Hari ini, alih suara teater dan filem adalah agak mudah. Kebanyakan bunyi yang diperlukan wujud dalam bentuk elektronik, yang hilang direkodkan dan diproses pada komputer. Tetapi walaupun setengah abad yang lalu, mekanisme kepintaran yang menakjubkan telah digunakan untuk mensimulasikan bunyi.

Tim Korenko

Mesin bunyi yang menakjubkan ini telah dipamerkan sejak beberapa tahun lalu di pelbagai tempat, buat pertama kali - beberapa tahun lalu di Muzium Politeknik. Di sana kami meneliti eksposisi yang menghiburkan ini secara terperinci. Alat logam kayu, secara mengejutkan meniru bunyi ombak dan angin, kereta dan kereta api yang lalu lalang, dentingan kuku dan dentingan pedang, kicauan belalang dan kuak katak, denting ulat dan pecah. cangkerang - semua mesin yang menakjubkan ini telah dibangunkan, diperbaiki dan diterangkan oleh Vladimir Alexandrovich Popov - seorang pelakon dan pencipta reka bentuk bunyi dalam teater dan pawagam, yang kepadanya pameran itu didedikasikan. Yang paling menarik ialah interaktiviti eksposisi: peranti tidak berdiri, seperti biasa di negara kita, di belakang tiga lapisan kaca kalis peluru, tetapi bertujuan untuk pengguna. Datang, penonton, berpura-pura menjadi pereka bunyi, bersiul dengan angin, membuat bunyi dengan air terjun, bermain kereta api - dan ini menarik, sangat menarik.

Harmonium. “Harmonium alat muzik digunakan untuk menghantar bunyi tangki. Pelaku secara serentak menekan beberapa kekunci bawah (hitam dan putih) pada papan kekunci dan pada masa yang sama mengepam udara menggunakan pedal ”(V.A. Popov).

tuan bising

Vladimir Popov memulakan kerjayanya sebagai pelakon di Teater Seni Moscow, dan sebelum revolusi, pada tahun 1908. Dalam memoirnya, dia menulis bahawa sejak kecil dia suka simulasi bunyi, cuba menyalin pelbagai bunyi, semula jadi dan buatan. Sejak tahun 1920-an, beliau akhirnya memasuki industri bunyi, mereka bentuk pelbagai mesin untuk reka bentuk bunyi persembahan. Dan pada tahun tiga puluhan, mekanismenya muncul di pawagam. Sebagai contoh, dengan bantuan mesinnya yang menakjubkan Popov menyuarakan lukisan legenda oleh Sergei Eisenstein "Alexander Nevsky".

Dia menganggap bunyi sebagai muzik, menulis skor untuk latar belakang bunyi persembahan dan drama radio - dan mencipta, mencipta, mencipta. Beberapa mesin yang dicipta oleh Popov telah bertahan hingga ke hari ini dan mengumpul habuk di bilik belakang pelbagai teater - pembangunan rakaman bunyi menjadikan mekanisme cerdiknya yang memerlukan kemahiran pengendalian tertentu tidak diperlukan. Hari ini, bunyi kereta api dimodelkan secara elektronik, manakala pada zaman imam, seluruh orkestra, mengikut algoritma yang ditetapkan dengan ketat, bekerja dengan pelbagai peranti untuk mencipta tiruan yang boleh dipercayai dari kereta api yang menghampiri. Sehingga dua puluh pemuzik kadangkala terlibat dalam gubahan bunyi Popov.

Bunyi tangki. “Jika kereta kebal muncul di tempat kejadian, maka instrumen beroda empat dengan plat logam akan mula bertindak. Peranti didorong oleh putaran salib di sekeliling paksi. Hasilnya adalah bunyi yang kuat, sangat mirip dengan dentingan trek tangki besar ”(VA Popov).

Hasil kerjanya ialah buku "Reka Bentuk Bunyi Persembahan", diterbitkan pada tahun 1953, dan Hadiah Stalin diterima pada masa yang sama. Anda boleh memetik di sini banyak fakta berbeza daripada kehidupan pencipta yang hebat - tetapi kami akan beralih kepada teknologi.

Kayu dan besi

Perkara yang paling penting, yang tidak selalu diperhatikan oleh pelawat pameran, adalah hakikat bahawa setiap mesin bunyi adalah alat muzik yang anda perlukan untuk bermain dan memerlukan keadaan akustik tertentu. Contohnya, semasa persembahan, "mesin guruh" sentiasa diletakkan di bahagian paling atas, di laluan pejalan kaki di atas pentas, supaya guruh berdentum di seluruh auditorium, mewujudkan rasa kehadiran. Di dalam bilik kecil, bagaimanapun, ia tidak memberikan kesan yang begitu jelas, bunyinya tidak begitu semula jadi dan lebih dekat dengan keadaan sebenar - dengan bunyi dentingan roda besi yang dibina ke dalam mekanisme. Walau bagaimanapun, "ketidaknormalan" beberapa bunyi dijelaskan oleh fakta bahawa banyak mekanisme tidak dimaksudkan untuk kerja "solo" - hanya "dalam ensembel".

Mesin lain, sebaliknya, mensimulasikan bunyi dengan sempurna tanpa mengira akustik bilik. Sebagai contoh, "Roll" (mekanisme yang membuat bunyi ombak), besar dan kekok, dengan begitu tepat menyalin kesan ombak di pantai yang lembut sehingga, menutup mata anda, anda boleh dengan mudah membayangkan diri anda di suatu tempat berhampiran laut, di rumah api, dalam cuaca berangin.

Pengangkutan berkuda №4. “Peranti yang mengeluarkan semula bunyi konvoi memadam kebakaran. Untuk memberikan bunyi yang lemah pada permulaan operasi peranti, pelaku menggerakkan tombol kawalan ke kiri, yang menyebabkan kekuatan bunyi menjadi lembut. Apabila paksi bergerak ke sisi lain, bunyi meningkat kepada daya yang ketara "(V.A. Popov).

Popov membahagikan bunyi kepada beberapa kategori: pertempuran, semula jadi, perindustrian, isi rumah, pengangkutan, dll. Beberapa teknik universal boleh digunakan untuk mensimulasikan pelbagai bunyi. Sebagai contoh, kepingan besi pelbagai ketebalan dan saiz yang digantung pada jarak tertentu antara satu sama lain boleh meniru bunyi lokomotif stim yang menghampiri, bunyi dentingan mesin pengeluaran, dan juga guruh. Popov juga memanggil peranti universal sebagai gendang rungutan besar yang mampu bekerja dalam "industri" yang berbeza.

Tetapi kebanyakan mesin ini agak mudah. Mekanisme khusus, yang direka untuk mensimulasikan satu dan hanya satu bunyi, mengandungi idea kejuruteraan yang sangat menghiburkan. Sebagai contoh, kejatuhan titisan air disimulasikan oleh putaran dram, bahagian sisinya digantikan dengan tali yang diregangkan pada jarak yang berbeza. Semasa mereka berputar, mereka mengangkat cambuk kulit tetap, yang menampar pada tali seterusnya - dan ia benar-benar kelihatan seperti titisan. Angin dengan kekuatan yang berbeza-beza juga ditiru menggunakan gendang yang bergesel dengan semua jenis fabrik.

Kulit gendang

Mungkin kisah yang paling luar biasa berkaitan pembinaan semula mesin Popov berlaku semasa pembuatan gendang besar. Alat muzik yang besar, berdiameter hampir dua meter, memerlukan kulit - tetapi ternyata mustahil untuk berpakaian, tetapi tidak berkulit dram disamak di Rusia. Para pemuzik pergi ke rumah penyembelihan sebenar, di mana mereka membeli dua kulit segar daripada lembu jantan. "Ada sesuatu yang nyata mengenainya," ketawa Peter. - Kami memandu dengan kereta ke teater, dan kami mempunyai kulit berdarah di dalam bagasi. Kami menyeret mereka ke bumbung teater, kami menyingkirkannya, mengeringkannya - selama seminggu seluruh Sretenka berbau ... "Tetapi pada akhirnya gendang itu berjaya.

Setiap peranti Vladimir Alexandrovich tanpa gagal dibekalkan dengan arahan terperinci untuk pelaku. Contohnya, peranti Power Crack: “Ribut petir kering yang lebat dilakukan dengan peranti Power Crack. Berdiri di atas platform alat mesin, pelaku, menyandarkan dadanya ke hadapan dan meletakkan kedua tangan di atas batang bergigi, meraihnya dan memutarkannya ke arahnya."

Perlu diingat bahawa banyak mesin yang digunakan oleh Popov telah dibangunkan sebelum dia: Vladimir Alexandrovich hanya memperbaikinya. Khususnya, gendang angin telah digunakan di teater sejak zaman perhambaan.

Hidup anggun

Salah satu filem pertama yang diberi nama sepenuhnya dengan bantuan mekanisme Popov ialah komedi "Graceful Life" yang diarahkan oleh Boris Yurtsev. Sebagai tambahan kepada suara para pelakon, dalam filem ini, yang dikeluarkan pada tahun 1932, tidak ada satu bunyi pun yang dirakam dari alam semula jadi - semuanya disimulasikan. Perlu diingat bahawa daripada enam filem penuh yang dirakam oleh Yurtsev, ini adalah satu-satunya filem yang terselamat. Dihina pada tahun 1935, pengarah itu dibuang ke Kolyma; filemnya, selain The Graceful Life, telah hilang.

Penjelmaan baru

Selepas kemunculan perpustakaan bunyi, kereta Popov hampir dilupakan. Mereka masuk ke dalam kategori arkaisme, ke masa lalu. Tetapi ada orang yang berminat dengan teknologi masa lalu bukan sahaja "bangkit dari abu", tetapi juga menjadi permintaan semula.

Idea untuk mencipta projek seni muzik (yang belum terbentuk sebagai pameran interaktif) telah lama berada dalam fikiran pemuzik Moscow, pianis virtuoso Pyotr Aidu - dan akhirnya menemui penjelmaan materialnya.

Peranti "katak". Arahan untuk peranti "Frog" jauh lebih rumit daripada arahan serupa untuk peranti lain. Pelaku bunyi kuak perlu mempunyai penguasaan instrumen yang baik agar simulasi bunyi yang dihasilkan menjadi agak semula jadi.

Pasukan di sebalik projek itu sebahagiannya berpangkalan di Sekolah Teater Seni Drama. Peter Aidu sendiri - penolong kepada ketua pengarah untuk bahagian muzik, penyelaras pengeluaran pameran Alexander Nazarov - ketua bengkel teater, dll projek kebudayaan - dan semua ini tidak sia-sia.

Kami berbual dengan Petr Aidu di salah satu bilik dengan eksposisi, dalam gemuruh dan hiruk pikuk yang diekstrak daripada pameran oleh pelawat. "Terdapat banyak lapisan dalam pameran ini," katanya. - Lapisan sejarah tertentu, kerana kami membangkitkan sejarah orang yang sangat berbakat, Vladimir Popov; lapisan interaktif, kerana orang ramai menikmati apa yang berlaku; lapisan muzik, kerana pada akhir pameran kami merancang untuk menggunakan pamerannya dalam persembahan kami, dan bukan untuk lakonan suara, tetapi sebagai objek seni bebas. Semasa Peter bercakap, televisyen berfungsi di belakangnya. Pada skrin terdapat adegan di mana dua belas orang bermain secara harmoni komposisi "The Noise of a Train" (ini adalah serpihan drama "Reconstruction of Utopia").

"Gulung". “Pelakon mengaktifkan peranti dengan hayunan berirama terukur resonator (badan peranti) ke atas dan ke bawah. Gelombang ombak yang tenang dilakukan dengan menuangkan secara perlahan (bukan ke hujung) kandungan resonator dari satu hujung ke hujung yang lain. Setelah berhenti menuangkan kandungan dalam satu arah, dengan pergerakan pantas membawa resonator ke kedudukan mendatar dan segera bawa ke sisi lain. Lonjakan gelombang yang kuat dilakukan dengan perlahan-lahan jatuh ke hujung keseluruhan kandungan resonator ”(V.A.Popov).

Mesin-mesin itu dihasilkan mengikut lukisan dan penerangan yang ditinggalkan oleh Popov - asal beberapa mesin yang dipelihara dalam koleksi Teater Seni Moscow dilihat oleh pencipta pameran selepas tamat kerja. Salah satu masalah utama ialah bahagian dan bahan yang mudah diperoleh pada tahun 1930-an tidak digunakan di mana-mana dan tidak ditemui di pasaran bebas hari ini. Sebagai contoh, hampir mustahil untuk mencari kepingan tembaga setebal 3 mm dan bersaiz 1000x1000 mm, kerana GOST semasa membayangkan memotong tembaga hanya 600x1500. Masalah timbul walaupun dengan papan lapis: 2.5 mm yang diperlukan, mengikut piawaian moden, tergolong dalam model pesawat dan agak jarang berlaku, kecuali mungkin dari Finland.

kereta. “Bunyi bunyi kereta itu dihasilkan oleh dua penghibur. Salah seorang daripada mereka memutarkan pemegang roda, dan yang lain menekan tuil papan pengangkat dan membuka penutup "(V.A. Popov). Perlu diingat bahawa dengan bantuan tuas dan penutup adalah mungkin untuk mengubah bunyi kereta dengan ketara.

Terdapat satu lagi kesukaran. Popov sendiri telah berulang kali menyatakan: untuk meniru sebarang bunyi, anda perlu membayangkan dengan tepat apa yang anda ingin capai. Tetapi, sebagai contoh, tiada seorang pun daripada sezaman kita yang pernah mendengar bunyi menukar semafor tahun 1930-an secara langsung - bagaimanakah kita boleh memastikan peranti yang sepadan dibuat dengan betul? Tidak mungkin - seseorang hanya boleh berharap untuk intuisi dan filem lama.

Tetapi secara umum, intuisi pencipta tidak mengecewakan - mereka berjaya dalam segala-galanya. Walaupun mesin bunyi pada asalnya bertujuan untuk digunakan oleh orang ramai dan bukan untuk berseronok, ia sangat bagus sebagai pameran interaktif di muzium. Memusing pemegang mekanisme lain, melihat siaran filem senyap di dinding, anda berasa seperti jurutera bunyi yang hebat. Dan anda merasakan bagaimana, di bawah tangan anda, bukan bunyi yang dilahirkan, tetapi muzik.

18 Februari 2016

Dunia hiburan rumah agak pelbagai dan boleh termasuk: menonton filem menggunakan sistem teater rumah yang baik; permainan yang menyeronokkan dan ketagihan atau mendengar gubahan muzik. Sebagai peraturan, setiap orang menemui sesuatu yang tersendiri di kawasan ini, atau menggabungkan semuanya sekaligus. Tetapi apa pun matlamat seseorang dalam mengatur masa lapangnya dan apa sahaja keterlaluan yang mereka lakukan - semua pautan ini disambungkan dengan kuat oleh satu perkataan yang mudah dan mudah difahami - "bunyi". Sesungguhnya, dalam semua kes ini, kami akan dipimpin oleh pemegang oleh runut bunyi. Tetapi soalan ini tidak begitu mudah dan remeh, terutamanya dalam kes-kes apabila terdapat keinginan untuk mencapai bunyi berkualiti tinggi di dalam bilik atau sebarang keadaan lain. Untuk ini, tidak semestinya perlu membeli komponen hi-fi atau hi-end yang mahal (walaupun ia akan sangat berguna), tetapi pengetahuan yang baik tentang teori fizikal adalah mencukupi, yang boleh menghapuskan kebanyakan masalah yang timbul untuk semua orang yang berhasrat untuk mendapatkan lakonan suara berkualiti tinggi.

Seterusnya, kita akan mempertimbangkan teori bunyi dan akustik dari sudut pandangan fizik. Dalam kes ini, saya akan cuba menjadikannya semudah yang mungkin untuk pemahaman mana-mana orang yang, mungkin, jauh daripada mengetahui undang-undang atau formula fizikal, tetapi tetap bersemangat bermimpi untuk menjadikan impian mencipta sistem pembesar suara yang sempurna menjadi kenyataan. Saya tidak menganggap bahawa untuk mencapai hasil yang baik dalam bidang ini di rumah (atau di dalam kereta, sebagai contoh), anda perlu mengetahui teori-teori ini dengan teliti, tetapi memahami asas-asas akan mengelakkan banyak kesilapan yang bodoh dan tidak masuk akal, dan juga akan membolehkan anda untuk mencapai kesan bunyi maksimum daripada sistem. mana-mana peringkat.

Teori bunyi am dan istilah muzik

Apa itu bunyi? Ini adalah sensasi yang dirasakan oleh organ pendengaran. "telinga"(dengan sendirinya, fenomena itu wujud tanpa penyertaan "telinga" dalam proses, tetapi lebih mudah difahami) yang berlaku apabila gegendang telinga teruja oleh gelombang bunyi. Telinga dalam kes ini bertindak sebagai "penerima" gelombang bunyi pelbagai frekuensi.
Gelombang bunyi ia pada asasnya adalah siri pengedap dan pelepasan berurutan medium (paling kerap medium udara dalam keadaan normal) pelbagai frekuensi. Sifat gelombang bunyi adalah bergetar, disebabkan dan dihasilkan oleh getaran mana-mana badan. Kemunculan dan penyebaran gelombang bunyi klasik adalah mungkin dalam tiga media elastik: gas, cecair dan pepejal. Apabila gelombang bunyi berlaku dalam salah satu jenis ruang ini, beberapa perubahan tidak dapat dielakkan berlaku dalam persekitaran itu sendiri, contohnya, perubahan dalam ketumpatan atau tekanan udara, pergerakan zarah jisim udara, dsb.

Oleh kerana gelombang bunyi mempunyai sifat berayun, ia mempunyai ciri seperti frekuensi. Kekerapan diukur dalam hertz (sebagai penghormatan kepada ahli fizik Jerman Heinrich Rudolf Hertz), dan menandakan bilangan ayunan dalam tempoh masa yang sama dengan satu saat. Itu. sebagai contoh, frekuensi 20 Hz menandakan kitaran 20 ayunan dalam satu saat. Konsep subjektif picnya juga bergantung pada frekuensi bunyi. Semakin banyak getaran bunyi dibuat sesaat, semakin "tinggi" bunyi itu kelihatan. Gelombang bunyi juga mempunyai satu lagi ciri penting, yang mempunyai nama - panjang gelombang. Panjang gelombang adalah kebiasaan untuk mempertimbangkan jarak yang dilalui bunyi frekuensi tertentu dalam tempoh yang sama dengan satu saat. Sebagai contoh, panjang gelombang bunyi terendah dalam julat boleh didengar untuk manusia pada 20 Hz ialah 16.5 meter, dan panjang gelombang bunyi tertinggi 20,000 Hz ialah 1.7 sentimeter.

Telinga manusia direka bentuk sedemikian rupa sehingga ia dapat melihat gelombang hanya dalam julat terhad, kira-kira 20 Hz - 20,000 Hz (bergantung pada ciri-ciri orang tertentu, seseorang dapat mendengar lebih sedikit, seseorang kurang) . Oleh itu, ini tidak bermakna bunyi di bawah atau di atas frekuensi ini tidak wujud, ia tidak dapat dilihat oleh telinga manusia, melangkaui sempadan julat yang boleh didengar. Bunyi di atas julat boleh didengar dipanggil ultrasound, bunyi di bawah julat boleh didengar dipanggil infrasound... Sesetengah haiwan dapat melihat bunyi ultra dan infra, malah ada yang menggunakan julat ini untuk orientasi di angkasa (kelawar, ikan lumba-lumba). Jika bunyi itu melalui medium yang tidak bersentuhan langsung dengan organ pendengaran manusia, maka bunyi tersebut mungkin tidak akan didengari atau menjadi sangat lemah kemudiannya.

Dalam terminologi muzik bunyi, terdapat sebutan penting seperti oktaf, nada dan nada bunyi. oktaf bermaksud selang di mana nisbah kekerapan antara bunyi ialah 1 hingga 2. Oktaf biasanya sangat boleh didengar, manakala bunyi dalam selang ini boleh menjadi sangat serupa antara satu sama lain. Satu oktaf juga boleh dipanggil bunyi yang bergetar dua kali lebih banyak daripada bunyi lain dalam tempoh masa yang sama. Sebagai contoh, 800 Hz tidak lebih daripada oktaf yang lebih tinggi iaitu 400 Hz, dan 400 Hz pula ialah oktaf seterusnya bagi bunyi 200 Hz. Oktaf pula terdiri daripada nada dan nada. Getaran berubah-ubah dalam gelombang bunyi harmonik satu frekuensi dianggap oleh telinga manusia sebagai nada muzik... Getaran frekuensi tinggi boleh ditafsirkan sebagai bunyi nada tinggi, getaran frekuensi rendah sebagai bunyi nada rendah. Telinga manusia mampu membezakan bunyi dengan jelas dengan perbezaan satu nada (sehingga 4000 Hz). Walaupun begitu, muzik menggunakan bilangan nada yang sangat kecil. Ini dijelaskan dari pertimbangan prinsip konsonan harmonik, semuanya berdasarkan prinsip oktaf.

Pertimbangkan teori nada muzik menggunakan contoh rentetan yang diregangkan dengan cara tertentu. Rentetan sedemikian, bergantung pada daya tegangan, akan mempunyai "penalaan" kepada mana-mana satu frekuensi tertentu. Apabila tali ini dipengaruhi oleh sesuatu dengan satu daya yang pasti, yang akan menyebabkan ia bergetar, satu nada bunyi yang pasti akan diperhatikan secara stabil, kita akan mendengar frekuensi tala yang dikehendaki. Bunyi ini dipanggil nada akar. Kekerapan nota "A" bagi oktaf pertama, bersamaan dengan 440 Hz, diterima secara rasmi sebagai nada asas dalam sfera muzik. Walau bagaimanapun, kebanyakan alat muzik tidak pernah menghasilkan semula nada asas yang tulen; mereka pasti diiringi dengan nada, dipanggil overtones... Adalah wajar untuk mengingati di sini definisi penting akustik muzik, konsep timbre bunyi. Timbre- ini ialah ciri bunyi muzik yang memberikan alat muzik dan menyuarakan kekhususan bunyi unik yang boleh dikenali, walaupun kita membandingkan bunyi pic dan volum yang sama. Timbre setiap alat muzik bergantung pada pengagihan tenaga bunyi ke atas nada pada saat bunyi itu muncul.

Overtones membentuk pewarnaan khusus bagi ton utama, yang dengannya kita boleh mengenal pasti dan mengenali instrumen tertentu dengan mudah, serta membezakan dengan jelas bunyinya daripada instrumen lain. Nada nada terdiri daripada dua jenis: harmonik dan bukan harmonik. Nada harmonik mengikut takrifan ialah gandaan frekuensi pic. Sebaliknya, jika nada tidak berganda dan menyimpang dengan ketara daripada nilai, maka ia dipanggil tidak harmoni... Dalam muzik, beroperasi dengan nada bukan berbilang secara praktikalnya dikecualikan, oleh itu istilah itu dikurangkan kepada konsep "overtone", yang bermaksud harmonik. Untuk sesetengah instrumen, contohnya piano, nada asas tidak mempunyai masa untuk dibentuk; dalam tempoh yang singkat, tenaga bunyi nada meningkat, dan kemudian mereput dengan cepat. Banyak instrumen mencipta apa yang dipanggil kesan "nada peralihan", apabila tenaga nada tertentu adalah maksimum pada masa tertentu, biasanya pada permulaan, tetapi kemudian secara tiba-tiba berubah dan beralih kepada nada lain. Julat frekuensi setiap instrumen boleh dipertimbangkan secara berasingan dan biasanya terhad kepada frekuensi asas yang instrumen tertentu boleh menghasilkan semula.

Dalam teori bunyi, terdapat juga perkara seperti NOISE. bising- ini ialah sebarang bunyi yang dicipta oleh satu set sumber yang tidak diselaraskan antara satu sama lain. Semua orang biasa dengan bunyi dedaunan pokok, bergoyang ditiup angin, dll.

Apakah kelantangan bunyi bergantung pada? Jelas sekali, fenomena ini secara langsung bergantung kepada jumlah tenaga yang dibawa oleh gelombang bunyi. Untuk menentukan penunjuk kuantitatif kenyaringan, terdapat konsep - keamatan bunyi. Keamatan bunyi ditakrifkan sebagai aliran tenaga yang telah melalui beberapa kawasan ruang (contohnya, cm2) per unit masa (contohnya, sesaat). Dalam perbualan biasa, keamatan adalah kira-kira 9 atau 10 W / cm2. Telinga manusia dapat melihat bunyi dengan julat sensitiviti yang agak luas, manakala tindak balas frekuensi adalah heterogen dalam spektrum bunyi. Ini ialah cara terbaik untuk melihat julat frekuensi 1000 Hz - 4000 Hz, yang paling meluas meliputi pertuturan manusia.

Memandangkan bunyi berbeza-beza dalam intensiti, adalah lebih mudah untuk menganggapnya sebagai kuantiti logaritma dan mengukurnya dalam desibel (selepas saintis Scotland Alexander Graham Bell). Ambang bawah sensitiviti pendengaran telinga manusia ialah 0 dB, ambang atas ialah 120 dB, ia juga dipanggil "ambang kesakitan". Had atas sensitiviti juga dilihat oleh telinga manusia bukan dengan cara yang sama, tetapi bergantung pada frekuensi tertentu. Bunyi frekuensi rendah mestilah lebih kuat daripada bunyi frekuensi tinggi untuk mendorong ambang kesakitan. Sebagai contoh, ambang kesakitan pada frekuensi rendah 31.5 Hz berlaku pada tahap kuasa bunyi 135 dB, apabila pada frekuensi 2000 Hz sensasi kesakitan muncul pada 112 dB. Terdapat juga konsep tekanan bunyi, yang sebenarnya memperluaskan penjelasan biasa untuk perambatan gelombang bunyi di udara. Tekanan bunyi- ini ialah tekanan lebihan berubah-ubah yang timbul dalam medium elastik akibat daripada laluan gelombang bunyi melaluinya.

Sifat gelombang bunyi

Untuk lebih memahami sistem penjanaan gelombang bunyi, bayangkan pembesar suara klasik yang terletak di dalam tiub yang diisi dengan udara. Jika pembesar suara membuat pergerakan ke hadapan yang tajam, maka udara di persekitaran terdekat peresap dimampatkan seketika. Selepas itu, udara akan mengembang, dengan itu menolak kawasan udara termampat di sepanjang paip.
Pergerakan gelombang ini seterusnya akan menjadi bunyi apabila sampai ke organ pendengaran dan "mengujakan" gegendang telinga. Apabila gelombang bunyi berlaku dalam gas, tekanan berlebihan dan ketumpatan berlebihan tercipta, dan zarah bergerak pada kelajuan yang tetap. Adalah penting untuk diingat tentang gelombang bunyi yang jirim tidak bergerak dengan gelombang bunyi, tetapi hanya gangguan sementara jisim udara yang timbul.

Jika kita membayangkan omboh digantung di ruang bebas pada spring dan membuat pergerakan ke hadapan-belakang berulang, maka ayunan tersebut akan dipanggil harmonik atau sinusoidal (jika kita mewakili gelombang dalam bentuk graf, maka kita akan mendapat dalam kes ini sinusoid paling tulen dengan penurunan dan kenaikan berulang). Jika kita bayangkan pembesar suara dalam paip (seperti dalam contoh yang diterangkan di atas), melakukan ayunan harmonik, maka pada masa ini pembesar suara bergerak "ke hadapan", kesan pemampatan udara yang sudah diketahui diperolehi, dan apabila pembesar suara bergerak "ke belakang" , kesan sebaliknya daripada vakum diperolehi. Dalam kes ini, gelombang mampatan berselang-seli dan rarefaction akan merambat melalui paip. Jarak sepanjang paip antara maxima atau minima (fasa) bersebelahan akan dipanggil panjang gelombang... Jika zarah bergetar selari dengan arah perambatan gelombang, maka gelombang itu dipanggil membujur... Jika mereka bergetar berserenjang dengan arah perambatan, maka gelombang dipanggil melintang... Biasanya, gelombang bunyi dalam gas dan cecair adalah membujur, tetapi dalam pepejal, gelombang kedua-dua jenis boleh timbul. Gelombang ricih dalam pepejal timbul daripada rintangan kepada perubahan bentuk. Perbezaan utama antara kedua-dua jenis gelombang ini ialah gelombang ricih mempunyai sifat polarisasi (ayunan berlaku dalam satah tertentu), manakala gelombang membujur tidak.

Kelajuan bunyi

Kelajuan bunyi secara langsung bergantung pada ciri-ciri persekitaran di mana ia merambat. Ia ditentukan (bergantung) oleh dua sifat medium: keanjalan dan ketumpatan bahan. Kelajuan bunyi dalam pepejal, masing-masing, secara langsung bergantung pada jenis bahan dan sifatnya. Halaju dalam media gas bergantung hanya pada satu jenis ubah bentuk medium: mampatan-jarang-jarang. Perubahan tekanan dalam gelombang bunyi berlaku tanpa pertukaran haba dengan zarah sekeliling dan dipanggil adiabatik.
Kelajuan bunyi dalam gas bergantung terutamanya pada suhu - ia meningkat dengan peningkatan suhu dan berkurangan dengan penurunan suhu. Juga, kelajuan bunyi dalam medium gas bergantung kepada saiz dan jisim molekul gas itu sendiri - semakin kecil jisim dan saiz zarah, semakin besar "konduksi" gelombang dan semakin tinggi kelajuan, masing-masing.

Dalam media cecair dan pepejal, prinsip perambatan dan kelajuan bunyi adalah serupa dengan cara gelombang merambat di udara: dengan nyahcas mampatan. Tetapi dalam persekitaran ini, sebagai tambahan kepada pergantungan yang sama pada suhu, ketumpatan medium dan komposisi / strukturnya agak penting. Semakin rendah ketumpatan bahan, semakin tinggi kelajuan bunyi dan sebaliknya. Kebergantungan pada komposisi medium adalah lebih rumit dan ditentukan dalam setiap kes tertentu, dengan mengambil kira lokasi dan interaksi molekul / atom.

Kelajuan bunyi dalam udara pada t, ° C 20: 343 m / s
Kelajuan bunyi dalam air suling pada t, ° C 20: 1481 m / s
Kelajuan bunyi dalam keluli pada t, ° C 20: 5000 m / s

Gelombang berdiri dan gangguan

Apabila pembesar suara mencipta gelombang bunyi dalam ruang terkurung, kesan gelombang yang melantun keluar dari sempadan tidak dapat dielakkan berlaku. Akibatnya, selalunya ada kesan gangguan- apabila dua atau lebih gelombang bunyi ditindih antara satu sama lain. Kes-kes khas fenomena gangguan ialah pembentukan: 1) Rentak gelombang atau 2) Gelombang berdiri. Memukul ombak- ini berlaku apabila penambahan gelombang dengan frekuensi dekat dan amplitud berlaku. Corak pukulan: apabila dua gelombang frekuensi yang sama ditindih antara satu sama lain. Pada satu ketika dengan pertindihan ini, puncak amplitud mungkin "di luar fasa" dan palung "di luar fasa" mungkin juga sama. Beginilah cara rentak bunyi dicirikan. Adalah penting untuk diingat bahawa, tidak seperti gelombang berdiri, kebetulan fasa puncak tidak berlaku secara berterusan, tetapi pada selang masa tertentu. Dengan telinga, corak degupan sedemikian dibezakan dengan jelas, dan didengari sebagai peningkatan dan penurunan volum secara berkala. Mekanisme kesan ini sangat mudah: pada saat kebetulan puncak, isipadu meningkat, pada saat kebetulan pereputan, isipadu berkurangan.

ombak berdiri timbul dalam kes superposisi dua gelombang amplitud, fasa dan frekuensi yang sama, apabila apabila gelombang tersebut "bertemu" satu bergerak ke arah hadapan, dan satu lagi ke arah yang bertentangan. Dalam bahagian ruang (di mana gelombang berdiri terbentuk), gambar pertindihan dua amplitud frekuensi timbul, dengan maksima bergantian (dipanggil antinod) dan minima (dipanggil nod). Apabila fenomena ini berlaku, frekuensi, fasa dan pekali pengecilan gelombang pada titik pantulan adalah amat penting. Tidak seperti gelombang bergerak, tiada pemindahan tenaga dalam gelombang berdiri disebabkan oleh fakta bahawa gelombang ke hadapan dan ke belakang yang membentuk gelombang ini memindahkan tenaga dalam jumlah yang sama kedua-dua ke hadapan dan dalam arah yang bertentangan. Untuk pemahaman visual tentang kejadian gelombang berdiri, mari kita kemukakan contoh dari akustik rumah. Katakan kita mempunyai pembesar suara berdiri di lantai dalam beberapa ruang (bilik) yang terhad. Selepas meminta mereka memainkan beberapa lagu dengan bass yang banyak, mari cuba ubah lokasi pendengar di dalam bilik. Oleh itu, pendengar, setelah masuk ke zon minimum (penolakan) gelombang berdiri, akan merasakan kesan fakta bahawa bass telah menjadi sangat kecil, dan jika pendengar jatuh ke zon frekuensi maksimum (penambahan), maka kesan yang berlawanan daripada peningkatan ketara dalam kawasan bass diperolehi. Dalam kes ini, kesannya diperhatikan dalam semua oktaf frekuensi asas. Sebagai contoh, jika frekuensi asas ialah 440 Hz, maka fenomena "penambahan" atau "penolakan" juga akan diperhatikan pada frekuensi 880 Hz, 1760 Hz, 3520 Hz, dsb.

Fenomena resonans

Kebanyakan pepejal mempunyai frekuensi resonansnya sendiri. Ia agak mudah untuk memahami kesan ini menggunakan contoh paip konvensional yang terbuka hanya pada satu hujung. Bayangkan situasi di mana pembesar suara disambungkan dari hujung paip yang satu lagi, yang boleh memainkan beberapa frekuensi tetap, ia juga boleh ditukar kemudian. Jadi, paip mempunyai frekuensi resonansnya sendiri, secara ringkas - ini adalah kekerapan di mana paip "bergema" atau mengeluarkan bunyinya sendiri. Jika frekuensi pembesar suara (akibat pelarasan) bertepatan dengan frekuensi resonans paip, maka kesan peningkatan volum akan muncul beberapa kali. Ini kerana pembesar suara merangsang getaran ruang udara dalam tiub dengan amplitud yang ketara sehingga "frekuensi resonans" yang sangat ditemui dan kesan penjumlahan berlaku. Fenomena yang timbul boleh digambarkan seperti berikut: paip dalam contoh ini "membantu" dinamik dengan bergema pada frekuensi tertentu, usaha mereka menambah dan "mencurah" ke dalam kesan kuat yang boleh didengar. Pada contoh alat muzik, fenomena ini boleh dikesan dengan mudah, kerana dalam reka bentuk kebanyakan terdapat unsur-unsur yang dipanggil resonator. Tidak sukar untuk meneka apa yang sesuai untuk meningkatkan frekuensi atau nada muzik tertentu. Contohnya: badan gitar dengan resonator dalam bentuk lubang yang mengawan dengan kelantangan; Reka bentuk tiub seruling (dan semua tiub secara umum); Bentuk silinder badan dram, yang dengan sendirinya adalah resonator frekuensi tertentu.

Spektrum frekuensi bunyi dan tindak balas frekuensi

Memandangkan secara praktikalnya tiada gelombang dengan frekuensi yang sama, adalah perlu untuk menguraikan keseluruhan spektrum audio julat boleh didengar kepada nada atau harmonik. Untuk tujuan ini, terdapat graf yang memaparkan pergantungan tenaga relatif getaran bunyi pada frekuensi. Graf sedemikian dipanggil graf spektrum frekuensi audio. Spektrum frekuensi bunyi terdapat dua jenis: diskret dan berterusan. Plot spektrum diskret memaparkan frekuensi secara individu, dipisahkan oleh ruang kosong. Semua frekuensi bunyi hadir dalam spektrum berterusan sekaligus.
Dalam kes muzik atau akustik, jadual biasa paling kerap digunakan. Ciri Tindak Balas Kekerapan(disingkatkan sebagai "tindak balas frekuensi"). Graf ini menunjukkan pergantungan amplitud getaran bunyi pada frekuensi sepanjang keseluruhan spektrum frekuensi (20 Hz - 20 kHz). Melihat graf sedemikian, adalah mudah untuk memahami, sebagai contoh, kekuatan atau kelemahan sistem pembesar suara atau pembesar suara tertentu secara keseluruhan, kawasan pemulangan tenaga terkuat, penurunan dan kenaikan frekuensi, redaman, serta mengesan cerun. daripada pereputan.

Perambatan gelombang bunyi, fasa dan antifasa

Proses perambatan gelombang bunyi berlaku dalam semua arah dari sumber. Contoh paling mudah untuk memahami fenomena ini ialah kerikil yang dibuang ke dalam air.
Dari tempat batu itu jatuh, ombak mula menyimpang di sepanjang permukaan air ke semua arah. Walau bagaimanapun, mari bayangkan situasi menggunakan pembesar suara dalam kelantangan tertentu, katakan kotak tertutup, yang disambungkan kepada penguat dan menghasilkan semula beberapa jenis isyarat muzik. Tidak sukar untuk diperhatikan (terutamanya jika anda menghantar isyarat frekuensi rendah yang kuat, contohnya, drum bes) bahawa pembesar suara membuat pergerakan ke hadapan yang pantas, dan kemudian pergerakan pantas yang sama ke belakang. Perlu difahami bahawa apabila pembesar suara bergerak ke hadapan, ia mengeluarkan gelombang bunyi, yang kita dengar kemudian. Tetapi apa yang berlaku apabila pembesar suara bergerak ke belakang? Dan secara paradoks, perkara yang sama berlaku, pembesar suara mengeluarkan bunyi yang sama, cuma ia merebak dalam contoh kami sepenuhnya dalam kelantangan kotak, tanpa melampaui hadnya (kotak ditutup). Secara umum, dalam contoh yang diberikan di atas, seseorang boleh melihat banyak fenomena fizikal yang menarik, yang paling ketara ialah konsep fasa.

Gelombang bunyi yang pembesar suara, berada dalam kelantangan, dipancarkan ke arah pendengar, adalah "dalam fasa". Gelombang ke belakang, yang masuk ke dalam isipadu kotak, akan menjadi antifasa yang sepadan. Ia kekal hanya untuk memahami apa maksud konsep ini? Fasa isyarat Adakah paras tekanan bunyi pada masa semasa pada satu titik di angkasa. Fasa ini paling mudah difahami melalui contoh pembiakan bahan muzik oleh pasangan stereo berdiri lantai konvensional sistem pembesar suara rumah. Mari kita bayangkan bahawa dua pembesar suara berdiri di lantai dipasang di dalam bilik tertentu dan dimainkan. Dalam kes ini, kedua-dua sistem akustik menghasilkan semula isyarat segerak tekanan bunyi berubah-ubah, manakala tekanan bunyi satu pembesar suara ditambah kepada tekanan bunyi pembesar suara yang lain. Kesan yang sama berlaku disebabkan oleh pembiakan segerak isyarat dari pembesar suara kiri dan kanan, dengan kata lain, puncak dan palung gelombang yang dipancarkan oleh pembesar suara kiri dan kanan bertepatan.

Sekarang bayangkan bahawa tekanan bunyi masih berubah dengan cara yang sama (tidak berubah), tetapi hanya sekarang mereka bertentangan antara satu sama lain. Ini boleh berlaku jika anda menyambungkan salah satu daripada dua pembesar suara dalam kekutuban terbalik (kabel "+" daripada penguat ke terminal pembesar suara "-" dan kabel "-" daripada penguat ke terminal pembesar suara "+". Dalam kes ini, isyarat bertentangan akan menyebabkan perbezaan tekanan, yang boleh diwakili sebagai nombor seperti berikut: pembesar suara kiri akan menghasilkan tekanan "1 Pa" dan pembesar suara kanan akan menghasilkan tekanan "tolak 1 Pa". Akibatnya, jumlah kelantangan bunyi pada kedudukan mendengar akan sama dengan sifar. Fenomena ini dipanggil antifasa. Jika kita mempertimbangkan contoh dengan lebih terperinci untuk pemahaman, ternyata dua dinamik bermain "dalam fasa" - mewujudkan kawasan pemadatan dan vakum udara yang sama, yang sebenarnya membantu antara satu sama lain. Dalam kes antifasa ideal, kawasan pemadatan ruang udara yang dicipta oleh satu pembesar suara akan disertai dengan kawasan kemurungan ruang udara yang dicipta oleh pembesar suara kedua. Ia kelihatan lebih kurang seperti fenomena redaman segerak bersama gelombang. Benar, dalam amalan, volum tidak turun kepada sifar, dan kita akan mendengar bunyi yang sangat herot dan lemah.

Dalam cara yang paling mudah diakses, fenomena ini boleh digambarkan seperti berikut: dua isyarat dengan ayunan (frekuensi) yang sama, tetapi beralih dalam masa. Memandangkan ini, adalah lebih mudah untuk mewakili fenomena anjakan ini menggunakan contoh jam analog bulat biasa. Bayangkan terdapat beberapa jam bulat yang serupa tergantung di dinding. Apabila tangan kedua jam tangan ini berjalan serentak, pada satu jam tangan 30 saat dan pada jam yang lain 30 saat, maka ini adalah contoh isyarat yang berada dalam fasa. Jika tangan kedua berjalan dengan offset, tetapi kelajuannya masih sama, contohnya, pada beberapa jam tangan 30 saat, dan pada jam tangan lain 24 saat, maka ini adalah contoh klasik anjakan fasa (anjakan). Begitu juga, fasa diukur dalam darjah, dalam bulatan maya. Dalam kes ini, apabila isyarat dialihkan relatif kepada satu sama lain sebanyak 180 darjah (separuh tempoh), antifasa klasik diperolehi. Selalunya, dalam amalan, anjakan fasa sedikit berlaku, yang juga boleh ditentukan dalam darjah dan berjaya dihapuskan.

Gelombang adalah rata dan sfera. Hadapan gelombang satah merambat dalam satu arah sahaja dan jarang dilihat dalam amalan. Hadapan gelombang sfera ialah jenis gelombang ringkas yang terpancar dari satu titik dan bergerak ke semua arah. Gelombang bunyi mempunyai sifat pembelauan, iaitu keupayaan untuk membengkok di sekeliling halangan dan objek. Tahap lenturan bergantung pada nisbah panjang gelombang bunyi dengan saiz halangan atau lubang. Difraksi juga berlaku apabila terdapat halangan pada laluan bunyi. Dalam kes ini, dua senario mungkin: 1) Jika dimensi halangan jauh lebih besar daripada panjang gelombang, maka bunyi dipantulkan atau diserap (bergantung pada tahap penyerapan bahan, ketebalan halangan, dsb. ), dan zon "bayangan akustik" terbentuk di sebalik halangan ... 2) Jika dimensi halangan adalah setanding dengan panjang gelombang atau lebih kecil daripadanya, maka bunyi difraksi sedikit sebanyak dalam semua arah. Jika gelombang bunyi yang bergerak dalam satu medium mengenai antara muka dengan medium lain (contohnya, medium udara dengan medium pepejal), maka tiga senario boleh timbul: 1) gelombang akan dipantulkan dari antara muka 2) gelombang boleh masuk ke dalam. medium lain tanpa mengubah arah 3) gelombang boleh melalui medium lain dengan perubahan arah di sempadan, ini dipanggil "pembiasan gelombang".

Nisbah lebihan tekanan gelombang bunyi kepada halaju isipadu getaran dipanggil rintangan gelombang. Secara ringkasnya, impedans gelombang medium boleh dipanggil keupayaan untuk menyerap gelombang bunyi atau "menentang" mereka. Pekali pantulan dan penghantaran secara langsung bergantung pada nisbah galangan ciri kedua-dua media. Impedans ciri dalam medium gas adalah jauh lebih rendah daripada dalam air atau pepejal. Oleh itu, jika gelombang bunyi di udara jatuh ke atas objek pepejal atau di permukaan air dalam, maka bunyi itu sama ada dipantulkan dari permukaan atau diserap ke tahap yang besar. Ia bergantung kepada ketebalan permukaan (air atau pepejal) di mana gelombang bunyi yang dikehendaki jatuh. Dengan ketebalan medium pepejal atau cecair yang rendah, gelombang bunyi hampir "lulus" sepenuhnya, dan sebaliknya, dengan ketebalan medium yang besar, gelombang lebih kerap dipantulkan. Dalam kes pantulan gelombang bunyi, proses ini berlaku mengikut undang-undang fizik yang terkenal: "Sudut tuju adalah sama dengan sudut pantulan." Dalam kes ini, apabila gelombang dari medium dengan ketumpatan yang lebih rendah jatuh pada sempadan dengan medium ketumpatan yang lebih tinggi, fenomena itu berlaku. pembiasan... Ia terdiri daripada lenturan (pembiasan) gelombang bunyi selepas "bertemu" halangan, dan semestinya disertai dengan perubahan kelajuan. Pembiasan juga bergantung kepada suhu persekitaran di mana pantulan berlaku.

Dalam proses penyebaran gelombang bunyi di angkasa, penurunan keamatannya tidak dapat dielakkan berlaku, seseorang boleh mengatakan pengecilan gelombang dan pengecilan bunyi. Dalam praktiknya, agak mudah untuk menghadapi kesan sedemikian: sebagai contoh, jika dua orang berdiri di padang pada jarak dekat tertentu (satu meter atau lebih dekat) dan mula mengatakan sesuatu antara satu sama lain. Jika anda kemudiannya meningkatkan jarak antara orang (jika mereka mula menjauhkan diri antara satu sama lain), tahap kelantangan perbualan yang sama akan menjadi semakin kurang kedengaran. Contoh ini jelas menunjukkan fenomena penurunan keamatan gelombang bunyi. Kenapa ini terjadi? Sebabnya ialah pelbagai proses pemindahan haba, interaksi molekul dan geseran dalaman gelombang bunyi. Selalunya, dalam amalan, terdapat perubahan tenaga bunyi menjadi haba. Proses sedemikian pasti timbul dalam mana-mana daripada 3 media perambatan bunyi dan ia boleh dicirikan sebagai penyerapan gelombang bunyi.

Keamatan dan tahap penyerapan gelombang bunyi bergantung kepada banyak faktor, seperti: tekanan dan suhu medium. Juga, penyerapan bergantung pada frekuensi tertentu bunyi. Apabila gelombang bunyi merambat dalam cecair atau gas, kesan geseran antara zarah yang berbeza, yang dipanggil kelikatan, berlaku. Akibat geseran pada peringkat molekul ini, proses perubahan gelombang daripada bunyi kepada haba berlaku. Dengan kata lain, semakin tinggi kekonduksian terma medium, semakin rendah tahap penyerapan gelombang. Penyerapan bunyi dalam media gas juga bergantung kepada tekanan (tekanan atmosfera berubah dengan peningkatan ketinggian berbanding dengan paras laut). Bagi pergantungan tahap penyerapan pada frekuensi bunyi, dengan mengambil kira pergantungan kelikatan dan kekonduksian terma yang disebutkan di atas, semakin tinggi frekuensinya, semakin tinggi penyerapan bunyi. Sebagai contoh, pada suhu dan tekanan biasa, dalam udara penyerapan gelombang dengan frekuensi 5000 Hz ialah 3 dB / km, dan penyerapan gelombang dengan frekuensi 50,000 Hz sudah menjadi 300 dB / m.

Dalam media pepejal, semua pergantungan di atas (konduksi terma dan kelikatan) dipelihara, tetapi beberapa lagi keadaan ditambah kepada ini. Mereka dikaitkan dengan struktur molekul bahan pepejal, yang boleh berbeza, dengan ketidakhomogenannya sendiri. Bergantung pada struktur molekul pepejal dalaman ini, penyerapan gelombang bunyi dalam kes ini boleh berbeza, dan bergantung pada jenis bahan tertentu. Apabila bunyi melalui pepejal, gelombang mengalami satu siri transformasi dan herotan, yang paling kerap membawa kepada penyebaran dan penyerapan tenaga bunyi. Pada peringkat molekul, kesan kehelan boleh berlaku, apabila gelombang bunyi menyebabkan anjakan satah atom, yang kemudiannya kembali ke kedudukan asalnya. Atau, pergerakan kehelan membawa kepada perlanggaran dengan kehelan berserenjang dengannya atau kecacatan struktur kristal, yang menyebabkan nyahpecutannya dan, sebagai akibatnya, beberapa penyerapan gelombang bunyi. Walau bagaimanapun, gelombang bunyi boleh bergema dengan kecacatan ini, yang akan memesongkan gelombang asal. Tenaga gelombang bunyi pada saat interaksi dengan unsur-unsur struktur molekul bahan dilesapkan akibat proses geseran dalaman.

Dalam saya akan cuba untuk melihat ciri-ciri persepsi pendengaran manusia dan beberapa kehalusan dan ciri-ciri penyebaran bunyi.

Baru-baru ini, terdapat banyak kontroversi mengenai bahaya dan faedah turbin angin dari sudut pandangan alam sekitar. Mari kita lihat beberapa kedudukan yang dirujuk oleh penentang tenaga angin di tempat pertama.

Salah satu hujah utama menentang penggunaan turbin angin ialah bunyi bising ... Turbin angin menghasilkan dua jenis bunyi: mekanikal dan aerodinamik. Bunyi dari turbin angin moden pada jarak 20 m dari tapak pemasangan ialah 34 - 45 dB. Sebagai perbandingan: bunyi latar belakang pada waktu malam di kampung ialah 20 - 40 dB, bunyi bising dari kereta pada kelajuan 64 km / j ialah 55 dB, bunyi bising di pejabat ialah 60 dB, bunyi bising dari trak pada kelajuan 48 km / j berada pada jarak dari pada 100 m - 65 dB, bunyi dari tukul besi pada jarak 7 m - 95 dB. Oleh itu, turbin angin bukanlah sumber bunyi dalam apa jua cara yang menjejaskan kesihatan manusia secara negatif.
Infrasound dan getaran - satu lagi isu kesan negatif. Semasa operasi kincir angin, vorteks terbentuk di hujung bilah, yang sebenarnya merupakan sumber infrasound, semakin besar kuasa kincir angin, semakin besar kuasa getaran dan kesan negatif terhadap hidupan liar. Kekerapan getaran ini - 6-7 Hz - bertepatan dengan irama semula jadi otak manusia, oleh itu, beberapa kesan psikotropik adalah mungkin. Tetapi semua ini terpakai kepada ladang angin yang kuat (walaupun berkenaan dengan mereka, ini belum terbukti). Kuasa angin yang kecil dalam aspek ini adalah lebih selamat untuk pengangkutan kereta api, kereta, trem dan sumber infrasound lain yang kita hadapi setiap hari.
secara relatifnya getaran , maka mereka tidak mengancam orang lebih, tetapi bangunan dan struktur, kaedah pengurangannya adalah isu yang dikaji dengan baik.Jika profil aerodinamik yang baik dipilih untuk bilah, turbin angin seimbang dengan baik, penjana dalam keadaan berfungsi, pemeriksaan teknikal dijalankan tepat pada masanya, maka tidak ada masalah sama sekali. Kecuali kusyen tambahan mungkin diperlukan jika turbin angin berada di atas bumbung.
Lawan penjana angin juga merujuk kepada apa yang dipanggil kesan visual ... Kesan visual adalah faktor subjektif. Untuk meningkatkan penampilan estetik turbin angin, banyak firma besar menggunakan pereka profesional. Pereka landskap diupah untuk mewajarkan projek baharu. Sementara itu, semasa menjalankan tinjauan pendapat umum kepada soalan "Adakah turbin angin merosakkan landskap keseluruhan?" 94% responden menjawab negatif, dan ramai yang menekankan bahawa dari sudut pandangan estetik, turbin angin sesuai dengan persekitaran secara harmoni, tidak seperti talian kuasa tradisional.
Juga, salah satu hujah menentang penggunaan turbin angin ialah membahayakan haiwan dan burung ... Pada masa yang sama, statistik menunjukkan bahawa, setiap 10,000 individu, kurang daripada 1 unit mati akibat turbin angin, 250 unit mati akibat menara TV, 700 unit mati akibat racun perosak, 700 unit mati akibat pelbagai mekanisme, disebabkan talian penghantaran kuasa.- 800 pcs, kerana kucing - 1000 pcs, kerana rumah / tingkap - 5500 pcs. Oleh itu, turbin angin bukanlah kejahatan terbesar untuk fauna kita.
Tetapi sebaliknya, penjana angin 1 MW mengurangkan pelepasan tahunan ke atmosfera 1,800 tan karbon dioksida, 9 tan sulfur oksida, 4 tan nitrogen oksida. Mungkin peralihan kepada tenaga angin akan menjejaskan kadar penurunan dalam lapisan ozon, dan, dengan itu, pada kadar pemanasan global.
Di samping itu, turbin angin, tidak seperti loji kuasa haba, menjana elektrik tanpa menggunakan air, yang mengurangkan eksploitasi sumber air.
Turbin angin menjana tenaga elektrik tanpa membakar bahan api tradisional, sekali gus mengurangkan permintaan dan harga bahan api.
Menganalisis perkara di atas, adalah selamat untuk mengatakan bahawa dari sudut pandangan alam sekitar, turbin angin tidak berbahaya. Pengesahan praktikal ini ialahteknologi ini mendapat perkembangan pesat di Kesatuan Eropah, Amerika Syarikat, China dan negara lain di dunia. Tenaga angin moden hari ini menjana lebih daripada 200 bilion kWj setahun, yang bersamaan dengan 1.3% daripada pengeluaran elektrik global. Pada masa yang sama, di sesetengah negara angka ini mencapai 40%.

Pernahkah anda berfikir bahawa bunyi adalah salah satu manifestasi paling terang dalam kehidupan, tindakan, pergerakan? Dan juga tentang hakikat bahawa setiap bunyi mempunyai "muka" sendiri? Dan walaupun dengan mata tertutup, tidak melihat apa-apa, kita hanya boleh meneka dengan bunyi apa yang berlaku di sekeliling. Kita boleh membezakan suara kenalan kita, mendengar gemerisik, gemuruh, menyalak, mengeong, dsb. Semua bunyi ini biasa kita dengar dari zaman kanak-kanak, dan kita boleh mengenal pasti mana-mana daripadanya dengan mudah. Lebih-lebih lagi, walaupun dalam keheningan mutlak, kita boleh mendengar setiap bunyi yang disenaraikan dengan telinga dalam kita. Bayangkan ia seolah-olah dalam realiti.

Apakah bunyi?

Bunyi yang dirasakan oleh telinga manusia adalah salah satu sumber maklumat yang paling penting tentang dunia di sekeliling kita. Kebisingan laut dan angin, nyanyian burung, suara manusia dan jeritan haiwan, guruh bergulir, bunyi bergerak di telinga, memudahkan untuk menyesuaikan diri dengan keadaan luaran yang berubah-ubah.

Jika, sebagai contoh, batu jatuh di pergunungan, dan tidak ada orang di dekatnya yang dapat mendengar bunyi jatuhnya, adakah ada bunyi atau tidak? Soalan itu boleh dijawab secara positif dan negatif secara sama rata, kerana perkataan "bunyi" mempunyai makna ganda. Oleh itu, adalah perlu untuk bersetuju. Oleh itu, adalah perlu untuk bersetuju tentang apa yang dianggap sebagai bunyi - fenomena fizikal dalam bentuk penyebaran getaran bunyi di udara atau sensasi pendengar. pada asasnya adalah penyebab, kedua adalah kesan, manakala konsep pertama bunyi adalah objektif, kedua adalah subjektif. Dalam kes pertama, bunyi benar-benar aliran tenaga, mengalir seperti aliran sungai. Bunyi sedemikian boleh mengubah persekitaran yang dilaluinya, dan dirinya sendiri diubah olehnya Dalam kes kedua, dengan bunyi yang kami maksudkan adalah sensasi yang timbul dalam pendengar apabila gelombang bunyi digunakan pada otak melalui alat bantu pendengaran. Mendengar bunyi, seseorang boleh mengalami pelbagai perasaan. Pelbagai jenis emosi membangkitkan dalam diri kita kompleks bunyi yang kompleks, yang kita panggil muzik. Bunyi membentuk asas pertuturan, yang berfungsi sebagai alat komunikasi utama dalam masyarakat manusia. Akhirnya, terdapat satu bentuk bunyi seperti bunyi. Analisis bunyi dari sudut persepsi subjektif adalah lebih sukar berbanding dengan penilaian objektif.

Bagaimanakah saya mencipta bunyi?

Persamaan semua bunyi ialah badan yang menjananya, iaitu sumber bunyi, bergetar (walaupun selalunya getaran ini tidak dapat dilihat oleh mata). Sebagai contoh, bunyi suara manusia dan banyak haiwan timbul akibat getaran pita suara mereka, bunyi alat muzik tiupan, bunyi siren, wisel angin, dan guruh disebabkan oleh turun naik dalam jisim udara.

Menggunakan pembaris sebagai contoh, anda benar-benar dapat melihat dengan mata anda bagaimana bunyi dilahirkan. Apakah pergerakan yang dilakukan oleh pembaris apabila kita mengamankan satu hujung, menarik ke belakang yang lain, dan melepaskannya? Kita akan perasan bahawa dia kelihatan menggeletar, teragak-agak. Berdasarkan ini, kami membuat kesimpulan bahawa bunyi dicipta oleh getaran pendek atau panjang beberapa objek.

Sumber bunyi bukan sahaja objek bergetar. Wisel peluru atau peluru dalam penerbangan, lolongan angin, deruan enjin jet lahir daripada pecah dalam aliran udara, yang juga menyebabkan jarang dan mampatannya.

Juga, pergerakan getaran bunyi boleh diperhatikan menggunakan peranti - garpu tala. Ia adalah batang logam melengkung, dipasang pada kaki, pada kotak resonator. Jika anda memukul garpu tala dengan tukul, ia akan berbunyi. Ayunan dahan garpu tala tidak dapat dilihat. Tetapi ia boleh didapati jika bola kecil yang digantung pada benang dibawa ke garpu tala yang berbunyi. Bola akan melantun secara berkala, yang menunjukkan getaran dahan cameron.

Hasil daripada interaksi sumber bunyi dengan udara sekeliling, zarah udara mula mengecut dan mengembang mengikut masa (atau "hampir dalam masa") dengan pergerakan sumber bunyi. Kemudian, disebabkan sifat udara sebagai bendalir, getaran dihantar dari beberapa zarah udara kepada yang lain.

Untuk penjelasan tentang perambatan gelombang bunyi

Akibatnya, getaran dihantar melalui udara pada jarak jauh, iaitu bunyi atau gelombang akustik merambat di udara, atau, secara ringkasnya, bunyi. Bunyi, mencapai telinga seseorang, seterusnya, merangsang getaran kawasan sensitifnya, yang dirasakan oleh kita dalam bentuk ucapan, muzik, bunyi bising, dan lain-lain (bergantung pada sifat bunyi yang ditentukan oleh sifat sumbernya).

Penyebaran gelombang bunyi

Adakah mungkin untuk melihat bagaimana bunyi "berjalan"? Dalam udara telus atau dalam air, getaran zarah tidak kelihatan dalam diri mereka sendiri. Tetapi anda boleh dengan mudah mencari contoh yang akan memberitahu anda apa yang berlaku apabila bunyi merebak.

Syarat yang diperlukan untuk perambatan gelombang bunyi ialah kehadiran persekitaran material.

Dalam vakum, gelombang bunyi tidak merambat, kerana tiada zarah yang menghantar interaksi daripada sumber ayunan.

Oleh itu, di bulan, kerana kekurangan atmosfera, kesunyian yang lengkap memerintah. Malah jatuhnya meteorit di permukaannya tidak dapat didengari oleh pemerhati.

Kelajuan perambatan gelombang bunyi ditentukan oleh kelajuan penghantaran interaksi antara zarah.

Kelajuan bunyi ialah kelajuan perambatan gelombang bunyi dalam medium. Dalam gas, kelajuan bunyi ternyata mengikut urutan (lebih tepat, agak kurang) kelajuan terma molekul dan oleh itu meningkat dengan peningkatan suhu gas. Lebih besar tenaga potensi interaksi molekul sesuatu bahan, lebih besar kelajuan bunyi, oleh itu kelajuan bunyi dalam cecair, yang seterusnya, melebihi kelajuan bunyi dalam gas. Sebagai contoh, dalam air laut kelajuan bunyi ialah 1513 m / s. Dalam keluli, di mana gelombang melintang dan membujur boleh merambat, kelajuan perambatannya adalah berbeza. Gelombang melintang merambat pada kelajuan 3300 m / s, dan gelombang membujur pada kelajuan 6600 m / s.

Kelajuan bunyi dalam mana-mana medium dikira dengan formula:

di mana β ialah kebolehmampatan adiabatik medium; ρ ialah ketumpatan.

Undang-undang perambatan gelombang bunyi

Undang-undang asas perambatan bunyi termasuk undang-undang pantulan dan pembiasannya pada sempadan pelbagai media, serta pembelauan bunyi dan penyerakannya dengan kehadiran halangan dan ketidakhomogenan dalam medium dan pada antara muka antara media.

Jarak penyerapan bunyi dipengaruhi oleh faktor penyerapan bunyi, iaitu pemindahan tak boleh balik tenaga gelombang bunyi ke jenis tenaga lain, khususnya, ke dalam haba. Faktor penting juga ialah arah sinaran dan kelajuan perambatan bunyi, yang bergantung kepada persekitaran dan keadaan khususnya.

Gelombang akustik merambat dari sumber bunyi ke semua arah. Jika gelombang bunyi melalui lubang yang agak kecil, maka ia merambat ke semua arah, dan tidak pergi dalam rasuk yang diarahkan. Contohnya, bunyi jalanan yang menembusi tingkap yang terbuka ke dalam bilik boleh didengari di semua titik, dan bukan hanya pada tingkap.

Rambatan gelombang bunyi berhampiran halangan bergantung kepada nisbah antara saiz halangan dan panjang gelombang. Jika dimensi halangan adalah kecil berbanding dengan panjang gelombang, maka gelombang mengalir di sekeliling halangan ini, merambat ke semua arah.

Gelombang bunyi, menembusi dari satu medium ke medium lain, menyimpang dari arah asalnya, iaitu, ia dibiaskan. Sudut biasan boleh lebih besar atau kurang daripada sudut tuju. Ia bergantung pada medium mana bunyi masuk. Jika kelajuan bunyi dalam medium kedua lebih besar, maka sudut biasan akan lebih besar daripada sudut tuju, dan sebaliknya.

Apabila mereka bertemu halangan dalam perjalanan mereka, gelombang bunyi dipantulkan daripadanya mengikut peraturan yang ditetapkan dengan ketat - sudut pantulan adalah sama dengan sudut tuju - ini berkaitan dengan konsep gema. Jika bunyi memantulkan berbilang permukaan pada jarak yang berbeza, berbilang gema berlaku.

Bunyi merambat dalam bentuk gelombang sfera mencapah, yang mengisi volum yang lebih besar. Dengan jarak yang semakin meningkat, getaran zarah medium menjadi lemah, dan bunyi bertaburan. Adalah diketahui bahawa untuk meningkatkan jarak penghantaran, bunyi mesti tertumpu pada arah tertentu. Apabila kita mahu, sebagai contoh, untuk didengari, kita meletakkan tangan kita ke mulut kita atau menggunakan corong.

Difraksi, iaitu, lenturan rasuk bunyi, mempunyai pengaruh yang besar pada julat perambatan bunyi. Lebih heterogen medium, lebih banyak pancaran bunyi dibengkokkan dan, oleh itu, semakin pendek jarak perambatan bunyi.

Sifat dan ciri bunyi

Ciri-ciri fizikal utama bunyi ialah kekerapan dan keamatan getaran. Mereka juga mempengaruhi persepsi pendengaran orang.

Tempoh ayunan ialah masa di mana satu ayunan lengkap berlaku. Contoh bandul berayun ialah apabila ia bergerak dari kedudukan paling kiri ke hujung kanan dan kembali semula ke kedudukan asalnya.

Kekerapan ayunan ialah bilangan ayunan lengkap (tempoh) dalam satu saat. Unit ini dipanggil hertz (Hz). Semakin tinggi frekuensi getaran, semakin tinggi bunyi yang kita dengar, iaitu bunyi tersebut mempunyai pic yang lebih tinggi. Menurut sistem unit antarabangsa yang diterima, 1000 Hz dipanggil kilohertz (kHz), dan 1,000,000 dipanggil megahertz (MHz).

Taburan kekerapan: bunyi boleh didengar - dalam 15Hz-20kHz, infrasound - di bawah 15Hz; ultrasound - dalam 1.5 (104 - 109 Hz; hypersound - dalam 109 - 1013 Hz.

Telinga manusia paling sensitif kepada bunyi dengan frekuensi 2000 hingga 5000 kHz. Ketajaman pendengaran yang paling besar diperhatikan pada usia 15-20 tahun. Pendengaran merosot dengan usia.

Konsep panjang gelombang dikaitkan dengan tempoh dan kekerapan ayunan. Panjang gelombang bunyi ialah jarak antara dua penebalan atau rarefaction berturut-turut medium. Contohnya, gelombang yang merambat di permukaan air ialah jarak antara dua puncak.

Bunyi juga berbeza dalam timbre. Nada utama bunyi disertai dengan nada kecil, yang sentiasa lebih tinggi dalam frekuensi (overtone). Timbre ialah ciri kualiti bunyi. Lebih banyak nada ditindih pada nada utama, lebih "juicier" bunyinya dari segi muzik.

Ciri utama kedua ialah amplitud getaran. Ini adalah sisihan terbesar dari kedudukan keseimbangan semasa getaran harmonik. Sebagai contoh, dengan bandul - sisihan maksimumnya ke kedudukan kiri yang melampau, atau ke kedudukan kanan yang melampau. Amplitud getaran menentukan keamatan (kekuatan) bunyi.

Kekuatan bunyi, atau keamatannya, ditentukan oleh jumlah tenaga akustik yang mengalir dalam satu saat melalui kawasan seluas satu sentimeter persegi. Akibatnya, keamatan gelombang akustik bergantung pada magnitud tekanan akustik yang dicipta oleh sumber dalam medium.

Kenyaringan pula berkaitan dengan keamatan bunyi. Semakin tinggi keamatan bunyi, semakin kuat bunyi itu. Walau bagaimanapun, konsep ini tidak setara. Kenyaringan adalah ukuran kekuatan sensasi pendengaran yang disebabkan oleh bunyi. Bunyi dengan keamatan yang sama boleh mewujudkan persepsi pendengaran yang berbeza untuk orang yang berbeza. Setiap orang mempunyai ambang pendengaran sendiri.

Seseorang tidak lagi mendengar bunyi dengan intensiti yang sangat tinggi dan menganggapnya sebagai perasaan tekanan dan juga kesakitan. Kuasa bunyi ini dipanggil ambang kesakitan.

Kesan bunyi pada organ pendengaran manusia

Organ pendengaran manusia mampu melihat getaran dengan frekuensi 15-20 hertz hingga 16-20 ribu hertz. Getaran mekanikal dengan frekuensi yang ditunjukkan dipanggil bunyi atau akustik (akustik - kajian bunyi) Telinga manusia paling sensitif kepada bunyi dengan frekuensi 1000 hingga 3000 Hz. Ketajaman pendengaran yang paling besar diperhatikan pada usia 15-20 tahun. Pendengaran merosot dengan usia. Pada seseorang yang berumur di bawah 40 tahun, sensitiviti yang paling besar adalah di kawasan 3000 Hz, dari 40 hingga 60 tahun - 2000 Hz, lebih 60 tahun - 1000 Hz. Dalam julat sehingga 500 Hz, kita dapat membezakan penurunan atau peningkatan frekuensi, walaupun 1 Hz. Pada frekuensi yang lebih tinggi, alat bantu pendengaran kita menjadi kurang terdedah kepada perubahan kecil dalam kekerapan ini. Jadi, selepas 2000 Hz, kita boleh membezakan satu bunyi daripada yang lain hanya apabila perbezaan frekuensi sekurang-kurangnya 5 Hz. Dengan perbezaan yang lebih kecil, bunyi akan kelihatan sama kepada kita. Walau bagaimanapun, hampir tiada peraturan tanpa pengecualian. Terdapat orang yang mempunyai pendengaran yang luar biasa. Seorang pemuzik yang berbakat boleh melihat perubahan bunyi dengan hanya sebahagian kecil daripada getaran.

Telinga luar terdiri daripada auricle dan saluran pendengaran, yang menghubungkannya dengan gegendang telinga. Fungsi utama telinga luar adalah untuk menentukan arah ke sumber bunyi. Salur telinga, tiub sepanjang dua sentimeter yang meruncing ke dalam, melindungi bahagian dalam telinga dan bertindak sebagai resonator. Saluran telinga berakhir dengan gegendang telinga, membran yang bergetar dengan gelombang bunyi. Di sinilah, di sempadan luar telinga tengah, perubahan bunyi objektif menjadi subjektif berlaku. Di belakang gegendang telinga, terdapat tiga tulang kecil yang bersambung antara satu sama lain: tukul, inkus dan sanggur, dengan bantuan getaran yang dihantar ke telinga dalam.

Di sana, dalam saraf pendengaran, mereka ditukar menjadi isyarat elektrik. Rongga kecil, di mana maleus, incus dan stirrup terletak, diisi dengan udara dan disambungkan ke rongga mulut oleh tiub Eustachian. Terima kasih kepada yang terakhir, tekanan yang sama dikekalkan pada bahagian dalam dan luar gegendang telinga. Biasanya, tiub Eustachian ditutup, dan terbuka hanya apabila terdapat perubahan mendadak dalam tekanan (ketika menguap, menelan) untuk menyamakannya. Jika tiub Eustachian seseorang ditutup, contohnya, disebabkan oleh selsema, maka tekanan tidak menyamai, dan orang itu merasakan sakit di telinga. Selanjutnya, getaran dihantar dari gegendang telinga ke tingkap bujur, yang merupakan permulaan telinga dalam. Daya yang bertindak pada gegendang telinga adalah sama dengan hasil tekanan dan luas gegendang telinga. Tetapi tatacara pendengaran yang sebenar bermula dengan tingkap bujur. Gelombang bunyi merambat dalam cecair (perilymph), yang diisi dengan koklea. Organ telinga dalam ini, berbentuk seperti koklea, adalah tiga sentimeter panjang dan dibahagikan oleh septum kepada dua bahagian sepanjang keseluruhan panjangnya. Gelombang bunyi mencapai partition, bengkok di sekelilingnya dan kemudian merambat ke arah hampir tempat yang sama di mana mereka mula-mula menyentuh partition, tetapi dari sisi lain. Septum koklea terdiri daripada membran asas, yang sangat tebal dan tegang. Getaran bunyi menghasilkan riak seperti gelombang pada permukaannya, manakala rabung untuk frekuensi yang berbeza terletak di kawasan membran yang ditakrifkan sepenuhnya. Getaran mekanikal ditukar kepada getaran elektrik dalam organ khas (organ Corti), terletak di atas bahagian atas membran utama. Membran tektorial terletak di atas organ Corti. Kedua-dua organ ini direndam dalam cecair - endolimfa dan dipisahkan dari bahagian koklea yang lain oleh membran Reisner. Rambut yang tumbuh dari organ, Corti hampir menembusi membran tektorial, dan apabila bunyi berlaku, mereka menyentuh - bunyi berubah, kini ia dikodkan dalam bentuk isyarat elektrik. Kulit dan tulang tengkorak memainkan peranan penting dalam meningkatkan keupayaan kita untuk melihat bunyi, kerana kekonduksian yang baik. Sebagai contoh, jika anda meletakkan telinga anda pada rel, maka pergerakan kereta api yang menghampiri boleh dikesan lama sebelum ia muncul.

Kesan bunyi pada tubuh manusia

Sepanjang dekad yang lalu, bilangan semua jenis kereta dan sumber hingar lain telah meningkat dengan mendadak, penyebaran radio mudah alih dan perakam pita, sering dihidupkan pada volum tinggi, dan keghairahan untuk muzik popular yang kuat. Adalah diperhatikan bahawa di bandar setiap 5-10 tahun tahap hingar meningkat sebanyak 5 dB (decibel). Perlu diingat bahawa bagi nenek moyang manusia yang jauh, bunyi bising adalah isyarat penggera, yang menunjukkan kemungkinan bahaya. Pada masa yang sama, sistem sympathetic-adrenal dan kardiovaskular, pertukaran gas, dan jenis metabolisme lain berubah (peningkatan paras gula dan kolesterol dalam darah), menyediakan badan untuk melawan atau melarikan diri. Walaupun pada manusia moden fungsi pendengaran ini telah kehilangan kepentingan praktikal sedemikian, "tindak balas vegetatif perjuangan untuk kewujudan" telah bertahan. Jadi, walaupun bunyi jangka pendek 60-90 dB menyebabkan peningkatan dalam rembesan hormon pituitari, merangsang pengeluaran banyak hormon lain, khususnya, katekolamin (adrenalin dan norepinephrine), meningkatkan kerja jantung, menyempitkan darah. saluran darah, dan meningkatkan tekanan darah (BP). Pada masa yang sama, diperhatikan bahawa peningkatan tekanan darah yang paling ketara diperhatikan pada pesakit dengan hipertensi dan mereka yang mempunyai kecenderungan keturunan kepadanya. Di bawah pengaruh bunyi bising, aktiviti otak terganggu: sifat perubahan elektroensefalogram, ketajaman persepsi, prestasi mental berkurangan. Terdapat kemerosotan dalam pencernaan. Pendedahan berpanjangan kepada persekitaran yang bising diketahui boleh menyebabkan kehilangan pendengaran. Bergantung pada sensitiviti individu mereka, orang menilai bunyi secara berbeza sebagai tidak menyenangkan dan mengganggu. Pada masa yang sama, muzik dan ucapan yang menarik minat pendengar, walaupun pada 40-80 dB, boleh dipindahkan dengan mudah. Biasanya, telinga merasakan getaran dalam julat 16-20,000 Hz (getaran sesaat). Adalah penting untuk menekankan bahawa akibat yang tidak menyenangkan disebabkan bukan sahaja oleh bunyi yang berlebihan dalam julat ayunan yang boleh didengar: ultra- dan infrasound dalam julat yang tidak dirasakan oleh pendengaran manusia (di atas 20 ribu Hz dan di bawah 16 Hz) juga menyebabkan ketegangan saraf, malaise, pening, perubahan dalam aktiviti organ dalaman, terutamanya sistem saraf dan kardiovaskular. Didapati bahawa kejadian hipertensi di kalangan penduduk kawasan yang terletak berhampiran lapangan terbang antarabangsa utama jelas lebih tinggi daripada di kawasan yang lebih tenang di bandar yang sama. Bunyi yang berlebihan (melebihi 80 dB) menjejaskan bukan sahaja organ pendengaran, tetapi juga organ dan sistem lain (peredaran darah, penghadaman, saraf, dll.) proses penting terganggu, metabolisme tenaga mula mengatasi plastik, yang membawa kepada penuaan pramatang badan.

Dengan pemerhatian dan penemuan ini, kaedah pengaruh yang bertujuan pada seseorang mula muncul. Adalah mungkin untuk mempengaruhi minda dan tingkah laku seseorang dalam pelbagai cara, salah satunya memerlukan peralatan khas (teknik teknotronik, zombi.).

Kalis bunyi

Tahap penebat bunyi bangunan ditentukan terutamanya oleh piawaian bunyi yang dibenarkan untuk premis untuk tujuan ini. Parameter bunyi malar yang dinormalkan pada titik reka bentuk ialah tahap tekanan bunyi L, dB, jalur frekuensi oktaf dengan frekuensi min geometri 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Hz. Untuk pengiraan anggaran, ia dibenarkan menggunakan aras bunyi LA, dBA. Parameter bunyi tidak stabil yang dinormalkan pada titik reka bentuk ialah tahap bunyi yang setara LA eq, dBA dan tahap bunyi maksimum LA max, dBA.

Tahap tekanan bunyi yang dibenarkan (paras tekanan bunyi yang setara) diseragamkan oleh SNiP II-12-77 "Perlindungan terhadap hingar".

Perlu diingat bahawa tahap bunyi yang dibenarkan dari sumber luaran di dalam premis ditetapkan tertakluk kepada penyediaan pengudaraan standard premis (untuk premis kediaman, bilik, bilik darjah - dengan lubang terbuka, transom, ikat pinggang tingkap sempit).

Penebat bunyi bawaan udara merujuk kepada pengecilan tenaga bunyi semasa ia bergerak melalui kandang.

Parameter penebat bunyi yang dinormalkan bagi struktur penutup bangunan kediaman dan awam, serta bangunan tambahan dan premis perusahaan perindustrian ialah indeks penebat bunyi bawaan udara bagi struktur penutup Rw, dB dan indeks tahap bunyi hentaman yang dikurangkan di bawah siling.

bising. Muzik. ucapan.

Dari sudut pandangan persepsi bunyi oleh organ pendengaran, mereka boleh dibahagikan terutamanya kepada tiga kategori: bunyi, muzik dan pertuturan. Ini adalah bidang fenomena bunyi yang berbeza dengan maklumat khusus untuk seseorang.

Kebisingan ialah gabungan serampangan daripada sejumlah besar bunyi, iaitu gabungan semua bunyi ini menjadi satu suara sumbang. Adalah dipercayai bahawa bunyi bising adalah kategori bunyi yang mengganggu atau mengganggu seseorang.

Manusia hanya boleh menahan bunyi bising tertentu. Tetapi jika satu atau dua jam berlalu, dan bunyi tidak berhenti, maka ketegangan, kegelisahan dan juga kesakitan muncul.

Bunyi boleh membunuh seseorang. Pada Zaman Pertengahan, terdapat juga hukuman mati apabila seseorang diletakkan di bawah loceng dan mereka mula memukulnya. Secara beransur-ansur, loceng berbunyi membunuh orang itu. Tetapi itu adalah pada Zaman Pertengahan. Pada zaman kita, pesawat supersonik telah muncul. Jika pesawat sedemikian terbang di atas bandar pada ketinggian 1000-1500 meter, maka kaca di rumah akan pecah.

Muzik adalah fenomena istimewa dalam dunia bunyi, tetapi, tidak seperti ucapan, ia tidak menyampaikan makna semantik atau linguistik yang tepat. Ketepuan emosi dan persatuan muzik yang menyenangkan bermula pada zaman kanak-kanak awal, apabila kanak-kanak itu masih mempunyai komunikasi lisan. Irama dan lagu menghubungkannya dengan ibunya, dan nyanyian serta tarian merupakan elemen komunikasi dalam permainan. Peranan muzik dalam kehidupan manusia sangat besar sehingga dalam beberapa tahun kebelakangan ini, perubatan telah menganggap sifat penyembuhan kepadanya. Dengan bantuan muzik, anda boleh menormalkan bioritma, memastikan tahap optimum aktiviti sistem kardiovaskular. Tetapi seseorang hanya perlu mengingati bagaimana tentera pergi ke pertempuran. Sejak dahulu lagi, lagu itu telah menjadi ciri penting dalam perarakan seorang askar.

Infrasound dan ultrasound

Adakah bunyi yang tidak dapat kita dengar sama sekali? Jadi bagaimana jika kita tidak mendengar? Adakah bunyi ini tidak boleh diakses oleh orang lain atau tiada?

Contohnya, bunyi dengan frekuensi di bawah 16 hertz dipanggil infrasound.

Infrabunyi - getaran anjal dan gelombang dengan frekuensi di bawah julat frekuensi yang boleh didengari oleh manusia. Biasanya, 15-4 Hz diambil sebagai had atas julat infrasonik; takrifan sedemikian adalah sewenang-wenangnya, kerana dengan keamatan yang mencukupi, persepsi pendengaran juga timbul pada frekuensi beberapa Hz, walaupun sifat tonal sensasi hilang dan hanya kitaran ayunan individu yang dapat dibezakan. Had frekuensi rendah infrasound tidak ditentukan. Pada masa ini, kawasan kajiannya meluas hingga kira-kira 0.001 Hz. Oleh itu, julat frekuensi infrasonik meliputi kira-kira 15 oktaf.

Gelombang infrasonik merambat di udara dan air, serta di kerak bumi. Infrabunyi juga termasuk getaran frekuensi rendah struktur bersaiz besar, khususnya kenderaan dan bangunan.

Dan walaupun telinga kita tidak "menangkap" getaran sedemikian, entah bagaimana seseorang masih melihatnya. Pada masa yang sama, kita mempunyai sensasi yang tidak menyenangkan dan kadangkala mengganggu.

Telah lama diperhatikan bahawa sesetengah haiwan mengalami rasa bahaya lebih awal daripada manusia. Mereka bertindak balas terlebih dahulu kepada taufan yang jauh atau gempa bumi yang akan datang. Sebaliknya, saintis telah mendapati bahawa kejadian bencana di alam semula jadi menyebabkan infrasound - getaran frekuensi rendah udara. Ini menimbulkan hipotesis bahawa haiwan, berkat naluri mereka yang tajam, melihat isyarat sedemikian lebih awal daripada manusia.

Malangnya, infrasound dijana oleh banyak mesin dan loji industri. Jika, katakan, ia berlaku di dalam kereta atau kapal terbang, maka selepas beberapa lama juruterbang atau pemandu dicemaskan dengan kebimbangan, mereka menjadi lebih cepat letih, dan ini boleh menjadi punca kemalangan.

Mereka membuat bunyi dalam alatan mesin infrasonik, dan kemudian lebih sukar untuk mengerjakannya. Dan semua orang di sekeliling akan mengalami masa yang sukar. Ia sama sekali tidak lebih baik jika infrasound pengudaraan di bangunan kediaman "berdengung". Ia seolah-olah tidak dapat didengari, tetapi orang ramai berasa jengkel dan mungkin jatuh sakit. Untuk menghilangkan kesulitan infrasonik membolehkan "ujian" khas, yang mesti dilalui oleh mana-mana peranti. Jika ia "mengisi" dalam zon infrasound, maka ia tidak akan menerima pas kepada orang.

Apakah nama bunyi yang sangat tinggi? Begitukah bunyi decitan yang tidak dapat didengari oleh telinga kita? Ini adalah ultrasound. Ultrasound - gelombang elastik dengan frekuensi dari lebih kurang (1.5 - 2) (104Hz (15 - 20 kHz) hingga 109 Hz (1 GHz); rantau gelombang frekuensi dari 109 hingga 1012 - 1013 Hz biasanya dipanggil hypersound. 3 julat: rendah- ultrabunyi frekuensi (1.5 (104 - 105Hz), ultrabunyi frekuensi sederhana (105 - 107Hz), ultrabunyi frekuensi tinggi (107 - 109Hz). Setiap julat ini dicirikan oleh ciri khusus penjanaan, penerimaan, penyebaran dan penggunaannya . ..

Dengan sifat fizikalnya, ultrasound adalah gelombang elastik, dan dalam hal ini ia tidak berbeza daripada bunyi, oleh itu sempadan frekuensi antara bunyi dan gelombang ultrasonik adalah bersyarat. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh frekuensi yang lebih tinggi dan, akibatnya, panjang gelombang yang kecil, terdapat beberapa ciri penyebaran ultrasound.

Oleh kerana panjang gelombang ultrasound yang kecil, sifatnya ditentukan, pertama sekali, oleh struktur molekul medium. Ultrasound dalam gas, dan khususnya dalam udara, merambat dengan pengecilan yang hebat. Cecair dan pepejal adalah, sebagai peraturan, konduktor ultrasound yang baik - pengecilan di dalamnya adalah lebih sedikit.

Telinga manusia tidak dapat melihat gelombang ultrasonik. Walau bagaimanapun, banyak haiwan menerimanya dengan bebas. Ini, antara lain, anjing yang begitu biasa kepada kita. Tetapi anjing, malangnya, tidak boleh "menyalak" dengan ultrasound. Tetapi kelawar dan ikan lumba-lumba mempunyai keupayaan yang menakjubkan untuk memancarkan dan menerima ultrasound.

Hypersound ialah gelombang elastik dengan frekuensi dari 109 hingga 1012 - 1013 Hz. Dengan sifat fizikalnya, hypersound tidak berbeza dengan gelombang bunyi dan ultrasonik. Disebabkan oleh frekuensi yang lebih tinggi dan, oleh itu, lebih rendah daripada di kawasan ultrasound, panjang gelombang menjadi lebih ketara interaksi hiperbunyi dengan kuasipartikel dalam medium - dengan elektron pengaliran, fonon terma, dsb. Hypersound juga sering dibentangkan sebagai fluks kuasipartikel - fonon.

Julat frekuensi hiperbunyi sepadan dengan frekuensi ayunan elektromagnet dalam julat desimeter, sentimeter dan milimeter (yang dipanggil frekuensi ultratinggi). Kekerapan 109 Hz dalam udara pada tekanan atmosfera normal dan suhu bilik hendaklah mengikut susunan magnitud yang sama dengan laluan bebas molekul di udara dalam keadaan yang sama. Walau bagaimanapun, gelombang elastik boleh merambat dalam medium hanya jika panjang gelombangnya nyata lebih besar daripada laluan bebas purata zarah dalam gas atau lebih besar daripada jarak interatomik dalam cecair dan pepejal. Oleh itu, gelombang hipersonik tidak boleh merambat dalam gas (khususnya dalam udara) pada tekanan atmosfera biasa. Dalam cecair, pengecilan hypersound adalah sangat besar dan julat perambatan adalah kecil. Hypersound merambat dengan agak baik dalam pepejal - kristal tunggal, terutamanya pada suhu rendah. Tetapi walaupun dalam keadaan sedemikian, hypersound mampu menempuh jarak hanya 1, maksimum 15 sentimeter.

Bunyi ialah getaran mekanikal yang merambat dalam media elastik - gas, cecair dan pepejal, yang dirasakan oleh organ pendengaran.

Dengan bantuan peranti khas, anda boleh melihat penyebaran gelombang bunyi.

Gelombang bunyi boleh membahayakan kesihatan manusia dan sebaliknya, membantu merawat penyakit, ia bergantung kepada jenis bunyi.

Ternyata ada bunyi yang tidak ditanggapi oleh telinga manusia.

Bibliografi

Peryshkin A.V., Gutnik E.M. Fizik Gred 9

Kasyanov V.A.Fizik Gred 10

Leonov A. Dan "Saya tahu dunia" Det. ensiklopedia. Fizik

Bab 2. Bunyi akustik dan kesannya terhadap manusia

Tujuan: Untuk mengkaji kesan bunyi akustik pada tubuh manusia.

pengenalan

Dunia di sekeliling kita adalah dunia bunyi yang indah. Suara manusia dan haiwan, muzik dan bunyi angin, nyanyian burung terdengar di sekeliling kita. Orang ramai menyampaikan maklumat melalui pertuturan, dan dengan bantuan pendengaran, mereka memahaminya. Bagi haiwan, bunyi tidak kurang pentingnya, tetapi dalam beberapa cara dan banyak lagi, kerana pendengaran mereka lebih tajam.

Dari sudut pandangan fizik, bunyi adalah getaran mekanikal yang merambat dalam medium elastik: air, udara, pepejal, dll. Keupayaan seseorang untuk melihat getaran bunyi, mendengarnya, dicerminkan dalam nama doktrin bunyi - akustik (dari bahasa Yunani akustikos - boleh didengar, pendengaran). Sensasi bunyi dalam organ pendengaran kita berlaku dengan perubahan berkala dalam tekanan udara. Gelombang bunyi dengan amplitud perubahan besar dalam tekanan bunyi dianggap oleh telinga manusia sebagai bunyi yang kuat, dengan amplitud perubahan kecil dalam tekanan bunyi - sebagai bunyi yang tenang. Isipadu bunyi bergantung pada amplitud getaran. Kelantangan bunyi juga bergantung pada tempohnya dan pada ciri individu pendengar.

Getaran bunyi frekuensi tinggi dipanggil bunyi nada tinggi, getaran bunyi frekuensi rendah dipanggil bunyi nada rendah.

Organ pendengaran manusia mampu melihat bunyi dengan frekuensi antara kira-kira 20 Hz hingga 20,000 Hz. Gelombang longitudinal dalam medium dengan frekuensi perubahan tekanan kurang daripada 20 Hz dipanggil infrasound, dengan frekuensi lebih daripada 20,000 Hz - ultrasound. Telinga manusia tidak melihat infrasound dan ultrasound, iaitu, ia tidak mendengar. Perlu diingatkan bahawa sempadan julat bunyi yang ditunjukkan adalah sewenang-wenangnya, kerana ia bergantung pada umur orang dan ciri-ciri individu alat bunyi mereka. Biasanya, dengan usia, had frekuensi atas bunyi yang dirasakan berkurangan dengan ketara - sesetengah orang yang lebih tua boleh mendengar bunyi dengan frekuensi tidak melebihi 6,000 Hz. Kanak-kanak, sebaliknya, boleh melihat bunyi, frekuensinya lebih tinggi sedikit daripada 20,000 Hz.

Sesetengah haiwan mendengar getaran dengan frekuensi lebih daripada 20,000 Hz atau kurang daripada 20 Hz.

Subjek kajian akustik fisiologi adalah organ pendengaran itu sendiri, struktur dan tindakannya. Akustik seni bina mengkaji perambatan bunyi dalam bilik, kesan saiz dan bentuk pada bunyi, sifat bahan yang menutupi dinding dan siling. Ini merujuk kepada persepsi pendengaran bunyi.

Terdapat juga akustik muzik, yang meneliti alat muzik dan syarat untuk bunyi yang terbaik. Akustik fizikal mementingkan kajian getaran bunyi itu sendiri, dan baru-baru ini ia turut menerima getaran yang melebihi had kebolehdengaran (ultrasound). Beliau secara meluas menggunakan pelbagai kaedah untuk menukar getaran mekanikal kepada getaran elektrik dan begitu juga sebaliknya (electroacoustics).

Rujukan sejarah

Kajian bunyi bermula pada zaman dahulu, kerana seseorang dicirikan oleh minat dalam segala sesuatu yang baru. Pemerhatian pertama pada akustik telah dijalankan pada abad ke-6 SM. Pythagoras mewujudkan sambungan antara padang dan tali panjang atau paip yang mengeluarkan bunyi.

Pada abad ke-4 SM, Aristotle adalah orang pertama yang membayangkan dengan betul bagaimana bunyi merambat di udara. Beliau berkata bahawa badan yang berbunyi menyebabkan mampatan dan jarang udara, gema itu dijelaskan oleh pantulan bunyi daripada halangan.

Pada abad ke-15, Leonardo da Vinci merumuskan prinsip kebebasan gelombang bunyi daripada pelbagai sumber.

Pada tahun 1660, dalam eksperimen Robert Boyle, telah dibuktikan bahawa udara adalah konduktor bunyi (bunyi tidak merambat dalam vakum).

Pada tahun 1700-1707 menerbitkan memoir oleh Joseph Saver mengenai akustik, diterbitkan oleh Akademi Sains Paris. Dalam memoir ini, Saver meneliti fenomena yang terkenal kepada pereka organ: jika dua paip organ mengeluarkan serentak dua bunyi, hanya berbeza sedikit ketinggiannya, maka penguatan bunyi secara berkala kedengaran, sama seperti gulungan dram. Saver menjelaskan fenomena ini dengan kebetulan berkala bagi getaran kedua-dua bunyi. Jika, sebagai contoh, satu daripada dua bunyi sepadan dengan 32 getaran sesaat, dan satu lagi dengan 40 getaran, maka penghujung getaran keempat bunyi pertama bertepatan dengan penghujung getaran kelima bunyi kedua, dan dengan itu bunyi dikuatkan. Daripada paip organ, Saver beralih kepada kajian eksperimen getaran rentetan, memerhati nod dan antinod getaran (nama-nama ini, yang masih wujud dalam sains, diperkenalkan olehnya), dan juga perasan bahawa apabila rentetan teruja, bersama-sama dengan not utama, bunyi not lain, panjang gelombangnya ialah ½, 1/3, ¼ ,. daripada yang utama. Dia memanggil nota ini sebagai nada harmonik tertinggi, dan nama ini ditakdirkan untuk kekal dalam sains. Akhirnya, Saver adalah orang pertama yang cuba menentukan sempadan persepsi getaran sebagai bunyi: untuk bunyi rendah, dia menunjukkan sempadan pada 25 getaran sesaat, dan untuk tinggi - 12 800. Kemudian, Newton, berdasarkan kerja eksperimen ini daripada Saver, memberikan pengiraan pertama bagi panjang gelombang bunyi dan membuat kesimpulan, kini terkenal dalam fizik, bahawa untuk mana-mana paip terbuka, panjang gelombang bunyi yang dipancarkan adalah sama dengan dua kali panjang paip.

Sumber bunyi dan sifatnya

Biasa kepada semua bunyi ialah badan yang menjananya, iaitu sumber bunyi, bergetar. Semua orang sudah biasa dengan bunyi-bunyi yang timbul apabila kulit terbentang di atas gendang, ombak ombak laut, dahan-dahannya dibuai angin. Mereka semua berbeza antara satu sama lain. "Warna" setiap bunyi individu bergantung sepenuhnya pada pergerakan yang timbul. Jadi jika gerakan getaran sangat pantas, bunyi itu mengandungi getaran frekuensi tinggi. Pergerakan ayunan yang kurang pantas menghasilkan bunyi dengan frekuensi yang lebih rendah. Pelbagai eksperimen menunjukkan bahawa mana-mana sumber bunyi semestinya bergetar (walaupun selalunya getaran ini tidak dapat dilihat oleh mata). Sebagai contoh, bunyi suara manusia dan banyak haiwan timbul akibat getaran pita suara mereka, bunyi alat muzik tiupan, bunyi siren, wisel angin, dan guruh disebabkan oleh turun naik dalam jisim udara.

Tetapi tidak semua badan yang bergetar adalah sumber bunyi. Contohnya, berat berayun yang digantung pada benang atau spring tidak mengeluarkan bunyi.

Kekerapan di mana ayunan berulang diukur dalam hertz (atau kitaran sesaat); 1Hz ialah kekerapan ayunan berkala sedemikian, tempohnya ialah 1s. Perhatikan bahawa frekuensi itulah sifat yang membolehkan kita membezakan satu bunyi dari yang lain.

Kajian telah menunjukkan bahawa telinga manusia dapat melihat getaran mekanikal badan sebagai bunyi, berlaku dengan frekuensi 20 Hz hingga 20,000 Hz. Pada sangat pantas, lebih daripada 20,000 Hz atau sangat perlahan, kurang daripada 20 Hz, getaran bunyi tidak kedengaran. Itulah sebabnya kita memerlukan peranti khas untuk mendaftarkan bunyi di luar julat frekuensi yang dirasakan oleh telinga manusia.

Jika kelajuan pergerakan berayun menentukan frekuensi bunyi, maka magnitudnya (saiz bilik) adalah kenyaringan. Jika roda sedemikian diputar pada kelajuan tinggi, nada frekuensi tinggi akan dihasilkan, putaran yang lebih perlahan akan menghasilkan nada frekuensi yang lebih rendah. Lebih-lebih lagi, semakin halus gigi roda (seperti yang ditunjukkan oleh garis putus-putus), semakin lemah bunyi, dan semakin besar gigi, iaitu, semakin mereka memaksa plat untuk menyimpang, semakin kuat bunyi. Oleh itu, kita boleh perhatikan satu lagi ciri bunyi - kenyaringannya (intensiti).

Tidak mustahil untuk tidak menyebut sifat bunyi seperti kualiti. Kualiti berkait rapat dengan struktur, yang boleh berubah daripada terlalu kompleks kepada terlalu mudah. Padang garpu tala, disokong oleh resonator, mempunyai struktur yang sangat mudah, kerana ia mengandungi hanya satu frekuensi, magnitudnya bergantung semata-mata pada reka bentuk garpu tala. Dalam kes ini, bunyi garpu tala boleh menjadi kuat dan lemah.

Bunyi kompleks boleh dicipta, sebagai contoh, berbilang frekuensi mengandungi bunyi kord organ. Malah bunyi rentetan mandolin cukup kompleks. Ini disebabkan oleh fakta bahawa rentetan yang diregangkan bergetar bukan sahaja dengan utama (seperti garpu tala), tetapi juga dengan frekuensi lain. Mereka menjana nada tambahan (harmonik), yang frekuensinya adalah bilangan integer kali lebih tinggi daripada frekuensi nada asas.

Konsep kekerapan tidak sesuai digunakan berhubung dengan bunyi, walaupun kita boleh bercakap tentang beberapa kawasan frekuensinya, kerana merekalah yang membezakan satu bunyi daripada yang lain. Spektrum hingar tidak lagi boleh diwakili oleh satu atau beberapa baris, seperti dalam kes isyarat monokromatik atau gelombang berkala yang mengandungi banyak harmonik. Dia digambarkan sebagai jalur keseluruhan

Struktur frekuensi bagi sesetengah bunyi, terutamanya bunyi muzik, adalah sedemikian rupa sehingga semua nada adalah harmonik berkenaan dengan nada asas; dalam kes sedemikian, bunyi dikatakan mempunyai pic (ditentukan oleh kekerapan asas). Kebanyakan bunyi tidak begitu merdu, ia tidak mempunyai nisbah integer antara ciri frekuensi bunyi muzik. Bunyi ini mempunyai struktur yang serupa dengan bunyi. Oleh itu, meringkaskan apa yang telah diperkatakan, kita boleh menegaskan bahawa bunyi dicirikan oleh kenyaringan, kualiti dan nada.

Apakah yang berlaku kepada bunyi selepas ia berlaku? Bagaimanakah ia mencapai, sebagai contoh, telinga kita? Bagaimana ia merebak?

Kami melihat bunyi dengan telinga. Di antara badan bunyi (sumber bunyi) dan telinga (penerima bunyi) terdapat bahan yang menghantar getaran bunyi dari sumber bunyi ke penerima. Selalunya, udara adalah bahan sedemikian. Bunyi tidak boleh merambat dalam ruang tanpa udara. Kerana ombak tidak boleh wujud tanpa air. Eksperimen mengesahkan kesimpulan ini. Mari kita pertimbangkan salah satu daripada mereka. Loceng diletakkan di bawah loceng pam udara dan dihidupkan. Kemudian mereka mula mengepam keluar udara dengan pam. Apabila udara menjadi lebih nipis, bunyi menjadi semakin lemah dan, akhirnya, hampir hilang sepenuhnya. Apabila saya mula membenarkan udara masuk di bawah loceng sekali lagi, bunyi loceng menjadi kedengaran semula.

Sudah tentu, bunyi merambat bukan sahaja di udara, tetapi juga di badan lain. Ini juga boleh disahkan melalui pengalaman. Malah bunyi yang sayup-sayup seperti detik jam poket yang terletak di satu hujung meja boleh didengari dengan jelas dengan meletakkan telinga anda ke hujung meja yang lain.

Telah diketahui umum bahawa bunyi dihantar melalui jarak jauh di atas tanah, dan terutamanya melalui landasan kereta api. Dengan meletakkan telinga anda pada rel atau ke tanah, anda boleh mendengar bunyi kereta api yang jauh atau bunyi kuda yang berderap.

Jika kita semasa di bawah air terlanggar batu pada batu, maka bunyi hentakan itu akan terdengar dengan jelas. Akibatnya, bunyi merambat dalam air juga. Ikan mendengar tapak kaki, dan suara orang di pantai, ini diketahui oleh nelayan.

Eksperimen menunjukkan bahawa pepejal yang berbeza mengalirkan bunyi dengan cara yang berbeza. Badan elastik adalah konduktor bunyi yang baik. Kebanyakan logam, kayu, gas, dan cecair adalah badan elastik dan oleh itu mengalirkan bunyi dengan baik.

Badan lembut dan berliang adalah pengalir bunyi yang lemah. Apabila, sebagai contoh, jam tangan berada di dalam poket, ia dikelilingi oleh kain lembut, dan kita tidak mendengar bunyinya.

Dengan cara ini, fakta bahawa percubaan dengan loceng yang diletakkan di bawah loceng kelihatan tidak begitu meyakinkan untuk masa yang lama dikaitkan dengan penyebaran bunyi dalam pepejal. Hakikatnya ialah penguji tidak cukup mengasingkan loceng, dan bunyi itu didengari walaupun tiada udara di bawah hud, kerana getaran dihantar melalui semua kemungkinan sambungan pemasangan.

Pada tahun 1650, Athanasius Kirch'er dan Otto Gücke, berdasarkan eksperimen dengan loceng, membuat kesimpulan bahawa udara tidak diperlukan untuk penyebaran bunyi. Dan hanya sepuluh tahun kemudian, Robert Boyle dengan meyakinkan membuktikan sebaliknya. Bunyi dalam udara, sebagai contoh, dihantar melalui gelombang membujur, iaitu, secara berselang-seli menebal dan jarang udara yang datang dari sumber bunyi. Tetapi oleh kerana ruang di sekeliling kita, berbeza dengan permukaan dua dimensi air, adalah tiga dimensi, maka gelombang bunyi merambat bukan dalam dua, tetapi dalam tiga arah - dalam bentuk sfera mencapah.

Gelombang bunyi, seperti gelombang mekanikal lain, tidak merambat di angkasa dengan serta-merta, tetapi pada kelajuan tertentu. Pemerhatian yang paling mudah memungkinkan untuk mengesahkan ini. Sebagai contoh, semasa ribut petir, kita mula-mula melihat kilat dan hanya selepas beberapa ketika kita mendengar guruh, walaupun getaran udara, yang kita anggap sebagai bunyi, timbul serentak dengan kilat. Hakikatnya ialah kelajuan cahaya sangat tinggi (300,000 km / s), jadi kita boleh mengandaikan bahawa kita melihat kilat pada saat kejadiannya. Dan bunyi guruh, yang terbentuk serentak dengan kilat, memerlukan masa yang agak ketara untuk kita menempuh jarak dari tempat kejadiannya kepada pemerhati yang berdiri di atas tanah. Sebagai contoh, jika kita mendengar bunyi petir lebih daripada 5 saat selepas kita melihat kilat, maka kita boleh membuat kesimpulan bahawa ribut petir berada pada jarak sekurang-kurangnya 1.5 km dari kita. Kelajuan bunyi bergantung pada sifat medium di mana bunyi itu bergerak. Para saintis telah membangunkan pelbagai cara untuk menentukan kelajuan bunyi dalam mana-mana persekitaran.

Kelajuan bunyi dan frekuensinya menentukan panjang gelombang. Memerhati ombak di kolam, kita dapati bahawa bulatan mencapah kadangkala lebih kecil dan kadangkala lebih besar, dengan kata lain, jarak antara puncak ombak atau palung ombak boleh berbeza bergantung pada saiz objek disebabkan oleh yang mereka bangkit. Dengan meletakkan tangan kita cukup rendah di atas permukaan air, kita dapat merasakan setiap percikan yang melalui kita. Semakin jauh jarak antara gelombang berikut, semakin jarang puncaknya akan menyentuh jari kita. Pengalaman mudah sedemikian membolehkan kita membuat kesimpulan bahawa dalam kes gelombang di permukaan air, untuk kelajuan perambatan gelombang tertentu, frekuensi yang lebih tinggi sepadan dengan jarak yang lebih kecil antara puncak gelombang, iaitu, gelombang yang lebih pendek, dan, sebaliknya, dengan a frekuensi rendah, gelombang lebih panjang.

Perkara yang sama berlaku untuk gelombang bunyi. Hakikat bahawa gelombang bunyi melalui titik tertentu dalam ruang boleh dinilai dengan perubahan tekanan pada ketika ini. Perubahan ini mengulangi sepenuhnya getaran membran sumber bunyi. Seseorang mendengar bunyi kerana gelombang bunyi memberikan tekanan yang berbeza-beza pada gegendang telinganya. Sebaik sahaja puncak gelombang bunyi (atau kawasan tekanan tinggi) sampai ke telinga kita. Kami merasakan tekanan. Jika kawasan peningkatan tekanan gelombang bunyi mengikut satu sama lain dengan cukup cepat, maka gegendang telinga kita juga turun naik dengan cepat. Jika puncak gelombang bunyi ketinggalan dengan ketara di belakang satu sama lain, maka gegendang telinga akan bergetar dengan lebih perlahan.

Kelajuan bunyi di udara adalah sangat malar. Kita telah pun melihat bahawa frekuensi bunyi berkait secara langsung dengan jarak antara puncak gelombang bunyi, iaitu terdapat hubungan tertentu antara frekuensi bunyi dan panjang gelombang. Kita boleh menyatakan hubungan ini seperti berikut: panjang gelombang adalah sama dengan kelajuan dibahagikan dengan kekerapan. Ia boleh dikatakan dengan cara lain: panjang gelombang adalah berkadar songsang dengan frekuensi dengan pekali perkadaran sama dengan kelajuan bunyi.

Bagaimanakah bunyi boleh didengari? Apabila gelombang bunyi memasuki saluran telinga, ia menggetarkan gegendang telinga, telinga tengah dan telinga dalam. Sebaik sahaja dalam cecair mengisi koklea, gelombang udara bertindak ke atas sel-sel rambut di dalam organ Corti. Saraf pendengaran menghantar impuls ini ke otak, di mana ia ditukar menjadi bunyi.

Mengukur bunyi bising

Bunyi adalah bunyi yang tidak menyenangkan atau tidak diingini, atau satu set bunyi yang mengganggu persepsi isyarat berguna, mengganggu kesunyian, mempunyai kesan berbahaya atau menjengkelkan pada tubuh manusia, dan mengurangkan kapasiti kerjanya.

Di kawasan yang bising, ramai orang mengalami simptom mabuk bunyi: peningkatan rangsangan saraf, keletihan, tekanan darah tinggi.

Tahap hingar diukur dalam unit

Menyatakan tahap bunyi tekanan - desibel. Tekanan ini tidak dirasakan selama-lamanya. Tahap hingar 20-30 dB boleh dikatakan tidak berbahaya kepada manusia - ia adalah bunyi latar belakang semula jadi. Bagi bunyi yang kuat, di sini had yang dibenarkan ialah kira-kira 80 dB. Bunyi 130 dB sudah menyebabkan sensasi yang menyakitkan pada seseorang, dan 150 menjadi tidak tertanggung untuknya.

Bunyi akustik - getaran bunyi rawak yang berbeza sifat fizikal, dicirikan oleh perubahan rawak dalam amplitud, kekerapan.

Dengan penyebaran gelombang bunyi, yang terdiri daripada penebalan dan jarang udara, tekanan pada gegendang telinga berubah. Unit untuk tekanan ialah 1 N / m2 dan unit untuk kuasa bunyi ialah 1 W / m2.

Ambang pendengaran ialah volum bunyi minimum yang dirasakan oleh seseorang. Ia berbeza untuk orang yang berbeza, dan oleh itu, secara konvensional, tekanan bunyi sama dengan 2x10 "5 N / m2 pada 1000 Hz, sepadan dengan kuasa 10" 12 W / m2, dianggap sebagai ambang pendengaran. Dengan kuantiti inilah bunyi yang diukur dibandingkan.

Sebagai contoh, kuasa bunyi enjin semasa berlepas pesawat jet ialah 10 W / m2, iaitu, ia melebihi ambang sebanyak 1013 kali. Adalah menyusahkan untuk beroperasi dengan bilangan yang begitu besar. Dikatakan tentang bunyi yang berbeza kenyaringan yang satu lebih kuat daripada yang lain, tidak begitu banyak kali, tetapi oleh begitu banyak unit. Unit kenyaringan dipanggil Belom - selepas nama pencipta telefon A. Bela (1847-1922). Kenyaringan diukur dalam desibel: 1 dB = 0.1 B (Bel). Perwakilan visual bagaimana keamatan bunyi, tekanan bunyi dan tahap kelantangan berkaitan.

Persepsi bunyi bergantung bukan sahaja pada ciri kuantitatifnya (tekanan dan kuasa), tetapi juga pada kualitinya - kekerapan.

Bunyi kekuatan yang sama pada frekuensi yang berbeza berbeza dalam kelantangan.

Sesetengah orang tidak dapat mendengar bunyi frekuensi tinggi. Jadi, pada orang yang lebih tua, had atas persepsi bunyi dikurangkan kepada 6000 Hz. Mereka tidak mendengar, contohnya, bunyi decitan nyamuk dan bunyi jangkrik, yang mengeluarkan bunyi dengan frekuensi kira-kira 20,000 Hz.

Ahli fizik Inggeris terkenal D. Tyndall menerangkan salah satu daripada perjalanannya dengan seorang rakan dengan cara berikut: "Padang rumput di kedua-dua belah jalan itu penuh dengan serangga, yang bagi pendengaran saya memenuhi udara dengan dengungan tajam mereka, tetapi kawan saya melakukannya. tidak mendengar apa-apa tentang ini - muzik serangga terbang melampaui batas pendengarannya." !

Tahap hingar

Kenyaringan - tahap tenaga dalam bunyi - diukur dalam desibel. Berbisik bersamaan dengan kira-kira 15 dB, gemerisik suara di auditorium pelajar mencapai kira-kira 50 dB, dan bunyi jalanan dalam lalu lintas sesak adalah kira-kira 90 dB. Bunyi yang melebihi 100 dB tidak dapat ditanggung oleh telinga manusia. Bunyi pada urutan 140 dB (seperti bunyi jet berlepas) boleh menyakitkan telinga dan merosakkan gegendang telinga.

Bagi kebanyakan orang, ketajaman pendengaran berkurangan dengan usia. Ini kerana tulang telinga kehilangan mobiliti asalnya, dan oleh itu getaran tidak dihantar ke telinga dalam. Selain itu, jangkitan telinga boleh merosakkan gegendang telinga dan menjejaskan fungsi tulang secara negatif. Sekiranya anda mengalami masalah pendengaran, anda harus segera berjumpa doktor. Sesetengah jenis pekak disebabkan oleh kerosakan pada telinga dalam atau saraf pendengaran. Kecacatan pendengaran juga boleh disebabkan oleh pendedahan bunyi yang berterusan (contohnya, di lantai kilang) atau bunyi letupan secara tiba-tiba dan sangat kuat. Berhati-hati apabila menggunakan pemain stereo peribadi, kerana kelantangan yang berlebihan juga boleh menyebabkan pekak.

Bunyi bising yang boleh diterima di dalam bilik

Mengenai tahap kebisingan, perlu diperhatikan bahawa konsep sedemikian tidak bersifat sementara dan tidak dikawal dari segi perundangan. Jadi, di Ukraine hingga hari ini, Piawaian Sanitari Bunyi Yang Dibenarkan di premis bangunan kediaman dan awam dan di wilayah pembangunan kediaman, yang diterima pakai pada zaman USSR, berkuat kuasa. Menurut dokumen ini, di premis kediaman, paras hingar tidak boleh melebihi 40 dB pada waktu siang dan 30 dB pada waktu malam (dari 22:00 hingga 8:00).

Kebisingan sering membawa maklumat penting. Pelumba kereta atau motosikal mendengar dengan teliti bunyi yang dikeluarkan oleh enjin, casis dan bahagian lain kenderaan yang bergerak, kerana sebarang bunyi luar boleh menjadi petanda kemalangan. Kebisingan memainkan peranan penting dalam akustik, optik, teknologi komputer dan perubatan.

Apakah bunyi bising? Ia difahami sebagai getaran kompleks yang tidak teratur pelbagai sifat fizikal.

Masalah bunyi bising sudah lama timbul. Sudah pada zaman dahulu, bunyi roda pada batu buntar menyebabkan insomnia pada banyak orang.

Atau mungkin masalah itu timbul lebih awal lagi, apabila jiran-jiran di dalam gua mula bergaduh kerana salah seorang daripada mereka mengetuk terlalu kuat sambil membuat pisau atau kapak batu?

Pencemaran bunyi alam sekitar semakin meningkat dari semasa ke semasa. Jika pada tahun 1948, apabila memeriksa penduduk bandar-bandar besar, apabila ditanya sama ada mereka terganggu oleh bunyi bising di apartmen mereka, 23% daripada responden menjawab secara afirmatif, maka pada tahun 1961 - sudah 50%. Dalam dekad yang lalu, tahap hingar di bandar telah meningkat 10-15 kali ganda.

Bunyi adalah sejenis bunyi, walaupun ia sering dirujuk sebagai "bunyi yang tidak diingini". Pada masa yang sama, menurut pakar, bunyi trem dianggarkan pada 85-88 dB, bas troli - 71 dB, bas dengan enjin dengan kuasa lebih daripada 220 hp. Dengan. - 92 dB, kurang daripada 220 hp Dengan. - 80-85 dB.

Para saintis dari Ohio State University telah membuat kesimpulan bahawa orang yang kerap terdedah kepada bunyi yang kuat adalah 1.5 kali lebih berkemungkinan daripada orang lain untuk mengembangkan neuroma akustik.

Neuroma akustik ialah tumor jinak yang menyebabkan kehilangan pendengaran. Para saintis memeriksa 146 pesakit dengan neuroma akustik dan 564 orang yang sihat. Kesemua mereka ditanya soalan tentang kekerapan mereka menghadapi bunyi yang kuat tidak lebih lemah daripada 80 desibel (bunyi lalu lintas). Soal selidik mengambil kira bunyi peralatan, motor, muzik, jeritan kanak-kanak, bunyi bising di acara sukan, di bar dan restoran. Peserta kajian juga ditanya sama ada mereka menggunakan pelindung pendengaran. Mereka yang kerap mendengar muzik yang kuat mempunyai peningkatan risiko 2.5 kali ganda untuk mengembangkan neuroma akustik.

Mereka yang terdedah kepada bunyi teknikal - 1.8 kali. Orang yang kerap mendengar jeritan kanak-kanak mempunyai bunyi bising di stadium, restoran atau bar - 1.4 kali. Apabila memakai perlindungan pendengaran, risiko mengembangkan neuroma akustik tidak lebih tinggi daripada orang yang tidak terdedah kepada bunyi bising sama sekali.

Pendedahan manusia kepada bunyi akustik

Kesan bunyi akustik pada seseorang adalah berbeza:

A. Memudaratkan

Bunyi bising membawa kepada tumor jinak

Bunyi yang berpanjangan memberi kesan buruk kepada organ pendengaran, meregangkan gegendang telinga, dengan itu mengurangkan sensitiviti kepada bunyi. Ia membawa kepada kerosakan dalam aktiviti jantung, hati, keletihan dan overstrain sel saraf. Bunyi dan bunyi berkuasa tinggi menjejaskan alat bantu pendengaran, pusat saraf, dan boleh menyebabkan kesakitan dan kejutan. Beginilah cara pencemaran bunyi berfungsi.

Bunyi buatan, buatan manusia. Mereka adalah yang memberi kesan negatif kepada sistem saraf manusia. Salah satu bunyi bandar yang paling teruk ialah bunyi kenderaan bermotor di lebuh raya utama. Ia merengsakan sistem saraf, jadi orang itu diseksa oleh kebimbangan, dia berasa letih.

B. Menguntungkan

Bunyi yang berguna termasuk bunyi dedaunan. Percikan ombak memberi kesan menenangkan pada jiwa kita. Desir dedaunan yang tenang, deruan sungai, percikan air yang ringan dan bunyi ombak sentiasa menyenangkan hati seseorang. Mereka menenangkannya, melegakan tekanan.

C. Terapeutik

Kesan terapeutik pada seseorang dengan bantuan bunyi alam timbul di kalangan doktor dan ahli biofizik yang bekerja dengan angkasawan pada awal 80-an abad kedua puluh. Dalam amalan psikoterapi, bunyi semula jadi digunakan dalam rawatan pelbagai penyakit sebagai bantuan. Apa yang dipanggil "bunyi putih" juga digunakan oleh ahli psikoterapi. Ini adalah sejenis desisan, samar-samar mengingatkan bunyi ombak tanpa percikan air. Doktor percaya bahawa "bunyi putih" adalah menenangkan dan menenangkan.

Kesan bunyi pada tubuh manusia

Tetapi adakah hanya organ pendengaran yang mengalami bunyi bising?

Pelajar digalakkan untuk mengetahui dengan menyemak penyataan berikut.

1. Bunyi bising menyebabkan penuaan pramatang. Dalam tiga puluh kes daripada seratus, bunyi bising mengurangkan jangka hayat orang di bandar besar sebanyak 8-12 tahun.

2. Setiap wanita ketiga dan setiap lelaki keempat mengalami neurosis yang disebabkan oleh peningkatan tahap bunyi.

3. Penyakit seperti gastrik, perut dan ulser usus adalah yang paling biasa berlaku pada orang yang tinggal dan bekerja dalam persekitaran yang bising. Pemuzik pop mempunyai ulser perut - penyakit pekerjaan.

4. Bunyi yang cukup kuat dalam masa 1 minit boleh menyebabkan perubahan dalam aktiviti elektrik otak, yang menjadi serupa dengan aktiviti elektrik otak pada pesakit epilepsi.

5. Bunyi bising menekan sistem saraf, terutamanya dengan tindakan berulang.

6. Di bawah pengaruh bunyi bising, terdapat penurunan berterusan dalam kekerapan dan kedalaman pernafasan. Kadang-kadang terdapat aritmia jantung, hipertensi.

7. Di bawah pengaruh bunyi bising, karbohidrat, lemak, protein, perubahan metabolisme garam, yang menunjukkan dirinya dalam perubahan dalam komposisi biokimia darah (tahap gula dalam darah berkurangan).

Bunyi yang berlebihan (melebihi 80 dB) menjejaskan bukan sahaja organ pendengaran, tetapi juga organ dan sistem lain (peredaran darah, pencernaan, saraf, dll.), proses penting terganggu, metabolisme tenaga mula mengatasi plastik, yang membawa kepada penuaan pramatang. badan...

MASALAH BUNYI

Sebuah bandar besar sentiasa diiringi oleh bunyi lalu lintas. Sepanjang 25-30 tahun yang lalu, di bandar-bandar besar di dunia, bunyi telah meningkat sebanyak 12-15 dB (iaitu, jumlah bunyi telah meningkat sebanyak 3-4 kali). Jika lapangan terbang terletak dalam bandar, seperti yang berlaku di Moscow, Washington, Omsk dan beberapa bandar lain, ini membawa kepada berbilang rangsangan bunyi yang melebihi tahap maksimum yang dibenarkan.

Namun, pengangkutan jalan raya adalah punca utama bunyi bising di bandar. Dialah yang menyebabkan bunyi sehingga 95 dB di jalan-jalan utama bandar pada skala meter paras bunyi. Tahap hingar di ruang tamu dengan tingkap tertutup menghadap lebuh raya hanya 10-15 dB lebih rendah daripada di luar.

Bunyi bising kereta bergantung kepada banyak sebab: jenama kereta, kebolehservisannya, kelajuan pergerakan, kualiti permukaan jalan, kuasa enjin, dll. Bunyi dari enjin meningkat dengan mendadak pada saat ia dimulakan dan dipanaskan. Apabila kereta bergerak pada kelajuan pertama (sehingga 40 km / j), bunyi enjin adalah 2 kali lebih tinggi daripada bunyi yang dihasilkan olehnya pada kelajuan kedua. Apabila kenderaan dibrek secara mendadak, bunyi bising juga meningkat dengan ketara.

Mendedahkan kebergantungan keadaan badan manusia terhadap tahap bunyi persekitaran. Perubahan tertentu dalam keadaan fungsi sistem saraf dan kardiovaskular pusat, yang disebabkan oleh bunyi bising, telah diperhatikan. Penyakit jantung iskemik, hipertensi, peningkatan paras kolesterol darah adalah lebih biasa pada orang yang tinggal di kawasan bising. Bunyi dengan ketara mengganggu tidur, mengurangkan tempoh dan kedalamannya. Tempoh tertidur meningkat sejam atau lebih, dan selepas bangun, orang berasa keletihan dan sakit kepala. Dari masa ke masa, semua ini bertukar menjadi kerja berlebihan yang kronik, melemahkan sistem imun, menggalakkan perkembangan penyakit, dan mengurangkan kecekapan.

Kini dipercayai bunyi bising boleh memendekkan jangka hayat seseorang hampir 10 tahun. Terdapat lebih ramai dan pesakit mental akibat rangsangan bunyi yang semakin kuat, terutamanya bunyi yang mempengaruhi wanita. Secara umum, bilangan orang cacat pendengaran di bandar telah meningkat, dan sakit kepala serta peningkatan kerengsaan telah menjadi kejadian yang paling biasa.

PENCEMARAN BUNYI

Bunyi dan bunyi berkuasa tinggi menjejaskan alat bantuan pendengaran, pusat saraf dan boleh menyebabkan kesakitan dan kejutan. Beginilah cara pencemaran bunyi berfungsi. Desir dedaunan yang tenang, rungutan sungai, suara burung, percikan air yang ringan dan bunyi ombak sentiasa menyenangkan seseorang. Mereka menenangkannya, melegakan tekanan. Ia digunakan di institusi perubatan, di bilik bantuan psikologi. Bunyi semula jadi alam semula jadi semakin jarang berlaku, hilang sama sekali atau ditenggelamkan oleh bunyi industri, lalu lintas dan bunyi lain.

Bunyi yang berpanjangan memberi kesan buruk kepada organ pendengaran, mengurangkan sensitiviti kepada bunyi. Ia membawa kepada kerosakan dalam aktiviti jantung, hati, keletihan dan overstrain sel saraf. Sel-sel sistem saraf yang lemah tidak dapat menyelaraskan kerja pelbagai sistem badan dengan secukupnya. Oleh itu, pelanggaran terhadap aktiviti mereka timbul.

Kita sedia maklum bahawa bunyi 150 dB membawa maut kepada manusia. Bukan tanpa alasan bahawa pelaksanaan di bawah loceng wujud pada Zaman Pertengahan. Bunyi loceng berbunyi menyeksa dan perlahan-lahan membunuh.

Setiap orang melihat bunyi secara berbeza. Banyak bergantung pada umur, perangai, status kesihatan, keadaan persekitaran. Kebisingan mempunyai kesan terkumpul, iaitu, rangsangan akustik, terkumpul di dalam badan, menekan sistem saraf lebih dan lebih. Bunyi bising mempunyai kesan berbahaya tertentu pada aktiviti neuropsychic badan.

Bunyi menyebabkan gangguan fungsi sistem kardiovaskular; mempunyai kesan berbahaya pada penganalisis visual dan vestibular; mengurangkan aktiviti refleks, yang sering menyebabkan kemalangan dan kecederaan.

Bunyi itu berbahaya, kesan berbahayanya pada badan dilakukan secara tidak kelihatan, tidak dapat dilihat, kemalangan di dalam badan tidak dapat dikesan dengan serta-merta. Di samping itu, tubuh manusia boleh dikatakan tidak berdaya melawan bunyi bising.

Semakin banyak, doktor bercakap tentang penyakit bunyi bising, kerosakan utama pada pendengaran dan sistem saraf. Punca pencemaran bunyi boleh menjadi loji perindustrian atau pengangkutan. Trak pembuangan berat dan trem sangat bising. Kebisingan menjejaskan sistem saraf manusia, dan oleh itu langkah perlindungan bunyi dijalankan di bandar dan perusahaan. Laluan kereta api dan trem dan jalan raya yang dilalui pengangkutan barang hendaklah dialihkan dari bahagian tengah bandar ke kawasan berpenduduk jarang dan kawasan hijau harus diwujudkan di sekelilingnya yang menyerap bunyi dengan baik. Kapal terbang tidak boleh terbang di atas bandar.

KALIS BUNYI

Penebat bunyi membantu mengelakkan kesan berbahaya bunyi.

Mengurangkan tahap hingar dicapai melalui langkah pembinaan dan akustik. Dalam struktur penutup luaran, tingkap dan pintu balkoni mempunyai penebat bunyi yang jauh lebih sedikit daripada dinding itu sendiri.

Tahap penebat bunyi bangunan ditentukan terutamanya oleh piawaian bunyi yang dibenarkan untuk premis untuk tujuan ini.

MELAWAN BUNYI AKUSTIK

Makmal akustik MNIIP sedang membangunkan bahagian "Ekologi akustik" sebagai sebahagian daripada dokumentasi projek. Projek mengenai penebat bunyi premis, kawalan hingar, pengiraan sistem tetulang bunyi, pengukuran akustik sedang dijalankan. Walaupun di dalam bilik biasa, orang semakin mahu keselesaan akustik, - perlindungan yang baik terhadap bunyi bising, pertuturan yang boleh difahami dan ketiadaan apa yang dipanggil. hantu akustik - imej bunyi negatif yang dibentuk oleh sesetengah orang. Dalam struktur yang bertujuan untuk melawan tambahan terhadap desibel, sekurang-kurangnya dua lapisan berselang-seli - "keras" (dinding kering, gentian gipsum). Selain itu, reka bentuk akustik mesti menduduki niche sederhananya sendiri di dalamnya. Penapisan frekuensi digunakan untuk melawan bunyi akustik.

BANDAR DAN TUMBUHAN HIJAU

Jika anda melindungi rumah anda daripada bunyi bising oleh pokok, maka akan berguna untuk mengetahui bahawa bunyi tidak diserap oleh dedaunan. Menyerang batang, gelombang bunyi pecah, menuju ke bawah ke arah tanah, yang diserap. Spruce dianggap sebagai penjaga kesunyian yang terbaik. Walaupun di lebuh raya yang paling sibuk, anda boleh hidup dengan aman jika anda melindungi rumah anda dengan beberapa pokok hijau. Dan ia adalah baik untuk menanam buah berangan berdekatan. Satu pokok chestnut dewasa membersihkan ruang sehingga 10 m tinggi, sehingga 20 m lebar dan sehingga 100 m panjang dari gas ekzos kereta. Pada masa yang sama, tidak seperti kebanyakan pokok lain, chestnut mengurai bahan toksik gas tanpa kerosakan kepada "kesihatannya".

Kepentingan menghijaukan jalan bandar adalah hebat - penanaman semak yang padat dan tali pinggang hutan melindungi daripada bunyi bising, mengurangkannya sebanyak 10-12 dB (decibel), mengurangkan kepekatan zarah berbahaya di udara dari 100 hingga 25%, mengurangkan kelajuan angin dari 10 hingga 2 m / s, mengurangkan kepekatan gas dari kereta sehingga 15% per unit isipadu udara, menjadikan udara lebih lembap, menurunkan suhunya, iaitu menjadikannya lebih boleh diterima untuk bernafas.

Ruang hijau juga menyerap bunyi, semakin tinggi pokok dan semakin padat ia ditanam, semakin kurang bunyi yang didengari.

Ruang hijau dalam kombinasi dengan rumput, katil bunga mempunyai kesan yang baik pada jiwa manusia, menenangkan penglihatan, sistem saraf, adalah sumber inspirasi, dan meningkatkan kecekapan orang ramai. Karya seni dan kesusasteraan terbesar, penemuan saintis, dilahirkan di bawah pengaruh alam yang bermanfaat. Ini adalah bagaimana ciptaan muzik terbesar Beethoven, Tchaikovsky, Strauss dan komposer lain, gambar pelukis landskap Rusia yang luar biasa Shishkin, Levitan, karya penulis Rusia dan Soviet dicipta. Bukan kebetulan bahawa Pusat Saintifik Siberia diasaskan di antara kawasan hijau Priobsky Bor. Di sini, di bawah naungan bunyi bandar, dikelilingi oleh kehijauan, saintis Siberia kami berjaya menjalankan penyelidikan mereka.

Kehijauan tinggi di bandar-bandar seperti Moscow, Kiev; di yang terakhir, sebagai contoh, terdapat 200 kali lebih banyak penanaman bagi setiap penduduk daripada di Tokyo. Di ibu negara Jepun, lebih 50 tahun (1920-1970), kira-kira separuh daripada "semua kawasan hijau yang terletak di dalam" radius sepuluh kilometer dari pusat telah musnah. Di Amerika Syarikat, hampir 10 ribu hektar taman bandar pusat telah hilang dalam tempoh lima tahun.

← Bunyi mempunyai kesan berbahaya pada kesihatan manusia, pertama sekali, pendengaran merosot, keadaan sistem saraf dan kardiovaskular.

← Bunyi boleh diukur menggunakan peranti khas - meter paras bunyi.

← Ia adalah perlu untuk memerangi kesan berbahaya bunyi dengan mengawal tahap hingar, serta dengan menggunakan langkah khas untuk mengurangkan tahap hingar.

Idea menyanyi air datang ke fikiran Jepun zaman pertengahan ratusan tahun yang lalu dan mencapai zaman kegemilangannya pada pertengahan abad ke-19. Pemasangan sedemikian dipanggil "shuikinkutsu", yang secara longgar bermaksud "harpa air":

Seperti yang dicadangkan oleh video, shuikinkutsu ialah sebuah kapal besar kosong, biasanya diletakkan di dalam tanah di atas tapak konkrit. Di bahagian atas kapal terdapat lubang di mana air menitis ke dalam. Paip saliran dimasukkan ke dalam tapak konkrit untuk mengalirkan air yang berlebihan, dan tapak itu sendiri dibuat sedikit cekung supaya sentiasa ada lopak cetek di atasnya. Bunyi titisan melantun dari dinding kapal, menghasilkan gema semula jadi (lihat ilustrasi di bawah).

Pandangan keratan rentas Syukinkutsu: bekas berongga di atas dasar konkrit yang cekung di bahagian atas, tiub saliran untuk mengalirkan air yang berlebihan, di dasar dan di sekeliling isian batu (kerikil).

Shuikinkutsu secara tradisinya menjadi elemen berkebun landskap Jepun, taman batu gaya Zen. Pada zaman dahulu, mereka disusun di tebing sungai berhampiran kuil Buddha dan rumah untuk upacara minum teh. Adalah dipercayai bahawa selepas mencuci tangannya sebelum upacara minum teh dan mendengar bunyi ajaib dari tanah, seseorang menala dalam suasana yang dimuliakan. Orang Jepun masih percaya bahawa shuikinkutsu yang terbaik dan paling tulen harus dibuat daripada batu pepejal, walaupun keperluan ini tidak dihormati hari ini.
Menjelang pertengahan abad kedua puluh, seni menyusun shuikinkutsu hampir hilang - hanya beberapa shuikinkutsu yang tinggal di seluruh Jepun, tetapi sejak beberapa tahun kebelakangan ini, minat terhadap mereka telah mengalami peningkatan yang luar biasa. Hari ini ia diperbuat daripada bahan yang lebih berpatutan - selalunya dari bekas seramik atau logam dengan saiz yang sesuai. Keanehan bunyi syukinkutsu ialah, sebagai tambahan kepada nada utama penurunan di dalam bekas, disebabkan oleh resonans dinding, frekuensi tambahan (harmonik) timbul, baik di atas dan di bawah nada utama.
Dalam keadaan tempatan kami, anda boleh membuat syuikinkutsu dengan cara yang berbeza: bukan sahaja dari bekas seramik atau logam, tetapi juga, sebagai contoh, meletakkannya terus di dalam tanah dari bata merah sepanjang kaedah igloo membuat kediaman Eskimo atau tuang daripada konkrit t teknologi untuk membuat loceng- varian dalam bunyi ini akan menjadi yang paling hampir dengan semua batu shuikinkutsu.
Dalam versi bajet, anda boleh bertahan dengan sekeping paip keluli berdiameter besar (630 mm, 720 mm), ditutup dari atas dengan penutup (lembaran logam tebal) dengan lubang untuk saliran air. Saya tidak akan mengesyorkan menggunakan bekas plastik: plastik menyerap beberapa frekuensi bunyi, dan dalam syukinkutsu anda perlu mencapai pantulan maksimum mereka dari dinding.
Syarat yang sangat diperlukan:
1. keseluruhan sistem mesti tersembunyi sepenuhnya di bawah tanah;
2. asas dan timbunan semula sinus sisi mesti diperbuat daripada batu (batu hancur, kerikil, kerikil) - mengisi sinus dengan tanah akan menafikan sifat resonans tangki.
Adalah logik untuk mengandaikan bahawa ketinggian kapal - lebih tepat lagi, kedalamannya - adalah penting dalam pemasangan: semakin setitik air memecut dalam penerbangan, semakin kuat impaknya di bahagian bawah, semakin menarik dan bunyi akan menjadi lebih penuh. Tetapi tidak berbaloi untuk mencapai fanatik dan membina silo roket - ketinggian bekas (sekeping paip logam) 1.5-2.5 kali saiz diameternya cukup mencukupi. Ambil perhatian bahawa lebih luas isipadu bekas, lebih rendah pic syuikinkutsu akan berbunyi.
Ahli fizik Yoshio Watanabe mengkaji ciri-ciri gema suikinkutsu di makmal, dan penyelidikannya "Kajian Analitik Mekanisme Akustik Suikinkutsu" boleh didapati secara percuma di Internet. Bagi pembaca yang paling teliti, Watanabe menawarkan dimensi syukinkutsu tradisional yang optimum pada pendapatnya: bekas seramik dengan dinding berbentuk loceng atau berbentuk buah pir setebal 2 cm, ketinggian penurunan percuma 30 hingga 40 cm, bahagian dalam maksimum. diameter kira-kira 35 cm.Tetapi saintis mengakui sepenuhnya sebarang dimensi dan bentuk sewenang-wenangnya.
Anda boleh bereksperimen dan mendapatkan kesan menarik jika anda membuat shuikinkutsu seperti paip dalam paip: masukkan paip berdiameter lebih kecil (630 mm) dan ketinggian lebih rendah sedikit di dalam paip keluli diameter lebih besar (contohnya, 820 mm) , dan potong beberapa lubang di dinding paip dalam pada ketinggian yang berbeza dengan diameter kira-kira 10-15 cm Kemudian jurang kosong antara paip akan mencipta dengung tambahan, dan jika anda bernasib baik, maka gema.
Versi yang lebih ringan: masukkan sepasang plat logam tebal 10-15 sentimeter lebar dan melebihi separuh daripada isipadu dalaman bekas ke dalam tapak konkrit sambil menuangnya secara menegak dan sedikit pada sudut - disebabkan ini, luas kawasan permukaan dalaman syukinkutsu akan meningkat, pantulan bunyi tambahan akan muncul, dan, oleh itu, sedikit masa bergema akan meningkat.
Anda boleh memodenkan syukinkutsu dengan lebih radikal: jika loceng atau plat logam yang dipilih dengan teliti digantung di bahagian bawah bekas di sepanjang paksi air terjun, maka anda boleh mendapatkan bunyi yang harmoni daripada titisan yang mengenainya. Tetapi perlu diingat bahawa ini memutarbelitkan idea Shuikinkutsu, iaitu mendengar muzik semula jadi air.
Kini di Jepun, shuikinkutsu diatur bukan sahaja di taman Zen dan estet persendirian, tetapi juga di bandar, di pejabat dan di restoran. Untuk melakukan ini, air pancut kecil dipasang berhampiran syuikinkutsu, kadang-kadang satu atau dua mikrofon diletakkan di dalam kapal, kemudian isyaratnya dikuatkan dan disalurkan kepada pembesar suara yang menyamar berdekatan. Hasilnya adalah seperti ini:

Contoh yang baik untuk diikuti.

Peminat Shuikinkutsu telah mengeluarkan CD dengan rakaman pelbagai shuikinkutsu yang dicipta di bahagian yang berlainan di Jepun.
Idea Shuikinkutsu mendapati perkembangannya di seberang Lautan Pasifik:

Di tengah-tengah "organ gelombang" Amerika ini adalah paip plastik biasa yang sangat panjang. Dipasang dengan satu tepi tepat pada paras ombak, paip bergema daripada pergerakan air dan, disebabkan lenturannya, selain berfungsi sebagai penapis bunyi. Dalam tradisi shuikinkutsu, keseluruhan struktur tersembunyi daripada pandangan. Pemasangan sudah termasuk dalam pemandu pelancong.
Peranti British seterusnya juga diperbuat daripada paip plastik, tetapi ia tidak bertujuan untuk menghasilkan bunyi, tetapi untuk menukar isyarat sedia ada.
Peranti ini dipanggil Organ Corti dan terdiri daripada beberapa baris paip plastik berongga, yang dipasang secara menegak antara dua plat. Barisan paip bertindak sebagai penapis bunyi semula jadi, sama seperti yang terdapat dalam pensintesis dan alat gitar: beberapa frekuensi diserap oleh plastik, yang lain dipantulkan dan bergema berkali-kali. Akibatnya, bunyi yang datang dari ruang sekeliling diubah secara rawak:

Adalah menarik untuk meletakkan peranti sedemikian di hadapan amp gitar atau mana-mana sistem pembesar suara dan mendengar bagaimana bunyi berubah. Sesungguhnya, “... segala-galanya di sekeliling adalah muzik. Atau ia boleh menjadi dengan bantuan mikrofon ”(Komposer Amerika John Cage). … Saya fikir musim panas ini untuk mencipta shuikinkutsu di negara saya. Dengan lingam.