დღეს თეატრალური სპექტაკლებისა და ფილმების გათამაშება შედარებით მარტივია. საჭირო ხმაურის უმეტესი ნაწილი ელექტრონული ფორმით არსებობს, გამოტოვებული კი ჩაწერილია და მუშავდება კომპიუტერზე. მაგრამ ნახევარი საუკუნის წინ ბგერების იმიტაციისთვის საოცრად გენიალური მექანიზმები გამოიყენეს.

ტიმ სკორენკო

ეს საოცარი ხმაურის მანქანები გასული წლების განმავლობაში გამოიფინა სხვადასხვა ადგილას, პირველად რამდენიმე წლის წინ პოლიტექნიკურ მუზეუმში. იქ ჩვენ დეტალურად განვიხილეთ ეს გასართობი გამოფენა. ხის ლითონის ხელსაწყოები, რომლებიც საოცრად ბაძავენ სერფინგისა და ქარის, გამვლელი მანქანებისა და მატარებლების ხმებს, ჩლიქების ჩხაკუნს და ხმლების ჩხაკუნებას, ბაყაყის ჭიკჭიკს და ბაყაყის ყივილს, ლიანდაგების ზარს და ფეთქებადი ჭურვები - ყველაფერი. ეს საოცარი მანქანები შეიმუშავა, გააუმჯობესა და აღწერა ვლადიმერ ალექსანდროვიჩ პოპოვმა - მსახიობმა და ხმაურის დიზაინის შემქმნელმა თეატრსა და კინოში, რომელსაც ეძღვნება გამოფენა. ყველაზე საინტერესო გამოფენის ინტერაქტიულობაა: მოწყობილობები არ დგას, როგორც ხშირად ჩვენ ჩვევად გვაქვს, ტყვიაგაუმტარი შუშის სამი ფენის უკან, არამედ მომხმარებლისთვისაა განკუთვნილი. მოდი, მაყურებელო, აჩვენე, რომ ხმის დიზაინერი ხარ, სასტვენი ქარს, ხმაურიანი ჩანჩქერით, ითამაშე მატარებლით - და ეს საინტერესოა, მართლაც საინტერესო.

ჰარმონიუმი. „ტანკის ხმაურის გადმოსაცემად გამოიყენება მუსიკალური ინსტრუმენტის ჰარმონიუმი. შემსრულებელი ერთდროულად აჭერს რამდენიმე ქვედა კლავიშს (შავსაც და თეთრსაც) კლავიატურაზე და ამავდროულად ტუმბოს ჰაერს პედლების დახმარებით“ (ვ.ა. პოპოვი).

ხმაურის ოსტატი

ვლადიმერ პოპოვმა კარიერა მოსკოვის სამხატვრო თეატრის მსახიობად დაიწყო, ჯერ კიდევ რევოლუციამდე, 1908 წელს. თავის მოგონებებში ის წერდა, რომ ბავშვობიდან უყვარდა ხმის იმიტაცია, ცდილობდა გადაეწერა სხვადასხვა ხმაური, ბუნებრივი და ხელოვნური. 1920-იანი წლებიდან იგი საბოლოოდ შევიდა ხმის ინდუსტრიაში, დააპროექტა სხვადასხვა მანქანები სპექტაკლების ხმის დიზაინისთვის. ოცდაათიან წლებში კი მისი მექანიზმები გამოჩნდა ფილმებში. მაგალითად, პოპოვმა თავისი საოცარი მანქანების დახმარებით გაახმოვანა სერგეი ეიზენშტეინის ლეგენდარული ნახატი "ალექსანდრე ნევსკი".

ის ხმაურს ისე ეპყრობოდა, როგორც მუსიკას, წერდა პარტიტურებს პიესებისა და რადიო შოუების ხმის ფონზე - და გამოიგონა, გამოიგონა, გამოიგონა. პოპოვის მიერ შექმნილი ზოგიერთი მანქანა დღემდე შემორჩა, მტვერს აგროვებს სხვადასხვა თეატრის უკანა ოთახებში - ხმის ჩაწერის განვითარებამ მისი გენიალური მექანიზმები, რომლებიც საჭიროებს მართვის გარკვეულ უნარებს, არასაჭირო გახადა. დღეს მატარებლის ხმაურის სიმულაცია ხდება ელექტრონული მეთოდების გამოყენებით, მაგრამ მღვდელმსახურების დროს მთელი ორკესტრი, მკაცრად განსაზღვრული ალგორითმის მიხედვით, მუშაობდა სხვადასხვა მოწყობილობით, რათა შეექმნა მოახლოებული მატარებლის საიმედო იმიტაცია. პოპოვის ხმაურის კომპოზიციებში ზოგჯერ ოცამდე მუსიკოსი მონაწილეობდა.

ტანკის ხმაური. „თუ შემთხვევის ადგილზე ტანკი გამოჩნდება, მაშინ ამ დროს მოქმედებენ ოთხბორბლიანი მოწყობილობები ლითონის ფირფიტებით. მოწყობილობა ამოძრავებს ჯვრის როტაციას ღერძის გარშემო. შედეგი არის ძლიერი ხმა, რომელიც ძალიან ჰგავს დიდი ტანკის ბილიკების ზარს“ (V.A. Popov).

მისი მუშაობის შედეგი იყო წიგნი "სპექტაკლის ხმის დიზაინი", რომელიც გამოიცა 1953 წელს და ამავე დროს მიიღო სტალინის პრემია. აქ შეგვიძლია მოვიყვანოთ მრავალი განსხვავებული ფაქტი დიდი გამომგონებლის ცხოვრებიდან - მაგრამ ჩვენ მივმართავთ ტექნოლოგიას.

ხე და რკინა

ყველაზე მნიშვნელოვანი წერტილი, რომელსაც გამოფენის დამთვალიერებლები ყოველთვის არ აქცევენ ყურადღებას, არის ის ფაქტი, რომ თითოეული ხმაურიანი მანქანა არის მუსიკალური ინსტრუმენტი, რომლის დაკვრაც გჭირდებათ და რომელიც მოითხოვს გარკვეულ აკუსტიკური პირობებს. მაგალითად, სპექტაკლების დროს „ჭექა-ქუხილის მანქანა“ ყოველთვის იყო განთავსებული ზევით, სცენის ზემოთ, ისე, რომ ჭექა-ქუხილის ხმა ისმოდა მთელ აუდიტორიაში, რაც ქმნიდა ყოფნის განცდას. პატარა ოთახში ის არ ტოვებს ასეთ ნათელ შთაბეჭდილებას, მისი ხმა არც ისე ბუნებრივია და ბევრად უფრო ახლოსაა იმასთან, რაც სინამდვილეშია - მექანიზმში ჩაშენებული რკინის ბორბლების ჭექა-ქუხილი. ამასთან, ზოგიერთი ბგერის „არაბუნებრიობა“ აიხსნება იმით, რომ მრავალი მექანიზმი არ არის განკუთვნილი „სოლო“ მუშაობისთვის - მხოლოდ „ანსამბლში“.

სხვა მანქანები, პირიქით, სრულყოფილად ბაძავს ხმას, მიუხედავად ოთახის აკუსტიკური თვისებებისა. მაგალითად, "Roll" (მექანიზმი, რომელიც წარმოქმნის სერფის ხმას), უზარმაზარი და მოუხერხებელი, ისე ზუსტად აკოპირებს ტალღების ზემოქმედებას ნაზ სანაპიროზე, რომ თვალების დახუჭვისას შეგიძლიათ მარტივად წარმოიდგინოთ თავი სადმე ზღვასთან. შუქურთან, ქარიან ამინდში.

საცხენოსნო ტრანსპორტი No4. „მოწყობილობა, რომელიც აწარმოებს სახანძრო მანქანის ხმაურს. მოწყობილობის მუშაობის დასაწყისში სუსტი ხმაურის წარმოქმნის მიზნით შემსრულებელი მოძრაობს საკონტროლო ღილაკს მარცხნივ, რის გამოც ხმაურის ინტენსივობა რბილდება. როდესაც ღერძი მეორე მხარეს გადადის, ხმაური მნიშვნელოვნად იზრდება“ (V.A. Popov).

პოპოვმა ხმები დაყო რამდენიმე კატეგორიად: საბრძოლო, ბუნებრივი, სამრეწველო, საყოფაცხოვრებო, სატრანსპორტო და ა.შ. ზოგიერთი უნივერსალური ტექნიკის გამოყენება შეიძლება სხვადასხვა ხმაურის სიმულაციისთვის. მაგალითად, სხვადასხვა სისქის და ზომის რკინის ფურცლებს, რომლებიც ერთმანეთისგან გარკვეულ მანძილზეა დაკიდებული, შეუძლიათ მოახლოებული ორთქლის ლოკომოტივის ხმაურის, წარმოების მანქანების ზარის და ჭექა-ქუხილის მიბაძვაც კი. პოპოვმა ასევე უწოდა უზარმაზარი წუწუნის ბარაბანი უნივერსალური მოწყობილობა, რომელსაც შეუძლია იმუშაოს სხვადასხვა "ინდუსტრიაში".

მაგრამ ამ მანქანების უმეტესობა საკმაოდ მარტივია. სპეციალიზებული მექანიზმები, რომლებიც შექმნილია ერთი და მხოლოდ ერთი ხმის მიბაძვისთვის, შეიცავს ძალიან საინტერესო საინჟინრო იდეებს. მაგალითად, წყლის წვეთების ვარდნა სიმულირებულია დოლის ბრუნვით, რომლის გვერდი იცვლება სხვადასხვა მანძილზე გაჭიმული თოკებით. როდესაც ისინი ბრუნავენ, ისინი აწევენ ფიქსირებულ ტყავის მათრახებს, რომლებიც ურტყამს შემდეგ თოკებს - და ეს მართლაც წვეთებს ჰგავს. სხვადასხვა სიძლიერის ქარები ასევე სიმულირებულია დრამების გამოყენებით, რომლებიც ერევა ყველა სახის ქსოვილს.

ბარაბნის ტყავი

ალბათ ყველაზე ღირსშესანიშნავი ამბავი, რომელიც დაკავშირებულია პოპოვის მანქანების რეკონსტრუქციასთან, მოხდა დიდი გრუნტის დოლის დამზადების დროს. თითქმის ორი მეტრის დიამეტრის უზარმაზარი მუსიკალური ინსტრუმენტისთვის საჭირო იყო ტყავი - მაგრამ აღმოჩნდა, რომ რუსეთში შეუძლებელი იყო ჩაცმული, მაგრამ არა გარუჯული დრამის კანის შეძენა. მუსიკოსები წავიდნენ ნამდვილ სასაკლაოში, სადაც იყიდეს ორი ახლად გაძარცული ხარი. "ამაში რაღაც სურეალური იყო", - იცინის პიტერი. „თეატრისკენ მანქანით მივდივართ და საბარგულში სისხლიანი ტყავი გვაქვს. თეატრის სახურავზე ვათრევთ, ვხსნით, ვამშრალებთ - ერთი კვირის განმავლობაში სუნი ტრიალებდა მთელ სრეტენკაში...“ მაგრამ დრამი საბოლოოდ დიდი წარმატება იყო.

ვლადიმერ ალექსანდროვიჩმა თითოეულ მოწყობილობას დეტალური ინსტრუქციები მიაწოდა შემსრულებლისთვის. მაგალითად, "ძლიერი ბზარი" მოწყობილობა: "ძლიერი მშრალი ჭექა-ქუხილის გამონადენები ხორციელდება "ძლიერი ბზარი" მოწყობილობის გამოყენებით. აპარატის პლატფორმაზე მდგომი შემსრულებელი, მკერდზე წინ მიყრდნობილი და ორივე ხელი გადაცემათა კოლოფის ზემოდან მოთავსებული, აიღებს მას და აბრუნებს თავისკენ“.

აღსანიშნავია, რომ პოპოვის მიერ გამოყენებული მრავალი მანქანა შეიქმნა მასზე ადრე: ვლადიმერ ალექსანდროვიჩმა მხოლოდ გააუმჯობესა ისინი. კერძოდ, ქარის დასარტყამებს იყენებდნენ თეატრებში ჯერ კიდევ ბატონობის დროს.

მოხდენილი ცხოვრება

ერთ-ერთი პირველი ფილმი, რომელიც მთლიანად პოპოვის მექანიზმების გამოყენებით იქნა შესრულებული, იყო კომედია "გრეციული ცხოვრება", რეჟისორი ბორის იურცევი. გარდა მსახიობების ხმებისა, ამ ფილმში, რომელიც გამოვიდა 1932 წელს, არც ერთი ხმა არ არის ჩაწერილი ცხოვრებიდან - ყველაფერი სიმულირებულია. აღსანიშნავია, რომ იურცევის მიერ გადაღებული ექვსი სრულმეტრაჟიანი ფილმიდან ეს ერთადერთია, რომელიც შემორჩა. რეჟისორი, რომელიც 1935 წელს სამარცხვინოდ ჩავარდა, გადაასახლეს კოლიმაში; მისი ფილმები, გარდა La Fine Life-ისა, დაიკარგა.

ახალი ინკარნაცია

ხმის ბიბლიოთეკების გაჩენის შემდეგ პოპოვის მანქანები თითქმის დავიწყებას მიეცა. ისინი წარსულს ჩაბარდნენ არქაიზმების კატეგორიაში. მაგრამ იყვნენ ადამიანები, რომლებიც დაინტერესებულნი იყვნენ წარსულის ტექნოლოგიით არა მხოლოდ "ფერფლიდან ამოსული", არამედ კვლავ მოთხოვნადი გახდა.

მუსიკალური ხელოვნების პროექტის შექმნის იდეა (იმ დროს ჯერ კიდევ არ იყო ფორმალიზებული, როგორც ინტერაქტიული გამოფენა) დიდი ხანია ტრიალებდა მოსკოველი მუსიკოსისა და ვირტუოზი პიანისტის პიტერ აიდუს გონებაში - და ახლა მან საბოლოოდ იპოვა თავისი მატერიალური განსახიერება.

მოწყობილობა "ბაყაყი". "Frog" მოწყობილობის ინსტრუქციები ბევრად უფრო რთულია, ვიდრე მსგავსი ინსტრუქციები სხვა მოწყობილობებისთვის. ხრინწიანი ხმის შემსრულებელს კარგად უნდა ფლობდეს ინსტრუმენტი, რათა საბოლოო ხმის იმიტაცია სრულიად ბუნებრივი ყოფილიყო.

პროექტზე მომუშავე გუნდი ნაწილობრივ დაფუძნებულია დრამატული ხელოვნების სკოლაში. თავად პიტერ აიდუ არის მთავარი რეჟისორის ასისტენტი მუსიკალური ნაწილისთვის, ექსპონატების წარმოების კოორდინატორი ალექსანდრე ნაზაროვი არის თეატრალური სემინარების ხელმძღვანელი და ა.შ. გამოფენა, მაგრამ მზად იყვნენ დასახმარებლად და დროის გასატარებლად უცნაურ კულტურულ პროექტზე - და ეს ყველაფერი ამაო არ იყო.

პიტერ აიდუს გამოფენის ერთ-ერთ ოთახში ვესაუბრეთ ექსპონატებიდან დამთვალიერებლების მიერ წარმოქმნილ საშინელ ხმაურსა და მღელვარებაში. ”ამ გამოფენას ბევრი ფენა აქვს,” - თქვა მან. - გარკვეული ისტორიული ფენა, რადგან ჩვენ გამოვიტანეთ ძალიან ნიჭიერი ადამიანის, ვლადიმერ პოპოვის ისტორია; ინტერაქტიული ფენა, რადგან ადამიანებს სიამოვნებთ ის, რაც ხდება; მუსიკალური ფენა, რადგან გამოფენის დამთავრების შემდეგ ვგეგმავთ მისი ექსპონატების გამოყენებას ჩვენს სპექტაკლებში და არა იმდენად პარტირებისთვის, არამედ როგორც დამოუკიდებელი ხელოვნების ობიექტები. სანამ პეტრე ლაპარაკობდა, მის უკან ტელევიზორი უკრავდა. ეკრანზე არის სცენა, სადაც თორმეტი ადამიანი ჰარმონიულად უკრავს კომპოზიციას "მატარებლის ხმაური" (ეს არის ფრაგმენტი პიესის "უტოპიის რეკონსტრუქცია").

"როლი". „შემსრულებელი ააქტიურებს მოწყობილობას რეზონატორის (მოწყობილობის კორპუსის) ზემოთ და ქვევით რიტმული რხევით. ტალღების მშვიდი რღვევა მიიღწევა რეზონატორის შიგთავსის ერთი ბოლოდან მეორეზე ნელა (არა მთლიანად) ჩამოსხმით. მას შემდეგ, რაც შეწყვიტეთ შინაარსის ერთი მიმართულებით ჩამოსხმა, სწრაფად გადაიტანეთ რეზონატორი ჰორიზონტალურ მდგომარეობაში და დაუყოვნებლივ გადაიტანეთ იგი მეორე მხარეს. ტალღების ძლიერი მოზღვავება მიიღწევა რეზონატორის მთელი შიგთავსის ნელ-ნელა ბოლომდე ჩამოსხმით“ (ვ.ა. პოპოვი).

მანქანები დამზადდა პოპოვის მიერ დატოვებული ნახატებისა და აღწერების მიხედვით - მოსკოვის სამხატვრო თეატრის კოლექციაში დაცული ზოგიერთი მანქანის ორიგინალი ნამუშევრის დასრულების შემდეგ ნახეს გამოფენის შემქმნელებმა. ერთ-ერთი მთავარი პრობლემა იყო ის, რომ ნაწილები და მასალები, რომლებიც ადვილად მოიპოვებოდა 1930-იან წლებში, დღეს არსად გამოიყენება და არ არის ხელმისაწვდომი გასაყიდად. მაგალითად, თითქმის შეუძლებელია სპილენძის ფურცლის პოვნა 3 მმ სისქით და 1000x1000 მმ ზომებით, რადგან მიმდინარე GOST გულისხმობს სპილენძის ჭრას მხოლოდ 600x1500. პრობლემები წარმოიშვა თუნდაც პლაივუდთან დაკავშირებით: საჭირო 2,5 მმ-იანი პლაივუდი, თანამედროვე სტანდარტებით, ეკუთვნის მოდელის თვითმფრინავებს და საკმაოდ იშვიათია, თუ ფინეთიდან არ არის შეკვეთილი.

ავტომობილი. „მანქანის ხმაურს ორი შემსრულებელი აწარმოებს. ერთი ატრიალებს ბორბლის სახელურს, მეორე კი აჭერს ამწევ დაფის ბერკეტს და ხსნის ხუფებს“ (ვ.ა. პოპოვი). აღსანიშნავია, რომ ბერკეტებისა და გადასაფარებლების დახმარებით შესაძლებელი გახდა მანქანის ხმის საგრძნობლად ცვალებადობა.

იყო კიდევ ერთი სირთულე. თავად პოპოვმა არაერთხელ აღნიშნა: ნებისმიერი ხმის მიბაძვის მიზნით, თქვენ უნდა წარმოიდგინოთ აბსოლუტურად ზუსტად რისი მიღწევა გსურთ. მაგრამ, მაგალითად, არც ერთ ჩვენს თანამედროვეს არ გაუგია სემაფორის გადართვის ხმა 1930-იანი წლებიდან პირდაპირ ეთერში - როგორ შეგიძლიათ დარწმუნდეთ, რომ შესაბამისი მოწყობილობა სწორად არის დამზადებული? არავითარ შემთხვევაში - შეგიძლიათ მხოლოდ ინტუიციასა და ძველ ფილმებს დაეყრდნოთ.

მაგრამ ზოგადად, შემქმნელების ინტუიცია არ გაუცრუვდა - მათ წარმატებას მიაღწიეს. მიუხედავად იმისა, რომ ხმაურის აპარატები თავდაპირველად განკუთვნილი იყო მათთვის, ვინც იცოდა მათი მართვა და არა გასართობად, ისინი ძალიან კარგია, როგორც ინტერაქტიული მუზეუმის ექსპონატები. შემდეგი მექანიზმის სახელურის მოტრიალებით, კედელზე გადაცემული მდუმარე ფილმის ყურებით, თავს დიდ ხმის ინჟინერად გრძნობთ. და გრძნობთ, როგორ იბადება თქვენს ხელში არა ხმაური, არამედ მუსიკა.

2016 წლის 18 თებერვალი

საშინაო გართობის სამყარო საკმაოდ მრავალფეროვანია და შეიძლება მოიცავდეს: ფილმების ყურებას კარგი სახლის კინოთეატრის სისტემაზე; საინტერესო და ამაღელვებელი გეიმპლეი ან მუსიკის მოსმენა. როგორც წესი, ამ სფეროში ყველა თავისას პოულობს, ან ყველაფერს ერთბაშად აერთიანებს. მაგრამ როგორიც არ უნდა იყოს ადამიანის მიზნები დასასვენებლად ორგანიზებისთვის და რა უკიდურესობამდეც არ უნდა მივიდეს, ყველა ეს ბმული მყარად არის დაკავშირებული ერთი მარტივი და გასაგები სიტყვით - "ხმა". მართლაც, ყველა ზემოაღნიშნულ შემთხვევაში, ჩვენ ხელით ხმით მივიძღვებით. მაგრამ ეს კითხვა არც ისე მარტივი და ტრივიალურია, განსაკუთრებით იმ შემთხვევებში, როდესაც არსებობს ოთახში ან სხვა პირობებში მაღალი ხარისხის ხმის მიღწევის სურვილი. ამისათვის ყოველთვის არ არის საჭირო ძვირადღირებული hi-fi ან hi-end კომპონენტების ყიდვა (თუმცა ეს ძალიან სასარგებლო იქნება), მაგრამ საკმარისია ფიზიკური თეორიის კარგი ცოდნა, რაც შეიძლება აღმოფხვრას ყველასთვის წარმოქმნილი პრობლემების უმეტესი ნაწილი. რომელიც მიზნად ისახავს მაღალი ხარისხის ხმოვანი მოქმედების მოპოვებას.

შემდეგი, ხმის და აკუსტიკა თეორია განიხილება ფიზიკის თვალსაზრისით. ამ შემთხვევაში, მე შევეცდები ეს მაქსიმალურად ხელმისაწვდომი გავხადო ნებისმიერი ადამიანის გასაგებად, რომელიც, შესაძლოა, შორს არის ფიზიკური კანონების ან ფორმულების ცოდნისაგან, მაგრამ მიუხედავად ამისა, ვნებიანად ოცნებობს სრულყოფილი აკუსტიკური სისტემის შექმნის ოცნების რეალიზებაზე. არ ვფიქრობ, რომ ამ სფეროში კარგი შედეგების მისაღწევად სახლში (ან მანქანაში, მაგალითად), თქვენ უნდა იცოდეთ ეს თეორიები საფუძვლიანად, მაგრამ საფუძვლების გაგება საშუალებას მოგცემთ თავიდან აიცილოთ ბევრი სულელური და აბსურდული შეცდომა. და ასევე საშუალებას მოგცემთ მიაღწიოთ მაქსიმალურ ხმის ეფექტს სისტემიდან ნებისმიერი დონისგან.

ხმის ზოგადი თეორია და მუსიკალური ტერმინოლოგია

Რა არის ეს ხმა? ეს არის შეგრძნება, რომელსაც სმენის ორგანო აღიქვამს "ყური"(თვითონ ფენომენი არსებობს პროცესში „ყურის“ მონაწილეობის გარეშე, მაგრამ ამის გაგება უფრო ადვილია), რაც ხდება მაშინ, როდესაც ყურის გარსი აგზნებულია ხმის ტალღით. ყური ამ შემთხვევაში მოქმედებს როგორც სხვადასხვა სიხშირის ხმის ტალღების „მიმღები“.
Ბგერითი ტალღაეს არსებითად არის სხვადასხვა სიხშირის საშუალო (ყველაზე ხშირად ჰაერის საშუალო ნორმალურ პირობებში) შეკუმშვისა და გამონადენის თანმიმდევრული სერია. ხმის ტალღების ბუნება რხევადია, გამოწვეული და წარმოიქმნება ნებისმიერი სხეულის ვიბრაციით. კლასიკური ხმის ტალღის გაჩენა და გავრცელება შესაძლებელია სამ ელასტიურ გარემოში: აირისებრი, თხევადი და მყარი. როდესაც ხმის ტალღა ხდება ერთ-ერთ ამ ტიპის სივრცეში, გარკვეული ცვლილებები აუცილებლად ხდება თავად გარემოში, მაგალითად, ჰაერის სიმკვრივის ან წნევის ცვლილება, ჰაერის მასის ნაწილაკების მოძრაობა და ა.შ.

ვინაიდან ხმის ტალღას აქვს რხევითი ბუნება, მას აქვს ისეთი მახასიათებელი, როგორიცაა სიხშირე. სიხშირეიზომება ჰერცში (გერმანელი ფიზიკოსის ჰაინრიხ რუდოლფ ჰერცის პატივსაცემად) და აღნიშნავს რხევების რაოდენობას დროის მანძილზე, რომელიც უდრის ერთ წამს. იმათ. მაგალითად, 20 ჰც სიხშირე მიუთითებს 20 რხევის ციკლზე ერთ წამში. მისი სიმაღლის სუბიექტური კონცეფცია ასევე დამოკიდებულია ხმის სიხშირეზე. რაც უფრო მეტი ხმის ვიბრაცია ხდება წამში, მით უფრო "მაღალი" ჩნდება ხმა. ხმის ტალღას ასევე აქვს კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი მახასიათებელი, რომელსაც აქვს სახელი - ტალღის სიგრძე. ტალღის სიგრძეჩვეულებრივია განიხილოს მანძილი, რომელსაც გარკვეული სიხშირის ხმა გადის ერთი წამის ტოლ პერიოდში. მაგალითად, ყველაზე დაბალი ხმის ტალღის სიგრძე ადამიანის გასაგონ დიაპაზონში 20 ჰც-ზე არის 16,5 მეტრი, ხოლო უმაღლესი ხმის ტალღის სიგრძე 20000 ჰც-ზე არის 1,7 სანტიმეტრი.

ადამიანის ყური შექმნილია ისე, რომ მას შეუძლია ტალღების აღქმა მხოლოდ შეზღუდულ დიაპაზონში, დაახლოებით 20 Hz - 20,000 Hz (კონკრეტული ადამიანის მახასიათებლებიდან გამომდინარე, ზოგს შეუძლია ოდნავ მეტის მოსმენა, ზოგს ნაკლები) . ამრიგად, ეს არ ნიშნავს, რომ ამ სიხშირეებზე ქვემოთ ან ზემოთ ხმები არ არსებობს, ისინი უბრალოდ არ აღიქმება ადამიანის ყურით, სცილდება სმენის დიაპაზონს. ხმოვანი დიაპაზონის ზემოთ ეწოდება ულტრაბგერა, ხმა აუდიო დიაპაზონის ქვემოთ ეწოდება ინფრაბგერითი. ზოგიერთ ცხოველს შეუძლია ულტრა და ინფრა ბგერების აღქმა, ზოგიც კი იყენებს ამ დიაპაზონს სივრცეში ორიენტირებისთვის (ღამურები, დელფინები). თუ ხმა გადის გარემოში, რომელიც არ არის უშუალო კონტაქტში ადამიანის სმენის ორგანოსთან, მაშინ ასეთი ხმა შეიძლება არ ისმოდეს ან შემდგომში მნიშვნელოვნად დასუსტდეს.

ხმის მუსიკალურ ტერმინოლოგიაში არის ისეთი მნიშვნელოვანი აღნიშვნები, როგორიცაა ოქტავა, ბგერის ტონი და ოვერტონი. ოქტავანიშნავს ინტერვალს, რომელშიც სიხშირის თანაფარდობა ბგერებს შორის არის 1-დან 2-მდე. ოქტავა ჩვეულებრივ ძალიან გამოირჩევა ყურით, ხოლო ბგერები ამ ინტერვალში შეიძლება ძალიან ჰგვანან ერთმანეთს. ოქტავას ასევე შეიძლება ეწოდოს ბგერა, რომელიც ორჯერ ვიბრირებს სხვა ბგერას დროის იმავე მონაკვეთში. მაგალითად, 800 ჰც სიხშირე სხვა არაფერია, თუ არა უფრო მაღალი ოქტავა 400 ჰც, ხოლო 400 ჰც სიხშირე თავის მხრივ არის ხმის შემდეგი ოქტავა 200 ჰც სიხშირით. ოქტავა, თავის მხრივ, შედგება ტონებისა და ოვერტონებისგან. ცვლადი ვიბრაციები იმავე სიხშირის ჰარმონიულ ხმის ტალღაში ადამიანის ყურის მიერ აღიქმება როგორც მუსიკალური ტონი. მაღალი სიხშირის ვიბრაცია შეიძლება განიმარტოს, როგორც მაღალი სიმაღლის ხმები, ხოლო დაბალი სიხშირის ვიბრაციები შეიძლება განიმარტოს, როგორც დაბალი ხმები. ადამიანის ყურს შეუძლია მკაფიოდ განასხვავოს ბგერები ერთი ტონის სხვაობით (4000 ჰც-მდე დიაპაზონში). ამის მიუხედავად, მუსიკა იყენებს ტონების უკიდურესად მცირე რაოდენობას. ეს აიხსნება ჰარმონიული თანხმოვნების პრინციპის გათვალისწინებით, ყველაფერი ეფუძნება ოქტავების პრინციპს.

განვიხილოთ მუსიკალური ტონების თეორია გარკვეული გზით გაჭიმული სიმის მაგალითით. ასეთი სტრიქონი, დაძაბულობის ძალის მიხედვით, იქნება "მორგებული" ერთ კონკრეტულ სიხშირეზე. როდესაც ეს სტრიქონი ექვემდებარება რაღაცას ერთი კონკრეტული ძალით, რაც იწვევს მის ვიბრაციას, ბგერის ერთი კონკრეტული ტონალობა მუდმივად შეინიშნება და ჩვენ მოვისმენთ სასურველ რეგულირების სიხშირეს. ამ ხმას ფუნდამენტურ ტონს უწოდებენ. პირველი ოქტავის ნოტის "A" სიხშირე ოფიციალურად მიღებულია მუსიკალურ სფეროში ფუნდამენტურ ტონად, ტოლია 440 ჰც. თუმცა, მუსიკალური ინსტრუმენტების უმეტესობა არასოდეს იმეორებს მხოლოდ წმინდა ფუნდამენტურ ტონებს; მათ აუცილებლად თან ახლავს ოვერტონები ე.წ. ოვერტონები. აქ მიზანშეწონილია გავიხსენოთ მუსიკალური აკუსტიკის მნიშვნელოვანი განმარტება, ხმის ტემბრის ცნება. ტემბრი- ეს არის მუსიკალური ბგერების თავისებურება, რომელიც აძლევს მუსიკალურ ინსტრუმენტებს და ხმებს ბგერის უნიკალურ, ცნობად სპეციფიკურობას, თუნდაც ერთი და იგივე სიმაღლის და მოცულობის ბგერების შედარებისას. თითოეული მუსიკალური ინსტრუმენტის ტემბრი დამოკიდებულია ბგერის ენერგიის განაწილებაზე ტონებს შორის ხმის გაჩენის მომენტში.

ოვერტონები ქმნიან ფუნდამენტური ბგერის სპეციფიკურ შეღებვას, რომლითაც ჩვენ შეგვიძლია ადვილად ამოვიცნოთ და ამოვიცნოთ კონკრეტული ინსტრუმენტი, ასევე მკაფიოდ განვასხვავოთ მისი ბგერა სხვა ინსტრუმენტისგან. არსებობს ორი სახის ოვერტონები: ჰარმონიული და არაჰარმონიული. ჰარმონიული ტონებიგანსაზღვრებით არის ფუნდამენტური სიხშირის ჯერადები. პირიქით, თუ ოვერტონები არ არის მრავლობითი და შესამჩნევად გადახრის მნიშვნელობებს, მაშინ ისინი ე.წ. არაჰარმონიული. მუსიკაში, მრავალჯერადი ტონით მუშაობა პრაქტიკულად გამორიცხულია, ამიტომ ტერმინი დაყვანილია ცნებამდე "ოვერტონი", რაც ნიშნავს ჰარმონიას. ზოგიერთი ინსტრუმენტისთვის, როგორიცაა ფორტეპიანო, ფუნდამენტურ ტონს ფორმირების დროც კი არ აქვს; დროის მოკლე პერიოდში, ოვერტონების ხმოვანი ენერგია იზრდება და შემდეგ ისევე სწრაფად მცირდება. ბევრი ინსტრუმენტი ქმნის იმას, რასაც "გარდამავალი ტონის" ეფექტს უწოდებენ, სადაც გარკვეული ტონალობების ენერგია ყველაზე მაღალია დროის გარკვეულ მომენტში, როგორც წესი, დასაწყისში, მაგრამ შემდეგ მკვეთრად იცვლება და გადადის სხვა ტონალობებზე. თითოეული ინსტრუმენტის სიხშირის დიაპაზონი შეიძლება განიხილებოდეს ცალ-ცალკე და ჩვეულებრივ შემოიფარგლება იმ ფუნდამენტური სიხშირეებით, რომელთა წარმოებაც ამ კონკრეტულ ინსტრუმენტს შეუძლია.

ხმის თეორიაში ასევე არსებობს ისეთი კონცეფცია, როგორიცაა NOISE. ხმაური- ეს არის ნებისმიერი ბგერა, რომელიც იქმნება წყაროების ერთობლიობით, რომლებიც არ შეესაბამება ერთმანეთს. ყველასთვის ცნობილია ხის ფოთლების ქარის რხევის ხმა და ა.შ.

რა განსაზღვრავს ხმის მოცულობას?ცხადია, ასეთი ფენომენი პირდაპირ დამოკიდებულია ხმის ტალღის მიერ გადაცემული ენერგიის რაოდენობაზე. ხმაურის რაოდენობრივი მაჩვენებლების დასადგენად არსებობს კონცეფცია - ხმის ინტენსივობა. ხმის ინტენსივობაგანისაზღვრება, როგორც ენერგიის ნაკადი, რომელიც გადის სივრცის გარკვეულ არეალში (მაგალითად, სმ 2) დროის ერთეულზე (მაგალითად, წამში). ნორმალური საუბრის დროს, ინტენსივობა არის დაახლოებით 9 ან 10 W/cm2. ადამიანის ყურს შეუძლია ბგერების აღქმა მგრძნობელობის საკმაოდ ფართო დიაპაზონში, ხოლო სიხშირეების მგრძნობელობა არაერთგვაროვანია ხმის სპექტრში. ამ გზით, სიხშირის დიაპაზონი 1000 Hz - 4000 Hz, რომელიც ყველაზე ფართოდ მოიცავს ადამიანის მეტყველებას, საუკეთესოდ აღიქმება.

იმის გამო, რომ ბგერები ძალიან განსხვავდება ინტენსივობით, უფრო მოსახერხებელია ვიფიქროთ მას, როგორც ლოგარითმულ სიდიდეს და გავზომოთ იგი დეციბელებში (შოტლანდიელი მეცნიერის ალექსანდრე გრეჰემ ბელის შემდეგ). ადამიანის ყურის სმენის მგრძნობელობის ქვედა ბარიერი არის 0 dB, ზედა არის 120 dB, რომელსაც ასევე უწოდებენ "ტკივილის ზღურბლს". მგრძნობელობის ზედა ზღვარს ასევე აღიქვამს ადამიანის ყური არა ერთნაირად, არამედ დამოკიდებულია კონკრეტულ სიხშირეზე. დაბალი სიხშირის ბგერებს უნდა ჰქონდეს გაცილებით დიდი ინტენსივობა, ვიდრე მაღალი სიხშირის ბგერები, რათა გამოიწვიოს ტკივილის ბარიერი. მაგალითად, ტკივილის ბარიერი დაბალ სიხშირეზე 31,5 ჰც ხდება ხმის ინტენსივობის დონეზე 135 დბ, როდესაც 2000 ჰც სიხშირეზე ტკივილის შეგრძნება გამოჩნდება 112 დბ. ასევე არსებობს ხმის წნევის ცნება, რომელიც რეალურად აფართოებს ჰაერში ბგერის ტალღის გავრცელების ჩვეულებრივ ახსნას. ხმის წნევა- ეს არის ცვალებადი ჭარბი წნევა, რომელიც წარმოიქმნება ელასტიურ გარემოში მასში ბგერის ტალღის გავლის შედეგად.

ხმის ტალღური ბუნება

ხმის ტალღების წარმოქმნის სისტემის უკეთ გასაგებად, წარმოიდგინეთ კლასიკური დინამიკი, რომელიც მდებარეობს ჰაერით სავსე მილში. თუ დინამიკი მკვეთრ მოძრაობას აკეთებს წინ, დიფუზორის უშუალო სიახლოვეს ჰაერი მომენტალურად შეკუმშულია. შემდეგ ჰაერი გაფართოვდება, რითაც უბიძგებს შეკუმშულ ჰაერს მილის გასწვრივ.
ტალღის ეს მოძრაობა შემდგომში გახდება ბგერა, როდესაც ის მიაღწევს სმენის ორგანოს და "ააღელვებს" ყურის ბარძაყს. როდესაც აირში ხმის ტალღა წარმოიქმნება, ჭარბი წნევა და ჭარბი სიმკვრივე იქმნება და ნაწილაკები მოძრაობენ მუდმივი სიჩქარით. ხმის ტალღების შესახებ მნიშვნელოვანია გვახსოვდეს ის ფაქტი, რომ ნივთიერება არ მოძრაობს ხმის ტალღასთან ერთად, მაგრამ ხდება მხოლოდ ჰაერის მასების დროებითი დარღვევა.

თუ წარმოვიდგენთ ზამბარზე თავისუფალ სივრცეში დაკიდებულ დგუშს და აკეთებს განმეორებით მოძრაობებს „წინ და უკან“, მაშინ ასეთ რხევებს ეწოდება ჰარმონიული ან სინუსოიდური (თუ ტალღას გრაფიკად წარმოვიდგენთ, მაშინ ამ შემთხვევაში მივიღებთ სუფთა სინუსოიდი განმეორებითი დაცემით და აწევით). თუ წარმოვიდგენთ დინამიკს მილში (როგორც ზემოთ აღწერილი მაგალითში) ასრულებს ჰარმონიულ რხევებს, მაშინ დინამიკის „წინ“ გადაადგილების მომენტში მიიღება ჰაერის შეკუმშვის ცნობილი ეფექტი, ხოლო როდესაც დინამიკი მოძრაობს „უკან“ იშვიათობის საპირისპირო ეფექტი ხდება. ამ შემთხვევაში, ალტერნატიული შეკუმშვისა და იშვიათობის ტალღა გავრცელდება მილის მეშვეობით. მილის გასწვრივ მანძილი მიმდებარე მაქსიმუმებს ან მინიმებს (ფაზებს) შორის იქნება გამოძახებული ტალღის სიგრძე. თუ ნაწილაკები ტალღის გავრცელების მიმართულების პარალელურად ირხევა, მაშინ ტალღა ე.წ. გრძივი. თუ ისინი მერყეობენ გავრცელების მიმართულების პერპენდიკულურად, მაშინ ტალღა ეწოდება განივი. როგორც წესი, აირებსა და სითხეებში ხმის ტალღები გრძივია, მაგრამ მყარ სხეულებში შეიძლება მოხდეს ორივე ტიპის ტალღები. განივი ტალღები მყარ სხეულებში წარმოიქმნება ფორმის ცვლილების წინააღმდეგობის გამო. ამ ორი ტიპის ტალღებს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ განივი ტალღას აქვს პოლარიზაციის თვისება (რხევები ხდება გარკვეულ სიბრტყეში), ხოლო გრძივი ტალღა არა.

ხმის სიჩქარე

ხმის სიჩქარე პირდაპირ დამოკიდებულია იმ საშუალების მახასიათებლებზე, რომელშიც ის ვრცელდება. იგი განისაზღვრება (დამოკიდებულია) საშუალების ორი თვისებით: მასალის ელასტიურობით და სიმკვრივით. მყარ სხეულებში ხმის სიჩქარე პირდაპირ დამოკიდებულია მასალის ტიპზე და მის თვისებებზე. სიჩქარე აირისებრ გარემოში დამოკიდებულია მხოლოდ ერთ ტიპის დეფორმაციაზე: შეკუმშვა-იშვიათობა. ხმის ტალღაში წნევის ცვლილება ხდება მიმდებარე ნაწილაკებთან სითბოს გაცვლის გარეშე და ეწოდება ადიაბატური.
აირში ხმის სიჩქარე ძირითადად დამოკიდებულია ტემპერატურაზე - ტემპერატურის მატებასთან ერთად ის იზრდება და ტემპერატურის კლებასთან ერთად მცირდება. ასევე, აიროვან გარემოში ხმის სიჩქარე დამოკიდებულია თავად გაზის მოლეკულების ზომაზე და მასაზე - რაც უფრო მცირეა ნაწილაკების მასა და ზომა, მით უფრო დიდია ტალღის „გამტარობა“ და, შესაბამისად, უფრო დიდი სიჩქარე.

თხევად და მყარ გარემოში გავრცელების პრინციპი და ხმის სიჩქარე ჰგავს ჰაერში ტალღის გავრცელებას: შეკუმშვა-გამონადენით. მაგრამ ამ გარემოში, ტემპერატურაზე იგივე დამოკიდებულების გარდა, საკმაოდ მნიშვნელოვანია გარემოს სიმკვრივე და მისი შემადგენლობა/სტრუქტურა. რაც უფრო დაბალია ნივთიერების სიმკვრივე, მით უფრო მაღალია ხმის სიჩქარე და პირიქით. გარემოს შემადგენლობაზე დამოკიდებულება უფრო რთულია და განისაზღვრება თითოეულ კონკრეტულ შემთხვევაში, მოლეკულების/ატომების მდებარეობისა და ურთიერთქმედების გათვალისწინებით.

ხმის სიჩქარე ჰაერში t, °C 20: 343 მ/წმ
ხმის სიჩქარე გამოხდილ წყალში t, °C 20: 1481 მ/წმ
ხმის სიჩქარე ფოლადში t, °C 20: 5000 მ/წმ

მდგარი ტალღები და ჩარევა

როდესაც დინამიკი ქმნის ხმოვან ტალღებს შეზღუდულ სივრცეში, ტალღების ეფექტი, რომელიც ასახულია საზღვრებიდან, გარდაუვალია. შედეგად, ეს ყველაზე ხშირად ხდება ჩარევის ეფექტი- როდესაც ორი ან მეტი ხმის ტალღა გადაფარავს ერთმანეთს. ჩარევის ფენომენის განსაკუთრებული შემთხვევებია: 1) ცემის ტალღების ან 2) მდგარი ტალღების წარმოქმნა. ტალღა სცემს- ეს ის შემთხვევაა, როდესაც ხდება მსგავსი სიხშირის და ამპლიტუდის ტალღების დამატება. დარტყმების წარმოქმნის სურათი: როდესაც მსგავსი სიხშირის ორი ტალღა გადაფარავს ერთმანეთს. დროის გარკვეულ მომენტში, ასეთი გადახურვისას, ამპლიტუდის მწვერვალები შეიძლება ემთხვეოდეს „ფაზაში“, და კლება შეიძლება ასევე ემთხვეოდეს „ანტიფაზაში“. ასე ხასიათდება ხმის დარტყმა. მნიშვნელოვანია გვახსოვდეს, რომ მდგარი ტალღებისგან განსხვავებით, მწვერვალების ფაზური დამთხვევა არ ხდება მუდმივად, არამედ გარკვეული დროის ინტერვალებით. ყურისთვის, დარტყმის ეს ნიმუში საკმაოდ მკაფიოდ გამოირჩევა და ისმის, როგორც მოცულობის პერიოდული ზრდა და შემცირება, შესაბამისად. მექანიზმი, რომლითაც ეს ეფექტი ხდება ძალიან მარტივია: როდესაც მწვერვალები ემთხვევა, მოცულობა იზრდება, ხოლო როდესაც ხეობები ემთხვევა, მოცულობა მცირდება.

მდგარი ტალღებიწარმოიქმნება ერთი და იგივე ამპლიტუდის, ფაზის და სიხშირის ორი ტალღის სუპერპოზიციის შემთხვევაში, როდესაც ასეთი ტალღების „შეხვედრისას“ ერთი მოძრაობს წინ, მეორე კი საპირისპირო მიმართულებით. სივრცის არეში (სადაც ჩამოყალიბდა მდგარი ტალღა), ჩნდება ორი სიხშირის ამპლიტუდის სუპერპოზიციის სურათი, მონაცვლეობითი მაქსიმუმებით (ე.წ. ანტინოდები) და მინიმალური (ე.წ. კვანძებით). როდესაც ეს ფენომენი ხდება, არეკვლის ადგილზე ტალღის სიხშირე, ფაზა და შესუსტების კოეფიციენტი ძალზე მნიშვნელოვანია. მოგზაური ტალღებისგან განსხვავებით, მდგრად ტალღაში ენერგიის გადაცემა არ ხდება იმის გამო, რომ წინა და უკანა ტალღები, რომლებიც ქმნიან ამ ტალღას, გადასცემენ ენერგიას თანაბარი რაოდენობით როგორც წინ, ასევე საპირისპირო მიმართულებით. იმისათვის, რომ ნათლად გავიგოთ მდგარი ტალღის წარმოშობა, წარმოვიდგინოთ მაგალითი სახლის აკუსტიკიდან. ვთქვათ, გვაქვს იატაკზე დამდგარ დინამიკების სისტემები გარკვეულ შეზღუდულ სივრცეში (ოთახში). ბევრი ბასით რაღაცას რომ დაუკრავენ, შევეცადოთ შევცვალოთ მსმენელის მდებარეობა ოთახში. ამრიგად, მსმენელი, რომელიც აღმოჩნდება მდგარი ტალღის მინიმალური (გამოკლების) ზონაში, იგრძნობს ეფექტს, რომ ბასი ძალიან ცოტაა, ხოლო თუ მსმენელი აღმოჩნდება სიხშირეების მაქსიმალური (დამატების) ზონაში, მაშინ პირიქით. მიღებულია ბასის რეგიონის მნიშვნელოვანი ზრდის ეფექტი. ამ შემთხვევაში ეფექტი შეინიშნება საბაზისო სიხშირის ყველა ოქტავაში. მაგალითად, თუ საბაზისო სიხშირე არის 440 ჰც, მაშინ "შემატების" ან "გამოკლების" ფენომენი ასევე შეინიშნება 880 ჰც, 1760 ჰც, 3520 ჰც და ა.შ.

რეზონანსული ფენომენი

მყარი სხეულების უმეტესობას აქვს ბუნებრივი რეზონანსული სიხშირე. საკმაოდ მარტივია ამ ეფექტის გაგება ჩვეულებრივი მილის მაგალითის გამოყენებით, რომელიც ღიაა მხოლოდ ერთ ბოლოზე. წარმოვიდგინოთ სიტუაცია, როდესაც დინამიკი უკავშირდება მილის მეორე ბოლოს, რომელსაც შეუძლია დაუკრას ერთი მუდმივი სიხშირე, რომელიც ასევე შეიძლება შეიცვალოს მოგვიანებით. ასე რომ, მილს აქვს საკუთარი რეზონანსული სიხშირე, მარტივი სიტყვებით - ეს არის სიხშირე, რომლითაც მილი "რეზონანსებს" ან გამოსცემს საკუთარ ხმას. თუ დინამიკის სიხშირე (კორექტირების შედეგად) ემთხვევა მილის რეზონანსულ სიხშირეს, მაშინ მოხდება ხმის რამდენჯერმე გაზრდის ეფექტი. ეს ხდება იმის გამო, რომ დინამიკი აღაგზნებს მილში ჰაერის სვეტის ვიბრაციას მნიშვნელოვანი ამპლიტუდით, სანამ არ მოიძებნება იგივე „რეზონანსული სიხშირე“ და არ მოხდება დამატების ეფექტი. შედეგად მიღებული ფენომენი შეიძლება შემდეგნაირად აიხსნას: ამ მაგალითში მილი "ეხმარება" სპიკერს რეზონანსით კონკრეტულ სიხშირეზე, მათი ძალისხმევა ემატება და "შედეგს" აძლევს ხმამაღალ ეფექტს. მუსიკალური ინსტრუმენტების მაგალითის გამოყენებით, ეს ფენომენი ადვილად ჩანს, რადგან ინსტრუმენტების უმეტესობის დიზაინი შეიცავს ელემენტებს, რომლებსაც რეზონატორები ეწოდება. ძნელი მისახვედრი არ არის, რა ემსახურება გარკვეული სიხშირის ან მუსიკალური ტონის გაძლიერებას. მაგალითად: გიტარის კორპუსი რეზონატორით ხვრელის სახით, რომელიც ჯდება მოცულობასთან; ფლეიტის მილის (და ზოგადად ყველა მილის) დიზაინი; დრამის სხეულის ცილინდრული ფორმა, რომელიც თავისთავად არის გარკვეული სიხშირის რეზონატორი.

ხმის სიხშირის სპექტრი და სიხშირის პასუხი

ვინაიდან პრაქტიკაში პრაქტიკულად არ არსებობს იგივე სიხშირის ტალღები, საჭირო ხდება ხმოვანი დიაპაზონის მთელი ბგერის სპექტრის დაშლა ოვერტონებად ან ჰარმონიებად. ამ მიზნებისათვის არსებობს გრაფიკები, რომლებიც ასახავს ხმის ვიბრაციის ფარდობითი ენერგიის დამოკიდებულებას სიხშირეზე. ამ გრაფიკს ჰქვია ხმის სიხშირის სპექტრის გრაფიკი. ხმის სიხშირის სპექტრიარსებობს ორი ტიპი: დისკრეტული და უწყვეტი. დისკრეტული სპექტრის დიაგრამა აჩვენებს ცალკეულ სიხშირეებს, რომლებიც გამოყოფილია ცარიელი სივრცეებით. უწყვეტი სპექტრი შეიცავს ხმის ყველა სიხშირეს ერთდროულად.
მუსიკის ან აკუსტიკის შემთხვევაში, ყველაზე ხშირად გამოიყენება ჩვეულებრივი გრაფიკი ამპლიტუდა-სიხშირის მახასიათებლები(შემოკლებით "AFC"). ეს გრაფიკი აჩვენებს ხმის ვიბრაციის ამპლიტუდის დამოკიდებულებას სიხშირეზე მთელ სიხშირის სპექტრზე (20 ჰც - 20 კჰც). ასეთი დიაგრამის დათვალიერებისას ადვილია გავიგოთ, მაგალითად, კონკრეტული დინამიკის ან მთლიანობაში აკუსტიკური სისტემის ძლიერი ან სუსტი მხარეები, ენერგიის გამომუშავების უძლიერესი არეები, სიხშირის ვარდნა და აწევა, შესუსტება და ასევე ციცაბოს მიკვლევა. კლების.

ხმის ტალღების გავრცელება, ფაზა და ანტიფაზა

ხმის ტალღების გავრცელების პროცესი ხდება წყაროდან ყველა მიმართულებით. ამ ფენომენის გასაგებად ყველაზე მარტივი მაგალითია წყალში ჩაგდებული კენჭი.
იმ ადგილიდან, საიდანაც ქვა დაეცა, ტალღები იწყებს გავრცელებას წყლის ზედაპირზე ყველა მიმართულებით. თუმცა, წარმოვიდგინოთ სიტუაცია დინამიკის გარკვეულ მოცულობაში, ვთქვათ დახურულ ყუთში, რომელიც დაკავშირებულია გამაძლიერებელთან და უკრავს რაიმე სახის მუსიკალურ სიგნალს. ადვილი შესამჩნევია (განსაკუთრებით, თუ თქვენ მიმართავთ მძლავრ დაბალი სიხშირის სიგნალს, მაგალითად, ბას-დრამს), რომ დინამიკი აკეთებს სწრაფ მოძრაობას „წინ“, შემდეგ კი იგივე სწრაფ მოძრაობას „უკან“. გასაგებად რჩება ის, რომ როდესაც დინამიკი წინ მიიწევს, ის ასხივებს ხმის ტალღას, რომელიც მოგვიანებით გვესმის. მაგრამ რა ხდება, როდესაც სპიკერი უკან მოძრაობს? და პარადოქსულად, იგივე ხდება, დინამიკი ერთსა და იმავე ხმას გამოსცემს, მხოლოდ ჩვენს მაგალითში ის ვრცელდება მთლიანად ყუთის მოცულობის ფარგლებში, მის საზღვრებს არ სცილდება (ყუთი დახურულია). ზოგადად, ზემოთ მოყვანილ მაგალითში შეიძლება ბევრი საინტერესო ფიზიკური მოვლენის დაკვირვება, რომელთაგან ყველაზე მნიშვნელოვანი ფაზის ცნებაა.

ბგერითი ტალღა, რომელსაც სპიკერი, ხმაში მყოფი, გამოსცემს მსმენელის მიმართულებით, არის "ფაზაში". საპირისპირო ტალღა, რომელიც გადადის ყუთის მოცულობაში, იქნება შესაბამისად ანტიფაზა. რჩება მხოლოდ იმის გაგება, თუ რას ნიშნავს ეს ცნებები? სიგნალის ფაზა- ეს არის ხმის წნევის დონე დროის ამჟამინდელ მომენტში სივრცის გარკვეულ მომენტში. ფაზის გაგების უმარტივესი გზაა მუსიკალური მასალის რეპროდუცირების მაგალითი სახლის დინამიკების ჩვეულებრივი იატაკის სტერეო წყვილის საშუალებით. წარმოვიდგინოთ, რომ რაღაც ოთახში ორი ასეთი იატაკის დინამიკია დაყენებული და თამაშობენ. ამ შემთხვევაში, ორივე აკუსტიკური სისტემა აწარმოებს ცვლადი ხმის წნევის სინქრონულ სიგნალს და ერთი დინამიკის ხმის წნევა ემატება მეორე დინამიკის ხმის წნევას. მსგავსი ეფექტი ხდება მარცხენა და მარჯვენა დინამიკებიდან სიგნალის რეპროდუქციის სინქრონულობის გამო, შესაბამისად, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მარცხენა და მარჯვენა დინამიკების მიერ გამოსხივებული ტალღების მწვერვალები და ღეროები ემთხვევა.

ახლა წარმოვიდგინოთ, რომ ხმის წნევა მაინც ერთნაირად იცვლება (ცვლილებები არ განიცადა), მაგრამ მხოლოდ ახლა არიან ერთმანეთის საპირისპირო. ეს შეიძლება მოხდეს, თუ თქვენ დააკავშირებთ ერთ დინამიკის სისტემას ორიდან საპირისპირო პოლარობით ("+" კაბელი გამაძლიერებლიდან დინამიკის სისტემის "-" ტერმინალთან და "-" კაბელი გამაძლიერებლიდან "+" ტერმინალთან. დინამიკის სისტემა). ამ შემთხვევაში, საპირისპირო სიგნალი გამოიწვევს წნევის განსხვავებას, რომელიც შეიძლება წარმოდგენილი იყოს ციფრებით შემდეგნაირად: მარცხენა დინამიკი შექმნის წნევას "1 Pa", ხოლო მარჯვენა დინამიკი შექმნის წნევას "მინუს 1 Pa". შედეგად, ხმის მთლიანი მოცულობა მსმენელის ადგილას იქნება ნული. ამ ფენომენს ანტიფაზას უწოდებენ. თუ მაგალითს უფრო დეტალურად განვიხილავთ გასაგებად, აღმოჩნდება, რომ ორი დინამიკი, რომლებიც თამაშობენ „ფაზაში“, ქმნიან ჰაერის დატკეპნისა და შემცირების იდენტურ უბნებს, რითაც რეალურად ეხმარებიან ერთმანეთს. იდეალიზებული ანტიფაზის შემთხვევაში, ერთი დინამიკის მიერ შექმნილ შეკუმშული ჰაერის სივრცის არეალს თან ახლავს მეორე დინამიკის მიერ შექმნილი იშვიათი საჰაერო სივრცის ფართობი. ეს დაახლოებით ჰგავს ტალღების ურთიერთსინქრონული გაუქმების ფენომენს. მართალია, პრაქტიკაში ხმა არ ეცემა ნულამდე და ჩვენ მოვისმენთ ძალიან დამახინჯებულ და დასუსტებულ ხმას.

ამ ფენომენის აღწერის ყველაზე ხელმისაწვდომი გზა შემდეგია: ორი სიგნალი იგივე რხევებით (სიხშირით), მაგრამ დროში გადანაცვლებული. ამის გათვალისწინებით, უფრო მოსახერხებელია ამ გადაადგილების ფენომენების წარმოდგენა ჩვეულებრივი მრგვალი საათის მაგალითის გამოყენებით. წარმოვიდგინოთ, რომ კედელზე რამდენიმე იდენტური მრგვალი საათია ჩამოკიდებული. როდესაც ამ საათის მეორე სკამები მუშაობს სინქრონულად, ერთ საათზე 30 წამი და მეორეზე 30, მაშინ ეს არის ფაზაში მყოფი სიგნალის მაგალითი. თუ მეორე ხელი მოძრაობს ცვლაში, მაგრამ სიჩქარე მაინც იგივეა, მაგალითად, ერთ საათზე არის 30 წამი, ხოლო მეორეზე 24 წამი, მაშინ ეს არის ფაზის ცვლის კლასიკური მაგალითი. ანალოგიურად, ფაზა იზომება გრადუსით, ვირტუალურ წრეში. ამ შემთხვევაში, როდესაც სიგნალები ერთმანეთთან შედარებით გადაადგილდება 180 გრადუსით (ნახევარი პერიოდი), მიიღება კლასიკური ანტიფაზა. ხშირად პრაქტიკაში ხდება მცირე ფაზის ძვრები, რომლებიც ასევე შეიძლება განისაზღვროს გრადუსით და წარმატებით აღმოიფხვრას.

ტალღები ბრტყელი და სფერულია. თვითმფრინავის ტალღის ფრონტი ვრცელდება მხოლოდ ერთი მიმართულებით და იშვიათად გვხვდება პრაქტიკაში. სფერული ტალღის ფრონტი არის ტალღის მარტივი ტიპი, რომელიც წარმოიქმნება ერთი წერტილიდან და მოძრაობს ყველა მიმართულებით. ხმის ტალღებს აქვს თვისება დიფრაქცია, ე.ი. დაბრკოლებებისა და ობიექტების გარშემო გადაადგილების უნარი. დახრის ხარისხი დამოკიდებულია ხმის ტალღის სიგრძის თანაფარდობაზე დაბრკოლების ან ხვრელის ზომაზე. დიფრაქცია ასევე ხდება მაშინ, როდესაც ბგერის გზაზე რაიმე დაბრკოლებაა. ამ შემთხვევაში შესაძლებელია ორი სცენარი: 1) თუ დაბრკოლების ზომა ტალღის სიგრძეზე გაცილებით დიდია, მაშინ ხმა აირეკლება ან შეიწოვება (დამოკიდებულია მასალის შთანთქმის ხარისხზე, დაბრკოლების სისქეზე და ა.შ. ) და დაბრკოლების უკან იქმნება "აკუსტიკური ჩრდილის" ზონა. 2) თუ დაბრკოლების ზომა შედარებულია ტალღის სიგრძესთან ან თუნდაც მასზე ნაკლები, მაშინ ხმა გარკვეულწილად დიფრაქციულია ყველა მიმართულებით. თუ ხმის ტალღა ერთ გარემოში გადაადგილებისას ურტყამს ინტერფეისს სხვა გარემოსთან (მაგალითად, ჰაერის საშუალო მყარ გარემოსთან), მაშინ შეიძლება მოხდეს სამი სცენარი: 1) ტალღა აისახება ინტერფეისიდან 2) ტალღა შეუძლია გადავიდეს სხვა გარემოში მიმართულების შეცვლის გარეშე 3) ტალღა შეიძლება გადავიდეს სხვა გარემოში საზღვარზე მიმართულების ცვლილებით, ამას ეწოდება "ტალღის გარდატეხა".

ხმის ტალღის ჭარბი წნევის თანაფარდობას რხევის მოცულობითი სიჩქარის მიმართ ტალღის წინააღმდეგობა ეწოდება. მარტივი სიტყვებით, საშუალო ტალღის წინაღობაშეიძლება ეწოდოს ხმის ტალღების შთანთქმის ან მათ „წინააღმდეგობის“ უნარი. ასახვა და გადაცემის კოეფიციენტები პირდაპირ დამოკიდებულია ორი მედიის ტალღის წინაღობის თანაფარდობაზე. ტალღის წინააღმდეგობა აირისებრ გარემოში გაცილებით დაბალია, ვიდრე წყალში ან მყარ სხეულებში. მაშასადამე, თუ ჰაერში ბგერითი ტალღა ეჯახება მყარ ობიექტს ან ღრმა წყლის ზედაპირს, ხმა ან აირეკლება ზედაპირიდან ან დიდწილად შეიწოვება. ეს დამოკიდებულია ზედაპირის სისქეზე (წყალი ან მყარი), რომელზეც ეცემა სასურველი ხმის ტალღა. როდესაც მყარი ან თხევადი გარემოს სისქე დაბალია, ხმის ტალღები თითქმის მთლიანად "გადის" და პირიქით, როდესაც საშუალო სისქე დიდია, ტალღები უფრო ხშირად აისახება. ხმის ტალღების ასახვის შემთხვევაში ეს პროცესი ხდება ცნობილი ფიზიკური კანონის მიხედვით: „დაცემის კუთხე ტოლია არეკვლის კუთხისა“. ამ შემთხვევაში, როდესაც უფრო დაბალი სიმკვრივის საშუალო ტალღა ხვდება უფრო მაღალი სიმკვრივის გარემოს საზღვარს, ფენომენი ხდება რეფრაქცია. იგი შედგება ხმის ტალღის მოხრაზე (გატეხვაში) დაბრკოლებასთან „შეხვედრის“ შემდეგ და აუცილებლად თან ახლავს სიჩქარის ცვლილებას. გარდატეხა ასევე დამოკიდებულია გარემოს ტემპერატურაზე, რომელშიც ხდება არეკვლა.

სივრცეში ბგერითი ტალღების გავრცელების პროცესში მათი ინტენსივობა აუცილებლად იკლებს, შეიძლება ითქვას, რომ ტალღები სუსტდება და ხმა სუსტდება. პრაქტიკაში, მსგავსი ეფექტის შეჯახება საკმაოდ მარტივია: მაგალითად, თუ ორი ადამიანი დგას მინდორში ახლო მანძილზე (მეტრზე ან უფრო ახლოს) და დაიწყებს ერთმანეთს რაღაცის თქმას. თუ შემდგომში გაზრდით ადამიანებს შორის მანძილს (თუ ისინი დაიწყებენ ერთმანეთისგან დაშორებას), საუბრის ხმის იგივე დონე სულ უფრო და უფრო ნაკლებად ისმის. ეს მაგალითი ნათლად აჩვენებს ხმის ტალღების ინტენსივობის შემცირების ფენომენს. Რატომ ხდება ეს? ამის მიზეზი არის სითბოს გაცვლის სხვადასხვა პროცესები, მოლეკულური ურთიერთქმედება და ხმის ტალღების შიდა ხახუნი. პრაქტიკაში ყველაზე ხშირად ხმის ენერგია გარდაიქმნება თერმულ ენერგიად. ასეთი პროცესები აუცილებლად წარმოიქმნება 3 ხმის გამავრცელებელ მედიაში და შეიძლება დახასიათდეს როგორც ხმის ტალღების შთანთქმა.

ხმის ტალღების შთანთქმის ინტენსივობა და ხარისხი დამოკიდებულია ბევრ ფაქტორზე, როგორიცაა საშუალო წნევა და ტემპერატურა. შთანთქმა ასევე დამოკიდებულია ხმის სპეციფიკურ სიხშირეზე. როდესაც ხმის ტალღა ვრცელდება სითხეებში ან აირებში, ხდება ხახუნის ეფექტი სხვადასხვა ნაწილაკებს შორის, რასაც სიბლანტე ეწოდება. მოლეკულურ დონეზე ამ ხახუნის შედეგად ხდება ტალღის ხმის სიცხეში გადაქცევის პროცესი. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, რაც უფრო მაღალია გარემოს თბოგამტარობა, მით უფრო დაბალია ტალღის შთანთქმის ხარისხი. აიროვან გარემოში ხმის შთანთქმა ასევე დამოკიდებულია წნევაზე (ატმოსფერული წნევა იცვლება ზღვის დონიდან სიმაღლის მატებასთან ერთად). რაც შეეხება შთანთქმის ხარისხის დამოკიდებულებას ბგერის სიხშირეზე, სიბლანტისა და თბოგამტარობის ზემოაღნიშნული დამოკიდებულების გათვალისწინებით, რაც უფრო მაღალია ბგერის სიხშირე, მით უფრო მაღალია ბგერის შთანთქმა. მაგალითად, ჰაერში ნორმალურ ტემპერატურასა და წნევაზე 5000 ჰც სიხშირის ტალღის შთანთქმა არის 3 დბ/კმ, ხოლო 50000 ჰც სიხშირის ტალღის შთანთქმა იქნება 300 დბ/მ.

მყარ მედიაში, ყველა ზემოაღნიშნული დამოკიდებულება (თერმული კონდუქტომეტრი და სიბლანტე) შენარჩუნებულია, მაგრამ ამას ემატება კიდევ რამდენიმე პირობა. ისინი დაკავშირებულია მყარი მასალების მოლეკულურ სტრუქტურასთან, რომელიც შეიძლება იყოს განსხვავებული, საკუთარი არაერთგვაროვნებით. ამ შიდა მყარი მოლეკულური სტრუქტურიდან გამომდინარე, ხმის ტალღების შთანთქმა ამ შემთხვევაში შეიძლება იყოს განსხვავებული და დამოკიდებულია კონკრეტული მასალის ტიპზე. როდესაც ხმა გადის მყარ სხეულში, ტალღა განიცდის რიგ გარდაქმნებს და დამახინჯებას, რაც ყველაზე ხშირად იწვევს ხმის ენერგიის დისპერსიას და შთანთქმას. მოლეკულურ დონეზე, დისლოკაციის ეფექტი შეიძლება მოხდეს, როდესაც ხმის ტალღა იწვევს ატომური თვითმფრინავების გადაადგილებას, რომლებიც შემდეგ უბრუნდებიან თავდაპირველ პოზიციას. ან, დისლოკაციების მოძრაობა იწვევს მათზე პერპენდიკულარულ დისლოკაციებთან შეჯახებას ან კრისტალური სტრუქტურის დეფექტებს, რაც იწვევს მათ დათრგუნვას და, შედეგად, ხმის ტალღის გარკვეულ შთანთქმას. თუმცა, ხმის ტალღა ასევე შეიძლება რეზონანსული იყოს ამ დეფექტებთან, რაც გამოიწვევს თავდაპირველი ტალღის დამახინჯებას. ხმის ტალღის ენერგია მასალის მოლეკულური სტრუქტურის ელემენტებთან ურთიერთქმედების მომენტში იშლება შიდა ხახუნის პროცესების შედეგად.

ამ სტატიაში შევეცდები გავაანალიზო ადამიანის სმენის აღქმის თავისებურებები და ხმის გავრცელების ზოგიერთი დახვეწილობა და თავისებურება.

ბოლო დროს ბევრი კამათი მიმდინარეობს ქარის გენერატორების საშიშროებასა და სარგებელს გარემოსდაცვითი თვალსაზრისით. მოდით განვიხილოთ რამდენიმე პოზიცია, რომლებიც ძირითადად მოჰყავთ ქარის ენერგიის მოწინააღმდეგეებს.

ქარის გენერატორების გამოყენების წინააღმდეგ ერთ-ერთი მთავარი არგუმენტია ხმაური . ქარის ელექტროსადგურები აწარმოებენ ორი ტიპის ხმაურს: მექანიკურ და აეროდინამიკურ. თანამედროვე ქარის გენერატორების ხმაური სამონტაჟო ადგილიდან 20 მ მანძილზე არის 34 - 45 დბ. შედარებისთვის: სოფელში ღამით ფონური ხმაური არის 20 - 40 დბ, სამგზავრო მანქანის ხმაური 64 კმ/სთ სიჩქარით 55 დბ, ფონური ხმაური ოფისში 60 დბ, ხმაური სატვირთო მანქანისგან. 48 კმ/სთ მისგან 100 მ მანძილზე არის 65 დბ, ხმაური 7 მ დაშორებით 95 დბ. ამრიგად, ქარის გენერატორები არ არის ხმაურის წყარო, რომელსაც აქვს რაიმე უარყოფითი გავლენა ადამიანის ჯანმრთელობაზე.
ინფრაბგერა და ვიბრაცია - უარყოფითი გავლენის კიდევ ერთი საკითხი. ქარის წისქვილის ექსპლუატაციის დროს, პირების ბოლოებზე წარმოიქმნება მორევები, რომლებიც, ფაქტობრივად, ინფრაბგერის წყაროა; რაც უფრო დიდია ქარის წისქვილის ძალა, მით უფრო დიდია ვიბრაციის ძალა და უარყოფითი გავლენა ველურ ბუნებაზე. ამ ვიბრაციების სიხშირე - 6-7 ჰც - ემთხვევა ადამიანის ტვინის ბუნებრივ რიტმს, ამიტომ შესაძლებელია ზოგიერთი ფსიქოტროპული ეფექტი. მაგრამ ეს ყველაფერი ეხება ქარის ძლიერ ელექტროსადგურებს (ეს მათთან მიმართებაში არც კი დადასტურდა). მცირე ქარის ენერგია ამ ასპექტში ბევრად უფრო უსაფრთხოა, ვიდრე სარკინიგზო ტრანსპორტი, მანქანები, ტრამვაი და ინფრაბგერის სხვა წყაროები, რომლებსაც ყოველდღიურად ვაწყდებით.
შედარებით ვიბრაციები მაშინ ისინი აღარ ემუქრებიან ადამიანებს, არამედ შენობებს და ნაგებობებს, მისი შემცირების მეთოდები კარგად შესწავლილი საკითხია. თუ პირებს კარგი აეროდინამიკური პროფილია არჩეული, ქარის ტურბინა კარგად არის დაბალანსებული, გენერატორი მუშა მდგომარეობაშია და ტექნიკური დათვალიერება ტარდება დროულად, მაშინ არანაირი პრობლემა არ არის. გარდა იმისა, რომ შესაძლოა საჭირო გახდეს დამატებითი დარტყმის შთანთქმა, თუ ქარის წისქვილი სახურავზეა.
ქარის გენერატორების ოპონენტები ე.წ ვიზუალური გავლენა . ვიზუალური გავლენა სუბიექტური ფაქტორია. ქარის ტურბინების ესთეტიკური გარეგნობის გასაუმჯობესებლად, ბევრი მსხვილი კომპანია დასაქმებულია პროფესიონალ დიზაინერებს. ახალი პროექტების გასამართლებლად ლანდშაფტის დიზაინერებს ქირაობენ. იმავდროულად, საზოგადოებრივი აზრის გამოკითხვის ჩატარებისას კითხვაზე "აფუჭებს თუ არა ქარის ტურბინები მთლიან ლანდშაფტს?" გამოკითხულთა 94%-მა უპასუხა უარყოფითად და ბევრმა ხაზგასმით აღნიშნა, რომ ესთეტიკური თვალსაზრისით ქარის გენერატორები ჰარმონიულად ჯდება გარემოში, ტრადიციული ელექტროგადამცემი ხაზებისგან განსხვავებით.
ასევე, ქარის გენერატორების გამოყენების წინააღმდეგ ერთ-ერთი არგუმენტია ზიანს აყენებს ცხოველებსა და ფრინველებს . ამავდროულად, სტატისტიკა აჩვენებს, რომ ყოველ 10000 ინდივიდზე 1-ზე ნაკლები იღუპება ქარის გენერატორების გამო, 250 სატელევიზიო ანძების გამო, 700 პესტიციდების გამო, 700 სხვადასხვა მექანიზმების გამო და 700 ელექტროგადამცემი ხაზების გამო. - 800 ც. კატების გამო - 1000 ც., სახლების/ფანჯრების გამო - 5500 ც. ამრიგად, ქარის გენერატორები არ არის ყველაზე დიდი ბოროტება ჩვენი ფაუნის წარმომადგენლებისთვის.
თავის მხრივ, 1 მგვტ ქარის გენერატორი ამცირებს წლიურ გამონაბოლქვს ატმოსფეროში 1800 ტონა ნახშირორჟანგით, 9 ტონა გოგირდის ოქსიდით, 4 ტონა აზოტის ოქსიდით. შესაძლოა ქარის ენერგიაზე გადასვლამ გავლენა მოახდინოს ოზონის შრის კლების სიჩქარეზე და, შესაბამისად, გლობალური დათბობის მაჩვენებელი.
გარდა ამისა, ქარის ტურბინები, თბოელექტროსადგურებისგან განსხვავებით, აწარმოებენ ელექტროენერგიას წყლის გამოყენების გარეშე, რაც ამცირებს წყლის რესურსების გამოყენებას.
ქარის გენერატორები ელექტროენერგიას აწარმოებენ ტრადიციული საწვავის დაწვის გარეშე, რაც ამცირებს მოთხოვნას და საწვავის ფასებს.
ზემოაღნიშნულის გაანალიზებით შეგვიძლია დარწმუნებით ვთქვათ, რომ გარემოსდაცვითი თვალსაზრისით, ქარის გენერატორები არ არის მავნე.ამის პრაქტიკული დადასტურებაა ისეს ტექნოლოგიები სწრაფ განვითარებას იძენს ევროკავშირში, აშშ-ში, ჩინეთსა და მსოფლიოს სხვა ქვეყნებში. თანამედროვე ქარის ენერგია დღეს წელიწადში 200 მილიარდ კვტ/სთ-ზე მეტს გამოიმუშავებს, რაც გლობალური ელექტროენერგიის წარმოების 1,3%-ის ექვივალენტურია. ამასთან, ზოგიერთ ქვეყანაში ეს მაჩვენებელი 40%-ს აღწევს.

გიფიქრიათ ოდესმე, რომ ხმა სიცოცხლის, მოქმედებისა და მოძრაობის ერთ-ერთი ყველაზე ნათელი გამოვლინებაა? და ასევე იმაზე, რომ თითოეულ ბგერას აქვს საკუთარი "სახე"? და დახუჭული თვალებითაც კი, არაფრის დანახვის გარეშე, მხოლოდ ხმით შეგვიძლია გამოვიცნოთ რა ხდება ჩვენს ირგვლივ. ჩვენ შეგვიძლია განვასხვავოთ მეგობრების ხმა, გვესმოდეს შრიალი, ღრიალი, ყეფა, მეოვება და ა.შ. ყველა ეს ბგერა ჩვენთვის ბავშვობიდან ნაცნობია და ადვილად ამოვიცნობთ რომელიმე მათგანს. უფრო მეტიც, აბსოლუტურ სიჩუმეშიც კი შეგვიძლია მოვისმინოთ თითოეული ჩამოთვლილი ბგერა ჩვენი შინაგანი სმენით. წარმოიდგინე, თითქოს სინამდვილეში.

რა არის ხმა?

ადამიანის ყურის მიერ აღქმული ბგერები ჩვენს გარშემო არსებული სამყაროს შესახებ ინფორმაციის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი წყაროა. ზღვისა და ქარის ხმაური, ჩიტების ხმა, ადამიანის ხმები და ცხოველების ტირილი, ჭექა-ქუხილი, მოძრავი ყურების ხმები, აადვილებს ადაპტირებას ცვალებად გარე პირობებთან.

თუ, მაგალითად, მთაში ქვა ჩამოვარდა და მახლობლად არავინ იყო, ვისაც მისი დაცემის ხმა ესმოდა, არსებობდა თუ არა ეს ხმა? კითხვაზე პასუხის გაცემა შესაძლებელია როგორც დადებითად, ასევე უარყოფითად თანაბარი ზომით, რადგან სიტყვა „ბგერას“ აქვს ორმაგი მნიშვნელობა, ამიტომ აუცილებელია შევთანხმდეთ. ამიტომ საჭიროა შევთანხმდეთ იმაზე, თუ რა ითვლება ბგერად - ფიზიკურ მოვლენად ჰაერში ბგერითი ვიბრაციების გავრცელების ფორმა ან მსმენელის შეგრძნება: პირველი არსებითად არის მიზეზი, მეორე არის შედეგი, ხოლო ბგერის პირველი ცნება ობიექტურია, მეორე კი სუბიექტური. პირველ შემთხვევაში. ხმა მართლაც ენერგიის ნაკადია, რომელიც მიედინება მდინარის ნაკადის მსგავსად. ასეთ ხმას შეუძლია შეცვალოს ის საშუალება, რომლითაც ის გადის და თავადაც იცვლება მისი მიერ. ” მეორე შემთხვევაში, ბგერაში ვგულისხმობთ იმ შეგრძნებებს, რომლებიც ჩნდება მსმენელში, როდესაც ხმის ტალღა მოქმედებს ტვინზე სმენის აპარატის საშუალებით. ხმის მოსმენით ადამიანს შეუძლია განიცადოს სხვადასხვა გრძნობები. ემოციების მრავალფეროვნებას აღძრავს ჩვენში ბგერების ის რთული კომპლექსი, რომელსაც ჩვენ მუსიკას ვუწოდებთ. ბგერები ქმნიან მეტყველების საფუძველს. ემსახურება ადამიანთა საზოგადოებაში კომუნიკაციის ძირითად საშუალებას. და ბოლოს, არსებობს ხმის ფორმა, რომელსაც ხმაური ჰქვია. ხმის ანალიზი სუბიექტური აღქმის თვალსაზრისით უფრო რთულია, ვიდრე ობიექტური შეფასებით.

როგორ შევქმნათ ხმა?

ყველა ბგერას აქვს საერთო ის, რომ სხეულები, რომლებიც წარმოქმნიან მათ, ანუ ხმის წყაროები, ვიბრირებენ (თუმცა ყველაზე ხშირად ეს ვიბრაციები თვალისთვის უხილავია). მაგალითად, ადამიანებისა და მრავალი ცხოველის ხმები წარმოიქმნება მათი ვოკალური სიმების ვიბრაციის შედეგად, სასულე მუსიკალური ინსტრუმენტების ხმა, სირენის ხმა, ქარის სასტვენი და ჭექა-ქუხილის ხმა. ჰაერის მასების ვიბრაციებით.

სახაზავის მაგალითის გამოყენებით, თქვენ შეგიძლიათ სიტყვასიტყვით საკუთარი თვალით ნახოთ, თუ როგორ იბადება ხმა. რა მოძრაობას აკეთებს სახაზავი, როცა ერთ ბოლოს ვამაგრებთ, მეორეს ვწევთ და ვათავისუფლებთ? შევამჩნევთ, რომ თითქოს კანკალებდა და ყოყმანობდა. ამის საფუძველზე დავასკვნით, რომ ხმა იქმნება ზოგიერთი ობიექტის მოკლე ან გრძელი ვიბრაციის შედეგად.

ხმის წყარო შეიძლება იყოს არა მხოლოდ ვიბრაციული ობიექტები. ფრენის დროს ტყვიების ან ჭურვების სტვენა, ქარის ყვირილი, რეაქტიული ძრავის ღრიალი წარმოიქმნება ჰაერის ნაკადის შესვენების შედეგად, რომლის დროსაც ხდება იშვიათობა და შეკუმშვა.

ასევე, ხმის ვიბრაციული მოძრაობების შემჩნევა შესაძლებელია მოწყობილობის გამოყენებით - მარეგულირებელი ჩანგალი. ეს არის მრუდი ლითონის ღერო, რომელიც დამონტაჟებულია ფეხზე რეზონატორის ყუთზე. თუ ჩაქუჩს დაარტყამ ტინინგს, ის ჟღერს. ჩანგლის ტოტების ვიბრაცია შეუმჩნეველია. მაგრამ მათი აღმოჩენა შესაძლებელია, თუ ძაფზე დაკიდებულ პატარა ბურთულს მიიტანთ ჟღერადობის ჩანგალთან. ბურთი პერიოდულად ატყდება, რაც მიუთითებს კამერონის ტოტების ვიბრაციაზე.

ხმის წყაროს გარემომცველ ჰაერთან ურთიერთქმედების შედეგად ჰაერის ნაწილაკები იწყებენ შეკუმშვას და გაფართოებას დროში (ან „თითქმის დროში“) ხმის წყაროს მოძრაობებთან ერთად. შემდეგ, ჰაერის, როგორც თხევადი გარემოს თვისებების გამო, ვიბრაციები გადადის ერთი ჰაერის ნაწილაკიდან მეორეზე.

ბგერითი ტალღების გავრცელების ახსნისკენ

შედეგად, ვიბრაციები გადაეცემა ჰაერში მანძილზე, ანუ ბგერა ან აკუსტიკური ტალღა, ან, უბრალოდ, ხმა, ვრცელდება ჰაერში. ხმა, რომელიც ადამიანის ყურამდე აღწევს, თავის მხრივ აღაგზნებს ვიბრაციას მის მგრძნობიარე უბნებში, რომლებიც აღიქმება ჩვენ მიერ მეტყველების, მუსიკის, ხმაურის და ა.შ. (დამოკიდებულია ბგერის თვისებებზე, რომლებიც ნაკარნახევია მისი წყაროს ბუნებით) .

ხმის ტალღების გავრცელება

შესაძლებელია თუ არა იმის დანახვა, თუ როგორ "გამოდის" ხმა? გამჭვირვალე ჰაერში ან წყალში თავად ნაწილაკების ვიბრაცია შეუმჩნეველია. მაგრამ თქვენ შეგიძლიათ მარტივად იპოვოთ მაგალითი, რომელიც გეტყვით რა ხდება ხმის გავრცელებისას.

ხმის ტალღების გავრცელების აუცილებელი პირობაა მატერიალური საშუალების არსებობა.

ვაკუუმში ხმის ტალღები არ ვრცელდება, რადგან იქ არ არის ნაწილაკები, რომლებიც გადასცემენ ურთიერთქმედებას ვიბრაციის წყაროდან.

ამიტომ ატმოსფეროს ნაკლებობის გამო მთვარეზე სრული სიჩუმე სუფევს. მის ზედაპირზე მეტეორიტის დაცემაც კი არ ისმის დამკვირვებლისთვის.

ხმის ტალღების გავრცელების სიჩქარე განისაზღვრება ნაწილაკებს შორის ურთიერთქმედების გადაცემის სიჩქარით.

ხმის სიჩქარე არის ხმის ტალღების გავრცელების სიჩქარე გარემოში. გაზში ხმის სიჩქარე აღმოჩნდება მოლეკულების თერმული სიჩქარის რიგის (უფრო ზუსტად, გარკვეულწილად ნაკლები) სიჩქარის და შესაბამისად იზრდება გაზის ტემპერატურის მატებასთან ერთად. რაც უფრო დიდია ნივთიერების მოლეკულებს შორის ურთიერთქმედების პოტენციური ენერგია, მით მეტია ბგერის სიჩქარე, შესაბამისად სითხეში ბგერის სიჩქარე, რაც, თავის მხრივ, აღემატება აირში ბგერის სიჩქარეს. მაგალითად, ზღვის წყალში ხმის სიჩქარეა 1513 მ/წმ. ფოლადში, სადაც განივი და გრძივი ტალღები შეიძლება გავრცელდეს, მათი გავრცელების სიჩქარე განსხვავებულია. განივი ტალღები ვრცელდება 3300 მ/წმ სიჩქარით, ხოლო გრძივი ტალღები 6600 მ/წმ სიჩქარით.

ხმის სიჩქარე ნებისმიერ გარემოში გამოითვლება ფორმულით:

სადაც β არის საშუალების ადიაბატური შეკუმშვა; ρ - სიმკვრივე.

ხმის ტალღების გავრცელების კანონები

ბგერის გავრცელების ძირითადი კანონები მოიცავს მისი ასახვისა და გარდატეხის კანონებს სხვადასხვა მედიის საზღვრებზე, აგრეთვე ბგერის დიფრაქციასა და მის გაფანტვას გარემოში დაბრკოლებებისა და არაერთგვაროვნების არსებობისას და მედიას შორის ინტერფეისებზე.

ხმის გავრცელების დიაპაზონზე გავლენას ახდენს ხმის შთანთქმის ფაქტორი, ანუ ხმის ტალღის ენერგიის შეუქცევადი გადასვლა სხვა სახის ენერგიაზე, კერძოდ სითბოში. ასევე მნიშვნელოვანი ფაქტორია გამოსხივების მიმართულება და ხმის გავრცელების სიჩქარე, რაც დამოკიდებულია გარემოსა და მის სპეციფიკურ მდგომარეობაზე.

ხმის წყაროდან აკუსტიკური ტალღები ვრცელდება ყველა მიმართულებით. თუ ხმის ტალღა გადის შედარებით პატარა ხვრელში, მაშინ ის ვრცელდება ყველა მიმართულებით და არ მოძრაობს მიმართული სხივით. მაგალითად, ქუჩის ხმები, რომელიც შეაღწია ღია ფანჯრიდან ოთახში, ისმის ყველა წერტილში და არა მხოლოდ ფანჯრის მოპირდაპირედ.

დაბრკოლების მახლობლად ხმის ტალღების გავრცელების ბუნება დამოკიდებულია დაბრკოლების ზომასა და ტალღის სიგრძეს შორის. თუ დაბრკოლების ზომა ტალღის სიგრძესთან შედარებით მცირეა, მაშინ ტალღა მიედინება ამ დაბრკოლების გარშემო და ვრცელდება ყველა მიმართულებით.

ხმის ტალღები, რომლებიც შეაღწევენ ერთი საშუალოდან მეორეში, გადახრილია თავდაპირველი მიმართულებიდან, ანუ ირღვევა. გარდატეხის კუთხე შეიძლება იყოს უფრო დიდი ან ნაკლები, ვიდრე დაცემის კუთხე. ეს დამოკიდებულია იმაზე, თუ რა მედიაში შედის ხმა. თუ მეორე გარემოში ბგერის სიჩქარე მეტია, მაშინ გარდატეხის კუთხე მეტი იქნება დაცემის კუთხეზე და პირიქით.

გზაზე დაბრკოლების შეხვედრისას მისგან ირეკლება მისგან ხმოვანი ტალღები მკაცრად განსაზღვრული წესით - არეკვლის კუთხე უდრის დაცემის კუთხეს - ექოს ცნებაც ამას უკავშირდება. თუ ხმა აისახება რამდენიმე ზედაპირიდან სხვადასხვა მანძილზე, წარმოიქმნება მრავალი ექო.

ხმა მოძრაობს განსხვავებული სფერული ტალღის სახით, რომელიც ავსებს სულ უფრო დიდ მოცულობას. მანძილის მატებასთან ერთად, საშუალო ნაწილაკების ვიბრაცია სუსტდება და ხმა იშლება. ცნობილია, რომ გადაცემის დიაპაზონის გასაზრდელად ხმა უნდა იყოს კონცენტრირებული მოცემულ მიმართულებით. როდესაც გვინდა, რომ, მაგალითად, გავიგოთ, ხელისგულებს პირთან ვათავსებთ ან მეგაფონს ვიყენებთ.

ხმის გავრცელების დიაპაზონზე დიდ გავლენას ახდენს დიფრაქცია, ანუ ბგერის სხივების მოხრა. რაც უფრო ჰეტეროგენულია საშუალო, მით უფრო მეტად არის მოხრილი ხმის სხივი და, შესაბამისად, მით უფრო მოკლეა ხმის გავრცელების დიაპაზონი.

ხმის თვისებები და მისი მახასიათებლები

ხმის ძირითადი ფიზიკური მახასიათებლებია ვიბრაციების სიხშირე და ინტენსივობა. ისინი გავლენას ახდენენ ადამიანების სმენის აღქმაზე.

რხევის პერიოდი არის დრო, რომლის დროსაც ხდება ერთი სრული რხევა. მაგალითად შეიძლება მოვიყვანოთ მოძრავი ქანქარა, როდესაც ის მოძრაობს უკიდურესი მარცხენა პოზიციიდან უკიდურეს მარჯვნივ და უბრუნდება თავდაპირველ პოზიციას.

რხევის სიხშირე არის სრული რხევების (პერიოდების) რაოდენობა წამში. ამ ერთეულს ჰერცი (Hz) ეწოდება. რაც უფრო მაღალია ვიბრაციის სიხშირე, მით უფრო მაღალია ხმა, რომელიც გვესმის, ანუ ბგერას უფრო მაღალი სიმაღლე აქვს. ერთეულების საერთაშორისო სისტემის მიხედვით, 1000 ჰც-ს ეწოდება კილოჰერცი (kHz), ხოლო 1 000 000 - მეგაჰერცი (MHz).

სიხშირის განაწილება: მოსმენილი ხმები - 15Hz-20kHz ფარგლებში, ინფრაბგერა - 15Hz ქვემოთ; ულტრაბგერა - 1,5 (104 - 109 ჰც; ჰიპერბგერითი - 109 - 1013 ჰც-ის ფარგლებში.

ადამიანის ყური ყველაზე მგრძნობიარეა ბგერების მიმართ, რომელთა სიხშირეა 2000-დან 5000 kHz-მდე. ყველაზე დიდი სმენის სიმახვილე ფიქსირდება 15-20 წლის ასაკში. ასაკთან ერთად სმენა უარესდება.

ტალღის სიგრძის ცნება დაკავშირებულია რხევების პერიოდსა და სიხშირესთან. ხმის ტალღის სიგრძე არის მანძილი გარემოს ორ თანმიმდევრულ კონდენსაციას ან იშვიათობას შორის. წყლის ზედაპირზე გავრცელებული ტალღების მაგალითის გამოყენებით, ეს არის მანძილი ორ მწვერვალს შორის.

ხმები ასევე განსხვავდება ტემბრით. ბგერის ძირითად ტონს ახლავს მეორადი ტონები, რომლებიც ყოველთვის უფრო მაღალია სიხშირით (ოვერტონები). ტემბრი ხმის თვისებრივი მახასიათებელია. რაც უფრო მეტი ტონალობაა გადატანილი მთავარ ტონზე, მით უფრო „წვნიანი“ ჟღერს მუსიკალურად.

მეორე მთავარი მახასიათებელია რხევების ამპლიტუდა. ეს არის ყველაზე დიდი გადახრა წონასწორობის პოზიციიდან ჰარმონიული ვიბრაციების დროს. ქანქარის მაგალითის გამოყენებით, მისი მაქსიმალური გადახრა არის უკიდურესი მარცხნივ, ან უკიდურესი მარჯვნივ. ვიბრაციების ამპლიტუდა განსაზღვრავს ხმის ინტენსივობას (სიძლიერეს).

ხმის სიძლიერე ან მისი ინტენსივობა განისაზღვრება აკუსტიკური ენერგიის რაოდენობით, რომელიც მიედინება ერთ წამში ერთი კვადრატული სანტიმეტრის ფართობზე. შესაბამისად, აკუსტიკური ტალღების ინტენსივობა დამოკიდებულია გარემოში წყაროს მიერ შექმნილ აკუსტიკური წნევის სიდიდეზე.

ხმამაღალი თავის მხრივ დაკავშირებულია ხმის ინტენსივობასთან. რაც უფრო დიდია ხმის ინტენსივობა, მით უფრო მაღალია ის. თუმცა, ეს ცნებები არ არის ეკვივალენტური. ხმამაღალი არის ხმით გამოწვეული სმენის შეგრძნების სიძლიერის საზომი. ერთი და იგივე ინტენსივობის ხმამ შეიძლება შექმნას სხვადასხვა ადამიანში სხვადასხვა სიძლიერის სმენითი აღქმა. თითოეულ ადამიანს აქვს საკუთარი სმენის ბარიერი.

ადამიანი წყვეტს ძალიან მაღალი ინტენსივობის ბგერების მოსმენას და აღიქვამს მათ როგორც ზეწოლის შეგრძნებას და ტკივილსაც კი. ამ ხმის ინტენსივობას ტკივილის ბარიერი ეწოდება.

ხმის გავლენა ადამიანის სმენის ორგანოებზე

ადამიანის სმენის ორგანოებს შეუძლიათ აღიქვან ვიბრაციები 15-20 ჰერციდან 16-20 ათას ჰერცამდე სიხშირით. მითითებული სიხშირეებით მექანიკურ ვიბრაციას უწოდებენ ხმას ან აკუსტიკას (აკუსტიკა არის ბგერის შესწავლა) ადამიანის ყური ყველაზე მგრძნობიარეა 1000-დან 3000 ჰც-მდე სიხშირის ბგერების მიმართ. ყველაზე დიდი სმენის სიმახვილე ფიქსირდება 15-20 წლის ასაკში. ასაკთან ერთად სმენა უარესდება. 40 წლამდე ადამიანში ყველაზე დიდი მგრძნობელობა 3000 ჰც-ის რეგიონშია, 40-დან 60 წლამდე - 2000 ჰც, 60 წელზე მეტი - 1000 ჰც. 500 ჰც-მდე დიაპაზონში ჩვენ შეგვიძლია გამოვყოთ სიხშირის შემცირება ან ზრდა თუნდაც 1 ჰც-ით. უფრო მაღალ სიხშირეზე, ჩვენი სმენის აპარატები ნაკლებად მგრძნობიარე ხდება სიხშირის ასეთი მცირე ცვლილებების მიმართ. ასე რომ, 2000 ჰც-ის შემდეგ ჩვენ შეგვიძლია განვასხვავოთ ერთი ბგერა მეორისგან მხოლოდ მაშინ, როდესაც სიხშირის სხვაობა არის მინიმუმ 5 ჰც. უფრო მცირე განსხვავებით, ხმები ერთნაირად გვეჩვენება. თუმცა, თითქმის არ არსებობს წესები გამონაკლისის გარეშე. არიან ადამიანები, რომლებსაც უჩვეულოდ კარგი სმენა აქვთ. ნიჭიერ მუსიკოსს შეუძლია ხმის ცვლილება მხოლოდ ვიბრაციის მცირე ნაწილით ამოიცნოს.

გარეთა ყური შედგება ქინძისთავისა და სასმენი არხისგან, რომლებიც აკავშირებენ მას ყურის ბარტყთან. გარე ყურის მთავარი ფუნქციაა ხმის წყაროს მიმართულების განსაზღვრა. სასმენი არხი, რომელიც არის ორი სანტიმეტრის სიგრძის მილი, რომელიც შიგნიდან იკეცება, იცავს ყურის შიდა ნაწილებს და ასრულებს რეზონატორის როლს. სასმენი არხი მთავრდება ყურის გარსით, რომელიც ვიბრირებს ხმის ტალღების გავლენით. სწორედ აქ, შუა ყურის გარე საზღვარზე ხდება ობიექტური ბგერის სუბიექტურად გადაქცევა. ყურის ბარტყის უკან არის სამი პატარა ერთმანეთთან დაკავშირებული ძვალი: მალის, ინკუსი და აჟიოტაჟი, რომლის მეშვეობითაც ვიბრაციები გადაეცემა შიდა ყურს.

იქ, სმენის ნერვში, ისინი გარდაიქმნება ელექტრულ სიგნალებად. მცირე ღრუ, სადაც მდებარეობს მალები, ინკუსი და სტეპები, ივსება ჰაერით და უკავშირდება პირის ღრუს ევსტაქის მილით. ამ უკანასკნელის წყალობით, თანაბარი წნევა შენარჩუნებულია ყურის ფარდის შიდა და გარე მხარეებზე. როგორც წესი, ევსტაქის მილი დახურულია და იხსნება მხოლოდ მაშინ, როდესაც ხდება წნევის უეცარი ცვლილება (ხაინება, ყლაპვა) მის გასათანაბრებლად. თუ ადამიანს ევსტაქის მილი დახურულია, მაგალითად, გაციების გამო, მაშინ წნევა არ არის თანაბარი და ადამიანი გრძნობს ტკივილს ყურებში. შემდეგი, ვიბრაციები გადაეცემა ყურის ბარტყიდან ოვალურ ფანჯარაში, რომელიც არის შიდა ყურის დასაწყისი. ყურის ბარტყზე მოქმედი ძალა უდრის წნევის ნამრავლს და ყურის ფარდის ფართობს. მაგრამ სმენის ნამდვილი საიდუმლოებები იწყება ოვალური ფანჯრიდან. ხმის ტალღები მოძრაობენ სითხეში (პერილიმფა), რომელიც ავსებს კოხლეას. შიდა ყურის ეს ორგანო, კოხლეის ფორმისაა, სამი სანტიმეტრია და მთელ სიგრძეზე ძგიდის ორ ნაწილად იყოფა. ხმის ტალღები აღწევს ტიხრამდე, ტრიალებს მის გარშემო და შემდეგ ვრცელდება თითქმის იმავე ადგილისკენ, სადაც პირველად შეეხო დანაყოფს, მაგრამ მეორე მხარეს. კოხლეის ძგიდე შედგება ძირითადი გარსისგან, რომელიც ძალიან სქელი და მჭიდროა. ხმის ვიბრაცია ქმნის ტალღის მსგავს ტალღებს მის ზედაპირზე, სხვადასხვა სიხშირის ქედებით, რომლებიც დევს მემბრანის ძალიან კონკრეტულ ადგილებში. მექანიკური ვიბრაციები გარდაიქმნება ელექტრულად სპეციალურ ორგანოში (კორტის ორგანო), რომელიც მდებარეობს მთავარი მემბრანის ზედა ნაწილის ზემოთ. კორტის ორგანოს ზემოთ არის ტექტორიული გარსი. ორივე ეს ორგანო ჩაეფლო სითხეში, რომელსაც ენდოლიმფა ეწოდება და გამოყოფილია კოხლეის დანარჩენი ნაწილისგან რეისნერის გარსით. კორტის ორგანოდან ამოსული თმები თითქმის აღწევენ ტექტორულ მემბრანაში და ხმის გაჩენისას ისინი კონტაქტში შედიან - ხმა გარდაიქმნება, ახლა ის კოდირებულია ელექტრული სიგნალების სახით. თავის ქალას კანი და ძვლები მნიშვნელოვან როლს თამაშობენ ბგერების აღქმის უნარის გაძლიერებაში, მათი კარგი გამტარობის გამო. მაგალითად, თუ ყურს ლიანდაგს ადგამთ, მოახლოებული მატარებლის მოძრაობა შეიძლება გამოვლინდეს დიდი ხნით ადრე.

ხმის გავლენა ადამიანის სხეულზე

გასული ათწლეულების განმავლობაში მკვეთრად გაიზარდა სხვადასხვა ტიპის მანქანების რაოდენობა და ხმაურის სხვა წყაროები, პორტატული რადიოსა და მაგნიტოფონების გავრცელება, რომლებიც ხშირად ჩართულია მაღალ ხმაზე და ხმამაღალი პოპულარული მუსიკისადმი გატაცება. აღინიშნა, რომ ქალაქებში ყოველ 5-10 წელიწადში ხმაურის დონე იზრდება 5 დბ-ით (დეციბელი). გასათვალისწინებელია, რომ შორეული ადამიანის წინაპრებისთვის ხმაური იყო განგაშის სიგნალი, რაც მიუთითებს საფრთხის შესაძლებლობაზე. ამავდროულად, სიმპათიურ-თირკმელზედა და გულ-სისხლძარღვთა სისტემები, გაზის გაცვლა სწრაფად გააქტიურდა და სხვა სახის მეტაბოლიზმი შეიცვალა (სისხლში შაქრისა და ქოლესტერინის დონე გაიზარდა), ამზადებდა სხეულს ბრძოლისა და გაქცევისთვის. მიუხედავად იმისა, რომ თანამედროვე ადამიანში სმენის ამ ფუნქციამ დაკარგა ასეთი პრაქტიკული მნიშვნელობა, შენარჩუნებულია "არსებობისთვის ბრძოლის ვეგეტატიური რეაქციები". ამრიგად, 60-90 დბ-იანი ხანმოკლე ხმაურიც კი იწვევს ჰიპოფიზის ჰორმონების სეკრეციის ზრდას, ასტიმულირებს მრავალი სხვა ჰორმონის, კერძოდ კატექოლამინების (ადრენალინი და ნორეპინეფრინი) გამომუშავებას, იზრდება გულის მუშაობა, სისხლძარღვების შეკუმშვა. და არტერიული წნევა (BP) იზრდება. აღინიშნა, რომ არტერიული წნევის ყველაზე გამოხატული მატება ფიქსირდება ჰიპერტენზიის მქონე პაციენტებში და მის მიმართ მემკვიდრეობითი მიდრეკილების მქონე ადამიანებში. ხმაურის ზემოქმედებით ირღვევა ტვინის აქტივობა: იცვლება ელექტროენცეფალოგრამის ხასიათი, მცირდება აღქმის სიმახვილე და გონებრივი შესრულება. აღინიშნა საჭმლის მონელების გაუარესება. ცნობილია, რომ ხმაურიან გარემოში ხანგრძლივი ზემოქმედება იწვევს სმენის დაქვეითებას. ინდივიდუალური მგრძნობიარობიდან გამომდინარე, ადამიანები ხმაურს განსხვავებულად აფასებენ, როგორც უსიამოვნო და შემაშფოთებელ. ამავდროულად, მუსიკა და მეტყველება, რომელიც მსმენელს აინტერესებს, თუნდაც 40-80 დბ-ზე, შედარებით ადვილად იტანს. როგორც წესი, სმენა აღიქვამს ვიბრაციას 16-20000 ჰც-ის დიაპაზონში (რხევები წამში). მნიშვნელოვანია ხაზგასმით აღვნიშნოთ, რომ უსიამოვნო შედეგები გამოწვეულია არა მხოლოდ ჭარბი ხმაურით ვიბრაციების გასაგონ დიაპაზონში: ულტრა და ინფრაბგერითი დიაპაზონში, რომელიც არ აღიქმება ადამიანის სმენით (20 ათასი ჰც-ზე და 16 ჰც-ზე ქვემოთ) ასევე იწვევს ნერვულ დაძაბულობას, სისუსტეს. თავბრუსხვევა, შინაგანი ორგანოების, განსაკუთრებით ნერვული და გულ-სისხლძარღვთა სისტემების აქტივობის ცვლილებები. აღმოჩნდა, რომ ძირითადი საერთაშორისო აეროპორტების მახლობლად მდებარე ტერიტორიების მაცხოვრებლებს აქვთ ჰიპერტენზიის მკაფიოდ მაღალი სიხშირე, ვიდრე იმავე ქალაქის უფრო წყნარ უბანში მცხოვრებთ. გადაჭარბებული ხმაური (80 დბ-ზე მეტი) გავლენას ახდენს არა მხოლოდ სმენის ორგანოებზე, არამედ სხვა ორგანოებსა და სისტემებზე (სისხლის მიმოქცევის, საჭმლის მომნელებელი, ნერვული და ა.შ.). და ა.შ.), ირღვევა სასიცოცხლო პროცესები, ენერგეტიკული მეტაბოლიზმი იწყებს ჭარბობს პლასტიკურ მეტაბოლიზმს, რაც იწვევს ორგანიზმის ნაადრევ დაბერებას.

ამ დაკვირვებებითა და აღმოჩენებით დაიწყო ადამიანებზე მიზნობრივი ზემოქმედების მეთოდების გამოჩენა. თქვენ შეგიძლიათ გავლენა მოახდინოთ ადამიანის გონებაზე და ქცევაზე სხვადასხვა გზით, რომელთაგან ერთ-ერთი მოითხოვს სპეციალურ აღჭურვილობას (ტექნოტრონიკის ტექნიკა, ზომბირება.).

ხმის იზოლაცია

შენობების ხმაურის დაცვის ხარისხი, უპირველეს ყოვლისა, განისაზღვრება ხმაურის დასაშვები სტანდარტებით მოცემული მიზნისთვის. მუდმივი ხმაურის ნორმალიზებული პარამეტრები დიზაინის წერტილებში არის ხმის წნევის დონეები L, dB, ოქტავის სიხშირის ზოლები გეომეტრიული საშუალო სიხშირეებით 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 ჰც. სავარაუდო გამოთვლებისთვის ნებადართულია ხმის დონის LA, dBA გამოყენება. არამუდმივი ხმაურის ნორმალიზებული პარამეტრები დიზაინის წერტილებში არის ხმის ექვივალენტური დონეები LA eq, dBA და ხმის მაქსიმალური დონეები LA max, dBA.

ხმის წნევის დასაშვები დონეები (ექვივალენტური ხმის წნევის დონეები) სტანდარტიზებულია SNiP II-12-77 "ხმაურის დაცვის" მიერ.

გასათვალისწინებელია, რომ შენობებში გარე წყაროებიდან ხმაურის დასაშვები დონეები დადგენილია შენობების სტანდარტული ვენტილაციის უზრუნველყოფის პირობით (საცხოვრებელი შენობებისთვის, პალატებისთვის, საკლასო ოთახებისთვის - ღია ვენტილებით, ტრასებით, ვიწრო ფანჯრის სარტყელებით).

ჰაეროვანი ხმის იზოლაცია არის ხმის ენერგიის შესუსტება, რადგან ის გადაიცემა შიგთავსით.

საცხოვრებელი და საზოგადოებრივი შენობების, აგრეთვე სამრეწველო საწარმოების დამხმარე შენობებისა და შენობების ხმის იზოლაციის რეგულირებული პარამეტრებია შემომფარველი სტრუქტურის ჰაერის ხმაურის იზოლაციის მაჩვენებელი Rw, dB და ჭერის ქვეშ შემცირებული ზემოქმედების ხმაურის დონის მაჩვენებელი. .

ხმაური. მუსიკა. მეტყველება.

სმენის ორგანოების მიერ ბგერების აღქმის თვალსაზრისით, ისინი შეიძლება დაიყოს ძირითადად სამ კატეგორიად: ხმაური, მუსიკა და მეტყველება. ეს არის ბგერითი ფენომენების სხვადასხვა სფერო, რომელსაც აქვს ადამიანისთვის სპეციფიკური ინფორმაცია.

ხმაური არის დიდი რაოდენობის ბგერების არასისტემური კომბინაცია, ანუ ყველა ამ ბგერის შერწყმა ერთ შეუსაბამურ ხმაში. ხმაური ითვლება ბგერების კატეგორიად, რომელიც აწუხებს ან აღიზიანებს ადამიანს.

ადამიანებს შეუძლიათ მხოლოდ გარკვეული რაოდენობის ხმაურის მოთმენა. მაგრამ თუ გავიდა ერთი-ორი საათი და ხმაური არ წყდება, მაშინ ჩნდება დაძაბულობა, ნერვიულობა და ტკივილიც კი.

ხმას შეუძლია მოკლას ადამიანი. შუა საუკუნეებში იყო ასეთი სიკვდილით დასჯაც, როცა ადამიანს ზარის ქვეშ აყენებდნენ და ცემას იწყებდნენ. თანდათან ზარების რეკვამ მოკლა კაცი. მაგრამ ეს იყო შუა საუკუნეებში. დღესდღეობით გამოჩნდა ზებგერითი თვითმფრინავები. თუ ასეთი თვითმფრინავი დაფრინავს ქალაქზე 1000-1500 მეტრის სიმაღლეზე, მაშინ სახლებში ფანჯრები გასკდება.

მუსიკა განსაკუთრებული ფენომენია ბგერათა სამყაროში, მაგრამ, მეტყველებისგან განსხვავებით, ის არ გადმოსცემს ზუსტ სემანტიკურ ან ენობრივ მნიშვნელობებს. ემოციური გაჯერება და სასიამოვნო მუსიკალური ასოციაციები იწყება ადრეულ ბავშვობაში, როდესაც ბავშვს ჯერ კიდევ აქვს ვერბალური კომუნიკაცია. რითმები და გალობა აკავშირებს მას დედასთან, სიმღერა და ცეკვა კი თამაშებში კომუნიკაციის ელემენტია. მუსიკის როლი ადამიანის ცხოვრებაში იმდენად დიდია, რომ ბოლო წლებში მედიცინა მას სამკურნალო თვისებებს მიაწერს. მუსიკის დახმარებით შეგიძლიათ ბიორიტმის ნორმალიზება და გულ-სისხლძარღვთა სისტემის აქტივობის ოპტიმალური დონე. მაგრამ თქვენ უბრალოდ უნდა გახსოვდეთ, როგორ მიდიან ჯარისკაცები ბრძოლაში. სიმღერა უხსოვარი დროიდან ჯარისკაცის ლაშქრობის შეუცვლელი ატრიბუტი იყო.

ინფრაბგერითი და ულტრაბგერითი

შეგვიძლია დავარქვათ ის, რაც საერთოდ არ გვესმის? მერე რა, თუ არ გვესმის? ეს ხმები მიუწვდომელია ვინმესთვის ან სხვა რამისთვის?

მაგალითად, 16 ჰერცზე დაბალი სიხშირის მქონე ბგერებს ინფრაბგერითი ეწოდება.

ინფრაბგერა არის ელასტიური ვიბრაცია და ტალღები სიხშირით, რომელიც დევს ადამიანებისთვის გასაგონი სიხშირეების დიაპაზონის ქვემოთ. როგორც წესი, ინფრაბგერითი დიაპაზონის ზედა ზღვარად მიიღება 15-4 ჰც; ეს განსაზღვრება პირობითია, რადგან საკმარისი ინტენსივობით, სმენის აღქმა ასევე ხდება რამდენიმე ჰც სიხშირეზე, თუმცა შეგრძნების ტონალური ბუნება ქრება და რხევების მხოლოდ ცალკეული ციკლები გამოირჩევა. ინფრაბგერის ქვედა სიხშირის ზღვარი გაურკვეველია. მისი ამჟამინდელი კვლევის არეალი ვრცელდება დაახლოებით 0.001 ჰც-მდე. ამრიგად, ინფრაბგერითი სიხშირეების დიაპაზონი მოიცავს დაახლოებით 15 ოქტავას.

ინფრაბგერითი ტალღები ვრცელდება ჰაერში და წყალში, ასევე დედამიწის ქერქში. ინფრაბგერები ასევე მოიცავს დიდი სტრუქტურების, კერძოდ მანქანებისა და შენობების დაბალი სიხშირის ვიბრაციას.

და მიუხედავად იმისა, რომ ჩვენი ყურები არ "იჭერს" ასეთ ვიბრაციას, რატომღაც ადამიანი მაინც აღიქვამს მათ. ამავე დროს, ჩვენ განვიცდით უსიამოვნო და ზოგჯერ შემაშფოთებელ შეგრძნებებს.

უკვე დიდი ხანია შენიშნეს, რომ ზოგიერთი ცხოველი ადამიანზე ბევრად ადრე განიცდის საფრთხის გრძნობას. ისინი წინასწარ რეაგირებენ შორეულ ქარიშხალზე ან მოსალოდნელ მიწისძვრაზე. მეორე მხრივ, მეცნიერებმა აღმოაჩინეს, რომ ბუნებაში კატასტროფული მოვლენების დროს ხდება ინფრაბგერითი - დაბალი სიხშირის ჰაერის ვიბრაციები. ამან წარმოშვა ჰიპოთეზა, რომ ცხოველები, მათი მკვეთრი ყნოსვის წყალობით, ასეთ სიგნალებს უფრო ადრე აღიქვამენ, ვიდრე ადამიანები.

სამწუხაროდ, ინფრაბგერა წარმოიქმნება მრავალი მანქანებისა და სამრეწველო დანადგარების მიერ. თუ, ვთქვათ, ეს ხდება მანქანაში ან თვითმფრინავში, მაშინ გარკვეული პერიოდის შემდეგ პილოტები ან მძღოლები შფოთდებიან, ისინი უფრო სწრაფად იღლებიან და ეს შეიძლება იყოს ავარიის მიზეზი.

ინფრაბგერითი მანქანები ხმაურს გამოსცემენ, შემდეგ კი მათზე მუშაობა უფრო რთულია. და გარშემო ყველას გაუჭირდება. არ არის უკეთესი, თუ საცხოვრებელ კორპუსში ვენტილაცია "ზუზავს" ინფრაბგერით. როგორც ჩანს, ეს გაუგონარია, მაგრამ ადამიანები ღიზიანდებიან და შესაძლოა დაავადდნენ კიდეც. სპეციალური „ტესტი“, რომელიც ნებისმიერმა მოწყობილობამ უნდა გაიაროს, საშუალებას გაძლევთ გათავისუფლდეთ ინფრაბგერითი უბედურებისგან. თუ ის ინფრაბგერითი ზონაში „ფონირდება“, ის ხალხთან წვდომას ვერ მიიღებს.

რა ქვია ძალიან მაღალ ხმას? ჩვენი ყურისთვის მიუწვდომელი ისეთი წივილი? ეს არის ულტრაბგერა. ულტრაბგერა არის ელასტიური ტალღები სიხშირით დაახლოებით (1,5 – 2) (104 Hz (15 – 20 kHz) 109 Hz (1 GHz); სიხშირის ტალღების რეგიონს 109 – დან 1012 – 1013 Hz –მდე ჩვეულებრივ უწოდებენ ჰიპერბგერას. სიხშირეზე დაყრდნობით. ულტრაბგერა მოხერხებულად იყოფა 3 დიაპაზონად: დაბალი სიხშირის ულტრაბგერა (1.5 (104 - 105 Hz), საშუალო სიხშირის ულტრაბგერა (105 - 107 Hz), მაღალი სიხშირის ულტრაბგერა (107 - 109 Hz) თითოეული ეს დიაპაზონი ხასიათდება. გენერირების, მიღების, გამრავლებისა და გამოყენების საკუთარი სპეციფიკური მახასიათებლებით.

თავისი ფიზიკური ბუნებით ულტრაბგერითი არის ელასტიური ტალღები და ამით ის არაფრით განსხვავდება ბგერისგან, ამიტომ ბგერასა და ულტრაბგერით ტალღებს შორის სიხშირის საზღვარი თვითნებურია. თუმცა, უფრო მაღალი სიხშირის და, შესაბამისად, მოკლე ტალღის სიგრძის გამო, ულტრაბგერითი გავრცელების მრავალი მახასიათებელი ხდება.

ულტრაბგერის მოკლე ტალღის სიგრძის გამო, მისი ბუნება განისაზღვრება, პირველ რიგში, საშუალო მოლეკულური სტრუქტურით. ულტრაბგერა გაზში და განსაკუთრებით ჰაერში ვრცელდება მაღალი შესუსტებით. სითხეები და მყარი ნივთიერებები, როგორც წესი, ულტრაბგერის კარგი გამტარია, მათში შესუსტება გაცილებით ნაკლებია.

ადამიანის ყურს არ შეუძლია ულტრაბგერითი სიგნალების აღქმა. თუმცა, ბევრი ცხოველი თავისუფლად იღებს მას. ესენი, სხვა საკითხებთან ერთად, ჩვენთვის ასე ნაცნობი ძაღლები არიან. მაგრამ, სამწუხაროდ, ძაღლებს არ შეუძლიათ ულტრაბგერითი "ყეფა". მაგრამ ღამურებსა და დელფინებს აქვთ ულტრაბგერის გამოსხივების და მიღების საოცარი უნარი.

ჰიპერბგერა არის ელასტიური ტალღები, სიხშირით 109-დან 1012-მდე - 1013 ჰც. თავისი ფიზიკური ბუნებით ჰიპერბგერითი არაფრით განსხვავდება ბგერითი და ულტრაბგერითი ტალღებისგან. უფრო მაღალი სიხშირის და, შესაბამისად, უფრო მოკლე ტალღის სიგრძის გამო, ვიდრე ულტრაბგერითი ველში, ჰიპერბგერითი ურთიერთქმედება კვაზინაწილაკებთან გარემოში - გამტარ ელექტრონებთან, თერმოფონონებთან და ა.შ. - გაცილებით მნიშვნელოვანი ხდება. კვაზინაწილაკების - ფონონები.

ჰიპერბგერის სიხშირის დიაპაზონი შეესაბამება ელექტრომაგნიტური რხევების სიხშირეებს დეციმეტრებში, სანტიმეტრებში და მილიმეტრებში (ე.წ. ულტრამაღალი სიხშირეები). ჰაერში 109 ჰც სიხშირე ნორმალურ ატმოსფერულ წნევასა და ოთახის ტემპერატურაზე უნდა იყოს იგივე სიდიდის რიგი, როგორც ჰაერში მოლეკულების თავისუფალი გზა იმავე პირობებში. თუმცა, ელასტიური ტალღები შეიძლება გავრცელდეს გარემოში მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ მათი ტალღის სიგრძე შესამჩნევად აღემატება ნაწილაკების თავისუფალ გზას გაზებში ან აღემატება ატომთაშორის მანძილს სითხეებსა და მყარ სხეულებში. ამიტომ ჰიპერბგერითი ტალღები არ შეიძლება გავრცელდეს აირებში (კერძოდ ჰაერში) ნორმალური ატმოსფერული წნევის დროს. სითხეებში ჰიპერბგერის შესუსტება ძალიან მაღალია და გავრცელების დიაპაზონი მოკლეა. ჰიპერბგერა შედარებით კარგად ვრცელდება მყარ სხეულებში - ერთკრისტალებში, განსაკუთრებით დაბალ ტემპერატურაზე. მაგრამ ასეთ პირობებშიც კი ჰიპერბგერას შეუძლია მხოლოდ 1, მაქსიმუმ 15 სანტიმეტრის მანძილის გავლა.

ხმა არის მექანიკური ვიბრაცია, რომელიც ვრცელდება ელასტიურ გარემოში - აირები, სითხეები და მყარი, აღქმული სმენის ორგანოების მიერ.

სპეციალური ინსტრუმენტების გამოყენებით შეგიძლიათ იხილოთ ხმის ტალღების გავრცელება.

ხმის ტალღებმა შეიძლება ზიანი მიაყენოს ადამიანის ჯანმრთელობას და, პირიქით, დაეხმაროს დაავადებების განკურნებას, ეს დამოკიდებულია ხმის ტიპზე.

თურმე არის ხმები, რომლებსაც ადამიანის ყური არ აღიქვამს.

ბიბლიოგრაფია

Peryshkin A.V., Gutnik E. M. ფიზიკა მე-9 კლასი

კასიანოვი V.A. ფიზიკა მე -10 კლასი

ლეონოვი A. "მე ვიკვლევ სამყაროს" დეტ. ენციკლოპედია. ფიზიკა

თავი 2. აკუსტიკური ხმაური და მისი გავლენა ადამიანებზე

მიზანი: აკუსტიკური ხმაურის ზემოქმედების შესწავლა ადამიანის სხეულზე.

შესავალი

ჩვენს ირგვლივ სამყარო ბგერების მშვენიერი სამყაროა. ჩვენს ირგვლივ ისმის ადამიანებისა და ცხოველების ხმები, მუსიკა და ქარის ხმა და ჩიტების გალობა. ადამიანები ინფორმაციას მეტყველების საშუალებით გადასცემენ და სმენის საშუალებით აღიქვამენ. ცხოველებისთვის ხმა არანაკლებ მნიშვნელოვანია და გარკვეულწილად უფრო მნიშვნელოვანია, რადგან მათი სმენა უფრო მწვავედ არის განვითარებული.

ფიზიკის თვალსაზრისით, ხმა არის მექანიკური ვიბრაციები, რომლებიც ვრცელდება დრეკად გარემოში: წყალი, ჰაერი, მყარი ნივთიერებები და ა.შ. ადამიანის უნარი, აღიქვას ბგერის ვიბრაციები და მოუსმინოს, აისახება ხმის შესწავლის სახელწოდებაში - აკუსტიკა. (ბერძნული akustikos-დან - გასაგონი, სმენა). ხმის შეგრძნება ჩვენს სმენის ორგანოებში ხდება ჰაერის წნევის პერიოდული ცვლილებების გამო. ხმის წნევის ცვლილებების დიდი ამპლიტუდის მქონე ბგერითი ტალღები ადამიანის ყური აღიქმება, როგორც ხმამაღალი ბგერები, ხოლო ხმის წნევის ცვლილებების მცირე ამპლიტუდით - წყნარ ბგერებად. ხმის მოცულობა დამოკიდებულია ვიბრაციის ამპლიტუდაზე. ხმის მოცულობა ასევე დამოკიდებულია მის ხანგრძლივობაზე და მსმენელის ინდივიდუალურ მახასიათებლებზე.

მაღალი სიხშირის ხმის ვიბრაციას უწოდებენ მაღალი სიმაღლის ხმებს, დაბალი სიხშირის ხმის ვიბრაციას ეწოდება დაბალი სიმაღლის ხმებს.

ადამიანის სმენის ორგანოებს შეუძლიათ აღიქვან ბგერები, რომელთა სიხშირეა დაახლოებით 20 ჰც-დან 20 000 ჰც-მდე. გრძივი ტალღები გარემოში, რომლის წნევის ცვლილების სიხშირე 20 ჰც-ზე ნაკლებია, ეწოდება ინფრაბგერა, ხოლო 20000 ჰც-ზე მეტი სიხშირით - ულტრაბგერა. ადამიანის ყური არ აღიქვამს ინფრაბგერას და ულტრაბგერას, ანუ არ ესმის. უნდა აღინიშნოს, რომ ხმის დიაპაზონის მითითებული საზღვრები თვითნებურია, რადგან ისინი დამოკიდებულია ადამიანების ასაკზე და მათი ხმის აპარატის ინდივიდუალურ მახასიათებლებზე. როგორც წესი, ასაკთან ერთად, აღქმული ბგერების ზედა სიხშირის ზღვარი მნიშვნელოვნად მცირდება - ზოგიერთ ხანდაზმულ ადამიანს შეუძლია მოისმინოს ბგერები, რომელთა სიხშირე არ აღემატება 6000 ჰც-ს. ბავშვებს, პირიქით, შეუძლიათ აღიქვან ბგერები, რომელთა სიხშირე ოდნავ აღემატება 20000 ჰც-ს.

ზოგიერთი ცხოველის მიერ ისმის ვიბრაციები 20000 ჰც-ზე მეტი ან 20 ჰც-ზე ნაკლები სიხშირით.

ფიზიოლოგიური აკუსტიკის შესწავლის საგანია თავად სმენის ორგანო, მისი აგებულება და მოქმედება. არქიტექტურული აკუსტიკა სწავლობს ოთახებში ხმის გავრცელებას, ზომისა და ფორმის გავლენას ხმაზე და მასალების თვისებებს, რომლებითაც დაფარულია კედლები და ჭერი. ეს ეხება ბგერის სმენით აღქმას.

ასევე არის მუსიკალური აკუსტიკა, რომელიც სწავლობს მუსიკალურ ინსტრუმენტებს და მათ საუკეთესოდ ჟღერადობის პირობებს. ფიზიკური აკუსტიკა ეხება თავად ხმის ვიბრაციების შესწავლას და ახლახან მოიცვა ვიბრაციები, რომლებიც სცილდება მოსმენის საზღვრებს (ულტრააკუსტიკა). იგი ფართოდ იყენებს მრავალფეროვან მეთოდებს მექანიკური ვიბრაციების ელექტროდ გადაქცევისთვის და პირიქით (ელექტროაკუსტიკა).

ისტორიული ცნობა

ბგერების შესწავლა ძველ დროში დაიწყო, რადგან ადამიანებს ახასიათებთ ინტერესი ყველაფრის ახლის მიმართ. პირველი აკუსტიკური დაკვირვებები ჩვენს წელთაღრიცხვამდე VI საუკუნეში გაკეთდა. პითაგორამ დაამყარა კავშირი ბგერის სიმაღლესა და გრძელ სიმს ან მილს შორის, რომელიც აწარმოებს ხმას.

ჩვენს წელთაღრიცხვამდე IV საუკუნეში არისტოტელე იყო პირველი, ვინც სწორად გაიგო, თუ როგორ მოძრაობს ხმა ჰაერში. მისი თქმით, ჟღერადობის სხეული იწვევს ჰაერის შეკუმშვას და იშვიათობას; მან ახსნა ექო დაბრკოლებებიდან ბგერის არეკვით.

მე-15 საუკუნეში ლეონარდო და ვინჩიმ ჩამოაყალიბა ხმის ტალღების დამოუკიდებლობის პრინციპი სხვადასხვა წყაროდან.

1660 წელს რობერტ ბოილის ექსპერიმენტებმა დაამტკიცა, რომ ჰაერი ბგერის გამტარია (ბგერა ვაკუუმში არ მოძრაობს).

1700-1707 წლებში ჟოზეფ სავეურის მემუარები აკუსტიკაზე გამოსცა პარიზის მეცნიერებათა აკადემიამ. ამ მოგონებაში Saveur იკვლევს ორგანის დიზაინერებისთვის კარგად ნაცნობ ფენომენს: თუ ორღანის ორი მილი ერთდროულად გამოსცემს ორ ხმას, მხოლოდ ოდნავ განსხვავებულს სიმაღლეში, მაშინ ისმის ხმის პერიოდული გაძლიერება, დოლის გორგალის მსგავსი. . Saveur-მა ახსნა ეს ფენომენი ორივე ბგერის ვიბრაციის პერიოდული დამთხვევით. თუ, მაგალითად, ორი ბგერადან ერთი შეესაბამება 32 ვიბრაციას წამში, ხოლო მეორე შეესაბამება 40 ვიბრაციას, მაშინ პირველი ბგერის მეოთხე ვიბრაციის დასასრული ემთხვევა მეორე ბგერის მეხუთე ვიბრაციის დასასრულს და, შესაბამისად, ხმა გაძლიერებულია. ორგანოს მილებიდან Saveur გადავიდა სიმების ვიბრაციების ექსპერიმენტულ შესწავლაზე, აკვირდებოდა ვიბრაციის კვანძებსა და ანტინოდებს (ეს სახელები, რომლებიც ჯერ კიდევ არსებობს მეცნიერებაში, მან შემოიღო) და ასევე შენიშნა, რომ როდესაც სიმები აღფრთოვანებულია, მთავარი ნოტი, სხვა ნოტები ჟღერს, რომელთა ტალღების სიგრძეა ½, 1/3, ¼,. მთავარიდან. მან ამ ნოტებს უწოდა უმაღლესი ჰარმონიული ტონები და ეს სახელი განზრახული იყო დარჩენილიყო მეცნიერებაში. დაბოლოს, Saveur იყო პირველი, ვინც ცდილობდა დაედგინა ვიბრაციების ბგერების აღქმის ზღვარი: დაბალი ხმებისთვის მან მიუთითა ლიმიტი 25 ვიბრაცია წამში, ხოლო მაღალი ხმებისთვის - 12,800. შემდეგ ნიუტონი, Saveur-ის ამ ექსპერიმენტულ ნამუშევრებზე დაყრდნობით. , მისცა ბგერის ტალღის სიგრძის პირველი გამოთვლა და მივიდა იმ დასკვნამდე, რომელიც ახლა კარგად არის ცნობილი ფიზიკაში, რომ ნებისმიერი ღია მილისთვის გამოსხივებული ბგერის ტალღის სიგრძე უდრის მილის სიგრძის ორჯერ.

ხმის წყაროები და მათი ბუნება

ყველა ბგერას საერთო აქვს ის, რომ სხეულები, რომლებიც მათ წარმოქმნიან, ანუ ბგერის წყაროები, ვიბრირებენ. ყველასთვის ცნობილია ბგერები, რომლებიც წარმოიქმნება დოლზე გადაჭიმული ტყავის მოძრაობისგან, ზღვის ტალღების ტალღებისა და ქარის მიერ ქანაობისგან. ისინი ყველა განსხვავდებიან ერთმანეთისგან. თითოეული ცალკეული ბგერის „შეღებვა“ მკაცრად დამოკიდებულია მოძრაობაზე, რომლის გამო წარმოიქმნება იგი. ასე რომ, თუ ვიბრაციული მოძრაობა ძალიან სწრაფია, ხმა შეიცავს მაღალი სიხშირის ვიბრაციას. ნაკლებად სწრაფი რხევითი მოძრაობა წარმოქმნის დაბალი სიხშირის ხმას. სხვადასხვა ექსპერიმენტი მიუთითებს, რომ ნებისმიერი ხმის წყარო აუცილებლად ვიბრირებს (თუმცა ყველაზე ხშირად ეს ვიბრაციები თვალისთვის არ არის შესამჩნევი). მაგალითად, ადამიანებისა და მრავალი ცხოველის ხმები წარმოიქმნება მათი ვოკალური სიმების ვიბრაციის შედეგად, სასულე მუსიკალური ინსტრუმენტების ხმა, სირენის ხმა, ქარის სასტვენი და ჭექა-ქუხილის ხმა. ჰაერის მასების ვიბრაციებით.

მაგრამ ყველა რხევადი სხეული არ არის ხმის წყარო. მაგალითად, ძაფზე ან ზამბარზე დაკიდებული რხევადი წონა ხმას არ იღებს.

სიხშირე, რომლითაც რხევები მეორდება, იზომება ჰერცში (ან ციკლები წამში); 1 ჰც არის ასეთი პერიოდული რხევის სიხშირე, პერიოდი არის 1 წმ. გაითვალისწინეთ, რომ სიხშირე არის თვისება, რომელიც საშუალებას გვაძლევს განვასხვავოთ ერთი ბგერა მეორისგან.

კვლევამ აჩვენა, რომ ადამიანის ყურს შეუძლია აღიქვას სხეულების ხმის მექანიკური ვიბრაციები, რომლებიც ხდება 20 ჰც-დან 20000 ჰც-მდე სიხშირით. ძალიან სწრაფი, 20000 ჰც-ზე მეტი ან ძალიან ნელი, 20 ჰც-ზე ნაკლები ხმის ვიბრაციებით, რომელსაც ჩვენ არ გვესმის. სწორედ ამიტომ გვჭირდება სპეციალური ინსტრუმენტები ბგერების ჩასაწერად, რომლებიც ადამიანის ყურის მიერ აღქმული სიხშირის დიაპაზონის მიღმაა.

თუ რხევის მოძრაობის სიჩქარე განსაზღვრავს ხმის სიხშირეს, მაშინ მისი სიდიდე (ოთახის ზომა) განსაზღვრავს მოცულობას. თუ ასეთი ბორბალი ბრუნავს მაღალი სიჩქარით, გამოჩნდება მაღალი სიხშირის ბგერა; შენელებული ბრუნვა წარმოქმნის უფრო დაბალი სიხშირის ტონს. უფრო მეტიც, რაც უფრო პატარაა ბორბლის კბილები (როგორც ხაზგასმული ხაზია), მით უფრო სუსტია ხმა და რაც უფრო დიდია კბილები, ანუ რაც უფრო მეტად აიძულებენ ფირფიტას გადახვევას, მით უფრო მაღალია ხმა. ამრიგად, ჩვენ შეგვიძლია აღვნიშნოთ ბგერის კიდევ ერთი მახასიათებელი - მისი მოცულობა (ინტენსივობა).

შეუძლებელია არ აღინიშნოს ხმის ისეთი თვისება, როგორიცაა ხარისხი. ხარისხი მჭიდრო კავშირშია სტრუქტურასთან, რომელიც შეიძლება მერყეობდეს ზედმეტად რთულიდან უკიდურესად მარტივამდე. რეზონატორის მიერ მხარდაჭერილი მარეგულირებელი ჩანგლის ტონს აქვს ძალიან მარტივი სტრუქტურა, რადგან ის შეიცავს მხოლოდ ერთ სიხშირეს, რომლის ღირებულება დამოკიდებულია მხოლოდ რეზონანსის დიზაინზე. ამ შემთხვევაში, ტინინგის ხმა შეიძლება იყოს ძლიერიც და სუსტიც.

შესაძლებელია რთული ბგერების შექმნა, ასე რომ, მაგალითად, ბევრი სიხშირე შეიცავს ორღანის აკორდის ხმას. მანდოლინის სიმის ხმაც კი საკმაოდ რთულია. ეს განპირობებულია იმით, რომ დაჭიმული სტრიქონი ვიბრირებს არა მხოლოდ მთავართან (როგორც ტინინგის ჩანგალი), არამედ სხვა სიხშირეებთანაც. ისინი წარმოქმნიან დამატებით ტონებს (ჰარმონიკას), რომელთა სიხშირეები მთელი რიცხვით აღემატება ფუნდამენტური ბგერის სიხშირეს.

სიხშირის ცნება შეუსაბამოა ხმაურზე გამოსაყენებლად, თუმცა შეგვიძლია ვისაუბროთ მისი სიხშირეების ზოგიერთ სფეროზე, რადგან ისინი განასხვავებენ ერთ ხმაურს მეორისგან. ხმაურის სპექტრი აღარ შეიძლება იყოს წარმოდგენილი ერთი ან რამდენიმე ხაზით, როგორც მონოქრომატული სიგნალის ან პერიოდული ტალღის შემთხვევაში, რომელიც შეიცავს ბევრ ჰარმონიას. იგი გამოსახულია მთლიანი ზოლის სახით

ზოგიერთი ბგერის, განსაკუთრებით მუსიკალურის, სიხშირის სტრუქტურა ისეთია, რომ ყველა ოვერტონი ჰარმონიულია ფუნდამენტურ ტონთან მიმართებაში; ასეთ შემთხვევებში ამბობენ, რომ ბგერებს აქვთ სიმაღლე (განისაზღვრება ფუნდამენტური ბგერის სიხშირით). ბგერების უმეტესობა არც თუ ისე მელოდიურია; მათ არ აქვთ მთელი რიცხვი კავშირი მუსიკალური ბგერებისთვის დამახასიათებელ სიხშირეებს შორის. ეს ხმები აგებულებით ხმაურის მსგავსია. მაშასადამე, თუ შევაჯამოთ ნათქვამი, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ბგერას ახასიათებს მოცულობა, ხარისხი და სიმაღლე.

რა ხდება ჟღერადობის გაჩენის შემდეგ? როგორ აღწევს ის ჩვენს ყურამდე, მაგალითად? როგორ არის განაწილებული?

ხმას ყურით აღვიქვამთ. ხმოვან სხეულსა (ხმის წყაროს) და ყურს (ხმის მიმღებს) შორის არის ნივთიერება, რომელიც ხმის წყაროდან მიმღებამდე ხმის ვიბრაციას გადასცემს. ყველაზე ხშირად, ეს ნივთიერება არის ჰაერი. უჰაერო სივრცეში ხმა ვერ გადადის. ისევე როგორც ტალღები ვერ იარსებებს წყლის გარეშე. ექსპერიმენტები ადასტურებს ამ დასკვნას. განვიხილოთ ერთი მათგანი. ჰაერის ტუმბოს ზარის ქვეშ მოათავსეთ ზარი და ჩართეთ. შემდეგ ისინი იწყებენ ჰაერის ამოტუმბვას. ჰაერი თხელდება, ხმა უფრო და უფრო სუსტდება და ბოლოს თითქმის მთლიანად ქრება. როდესაც ისევ ვიწყებ ჰაერის გაშვებას ზარის ქვეშ, ზარის ხმა ისევ ისმის.

რა თქმა უნდა, ხმა მოგზაურობს არა მხოლოდ ჰაერში, არამედ სხვა სხეულებშიც. ეს ასევე შეიძლება დადასტურდეს ექსპერიმენტულად. სუსტი ხმაც კი, როგორც მაგიდის ერთ ბოლოში დევს ჯიბის საათის ტიკტიკი, ნათლად ისმის, როცა ყურს მაგიდის მეორე ბოლოზე აყენებს.

საყოველთაოდ ცნობილია, რომ ხმა დიდ მანძილზე გადადის მიწაზე და განსაკუთრებით სარკინიგზო რელსებზე. ყურის ლიანდაგზე ან მიწაზე დადებით, შეგიძლიათ გაიგოთ შორს მიმავალი მატარებლის ან მაწანწალა ცხენის ხმა.

თუ ქვას ვეჯახებით ქვას წყლის ქვეშ ყოფნისას, აშკარად მოვისმენთ დარტყმის ხმას. შესაბამისად, ხმაც წყალში მოძრაობს. თევზებს ესმით ნაპირზე ხალხის ფეხის ხმა და ხმა, ეს მეთევზეებმა კარგად იციან.

ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ სხვადასხვა მყარი სხეულები ატარებენ ხმას სხვადასხვა გზით. ელასტიური სხეულები ხმის კარგი გამტარია. ლითონების, ხის, გაზების და სითხეების უმეტესობა ელასტიური სხეულებია და ამიტომ კარგად ატარებენ ხმას.

რბილი და ფოროვანი სხეულები ხმის ცუდი გამტარია. როდესაც, მაგალითად, საათი ჯიბეშია, მას აკრავს რბილი ქსოვილი და არ გვესმის მისი ტიკტიკი.

სხვათა შორის, მყარ სხეულებში ბგერის გავრცელება დაკავშირებულია იმასთან, რომ კაპოტის ქვეშ მოთავსებული ზარის ექსპერიმენტი დიდი ხნის განმავლობაში არც თუ ისე დამაჯერებლად ჩანდა. ფაქტია, რომ ექსპერიმენტატორებმა ზარი საკმარისად კარგად არ იზოლირებულნი იყვნენ და ხმა ისმოდა მაშინაც კი, როდესაც კაპოტის ქვეშ ჰაერი არ იყო, რადგან ვიბრაცია გადადიოდა ინსტალაციის სხვადასხვა შეერთებით.

1650 წელს ათანასიუს კირჩერმა და ოტო ჰუკემ ზარის ექსპერიმენტის საფუძველზე დაასკვნეს, რომ ჰაერი არ იყო საჭირო ხმის გავრცელებისთვის. და მხოლოდ ათი წლის შემდეგ, რობერტ ბოილმა დამაჯერებლად დაამტკიცა საპირისპირო. ჰაერში ხმა, მაგალითად, გადაიცემა გრძივი ტალღებით, ანუ ხმის წყაროდან მომდინარე ჰაერის მონაცვლეობითი კონდენსაციებითა და იშვიათობით. მაგრამ რადგან ჩვენს ირგვლივ სივრცე, წყლის ორგანზომილებიანი ზედაპირისგან განსხვავებით, სამგანზომილებიანია, მაშინ ხმის ტალღები ვრცელდება არა ორი, არამედ სამი მიმართულებით - განსხვავებული სფეროების სახით.

ხმის ტალღები, ისევე როგორც ნებისმიერი სხვა მექანიკური ტალღა, სივრცეში არ ვრცელდება მყისიერად, არამედ გარკვეული სიჩქარით. უმარტივესი დაკვირვებები ამის გადამოწმების საშუალებას გვაძლევს. მაგალითად, ჭექა-ქუხილის დროს ჩვენ ჯერ ვხედავთ ელვას და მხოლოდ გარკვეული პერიოდის შემდეგ გვესმის ჭექა-ქუხილი, თუმცა ჰაერის ვიბრაცია, რომელსაც ხმად აღვიქვამთ, ერთდროულად ხდება ელვის ელვისებური ელვისებური სისწრაფით. ფაქტია, რომ სინათლის სიჩქარე ძალიან მაღალია (300000 კმ/წმ), ასე რომ, შეგვიძლია ვივარაუდოთ, რომ ციმციმს ვხედავთ მისი გაჩენის მომენტში. ხოლო ჭექა-ქუხილის ხმა, რომელიც წარმოიქმნება ელვასთან ერთად, საკმაოდ შესამჩნევ დროს მოითხოვს, რათა გავიაროთ მანძილი მისი წარმოშობის ადგილიდან მიწაზე მდგარ დამკვირვებლამდე. მაგალითად, თუ ელვის დანახვიდან 5 წამზე მეტი ხნის შემდეგ გვესმის ჭექა-ქუხილი, შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ჭექა-ქუხილი ჩვენგან სულ მცირე 1,5 კმ-ით არის დაშორებული. ხმის სიჩქარე დამოკიდებულია საშუალების თვისებებზე, რომელშიც ხმა მოძრაობს. მეცნიერებმა შეიმუშავეს სხვადასხვა მეთოდი ხმის სიჩქარის განსაზღვრისთვის ნებისმიერ გარემოში.

ხმის სიჩქარე და მისი სიხშირე განსაზღვრავს ტალღის სიგრძეს. ტბორში ტალღებზე დაკვირვებით, ჩვენ ვამჩნევთ, რომ გამოსხივებული წრეები ხან უფრო მცირეა და ხან უფრო დიდი, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მანძილი ტალღის წვეროებს ან ტალღის ღეროებს შორის შეიძლება განსხვავდებოდეს ობიექტის ზომის მიხედვით, რომელმაც შექმნა ისინი. წყლის ზედაპირის ზემოთ საკმარისად დაბლა დაჭერით, ჩვენ შეგვიძლია ვიგრძნოთ ყოველი შხაპი, რომელიც გადის. რაც უფრო დიდია მანძილი თანმიმდევრულ ტალღებს შორის, მით უფრო იშვიათად ეხება მათი თითები ჩვენს თითებს. ეს მარტივი ექსპერიმენტი საშუალებას გვაძლევს დავასკვნათ, რომ წყლის ზედაპირზე ტალღების შემთხვევაში, ტალღის გავრცელების მოცემული სიჩქარისთვის, უფრო მაღალი სიხშირე შეესაბამება ტალღის წვეროებს შორის უფრო მცირე მანძილს, ანუ მოკლე ტალღებს და, პირიქით, ქვედა სიხშირე შეესაბამება უფრო გრძელ ტალღებს.

იგივე ეხება ხმის ტალღებს. ის ფაქტი, რომ ხმის ტალღა გადის სივრცის გარკვეულ წერტილში, შეიძლება ვიმსჯელოთ ამ მომენტში წნევის ცვლილებით. ეს ცვლილება მთლიანად იმეორებს ხმის წყაროს მემბრანის ვიბრაციას. ადამიანს ესმის ხმა, რადგან ხმის ტალღა ახორციელებს ცვალებად ზეწოლას მისი ყურის ყურის ბარტყზე. როგორც კი ბგერითი ტალღის მწვერვალი (ან მაღალი წნევის არე) ჩვენს ყურს მიაღწევს. ჩვენ ვგრძნობთ ზეწოლას. თუ ბგერითი ტალღის გაზრდილი წნევის უბნები საკმაოდ სწრაფად მიჰყვება ერთმანეთს, მაშინ ჩვენი ყურის ბარტყი სწრაფად ვიბრირებს. თუ ბგერითი ტალღის მწვერვალები მნიშვნელოვნად ჩამორჩება ერთმანეთს, მაშინ ყურის ბუდე გაცილებით ნელა ვიბრირებს.

ჰაერში ხმის სიჩქარე საოცრად მუდმივი მნიშვნელობაა. ჩვენ უკვე ვნახეთ, რომ ბგერის სიხშირე პირდაპირ კავშირშია ბგერის ტალღის მწვერვალებს შორის მანძილთან, ანუ არსებობს გარკვეული კავშირი ბგერის სიხშირესა და ტალღის სიგრძეს შორის. ეს ურთიერთობა შეგვიძლია გამოვხატოთ შემდეგნაირად: ტალღის სიგრძე უდრის სიჩქარეს გაყოფილი სიხშირეზე. კიდევ ერთი გზა არის ის, რომ ტალღის სიგრძე უკუპროპორციულია სიხშირეზე, პროპორციულობის კოეფიციენტით, რომელიც უდრის ხმის სიჩქარეს.

როგორ ხდება ხმა გასაგონი? როდესაც ხმის ტალღები ყურის არხში შედის, ისინი ვიბრირებენ ყურის გარსს, შუა ყურსა და შიდა ყურს. ჰაერის ტალღები კოხლეის შემავსებელ სითხეში შესვლისას გავლენას ახდენს თმის უჯრედებზე კორტის ორგანოში. სმენის ნერვი გადასცემს ამ იმპულსებს ტვინში, სადაც ისინი გარდაიქმნება ბგერებად.

ხმაურის გაზომვა

ხმაური არის უსიამოვნო ან არასასურველი ხმა, ან ბგერების ერთობლიობა, რომელიც ხელს უშლის სასარგებლო სიგნალების აღქმას, არღვევს სიჩუმეს, ახდენს მავნე ან გამაღიზიანებელ გავლენას ადამიანის სხეულზე, ამცირებს მის შესრულებას.

ხმაურიან ადგილებში ბევრ ადამიანს აღენიშნება ხმაურიანი ავადმყოფობის სიმპტომები: ნერვული აგზნებადობის მომატება, დაღლილობა, მაღალი წნევა.

ხმაურის დონე იზომება ერთეულებში,

წნევის ხარისხის გამოხატვა ბგერები, დეციბლები. ეს წნევა უსასრულოდ არ აღიქმება. 20-30 დბ ხმაურის დონე პრაქტიკულად უვნებელია ადამიანისთვის - ეს ბუნებრივი ფონური ხმაურია. რაც შეეხება ხმამაღალ ხმებს, აქ დასაშვები ზღვარი არის დაახლოებით 80 დბ. 130 დბ ხმა უკვე იწვევს ტკივილს ადამიანში, 150 კი მისთვის აუტანელი ხდება.

აკუსტიკური ხმაური არის სხვადასხვა ფიზიკური ხასიათის შემთხვევითი ხმის ვიბრაცია, რომელიც ხასიათდება ამპლიტუდის და სიხშირის შემთხვევითი ცვლილებებით.

როდესაც ბგერითი ტალღა, რომელიც შედგება ჰაერის კონდენსაციისა და იშვიათობისგან, გავრცელდება, ყურის ბარძაყზე წნევა იცვლება. წნევის ერთეული არის 1 N/m2, ხოლო ხმის სიმძლავრის ერთეული არის 1 W/m2.

სმენის ბარიერი არის ხმის მინიმალური მოცულობა, რომელსაც ადამიანი აღიქვამს. ის განსხვავებულია სხვადასხვა ადამიანში და ამიტომ, პირობითად, სმენის ზღურბლად ითვლება ხმის წნევა, რომელიც უდრის 2x10"5 N/m2 1000 Hz-ზე, რაც შეესაბამება 10"12 W/m2 სიმძლავრეს. სწორედ ამ მნიშვნელობებთან არის შედარებული გაზომილი ხმა.

მაგალითად, რეაქტიული თვითმფრინავის აფრენისას ძრავების ხმის სიმძლავრე არის 10 ვტ/მ2, ანუ ის 1013-ჯერ აჭარბებს ზღურბლს. არასასიამოვნოა ასეთი დიდი რაოდენობით მუშაობა. სხვადასხვა სიძლიერის ბგერების შესახებ ამბობენ, რომ ერთი მეორეზე ხმამაღალია არა იმდენჯერ, არამედ ამდენი ერთეულით. ხმამაღალი ერთეული ეწოდება Bel - ტელეფონის გამომგონებელი A. Bel (1847-1922) სახელით. ხმამაღალი გაზომვა ხდება დეციბელებში: 1 dB = 0.1 B (Bel). ვიზუალური წარმოდგენა იმის შესახებ, თუ როგორ არის დაკავშირებული ხმის ინტენსივობა, ხმის წნევა და ხმის დონე.

ხმის აღქმა დამოკიდებულია არა მხოლოდ მის რაოდენობრივ მახასიათებლებზე (წნევა და სიმძლავრე), არამედ მის ხარისხზე - სიხშირეზე.

ერთი და იგივე ხმა სხვადასხვა სიხშირეზე განსხვავდება მოცულობით.

ზოგიერთ ადამიანს არ ესმის მაღალი სიხშირის ხმები. ამრიგად, ხანდაზმულებში ხმის აღქმის ზედა ზღვარი მცირდება 6000 ჰც-მდე. მათ არ ესმით, მაგალითად, კოღოს ღრიალი ან კრიკეტის ტრიალი, რომელიც გამოსცემს ბგერებს დაახლოებით 20000 ჰც სიხშირით.

ცნობილი ინგლისელი ფიზიკოსი დ. ტინდალი ასე აღწერს თავის ერთ-ერთ გასეირნებას მეგობართან ერთად: ”გზის ორივე მხარეს მდელოები იყო მწერებით, რომლებიც ჩემს ყურებამდე ავსებდნენ ჰაერს მათი მკვეთრი ზუზუნით, მაგრამ ჩემმა მეგობარმა არ გაიგო. ნებისმიერი მათგანი - მწერების მუსიკა გაფრინდა მისი სმენის საზღვრებს მიღმა. ” !

ხმაურის დონეები

ხმამაღალი - ენერგიის დონე ბგერაში - იზომება დეციბელებში. ჩურჩული უდრის დაახლოებით 15 დბ-ს, ხმების შრიალი მოსწავლეთა კლასში აღწევს დაახლოებით 50 დბ-ს, ხოლო ქუჩის ხმაური მძიმე მოძრაობის დროს არის დაახლოებით 90 dB. 100 დბ-ზე მეტი ხმაური შეიძლება აუტანელი იყოს ადამიანის ყურისთვის. დაახლოებით 140 dB ხმაური (როგორიცაა რეაქტიული თვითმფრინავის აფრენის ხმა) შეიძლება იყოს მტკივნეული ყურისთვის და დაზიანდეს ყურის გარსი.

ადამიანების უმეტესობისთვის სმენის სიმახვილე ასაკთან ერთად მცირდება. ეს აიხსნება იმით, რომ ყურის ძვლები კარგავენ თავდაპირველ მობილურობას და, შესაბამისად, ვიბრაცია არ გადაეცემა შიდა ყურს. გარდა ამისა, ყურის ინფექციამ შეიძლება დააზიანოს ყურის ბარტყი და უარყოფითად იმოქმედოს ძვლების ფუნქციონირებაზე. თუ სმენის რაიმე პრობლემა გაქვთ, დაუყოვნებლივ უნდა მიმართოთ ექიმს. ზოგიერთი სახის სიყრუე გამოწვეულია შიდა ყურის ან სმენის ნერვის დაზიანებით. სმენის დაქვეითება ასევე შეიძლება გამოწვეული იყოს ხმაურის მუდმივი ზემოქმედებით (მაგალითად, ქარხნის იატაკზე) ან უეცარმა და ძალიან ხმამაღალმა ბგერამ. ძალიან ფრთხილად უნდა იყოთ პერსონალური სტერეო ფლეერების გამოყენებისას, რადგან ჭარბი ხმა ასევე შეიძლება გამოიწვიოს სიყრუე.

დასაშვები ხმაური შენობაში

რაც შეეხება ხმაურის დონეს, აღსანიშნავია, რომ მსგავსი კონცეფცია არ არის ეფემერული და დაურეგულირებელი კანონმდებლობის თვალსაზრისით. ამრიგად, უკრაინაში ჯერ კიდევ მოქმედებს სანიტარული სტანდარტები დასაშვები ხმაურის საცხოვრებელ და საზოგადოებრივ შენობებში და საცხოვრებელ ადგილებში, მიღებული ჯერ კიდევ სსრკ-ს დროს. ამ დოკუმენტის მიხედვით, საცხოვრებელ შენობებში ხმაურის დონე არ უნდა აღემატებოდეს 40 დბ-ს დღისით და 30 dB-ს ღამით (22:00 საათიდან 8:00 საათამდე).

ხშირად ხმაური მნიშვნელოვან ინფორმაციას ატარებს. მანქანის ან მოტოციკლეტის მრბოლელი ყურადღებით უსმენს ძრავის, შასის და მოძრავი მანქანის სხვა ნაწილების ხმებს, რადგან ნებისმიერი ზედმეტი ხმაური შეიძლება იყოს უბედური შემთხვევის საწინდარი. ხმაური მნიშვნელოვან როლს ასრულებს აკუსტიკაში, ოპტიკაში, კომპიუტერულ ტექნოლოგიასა და მედიცინაში.

რა არის ხმაური? ეს გაგებულია, როგორც სხვადასხვა ფიზიკური ბუნების შემთხვევითი რთული ვიბრაციები.

ხმაურის პრობლემა დიდი ხანია არსებობს. უკვე ძველ დროში ქვაფენილ ქუჩებზე ბორბლების ხმა ბევრს უძილობას იწვევდა.

ან იქნებ პრობლემა კიდევ უფრო ადრე გაჩნდა, როცა გამოქვაბულში მეზობლებმა ჩხუბი დაიწყეს იმის გამო, რომ ერთ-ერთი მათგანი ზედმეტად ხმამაღლა აკაკუნებდა ქვის დანის ან ცულის დამზადებისას?

გარემოში ხმაურის დაბინძურება მუდმივად იზრდება. თუ 1948 წელს, დიდი ქალაქების მაცხოვრებლების გამოკითხვისას, გამოკითხულთა 23%-მა დადებითად უპასუხა კითხვაზე, აწუხებდა თუ არა მათ ბინაში არსებული ხმაური, მაშინ 1961 წელს ეს მაჩვენებელი უკვე 50% იყო. ბოლო ათწლეულში ხმაურის დონე ქალაქებში 10-15-ჯერ გაიზარდა.

ხმაური არის ხმის ტიპი, თუმცა მას ხშირად "არასასურველ ხმას" უწოდებენ. ამავდროულად, ექსპერტების აზრით, ტრამვაის ხმაური შეფასებულია 85-88 დბ, ტროლეიბუსის - 71 დბ, ავტობუსის ძრავის სიმძლავრე 220 ც.ძ.-ზე მეტი. თან. - 92 დბ, 220 ლ-ზე ნაკლები. თან. - 80-85 დბ.

ოჰაიოს შტატის უნივერსიტეტის მეცნიერებმა დაასკვნეს, რომ ადამიანები, რომლებიც რეგულარულად ექვემდებარებიან ხმამაღალ ხმებს, სხვებთან შედარებით 1,5-ჯერ უფრო ხშირად განიცდიან აკუსტიკური ნეირომას.

აკუსტიკური ნეირომა არის კეთილთვისებიანი სიმსივნე, რომელიც იწვევს სმენის დაქვეითებას. მეცნიერებმა გამოიკვლიეს აკუსტიკური ნეირომით დაავადებული 146 პაციენტი და 564 ჯანმრთელი ადამიანი. მათ ყველას ჰკითხეს, რამდენად ხშირად ხვდებოდნენ 80 დეციბელის (სატრანსპორტო ხმაური) მაღალ ხმაურს. კითხვარში გათვალისწინებული იყო ტექნიკის, ძრავების, მუსიკის, ბავშვების ყვირილის ხმაური, ხმაური სპორტულ ღონისძიებებზე, ბარებსა და რესტორნებში. კვლევის მონაწილეებს ასევე ჰკითხეს, იყენებდნენ თუ არა სმენის დამცავ მოწყობილობებს. მათ, ვინც რეგულარულად უსმენდა ხმამაღლა მუსიკას, 2,5-ჯერ გაიზარდა აკუსტიკური ნეირომის განვითარების რისკი.

ტექნიკური ხმაურის ზემოქმედებისთვის – 1,8-ჯერ. მათთვის, ვინც რეგულარულად უსმენს ბავშვების ყვირილს, სტადიონებზე, რესტორნებში ან ბარებში ხმაური 1,4-ჯერ მეტია. სმენის დაცვის ტარებისას, აკუსტიკური ნეირომის განვითარების რისკი არ არის უფრო დიდი, ვიდრე იმ ადამიანებში, რომლებიც საერთოდ არ ექვემდებარებიან ხმაურს.

აკუსტიკური ხმაურის გავლენა ადამიანებზე

აკუსტიკური ხმაურის გავლენა ადამიანებზე განსხვავებულია:

ა მავნებელი

ხმაური იწვევს კეთილთვისებიანი სიმსივნის განვითარებას

გრძელვადიანი ხმაური უარყოფითად მოქმედებს სმენის ორგანოზე, ჭიმავს ყურის ბარტყს, რითაც ამცირებს ბგერისადმი მგრძნობელობას. ეს იწვევს გულისა და ღვიძლის ფუნქციის დარღვევას, ნერვული უჯრედების ამოწურვასა და გადატვირთვას. მაღალი სიმძლავრის ხმები და ხმები გავლენას ახდენს სმენის აპარატზე, ნერვულ ცენტრებზე და შეიძლება გამოიწვიოს ტკივილი და შოკი. ასე მუშაობს ხმაურის დაბინძურება.

ხელოვნური, ადამიანის მიერ შექმნილი ხმები. ისინი უარყოფითად მოქმედებს ადამიანის ნერვულ სისტემაზე. ქალაქის ერთ-ერთი ყველაზე მავნე ხმაური არის სატრანსპორტო საშუალებების ხმაური მთავარ მაგისტრალებზე. ის აღიზიანებს ნერვულ სისტემას, ამიტომ ადამიანი იტანჯება შფოთვით და გრძნობს დაღლილობას.

B. ხელსაყრელი

სასარგებლო ხმები მოიცავს ფოთლების ხმაურს. ტალღების აფრქვევა დამამშვიდებელ გავლენას ახდენს ჩვენს ფსიქიკაზე. ფოთლების წყნარი შრიალი, ნაკადულის დრტვინვა, წყლის მსუბუქი წყვდიადი და სერფის ხმა ყოველთვის სასიამოვნოა ადამიანისთვის. ისინი ამშვიდებენ მას და ათავისუფლებენ სტრესს.

C. სამკურნალო

ადამიანებზე თერაპიული ეფექტი ბუნების ხმების გამოყენებით წარმოიშვა ექიმებსა და ბიოფიზიკოსებს შორის, რომლებიც მუშაობდნენ ასტრონავტებთან მეოცე საუკუნის 80-იანი წლების დასაწყისში. ფსიქოთერაპიულ პრაქტიკაში ბუნებრივი ხმები გამოიყენება როგორც დამხმარე საშუალება სხვადასხვა დაავადების სამკურნალოდ. ფსიქოთერაპევტები ასევე იყენებენ ე.წ. "თეთრ ხმაურს". ეს არის ერთგვარი ჩურჩული, რომელიც ბუნდოვნად მოგვაგონებს ტალღების ხმას წყლის შხეფების გარეშე. ექიმები თვლიან, რომ "თეთრი ხმაური" ამშვიდებს და გძინავს.

ხმაურის გავლენა ადამიანის სხეულზე

მაგრამ მხოლოდ სმენის ორგანოებზე მოქმედებს ხმაური?

მოსწავლეებს ვურჩევთ გაარკვიონ შემდეგი განცხადებების წაკითხვით.

1. ხმაური იწვევს ნაადრევ დაბერებას. ასიდან ოცდაათ შემთხვევაში ხმაური დიდ ქალაქებში ადამიანების სიცოცხლის ხანგრძლივობას 8-12 წლით ამცირებს.

2. ყოველი მესამე ქალი და ყოველი მეოთხე მამაკაცი განიცდის ნევროზებს, რომლებიც გამოწვეულია ხმაურის დონის მატებით.

3. ისეთი დაავადებები, როგორიცაა გასტრიტი, კუჭისა და ნაწლავის წყლული ყველაზე ხშირად ხმაურიან გარემოში მცხოვრებ და მომუშავე ადამიანებში გვხვდება. პოპ-მუსიკოსებისთვის კუჭის წყლული პროფესიული დაავადებაა.

4. 1 წუთის შემდეგ საკმარისად ძლიერმა ხმამ შეიძლება გამოიწვიოს ტვინის ელექტრული აქტივობის ცვლილებები, რაც ეპილეფსიით დაავადებულ პაციენტებში ტვინის ელექტრული აქტივობის მსგავსი ხდება.

5. ხმაური თრგუნავს ნერვულ სისტემას, განსაკუთრებით მაშინ, როცა ის მეორდება.

6. ხმაურის ზემოქმედებით სუნთქვის სიხშირისა და სიღრმის მუდმივი დაქვეითება ხდება. ზოგჯერ ვლინდება გულის არითმია და ჰიპერტენზია.

7. ხმაურის ზემოქმედებით იცვლება ნახშირწყლების, ცხიმების, ცილების და მარილის მეტაბოლიზმი, რაც გამოიხატება სისხლის ბიოქიმიური შემადგენლობის ცვლილებებში (სისხლში შაქრის დონე იკლებს).

გადაჭარბებული ხმაური (80 დბ-ზე მეტი) გავლენას ახდენს არა მხოლოდ სმენის ორგანოებზე, არამედ სხვა ორგანოებსა და სისტემებზე (სისხლის მიმოქცევის, საჭმლის მომნელებელი, ნერვული და ა. სხეულის .

ხმაურის პრობლემა

დიდ ქალაქს ყოველთვის თან ახლავს მოძრაობის ხმაური. ბოლო 25-30 წლის განმავლობაში, მსოფლიოს დიდ ქალაქებში, ხმაური გაიზარდა 12-15 დბ-ით (ანუ ხმაურის მოცულობა გაიზარდა 3-4-ჯერ). თუ ქალაქში არის აეროპორტი, როგორც ეს მოსკოვში, ვაშინგტონში, ომსკში და სხვა ქალაქებშია, მაშინ ეს იწვევს ხმის სტიმულის მაქსიმალური დასაშვები დონის მრავალჯერად გადაჭარბებას.

და მაინც, საგზაო ტრანსპორტი ხმაურის წამყვანი წყაროა ქალაქში. სწორედ ეს იწვევს ქალაქების მთავარ ქუჩებზე ხმის დონის მრიცხველის შკალაზე 95 დბ-მდე ხმაურს. ხმაურის დონე საცხოვრებელ ოთახებში დახურული ფანჯრებით გზატკეცილისკენ არის მხოლოდ 10-15 დბ დაბალი ვიდრე ქუჩაში.

მანქანების ხმაური ბევრ მიზეზზეა დამოკიდებული: მანქანის მარკაზე, მის გამართულობაზე, სიჩქარეზე, გზის ზედაპირის ხარისხზე, ძრავის სიმძლავრეზე და ა.შ. ძრავიდან ხმაური მკვეთრად იზრდება, როდესაც ის ამუშავებს და ათბობს. როდესაც მანქანა მოძრაობს პირველი სიჩქარით (40 კმ/სთ-მდე), ძრავის ხმაური 2-ჯერ მეტია, ვიდრე მეორე სიჩქარით წარმოქმნილი ხმაური. როდესაც მანქანა მკვეთრად ამუხრუჭებს, ხმაურიც საგრძნობლად იზრდება.

გამოვლინდა ადამიანის სხეულის მდგომარეობის დამოკიდებულება გარემოს ხმაურის დონეზე. აღინიშნა ხმაურით გამოწვეული ცენტრალური ნერვული და გულ-სისხლძარღვთა სისტემების ფუნქციური მდგომარეობის გარკვეული ცვლილებები. გულის კორონარული დაავადება, ჰიპერტენზია და სისხლში ქოლესტერინის მომატებული დონე უფრო ხშირია ხმაურიან ადგილებში მცხოვრებ ადამიანებში. ხმაური საგრძნობლად არღვევს ძილს, ამცირებს მის ხანგრძლივობას და სიღრმეს. დაძინებისთვის საჭირო დრო იზრდება ერთი საათით ან მეტით, ხოლო გაღვიძების შემდეგ ადამიანი გრძნობს დაღლილობას და თავის ტკივილს. დროთა განმავლობაში ეს ყველაფერი გადადის ქრონიკულ დაღლილობაში, ასუსტებს იმუნურ სისტემას, ხელს უწყობს დაავადებების განვითარებას და ამცირებს შესრულებას.

ამჟამად ითვლება, რომ ხმაურს შეუძლია ადამიანის სიცოცხლის ხანგრძლივობა თითქმის 10 წლით შეამციროს. ხმის სტიმულის გაზრდის გამო სულ უფრო მეტი ფსიქიურად დაავადებული ადამიანია, ხმაური განსაკუთრებით ძლიერ მოქმედებს ქალებზე. ზოგადად, ქალაქებში გაიზარდა სმენადაქვეითებულთა რიცხვი, ყველაზე გავრცელებულ ფენომენად კი თავის ტკივილი და გაღიზიანების მომატება გახდა.

ხმაურის დაბინძურება

ხმა და მაღალი სიმძლავრის ხმაური გავლენას ახდენს სმენის აპარატზე, ნერვულ ცენტრებზე და შეიძლება გამოიწვიოს ტკივილი და შოკი. ასე მუშაობს ხმაურის დაბინძურება. ფოთლების წყნარი შრიალი, ნაკადულის წუილი, ჩიტების ხმები, წყლის მსუბუქი შხაპი და სერფის ხმა ყოველთვის სასიამოვნოა ადამიანისთვის. ისინი ამშვიდებენ მას და ათავისუფლებენ სტრესს. იგი გამოიყენება სამედიცინო დაწესებულებებში, ფსიქოლოგიური დახმარების ოთახებში. ბუნების ბუნებრივი ხმები სულ უფრო იშვიათი ხდება, მთლიანად ქრება ან იხრჩობა სამრეწველო, სატრანსპორტო და სხვა ხმებით.

გრძელვადიანი ხმაური უარყოფითად მოქმედებს სმენის ორგანოზე, ამცირებს მგრძნობელობას ხმის მიმართ. ეს იწვევს გულისა და ღვიძლის ფუნქციის დარღვევას, ნერვული უჯრედების ამოწურვასა და გადატვირთვას. ნერვული სისტემის დასუსტებულ უჯრედებს არ შეუძლიათ საკმარისად კოორდინაცია გაუწიონ სხეულის სხვადასხვა სისტემის მუშაობას. სწორედ აქ წარმოიქმნება შეფერხებები მათ საქმიანობაში.

ჩვენ უკვე ვიცით, რომ 150 დბ ხმაური საზიანოა ადამიანისთვის. ტყუილად არ იყო შუა საუკუნეებში სიკვდილით დასჯა ზარის ქვეშ. ზარების ხმა ტანჯავდა და ნელ-ნელა კლავდა.

თითოეული ადამიანი ხმაურს განსხვავებულად აღიქვამს. ბევრი რამ არის დამოკიდებული ასაკზე, ტემპერამენტზე, ჯანმრთელობასა და გარემო პირობებზე. ხმაურს აქვს აკუმულაციური ეფექტი, ანუ აკუსტიკური გაღიზიანება, რომელიც გროვდება სხეულში, სულ უფრო თრგუნავს ნერვულ სისტემას. ხმაური განსაკუთრებით მავნე გავლენას ახდენს ორგანიზმის ნეიროფსიქიკურ აქტივობაზე.

ხმები იწვევს გულ-სისხლძარღვთა სისტემის ფუნქციურ დარღვევებს; მავნე ზეგავლენას ახდენს ვიზუალურ და ვესტიბულურ ანალიზატორებზე; რეფლექსური აქტივობის შემცირება, რაც ხშირად იწვევს უბედურ შემთხვევას და დაზიანებებს.

ხმაური მზაკვრულია, მისი მავნე ზემოქმედება სხეულზე ხდება შეუმჩნევლად, შეუმჩნევლად, სხეულის დაზიანება მაშინვე არ არის გამოვლენილი. გარდა ამისა, ადამიანის ორგანიზმი პრაქტიკულად დაუცველია ხმაურის მიმართ.

სულ უფრო ხშირად ექიმები საუბრობენ ხმაურიან დაავადებაზე, რომელიც უპირველესად სმენასა და ნერვულ სისტემაზე მოქმედებს. ხმაურის დაბინძურების წყარო შეიძლება იყოს სამრეწველო საწარმო ან ტრანსპორტი. მძიმე ნაგავსაყრელი და ტრამვაი განსაკუთრებით ძლიერ ხმაურს გამოიმუშავებს. ხმაური ზემოქმედებს ადამიანის ნერვულ სისტემაზე და, შესაბამისად, ხმაურის დამცავი ღონისძიებები ტარდება ქალაქებსა და საწარმოებში. სარკინიგზო და ტრამვაის ხაზები და გზები, რომლებზეც გადის სატვირთო ტრანსპორტი, უნდა გადავიდეს ქალაქების ცენტრალური ნაწილებიდან იშვიათად დასახლებულ ადგილებში და მათ ირგვლივ შექმნილ მწვანე სივრცეებში, რომლებიც კარგად შთანთქავენ ხმაურს. თვითმფრინავები არ უნდა იფრინონ ​​ქალაქების თავზე.

ხმის იზოლაცია

ხმის იზოლაცია ხელს უწყობს ხმაურის მავნე ზემოქმედების თავიდან აცილებას

ხმაურის დონის შემცირება მიიღწევა კონსტრუქციული და აკუსტიკური ზომებით. შენობების გარე კონვერტებში, ფანჯრებსა და აივნის კარებს აქვთ გაცილებით ნაკლები ხმის იზოლაცია, ვიდრე თავად კედელს.

შენობების ხმაურის დაცვის ხარისხი, უპირველეს ყოვლისა, განისაზღვრება ხმაურის დასაშვები სტანდარტებით მოცემული მიზნისთვის.

საბრძოლო აკუსტიკური ხმაური

MNIIP-ის აკუსტიკის ლაბორატორია საპროექტო დოკუმენტაციის ფარგლებში ავითარებს სექციებს „აკუსტიკური ეკოლოგია“. პროექტები მიმდინარეობს ხმის საიზოლაციო შენობების, ხმაურის კონტროლის, ხმის გამაგრების სისტემების გამოთვლებისა და აკუსტიკური გაზომვების შესახებ. მიუხედავად იმისა, რომ ჩვეულებრივ ოთახებში ადამიანებს სულ უფრო მეტად სურთ აკუსტიკური კომფორტი - კარგი დაცვა ხმაურისგან, გასაგები მეტყველებისა და ე.წ. აკუსტიკური ფანტომები - ზოგიერთის მიერ ჩამოყალიბებული უარყოფითი ხმოვანი გამოსახულებები. დეციბელებთან დამატებით საბრძოლველად შემუშავებულ დიზაინებში, სულ მცირე, ორი ფენა მონაცვლეობს - „მყარი“ (თაბაშირის მუყაო, თაბაშირის ბოჭკო), ასევე, აკუსტიკური დიზაინი უნდა დაიკავოს მისი მოკრძალებული ნიშა შიგნით. სიხშირის ფილტრაცია გამოიყენება აკუსტიკური ხმაურის წინააღმდეგ საბრძოლველად.

ქალაქი და მწვანე ადგილები

თუ თქვენ იცავთ თქვენს სახლს ხეების ხმაურისგან, მაშინ სასარგებლო იქნება იმის ცოდნა, რომ ხმები არ შეიწოვება ფოთლებით. ღეროზე დარტყმით, ხმის ტალღები იშლება, მიემართება ნიადაგისკენ, სადაც შეიწოვება. ნაძვი ითვლება დუმილის საუკეთესო მცველად. ყველაზე დატვირთულ გზატკეცილზეც კი შეგიძლიათ მშვიდად იცხოვროთ, თუ თქვენს სახლს მწვანე ნაძვის ხეებით დაიცავთ. და კარგი იქნებოდა წაბლის დარგვა იქვე. ერთი მომწიფებული წაბლის ხე ასუფთავებს 10 მ სიმაღლის, 20 მ სიგანისა და 100 მ სიგრძის ადგილს მანქანის გამონაბოლქვი აირებისგან. უფრო მეტიც, ბევრი სხვა ხისგან განსხვავებით, წაბლი ანადგურებს ტოქსიკურ აირებს და თითქმის არ აზიანებს მის „ჯანმრთელობას. ”

ქალაქის ქუჩების გამწვანების მნიშვნელობა დიდია - ბუჩქების და ტყის სარტყლების მკვრივი დარგვა იცავს ხმაურისგან, ამცირებს მას 10-12 დბ-ით (დეციბელი), ამცირებს ჰაერში მავნე ნაწილაკების კონცენტრაციას 100-დან 25%-მდე, ამცირებს ქარის სიჩქარეს. 10-დან 2 მ/წმ-მდე, შეამცირეთ მანქანებიდან გაზების კონცენტრაცია 15%-მდე ჰაერის ერთეულის მოცულობით, გახადეთ ჰაერი უფრო ნოტიო, შეამცირეთ მისი ტემპერატურა, ანუ უფრო მისაღები გახადეთ სუნთქვისთვის.

მწვანე სივრცეები ასევე შთანთქავს ხმას; რაც უფრო მაღალია ხეები და რაც უფრო მკვრივია მათი დარგვა, მით ნაკლები ხმა ისმის.

მწვანე სივრცეები გაზონებთან და ყვავილების საწოლებთან ერთად დადებითად მოქმედებს ადამიანის ფსიქიკაზე, ამშვიდებს მხედველობასა და ნერვულ სისტემას, წარმოადგენს შთაგონების წყაროს და ზრდის ადამიანების მუშაობას. ხელოვნებისა და ლიტერატურის უდიდესი ნაწარმოებები, მეცნიერთა აღმოჩენები, წარმოიშვა ბუნების სასარგებლო გავლენის ქვეშ. ასე შეიქმნა ბეთჰოვენის, ჩაიკოვსკის, შტრაუსის და სხვა კომპოზიტორების უდიდესი მუსიკალური შემოქმედება, შესანიშნავი რუსი ლანდშაფტის მხატვრების შიშკინის, ლევიტანის ნახატები, რუსი და საბჭოთა მწერლების ნამუშევრები. შემთხვევითი არ არის, რომ ციმბირის სამეცნიერო ცენტრი დაარსდა პრიობსკის ტყის მწვანე სივრცეებს ​​შორის. აქ, ქალაქის ხმაურის ჩრდილში და გამწვანებით გარემოცული, ჩვენი ციმბირული მეცნიერები წარმატებით ატარებენ კვლევას.

მაღალია ისეთი ქალაქების სიმწვანე, როგორიცაა მოსკოვი და კიევი; ამ უკანასკნელში, მაგალითად, ერთ მოსახლეზე 200-ჯერ მეტი ნარგაობაა, ვიდრე ტოკიოში. იაპონიის დედაქალაქში, 50 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში (1920-1970) განადგურდა ცენტრიდან ათი კილომეტრის რადიუსში მდებარე მწვანე ტერიტორიების დაახლოებით ნახევარი. შეერთებულ შტატებში ბოლო ხუთი წლის განმავლობაში თითქმის 10 ათასი ჰექტარი ცენტრალური ქალაქის პარკი დაიკარგა.

← ხმაური საზიანო გავლენას ახდენს ადამიანის ჯანმრთელობაზე, უპირველეს ყოვლისა, სმენის და ნერვული და გულ-სისხლძარღვთა სისტემის მდგომარეობის გაუარესებით.

← ხმაურის გაზომვა შესაძლებელია სპეციალური ინსტრუმენტების - ხმის დონის მრიცხველების გამოყენებით.

← აუცილებელია ხმაურის მავნე ზემოქმედებასთან ბრძოლა ხმაურის დონის კონტროლით, ასევე ხმაურის დონის შესამცირებლად სპეციალური ღონისძიებების გამოყენებით.

წყლის სიმღერის იდეა ასობით წლის წინ გაუჩნდა შუა საუკუნეების იაპონელებს და პიკს მიაღწია მე-19 საუკუნის შუა ხანებში. ასეთ ინსტალაციას ეწოდება "shuikinkutsu", რომელიც თავისუფლად ითარგმნება "წყლის არფა":

ვიდეოს მიხედვით, შუკინკუცუ არის დიდი ცარიელი ჭურჭელი, რომელიც ჩვეულებრივ მიწაში დამონტაჟებულია ბეტონის ბაზაზე. ჭურჭლის თავზე არის ხვრელი, რომლითაც წყალი წვეთობს შიგნით. სანიაღვრე მილი ჩასმულია ბეტონის ძირში ზედმეტი წყლის გასადინებლად, ხოლო თავად ძირი კეთდება ოდნავ ჩაზნექილი ისე, რომ მასზე ყოველთვის იყოს არაღრმა გუბე. წვეთების ხმა აირეკლავს ჭურჭლის კედლებს, ქმნის ბუნებრივ რევერბერაციას (იხ. სურათი ქვემოთ).

შუიკინკუცუს განყოფილებაში: ზემოდან ჩაზნექილ ბეტონის ძირზე ჩაღრმავებული ჭურჭელი, ჭარბი წყლის სანიაღვრე მილი, ძირში და მის ირგვლივ ქვების (ხრეშის) ჩაყრა.

შუიკინკუცუ ტრადიციულად იყო იაპონური ბაღის დიზაინის ელემენტი და კლდოვანი ბაღები ზენის სულისკვეთებით. ძველად მათ ბუდისტური ტაძრებისა და სახლების მახლობლად ნაკადულების ნაპირებზე ათავსებდნენ ჩაის ცერემონიისთვის. ითვლებოდა, რომ ჩაის ცერემონიამდე ხელების დაბანის შემდეგ და მიწისქვეშეთიდან ჯადოსნური ხმების მოსმენის შემდეგ, ადამიანი ამაღლებულ განწყობას იძენს. იაპონელებს ჯერ კიდევ სჯერათ, რომ საუკეთესო, ყველაზე სუფთა ჟღერადობის შუიკინკუცუ მყარი ქვისგან უნდა იყოს დამზადებული, თუმცა ეს მოთხოვნა დღესდღეობით არ არის დაცული.
მეოცე საუკუნის შუა ხანებისთვის შუიკინკუცუს აგების ხელოვნება თითქმის დაიკარგა - მხოლოდ რამდენიმე შუიკინკუცუ დარჩა მთელ იაპონიაში, მაგრამ ბოლო წლებში მათ მიმართ ინტერესი არაჩვეულებრივად გაიზარდა. დღეს ისინი მზადდება უფრო ხელმისაწვდომი მასალებისგან - ყველაზე ხშირად შესაფერისი ზომის კერამიკული ან ლითონის ჭურჭლისგან. შუიკინკუცუს ხმის თავისებურება იმაში მდგომარეობს, რომ კონტეინერის შიგნით ვარდნის ძირითადი ტონის გარდა, კედლების რეზონანსის გამო, წარმოიქმნება დამატებითი სიხშირეები (ჰარმონიკა), როგორც ძირითადი ტონის ზემოთ, ასევე ქვემოთ.
ჩვენს ადგილობრივ პირობებში, თქვენ შეგიძლიათ შექმნათ შუიკინკუცუ სხვადასხვა გზით: არა მხოლოდ კერამიკული ან ლითონის კონტეინერიდან, არამედ, მაგალითად, წითელი აგურისგან პირდაპირ მიწაში ჩაყრით. ესკიმოს იგლუების დამზადების მეთოდიან ჩამოსხმული ბეტონისგან მიხედვით ზარების შექმნის ტექნოლოგია- ეს ვარიანტები ყველაზე ახლოს ჟღერს ყველა ქვის შუიკინკუცუს.
ბიუჯეტის ვერსიაში შეგიძლიათ მიიღოთ დიდი დიამეტრის ფოლადის მილის ნაჭერი (630 მმ, 720 მმ), რომელიც ზედა ბოლოს დაფარულია სახურავით (სქელი ლითონის ფურცელი) წყლის დრენაჟის ნახვრეტით. მე არ გირჩევთ პლასტმასის კონტეინერების გამოყენებას: პლასტმასი შთანთქავს ზოგიერთ ხმის სიხშირეს, ხოლო შუიკინკუცუში თქვენ უნდა მიაღწიოთ მათ მაქსიმალურ ასახვას კედლებიდან.
წინაპირობები:
1. მთელი სისტემა მთლიანად უნდა იყოს დამალული მიწისქვეშა;
2. გვერდითი სინუსების ძირი და ამოვსება აუცილებლად უნდა იყოს ქვისგან (დატეხილი ქვა, ხრეში, კენჭი) - სინუსების მიწით შევსება გააქარწყლებს ჭურჭლის რეზონანსულ თვისებებს.
ლოგიკურია ვივარაუდოთ, რომ ჭურჭლის სიმაღლეს, უფრო სწორედ მის სიღრმეს, გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს ინსტალაციაში: რაც უფრო სწრაფად აჩქარებს წყლის წვეთი ფრენისას, მით უფრო ძლიერი იქნება მისი ზემოქმედება ფსკერზე, მით უფრო საინტერესო და საინტერესოა. უფრო სრული ხმა იქნება. მაგრამ არ არის საჭირო ფანატიზმის დონემდე მისვლა და სარაკეტო სილოსის აშენება - კონტეინერის (ლითონის მილის ნაჭერი) სიმაღლე მისი დიამეტრის 1,5-2,5-ჯერ მეტი სავსებით საკმარისია. გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ რაც უფრო ფართოა კონტეინერის მოცულობა, მით უფრო დაბალი იქნება შუიკინკუცუს ძირითადი ტონის ხმა.
ფიზიკოსმა იოშიო ვატანაბემ ლაბორატორიაში შეისწავლა სუიკინკუცუს რევერბერაციის მახასიათებლები; მისი კვლევა „სუიკინკუცუს აკუსტიკური მექანიზმის ანალიტიკური შესწავლა“ თავისუფლად არის ხელმისაწვდომი ინტერნეტში. ყველაზე ზედმიწევნითი მკითხველისთვის ვატანაბე სთავაზობს, მისი აზრით, ტრადიციული შუკინკუცუს ოპტიმალურ ზომებს: კერამიკული ჭურჭელი კედლით 2 სმ სისქით, ზარის ფორმის ან მსხლის ფორმის, თავისუფალი ვარდნის სიმაღლე 30-დან 40 სმ-მდე, მაქსიმუმ. შიდა დიამეტრი დაახლოებით 35 სმ, მაგრამ მეცნიერი სრულად უშვებს რაიმე თვითნებურ ზომებს და ფორმებს.
შეგიძლიათ ექსპერიმენტი და მიიღოთ საინტერესო ეფექტები, თუ შუიკინკუცუს გააკეთებთ, როგორც მილის მილის შიგნით: ჩადეთ უფრო მცირე დიამეტრის მილი (630 მმ) და ოდნავ უფრო მცირე სიმაღლის უფრო დიდი დიამეტრის ფოლადის მილის შიგნით (მაგალითად, 820 მმ) , და დამატებით გაჭრით შიდა მილის კედლებზე სხვადასხვა სიმაღლეზე დიამეტრი დაახლოებით 10-15 სმ. შემდეგ მილებს შორის ცარიელი უფსკრული დამატებით რევერბერაციას შექმნის და თუ გაგიმართლათ მაშინ ექო.
მსუბუქი ვარიანტი: ჩამოსხმის დროს ჩადეთ წყვილი სქელი ლითონის ფირფიტა 10-15 სანტიმეტრი სიგანით და სიმაღლე კონტეინერის შიდა მოცულობის ნახევარზე მეტი ვერტიკალურად და ოდნავ კუთხით ბეტონის ძირში - ამის გამო, ფართობი . შუკინკუცუს შიდა ზედაპირი გაიზრდება, წარმოიქმნება დამატებითი ხმის ასახვა და, შესაბამისად, ცოტათი გაიზრდება რევერბერაციის დრო.
შუიკინკუცუს კიდევ უფრო რადიკალურად მოდერნიზება შეგიძლიათ: თუ ჭურჭლის ქვედა ნაწილში ჩამოკიდებული წყლის ღერძის გასწვრივ ზარებს ან საგულდაგულოდ შერჩეულ მეტალის ფირფიტებს დაკიდებთ, მაშინ შეგიძლიათ მიიღოთ ევფონიური ხმა მათზე წვეთებისგან. მაგრამ გახსოვდეთ, რომ ამ შემთხვევაში შუიკინკუცუს იდეა, რომელიც წყლის ბუნებრივი მუსიკის მოსმენაა, დამახინჯებულია.
ახლა იაპონიაში შუიკინკუცუს ასრულებენ არა მხოლოდ ზენის პარკებსა და კერძო საკუთრებაში, არამედ ქალაქებშიც კი, ოფისებსა და რესტორნებში. ამისათვის შუიკინკუცუს მახლობლად დამონტაჟებულია მინიატურული შადრევანი, ზოგჯერ ჭურჭლის შიგნით თავსდება ერთი ან ორი მიკროფონი, შემდეგ მათი სიგნალი ძლიერდება და მიეწოდება იქვე გადაცმული დინამიკებს. შედეგი დაახლოებით ასე გამოიყურება:

კარგი მაგალითია.

შუიკინკუცუს ენთუზიასტებმა გამოუშვეს დისკი, რომელიც შეიცავს იაპონიის სხვადასხვა კუთხეში შექმნილი სხვადასხვა შუიკინკუცუს ჩანაწერებს.
შუიკინკუცუს იდეამ განვითარდა წყნარი ოკეანის მეორე მხარეს:

ეს ამერიკული "ტალღის ორგანო" დაფუძნებულია ჩვეულებრივი გრძელ სიგრძის პლასტმასის მილებზე. ერთი კიდით დაყენებული ზუსტად ტალღების დონეზე, მილები ახდენენ წყლის მოძრაობისგან რეზონანსს და მათი დახრის გამო ხმის ფილტრის როლსაც ასრულებენ. შუკინკუცუს ტრადიციაში მთელი სტრუქტურა მხედველობიდან იმალება. ინსტალაცია უკვე შედის ტურისტულ გიდებში.
შემდეგი ბრიტანული მოწყობილობა ასევე დამზადებულია პლასტმასის მილებიდან, მაგრამ გამიზნულია არა ხმის გამომუშავებისთვის, არამედ არსებული სიგნალის შესაცვლელად.
მოწყობილობას კორტის ორგანო ჰქვია და შედგება რამდენიმე რიგის ღრუ პლასტმასის მილებისგან, რომლებიც ვერტიკალურად ფიქსირდება ორ ფირფიტას შორის. მილების რიგები მოქმედებს როგორც ბუნებრივი ხმის ფილტრი, როგორც სინთეზატორებში და გიტარის „გაჯეტებში“ დაყენებული: ზოგიერთი სიხშირე შეიწოვება პლასტმასით, ზოგი კი არაერთხელ აირეკლება და რეზონირებს. შედეგად, მიმდებარე სივრციდან გამომავალი ხმა შემთხვევით გარდაიქმნება:

საინტერესო იქნებოდა ასეთი მოწყობილობის დაყენება გიტარის გამაძლიერებლის ან რომელიმე დინამიკის სისტემის წინ და მოუსმინეთ როგორ იცვლება ხმა. ჭეშმარიტად, „...ირგვლივ ყველაფერი მუსიკაა. ან შეიძლება მიკროფონების დახმარებით გახდეს ერთი“ (ამერიკელი კომპოზიტორი ჯონ კეიჯი). …ვფიქრობ შუიკინკუცუს შექმნას ჩემს ქვეყანაში ამ ზაფხულს. ლინგამთან ერთად.