Každý hudobný nástroj znie vo svojom frekvenčnom rozsahu. Informácie o hraniciach zvuku nástroja pomáhajú zvukárovi: mixovanie hudby je oveľa jednoduchšie, keď viete, v akom rozsahu konkrétny nástroj znie.

Aby sme nehádali a nehľadali požadovaný rozsah, časopis „Sound On Sound“ pripravil v roku 2012 špeciálnu tabuľku frekvencií populárnych hudobné nástroje. Pretože tento cheat bol vytvorený pre ľudí, ktorí vlastnia anglický jazyk, redaktori webovej stránky preložil a upravil stôl pre ruských hudobníkov.

Graf frekvencie zvuku pre hudobné nástroje od Sound On Sound

Tabuľka zvukových frekvencií pozostáva z dvoch častí. Prvá časť je diagram "Frekvencie nástrojov", ktorá poskytuje informácie o frekvenčných rozsahoch množstva bežných hudobných nástrojov. Nástroje sú rozdelené do piatich skupín – ľudský hlas, bicie nástroje, gitara a basgitara, sláčikové a dychové nástroje. Schéma navyše odráža zvukové rozsahy daných nástrojov, ku ktorým je ilustrácia doplnená zoznamom oktáv a názvov a frekvencií zvukov v nich zahrnutých.

Tabuľka frekvencií zvuku. Snímka obrazovky prvej časti.

Druhá časť - „Subjektívna povaha zvuku“- je tabuľka, ktorá ukazuje hlavné frekvencie pre vyrovnávanie populárnych hudobných nástrojov a tiež dáva porovnávacie popisy tieto frekvencie. Informácie v tabuľke jasne ukazujú, ako urobiť zvuk obľúbených nástrojov ostrejším, ostrejším, čistejším alebo zrozumiteľnejším.

Tvorcovia zároveň poznamenávajú, že sa nesnažili tvoriť komplexný sprievodca o ekvalizácii, ale chcel vytvoriť vizuálneho sprievodcu, ktorý by pomohol hudobníkom a zvukovým inžinierom pri nahrávaní a mixovaní hudby.

Tabuľka frekvencií zvuku. Snímka obrazovky.

Redakcia webovej stránky preložil a upravil texty v tabuľke a urobil aj množstvo vysvetľujúcich dodatkov. Tabuľka zvukových frekvencií je distribuovaná ako súbor PDF, ktorý je pripravený na tlač s vysokým rozlíšením. Dokument obsahuje orezané okraje a ďalšie informácie užitočné pre tlačiarne. Upozorňujeme, že je lepšie tlačiť tabuľku vo formáte A3, pretože pri tlači na hárok A4 sa kvôli množstvu malého textu stráca čitateľnosť obsahu.

Stručná tabuľka audio frekvencií z iZotope

iZotope tiež vytvoril svoju vlastnú tabuľku audio frekvencií, ale urobil ju oveľa kompaktnejšou. Na rozdiel od rozsiahlej práce Sound On Sound poskytli špecialisti iZotope údaje vo vlastnej tabuľke len pre najpopulárnejšie hudobné nástroje: mužské a ženské hlasy, bicie súpravy a gitary.

Spoločnosť iZotope sa rozhodla nezahlcovať hudobníkov informáciami, pričom nástroje rozdelila do troch skupín: spev, bicie a pražcové nástroje (podľa autorov najpotrebnejšie). Napriek menšiemu informačnému obsahu sme tabuľku aj preložili.

V archíve nižšie nájdete tabuľku vo formáte PDF. Dokument je ľahko čitateľný a bez problémov sa zmestí na hárok A4. Jediným negatívom, ktorý sme v pôvodnom dokumente našli, je absencia okrajov pre spadávky a iné užitočné typografické informácie. V každom prípade ani bez týchto údajov tabuľka nestráca na užitočnosti pre hudobníkov.

Ak ste si stiahli tabuľky, radi vám poďakujeme formou repostu tohto záznamu na váš účet. sociálne médiá alebo sa prihláste na odber nášho telegramového kanála @samesound. Veľa šťastia s vašou kreativitou!

). Hudobné zvuky neobsahujú jeden, ale niekoľko tónov a niekedy aj šumové zložky v širokom rozsahu frekvencií.

Koncept zvuku

Zvukové vlny vo vzduchu sú striedavé oblasti kompresie a riedenia.

Zvukové vlny môžu slúžiť ako príklad oscilačného procesu. Akákoľvek oscilácia je spojená s porušením rovnovážneho stavu systému a je vyjadrená odchýlkou ​​jeho charakteristík od rovnovážnych hodnôt s následným návratom k pôvodnej hodnote. Pre zvukové vibrácie je touto charakteristikou tlak v určitom bode média a jeho odchýlka je akustický tlak.

Ak urobíte ostrý posun častíc elastické médium na jednom mieste, napríklad pomocou piestu, potom sa tlak v tomto mieste zvýši. Vďaka elastickým väzbám častíc sa tlak prenáša na susedné častice, ktoré následne pôsobia na ďalšie častice a oblasť vysoký krvný tlak akoby sa pohyboval v elastickom médiu. Za oblasťou vysokého tlaku nasleduje oblasť nízky krvný tlak a tak vzniká rad striedajúcich sa oblastí kompresie a riedenia, ktoré sa šíria v médiu vo forme vlny. Každá častica elastického média bude v tomto prípade vykonávať oscilačné pohyby.

V kvapalných a plynných médiách, kde nedochádza k významným výkyvom hustoty, sú akustické vlny svojou povahou pozdĺžne, to znamená, že smer vibrácií častíc sa zhoduje so smerom pohybu vlny. IN pevné látky, okrem pozdĺžnych deformácií vznikajú aj elastické šmykové deformácie spôsobujúce budenie priečnych (strižných) vĺn; v tomto prípade častice kmitajú kolmo na smer šírenia vlny. Rýchlosť šírenia pozdĺžne vlny výrazne väčšia ako rýchlosť šírenia šmykových vĺn.

Vo filozofii, psychológii a ekológii komunikácií sa zvuk skúma v súvislosti s jeho vplyvom na vnímanie a myslenie (hovoríme napríklad o akustickom priestore ako priestore vytvorenom vplyvom elektronickými prostriedkami komunikácie).

Fyzikálne parametre zvuku

Rýchlosť zvuku vo vzduchu závisí od teploty a normálnych podmienkach je približne 340 m/s.

Rýchlosť zvuku v akomkoľvek médiu sa vypočíta podľa vzorca:

c = 1 β ρ (\displaystyle c=(\sqrt (\frac (1)(\beta \rho )))),

Kde β (\displaystyle \beta )- adiabatická stlačiteľnosť média; ρ (\displaystyle \rho )- hustota.

Hlasitosť zvuku

Hlasitosť zvuku- subjektívne vnímanie intenzity zvuku ( absolútna hodnota sluchový vnem). Hlasitosť závisí hlavne od akustického tlaku, amplitúdy a frekvencie zvukových vibrácií. Hlasitosť zvuku je tiež ovplyvnená jeho spektrálnym zložením, lokalizáciou v priestore, zafarbením, trvaním vystavenia zvukovým vibráciám, individuálnou citlivosťou sluchový analyzátorľudské a iné faktory.

Generovanie zvuku

Na generovanie zvuku sa zvyčajne používajú vibračné telesá. rôzneho charakteru spôsobuje vibrácie v okolitom vzduchu. Príkladom takejto generácie je použitie hlasiviek, reproduktorov alebo ladičky. Väčšina hudobných nástrojov je založená na rovnakom princípe. Výnimkou sú dychové nástroje, v ktorých zvuk vzniká interakciou prúdenia vzduchu s nehomogenitami v nástroji. Na vytvorenie koherentného zvuku sa používajú takzvané zvukové alebo fonónové lasery.

Ultrazvuková diagnostika

Ultrazvuk- elastické zvukové vibrácie vysokej frekvencie. Ľudské ucho vníma elastické vlny šíriace sa v prostredí s frekvenciou približne do 16 Hz-20 kHz; Vibrácie s vyššou frekvenciou sú ultrazvukové (za hranicou počuteľnosti).

Šírenie ultrazvuku

Šírenie ultrazvuku je proces pohybu v priestore a čase porúch vyskytujúcich sa vo zvukovej vlne.

Zvuková vlna sa šíri v látke v plynnom, kvapalnom alebo pevnom skupenstve v tom istom smere, v ktorom sú častice tejto látky posunuté, to znamená, že spôsobuje deformáciu prostredia. Deformácia spočíva v tom, že dochádza k postupnému riedeniu a stláčaniu určitých objemov média a vzdialenosť medzi dvoma susednými oblasťami zodpovedá dĺžke ultrazvukovej vlny. Čím väčší je špecifický akustický odpor média, tým väčší je stupeň stlačenia a zriedenia média pri danej amplitúde vibrácií.

Častice prostredia, ktoré sa podieľajú na prenose energie vĺn, oscilujú okolo svojej rovnovážnej polohy. Rýchlosť, ktorou častice oscilujú okolo priemernej rovnovážnej polohy, sa nazýva oscilačná rýchlosť. Rýchlosť vibrácií častíc sa mení podľa rovnice:

V = U sin ⁡ (2 π f t + G) (\displaystyle V=U\sin(2\pi ft+G)),

kde V je veľkosť oscilačnej rýchlosti;

• U je amplitúda oscilačnej rýchlosti;
• f - ultrazvuková frekvencia;
• t - čas;
• G je fázový rozdiel medzi rýchlosťou vibrácií častíc a premenlivým akustickým tlakom.

Amplitúda oscilačnej rýchlosti charakterizuje maximálna rýchlosť, s ktorým sa častice média pohybujú počas procesu kmitania a je určený frekvenciou kmitov a amplitúdou posunu častíc média.

U = 2 π f A (\displaystyle U=2\pi fA),

Difrakcia, interferencia

Pri distribúcii ultrazvukové vlny Možné sú javy difrakcie, interferencie a odrazu.

K difrakcii (vlny ohýbajúce sa okolo prekážok) dochádza vtedy, keď je dĺžka ultrazvukovej vlny porovnateľná (alebo väčšia) s veľkosťou prekážky v dráhe. Ak je prekážka v porovnaní s akustickou vlnovou dĺžkou veľká, potom nedochádza k difrakčnému javu.

Keď sa niekoľko ultrazvukových vĺn pohybuje súčasne v médiu, dochádza k superpozícii (prekrývaniu) týchto vĺn v každom konkrétnom bode v médiu. Superpozícia vĺn rovnakej frekvencie nad sebou sa nazýva interferencia. Ak sa v procese prechodu cez objekt ultra zvukové vlny pretínajú, potom je v určitých bodoch média pozorovaný nárast alebo pokles oscilácií. V tomto prípade stav bodu v médiu, kde dochádza k interakcii, závisí od fázového pomeru ultrazvukových vibrácií v tomto bode. Ak ultrazvukové vlny dosiahnu určitú oblasť média v rovnakých fázach (vo fáze), potom majú posuny častíc rovnaké znaky a interferencia za takýchto podmienok vedie k zvýšeniu amplitúdy oscilácií. Ak vlny dorazia do bodu v médiu v protifáze, posunutie častíc bude v rôznych smeroch, čo vedie k zníženiu amplitúdy kmitov.

Absorpcia ultrazvukových vĺn

Keďže médium, v ktorom sa ultrazvuk šíri, má viskozitu, tepelnú vodivosť a iné príčiny vnútorného trenia, dochádza k absorpcii pri šírení vlny, to znamená, že keď sa pohybuje od zdroja, amplitúda a energia ultrazvukových vibrácií sa zmenšujú. Prostredie, v ktorom sa ultrazvuk šíri, interaguje s energiou, ktorá ním prechádza, a absorbuje jej časť. Prevažná časť absorbovanej energie sa mení na teplo, menšia časť spôsobuje nevratné štrukturálne zmeny v odovzdávajúcej látke. Absorpcia je výsledkom vzájomného trenia častíc, v rôznych prostrediach je rozdielna. Absorpcia závisí aj od frekvencie ultrazvukových vibrácií. Teoreticky je absorpcia úmerná druhej mocnine frekvencie.

Mieru absorpcie možno charakterizovať absorpčným koeficientom, ktorý ukazuje, ako sa mení intenzita ultrazvuku v ožarovanom médiu. Zvyšuje sa so zvyšujúcou sa frekvenciou. Intenzita ultrazvukových vibrácií v médiu exponenciálne klesá. Tento proces je spôsobený vnútorným trením, tepelnou vodivosťou absorbujúceho média a jeho štruktúrou. Zhruba ho charakterizuje veľkosť poloabsorbujúcej vrstvy, ktorá ukazuje, v akej hĺbke klesá intenzita vibrácií o polovicu (presnejšie o 2,718-krát alebo o 63 %). Podľa Pahlmana sú pri frekvencii 0,8 MHz priemerné hodnoty poloabsorbujúcej vrstvy pre niektoré tkanivá nasledovné: tukové tkanivo- 6,8 cm; svalnatý - 3,6 cm; tukové a svalové tkanivo spolu - 4,9 cm.S rastúcou frekvenciou ultrazvuku sa veľkosť poloabsorbujúcej vrstvy zmenšuje. Pri frekvencii 2,4 MHz sa teda intenzita ultrazvuku prechádzajúceho cez mastné a svalové tkanivo, klesá o polovicu v hĺbke 1,5 cm.

Okrem toho je možná anomálna absorpcia energie ultrazvukových vibrácií v niektorých frekvenčných rozsahoch - to závisí od charakteristík molekulárna štruktúra tejto látky. Je známe, že 2/3 ultrazvukovej energie sú zoslabené o molekulárnej úrovni a 1/3 na úrovni mikroskopických tkanivových štruktúr.

Hĺbka prieniku ultrazvukových vĺn

Hĺbka prieniku ultrazvuku označuje hĺbku, pri ktorej sa intenzita zníži na polovicu. Táto hodnota je nepriamo úmerná absorpcii: čím silnejšie médium absorbuje ultrazvuk, tým kratšia je vzdialenosť, pri ktorej je intenzita ultrazvuku zoslabená na polovicu.

Rozptyl ultrazvukových vĺn

Ak sú v médiu nehomogenity, potom dochádza k rozptylu zvuku, ktorý môže výrazne zmeniť jednoduchý vzor šírenia ultrazvuku a v konečnom dôsledku aj spôsobiť útlm vlny v pôvodnom smere šírenia.

Lom ultrazvukových vĺn

Keďže akustický odpor mäkkých tkanív človeka sa príliš nelíši od odporu vody, dá sa predpokladať, že lom ultrazvukových vĺn bude pozorovaný na rozhraní medzi médiami (epidermis – dermis – fascia – sval).

Odraz ultrazvukových vĺn

Na základe fenoménu odrazu ultrazvuková diagnostika. Odraz sa vyskytuje v hraničných oblastiach kože a tuku, tuku a svalov, svalov a kostí. Ak ultrazvuk pri šírení narazí na prekážku, dôjde k odrazu, ak je prekážka malá, zdá sa, že ju ultrazvuk obteká. Heterogenity tela nespôsobujú výrazné odchýlky, keďže v porovnaní s vlnovou dĺžkou (2 mm) možno zanedbať ich veľkosti (0,1-0,2 mm). Ak ultrazvuk na svojej ceste narazí na orgány, ktorých rozmery sú väčšie ako vlnová dĺžka, dochádza k lomu a odrazu ultrazvuku. Najsilnejší odraz pozorujeme na hraniciach kosti - okolité tkanivo a tkanivo - vzduch. Vzduch má nízku hustotu a pozoruje sa takmer úplný odraz ultrazvuku. Odraz ultrazvukových vĺn sa pozoruje na rozhraní sval - perioste - kosť, na povrchu dutých orgánov.

Pohyblivé a stojaté ultrazvukové vlny

Ak sa pri šírení ultrazvukových vĺn v médiu neodrážajú, vytvárajú sa postupujúce vlny. V dôsledku energetických strát sa oscilačné pohyby častíc média postupne tlmia a čím ďalej sa častice nachádzajú od vyžarujúceho povrchu, tým je amplitúda ich kmitov menšia. Ak sa na ceste šírenia ultrazvukových vĺn nachádzajú tkanivá s rôznymi špecifickými akustickými odpormi, potom sa ultrazvukové vlny v tej či onej miere odrážajú od hraničného rozhrania. Superpozícia dopadajúcich a odrazených ultrazvukových vĺn môže viesť k vzniku stojatých vĺn. Aby sa vyskytli stojaté vlny, vzdialenosť od povrchu žiariča k povrchu odrazu musí byť násobkom polovice vlnovej dĺžky.

O sekcii

Táto sekcia obsahuje články venované javom alebo verziám, ktoré môžu byť tak či onak zaujímavé alebo užitočné pre výskumníkov nevysvetleného.
Články sú rozdelené do kategórií:
Informačné. Obsahuje informácie užitočné pre výskumníkov z rôznych oblastiach vedomosti.
Analytický. Zahŕňajú analýzu nahromadených informácií o verziách alebo javoch, ako aj popisy výsledkov vykonaných experimentov.
Technická. Zhromažďujú informácie o technických riešeniach, ktoré sa dajú využiť v oblasti štúdia nevysvetliteľných skutočností.
Techniky. Obsahujú popisy metód, ktoré používajú členovia skupiny pri skúmaní faktov a skúmaní javov.
Médiá. Obsahuje informácie o odraze javov v zábavnom priemysle: filmy, karikatúry, hry atď.
Známe mylné predstavy. Odhalenia známych nevysvetlených faktov zhromaždených aj zo zdrojov tretích strán.

Typ článku:

Informácie

Zvláštnosti ľudského vnímania. Sluch

Zvuk sú vibrácie, t.j. periodické mechanické narušenie v elastických médiách - plynných, kvapalných a pevných. Takéto rozhorčenie, ktoré predstavuje niekt fyzická zmena v prostredí (napríklad zmena hustoty alebo tlaku, posunutie častíc), šíri sa v ňom vo forme zvukovej vlny. Zvuk môže byť nepočuteľný, ak je jeho frekvencia mimo rozsahu citlivosti ľudské ucho buď sa šíri cez médium, ako je pevná látka, ktorá nemôže mať priamy kontakt s uchom, alebo sa jeho energia v médiu rýchlo rozptýli. U nás bežný proces vnímania zvuku je teda len jednou stránkou akustiky.

Zvukové vlny

Zvuková vlna

Zvukové vlny môžu slúžiť ako príklad oscilačného procesu. Akákoľvek oscilácia je spojená s porušením rovnovážneho stavu systému a je vyjadrená odchýlkou ​​jeho charakteristík od rovnovážnych hodnôt s následným návratom k pôvodnej hodnote. Pre zvukové vibrácie je touto charakteristikou tlak v určitom bode média a jeho odchýlka je akustický tlak.

Zvážte dlhé potrubie naplnené vzduchom. Na ľavom konci je do nej vložený piest, ktorý tesne prilieha k stenám. Ak sa piest prudko posunie doprava a zastaví sa, vzduch v jeho bezprostrednej blízkosti sa na chvíľu stlačí. Stlačený vzduch sa potom roztiahne, tlačí vzduch priľahlý k nemu doprava a oblasť kompresie pôvodne vytvorená v blízkosti piestu sa bude pohybovať potrubím konštantnou rýchlosťou. Táto kompresná vlna je zvuková vlna v plyne.
To znamená, že prudký posun častíc elastického média na jednom mieste zvýši tlak v tomto mieste. Vďaka elastickým väzbám častíc sa tlak prenáša na susedné častice, ktoré následne ovplyvňujú ďalšie a oblasť zvýšeného tlaku sa akoby pohybuje v elastickom médiu. Po oblasti vysokého tlaku nasleduje oblasť nízkeho tlaku, a tak sa vytvorí séria striedajúcich sa oblastí kompresie a zriedenia, ktoré sa šíria v médiu vo forme vlny. Každá častica elastického média bude v tomto prípade vykonávať oscilačné pohyby.

Zvuková vlna v plyne je charakterizovaná nadmerným tlakom, nadmernou hustotou, posunutím častíc a ich rýchlosťou. Pre zvukové vlny sú tieto odchýlky od rovnovážnych hodnôt vždy malé. Pretlak spojený s vlnou je teda oveľa menší ako statický tlak plynu. V opačnom prípade máme dočinenia s ďalším fenoménom – rázovou vlnou. Vo zvukovej vlne zodpovedajúcej normálnej reči je pretlak len asi jedna milióntina atmosférického tlaku.

Dôležitým faktom je, že látku neunáša zvuková vlna. Vlna je len dočasná porucha prechádzajúca vzduchom, po ktorej sa vzduch vráti do rovnovážneho stavu.
Pohyb vĺn, samozrejme, nie je jedinečný len pre zvuk: svetlo a rádiové signály sa šíria vo forme vĺn a vlny na vodnej hladine pozná každý.

Zvuk sú teda v širšom zmysle elastické vlny šíriace sa v nejakom elastickom prostredí a vytvárajúce v ňom mechanické vibrácie; v užšom zmysle - subjektívne vnímanie týchto vibrácií špeciálne orgány pocity zvierat alebo ľudí.
Ako každá vlna, aj zvuk sa vyznačuje amplitúdou a frekvenčným spektrom. Zvyčajne človek počuje zvuky prenášané vzduchom vo frekvenčnom rozsahu od 16-20 Hz do 15-20 kHz. Zvuk pod rozsahom ľudskej počuteľnosti sa nazýva infrazvuk; vyššie: do 1 GHz, - ultrazvuk, od 1 GHz - hyperzvuk. Medzi počutými zvukmi treba vyzdvihnúť aj fonetické, rečové zvuky a fonémy (ktoré tvoria ústnu reč) a hudobné zvuky(z ktorých pozostáva hudba).

Pozdĺžne a priečne zvukové vlny sa rozlišujú v závislosti od pomeru smeru šírenia vlny a smeru mechanických vibrácií častíc média šírenia.
V kvapalných a plynných médiách, kde nedochádza k významným výkyvom hustoty, sú akustické vlny svojou povahou pozdĺžne, to znamená, že smer vibrácií častíc sa zhoduje so smerom pohybu vlny. V pevných látkach okrem pozdĺžnych deformácií vznikajú aj elastické šmykové deformácie spôsobujúce budenie priečnych (šmykových) vĺn; v tomto prípade častice kmitajú kolmo na smer šírenia vlny. Rýchlosť šírenia pozdĺžnych vĺn je oveľa väčšia ako rýchlosť šírenia šmykových vĺn.

Vzduch nie je všade jednotný pre zvuk. Je známe, že vzduch je neustále v pohybe. Rýchlosť jeho pohybu v rôznych vrstvách nie je rovnaká. Vo vrstvách pri zemi sa vzduch dostáva do kontaktu s jeho povrchom, budovami, lesmi, a preto je jeho rýchlosť tu menšia ako na vrchole. V dôsledku toho sa zvuková vlna nešíri rovnako rýchlo hore a dole. Ak je pohyb vzduchu, teda vietor, spoločníkom zvuku, potom horné vrstvy vzduchu, bude vietor poháňať zvukovú vlnu silnejšie ako v tých nižších. Keď je protivietor, zvuk hore sa šíri pomalšie ako dole. Tento rozdiel v rýchlosti ovplyvňuje tvar zvukovej vlny. V dôsledku skreslenia vĺn sa zvuk nešíri priamo. Pri zadnom vetre sa línia šírenia zvukovej vlny ohýba nadol a pri protivetre nahor.

Ďalším dôvodom nerovnomerného šírenia zvuku vo vzduchu. toto - rozdielna teplota jeho jednotlivé vrstvy.

Nerovnomerne zohriate vrstvy vzduchu, podobne ako vietor, menia smer zvuku. Počas dňa sa zvuková vlna ohýba nahor, pretože rýchlosť zvuku v spodných, teplejších vrstvách je väčšia ako vo vrchných vrstvách. Vo večerných hodinách, keď sa zem a s ňou blízke vrstvy vzduchu rýchlo ochladzujú, horné vrstvy sú teplejšie ako spodné, rýchlosť zvuku v nich je väčšia a línia šírenia zvukových vĺn sa ohýba nadol. Preto večer z ničoho nič lepšie počujete.

Pri sledovaní oblakov si často môžete všimnúť ako rôzne výšky pohybujú nielen s pri rôznych rýchlostiach, ale niekedy v rôznymi smermi. To znamená, že vietor v rôznych výškach od zeme môže mať rôzne rýchlosti a smery. Tvar zvukovej vlny v takýchto vrstvách sa bude tiež meniť z vrstvy na vrstvu. Nech zvuk prichádza napríklad proti vetru. V tomto prípade by sa línia šírenia zvuku mala ohýbať a smerovať nahor. Ak sa jej ale do cesty dostane vrstva pomaly sa pohybujúceho vzduchu, opäť zmení smer a môže sa opäť vrátiť k zemi. Práve vtedy sa v priestore od miesta, kde vlna stúpa do výšky až po miesto, kde sa vracia na zem, objavuje „zóna ticha“.

Orgány vnímania zvuku

Sluch – schopnosť biologických organizmov vnímať zvuky sluchovými orgánmi; špeciálna funkcia naslúchadlo, vzrušený zvukovými vibráciami životné prostredie, napríklad vzduch alebo voda. Jeden z piatich biologických zmyslov, nazývaný aj akustické vnímanie.

Ľudské ucho vníma zvukové vlny s dĺžkou približne 20 m až 1,6 cm, čo zodpovedá frekvencii 16 - 20 000 Hz (kmitanie za sekundu), keď sa vibrácie prenášajú vzduchom, a až 220 kHz, keď sa zvuk prenáša cez kosti. lebka. Tieto vlny majú dôležitý význam biologický význam Napríklad zvukové vlny v rozsahu 300-4000 Hz zodpovedajú ľudskému hlasu. Zvuky nad 20 000 Hz majú malý praktický význam, pretože sa rýchlo spomaľujú; vibrácie pod 60 Hz sú vnímané prostredníctvom zmyslu vibrácií. Rozsah frekvencií, ktoré je človek schopný počuť, sa nazýva sluchový alebo zvukový rozsah; viac vysoké frekvencie sa nazývajú ultrazvuk a nižšie sa nazývajú infrazvuk.
Schopnosť rozlišovať zvukové frekvencie veľmi závisí od jednotlivca: jeho vek, pohlavie, náchylnosť na choroby sluchu, trénovanosť a únava sluchu. Jednotlivci sú schopní vnímať zvuk až do 22 kHz a možno aj vyššie.
Človek dokáže rozlíšiť niekoľko zvukov súčasne vďaka tomu, že v slimáku môže byť súčasne niekoľko stojatých vĺn.

Ucho je zložitý vestibulárno-sluchový orgán, ktorý plní dve funkcie: vníma zvukové impulzy a zodpovedá za polohu tela v priestore a schopnosť udržiavať rovnováhu. Toto párový orgán, ktorá sa nachádza v spánkových kostiach lebky, zvonka obmedzená ušnicami.

Orgán sluchu a rovnováhy predstavujú tri časti: vonkajšie, stredné a vnútorné ucho, z ktorých každá plní svoje špecifické funkcie.

Vonkajšie ucho sa skladá z ušnice a vonkajšieho zvukovodu. Ušnica - zložitý tvar elastická chrupavka pokrytá kožou, jej Spodná časť, nazývaný lalok, - kožný záhyb, ktorý pozostáva z kože a tukového tkaniva.
Ušnica v živých organizmoch funguje ako prijímač zvukových vĺn, ktoré sa potom prenášajú do vnútra načúvacieho prístroja. Hodnota ušnice u ľudí je oveľa menšia ako u zvierat, takže u ľudí je prakticky nehybná. Mnohé zvieratá však pohybom uší dokážu určiť polohu zdroja zvuku oveľa presnejšie ako ľudia.

Záhyby ľudského ušnice prispievajú k prichádzajúcemu zvukovodu zvuk - mierne frekvenčné skreslenia v závislosti od horizontálnej a vertikálnej lokalizácie zvuku. Takto sa dostane mozog Ďalšie informácie na objasnenie umiestnenia zdroja zvuku. Tento efekt sa niekedy používa v akustike, vrátane vytvárania pocitu priestorového zvuku pri používaní slúchadiel alebo načúvacích prístrojov.
Funkciou ušnice je zachytávať zvuky; jeho pokračovaním je chrupavka vonkajšieho zvukovodu, ktorej dĺžka je v priemere 25-30 mm. Chrupavčitá časť Zvukovod prechádza do kosti a celý vonkajší zvukovod je vystlaný kožou obsahujúcou mazové a sírne žľazy, čo sú upravené potné žľazy. Tento priechod končí naslepo: od stredného ucha ho oddeľuje bubienok. Chytený ušnica zasiahli zvukové vlny ušný bubienok a spôsobiť jej kolísanie.

Otrasy z bubienka sa zase prenášajú do stredného ucha.

Stredné ucho
Hlavnou časťou stredného ucha je bubienková dutina - malý priestor s objemom cca 1 cm³, ktorý sa nachádza v spánková kosť. Existujú tri sluchové kostičky: kladívko, inkus a strmienok - prenášajú zvukové vibrácie z vonkajšieho ucha do vnútorného ucha a súčasne ich zosilňujú.

Sluchové kostičky ako najmenšie fragmenty ľudskej kostry predstavujú reťaz, ktorá prenáša vibrácie. Rukoväť paličky je tesne zrastená s bubienkom, hlavička paličky je spojená s inkusom a ten je zase svojim dlhým výbežkom spojený so štupľom. Základňa sponiek uzatvára okno predsiene, čím sa spája s vnútorným uchom.
Dutina stredného ucha je spojená s nosohltanom cez eustachova trubica, prostredníctvom ktorého sa vyrovnáva priemerný tlak vzduchu vo vnútri a mimo bubienka. Keď sa to zmení vonkajší tlak niekedy sa uši upchajú, čo sa väčšinou rieši reflexným zívaním. Prax ukazuje, že upchatie ucha sa v tejto chvíli ešte efektívnejšie rieši prehĺtaním pohybov alebo fúkaním do zovretého nosa.

Vnútorné ucho
Z troch častí orgánu sluchu a rovnováhy je najzložitejšia vnútorné ucho, ktorý sa vďaka svojmu zložitému tvaru nazýva labyrint. Kostný labyrint pozostáva z predsiene, slimáka a polkruhových kanálikov, ale len slimák, naplnený lymfatickými tekutinami, priamo súvisí so sluchom. Vo vnútri slimáka je membránový kanálik, tiež naplnený kvapalinou, na spodnej stene ktorého je receptorový aparát sluchový analyzátor pokrytý vlasovými bunkami. Vláskové bunky detegujú vibrácie tekutiny vypĺňajúcej kanálik. Každá vlásková bunka je naladená na špecifickú zvukovú frekvenciu a bunky sú naladené na nízke frekvencie, sa nachádzajú v hornej časti kochley a vysoké frekvencie zachytávajú bunky v spodnej časti kochley. Kedy vlasové bunky zomrieť vekom alebo z iných dôvodov, človek stráca schopnosť vnímať zvuky zodpovedajúcich frekvencií.

Hranice vnímania

Ľudské ucho nominálne počuje zvuky v rozsahu 16 až 20 000 Hz. Horná hranica má tendenciu klesať s vekom. Väčšina dospelých nepočuje zvuky nad 16 kHz. Samotné ucho nereaguje na frekvencie nižšie ako 20 Hz, no možno ich cítiť prostredníctvom hmatu.

Rozsah hlasitosti vnímaných zvukov je obrovský. Ale bubienok v uchu je citlivý len na zmeny tlaku. Hladina akustického tlaku sa zvyčajne meria v decibeloch (dB). Dolná hranica počuteľnosti je definovaná ako 0 dB (20 mikropascalov) a definícia hornej hranice počuteľnosti sa vzťahuje skôr na prah nepohodlia a následne na poruchu sluchu, otras mozgu atď. Táto hranica závisí od toho, ako dlho počúvame zvuk. Krátkodobé zvýšenie hlasitosti do 120 dB ucho znesie bez následkov, ale dlhodobé vystavovanie sa zvukom nad 80 dB môže spôsobiť stratu sluchu.

Dôkladnejší výskum nižší limitštúdie sluchu ukázali, že minimálny prah, pri ktorom zvuk zostáva počuteľný, závisí od frekvencie. Tento graf sa nazýva absolútny prah sluchu. V priemere má oblasť najväčšej citlivosti v rozsahu od 1 kHz do 5 kHz, hoci citlivosť s vekom klesá v rozsahu nad 2 kHz.
Existuje aj spôsob vnímania zvuku bez účasti ušného bubienka - takzvaný mikrovlnný zvukový efekt, keď modulované žiarenie v mikrovlnnom rozsahu (od 1 do 300 GHz) ovplyvňuje tkanivo okolo slimáka, čo spôsobuje, že človek vníma rôzne zvuky.
Niekedy môže človek počuť zvuky v nízkofrekvenčnej oblasti, hoci v skutočnosti neboli žiadne zvuky tejto frekvencie. Deje sa tak preto, lebo vibrácie bazilárnej membrány v uchu nie sú lineárne a môžu v nej nastať vibrácie s rozdielnou frekvenciou medzi dvoma vyššími frekvenciami.

Synestézia

Jeden z najneobvyklejších psychoneurologických javov, pri ktorom sa typ podnetu a typ vnemov, ktoré človek zažíva, nezhodujú. Synestetické vnímanie je vyjadrené v tom, že okrem obvyklých kvalít, ďalšie, ďalšie jednoduché pocity alebo pretrvávajúce „elementárne“ dojmy - napríklad farba, vôňa, zvuky, chute, vlastnosti štruktúrovaného povrchu, priehľadnosť, objem a tvar, umiestnenie v priestore a ďalšie vlastnosti, ktoré sa nezískavajú zmyslami, ale existujú iba vo forme reakcií. Takéto dodatočné vlastnosti môžu vzniknúť buď ako izolované zmyslové dojmy, alebo sa dokonca prejaviť fyzicky.

Existuje napríklad sluchová synestézia. Ide o schopnosť niektorých ľudí „počuť“ zvuky pri pozorovaní pohybujúcich sa objektov alebo zábleskov, aj keď nie sú sprevádzané skutočnými zvukovými javmi.
Treba mať na pamäti, že synestézia je skôr psychoneurologickým znakom človeka a nie je duševná porucha. Toto vnímanie okolitého sveta je cítiť obyčajný človek prostredníctvom užívania určitých liekov.

Zatiaľ neexistuje žiadna všeobecná teória synestézie (vedecky overená, univerzálna predstava o nej). V súčasnosti existuje veľa hypotéz a v tejto oblasti prebieha množstvo výskumov. Objavili sa už pôvodné klasifikácie a porovnania a objavili sa určité prísne vzorce. Napríklad my, vedci, sme už zistili, že synestéty majú zvláštnu povahu pozornosti – akoby „predvedomej“ – na tie javy, ktoré u nich spôsobujú synestéziu. Synestéty majú mierne odlišnú anatómiu mozgu a radikálne odlišnú aktiváciu mozgu na synestetické „stimuly“. A vedci z Oxfordskej univerzity (UK) vykonali sériu experimentov, počas ktorých zistili, že príčinou synestézie môžu byť nadmerne excitovateľné neuróny. Jediné, čo sa dá s istotou povedať, je, že takéto vnímanie sa získava na úrovni funkcie mozgu, a nie na úrovni primárneho vnímania informácií.

Záver

Prechádzajúce tlakové vlny vonkajšie ucho ušný bubienok a kosti stredného ucha, dosiahnu tekutinu naplnenú vnútorné ucho v tvare slimáka. Kvapalina kmitajúc naráža na membránu pokrytú drobnými chĺpkami, riasinkami. Sínusové zložky komplexného zvuku spôsobujú vibrácie v rôznych častiach membrány. Mihalnice, ktoré vibrujú spolu s membránou, vzrušujú riasinky, ktoré sú s nimi spojené. nervové vlákna; objavuje sa v nich séria impulzov, v ktorých je „zakódovaná“ frekvencia a amplitúda každej zložky komplexnej vlny; tieto údaje sa elektrochemicky prenášajú do mozgu.

Z celého spektra zvukov predovšetkým rozlišujú počuteľný rozsah: od 20 do 20 000 hertzov, infrazvuky (do 20 hertzov) a ultrazvuky - od 20 000 hertzov a vyššie. Infrazvuky a ultrazvuky človek nepočuje, to však neznamená, že ho neovplyvňujú. Je známe, že infrazvuky, najmä pod 10 hertzov, môžu ovplyvniť ľudskú psychiku a spôsobiť depresívnych stavov. Ultrazvuk môže spôsobiť asteno-vegetatívne syndrómy atď.
Počuteľná časť zvukového rozsahu je rozdelená na nízkofrekvenčné zvuky - do 500 hertzov, strednú frekvenciu - 500-10 000 hertzov a vysokofrekvenčné - nad 10 000 hertzov.

Toto rozdelenie je veľmi dôležité, keďže ľudské ucho nie je rovnako citlivé na rôzne zvuky. Ucho je najcitlivejšie na relatívne úzky rozsah zvukov strednej frekvencie od 1000 do 5000 hertzov. Na zvuky nižšej a vyššej frekvencie citlivosť prudko klesá. To vedie k tomu, že človek je schopný počuť zvuky s energiou okolo 0 decibelov v strednom frekvenčnom rozsahu a nepočuje nízkofrekvenčné zvuky 20-40-60 decibelov. To znamená, že zvuky s rovnakou energiou v strednom frekvenčnom rozsahu môžu byť vnímané ako hlasné, ale v nízkofrekvenčnom rozsahu ako tiché alebo ich nepočuť vôbec.

Táto vlastnosť zvuku nebola vytvorená prírodou náhodou. Zvuky potrebné pre jeho existenciu: reč, zvuky prírody, sú prevažne v strednom frekvenčnom rozsahu.
Vnímanie zvukov je výrazne narušené, ak súčasne zaznievajú iné zvuky, zvuky podobné frekvenciou alebo harmonickým zložením. To znamená, že na jednej strane ľudské ucho nevníma dobre nízkofrekvenčné zvuky a na druhej strane, ak je v interiéri vonkajší hluk, potom môže byť vnímanie takýchto zvukov ešte viac narušené a skreslené.

Pod 20 Hz a nad 20 kHz sú oblasti infra- a ultrazvuku nepočuteľné pre ľudí. Krivky umiestnené medzi prahovou krivkou bolesť a krivka prahu sluchu sa nazývajú krivky rovnakej hlasitosti a odrážajú rozdiel v ľudskom vnímaní zvuku pri rôznych frekvenciách.

Keďže zvukové vlny sú oscilačný proces, hodnoty intenzity zvuku a akustický tlak v určitom bode zmeny zvukového poľa v čase podľa sínusového zákona. Charakteristické veličiny sú ich stredné hodnoty. Závislosť stredných hodnôt sínusových zložiek hluku alebo ich zodpovedajúcich úrovní v decibeloch od frekvencie sa nazýva frekvenčné spektrum hluku (alebo jednoducho spektrum). Spektrá sa získavajú pomocou sady elektrických filtrov, ktoré prepúšťajú signál v určitom frekvenčnom pásme - šírku pásma.

Pre získanie frekvenčných charakteristík šumu je frekvenčný rozsah zvuku rozdelený na pásma s určitým pomerom hraničných frekvencií (obr. 2)

Oktávové pásmo - frekvenčné pásmo, v ktorom je horná hranica frekvencie f V rovná dvojnásobku nižšej frekvencie f n , t.j. f V/ f n = 2. Napríklad, ak vezmeme hudobnú stupnicu, potom zvuk s frekvenciou f = 262 Hz je „do“ prvej oktávy. Zvuk z f= 262 x 2 = 524 Hz - „až“ do druhej oktávy. „A“ prvej oktávy je 440 Hz, „A“ druhej 880 Hz. Najčastejšie sa zvukový rozsah delí na oktávy, prípadne oktávové pásma. Oktávové pásmo je charakterizované geometrickou strednou frekvenciou

ftento rok = fn fV

V niektorých prípadoch (podrobná štúdia zdrojov hluku, účinnosť zvukovej izolácie) sa používa rozdelenie do poloktávových pásiem (fв/fн =
) a treťoktávové pásma (fв/fн =
= 1,26).

3. Meranie priemyselného hluku

Zvuk je charakteristický svojou intenzitou
a akustický tlak R Pa. Okrem toho sa každý zdroj hluku vyznačuje akustickým výkonom, čo je celkové množstvo zvukovej energie vyžarovanej zdrojom hluku do okolitého priestoru.

Berúc do úvahy logaritmickú závislosť vnemu od zmien energie stimulu (Weber-Fechnerov zákon) a účelnosť zjednocujúcich jednotiek a pohodlie pri práci s číslami, je zvykom nepoužívať hodnoty intenzity, zvuku. samotný tlak a moc, ale ich logaritmické úrovne

L J = 10 lg ,

Kde ja- intenzita zvuku v danom bode, ja 0 - intenzita zvuku zodpovedajúca prahu sluchu rovná 10 -12 W/m, R– akustický tlak v danom bode priestoru, R 0 – prahový akustický tlak rovný 210 -5 Pa, F– akustický výkon v danom bode, F 0 - prahový akustický výkon 10-12 W.

Za normálnych podmienok atmosferický tlak

L J = L p = L

Hladina akustického tlaku sa používa na meranie hluku na posúdenie jeho vplyvu na človeka. L p(často sa označuje jednoducho L). Úroveň intenzity L J používané pri akustických výpočtoch priestorov.

Pri hodnotení a normalizácii hluku sa používa aj špecifická veličina nazývaná hladina zvuku. Hladina zvuku - Toto všeobecná úroveň hluk meraný na stupnici A zvukomeru. Moderné zvukomery zvyčajne používajú dve charakteristiky citlivosti - „A“ a „C“ (pozri obrázok). Charakteristika „C“ je takmer lineárna v celom meranom rozsahu a používa sa na štúdium spektra šumu. Charakteristika „A“ simuluje krivku citlivosti ľudského ucha. Jednotka hladiny zvuku - dB(A). Hladina v dB(A) teda zodpovedá subjektívnemu vnímaniu hluku osobou.

Štúdium účinnosti protihlukovej ochrany pomocou metód zvukovej izolácie a zvukovej pohltivosti

Cieľ práce: oboznámenie sa s metodikou a prístrojmi na meranie hluku rôzneho charakteru a časových charakteristík, jeho hygienické posúdenie a normalizácie, ako aj so spôsobmi ochrany zvukovou izoláciou a pohlcovaním zvuku.

Teoretická časť

Hluk je definovaný ako akýkoľvek zvuk, ktorý je pre človeka nežiaduci. Z fyzikálneho hľadiska je hluk náhodná kombinácia zvukov rôzne frekvencie a intenzitu (silu) vznikajúcu mechanickými vibráciami v pevnom, kvapalnom a plynnom prostredí.

Hluk ako akustický proces je charakterizovaný z fyzikálnych a fyziologických aspektov. Z fyzickej stránky ide o jav spojený s vlnovitým rozložením vibrácií častíc elastického média. Z fyziologickej stránky sa vyznačuje vnemom spôsobeným dopadom zvukových vĺn na orgán sluchu.

Meranie výrobný hluk

Zvuk je charakteristický svojou intenzitou, akustickým tlakom R [Pa] a výkon W(W), čo je celkové množstvo zvukovej energie vyžarovanej zdrojom hluku do okolia.

Berúc do úvahy logaritmickú závislosť vnemu od zmien energie stimulu a pohodlnosť práce s číslami, nie je zvykom používať samotné hodnoty intenzity, akustického tlaku a výkonu, ale ich logaritmické úrovne.

LJ = 10 lg ,

Kde ja- intenzita zvuku v danom bode, ja 0- intenzita zvuku zodpovedajúca prahu sluchu rovná 10 -12 W/m, R– akustický tlak v danom bode priestoru, P 0– prahový akustický tlak rovný 2×10 -5 Pa, F– akustický výkon v danom bode, F 0- prahový akustický výkon 10-12 W.

Pri normálnom atmosférickom tlaku LJ = Lp = L

Na meranie hluku na posúdenie jeho vplyvu na človeka sa používa hladina akustického tlaku. Úroveň intenzity sa používa pri akustických výpočtoch miestností.

Frekvenčný rozsah zvuku

Ucho vníma vibrácie okolia vo frekvenčnom rozsahu od 16 do 20 000 Hz. Maximálna citlivosť sluchu sa vyskytuje pri frekvenciách 1-3 kHz. Zvuky, ktoré majú rovnakú energiu, ale rôzne frekvencie, sú vnímané ako rôzne v hlasitosti. Hluk s frekvenciou 1000 Hz sa berie ako referenčný pri hodnotení hlasitosti. Najnižší akustický tlak, senzačný zvuk s frekvenciou 1000 Hz sa nazýva prah sluchu. Akustický tlak 200 Pa spôsobuje pocit bolesti v orgánoch sluchu a nazýva sa prah bolesti.

Zmena o 10 dB je ako zdvojnásobenie hlasitosti. Hladiny akustického tlaku pri frekvencii 1000 Hz sa považujú za úrovne hlasitosti. Jednotkou úrovne hlasitosti je pozadie.

Pod 20 Hz a nad 20 kHz sú oblasti infra- a ultrazvuku nepočuteľné pre ľudí. Krivky umiestnené medzi krivkou prahu bolesti a krivkou prahu sluchu sa nazývajú krivky rovnakej hlasitosti a odrážajú rozdiel v ľudskom vnímaní zvuku pri rôznych frekvenciách.

Keďže zvukové vlny sú oscilačný proces hodnoty intenzity zvuku a akustický tlak v určitom bode zvukového poľa sa menia v čase podľa sínusového zákona. Charakteristické veličiny sú ich stredné hodnoty. Závislosť stredných hodnôt sínusových zložiek hluku alebo ich zodpovedajúcich úrovní v decibeloch od frekvencie sa nazýva frekvenčné spektrum hluku (alebo jednoducho spektrum). Spektrá sa získavajú pomocou sady elektrických filtrov, ktoré prepúšťajú signál v určitom frekvenčnom pásme - šírku pásma.