan teater ikut serta dalam pengerjaan tersebut. pameran, tetapi siap membantu dan menghabiskan waktu mereka untuk proyek budaya yang aneh - dan semua ini tidak sia-sia.

Kami berbicara dengan Peter Aidu di salah satu ruangan pameran, di tengah kebisingan dan keributan yang ditimbulkan oleh pengunjung pameran. “Ada banyak lapisan dalam pameran ini,” katanya. — Lapisan sejarah tertentu, sejak kami mengungkap kisah orang yang sangat berbakat, Vladimir Popov; lapisan interaktif, karena orang menikmati apa yang terjadi; lapisan musik, karena setelah pameran berakhir kami berencana untuk menggunakan pamerannya dalam pertunjukan kami, dan bukan untuk mencetak gol, tetapi sebagai objek seni independen.” Saat Peter berbicara, TV diputar di belakangnya. Di layar terdapat adegan dimana dua belas orang secara harmonis memainkan komposisi “The Noise of a Train” (ini adalah penggalan dari lakon “Reconstruction of Utopia”).

"Gulungan". “Pelaku mengaktifkan alatnya dengan cara menggoyangkan resonator (badan alat) secara ritmis ke atas dan ke bawah. Pemecahan gelombang secara diam-diam dilakukan dengan menuangkan isi resonator secara perlahan (tidak seluruhnya) dari satu ujung ke ujung lainnya. Setelah berhenti menuangkan isinya ke satu arah, segera gerakkan resonator ke posisi horizontal dan segera pindahkan ke sisi yang lain. Gelombang gelombang yang kuat dicapai dengan menuangkan seluruh isi resonator secara perlahan sampai akhir” (V.A. Popov).

Mesin-mesin tersebut diproduksi sesuai dengan gambar dan deskripsi yang ditinggalkan oleh Popov - mesin asli dari beberapa mesin yang disimpan dalam koleksi Teater Seni Moskow dilihat oleh pencipta pameran setelah pekerjaan selesai. Salah satu masalah utamanya adalah suku cadang dan bahan yang mudah diperoleh pada tahun 1930-an tidak digunakan di mana pun saat ini dan tidak tersedia untuk dijual gratis. Misalnya, hampir tidak mungkin menemukan lembaran kuningan dengan ketebalan 3 mm dan dimensi 1000x1000 mm, karena GOST saat ini menyiratkan pemotongan kuningan hanya 600x1500. Masalah muncul bahkan dengan kayu lapis: kayu lapis 2,5 mm yang dibutuhkan, menurut standar modern, termasuk dalam pesawat model dan cukup langka, kecuali dipesan dari Finlandia.

Mobil. “Suara mobil dihasilkan oleh dua pemain. Salah satunya memutar pegangan roda, dan yang lainnya menekan tuas papan pengangkat dan membuka tutupnya” (V.A. Popov). Perlu dicatat bahwa dengan bantuan tuas dan penutup, suara mobil dapat divariasikan secara signifikan.

Ada kesulitan lain. Popov sendiri berulang kali mencatat: untuk meniru suara apa pun, Anda perlu membayangkan dengan tepat apa yang ingin Anda capai. Namun, misalnya, tidak ada orang sezaman kita yang pernah mendengar suara peralihan semaphore dari tahun 1930-an secara langsung - bagaimana Anda bisa memastikan bahwa perangkat yang sesuai dibuat dengan benar? Tidak mungkin - Anda hanya bisa mengandalkan intuisi dan film lama.

Namun secara umum, intuisi pencipta tidak mengecewakan - mereka berhasil. Meskipun mesin kebisingan pada awalnya ditujukan untuk orang-orang yang tahu cara mengoperasikannya, dan bukan untuk bersenang-senang, mesin ini sangat bagus sebagai pameran museum interaktif. Memutar pegangan mekanisme berikutnya, menonton film bisu yang disiarkan di dinding, Anda merasa seperti seorang sound engineer yang hebat. Dan Anda merasakan bagaimana bukan suara yang lahir di tangan Anda, tetapi musik.

18 Februari 2016

Dunia hiburan rumah cukup bervariasi dan dapat mencakup: menonton film dengan sistem home theater yang bagus; gameplay yang seru dan mengasyikkan atau mendengarkan musik. Biasanya, setiap orang menemukan sesuatunya sendiri di area ini, atau menggabungkan semuanya sekaligus. Namun apa pun tujuan seseorang dalam mengatur waktu senggangnya dan apa pun ekstremnya, semua hubungan ini terhubung erat oleh satu kata yang sederhana dan mudah dipahami - “suara”. Memang, dalam semua kasus di atas, kita akan dipimpin oleh suara. Namun pertanyaan ini tidak sesederhana dan sepele, terutama dalam kasus di mana ada keinginan untuk mendapatkan suara berkualitas tinggi di dalam ruangan atau kondisi lainnya. Untuk melakukan ini, tidak selalu perlu membeli komponen hi-fi atau hi-end yang mahal (walaupun akan sangat berguna), tetapi pengetahuan teori fisika yang baik sudah cukup, yang dapat menghilangkan sebagian besar masalah yang muncul bagi siapa pun. yang bertekad untuk mendapatkan akting suara berkualitas tinggi.

Selanjutnya akan dibahas teori bunyi dan akustik dari sudut pandang fisika. Dalam hal ini, saya akan mencoba membuatnya sedapat mungkin dapat diakses oleh pemahaman siapa pun yang, mungkin, masih jauh dari mengetahui hukum atau rumus fisika, namun tetap bercita-cita untuk mewujudkan impian menciptakan sistem akustik yang sempurna. Saya tidak bermaksud mengatakan bahwa untuk mencapai hasil yang baik dalam bidang ini di rumah (atau di dalam mobil, misalnya), Anda perlu mengetahui teori-teori ini secara menyeluruh, tetapi memahami dasar-dasarnya akan memungkinkan Anda menghindari banyak kesalahan bodoh dan tidak masuk akal. , dan juga akan memungkinkan Anda mencapai efek suara maksimal dari sistem di tingkat mana pun.

Teori umum terminologi bunyi dan musik

Apa itu suara? Ini adalah sensasi yang dirasakan oleh organ pendengaran "telinga"(fenomena itu sendiri ada tanpa partisipasi "telinga" dalam prosesnya, tetapi ini lebih mudah dipahami), yang terjadi ketika gendang telinga tereksitasi oleh gelombang suara. Telinga dalam hal ini berperan sebagai “penerima” gelombang suara dengan berbagai frekuensi.
Gelombang suara ini pada dasarnya adalah serangkaian pemadatan dan pembuangan media yang berurutan (paling sering media udara dalam kondisi normal) dengan berbagai frekuensi. Sifat gelombang bunyi adalah berosilasi, disebabkan dan dihasilkan oleh getaran suatu benda. Kemunculan dan perambatan gelombang suara klasik dimungkinkan dalam tiga media elastis: gas, cair dan padat. Ketika gelombang suara terjadi di salah satu jenis ruang ini, beberapa perubahan pasti terjadi pada medium itu sendiri, misalnya perubahan kepadatan atau tekanan udara, pergerakan partikel massa udara, dll.

Karena gelombang bunyi mempunyai sifat berosilasi, maka ia mempunyai ciri-ciri seperti frekuensi. Frekuensi diukur dalam hertz (untuk menghormati fisikawan Jerman Heinrich Rudolf Hertz), dan menunjukkan jumlah osilasi selama periode waktu yang sama dengan satu detik. Itu. misalnya, frekuensi 20 Hz menunjukkan siklus 20 osilasi dalam satu detik. Konsep subyektif tentang ketinggiannya juga bergantung pada frekuensi suara. Semakin banyak getaran suara yang terjadi setiap detiknya, semakin “tinggi” suara yang muncul. Gelombang suara juga memiliki ciri penting lainnya, yang diberi nama panjang gelombang. Panjang gelombang Merupakan kebiasaan untuk mempertimbangkan jarak yang ditempuh bunyi dengan frekuensi tertentu dalam periode yang sama dengan satu detik. Misalnya, panjang gelombang bunyi terendah dalam rentang pendengaran manusia pada 20 Hz adalah 16,5 meter, dan panjang gelombang bunyi tertinggi pada 20.000 Hz adalah 1,7 sentimeter.

Telinga manusia didesain sedemikian rupa sehingga mampu menangkap gelombang hanya dalam rentang terbatas, kira-kira 20 Hz - 20.000 Hz (tergantung karakteristik orang tertentu, ada yang mampu mendengar lebih banyak, ada yang lebih sedikit) . Jadi, ini tidak berarti bahwa suara di bawah atau di atas frekuensi ini tidak ada, suara tersebut tidak dirasakan oleh telinga manusia, melampaui jangkauan suara. Bunyi yang melebihi jangkauan pendengaran disebut USG, bunyi yang berada di bawah jangkauan bunyi disebut suara infrasonik. Beberapa hewan mampu merasakan suara ultra dan infra, bahkan ada yang menggunakan rentang ini untuk orientasi di luar angkasa (kelelawar, lumba-lumba). Jika bunyi melewati suatu medium yang tidak bersentuhan langsung dengan organ pendengaran manusia, maka bunyi tersebut mungkin tidak terdengar atau kemudian menjadi sangat lemah.

Dalam terminologi musik bunyi, ada sebutan penting seperti oktaf, nada, dan nada tambahan bunyi. Oktaf berarti interval di mana rasio frekuensi antar suara adalah 1 banding 2. Satu oktaf biasanya sangat dapat dibedakan oleh telinga, sedangkan suara dalam interval ini bisa sangat mirip satu sama lain. Satu oktaf dapat juga disebut bunyi yang bergetar dua kali lebih besar dari bunyi lain dalam selang waktu yang sama. Misalnya, frekuensi 800 Hz tidak lebih dari satu oktaf yang lebih tinggi yaitu 400 Hz, dan frekuensi 400 Hz pada gilirannya adalah oktaf bunyi berikutnya dengan frekuensi 200 Hz. Oktaf, pada gilirannya, terdiri dari nada dan nada tambahan. Getaran variabel dalam gelombang suara harmonik dengan frekuensi yang sama dirasakan oleh telinga manusia sebagai nada musik. Getaran frekuensi tinggi dapat diartikan sebagai bunyi bernada tinggi, sedangkan getaran frekuensi rendah dapat diartikan sebagai bunyi bernada rendah. Telinga manusia mampu membedakan suara dengan jelas dengan perbedaan satu nada (dalam kisaran hingga 4000 Hz). Meskipun demikian, musik menggunakan jumlah nada yang sangat sedikit. Hal ini dijelaskan dari pertimbangan prinsip harmoni harmonis; semuanya didasarkan pada prinsip oktaf.

Mari kita perhatikan teori nada musik dengan menggunakan contoh senar yang direntangkan dengan cara tertentu. Senar seperti itu, bergantung pada gaya tegangannya, akan “disetel” ke satu frekuensi tertentu. Ketika senar ini terkena sesuatu dengan satu gaya tertentu, yang menyebabkannya bergetar, satu nada suara tertentu akan diamati secara konsisten, dan kita akan mendengar frekuensi penyetelan yang diinginkan. Bunyi ini disebut nada dasar. Frekuensi nada “A” pada oktaf pertama secara resmi diterima sebagai nada dasar dalam bidang musik, sama dengan 440 Hz. Namun, sebagian besar alat musik tidak pernah mereproduksi nada-nada dasar murni saja; mereka pasti disertai dengan nada-nada tambahan yang disebut nada tambahan. Di sini tepat untuk mengingat kembali definisi penting akustik musik, konsep timbre suara. Warnanada- ini adalah fitur suara musik yang memberikan kekhususan suara yang unik dan dapat dikenali pada alat musik dan suara, bahkan ketika membandingkan suara dengan nada dan volume yang sama. Timbre setiap alat musik bergantung pada distribusi energi bunyi di antara nada-nada tambahan pada saat bunyi itu muncul.

Nada tambahan membentuk pewarnaan tertentu dari nada dasar, yang dengannya kita dapat dengan mudah mengidentifikasi dan mengenali instrumen tertentu, serta dengan jelas membedakan bunyinya dari instrumen lain. Ada dua jenis nada tambahan: harmonik dan non-harmonik. Nuansa harmonik menurut definisi adalah kelipatan frekuensi dasar. Sebaliknya, jika nada tambahannya tidak kelipatan dan terlihat menyimpang dari nilainya, maka nada tersebut disebut non-harmonik. Dalam musik, pengoperasian dengan banyak nada tambahan praktis dikecualikan, sehingga istilah ini direduksi menjadi konsep “nada tambahan”, yang berarti harmonik. Untuk beberapa instrumen, seperti piano, nada dasar bahkan tidak punya waktu untuk terbentuk; dalam waktu singkat, energi suara nada tambahan meningkat, dan kemudian menurun dengan cepat. Banyak instrumen menciptakan apa yang disebut efek "nada transisi", di mana energi nada tambahan tertentu mencapai titik tertinggi pada titik waktu tertentu, biasanya di awal, tetapi kemudian berubah secara tiba-tiba dan berpindah ke nada tambahan lainnya. Rentang frekuensi setiap instrumen dapat dipertimbangkan secara terpisah dan biasanya dibatasi pada frekuensi dasar yang mampu dihasilkan oleh instrumen tertentu.

Dalam teori bunyi juga ada yang namanya KEBISINGAN. Kebisingan- ini adalah suara apa pun yang dihasilkan oleh kombinasi sumber yang tidak konsisten satu sama lain. Semua orang pasti familiar dengan suara dedaunan pohon yang bergoyang tertiup angin, dll.

Apa yang menentukan volume suara? Jelasnya, fenomena ini secara langsung bergantung pada jumlah energi yang ditransfer oleh gelombang suara. Untuk menentukan indikator kuantitatif kenyaringan, ada konsep - intensitas suara. Intensitas suara didefinisikan sebagai aliran energi yang melewati suatu luas ruang (misalnya cm2) per satuan waktu (misalnya per detik). Selama percakapan normal, intensitasnya kira-kira 9 atau 10 W/cm2. Telinga manusia mampu mempersepsikan suara pada rentang sensitivitas yang cukup luas, sedangkan sensitivitas frekuensi dalam spektrum suara bersifat heterogen. Dengan cara ini, rentang frekuensi 1000 Hz - 4000 Hz, yang paling banyak mencakup ucapan manusia, dapat dirasakan dengan paling baik.

Karena intensitas suara sangat bervariasi, akan lebih mudah untuk menganggapnya sebagai besaran logaritmik dan mengukurnya dalam desibel (menurut ilmuwan Skotlandia Alexander Graham Bell). Ambang batas bawah sensitivitas pendengaran telinga manusia adalah 0 dB, ambang atas adalah 120 dB, disebut juga “ambang nyeri”. Batas atas sensitivitas juga dirasakan oleh telinga manusia tidak dengan cara yang sama, tetapi bergantung pada frekuensi tertentu. Suara berfrekuensi rendah harus memiliki intensitas yang jauh lebih besar dibandingkan suara berfrekuensi tinggi untuk memicu ambang nyeri. Misalnya ambang nyeri pada frekuensi rendah 31,5 Hz terjadi pada tingkat intensitas bunyi 135 dB, sedangkan pada frekuensi 2000 Hz akan timbul sensasi nyeri sebesar 112 dB. Ada juga konsep tekanan suara, yang sebenarnya memperluas penjelasan umum tentang perambatan gelombang suara di udara. Tekanan suara- ini adalah tekanan berlebih variabel yang timbul dalam media elastis sebagai akibat lewatnya gelombang suara melaluinya.

Sifat gelombang bunyi

Untuk lebih memahami sistem pembangkitan gelombang suara, bayangkan sebuah speaker klasik yang terletak di dalam pipa berisi udara. Jika speaker membuat gerakan maju yang tajam, udara di sekitar diffuser akan terkompresi untuk sementara. Udara kemudian akan mengembang, sehingga mendorong wilayah udara bertekanan di sepanjang pipa.
Gerakan gelombang ini selanjutnya akan menjadi suara ketika mencapai organ pendengaran dan “menggairahkan” gendang telinga. Ketika gelombang suara muncul di dalam gas, tekanan berlebih dan kepadatan berlebih tercipta dan partikel bergerak dengan kecepatan konstan. Mengenai gelombang bunyi, perlu diingat bahwa zat tidak bergerak seiring dengan gelombang bunyi, melainkan hanya terjadi gangguan sementara pada massa udara.

Jika kita membayangkan sebuah piston digantung di ruang bebas pada sebuah pegas dan melakukan gerakan berulang-ulang “maju mundur”, maka osilasi tersebut disebut harmonik atau sinusoidal (jika kita membayangkan gelombang sebagai grafik, maka dalam hal ini kita akan mendapatkan gelombang murni. sinusoidal dengan penurunan dan kenaikan berulang). Jika kita membayangkan sebuah speaker di dalam pipa (seperti pada contoh yang dijelaskan di atas) melakukan osilasi harmonik, maka pada saat speaker bergerak "maju" diperoleh efek kompresi udara yang terkenal, dan ketika speaker bergerak "mundur" maka speaker tersebut akan bergerak. efek sebaliknya dari penghalusan terjadi. Dalam hal ini, gelombang kompresi dan penghalusan yang bergantian akan merambat melalui pipa. Jarak sepanjang pipa antara maksimum atau minimum (fase) yang berdekatan akan disebut panjang gelombang. Jika partikel-partikel tersebut bergetar sejajar dengan arah rambat gelombang, maka disebut gelombang membujur. Jika osilasinya tegak lurus arah rambatnya, maka disebut gelombang melintang. Biasanya, gelombang suara dalam gas dan cairan bersifat longitudinal, tetapi dalam gelombang padat kedua jenis tersebut dapat terjadi. Gelombang transversal pada benda padat timbul karena adanya hambatan terhadap perubahan bentuk. Perbedaan utama antara kedua jenis gelombang ini adalah gelombang transversal mempunyai sifat polarisasi (getaran terjadi pada bidang tertentu), sedangkan gelombang longitudinal tidak.

Kecepatan suara

Kecepatan bunyi secara langsung bergantung pada karakteristik medium tempat rambatnya. Hal ini ditentukan (tergantung) oleh dua sifat medium: elastisitas dan kepadatan material. Cepat rambat bunyi dalam zat padat secara langsung bergantung pada jenis bahan dan sifat-sifatnya. Kecepatan dalam media gas hanya bergantung pada satu jenis deformasi medium: kompresi-penghalusan. Perubahan tekanan pada gelombang bunyi terjadi tanpa adanya pertukaran panas dengan partikel disekitarnya dan disebut adiabatik.
Kecepatan suara dalam gas terutama bergantung pada suhu - ia meningkat dengan meningkatnya suhu dan menurun dengan penurunan suhu. Selain itu, kecepatan suara dalam media gas bergantung pada ukuran dan massa molekul gas itu sendiri - semakin kecil massa dan ukuran partikel, semakin besar “konduktivitas” gelombang dan, karenanya, semakin besar kecepatannya.

Dalam media cair dan padat, prinsip rambat dan kecepatan bunyi serupa dengan cara rambat gelombang di udara: dengan kompresi-debit. Namun dalam lingkungan ini, selain ketergantungan yang sama pada suhu, kepadatan medium dan komposisi/strukturnya juga cukup penting. Semakin rendah massa jenis suatu zat maka cepat rambat bunyi semakin tinggi dan sebaliknya. Ketergantungan pada komposisi medium lebih kompleks dan ditentukan dalam setiap kasus tertentu, dengan mempertimbangkan lokasi dan interaksi molekul/atom.

Cepat rambat bunyi di udara pada t, °C 20 : 343 m/s
Cepat rambat bunyi dalam air suling pada t, °C 20 : 1481 m/s
Cepat rambat bunyi pada baja pada t, °C 20: 5000 m/s

Gelombang berdiri dan interferensi

Ketika seorang pembicara menciptakan gelombang suara di ruang terbatas, efek gelombang yang dipantulkan dari batas tersebut pasti terjadi. Akibatnya, hal ini paling sering terjadi efek interferensi- ketika dua atau lebih gelombang suara saling tumpang tindih. Kasus khusus fenomena interferensi adalah terbentuknya: 1) Gelombang hentakan atau 2) Gelombang berdiri. Gelombang berdetak- ini terjadi ketika terjadi penambahan gelombang dengan frekuensi dan amplitudo yang sama. Gambaran terjadinya ketukan: ketika dua gelombang dengan frekuensi yang sama saling tumpang tindih. Pada titik waktu tertentu, dengan tumpang tindih seperti itu, puncak amplitudo mungkin terjadi bersamaan “dalam fase”, dan penurunannya mungkin juga terjadi bersamaan dalam “antifase”. Beginilah ciri ketukan suara. Penting untuk diingat bahwa, tidak seperti gelombang berdiri, kebetulan fase puncak tidak terjadi terus-menerus, tetapi pada interval waktu tertentu. Di telinga, pola detak ini dapat dibedakan dengan cukup jelas, dan terdengar masing-masing sebagai peningkatan dan penurunan volume secara berkala. Mekanisme terjadinya efek ini sangat sederhana: ketika puncaknya bertepatan, volumenya meningkat, dan ketika lembahnya bertepatan, volumenya berkurang.

Gelombang berdiri muncul dalam kasus superposisi dua gelombang dengan amplitudo, fase dan frekuensi yang sama, ketika gelombang tersebut “bertemu” yang satu bergerak ke arah depan dan yang lainnya ke arah yang berlawanan. Pada daerah ruang (tempat terbentuknya gelombang berdiri), muncul gambaran superposisi dua amplitudo frekuensi, dengan maxima (yang disebut antinode) dan minima (yang disebut node) bergantian. Ketika fenomena ini terjadi, frekuensi, fase dan koefisien atenuasi gelombang di tempat pemantulan sangatlah penting. Berbeda dengan gelombang berjalan, tidak ada perpindahan energi pada gelombang berdiri karena gelombang maju dan mundur yang membentuk gelombang ini mentransfer energi dalam jumlah yang sama baik dalam arah maju maupun berlawanan. Untuk memahami dengan jelas terjadinya gelombang berdiri, mari kita bayangkan sebuah contoh dari akustik rumah. Katakanlah kita memiliki sistem speaker floor-standing di beberapa ruang (ruangan) terbatas. Suruh mereka memainkan sesuatu dengan banyak bass, mari kita coba mengubah lokasi pendengar di dalam ruangan. Dengan demikian, pendengar yang berada pada zona minimum (pengurangan) gelombang berdiri akan merasakan pengaruh bass yang sangat sedikit, dan jika pendengar berada pada zona frekuensi maksimum (penambahan), maka sebaliknya. diperoleh efek peningkatan yang signifikan pada wilayah bass. Dalam hal ini, efeknya diamati di semua oktaf frekuensi dasar. Misalnya, jika frekuensi dasar 440 Hz, maka fenomena “penjumlahan” atau “pengurangan” juga akan diamati pada frekuensi 880 Hz, 1760 Hz, 3520 Hz, dan seterusnya.

Fenomena resonansi

Kebanyakan benda padat mempunyai frekuensi resonansi alami. Memahami efek ini cukup mudah dengan menggunakan contoh pipa biasa, yang terbuka hanya pada salah satu ujungnya. Mari kita bayangkan sebuah situasi di mana sebuah speaker dihubungkan ke ujung pipa yang lain, yang dapat memutar satu frekuensi konstan, yang nantinya juga dapat diubah. Jadi, pipa memiliki frekuensi resonansinya sendiri, secara sederhana - ini adalah frekuensi di mana pipa “beresonansi” atau mengeluarkan suaranya sendiri. Jika frekuensi speaker (sebagai hasil penyesuaian) bertepatan dengan frekuensi resonansi pipa, maka akan terjadi efek peningkatan volume beberapa kali. Hal ini terjadi karena loudspeaker menggairahkan getaran kolom udara di dalam pipa dengan amplitudo yang signifikan hingga ditemukan “frekuensi resonansi” yang sama dan terjadi efek penambahan. Fenomena yang dihasilkan dapat digambarkan sebagai berikut: pipa dalam contoh ini “membantu” pembicara dengan beresonansi pada frekuensi tertentu, upaya mereka bertambah dan “menghasilkan” efek keras yang dapat didengar. Dengan menggunakan contoh alat musik, fenomena ini dapat dengan mudah dilihat, karena desain sebagian besar alat musik mengandung unsur yang disebut resonator. Tidak sulit menebak apa yang bertujuan untuk meningkatkan frekuensi atau nada musik tertentu. Misalnya: badan gitar dengan resonator berupa lubang yang dikawinkan dengan volume; Desain tabung seruling (dan semua pipa pada umumnya); Bentuk badan drum yang silindris, yang merupakan resonator dengan frekuensi tertentu.

Spektrum frekuensi suara dan respon frekuensi

Karena dalam praktiknya praktis tidak ada gelombang dengan frekuensi yang sama, seluruh spektrum suara dari rentang suara menjadi perlu diuraikan menjadi nada tambahan atau harmonik. Untuk tujuan ini, terdapat grafik yang menampilkan ketergantungan energi relatif getaran suara terhadap frekuensi. Grafik ini disebut grafik spektrum frekuensi suara. Spektrum frekuensi suara Ada dua jenis: diskrit dan kontinu. Plot spektrum diskrit menampilkan frekuensi individual yang dipisahkan oleh spasi kosong. Spektrum kontinu memuat semua frekuensi suara sekaligus.
Dalam hal musik atau akustik, grafik biasa paling sering digunakan Karakteristik Frekuensi Amplitudo(disingkat "AFC"). Grafik ini menunjukkan ketergantungan amplitudo getaran suara terhadap frekuensi di seluruh spektrum frekuensi (20 Hz - 20 kHz). Melihat grafik seperti itu, mudah untuk memahami, misalnya, kekuatan atau kelemahan speaker atau sistem akustik tertentu secara keseluruhan, area keluaran energi terkuat, penurunan dan kenaikan frekuensi, redaman, dan juga menelusuri kecuramannya. dari penurunan tersebut.

Perambatan gelombang bunyi, fasa dan antifase

Proses perambatan gelombang bunyi terjadi ke segala arah dari sumbernya. Contoh paling sederhana untuk memahami fenomena ini adalah kerikil yang dilemparkan ke dalam air.
Dari tempat jatuhnya batu tersebut, gelombang mulai menyebar ke seluruh permukaan air ke segala arah. Namun, mari kita bayangkan situasi menggunakan speaker dengan volume tertentu, misalnya kotak tertutup, yang terhubung ke amplifier dan memainkan semacam sinyal musik. Sangat mudah untuk melihat (terutama jika Anda menerapkan sinyal frekuensi rendah yang kuat, misalnya bass drum) bahwa speaker membuat gerakan cepat “maju”, dan kemudian gerakan cepat yang sama “mundur”. Yang masih harus dipahami adalah ketika pembicara bergerak maju, ia mengeluarkan gelombang suara yang kemudian kita dengar. Namun apa yang terjadi jika pembicara bergerak mundur? Dan secara paradoks, hal yang sama terjadi, speaker mengeluarkan suara yang sama, hanya saja dalam contoh kita suara tersebut merambat seluruhnya dalam volume kotak, tanpa melampaui batasnya (kotak tertutup). Secara umum, dalam contoh di atas kita dapat mengamati cukup banyak fenomena fisika yang menarik, yang paling signifikan adalah konsep fase.

Gelombang suara yang dipancarkan oleh pembicara, yang berada dalam volume, ke arah pendengar adalah “dalam fase”. Gelombang balik yang masuk ke dalam volume kotak juga akan menjadi antifase. Tinggal memahami apa arti konsep-konsep ini? Fase sinyal– ini adalah tingkat tekanan suara pada saat ini di suatu titik di ruang angkasa. Cara termudah untuk memahami fase ini adalah dengan menggunakan contoh reproduksi materi musik dengan sepasang sistem speaker rumah stereo lantai konvensional. Bayangkan dua speaker yang berdiri di lantai dipasang di ruangan tertentu dan dimainkan. Dalam hal ini, kedua sistem akustik mereproduksi sinyal sinkron dengan tekanan suara yang bervariasi, dan tekanan suara dari satu speaker ditambahkan ke tekanan suara dari speaker lainnya. Efek serupa terjadi karena sinkronisitas reproduksi sinyal dari speaker kiri dan kanan, dengan kata lain puncak dan lembah gelombang yang dipancarkan speaker kiri dan kanan bertepatan.

Sekarang bayangkan tekanan bunyi masih mengalami perubahan yang sama (belum mengalami perubahan), namun hanya sekarang berlawanan satu sama lain. Hal ini dapat terjadi jika Anda menyambungkan satu dari dua sistem speaker dengan polaritas terbalik (kabel "+" dari amplifier ke terminal "-" pada sistem speaker, dan kabel "-" dari amplifier ke terminal "+" pada sistem speaker, dan kabel "-" dari amplifier ke terminal "+" pada sistem speaker. sistem pengeras suara). Dalam hal ini, sinyal sebaliknya akan menyebabkan perbedaan tekanan, yang dapat direpresentasikan dalam angka sebagai berikut: speaker kiri akan menghasilkan tekanan “1 Pa”, dan speaker kanan akan menghasilkan tekanan “minus 1 Pa”. Akibatnya total volume suara di lokasi pendengar menjadi nol. Fenomena ini disebut antifase. Jika kita perhatikan contohnya lebih detail untuk memahaminya, ternyata dua speaker yang bermain “sefase” menciptakan area pemadatan dan penghalusan udara yang identik, sehingga justru saling membantu. Dalam kasus antifase yang diidealkan, luas ruang udara terkompresi yang diciptakan oleh salah satu pembicara akan disertai dengan luas ruang udara yang dijernihkan yang diciptakan oleh pembicara kedua. Ini kira-kira mirip dengan fenomena pembatalan gelombang yang saling sinkron. Benar, dalam praktiknya volumenya tidak turun ke nol, dan kita akan mendengar suara yang sangat terdistorsi dan melemah.

Cara yang paling mudah untuk menggambarkan fenomena ini adalah sebagai berikut: dua sinyal dengan osilasi (frekuensi) yang sama, tetapi bergeser dalam waktu. Mengingat hal ini, akan lebih mudah untuk membayangkan fenomena perpindahan ini dengan menggunakan contoh jam bundar biasa. Bayangkan ada beberapa jam bulat identik yang tergantung di dinding. Jika jarum detik pada jam ini berjalan serempak, pada satu jam tangan 30 detik dan pada jam lainnya 30 detik, maka ini adalah contoh sinyal yang sefase. Jika jarum detik bergerak dengan pergeseran, tetapi kecepatannya masih sama, misalnya pada satu jam tangan 30 detik, dan pada jam tangan lain 24 detik, maka ini adalah contoh klasik pergeseran fasa. Dengan cara yang sama, fase diukur dalam derajat, dalam lingkaran maya. Dalam hal ini, ketika sinyal digeser relatif satu sama lain sebesar 180 derajat (setengah periode), diperoleh antifase klasik. Seringkali dalam praktiknya, terjadi pergeseran fase kecil, yang juga dapat ditentukan dalam derajat dan berhasil dihilangkan.

Gelombang berbentuk datar dan bulat. Muka gelombang bidang merambat hanya dalam satu arah dan jarang ditemui dalam praktik. Muka gelombang sferis adalah jenis gelombang sederhana yang berasal dari satu titik dan merambat ke segala arah. Gelombang suara mempunyai sifat difraksi, yaitu. kemampuan untuk melewati rintangan dan benda. Derajat pembengkokan bergantung pada perbandingan panjang gelombang bunyi dengan ukuran penghalang atau lubang. Difraksi juga terjadi bila ada hambatan pada jalur bunyi. Dalam hal ini, ada dua skenario yang mungkin dilakukan: 1) Jika ukuran penghalang jauh lebih besar daripada panjang gelombangnya, maka bunyi akan dipantulkan atau diserap (tergantung pada tingkat penyerapan material, ketebalan penghalang, dll. ), dan zona “bayangan akustik” terbentuk di belakang penghalang. . 2) Jika ukuran penghalang sebanding dengan panjang gelombang atau bahkan lebih kecil dari itu, maka suara difraksi sampai batas tertentu ke segala arah. Jika gelombang bunyi, ketika bergerak dalam satu medium, mengenai antarmuka dengan medium lain (misalnya media udara dengan medium padat), maka tiga skenario dapat terjadi: 1) gelombang akan dipantulkan dari antarmuka 2) gelombang dapat merambat ke medium lain tanpa mengubah arah 3) gelombang dapat merambat ke medium lain dengan perubahan arah pada batasnya, hal ini disebut dengan “refraksi gelombang”.

Perbandingan kelebihan tekanan gelombang bunyi dengan kecepatan osilasi volumetrik disebut hambatan gelombang. Dengan kata sederhana, impedansi gelombang medium bisa disebut kemampuan menyerap gelombang suara atau “menolaknya”. Koefisien refleksi dan transmisi secara langsung bergantung pada rasio impedansi gelombang kedua media. Hambatan gelombang dalam media gas jauh lebih rendah dibandingkan dalam air atau padatan. Oleh karena itu, jika gelombang suara di udara menghantam benda padat atau permukaan air dalam, suara tersebut akan dipantulkan dari permukaan atau diserap sebagian besar. Hal ini tergantung pada ketebalan permukaan (air atau padat) tempat jatuhnya gelombang suara yang diinginkan. Ketika ketebalan medium padat atau cair rendah, gelombang suara hampir “lewat” seluruhnya, dan sebaliknya, dengan ketebalan medium besar, gelombang lebih sering dipantulkan. Dalam kasus pemantulan gelombang suara, proses ini terjadi menurut hukum fisika terkenal: “Sudut datang sama dengan sudut pantul.” Dalam hal ini, ketika gelombang dari medium dengan kepadatan lebih rendah menyentuh batas dengan medium dengan kepadatan lebih tinggi, fenomena tersebut terjadi pembiasan. Ini terdiri dari pembelokan (refraksi) gelombang suara setelah “bertemu” dengan rintangan, dan harus disertai dengan perubahan kecepatan. Pembiasan juga bergantung pada suhu medium tempat terjadinya pemantulan.

Dalam proses perambatan gelombang bunyi di ruang angkasa, intensitasnya pasti menurun, kita dapat mengatakan bahwa gelombang tersebut melemah dan bunyinya melemah. Dalam praktiknya, menghadapi efek serupa cukup sederhana: misalnya, jika dua orang berdiri di lapangan pada jarak yang cukup dekat (satu meter atau lebih dekat) dan mulai mengatakan sesuatu satu sama lain. Jika Anda kemudian meningkatkan jarak antar orang (jika mereka mulai menjauh satu sama lain), tingkat volume percakapan yang sama akan menjadi semakin tidak terdengar. Contoh ini dengan jelas menunjukkan fenomena penurunan intensitas gelombang suara. Mengapa ini terjadi? Alasannya adalah berbagai proses pertukaran panas, interaksi molekul, dan gesekan internal gelombang suara. Paling sering dalam praktiknya, energi suara diubah menjadi energi panas. Proses seperti itu pasti terjadi di salah satu dari 3 media perambatan suara dan dapat dicirikan sebagai penyerapan gelombang suara.

Intensitas dan derajat serapan gelombang bunyi bergantung pada banyak faktor, seperti tekanan dan suhu medium. Penyerapan juga tergantung pada frekuensi suara tertentu. Ketika gelombang suara merambat melalui cairan atau gas, terjadi efek gesekan antar partikel yang berbeda, yang disebut viskositas. Akibat gesekan pada tingkat molekuler ini, terjadi proses pengubahan gelombang dari suara menjadi panas. Dengan kata lain, semakin tinggi konduktivitas termal suatu medium, semakin rendah derajat serapan gelombangnya. Penyerapan suara dalam media gas juga bergantung pada tekanan (tekanan atmosfer berubah seiring bertambahnya ketinggian relatif terhadap permukaan laut). Adapun ketergantungan derajat serapan terhadap frekuensi bunyi, dengan memperhatikan ketergantungan viskositas dan daya hantar panas tersebut di atas, maka semakin tinggi frekuensi bunyi maka semakin tinggi serapan bunyinya. Misalnya pada suhu dan tekanan udara normal, serapan gelombang dengan frekuensi 5000 Hz adalah 3 dB/km, dan serapan gelombang dengan frekuensi 50.000 Hz adalah 300 dB/m.

Dalam media padat, semua ketergantungan di atas (konduktivitas termal dan viskositas) dipertahankan, tetapi beberapa kondisi lagi ditambahkan padanya. Mereka terkait dengan struktur molekul bahan padat, yang bisa berbeda, dengan ketidakhomogenannya sendiri. Tergantung pada struktur molekul padat internal ini, penyerapan gelombang suara dalam hal ini dapat berbeda, dan bergantung pada jenis bahan tertentu. Ketika suara melewati benda padat, gelombang mengalami sejumlah transformasi dan distorsi, yang paling sering menyebabkan dispersi dan penyerapan energi suara. Pada tingkat molekuler, efek dislokasi dapat terjadi ketika gelombang suara menyebabkan perpindahan bidang atom, yang kemudian kembali ke posisi semula. Atau, pergerakan dislokasi menyebabkan tumbukan dengan dislokasi yang tegak lurus atau cacat pada struktur kristal, yang menyebabkan penghambatannya dan, sebagai akibatnya, penyerapan gelombang suara. Namun, gelombang suara juga dapat beresonansi dengan cacat ini, yang akan menyebabkan distorsi pada gelombang aslinya. Energi gelombang suara pada saat interaksi dengan unsur-unsur struktur molekul material hilang sebagai akibat dari proses gesekan internal.

Pada artikel ini saya akan mencoba menganalisis ciri-ciri persepsi pendengaran manusia dan beberapa seluk-beluk serta ciri-ciri perambatan suara.

Akhir-akhir ini banyak terjadi perdebatan mengenai bahaya dan manfaat generator angin dari sudut pandang lingkungan. Mari kita pertimbangkan beberapa posisi yang terutama dikutip oleh para penentang energi angin.

Salah satu argumen utama yang menentang penggunaan generator angin adalah kebisingan . Pembangkit listrik tenaga angin menghasilkan dua jenis kebisingan: mekanis dan aerodinamis. Kebisingan generator angin modern pada jarak 20 m dari lokasi pemasangan adalah 34 - 45 dB. Sebagai perbandingan: kebisingan latar belakang pada malam hari di desa sebesar 20 - 40 dB, kebisingan dari mobil penumpang dengan kecepatan 64 km/jam sebesar 55 dB, kebisingan latar belakang di kantor sebesar 60 dB, kebisingan dari truk dengan kecepatan 48 km/jam pada jarak 100 m adalah 65 dB, kebisingan dari jackhammer pada jarak 7 m adalah 95 dB. Dengan demikian, generator angin bukanlah sumber kebisingan yang berdampak negatif terhadap kesehatan manusia.
Infrasonik dan getaran - masalah lain yang berdampak negatif. Selama pengoperasian kincir angin, terbentuk pusaran di ujung bilahnya, yang sebenarnya merupakan sumber infrasonik; semakin besar kekuatan kincir angin, semakin besar pula kekuatan getarannya dan dampak negatifnya terhadap satwa liar. Frekuensi getaran ini - 6-7 Hz - bertepatan dengan ritme alami otak manusia, sehingga beberapa efek psikotropika mungkin terjadi. Tetapi semua ini berlaku untuk pembangkit listrik tenaga angin yang kuat (ini bahkan belum terbukti dalam kaitannya dengan pembangkit listrik tersebut). Energi angin kecil dalam aspek ini jauh lebih aman dibandingkan transportasi kereta api, mobil, trem dan sumber infrasonik lain yang kita temui setiap hari.
Relatif getaran , maka mereka tidak lagi mengancam manusia, namun bangunan dan struktur; pemeriksaan teknis dilakukan tepat waktu, maka tidak ada masalah sama sekali. Kecuali bahwa peredam kejut tambahan mungkin diperlukan jika kincir angin berada di atas atap.
Penentang generator angin juga merujuk pada apa yang disebut dampak visual . Dampak visual adalah faktor subjektif. Untuk meningkatkan tampilan estetika turbin angin, banyak perusahaan besar yang mempekerjakan desainer profesional. Desainer lanskap dipekerjakan untuk membenarkan proyek baru. Sementara itu, ketika melakukan jajak pendapat publik, pertanyaan “Apakah turbin angin merusak lanskap secara keseluruhan?” 94% responden menjawab negatif, dan banyak yang menekankan bahwa dari sudut pandang estetika, generator angin sangat cocok dengan lingkungan, tidak seperti saluran listrik tradisional.
Juga salah satu argumen yang menentang penggunaan generator angin adalah membahayakan hewan dan burung . Pada saat yang sama, statistik menunjukkan bahwa per 10.000 orang, kurang dari 1 orang meninggal karena generator angin, 250 karena menara televisi, 700 karena pestisida, 700 karena berbagai mekanisme, dan 700 karena kabel listrik. - 800 pcs., karena kucing - 1000 pcs., karena rumah/jendela - 5500 pcs. Jadi, generator angin bukanlah kejahatan terbesar bagi fauna kita.
Namun pada gilirannya, generator angin dengan kapasitas 1 MW mengurangi emisi tahunan ke atmosfer sebesar 1.800 ton karbon dioksida, 9 ton sulfur oksida, 4 ton nitrogen oksida. Mungkin peralihan ke energi angin akan mempengaruhi laju penurunan lapisan ozon, dan karenanya, dampaknya laju pemanasan global.
Selain itu, turbin angin, tidak seperti pembangkit listrik tenaga panas, menghasilkan listrik tanpa menggunakan air, sehingga mengurangi penggunaan sumber daya air.
Generator angin menghasilkan listrik tanpa membakar bahan bakar tradisional, sehingga mengurangi permintaan dan harga bahan bakar.
Menganalisis hal di atas, kita dapat mengatakan dengan yakin bahwa Dari sudut pandang lingkungan, generator angin tidak berbahaya. Konfirmasi praktis dari hal ini adalah ituTeknologi ini mendapatkan perkembangan pesat di Uni Eropa, Amerika Serikat, Cina dan negara-negara lain di dunia. Energi angin modern saat ini menghasilkan lebih dari 200 miliar kWh per tahun, setara dengan 1,3% produksi listrik global. Sementara di beberapa negara angkanya mencapai 40%.

Pernahkah Anda berpikir bahwa suara adalah salah satu manifestasi kehidupan, tindakan, dan gerakan yang paling mencolok? Dan juga tentang fakta bahwa setiap suara memiliki “wajah” sendiri? Dan meski dengan mata tertutup, tanpa melihat apapun, kita hanya bisa menebak dengan suara apa yang terjadi di sekitar kita. Kita bisa membedakan suara teman, mendengar gemerisik, mengaum, menggonggong, mengeong, dll. Semua suara ini sudah tidak asing lagi bagi kita sejak masa kanak-kanak, dan kita dapat dengan mudah mengidentifikasinya. Selain itu, bahkan dalam keheningan mutlak, kita dapat mendengar setiap suara yang terdaftar dengan pendengaran batin kita. Bayangkan seolah-olah dalam kenyataan.

Apa itu suara?

Suara yang ditangkap oleh telinga manusia adalah salah satu sumber informasi terpenting tentang dunia di sekitar kita. Kebisingan laut dan angin, kicau burung, suara manusia dan kicauan binatang, gemuruh petir, suara telinga yang bergerak, memudahkan adaptasi terhadap perubahan kondisi luar.

Misalnya, jika ada batu yang jatuh di pegunungan, dan tidak ada orang di dekatnya yang dapat mendengar suara jatuhnya, apakah suara tersebut ada atau tidak? Pertanyaan tersebut dapat dijawab baik secara positif maupun negatif dengan takaran yang sama, karena kata “bunyi” mempunyai arti ganda. Oleh karena itu, perlu disepakati. Oleh karena itu, perlu disepakati apa yang dianggap bunyi - suatu fenomena fisis dalam suatu benda. bentuk perambatan getaran bunyi di udara atau sensasi pendengarnya. Yang pertama pada hakikatnya adalah sebab, yang kedua adalah akibat, sedangkan konsep bunyi yang pertama bersifat obyektif, yang kedua bersifat subjektif. Dalam hal yang pertama, bunyi sebenarnya adalah aliran energi yang mengalir seperti aliran sungai. Bunyi tersebut dapat mengubah medium yang dilaluinya, dan dengan sendirinya diubah olehnya". Dalam kasus kedua, yang dimaksud dengan bunyi adalah sensasi-sensasi yang timbul pada pendengar ketika gelombang suara bekerja di otak melalui alat bantu dengar. Mendengar suara, seseorang dapat mengalami berbagai perasaan. Berbagai macam emosi dibangkitkan dalam diri kita oleh kompleks suara yang kita sebut musik. Suara membentuk dasar ucapan, yang berfungsi sebagai alat komunikasi utama dalam masyarakat manusia. Dan terakhir, ada bentuk suara yang disebut kebisingan. Analisis suara dari sudut pandang persepsi subjektif lebih kompleks dibandingkan dengan penilaian objektif.

Bagaimana cara membuat suara?

Kesamaan dari semua suara adalah bahwa benda yang menghasilkannya, yaitu sumber suara, bergetar (walaupun seringkali getaran ini tidak terlihat oleh mata). Misalnya, bunyi-bunyian suara manusia dan banyak binatang timbul akibat getaran pita suaranya, bunyi alat musik tiup, bunyi sirine, siulan angin, dan bunyi guruh disebabkan oleh bunyi-bunyian. oleh getaran massa udara.

Dengan menggunakan penggaris sebagai contoh, Anda benar-benar dapat melihat dengan mata kepala sendiri bagaimana suara dihasilkan. Gerakan apa yang dilakukan penggaris ketika kita mengencangkan salah satu ujungnya, menarik ujung lainnya dan melepaskannya? Kita akan melihat bahwa dia tampak gemetar dan ragu-ragu. Berdasarkan hal ini, kami menyimpulkan bahwa suara dihasilkan oleh getaran pendek atau panjang dari suatu benda.

Sumber bunyi tidak hanya bisa berupa benda yang bergetar. Deru peluru atau peluru saat terbang, deru angin, deru mesin jet lahir dari terputusnya aliran udara, yang di dalamnya juga terjadi penghalusan dan kompresi.

Selain itu, gerakan getaran suara dapat diperhatikan menggunakan alat - garpu tala. Ini adalah batang logam melengkung yang dipasang pada kaki kotak resonator. Jika garpu tala dipukul dengan palu maka akan berbunyi. Getaran cabang garpu tala tidak terlihat. Namun hal tersebut dapat dideteksi jika Anda membawa bola kecil yang tergantung pada seutas benang ke garpu tala yang berbunyi. Bola akan memantul secara berkala, yang menandakan getaran cabang Cameron.

Akibat interaksi sumber bunyi dengan udara di sekitarnya, partikel-partikel udara mulai memampatkan dan mengembang seiring waktu (atau “hampir seiring waktu”) seiring dengan pergerakan sumber bunyi. Kemudian, karena sifat udara sebagai media fluida, getaran berpindah dari satu partikel udara ke partikel udara lainnya.

Menuju penjelasan tentang perambatan gelombang bunyi

Akibatnya, getaran ditransmisikan melalui udara dalam jarak tertentu, yaitu gelombang suara atau akustik, atau, sederhananya, suara, merambat melalui udara. Suara, yang sampai ke telinga manusia, pada gilirannya membangkitkan getaran di area sensitifnya, yang kita rasakan dalam bentuk ucapan, musik, kebisingan, dll. (tergantung pada sifat suara yang ditentukan oleh sifat sumbernya) .

Perambatan gelombang suara

Apakah mungkin untuk melihat bagaimana suara “berjalan”? Di udara atau air transparan, getaran partikel itu sendiri tidak terlihat. Namun Anda dapat dengan mudah menemukan contoh yang akan memberi tahu Anda apa yang terjadi ketika suara merambat.

Kondisi yang diperlukan untuk perambatan gelombang suara adalah adanya media material.

Dalam ruang hampa, gelombang suara tidak merambat, karena tidak ada partikel yang mentransmisikan interaksi dari sumber getaran.

Oleh karena itu, karena kurangnya atmosfer, Bulan menjadi sunyi senyap. Bahkan jatuhnya meteorit ke permukaannya tidak terdengar oleh pengamat.

Kecepatan rambat gelombang bunyi ditentukan oleh kecepatan transmisi interaksi antar partikel.

Cepat rambat bunyi adalah cepat rambat gelombang bunyi dalam suatu medium. Dalam gas, kecepatan suara ternyata berada pada urutan (lebih tepatnya, agak lebih kecil dari) kecepatan termal molekul dan oleh karena itu meningkat seiring dengan peningkatan suhu gas. Semakin besar energi potensial interaksi antar molekul suatu zat maka semakin besar pula cepat rambat bunyi, sehingga cepat rambat bunyi dalam zat cair, yang pada gilirannya melebihi cepat rambat bunyi dalam gas. Misalnya di air laut cepat rambat bunyi adalah 1513 m/s. Pada baja, di mana gelombang transversal dan longitudinal dapat merambat, kecepatan rambatnya berbeda. Gelombang transversal merambat dengan kecepatan 3300 m/s, dan gelombang longitudinal dengan kecepatan 6600 m/s.

Cepat rambat bunyi pada medium apa pun dihitung dengan rumus:

dimana β adalah kompresibilitas adiabatik medium; ρ - kepadatan.

Hukum perambatan gelombang bunyi

Hukum dasar perambatan bunyi meliputi hukum pemantulan dan pembiasan pada batas berbagai media, serta difraksi bunyi dan hamburannya dengan adanya hambatan dan ketidakhomogenan pada medium dan pada antarmuka antar media.

Jangkauan rambat bunyi dipengaruhi oleh faktor penyerapan bunyi, yaitu peralihan energi gelombang bunyi yang tidak dapat diubah menjadi jenis energi lain, khususnya panas. Faktor penting juga adalah arah radiasi dan kecepatan rambat suara, yang bergantung pada medium dan keadaan spesifiknya.

Dari sumber bunyi, gelombang akustik merambat ke segala arah. Jika gelombang bunyi melewati lubang yang relatif kecil, maka merambat ke segala arah, dan tidak merambat secara terarah. Misalnya, suara jalanan yang menembus jendela yang terbuka ke dalam ruangan terdengar di semua titik, dan tidak hanya di seberang jendela.

Sifat perambatan gelombang bunyi di dekat suatu penghalang bergantung pada hubungan antara ukuran penghalang dan panjang gelombangnya. Jika ukuran penghalang lebih kecil dibandingkan dengan panjang gelombangnya, maka gelombang mengalir di sekitar penghalang tersebut, menyebar ke segala arah.

Gelombang bunyi yang merambat dari satu medium ke medium lain menyimpang dari arah aslinya, yaitu dibiaskan. Sudut biasnya bisa lebih besar atau lebih kecil dari sudut datangnya. Itu tergantung pada media apa suara itu menembus. Jika cepat rambat bunyi pada medium kedua lebih besar, maka sudut biasnya akan lebih besar dari sudut datangnya, begitu pula sebaliknya.

Ketika menemui rintangan dalam perjalanannya, gelombang suara dipantulkan darinya sesuai dengan aturan yang ditentukan secara ketat - sudut pantulan sama dengan sudut datang - konsep gema dikaitkan dengan ini. Jika suara dipantulkan dari beberapa permukaan pada jarak yang berbeda, akan terjadi banyak gema.

Bunyi merambat dalam bentuk gelombang bola divergen yang mengisi volume yang semakin besar. Dengan bertambahnya jarak, getaran partikel medium melemah dan suara menghilang. Diketahui bahwa untuk meningkatkan jangkauan transmisi, suara harus dikonsentrasikan pada arah tertentu. Ketika kita ingin, misalnya, didengarkan, kita menutup mulut dengan telapak tangan atau menggunakan megafon.

Difraksi, yaitu pembelokan sinar bunyi, mempunyai pengaruh yang besar terhadap jangkauan rambat bunyi. Semakin heterogen mediumnya, semakin banyak berkas bunyi yang dibelokkan dan, karenanya, semakin pendek jangkauan rambat bunyinya.

Sifat-sifat bunyi dan ciri-cirinya

Ciri fisik utama bunyi adalah frekuensi dan intensitas getaran. Mereka mempengaruhi persepsi pendengaran masyarakat.

Periode getaran adalah waktu terjadinya satu kali getaran penuh. Contohnya adalah bandul berayun, ketika bergerak dari posisi paling kiri ke paling kanan dan kembali ke posisi semula.

Frekuensi osilasi adalah jumlah osilasi lengkap (periode) per detik. Satuan ini disebut hertz (Hz). Semakin tinggi frekuensi getarannya maka semakin tinggi pula bunyi yang kita dengar, artinya bunyi tersebut mempunyai nada yang semakin tinggi. Menurut sistem satuan internasional yang diterima, 1000 Hz disebut kilohertz (kHz), dan 1.000.000 disebut megahertz (MHz).

Distribusi frekuensi: suara yang terdengar – dalam kisaran 15Hz-20kHz, infrasonik – di bawah 15Hz; ultrasound - dalam 1,5 (104 - 109 Hz; hipersonik - dalam 109 - 1013 Hz.

Telinga manusia paling sensitif terhadap suara dengan frekuensi antara 2000 dan 5000 kHz. Ketajaman pendengaran terbesar diamati pada usia 15-20 tahun. Seiring bertambahnya usia, pendengaran memburuk.

Konsep panjang gelombang dikaitkan dengan periode dan frekuensi osilasi. Panjang gelombang bunyi adalah jarak antara dua kondensasi atau penghalusan medium yang berurutan. Dengan menggunakan contoh rambat gelombang di permukaan air, inilah jarak antara dua puncak.

Suaranya juga berbeda dalam timbre. Nada utama suatu bunyi disertai dengan nada-nada sekunder yang frekuensinya selalu lebih tinggi (nada tambahan). Timbre adalah karakteristik kualitatif suara. Semakin banyak nada tambahan yang ditumpangkan pada nada utama, semakin “juicier” suaranya secara musikal.

Ciri utama kedua adalah amplitudo osilasi. Ini adalah penyimpangan terbesar dari posisi kesetimbangan selama getaran harmonik. Pada contoh pendulum, simpangan maksimumnya adalah ke posisi paling kiri, atau ke posisi paling kanan. Amplitudo getaran menentukan intensitas (kekuatan) bunyi.

Kekuatan bunyi, atau intensitasnya, ditentukan oleh banyaknya energi akustik yang mengalir dalam satu detik melalui area seluas satu sentimeter persegi. Oleh karena itu, intensitas gelombang akustik bergantung pada besarnya tekanan akustik yang ditimbulkan oleh sumber dalam medium.

Kenyaringan pada gilirannya berhubungan dengan intensitas suara. Semakin besar intensitas bunyinya, maka semakin keras bunyinya. Namun, konsep-konsep ini tidak setara. Kenyaringan adalah ukuran kekuatan sensasi pendengaran yang disebabkan oleh suatu suara. Suara dengan intensitas yang sama dapat menciptakan persepsi pendengaran tentang kenyaringan yang berbeda pada orang yang berbeda. Setiap orang mempunyai ambang pendengarannya masing-masing.

Seseorang berhenti mendengar suara dengan intensitas yang sangat tinggi dan menganggapnya sebagai perasaan tertekan dan bahkan sakit. Intensitas bunyi ini disebut ambang nyeri.

Pengaruh bunyi terhadap organ pendengaran manusia

Organ pendengaran manusia mampu mempersepsikan getaran dengan frekuensi 15-20 hertz hingga 16-20 ribu hertz. Getaran mekanis dengan frekuensi tertentu disebut bunyi atau akustik (akustik adalah ilmu yang mempelajari tentang bunyi).Telinga manusia paling sensitif terhadap bunyi dengan frekuensi 1000 hingga 3000 Hz. Ketajaman pendengaran terbesar diamati pada usia 15-20 tahun. Seiring bertambahnya usia, pendengaran memburuk. Pada seseorang yang berusia di bawah 40 tahun, sensitivitas terbesar berada di wilayah 3000 Hz, dari 40 hingga 60 tahun - 2000 Hz, di atas 60 tahun - 1000 Hz. Pada rentang hingga 500 Hz, kita dapat membedakan penurunan atau peningkatan frekuensi bahkan 1 Hz. Pada frekuensi yang lebih tinggi, alat bantu dengar kita menjadi kurang sensitif terhadap perubahan frekuensi yang kecil. Jadi, setelah 2000 Hz kita dapat membedakan satu suara dengan suara lainnya hanya jika perbedaan frekuensinya minimal 5 Hz. Dengan perbedaan yang lebih kecil, suaranya akan tampak sama bagi kita. Namun, hampir tidak ada aturan tanpa pengecualian. Ada orang-orang yang mempunyai pendengaran luar biasa baik. Seorang musisi berbakat dapat mendeteksi perubahan suara hanya dengan sedikit getaran.

Telinga luar terdiri dari pinna dan saluran pendengaran, yang menghubungkannya dengan gendang telinga. Fungsi utama telinga bagian luar adalah menentukan arah datangnya sumber bunyi. Saluran pendengaran, berupa tabung sepanjang dua sentimeter yang meruncing ke dalam, melindungi bagian dalam telinga dan berperan sebagai resonator. Saluran pendengaran berakhir di gendang telinga, selaput yang bergetar di bawah pengaruh gelombang suara. Di sinilah, di batas luar telinga tengah, terjadi transformasi suara objektif menjadi subjektif. Di belakang gendang telinga terdapat tiga tulang kecil yang saling berhubungan: maleus, inkus, dan sanggurdi, yang melaluinya getaran disalurkan ke telinga bagian dalam.

Di sana, di saraf pendengaran, mereka diubah menjadi sinyal listrik. Rongga kecil, tempat maleus, inkus, dan stapes berada, diisi dengan udara dan dihubungkan ke rongga mulut melalui saluran Eustachius. Berkat yang terakhir, tekanan yang sama dipertahankan di sisi dalam dan luar gendang telinga. Biasanya tuba Eustachius tertutup, dan terbuka hanya bila terjadi perubahan tekanan mendadak (menguap, menelan) untuk menyamakannya. Jika saluran tuba Eustachius seseorang tertutup, misalnya karena pilek, maka tekanannya tidak seimbang dan orang tersebut merasakan sakit pada telinga. Selanjutnya getaran disalurkan dari gendang telinga ke jendela oval yang merupakan awal dari telinga bagian dalam. Gaya yang bekerja pada gendang telinga sama dengan hasil kali tekanan dan luas gendang telinga. Namun misteri pendengaran sebenarnya dimulai dari jendela oval. Gelombang suara merambat melalui cairan (perilimfe) yang mengisi koklea. Organ telinga bagian dalam ini, berbentuk seperti koklea, panjangnya tiga sentimeter dan sepanjang panjangnya dibagi oleh septum menjadi dua bagian. Gelombang suara mencapai sekat, mengelilinginya dan kemudian menyebar ke tempat yang hampir sama di mana pertama kali menyentuh sekat, tetapi di sisi lain. Septum koklea terdiri dari membran utama yang sangat tebal dan rapat. Getaran suara menciptakan riak seperti gelombang di permukaannya, dengan tonjolan untuk frekuensi berbeda yang terletak di area membran yang sangat spesifik. Getaran mekanis diubah menjadi getaran listrik di organ khusus (organ Corti), yang terletak di atas bagian atas membran utama. Di atas organ Corti terdapat membran tectorial. Kedua organ ini terbenam dalam cairan yang disebut endolimfe dan dipisahkan dari koklea lainnya oleh membran Reissner. Rambut-rambut yang tumbuh dari organ Corti hampir menembus membran tectorial, dan ketika terjadi suara, mereka bersentuhan - suara diubah, sekarang dikodekan dalam bentuk sinyal listrik. Kulit dan tulang tengkorak memainkan peran penting dalam meningkatkan kemampuan kita dalam memahami suara, karena konduktivitasnya yang baik. Misalnya, jika Anda mendekatkan telinga ke rel, pergerakan kereta api yang mendekat bisa terdeteksi jauh sebelum muncul.

Pengaruh suara pada tubuh manusia

Selama beberapa dekade terakhir, jumlah berbagai jenis mobil dan sumber kebisingan lainnya, penyebaran radio portabel dan tape recorder, yang sering dinyalakan dengan volume tinggi, dan minat terhadap musik populer yang bersuara keras telah meningkat tajam. Diketahui bahwa di perkotaan setiap 5-10 tahun tingkat kebisingan meningkat sebesar 5 dB (desibel). Perlu diingat bahwa bagi nenek moyang manusia yang jauh, kebisingan merupakan sinyal alarm yang menunjukkan kemungkinan bahaya. Pada saat yang sama, sistem simpatis-adrenal dan kardiovaskular, pertukaran gas dengan cepat diaktifkan, dan jenis metabolisme lainnya berubah (kadar gula darah dan kolesterol meningkat), mempersiapkan tubuh untuk melawan atau lari. Meskipun pada manusia modern fungsi pendengaran ini telah kehilangan signifikansi praktisnya, “reaksi vegetatif dari perjuangan untuk eksistensi” tetap dipertahankan. Jadi, bahkan kebisingan jangka pendek sebesar 60-90 dB menyebabkan peningkatan sekresi hormon hipofisis, merangsang produksi banyak hormon lain, khususnya katekolamin (adrenalin dan norepinefrin), kerja jantung meningkat, pembuluh darah menyempit, dan tekanan darah (BP) meningkat. Tercatat bahwa peningkatan tekanan darah yang paling menonjol diamati pada pasien dengan hipertensi dan orang-orang dengan kecenderungan turun-temurun terhadapnya. Di bawah pengaruh kebisingan, aktivitas otak terganggu: sifat elektroensefalogram berubah, ketajaman persepsi dan kinerja mental menurun. Kemunduran pencernaan dicatat. Diketahui bahwa kontak yang terlalu lama dengan lingkungan yang bising menyebabkan gangguan pendengaran. Tergantung pada sensitivitas individu, orang menilai kebisingan secara berbeda sebagai sesuatu yang tidak menyenangkan dan mengganggu. Pada saat yang sama, musik dan ucapan yang menarik minat pendengar, bahkan pada 40-80 dB, dapat ditoleransi dengan relatif mudah. Biasanya, pendengaran merasakan getaran pada kisaran 16-20.000 Hz (osilasi per detik). Penting untuk ditekankan bahwa konsekuensi yang tidak menyenangkan tidak hanya disebabkan oleh kebisingan yang berlebihan dalam rentang getaran yang dapat didengar: suara ultra dan infrasonik dalam rentang yang tidak dapat dirasakan oleh pendengaran manusia (di atas 20 ribu Hz dan di bawah 16 Hz) juga menyebabkan ketegangan saraf, malaise, pusing, perubahan aktivitas organ dalam terutama sistem saraf dan kardiovaskular. Telah ditemukan bahwa penduduk di daerah yang dekat dengan bandara internasional utama memiliki kejadian hipertensi yang jauh lebih tinggi dibandingkan mereka yang tinggal di daerah yang lebih tenang di kota yang sama. Kebisingan yang berlebihan (di atas 80 dB) tidak hanya mempengaruhi organ pendengaran, tetapi juga organ dan sistem lainnya (peredaran darah, pencernaan, saraf, dll). dll.), proses vital terganggu, metabolisme energi mulai mendominasi metabolisme plastik, yang menyebabkan penuaan dini pada tubuh.

Dengan pengamatan dan penemuan ini, metode pengaruh yang ditargetkan pada manusia mulai bermunculan. Anda dapat mempengaruhi pikiran dan perilaku seseorang dengan berbagai cara, salah satunya memerlukan peralatan khusus (teknik teknotronik, zombifikasi.).

Kedap suara

Tingkat perlindungan kebisingan pada bangunan terutama ditentukan oleh standar kebisingan yang diizinkan untuk bangunan untuk tujuan tertentu. Parameter normalisasi kebisingan konstan pada titik desain adalah tingkat tekanan suara L, dB, pita frekuensi oktaf dengan frekuensi rata-rata geometrik 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Hz. Untuk perkiraan perhitungan, diperbolehkan menggunakan tingkat suara LA, dBA. Parameter normalisasi kebisingan tidak konstan pada titik desain adalah tingkat suara setara LA eq, dBA, dan tingkat suara maksimum LA max, dBA.

Tingkat tekanan suara yang diizinkan (tingkat tekanan suara yang setara) distandarisasi oleh SNiP II-12-77 “Perlindungan Kebisingan”.

Harus diingat bahwa tingkat kebisingan yang diizinkan dari sumber eksternal di dalam ruangan ditetapkan dengan tunduk pada ketentuan ventilasi standar ruangan (untuk tempat tinggal, bangsal, ruang kelas - dengan ventilasi terbuka, jendela di atas pintu, ikat pinggang jendela sempit).

Insulasi suara di udara adalah redaman energi suara saat ditransmisikan melalui suatu selungkup.

Parameter yang diatur dari insulasi suara dari struktur penutup bangunan tempat tinggal dan umum, serta bangunan tambahan dan bangunan perusahaan industri adalah indeks insulasi kebisingan di udara dari struktur penutup Rw, dB dan indeks tingkat kebisingan dampak yang dikurangi di bawah langit-langit .

Kebisingan. Musik. Pidato.

Dilihat dari persepsi organ pendengaran terhadap bunyi, bunyi dapat dibagi menjadi tiga kategori: bunyi, musik, dan ucapan. Ini adalah berbagai bidang fenomena suara yang memiliki informasi khusus untuk seseorang.

Kebisingan adalah kombinasi tidak sistematis dari sejumlah besar suara, yaitu penggabungan semua suara tersebut menjadi satu suara sumbang. Kebisingan dianggap sebagai kategori suara yang mengganggu atau mengganggu seseorang.

Orang-orang hanya dapat menoleransi kebisingan dalam jumlah tertentu. Namun jika satu atau dua jam berlalu dan kebisingan tidak kunjung berhenti, maka muncullah ketegangan, kegugupan, bahkan rasa sakit.

Suara dapat membunuh seseorang. Pada Abad Pertengahan, bahkan ada eksekusi seperti itu ketika seseorang ditempatkan di bawah lonceng dan mereka mulai memukulnya. Lambat laun bunyi bel itu membunuh pria itu. Tapi ini terjadi pada Abad Pertengahan. Saat ini, pesawat supersonik sudah bermunculan. Jika pesawat seperti itu terbang di atas kota pada ketinggian 1000-1500 meter, maka jendela-jendela rumah akan pecah.

Musik adalah fenomena khusus dalam dunia suara, namun, tidak seperti ucapan, musik tidak menyampaikan makna semantik atau linguistik yang tepat. Kejenuhan emosional dan pergaulan musik yang menyenangkan dimulai pada anak usia dini, ketika anak masih melakukan komunikasi verbal. Irama dan nyanyian menghubungkannya dengan ibunya, dan nyanyian serta tarian merupakan elemen komunikasi dalam permainan. Peran musik dalam kehidupan manusia begitu besar sehingga dalam beberapa tahun terakhir pengobatan telah mengaitkannya dengan khasiat penyembuhan. Dengan bantuan musik, Anda dapat menormalkan bioritme dan memastikan tingkat aktivitas sistem kardiovaskular yang optimal. Tapi Anda hanya perlu mengingat bagaimana tentara berperang. Sejak dahulu kala, lagu telah menjadi atribut yang sangat diperlukan dalam perjalanan seorang prajurit.

Infrasonik dan USG

Bisakah kita menyebut sesuatu yang sama sekali tidak bisa kita dengar sebagai suara? Lalu bagaimana jika kita tidak mendengarnya? Apakah suara-suara ini tidak dapat diakses oleh siapa pun atau apa pun?

Misalnya bunyi dengan frekuensi di bawah 16 hertz disebut bunyi infrasonik.

Infrasonik adalah getaran dan gelombang elastis dengan frekuensi berada di bawah rentang frekuensi yang dapat didengar manusia. Biasanya, 15-4 Hz diambil sebagai batas atas rentang infrasonik; Definisi ini bersyarat, karena dengan intensitas yang cukup, persepsi pendengaran juga terjadi pada frekuensi beberapa Hz, meskipun sifat nada sensasi menghilang dan hanya siklus osilasi individual yang dapat dibedakan. Batas frekuensi bawah infrasonik tidak pasti. Area studinya saat ini meluas hingga sekitar 0,001 Hz. Dengan demikian, rentang frekuensi infrasonik mencakup sekitar 15 oktaf.

Gelombang infrasonik merambat di udara dan air, serta di kerak bumi. Infrasonik juga mencakup getaran frekuensi rendah pada bangunan besar, khususnya kendaraan dan bangunan.

Dan meskipun telinga kita tidak “menangkap” getaran seperti itu, entah bagaimana seseorang tetap merasakannya. Pada saat yang sama, kita mengalami sensasi yang tidak menyenangkan dan terkadang mengganggu.

Telah lama diketahui bahwa beberapa hewan merasakan bahaya jauh lebih awal daripada manusia. Mereka bereaksi terlebih dahulu terhadap badai yang jauh atau gempa bumi yang akan datang. Di sisi lain, para ilmuwan telah menemukan bahwa selama peristiwa bencana di alam, terjadi infrasonik - getaran udara frekuensi rendah. Hal ini memunculkan hipotesis bahwa hewan, berkat indra penciumannya yang tajam, merasakan sinyal tersebut lebih awal daripada manusia.

Sayangnya, infrasonik dihasilkan oleh banyak mesin dan instalasi industri. Jika misalnya terjadi di dalam mobil atau pesawat terbang, lama kelamaan pilot atau pengemudinya menjadi cemas, lebih cepat lelah, dan hal ini dapat menjadi penyebab terjadinya kecelakaan.

Mesin infrasonik menimbulkan kebisingan, sehingga semakin sulit untuk mengerjakannya. Dan semua orang di sekitar akan mengalami kesulitan. Tidak ada gunanya jika ventilasi di bangunan tempat tinggal “berdengung” dengan infrasonik. Tampaknya tidak terdengar, tetapi orang-orang menjadi jengkel dan bahkan mungkin sakit. Sebuah "tes" khusus yang harus dilalui oleh perangkat apa pun memungkinkan Anda menghilangkan gangguan infrasonik. Jika “berfonasi” di zona infrasonik, maka ia tidak akan mendapat akses ke manusia.

Bunyi yang sangat tinggi disebut? Derit yang tidak terdengar di telinga kita? Ini USG. Ultrasonografi adalah gelombang elastis dengan frekuensi kira-kira (1,5 – 2)(104 Hz (15 – 20 kHz) hingga 109 Hz (1 GHz); wilayah gelombang frekuensi dari 109 hingga 1012 – 1013 Hz biasa disebut hipersonik. Berdasarkan frekuensinya , USG mudah dibagi menjadi 3 rentang: USG frekuensi rendah (1,5 (104 - 105 Hz), USG frekuensi menengah (105 - 107 Hz), USG frekuensi tinggi (107 - 109 Hz). Masing-masing rentang ini dicirikan berdasarkan karakteristik spesifiknya dalam pembangkitan, penerimaan, propagasi dan penerapannya.

Berdasarkan sifat fisiknya, USG merupakan gelombang elastis, dan dalam hal ini tidak ada bedanya dengan suara, oleh karena itu batas frekuensi antara suara dan gelombang ultrasonik bersifat arbitrer. Namun, karena frekuensi yang lebih tinggi dan, oleh karena itu, panjang gelombang yang pendek, sejumlah ciri perambatan ultrasonik muncul.

Karena panjang gelombang ultrasonik yang pendek, sifatnya ditentukan terutama oleh struktur molekul medium. Ultrasonografi dalam gas, dan khususnya di udara, merambat dengan redaman tinggi. Cairan dan padatan biasanya merupakan konduktor ultrasonik yang baik; redaman di dalamnya jauh lebih sedikit.

Telinga manusia tidak mampu menangkap gelombang ultrasonik. Namun, banyak hewan yang menerimanya dengan bebas. Ini antara lain adalah anjing yang sudah tidak asing lagi bagi kita. Namun sayangnya, anjing tidak bisa “menggonggong” dengan USG. Namun kelelawar dan lumba-lumba memiliki kemampuan luar biasa dalam memancarkan dan menerima gelombang ultrasonik.

Hypersound adalah gelombang elastis dengan frekuensi 109 hingga 1012 – 1013 Hz. Berdasarkan sifat fisiknya, hipersonik tidak berbeda dengan gelombang suara dan ultrasonik. Karena frekuensi yang lebih tinggi dan, oleh karena itu, panjang gelombang yang lebih pendek daripada di bidang ultrasound, interaksi hipersuara dengan kuasipartikel dalam medium - dengan elektron konduksi, fonon termal, dll. - menjadi jauh lebih signifikan. Hipersonik juga sering direpresentasikan sebagai aliran dari kuasipartikel - fonon.

Rentang frekuensi hipersonik sesuai dengan frekuensi osilasi elektromagnetik dalam rentang desimeter, sentimeter, dan milimeter (yang disebut frekuensi ultratinggi). Frekuensi 109 Hz di udara pada tekanan atmosfer normal dan suhu ruangan harus memiliki besaran yang sama dengan jalur bebas molekul di udara pada kondisi yang sama. Namun, gelombang elastis dapat merambat dalam suatu medium hanya jika panjang gelombangnya jauh lebih besar daripada jalur bebas partikel dalam gas atau lebih besar dari jarak antar atom dalam cairan dan padatan. Oleh karena itu, gelombang hipersonik tidak dapat merambat dalam gas (khususnya di udara) pada tekanan atmosfer normal. Dalam cairan, redaman hipersonik sangat tinggi dan jangkauan propagasinya pendek. Hypersound merambat relatif baik dalam padatan - kristal tunggal, terutama pada suhu rendah. Namun dalam kondisi seperti itu, hypersound hanya mampu menempuh jarak 1, maksimal 15 sentimeter.

Suara adalah getaran mekanis yang merambat dalam media elastis - gas, cairan, dan benda padat, yang dirasakan oleh organ pendengaran.

Dengan menggunakan instrumen khusus, Anda dapat melihat perambatan gelombang suara.

Gelombang suara dapat membahayakan kesehatan manusia dan sebaliknya membantu penyembuhan penyakit, tergantung jenis suaranya.

Ternyata ada suara yang tidak bisa ditangkap telinga manusia.

Bibliografi

Peryshkin A.V., Gutnik E.M. Fisika kelas 9

Kasyanov V. A. Fisika kelas 10

Leonov A. A “Saya menjelajahi dunia” Det. ensiklopedi. Fisika

Bab 2. Kebisingan akustik dan dampaknya terhadap manusia

Tujuan: Untuk mempelajari pengaruh kebisingan akustik pada tubuh manusia.

Perkenalan

Dunia di sekitar kita adalah dunia suara yang menakjubkan. Suara manusia dan binatang, musik dan suara angin, serta kicauan burung terdengar di sekitar kita. Orang mengirimkan informasi melalui ucapan dan melihatnya melalui pendengaran. Bagi hewan, suara tidak kalah pentingnya, dan dalam beberapa hal bahkan lebih penting, karena pendengaran mereka lebih berkembang.

Dari sudut pandang fisika, bunyi adalah getaran mekanis yang merambat dalam medium elastis: air, udara, benda padat, dll. Kemampuan seseorang untuk merasakan getaran bunyi dan mendengarkannya tercermin dalam nama ilmu yang mempelajari bunyi - akustik (dari bahasa Yunani akustikos - terdengar, pendengaran). Sensasi bunyi pada organ pendengaran kita terjadi karena adanya perubahan tekanan udara secara berkala. Gelombang suara dengan amplitudo perubahan tekanan suara yang besar dianggap oleh telinga manusia sebagai suara yang keras, dan dengan perubahan tekanan suara dengan amplitudo kecil - sebagai suara yang tenang. Besar kecilnya bunyi tergantung pada amplitudo getarannya. Volume suara juga bergantung pada durasinya dan karakteristik individu pendengarnya.

Getaran suara yang berfrekuensi tinggi disebut suara bernada tinggi, sedangkan getaran suara yang berfrekuensi rendah disebut suara bernada rendah.

Organ pendengaran manusia mampu menangkap suara dengan frekuensi berkisar antara 20 Hz hingga 20.000 Hz. Gelombang longitudinal dalam medium dengan frekuensi perubahan tekanan kurang dari 20 Hz disebut infrasonik, dan dengan frekuensi lebih dari 20.000 Hz - ultrasonik. Telinga manusia tidak merasakan infrasonik dan ultrasound, yaitu tidak mendengar. Perlu dicatat bahwa batas jangkauan bunyi yang ditunjukkan bersifat arbitrer, karena bergantung pada usia orang dan karakteristik individu dari alat bunyinya. Biasanya, seiring bertambahnya usia, batas atas frekuensi suara yang dirasakan menurun secara signifikan - beberapa orang lanjut usia dapat mendengar suara dengan frekuensi tidak melebihi 6.000 Hz. Sebaliknya, anak-anak dapat merasakan suara yang frekuensinya sedikit lebih tinggi dari 20.000 Hz.

Getaran dengan frekuensi lebih besar dari 20.000 Hz atau kurang dari 20 Hz didengar oleh beberapa hewan.

Subyek kajian akustik fisiologis adalah organ pendengaran itu sendiri, struktur dan tindakannya. Akustik arsitektur mempelajari perambatan suara di dalam ruangan, pengaruh ukuran dan bentuk terhadap suara, dan sifat bahan yang menutupi dinding dan langit-langit. Ini mengacu pada persepsi pendengaran terhadap suara.

Ada juga akustik musik, yang mempelajari alat musik dan kondisinya agar terdengar paling baik. Akustik fisik berkaitan dengan studi tentang getaran suara itu sendiri, dan baru-baru ini mencakup getaran yang berada di luar batas kemampuan mendengar (ultraakustik). Ia banyak menggunakan berbagai metode untuk mengubah getaran mekanis menjadi getaran listrik dan sebaliknya (elektroakustik).

Referensi sejarah

Bunyi mulai dipelajari pada zaman dahulu, karena manusia dicirikan oleh ketertarikan terhadap segala sesuatu yang baru. Pengamatan akustik pertama dilakukan pada abad ke-6 SM. Pythagoras membangun hubungan antara tinggi nada suatu nada dan senar panjang atau pipa yang menghasilkan suara.

Pada abad ke-4 SM, Aristoteles adalah orang pertama yang memahami dengan benar bagaimana bunyi merambat melalui udara. Dia mengatakan bahwa benda yang berbunyi menyebabkan kompresi dan penghalusan udara; dia menjelaskan gema dengan pantulan suara dari rintangan.

Pada abad ke-15, Leonardo da Vinci merumuskan prinsip independensi gelombang suara dari berbagai sumber.

Pada tahun 1660, eksperimen Robert Boyle membuktikan bahwa udara merupakan penghantar bunyi (bunyi tidak merambat dalam ruang hampa).

Pada tahun 1700-1707 Memoar Joseph Saveur tentang akustik diterbitkan oleh Paris Academy of Sciences. Dalam memoar ini, Saveur mengkaji sebuah fenomena yang diketahui oleh para perancang organ: jika dua pipa organ menghasilkan dua suara pada saat yang sama, hanya sedikit berbeda nadanya, maka amplifikasi suara secara berkala akan terdengar, mirip dengan gulungan drum. . Saveur menjelaskan fenomena ini dengan kebetulan periodik dari getaran kedua suara. Jika, misalnya, salah satu dari dua suara berhubungan dengan 32 getaran per detik, dan yang lainnya berhubungan dengan 40 getaran, maka akhir dari getaran keempat dari suara pertama bertepatan dengan akhir dari getaran kelima dari suara kedua dan dengan demikian suara diperkuat. Dari pipa organ, Saveur beralih ke studi eksperimental getaran tali, mengamati simpul dan antinoda getaran (nama-nama ini, yang masih ada dalam sains, diperkenalkan olehnya), dan juga memperhatikan bahwa ketika tali tereksitasi, bersamaan dengan nada utama, nada-nada lain berbunyi, panjang gelombangnya ½, 1/3, ¼,. dari yang utama. Dia menyebut nada-nada ini sebagai nada harmonik tertinggi, dan nama ini ditakdirkan untuk tetap ada dalam sains. Terakhir, Saveur adalah orang pertama yang mencoba menentukan batas persepsi getaran sebagai suara: untuk suara rendah ia menunjukkan batas 25 getaran per detik, dan untuk suara tinggi - 12.800. Kemudian, Newton, berdasarkan karya eksperimental Saveur , memberikan penghitungan pertama panjang gelombang bunyi dan sampai pada kesimpulan, yang sekarang dikenal dalam fisika, bahwa untuk setiap pipa terbuka, panjang gelombang bunyi yang dipancarkan sama dengan dua kali panjang pipa.

Sumber bunyi dan sifatnya

Kesamaan yang dimiliki semua bunyi adalah bahwa benda yang menghasilkannya, yaitu sumber bunyi, bergetar. Semua orang pasti familiar dengan suara-suara yang timbul dari gerakan kulit yang dibentangkan di atas gendang, deburan ombak laut, dan ranting-ranting yang diayunkan oleh angin. Semuanya berbeda satu sama lain. “Pewarnaan” dari masing-masing suara sangat bergantung pada gerakan yang menyebabkan suara tersebut muncul. Jadi jika gerak getarannya sangat cepat, maka bunyinya mengandung getaran frekuensi tinggi. Gerakan osilasi yang kurang cepat menghasilkan suara dengan frekuensi lebih rendah. Berbagai eksperimen menunjukkan bahwa sumber suara apa pun pasti bergetar (walaupun sering kali getaran ini tidak terlihat oleh mata). Misalnya, bunyi-bunyian suara manusia dan banyak binatang timbul akibat getaran pita suaranya, bunyi alat musik tiup, bunyi sirine, siulan angin, dan bunyi guruh disebabkan oleh bunyi-bunyian. oleh getaran massa udara.

Namun tidak semua benda yang berosilasi merupakan sumber suara. Misalnya, beban berosilasi yang digantung pada seutas benang atau pegas tidak menimbulkan suara.

Frekuensi pengulangan osilasi diukur dalam hertz (atau siklus per detik); 1Hz adalah frekuensi osilasi periodik, periodenya adalah 1s. Perhatikan bahwa frekuensi adalah properti yang memungkinkan kita membedakan satu suara dari suara lainnya.

Penelitian telah menunjukkan bahwa telinga manusia mampu merasakan getaran mekanis benda yang terjadi dengan frekuensi 20 Hz hingga 20.000 Hz. Dengan sangat cepat, lebih dari 20.000 Hz atau sangat lambat, kurang dari 20 Hz, getaran suara tidak kita dengar. Oleh karena itu diperlukan instrumen khusus untuk merekam suara yang berada di luar rentang frekuensi yang ditangkap telinga manusia.

Jika kecepatan gerak osilasi menentukan frekuensi bunyi, maka besarnya (ukuran ruangan) menentukan volume. Jika roda tersebut diputar dengan kecepatan tinggi, akan muncul nada berfrekuensi tinggi; putaran yang lebih lambat akan menghasilkan nada dengan frekuensi lebih rendah. Selain itu, semakin kecil gigi roda (seperti yang ditunjukkan oleh garis putus-putus), semakin lemah suaranya, dan semakin besar giginya, yaitu semakin memaksa pelat untuk membelok, semakin keras pula suaranya. Dengan demikian, kita dapat mencatat karakteristik suara lainnya - volumenya (intensitas).

Mustahil untuk tidak menyebutkan properti suara seperti kualitas. Kualitas berkaitan erat dengan struktur, yang dapat berkisar dari yang terlalu rumit hingga yang sangat sederhana. Nada garpu tala yang ditopang oleh resonator mempunyai struktur yang sangat sederhana, karena hanya memuat satu frekuensi, yang nilainya hanya bergantung pada desain garpu tala. Dalam hal ini, suara garpu tala bisa kuat dan lemah.

Dimungkinkan untuk menghasilkan suara yang kompleks, misalnya, banyak frekuensi yang berisi suara akord organ. Bahkan bunyi senar mandolin cukup rumit. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa senar yang diregangkan tidak hanya bergetar dengan senar utama (seperti garpu tala), tetapi juga dengan frekuensi lain. Mereka menghasilkan nada tambahan (harmonik), yang frekuensinya merupakan bilangan bulat kali lebih tinggi dari frekuensi nada dasar.

Konsep frekuensi tidak tepat untuk diterapkan pada kebisingan, meskipun kita dapat membicarakan beberapa area frekuensinya, karena itulah yang membedakan satu kebisingan dengan kebisingan lainnya. Spektrum kebisingan tidak lagi dapat diwakili oleh satu atau beberapa garis, seperti dalam kasus sinyal monokromatik atau gelombang periodik yang mengandung banyak harmonik. Itu digambarkan sebagai garis utuh

Struktur frekuensi beberapa bunyi, terutama bunyi musik, sedemikian rupa sehingga semua nada tambahan bersifat harmonis dalam kaitannya dengan nada dasar; dalam kasus seperti itu, bunyi dikatakan mempunyai nada (ditentukan oleh frekuensi nada dasar). Sebagian besar suara tidak terlalu melodis; mereka tidak memiliki hubungan keseluruhan antara karakteristik frekuensi suara musik. Suara-suara ini memiliki struktur yang mirip dengan kebisingan. Oleh karena itu, untuk meringkas apa yang telah dikatakan, kita dapat mengatakan bahwa suara dicirikan oleh volume, kualitas, dan tinggi.

Apa yang terjadi pada bunyi setelah bunyi tersebut muncul? Bagaimana cara mencapai telinga kita, misalnya? Bagaimana cara pendistribusiannya?

Kita merasakan suara dengan telinga. Di antara badan bunyi (sumber bunyi) dan telinga (penerima bunyi) terdapat zat yang meneruskan getaran bunyi dari sumber bunyi ke penerima. Paling sering, zat ini adalah udara. Suara tidak dapat merambat di ruang tanpa udara. Sama seperti gelombang tidak bisa ada tanpa air. Eksperimen mengkonfirmasi kesimpulan ini. Mari kita pertimbangkan salah satunya. Tempatkan bel di bawah bel pompa udara dan nyalakan. Kemudian mereka mulai memompa udara. Saat udara menjadi lebih tipis, suara menjadi semakin lemah dan, akhirnya, hampir hilang sama sekali. Ketika saya mulai membiarkan udara di bawah bel lagi, suara bel kembali terdengar.

Tentu saja, bunyi merambat tidak hanya di udara, tetapi juga di benda lain. Hal ini juga dapat diverifikasi secara eksperimental. Bahkan suara samar seperti detak jam saku yang tergeletak di salah satu ujung meja bisa terdengar jelas saat seseorang mendekatkan telinga ke ujung meja yang lain.

Telah diketahui dengan baik bahwa suara ditransmisikan dalam jarak yang jauh melalui tanah dan khususnya melalui rel kereta api. Dengan mendekatkan telinga ke rel atau tanah, Anda dapat mendengar suara kereta api yang jaraknya jauh atau derap langkah kuda yang berlari kencang.

Jika kita membenturkan batu ke batu saat berada di dalam air, kita akan mendengar dengan jelas suara benturannya. Oleh karena itu, bunyi juga merambat di dalam air. Ikan mendengar langkah kaki dan suara orang di tepi pantai, hal ini sudah diketahui oleh para nelayan.

Eksperimen menunjukkan bahwa benda padat yang berbeda menghantarkan bunyi dengan cara yang berbeda. Benda elastis merupakan penghantar bunyi yang baik. Kebanyakan logam, kayu, gas, dan cairan merupakan benda elastis sehingga dapat menghantarkan bunyi dengan baik.

Benda lunak dan keropos merupakan konduktor suara yang buruk. Misalnya, ketika jam tangan dimasukkan ke dalam saku, jam tersebut dikelilingi oleh kain lembut, dan kita tidak mendengar detaknya.

Omong-omong, perambatan bunyi dalam benda padat disebabkan oleh fakta bahwa percobaan dengan bel yang ditempatkan di bawah tudung tampaknya tidak terlalu meyakinkan untuk waktu yang lama. Faktanya adalah para peneliti tidak mengisolasi bel dengan cukup baik, dan suara tetap terdengar meskipun tidak ada udara di bawah kap, karena getaran disalurkan melalui berbagai sambungan instalasi.

Pada tahun 1650, Athanasius Kirch'er dan Otto Hücke, berdasarkan eksperimen dengan lonceng, menyimpulkan bahwa udara tidak diperlukan untuk perambatan bunyi. Dan hanya sepuluh tahun kemudian, Robert Boyle dengan meyakinkan membuktikan sebaliknya. Suara di udara, misalnya, ditransmisikan melalui gelombang longitudinal, yaitu kondensasi dan penghalusan udara yang datang dari sumber suara secara bergantian. Namun karena ruang di sekitar kita, berbeda dengan permukaan air dua dimensi, adalah tiga dimensi, maka gelombang suara merambat bukan dalam dua, melainkan dalam tiga arah - dalam bentuk bola divergen.

Gelombang suara, seperti gelombang mekanis lainnya, tidak merambat melalui ruang secara instan, tetapi dengan kecepatan tertentu. Pengamatan paling sederhana memungkinkan kita memverifikasi hal ini. Misalnya, saat terjadi badai petir, kita pertama kali melihat kilat dan baru beberapa saat kemudian mendengar guntur, meskipun getaran udara yang kita anggap sebagai suara terjadi bersamaan dengan kilatan petir. Faktanya adalah kecepatan cahaya sangat tinggi (300.000 km/s), sehingga kita dapat berasumsi bahwa kita melihat kilatan cahaya pada saat hal itu terjadi. Dan suara guntur yang terbentuk bersamaan dengan kilat membutuhkan waktu yang cukup lama bagi kita untuk menempuh jarak dari tempat asalnya hingga pengamat yang berdiri di tanah. Misalnya, jika kita mendengar guntur lebih dari 5 detik setelah kita melihat kilat, kita dapat menyimpulkan bahwa badai petir tersebut setidaknya berjarak 1,5 km dari kita. Cepat rambat bunyi bergantung pada sifat medium tempat rambat bunyi. Para ilmuwan telah mengembangkan berbagai metode untuk menentukan kecepatan suara di lingkungan apapun.

Cepat rambat bunyi dan frekuensinya menentukan panjang gelombang. Mengamati gelombang di kolam, kita melihat bahwa lingkaran yang memancar terkadang lebih kecil dan terkadang lebih besar, dengan kata lain jarak antara puncak gelombang atau lembah gelombang dapat bervariasi tergantung pada ukuran benda yang menciptakannya. Dengan memegang tangan kita cukup rendah di atas permukaan air, kita bisa merasakan setiap cipratan air yang melewati kita. Semakin besar jarak antar gelombang yang berurutan, semakin jarang puncaknya menyentuh jari kita. Eksperimen sederhana ini memungkinkan kita untuk menyimpulkan bahwa dalam kasus gelombang di permukaan air, untuk kecepatan rambat gelombang tertentu, frekuensi yang lebih tinggi berhubungan dengan jarak yang lebih kecil antara puncak gelombang, yaitu gelombang yang lebih pendek, dan, sebaliknya, a frekuensi yang lebih rendah sesuai dengan gelombang yang lebih panjang.

Hal yang sama berlaku untuk gelombang suara. Fakta bahwa gelombang suara melewati suatu titik tertentu di ruang angkasa dapat dinilai dari perubahan tekanan pada titik tersebut. Perubahan ini sepenuhnya mengulangi getaran membran sumber suara. Seseorang mendengar bunyi karena gelombang bunyi tersebut memberikan tekanan yang berbeda-beda pada gendang telinga. Segera setelah puncak gelombang suara (atau area bertekanan tinggi) mencapai telinga kita. Kami merasakan tekanannya. Jika area dengan tekanan gelombang suara yang meningkat mengikuti satu sama lain dengan cukup cepat, maka gendang telinga kita akan bergetar dengan cepat. Jika puncak gelombang suara tertinggal jauh satu sama lain, maka gendang telinga akan bergetar lebih lambat.

Kecepatan suara di udara ternyata memiliki nilai yang sangat konstan. Kita telah melihat bahwa frekuensi bunyi berhubungan langsung dengan jarak antara puncak gelombang bunyi, yaitu ada hubungan tertentu antara frekuensi bunyi dan panjang gelombang. Kita dapat menyatakan hubungan ini sebagai berikut: panjang gelombang sama dengan kecepatan dibagi frekuensi. Cara lain untuk menyatakannya adalah bahwa panjang gelombang berbanding terbalik dengan frekuensi, dengan koefisien proporsionalitas sama dengan kecepatan suara.

Bagaimana suara bisa terdengar? Ketika gelombang suara memasuki saluran telinga, gelombang tersebut menggetarkan gendang telinga, telinga tengah, dan telinga bagian dalam. Memasuki cairan pengisi koklea, gelombang udara mempengaruhi sel-sel rambut di dalam organ Corti. Saraf pendengaran mengirimkan impuls ini ke otak, di mana impuls tersebut diubah menjadi suara.

Pengukuran kebisingan

Kebisingan adalah suara yang tidak menyenangkan atau tidak diinginkan, atau serangkaian suara yang mengganggu persepsi sinyal yang berguna, memecah keheningan, mempunyai efek berbahaya atau menjengkelkan pada tubuh manusia, sehingga mengurangi kinerjanya.

Di daerah bising, banyak orang mengalami gejala penyakit kebisingan: peningkatan rangsangan saraf, kelelahan, dan tekanan darah tinggi.

Tingkat kebisingan diukur dalam satuan,

Mengekspresikan tingkat tekanan suara, desibel. Tekanan ini tidak dirasakan tanpa batas waktu. Tingkat kebisingan 20-30 dB praktis tidak berbahaya bagi manusia - ini adalah kebisingan latar belakang alami. Sedangkan untuk suara keras, batas yang diperbolehkan di sini adalah kurang lebih 80 dB. Suara 130 dB sudah menyebabkan rasa sakit pada seseorang, dan 150 dB menjadi tak tertahankan baginya.

Kebisingan akustik adalah getaran suara acak yang bersifat fisik berbeda, ditandai dengan perubahan amplitudo dan frekuensi secara acak.

Ketika gelombang suara, yang terdiri dari kondensasi dan penghalusan udara, merambat, tekanan pada gendang telinga berubah. Satuan tekanan adalah 1 N/m2 dan satuan daya bunyi adalah 1 W/m2.

Ambang pendengaran adalah volume suara minimum yang dapat dirasakan seseorang. Hal ini berbeda untuk orang yang berbeda, dan oleh karena itu, secara konvensional, ambang pendengaran dianggap sebagai tekanan suara sebesar 2x10"5 N/m2 pada 1000 Hz, setara dengan kekuatan 10"12 W/m2. Dengan nilai-nilai inilah suara yang diukur dibandingkan.

Misalnya, kekuatan suara mesin saat pesawat jet lepas landas adalah 10 W/m2, yang berarti melebihi ambang batas sebanyak 1013 kali. Tidak nyaman untuk beroperasi dengan jumlah yang begitu besar. Tentang suara dengan kenyaringan yang berbeda, mereka mengatakan bahwa yang satu lebih keras dari yang lain bukan berkali-kali, tetapi sebanyak satuan. Satuan kenyaringan disebut Bel - diambil dari nama penemu telepon A. Bel (1847-1922). Kenyaringan diukur dalam desibel: 1 dB = 0,1 B (Bel). Representasi visual tentang hubungan intensitas suara, tekanan suara, dan tingkat volume.

Persepsi suara tidak hanya bergantung pada karakteristik kuantitatifnya (tekanan dan daya), tetapi juga pada kualitas - frekuensinya.

Suara yang sama pada frekuensi yang berbeda berbeda volumenya.

Beberapa orang tidak dapat mendengar suara frekuensi tinggi. Jadi, pada orang lanjut usia, batas atas persepsi suara menurun hingga 6000 Hz. Mereka tidak mendengar, misalnya cicit nyamuk atau getar jangkrik yang menghasilkan suara dengan frekuensi sekitar 20.000 Hz.

Fisikawan Inggris terkenal D. Tyndall menggambarkan salah satu perjalanannya dengan seorang temannya sebagai berikut: “Padang rumput di kedua sisi jalan dipenuhi serangga, yang menurut telinga saya memenuhi udara dengan dengungan tajamnya, tetapi teman saya tidak mendengarnya. semua ini – musik serangga terbang melampaui batas pendengarannya.” !

Tingkat kebisingan

Kenyaringan - tingkat energi suara - diukur dalam desibel. Bisikan setara dengan sekitar 15 dB, gemerisik suara di ruang kelas siswa mencapai sekitar 50 dB, dan kebisingan jalan saat lalu lintas padat adalah sekitar 90 dB. Kebisingan di atas 100 dB tidak dapat diterima oleh telinga manusia. Suara bising sekitar 140 dB (seperti suara pesawat jet yang lepas landas) dapat menimbulkan rasa sakit di telinga dan merusak gendang telinga.

Bagi kebanyakan orang, ketajaman pendengaran menurun seiring bertambahnya usia. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa tulang telinga kehilangan mobilitas aslinya, sehingga getaran tidak diteruskan ke telinga bagian dalam. Selain itu, infeksi telinga dapat merusak gendang telinga dan berdampak buruk pada fungsi tulang-tulang pendengaran. Jika Anda mengalami gangguan pendengaran, sebaiknya segera konsultasikan ke dokter. Beberapa jenis ketulian disebabkan oleh kerusakan pada telinga bagian dalam atau saraf pendengaran. Gangguan pendengaran juga bisa disebabkan oleh paparan kebisingan yang terus-menerus (misalnya di lantai pabrik) atau semburan suara yang tiba-tiba dan sangat keras. Anda harus sangat berhati-hati saat menggunakan pemutar stereo pribadi, karena volume yang berlebihan juga dapat menyebabkan ketulian.

Kebisingan yang diperbolehkan di dalam lokasi

Berkenaan dengan tingkat kebisingan, perlu dicatat bahwa konsep seperti itu tidak bersifat sementara dan tidak diatur dari sudut pandang peraturan perundang-undangan. Jadi, di Ukraina, standar sanitasi untuk kebisingan yang diizinkan di bangunan tempat tinggal dan umum serta di kawasan pemukiman, yang diadopsi pada masa Uni Soviet, masih berlaku. Menurut dokumen ini, di lingkungan perumahan, tingkat kebisingan tidak boleh melebihi 40 dB pada siang hari dan 30 dB pada malam hari (mulai pukul 22:00 hingga 8:00).

Seringkali kebisingan membawa informasi penting. Seorang pembalap mobil atau sepeda motor mendengarkan dengan cermat suara-suara yang dihasilkan oleh mesin, sasis, dan bagian lain dari kendaraan yang bergerak, karena suara asing apa pun dapat menjadi pertanda terjadinya kecelakaan. Kebisingan memainkan peran penting dalam akustik, optik, teknologi komputer, dan kedokteran.

Apa itu kebisingan? Ini dipahami sebagai getaran kompleks acak dari berbagai sifat fisik.

Masalah kebisingan sudah ada sejak lama. Di zaman kuno, suara roda di jalanan berbatu menyebabkan insomnia bagi banyak orang.

Atau mungkin permasalahannya muncul lebih awal, ketika para tetangga di dalam gua mulai bertengkar karena salah satu dari mereka mengetuk terlalu keras saat membuat pisau batu atau kapak?

Pencemaran suara di lingkungan semakin meningkat setiap saat. Jika pada tahun 1948, ketika mensurvei penduduk kota besar, 23% responden menjawab setuju apakah kebisingan di apartemen mengganggu mereka, maka pada tahun 1961 angkanya sudah 50%. Dalam dekade terakhir, tingkat kebisingan di perkotaan meningkat 10-15 kali lipat.

Kebisingan adalah salah satu jenis suara, meskipun sering disebut “suara yang tidak diinginkan”. Pada saat yang sama, menurut para ahli, kebisingan trem diperkirakan 85-88 dB, bus listrik - 71 dB, bus dengan tenaga mesin lebih dari 220 hp. Dengan. - 92 dB, kurang dari 220 l. Dengan. - 80-85dB.

Para ilmuwan dari The Ohio State University menyimpulkan bahwa orang yang sering terpapar suara keras 1,5 kali lebih mungkin terkena neuroma akustik dibandingkan orang lain.

Neuroma akustik adalah tumor jinak yang menyebabkan gangguan pendengaran. Para ilmuwan memeriksa 146 pasien penderita neuroma akustik dan 564 orang sehat. Mereka semua ditanyai seberapa sering mereka menghadapi suara keras minimal 80 desibel (kebisingan lalu lintas). Kuesioner memperhitungkan kebisingan peralatan, mesin, musik, jeritan anak-anak, kebisingan di acara olahraga, di bar dan restoran. Peserta penelitian juga ditanya apakah mereka menggunakan alat pelindung pendengaran. Mereka yang rutin mendengarkan musik keras memiliki peningkatan risiko 2,5 kali lipat terkena neuroma akustik.

Bagi mereka yang terkena kebisingan teknis – 1,8 kali. Bagi orang yang sering mendengarkan teriakan anak-anak, kebisingan di stadion, restoran, atau bar 1,4 kali lebih tinggi. Saat memakai pelindung pendengaran, risiko terkena neuroma akustik tidak lebih besar dibandingkan pada orang yang tidak terpapar kebisingan sama sekali.

Dampak kebisingan akustik pada manusia

Dampak kebisingan akustik terhadap manusia bermacam-macam:

A.Berbahaya

Kebisingan menyebabkan berkembangnya tumor jinak

Kebisingan yang berkepanjangan berdampak buruk pada organ pendengaran, meregangkan gendang telinga, sehingga mengurangi kepekaan terhadap suara. Hal ini menyebabkan gangguan pada jantung dan hati, serta kelelahan dan ketegangan sel saraf yang berlebihan. Suara dan kebisingan berkekuatan tinggi mempengaruhi alat bantu dengar, pusat saraf, dan dapat menyebabkan rasa sakit dan syok. Beginilah cara kerja polusi suara.

Suara-suara buatan manusia. Mereka berdampak negatif pada sistem saraf manusia. Salah satu kebisingan kota yang paling berbahaya adalah kebisingan kendaraan bermotor di jalan raya utama. Ini mengiritasi sistem saraf, sehingga seseorang tersiksa oleh kecemasan dan merasa lelah.

B.Menguntungkan

Suara yang berguna termasuk suara dedaunan. Deburan ombak memberikan efek menenangkan pada jiwa kita. Gemerisik dedaunan yang tenang, gemericik aliran sungai, gemericik air, dan suara ombak selalu menyenangkan hati seseorang. Mereka menenangkannya dan menghilangkan stres.

C.Obat

Efek terapeutik pada manusia dengan menggunakan suara alam muncul di kalangan dokter dan ahli biofisika yang bekerja dengan astronot pada awal tahun 80-an abad kedua puluh. Dalam praktik psikoterapi, suara alam digunakan sebagai bantuan dalam pengobatan berbagai penyakit. Psikoterapis juga menggunakan apa yang disebut “white noise”. Ini semacam desisan, samar-samar mengingatkan pada suara ombak tanpa percikan air. Dokter percaya bahwa “white noise” menenangkan dan membuat Anda tertidur.

Pengaruh kebisingan pada tubuh manusia

Namun apakah hanya organ pendengaran saja yang terkena dampak kebisingan?

Siswa diajak untuk mengetahuinya dengan membaca pernyataan berikut.

1. Kebisingan menyebabkan penuaan dini. Dalam tiga puluh dari seratus kasus, kebisingan mengurangi harapan hidup masyarakat di kota-kota besar sebanyak 8-12 tahun.

2. Setiap wanita ketiga dan pria keempat menderita neurosis yang disebabkan oleh peningkatan tingkat kebisingan.

3. Penyakit seperti maag, tukak lambung dan usus paling sering dijumpai pada orang yang tinggal dan bekerja di lingkungan bising. Bagi musisi pop, sakit maag merupakan penyakit akibat kerja.

4. Kebisingan yang cukup kuat setelah 1 menit dapat menyebabkan perubahan aktivitas listrik otak, sehingga serupa dengan aktivitas listrik otak pada penderita epilepsi.

5. Kebisingan menekan sistem saraf, terutama bila diulang-ulang.

6. Di bawah pengaruh kebisingan, terjadi penurunan frekuensi dan kedalaman pernapasan yang terus-menerus. Terkadang aritmia jantung dan hipertensi muncul.

7. Di bawah pengaruh kebisingan, metabolisme karbohidrat, lemak, protein, dan garam berubah, yang memanifestasikan dirinya dalam perubahan komposisi biokimia darah (kadar gula darah menurun).

Kebisingan yang berlebihan (di atas 80 dB) tidak hanya mempengaruhi organ pendengaran, tetapi juga organ dan sistem lain (peredaran darah, pencernaan, saraf, dll.), proses vital terganggu, metabolisme energi mulai mendominasi metabolisme plastik, yang menyebabkan penuaan dini. dari tubuh.

MASALAH KEBISINGAN

Kota besar selalu disertai dengan kebisingan lalu lintas. Selama 25-30 tahun terakhir, di kota-kota besar di seluruh dunia, kebisingan telah meningkat sebesar 12-15 dB (yaitu, volume kebisingan meningkat 3-4 kali lipat). Jika terdapat bandara di dalam kota, seperti yang terjadi di Moskow, Washington, Omsk, dan sejumlah kota lainnya, hal ini menyebabkan beberapa kali melebihi tingkat rangsangan suara maksimum yang diizinkan.

Namun, transportasi jalan raya merupakan sumber utama kebisingan di kota. Hal inilah yang menimbulkan kebisingan hingga 95 dB pada skala sound level meter di jalan-jalan utama perkotaan. Tingkat kebisingan di ruang tamu dengan jendela tertutup menghadap jalan raya hanya 10-15 dB lebih rendah dibandingkan di jalan raya.

Kebisingan mobil bergantung pada banyak alasan: merek mobil, kemudahan servis, kecepatan, kualitas permukaan jalan, tenaga mesin, dll. Kebisingan mesin meningkat tajam saat dihidupkan dan dipanaskan. Saat mobil melaju pada kecepatan pertama (sampai 40 km/jam), kebisingan mesin 2 kali lebih tinggi dibandingkan kebisingan yang ditimbulkan pada kecepatan kedua. Saat mobil mengerem tajam, kebisingan juga meningkat secara signifikan.

Ketergantungan keadaan tubuh manusia pada tingkat kebisingan lingkungan telah terungkap. Perubahan tertentu dalam keadaan fungsional sistem saraf pusat dan kardiovaskular yang disebabkan oleh kebisingan telah dicatat. Penyakit jantung koroner, hipertensi, dan peningkatan kadar kolesterol dalam darah lebih sering terjadi pada orang yang tinggal di daerah bising. Kebisingan secara signifikan mengganggu tidur, mengurangi durasi dan kedalamannya. Waktu yang dibutuhkan untuk tertidur bertambah satu jam atau lebih, dan setelah bangun tidur orang merasa lelah dan sakit kepala. Seiring waktu, semua ini berubah menjadi kelelahan kronis, melemahkan sistem kekebalan tubuh, berkontribusi pada perkembangan penyakit, dan menurunkan kinerja.

Saat ini kebisingan diyakini dapat memperpendek harapan hidup seseorang hingga hampir 10 tahun. Semakin banyak orang yang sakit jiwa karena meningkatnya rangsangan suara, kebisingan memiliki dampak yang sangat kuat pada perempuan. Secara umum, jumlah penderita gangguan pendengaran di perkotaan meningkat, dan sakit kepala serta peningkatan iritabilitas telah menjadi fenomena yang paling umum.

POLUSI SUARA

Suara dan kebisingan berkekuatan tinggi mempengaruhi alat bantu dengar, pusat saraf dan dapat menyebabkan rasa sakit dan syok. Beginilah cara kerja polusi suara. Gemerisik pelan dedaunan, gemericik aliran sungai, kicauan burung, gemericik air, dan suara ombak selalu menyenangkan hati seseorang. Mereka menenangkannya dan menghilangkan stres. Ini digunakan di institusi medis, di ruang bantuan psikologis. Suara-suara alam menjadi semakin langka, hilang sama sekali atau teredam oleh suara-suara industri, transportasi dan lainnya.

Kebisingan yang berkepanjangan berdampak buruk pada organ pendengaran, mengurangi kepekaan terhadap suara. Hal ini menyebabkan gangguan pada jantung dan hati, serta kelelahan dan ketegangan sel saraf yang berlebihan. Sel-sel sistem saraf yang lemah tidak dapat mengoordinasikan kerja berbagai sistem tubuh secara memadai. Di sinilah timbul gangguan terhadap aktivitas mereka.

Kita telah mengetahui bahwa kebisingan sebesar 150 dB berbahaya bagi manusia. Bukan tanpa alasan bahwa pada Abad Pertengahan terjadi eksekusi di bawah lonceng. Deru lonceng menyiksa dan membunuh perlahan.

Setiap orang mempersepsikan kebisingan secara berbeda. Banyak hal bergantung pada usia, temperamen, kesehatan, dan kondisi lingkungan. Kebisingan mempunyai efek akumulatif, yaitu iritasi akustik yang menumpuk di dalam tubuh, semakin menekan sistem saraf. Kebisingan memiliki efek yang sangat merugikan pada aktivitas neuropsikik tubuh.

Kebisingan menyebabkan gangguan fungsional pada sistem kardiovaskular; memiliki efek berbahaya pada alat analisa visual dan vestibular; mengurangi aktivitas refleks, yang sering menyebabkan kecelakaan dan cedera.

Kebisingan itu berbahaya, efek berbahayanya pada tubuh terjadi tanpa terlihat, tanpa disadari, kerusakan pada tubuh tidak segera terdeteksi. Selain itu, tubuh manusia praktis tidak berdaya melawan kebisingan.

Semakin banyak dokter yang berbicara tentang penyakit kebisingan, yang terutama mempengaruhi pendengaran dan sistem saraf. Sumber pencemaran suara dapat berasal dari perusahaan industri atau transportasi. Truk sampah berat dan trem menghasilkan suara yang sangat keras. Kebisingan mempengaruhi sistem saraf manusia, dan oleh karena itu tindakan perlindungan kebisingan diambil di kota-kota dan perusahaan. Jalur kereta api dan trem serta jalan yang dilalui angkutan barang perlu dipindahkan dari pusat kota ke daerah berpenduduk jarang dan menciptakan ruang hijau di sekitarnya yang dapat menyerap kebisingan dengan baik. Pesawat terbang tidak boleh terbang di atas kota.

KEDAP SUARA

Insulasi suara membantu menghindari efek berbahaya dari kebisingan

Mengurangi tingkat kebisingan dicapai melalui tindakan konstruksi dan akustik. Pada selubung luar bangunan, jendela dan pintu balkon memiliki insulasi suara yang jauh lebih sedikit dibandingkan dinding itu sendiri.

Tingkat perlindungan kebisingan pada bangunan terutama ditentukan oleh standar kebisingan yang diizinkan untuk bangunan untuk tujuan tertentu.

MEMERANGI KEBISINGAN AKUSTIK

Laboratorium Akustik MNIIP sedang mengembangkan bagian “Ekologi Akustik” sebagai bagian dari dokumentasi proyek. Proyek sedang dilakukan pada ruangan kedap suara, pengendalian kebisingan, perhitungan sistem penguatan suara, dan pengukuran akustik. Meskipun di ruangan biasa orang semakin menginginkan kenyamanan akustik - perlindungan yang baik dari kebisingan, ucapan yang jelas, dan tidak adanya apa yang disebut. hantu akustik - gambar suara negatif yang dibentuk oleh beberapa orang. Dalam desain yang dirancang untuk melawan desibel tambahan, setidaknya dua lapisan bergantian - "keras" (eternit, serat gipsum). Selain itu, desain akustik harus menempati ceruk sederhana di dalamnya. Penyaringan frekuensi digunakan untuk memerangi kebisingan akustik.

KOTA DAN TEMPAT HIJAU

Jika Anda melindungi rumah Anda dari kebisingan dengan pepohonan, ada baiknya mengetahui bahwa suara tidak diserap oleh dedaunan. Ketika mengenai batang pohon, gelombang suara pecah, turun ke tanah, tempat mereka diserap. Spruce dianggap sebagai penjaga keheningan terbaik. Bahkan di sepanjang jalan raya tersibuk sekalipun Anda bisa hidup damai jika Anda melindungi rumah Anda dengan deretan pohon cemara yang hijau. Dan alangkah baiknya menanam chestnut di dekatnya. Satu pohon kastanye dewasa mampu membersihkan ruangan dengan tinggi hingga 10 m, lebar hingga 20 m, dan panjang hingga 100 m dari gas buang mobil. Selain itu, tidak seperti banyak pohon lainnya, kastanye menguraikan gas beracun hampir tanpa merusak “kesehatannya. ”

Pentingnya lansekap jalan-jalan kota sangat besar - penanaman semak belukar dan sabuk hutan yang lebat melindungi dari kebisingan, menguranginya sebesar 10-12 dB (desibel), mengurangi konsentrasi partikel berbahaya di udara dari 100 menjadi 25%, mengurangi kecepatan angin dari 10 hingga 2 m/s, mengurangi konsentrasi gas dari mobil hingga 15% per satuan volume udara, membuat udara lebih lembab, menurunkan suhunya, yaitu membuatnya lebih dapat diterima untuk bernafas.

Ruang hijau juga menyerap suara; semakin tinggi pohon dan semakin padat penanamannya, maka semakin sedikit suara yang terdengar.

Ruang hijau yang dipadukan dengan halaman rumput dan hamparan bunga memberikan efek menguntungkan bagi jiwa manusia, menenangkan penglihatan dan sistem saraf, menjadi sumber inspirasi, dan meningkatkan kinerja masyarakat. Karya seni dan sastra terbesar, penemuan para ilmuwan, muncul di bawah pengaruh alam yang menguntungkan. Ini adalah bagaimana kreasi musik terbesar Beethoven, Tchaikovsky, Strauss dan komposer lainnya, lukisan karya seniman lanskap Rusia yang luar biasa Shishkin, Levitan, dan karya penulis Rusia dan Soviet diciptakan. Bukan suatu kebetulan jika pusat ilmiah Siberia didirikan di antara ruang hijau di hutan Priobsky. Di sini, di bawah naungan kebisingan kota dan dikelilingi tanaman hijau, para ilmuwan Siberia kami berhasil melakukan penelitian.

Tingkat kehijauan kota-kota seperti Moskow dan Kyiv tergolong tinggi; di Tokyo, misalnya, terdapat 200 kali lebih banyak penanaman per penduduk dibandingkan di Tokyo. Di ibu kota Jepang, selama 50 tahun (1920-1970), sekitar setengah dari seluruh kawasan hijau yang terletak dalam radius sepuluh kilometer dari pusat kota hancur. Di Amerika Serikat, hampir 10 ribu hektar taman pusat kota telah hilang selama lima tahun terakhir.

← Kebisingan berdampak buruk pada kesehatan seseorang, terutama dengan memburuknya pendengaran dan kondisi sistem saraf dan kardiovaskular.

← Kebisingan dapat diukur menggunakan instrumen khusus - pengukur tingkat suara.

← Penting untuk memerangi dampak berbahaya dari kebisingan dengan mengendalikan tingkat kebisingan, serta menggunakan tindakan khusus untuk mengurangi tingkat kebisingan.

Ide bernyanyi air muncul di benak orang Jepang abad pertengahan ratusan tahun lalu dan mencapai puncaknya pada pertengahan abad ke-19. Instalasi seperti itu disebut “shuikinkutsu”, yang diterjemahkan secara longgar berarti “kecapi air”:

Menurut video tersebut, shukinkutsu adalah sebuah bejana kosong berukuran besar, biasanya dipasang di dalam tanah di atas dasar beton. Ada lubang di bagian atas bejana tempat air menetes ke dalamnya. Sebuah tabung drainase dimasukkan ke dalam dasar beton untuk mengalirkan kelebihan air, dan alasnya sendiri dibuat agak cekung agar selalu terdapat genangan dangkal di atasnya. Suara tetesan air terpantul pada dinding wadah sehingga menimbulkan gaung alami (lihat gambar di bawah).

Shuikinkutsu pada bagiannya: bejana berlubang di atas dasar beton cekung di bagian atas, saluran drainase untuk mengalirkan kelebihan air, timbunan batu (kerikil) di dasar dan sekitarnya.

Shuikinkutsu secara tradisional menjadi elemen desain taman Jepang dan taman batu dalam semangat Zen. Di masa lalu, mereka ditempatkan di tepi sungai dekat kuil Buddha dan rumah untuk upacara minum teh. Diyakini bahwa setelah mencuci tangan sebelum upacara minum teh dan mendengar suara magis dari bawah tanah, suasana hati seseorang akan meningkat. Orang Jepang masih percaya bahwa shuikinkutsu terbaik dan terdengar paling murni harus dibuat dari batu padat, meskipun persyaratan ini tidak dipatuhi saat ini.
Pada pertengahan abad ke-20, seni membuat shuikinkutsu hampir hilang - hanya ada beberapa shuikinkutsu yang tersisa di seluruh Jepang, namun dalam beberapa tahun terakhir minat terhadap shuikinkutsu mengalami peningkatan yang luar biasa. Saat ini mereka dibuat dari bahan yang lebih terjangkau - paling sering dari bejana keramik atau logam dengan ukuran yang sesuai. Keunikan bunyi shuikinkutsu adalah selain nada utama yang jatuh di dalam wadah, akibat resonansi dinding, timbul frekuensi tambahan (harmonik), baik di atas maupun di bawah nada utama.
Dalam kondisi lokal kami, Anda dapat membuat shuikinkutsu dengan berbagai cara: tidak hanya dari wadah keramik atau logam, tetapi juga, misalnya, dengan meletakkannya langsung di tanah dari bata merah sepanjang cara membuat iglo Eskimo atau dilemparkan dari beton sesuai dengan t teknologi untuk membuat lonceng– opsi ini akan terdengar paling mirip dengan shuikinkutsu yang terbuat dari batu.
Dalam versi anggaran, Anda dapat menggunakan sepotong pipa baja berdiameter besar (630 mm, 720 mm), ditutup di ujung atas dengan penutup (lembaran logam tebal) dengan lubang untuk pembuangan air. Saya tidak akan merekomendasikan penggunaan wadah plastik: plastik menyerap beberapa frekuensi suara, dan dalam shuikinkutsu Anda perlu mendapatkan pantulan maksimal dari dinding.
Prasyarat:
1. seluruh sistem harus sepenuhnya tersembunyi di bawah tanah;
2. Alas dan pengisi sinus samping harus terbuat dari batu (batu pecah, kerikil, kerikil) - mengisi sinus dengan tanah akan meniadakan sifat resonansi wadah.
Masuk akal untuk berasumsi bahwa ketinggian kapal—lebih tepatnya, kedalamannya—sangat penting dalam pemasangan: semakin cepat setetes air berakselerasi dalam penerbangan, semakin keras dampaknya terhadap dasar, semakin menarik dan menarik. suaranya akan lebih penuh. Namun tidak perlu terlalu fanatisme dan membangun silo rudal - tinggi wadah (sepotong pipa logam) 1,5-2,5 kali diameternya sudah cukup. Perlu diketahui bahwa semakin lebar volume wadahnya, maka bunyi nada utama shuikinkutsu akan semakin rendah.
Fisikawan Yoshio Watanabe mempelajari karakteristik gema suikinkutsu di laboratorium; studinya “Studi Analitik Mekanisme Akustik “Suikinkutsu”” tersedia secara gratis di Internet. Bagi pembaca yang paling teliti, Watanabe, menurut pendapatnya, menawarkan dimensi optimal shukinkutsu tradisional: bejana keramik dengan dinding setebal 2 cm, berbentuk lonceng atau buah pir, tinggi jatuh bebas 30 hingga 40 cm, maksimal diameter bagian dalam sekitar 35 cm Tetapi ilmuwan sepenuhnya mengizinkan segala dimensi dan bentuk yang sewenang-wenang.
Anda dapat bereksperimen dan mendapatkan efek menarik jika Anda membuat shuikinkutsu seperti pipa di dalam pipa: masukkan pipa dengan diameter lebih kecil (630 mm) dan tinggi sedikit lebih kecil ke dalam pipa baja dengan diameter lebih besar (misalnya 820 mm) , dan juga membuat beberapa lubang di dinding pipa bagian dalam pada ketinggian berbeda dengan diameter sekitar 10-15 cm, maka celah kosong di antara pipa akan menimbulkan gaung tambahan, dan jika beruntung, maka akan terjadi gema.
Pilihan ringan: selama penuangan, masukkan sepasang pelat logam tebal dengan lebar 10-15 sentimeter dan tinggi lebih dari setengah volume internal wadah secara vertikal dan sedikit miring ke dalam dasar beton - karena ini, luas ​​permukaan bagian dalam shukinkutsu akan meningkat, pantulan suara tambahan akan muncul, dan, karenanya, sedikit Waktu dengung akan meningkat.
Anda dapat memodernisasi shuikinkutsu dengan lebih radikal: jika Anda menggantung lonceng atau pelat logam yang dipilih dengan cermat di bagian bawah wadah di sepanjang sumbu air yang jatuh, Anda bisa mendapatkan suara merdu dari tetesan air yang mengenainya. Namun perlu diingat bahwa dalam hal ini gagasan shuikinkutsu, yaitu mendengarkan musik alam air, terdistorsi.
Kini di Jepang, shuikinkutsu dilakukan tidak hanya di taman Zen dan properti pribadi, tetapi bahkan di kota, di kantor, dan restoran. Untuk melakukan ini, air mancur mini dipasang di dekat shuikinkutsu, terkadang satu atau dua mikrofon ditempatkan di dalam wadah, kemudian sinyalnya diperkuat dan diumpankan ke speaker yang disamarkan di dekatnya. Hasilnya terlihat seperti ini:

Sebuah contoh yang baik untuk diikuti.

Penggemar Shuikinkutsu telah merilis CD berisi rekaman berbagai Shuikinkutsu yang dibuat di berbagai wilayah Jepang.
Ide shuikinkutsu berkembang di seberang Samudera Pasifik:

“Organ gelombang” Amerika ini didasarkan pada pipa plastik konvensional yang panjangnya panjang. Dipasang dengan satu sisi tepat pada ketinggian gelombang, pipa beresonansi dari pergerakan air dan, karena pembengkokannya, juga berfungsi sebagai penyaring suara. Dalam tradisi Shukinkutsu, seluruh strukturnya tersembunyi dari pandangan. Pemasangannya sudah disertakan dalam panduan wisata.
Perangkat Inggris selanjutnya juga terbuat dari pipa plastik, namun dimaksudkan bukan untuk menghasilkan suara, melainkan untuk mengubah sinyal yang ada.
Alat tersebut disebut Organ Corti dan terdiri dari beberapa baris pipa plastik berongga yang dipasang secara vertikal di antara dua pelat. Deretan pipa bertindak sebagai filter suara alami serupa dengan yang dipasang pada synthesizer dan “gadget” gitar: beberapa frekuensi diserap oleh plastik, yang lain berulang kali dipantulkan dan beresonansi. Hasilnya, suara yang berasal dari ruang sekitarnya diubah secara acak:

Akan menarik untuk meletakkan perangkat seperti itu di depan ampli gitar atau sistem speaker apa pun dan mendengarkan bagaimana suaranya berubah. Sungguh, “... segala sesuatu di sekitar adalah musik. Atau dia bisa menjadi satu dengan bantuan mikrofon” (komposer Amerika John Cage). …Saya sedang berpikir untuk membuat shuikinkutsu di negara saya musim panas ini. Dengan lingga.