Головна · Правильне харчування · Людське вухо чує у діапазоні. Чутний частотний діапазон звуку та термінологія умовного поділу. Поняття звуку та шуму. Сила звуку

Людське вухо чує у діапазоні. Чутний частотний діапазон звуку та термінологія умовного поділу. Поняття звуку та шуму. Сила звуку

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ МЕДИЦИНИ

Фізіологія

Як вухо сприймає звуки

Вухо - це орган, що перетворює звукові хвилі на нервові імпульси, які здатний сприймати мозок. Взаємодіючи один з одним елементи внутрішнього вуха дають

нам можливість розрізняти звуки.

Анатомічно поділяється на три частини:

□ Зовнішнє вухо - призначене для спрямування звукових хвиль у внутрішні структури вуха. Воно складається з вушної раковини, що представляє собою еластичний хрящ, вкритий шкірою з підшкірною клітковиною, з'єднаний зі шкірою черепа і зовнішнім слуховим проходом - слуховою трубкою, вкритою вушною сіркою. Ця трубка закінчується барабанною перетинкою.

□ Середнє вухо – порожнина, всередині якої знаходяться дрібні слухові кісточки (молоточок, ковадло, стремено) та сухожилля двох невеликих м'язів. Розташування стремена дозволяє йому вдаряти по овальному вікну, яке є входом у равлик.

□ Внутрішнє вухо складається:

■ із півкружних каналів кісткового лабіринту та передодня лабіринту, які є частиною вестибулярного апарату;

■ з равлика - власне органу слуху. Слимак внутрішнього вуха дуже нагадує раковину живого равлика. У поперечному

перерізі можна побачити, що вона складається з трьох поздовжніх частин: барабанних сходів, вестибулярних сходів і каналу равлика. Усі три структури заповнені рідиною. У каналі равлика знаходиться спіральний кортієвий орган. Він складається з 23 500 чутливих, забезпечених волосками клітин, які фактично вловлюють звукові хвилі і далі через слуховий нерв передають їх у головний мозок.

Анатомія вуха

Зовнішнє вухо

Складається з вушної раковини та зовнішнього слухового проходу.

Середнє вухо

Містить три дрібні кісточки: молоточок, ковадло і стремено.

Внутрішнє вухо

Містить напівкружні канали кісткового лабіринту, переддень лабіринту та равлик.

< Наружная, видимая часть уха называется ушной раковиной. Она служит для передачи звуковых волн в слуховой канал, а оттуда в среднее и внутреннее ухо.

А Зовнішнє, середнє і внутрішнє вухо відіграють важливу роль у проведенні та передачі звуку із зовнішнього середовища до головного мозку.

Що таке звукГ

Звук поширюється в атмосфері, переміщаючись з високого тиску в область низького.

Звукова хвиля

з більшою частотою (блакитна) відповідає високому звуку. Зеленим позначено низький звук.

Більшість звуків, які ми чуємо, є комбінацією звукових хвиль різної частоти та амплітуди.

Звук – це вид енергії; звукова енергія передається у атмосфері як коливань молекул повітря. За відсутності молекулярного середовища (повітряного або будь-якого іншого) звук не може поширюватися.

РУХ МОЛЕКУЛ У атмосфері, у якій поширюється звук, є області високого тиску, у яких молекули повітря розташовуються ближче друг до друга. Вони чергуються з низьким тиском, де молекули повітря знаходяться на більшій відстані один від одного.

Деякі молекули при зіткненні із сусідніми передають їм свою енергію. Створюється хвиля, яка може поширюватися великі відстані.

Таким чином, відбувається передача звукової енергії.

Коли хвилі високого та низького тиску розподіляються рівномірно, вважається, що тон чистий. Таку звукову хвилю створює камертон.

Звукові хвилі, що виникають при відтворенні мовлення, розподіляються нерівномірно і комбіновані.

ВИСОТА ТА АМПЛІТУДА Висота звуку визначається частотою коливання звукової хвилі. Вона вимірюється в герцах (Гц). Чим більша частота, тим вищий звук. Гучність звуку визначається амплітудою коливань звукової хвилі. Людське вухо сприймає звуки, частота яких у діапазоні від 20 до 20 ТОВ Гц.

< Полный диапазон слышимости человека составляет от 20 до 20 ООО Гц. Человеческое ухо может дифференцировать примерно 400 ООО различных звуков.

Ці дві воли ие-ют од>*«коеую часто- 1 ту, але різну a^vviy-ду (вогна блакитного кольору відповідає більш гучному звуку).

Відомо, що 90% інформації про навколишній світ людина отримує із зором. Здавалося б, що на частку слуху залишається не так багато, але насправді людський орган слуху - це не лише високоспеціалізований аналізатор звукових коливань, а й дуже потужний засіб комунікації. Лікарів і фізиків давно хвилювало питання: чи можна точно визначити діапазон слуху людини в різних умовах, чи слух у чоловіків і у жінок, чи є «особливо видатні» рекордсмени, які чують недоступні звуки, чи можуть виробляти їх? Спробуємо докладніше відповісти на ці та інші суміжні питання.

Але перед тим, як зрозуміти, скільки герц чує людське вухо, потрібно розібратися з таким фундаментальним поняттям як звук, і взагалі зрозуміти що саме вимірюють у герцях.

Звукові коливання - це унікальний спосіб передачі енергії без передачі матерії, вони є пружними коливаннями в будь-якому середовищі. Коли йдеться про звичайне життя людини, таким середовищем є повітря. Він містить молекули газів, які можуть передавати акустичну енергію. Ця енергія є чергуванням смуг стиснення і розтягування щільності акустичного середовища. В абсолютному вакуумі звукові коливання передати неможливо.

Будь-який звук є фізичною хвилею, містить всі необхідні хвильові характеристики. Це частота, амплітуда, час згасання, якщо йдеться про затухаюче вільне коливання. Розглянемо це з простих прикладах. Уявімо, наприклад, звук відкритої струни сіль на скрипці при витягу його смичком. Ми можемо визначити такі характеристики:

  • тихий звук чи гучний. Це не що інше, як амплітуда, чи сила звуку. Більш гучному звуку відповідає більша амплітуда коливань, а тихому звуку - менша. Звук, що має велику силу, можна почути на дальшій відстані від місця виникнення;
  • тривалість звуку. Це всім зрозуміло, і кожен здатний відрізнити гуркіт барабанного дробу від протяжного звучання хоральної органної мелодії;
  • висота звуку або частота звукового коливання. Саме ця основна характеристика і допомагає нам відрізняти звуки, що «пищають», від басового регістру. Якби не було частоти звуку, музика була б можлива лише у вигляді ритму. Частота вимірюється в герцах, а 1 герц дорівнює одному коливанню за секунду;
  • тембр звуку. Він залежить від домішування акустичних додаткових коливань - формант, але пояснити його простими словами дуже легко: навіть із заплющеними очима ми розуміємо, що звучить саме скрипка, а не тромбон, навіть якщо у них будуть однакові вищеперелічені характеристики.

Тембр звуку можна порівняти із численними смаковими відтінками. Загалом у нас є гіркий, солодкий, кислий та солоний смак, але цими чотирма характеристиками далеко не вичерпуються різноманітні смакові відчуття. Те саме відбувається і з тембром.

Зупинимося докладніше на висоті звуку, оскільки саме від цієї характеристики і залежить найбільшою мірою гострота слуху і діапазон акустичних коливань, що сприймаються. Що таке діапазон звукових частот?

Діапазон слуху в ідеальних умовах

Частоти, що сприймаються людським вухом у лабораторних, або ідеальних умовах, знаходяться у порівняно широкій смузі від 16 Герц до 20000 Герц (20 кГц). Все, що нижче та вище - людське вухо чути не може. Йдеться про інфразвук та ультразвук. Що це таке?

Інфразвук

Його чути не можна, але тіло може відчувати його як роботу великої басової колонки – сабвуфера. Це -інфразвукові коливання. Всі чудово знають, якщо постійно послаблювати басову струну на гітарі, то, незважаючи на вібрації, що продовжуються, звук зникає. Але ці коливання можна, як і раніше, відчувати кінчиками пальців, торкнувшись струни.

В інфразвуковому діапазоні працює багато внутрішніх органів людини: відбувається скорочення кишечника, розширення і звуження судин, багато біохімічних реакцій. Дуже сильний інфразвук може викликати серйозний хворобливий стан, навіть хвилі панічного жаху, на цьому ґрунтується дія інфразвукової зброї.

Ультразвук

На протилежній ділянці спектра є дуже високі звуки. Якщо звук має частоту вище 20 кілогерц, він перестає «пищати» і стає нечутним для вуха людини у принципі. Він стає ультразвуком. Ультразвук має велике застосування у народному господарстві, на ньому заснована ультразвукова діагностика. За допомогою ультразвуку орієнтуються кораблі в море, обминаючи айсберги та уникаючи мілководдя. Завдяки ультразвуку фахівці знаходять порожнечі в суцільнометалевих конструкціях, наприклад, у рейках. Всі бачили, як по рейках робітники котять спеціальний дефектоскопічний візок, що генерує і приймає високочастотні акустичні коливання. Ультразвуком користуються кажани, щоб безпомилково знаходити в темряві дорогу, не натикаючись на стінки печер, кити і дельфіни.

Відомо, що з віком знижується здатність до розрізнення високих звуків, і найкраще чути їх можуть діти. Сучасні дослідження показують, що у віці 9-10 років в дітей віком починає поступово зменшуватися діапазон слуху, а літніх людей чутність високих частот значно гірше.

Щоб почути, як люди похилого віку сприймають музику, потрібно просто на багатосмуговому еквалайзері в плеєрі вашого стільникового телефону зменшити один або два ряди високих частот. Некомфортне «бубоніння, як з бочки», що вийшло, і буде прекрасною ілюстрацією того, як ви самі чутимете у віці після 70 років.

У зниженні слуху важливу роль відіграє неправильне харчування, вживання алкоголю та куріння, відкладення бляшок холестерину на стінках судин. Статистика ЛОР - лікарів стверджує, що люди з першою групою крові частіше і швидше приходять до приглухуватості, ніж інші. Наближає приглухуватість надмірна вага, ендокринна патологія.

Діапазон слуху у звичайних умовах

Якщо відсікти "маргінальні ділянки" звукового спектру, то для комфортного життя людини доступно не так вже й багато: це проміжок від 200 Гц до 4000 Гц, що практично повністю відповідає діапазону людського голосу, від глибокого бассо - профундо, до високого колоратурного сопрано. Проте навіть за комфортних умов слух людини погіршується постійно. Зазвичай найбільша чутливість і сприйнятливість у дорослих людей віком до 40 років становить 3 кілогерц, а віці 60 років і більше знижується до 1 кілогерця.

Діапазон слуху у чоловіків та жінок

В даний час не вітається статева сегрегація, але чоловіки і жінки дійсно по-різному сприймають звук: жінки здатні чути краще у високому діапазоні, і вікова інволюція звуку в області високих частот у них повільніша, а чоловіки сприймають високі звуки дещо гірше. Логічно, здавалося б, припустити, що чоловіки краще чують у басовому регістрі, але це не так. Сприйняття басових звуків як у чоловіків, так і у жінок практично однакове.

Але є унікальні жінки щодо «генерації» звуків. Так, діапазон голосу перуанської співачки Іми Сумак (майже п'ять октав) сягав від звуку «сі» великої октави (123,5 Гц) до «ля» четвертої октави (3520 Гц). Приклад її унікального вокалу можна знайти нижче.

При цьому у чоловіків та жінок існує досить велика різниця у роботі мовного апарату. Жінки виробляють звуки від 120 до 400 герц, а чоловіки – від 80 до 150 Гц, за середньостатистичними даними.

Різні шкали для вказівки діапазону слуху

Спочатку ми говорили, що висота не є єдиною характеристикою звуку. Тому існують різні шкали, відповідно до різних діапазонів. Звук, який чує людське вухо, може бути, наприклад, тихим і гучним. Найбільш проста та прийнятна в клінічній практиці шкала гучності звуку - та, яка вимірює звуковий тиск, що сприймається барабанною перетинкою.

В основу цієї шкали покладено найменшу енергію коливання звуку, яка здатна трансформуватися в нервовий імпульс, і викликати звукове відчуття. Це – поріг слухового сприйняття. Чим поріг сприйняття нижчий, ніж чутливість вище, і навпаки. Фахівці розрізняють інтенсивність звуку, яка є фізичним параметром, та гучність, що є суб'єктивною величиною. Відомо, що звук строго однієї і тієї ж інтенсивності здорова людина, і людина з приглухуватістю сприймуть як два різні звуки, голосніше і тихіше.

Всім відомо, як у кабінеті ЛОР – лікаря пацієнт стає у кут, відвертається, а лікар із сусіднього кута перевіряє сприйняття пацієнтом шепітного мовлення, вимовляючи окремі цифри. Це найпростіший приклад первинної діагностики приглухуватості.

Відомо, що ледве вловиме дихання іншої людини становить 10 децибел (дБ) інтенсивності звукового тиску, звичайна розмова в домашній обстановці відповідає 50 дБ, виття пожежної сирени - 100 дБ, а реактивний літак, що злітає поблизу, поблизу больового порога - 120 дебел.

Може викликати здивування, що вся величезна інтенсивність звукових коливань укладається на такій малій шкалі, але це враження оманливе. Це — логарифмічна шкала, і кожен наступний ступінь у 10 разів інтенсивніший, ніж попередній. За таким же принципом побудовано шкалу оцінки інтенсивності землетрусів, де лише 12 балів.

Поняття звуку та шуму. Сила звуку.

Звук - фізичне явище, що є поширенням у вигляді пружних хвиль механічних коливань у твердому, рідкому або газоподібному середовищі.Як і будь-яка хвиля, звук характеризується амплітудою та спектром частот. Амплітудою звукової хвилі називається різниця між найвищим і найнижчим значенням густини. Частотою звуку називається кількість коливань повітря за секунду. Частота вимірюється у Герцах (Гц).

Хвилі з різною частотою сприймаються як звук різної висоти. Звук частотою нижче 16 – 20 Гц (діапазону чутності людини) називають інфразвуком; від 15 – 20 кГц до 1 ГГц – ультразвуком, від 1 ГГц – гіперзвуком. Серед чутних звуків можна назвати фонетичні (мовні звуки і фонеми, у тому числі складається усне мовлення) і музичні звуки (у тому числі складається музика). Музичні звуки містять не один, а кілька тонів, а іноді й шумові компоненти у широкому діапазоні частот.

Шум є різновидом звуку, він сприймається людьми як неприємний фактор, що заважає або навіть викликає хворобливі відчуття, що створюють акустичний дискомфорт.

Для кількісної оцінки звуку використовують усереднені параметри, визначені виходячи з статистичних законів. Сила звуку - застарілий термін, що описує величину, подібну до інтенсивності звуку, але не ідентичну їй. Вона залежить від довжини хвилі. Одиниця виміру сили звуку - білий (Б). Рівень звуку частішевсього вимірюють у децибелах (це 0,1Б).Людина на слух може виявити різницю в рівні гучності приблизно 1 дБ.

Для вимірювання акустичного шуму Стівеном Орфілдом була заснована в Південному Міннеаполісі «Лабораторія Орфілд». Щоб досягти виняткової тиші, в кімнаті використані скловолоконні акустичні платформи завтовшки метр, подвійні стіни із ізольованої сталі та бетон завтовшки 30 см. Кімната блокує 99,99 відсотків зовнішніх звуків і поглинає внутрішні. Ця камера використовується багатьма виробниками для тестування гучності своїх продуктів, таких як клапани серця, звук дисплея мобільного телефону, звук перемикача на панелі приладів автомобіля. Також її використовують визначення якості звуку.

Звуки різної сили впливають на організм людини. Так звук силою до 40 дБ має заспокійливу дію.Від впливу звуку 60-90 дБ виникає відчуття подразнення, стомлюваність, біль голови. Звук силою 95-110 дБ викликає поступово ослаблення слуху, нервово-психічний стрес, різноманітні захворювання.Звук від 114 дБ викликає звукове сп'яніння на кшталт алкогольного сп'яніння, порушує сон, руйнує психіку, призводить до глухоти.

У Росії діють санітарні норми допустимого рівня шуму, де для різних територій та умов знаходження людини дано граничні значення рівня шуму:

· На території мкр-вона 45-55 дБ;

· У шкільних класах 40-45 дБ;

· Лікарні 35-40 дБ;

· У промисловості 65-70 дБ.

У нічний час (23:00-7:00) рівні шуму мають бути на 10 дБ менше.

Приклади сили звуку в децибелах:

· Шерех листя: 10

· Житлове приміщення: 40

· Розмова: 40–45

· Офіс: 50-60

· Шум у магазині: 60

· ТБ, крик, сміх на відстані 1 м: 70–75

· Вулиця: 70–80

· Фабрика (важка промисловість): 70-110

· Ланцюгова пилка: 100

· Старт реактивного літака: 120–130

· Шум на дискотеці: 175

Сприйняття звуків людиною

Слух – здатність біологічних організмів сприймати звуки органами слуху.В основі виникнення звуку лежать механічні коливання пружних тіл. У шарі повітря, що безпосередньо примикає до поверхні тіла, що коливає, виникає згущення (стиснення) і розрідження. Ці стискування і розрідження чергуються в часі і поширюються в сторони у вигляді пружної поздовжньої хвилі, яка досягає вуха і викликає поблизу нього періодичні коливання тиску, що впливають на аналізатор слуху.

Звичайна людина здатна чути звукові коливання у діапазоні частот від 16–20 Гц до 15–20 кГц.Здатність розрізняти звукові частоти залежить від конкретної людини: її віку, статі, схильності до слухових хвороб, тренованості і втоми слуху.

У людини органом слуху є вухо, яке сприймає звукові імпульси, а також відповідає за положення тіла у просторі та здатність утримувати рівновагу. Це парний орган, який розміщується у скроневих кістках черепа, обмежуючись зовні вушними раковинами. Він представлений трьома відділами: зовнішнім, середнім і внутрішнім вухом, кожен із яких виконує свої конкретні функції.

Зовнішнє вухо складається з вушної раковини та зовнішнього слухового проходу. Вушна раковина у живих організмів працює як приймач звукових хвиль, які потім передаються у внутрішню частину слухового апарату. Значення вушної раковини в людини набагато менше, ніж у тварин, тому в людини практично нерухома.

Складки людської вушної раковини вносять у звук, що надходить у слуховий прохід, невеликі частотні спотворення, що залежать від горизонтальної і вертикальної локалізації звуку. Таким чином, мозок отримує додаткову інформацію для уточнення розташування джерела звуку. Цей ефект іноді використовується в акустиці, у тому числі для створення відчуття об'ємного звуку під час використання навушників або слухових апаратів. Зовнішній слуховий прохід закінчується сліпо: від середнього вуха він відокремлений барабанною перетинкою. Уловлені вушною раковиною звукові хвилі ударяються в барабанну перетинку і викликають її коливання. У свою чергу коливання барабанної перетинки передаються в середнє вухо.

Основною частиною середнього вуха є барабанна порожнина - невеликий простір об'ємом близько 1см³, що знаходиться у скроневій кістці. Тут знаходяться три слухові кісточки: молоточок, ковадло і стремечко - вони з'єднуються між собою і з внутрішнім вухом (вікно присінка), вони передають звукові коливання із зовнішнього вуха у внутрішнє, одночасно посилюючи їх. Порожнина середнього вуха пов'язана з носоглоткою за допомогою євстахієвої труби, через яку вирівнюється середній тиск повітря всередині та зовні від барабанної перетинки.

Внутрішнє вухо через свою хитромудру форму називається лабіринтом. Кістковий лабіринт складається з присінка, равлика і напівкружних каналів, але безпосереднє відношення до слуху має тільки равлик, усередині якого знаходиться перетинчастий канал, заповнений рідиною, на нижній стінці якого розташований рецепторний апарат слухового аналізатора, покритий волосковими клітинами. Волоскові клітини вловлюють коливання рідини, що заповнює канал. Кожна волоскова клітина налаштована певну звукову частоту.

Слуховий орган людини працює в такий спосіб. Вушні раковини вловлюють коливання звукової хвилі і направляють в слуховий прохід. По ньому коливання прямують у середнє вухо і, досягнувши барабанної перетинки, викликають її коливання. Через систему слухових кісточок коливання передаються далі – у внутрішнє вухо (звукові коливання передаються перетину овального вікна). Коливання перетинки викликають рух рідини в равлику, вона, своєю чергою, змушує коливатися базальну мембрану. При русі волоконець волоски рецепторних клітин стосуються покривної мембрани. У рецепторах виникає збудження, яке по слуховому нерву зрештою передається в головний мозок, де через середній та проміжний мозок збудження потрапляє в слухову зону кори великих півкуль, розташовану у скроневих частках. Тут відбувається остаточне розрізнення характеру звуку, його тону, ритму, сили, висоти та її сенсу.

Вплив шуму на людину

Важко переоцінити вплив шуму стан здоров'я людей. Шум відноситься до тих факторів, яких не можна звикнути. Людині лише здається, що вона звикала до шуму, але акустичне забруднення, діючи постійно, руйнує здоров'я людини. Шум викликає резонанс внутрішніх органів, поступово зношуючи їх непомітно нам. Недарма в середні віки існувала страта "під дзвін". Гул дзвін мучив і повільно вбивав засудженого.

Довгий час вплив шуму на організм людини спеціально не вивчався, хоча вже в давнину знали про його шкоду. В даний час вчені у багатьох країнах світу ведуть різні дослідження з метою з'ясування впливу шуму на здоров'я людини. Насамперед від шуму страждають нервова, серцево-судинна системи та органи травлення.Існує залежність між захворюваністю та тривалістю проживання в умовах акустичного забруднення. Зростання хвороб спостерігається після проживання протягом 8-10 років при дії шуму з інтенсивністю понад 70 дБ.

Тривалий шум несприятливо впливає орган слуху, знижуючи чутливість до звуку.Регулярна і тривала дія виробничого шуму в 85-90 дБ призводить до появи приглухуватості (поступової втрати слуху). Якщо сила звуку вище 80 дБ, з'являється небезпека втрати чутливості ворсинок, що знаходяться в середньому вусі – відростків слухових нервів. Відмирання половини їх ще веде до відчутної втрати слуху. А якщо гине більше половини - людина порине у світ, у якому не чути шелесту дерев, дзижчання бджіл. З втратою всіх тридцяти тисяч слухових ворсинок людина потрапляє у світ безмовності.

Шум має акумулятивний ефект, тобто. акустичні роздратування, накопичуючись в організмі, дедалі більше пригнічують нервову систему. Тому перед втратою слуху від дії шумів виникає функціональний розлад центральної нервової системи. Особливо шкідливий вплив шум надає нервово-психічну діяльність організму. Процес нервово-психічних захворювань вищий серед осіб, які працюють у шумних умовах, ніж у осіб, які працюють у нормальних звукових умовах. Уражаються всі види інтелектуальної діяльності, погіршуються настрій, іноді з'являється відчуття розгубленості, тривоги, переляку, страху, а за високої інтенсивності - почуття слабкості, як і після сильного нервового потрясіння. У Великій Британії, наприклад, один із чотирьох чоловіків і одна з трьох жінок хворі на неврози через високий рівень шуму.

Шуми викликають функціональні розлади серцево-судинної системи. Зміни, що відбуваються в серцево-судинній системі людини під впливом шуму, мають такі симптоми: больові відчуття в ділянці серця, серцебиття, нестійкість пульсу та артеріального тиску, іноді спостерігається схильність до спазм капілярів кінцівок та очного дна. Функціональні зрушення, що виникають у системі кровообігу під впливом інтенсивного шуму, згодом можуть призвести до стійких змін судинного тонусу, що сприяють розвитку гіпертонічної хвороби.

Під впливом шуму змінюються вуглеводний, жировий, білковий, сольовий обмін речовин, що проявляється у зміні біохімічного складу крові (знижується рівень цукру в крові). Шум надає шкідливий вплив на зорові та вестибулярні аналізатори, знижує рефлекторну діяльність, що часто стає причиною нещасних випадків та травм. Чим вище інтенсивність шуму, тим гірша людина бачить і реагує на те, що відбувається.

Шум також впливає на здатність до інтелектуальної та навчальної діяльності. Наприклад, на успішність учнів. 1992 року в Мюнхені аеропорт перенесли в іншу частину міста. І з'ясувалося, що учні, які проживали поряд зі старим аеропортом, які до його закриття демонстрували погані показники з читання та запам'ятовування інформації, в тиші стали показувати набагато кращі результати. Натомість у школах того району, куди аеропорт перенесли, успішність навпаки погіршилася, а діти отримали нове виправдання для поганих оцінок.

Дослідники встановили, що шум може руйнувати рослинні клітини. Наприклад, експерименти показали, що рослини, схильні до обстрілу звуками, засихають і гинуть. Причиною загибелі є надмірне виділення вологи через листя: коли рівень шуму перевищує певну межу, квіти виходять сльозами. Бджола втрачає здатність орієнтуватися та перестає працювати при шумі реактивного літака.

Дуже галаслива сучасна музика також притупляє слух, спричиняє нервові захворювання. У 20 відсотків юнаків і дівчат, які часто слухають модну сучасну музику, слух виявився притупленим такою мірою, як у 85 літніх людей похилого віку. Особливу небезпеку становлять плеєри та дискотеки для підлітків. Зазвичай рівень шуму на дискотеці становить 80-100 дБ, що порівняно з рівнем шуму інтенсивного вуличного руху або турбореактивного літака, що злітає в 100 м. Гучність звуку плеєра складає 100-114 дБ. Майже так само оглушливо працює відбійний молоток. Здорові барабанні перетинки без шкоди можуть переносити гучність плеєра 110 дБ максимум протягом 1,5 хв. Французькі вчені відзначають, що порушення слуху у наш час активно поширюються серед молодих людей; з віком вони швидше за все будуть змушені користуватися слуховими апаратами. Навіть низький рівень гучності заважає концентрації уваги під час інтелектуальної роботи. Музика, нехай навіть зовсім тиха, знижує увагу – це слід враховувати під час домашньої роботи. Коли звук наростає, організм виробляє багато гормонів стресу, наприклад адреналін. У цьому звужуються кровоносні судини, уповільнюється робота кишечника. Надалі це може призвести до порушень роботи серця і кровообігу. Погіршення слуху через шум відноситься до невиліковних захворювань. Відновити ушкоджений нерв хірургічним шляхом практично неможливо.

Негативно впливають на нас не лише ті звуки, які ми чуємо, а й ті, що знаходяться за межами діапазону чутності: насамперед інфразвук. Інфразвук у природі виникає при землетрусах, ударах блискавок, за сильного вітру. У місті джерела інфразвуку - важкі верстати, вентилятори та будь-яке обладнання, що вібрує . Інфразвук з рівнем до 145 дБ викликає фізичну напругу, перевтому, головний біль, порушення роботи вестибулярного апарату. Якщо інфразвук сильніший і триваліший, то людина може відчувати вібрації у грудній клітці, сухість у роті, порушення зору, головний біль та запаморочення.

Небезпека інфразвуку в тому, що від нього складно захиститися: на відміну від звичайного шуму, він практично не піддається поглинанню та поширюється набагато далі. Для його придушення необхідно зменшити звук у самому джерелі за допомогою спеціального обладнання: глушників реактивного типу.

Повна тиша також шкодить організм людини.Так, співробітники одного конструкторського бюро, яке мало чудову звукоізоляцію, вже через тиждень почали скаржитися на неможливість роботи в умовах тиші, що гнітюче. Вони нервували, втрачали працездатність.

Конкретним прикладом впливу шуму на живі організми, можна вважати таку подію. Тисячі пташенят, що не вилупилися, загинули внаслідок днопоглиблювальних робіт, які ведуть німецька компанія «Мебіус» за розпорядженням Мінтрансу України. Шум від працюючої техніки розносився на 5-7км, негативно впливаючи на прилеглі території Дунайського біосферного заповідника. Представники Дунайського біосферного заповідника та ще 3 організацій змушені були з болем констатувати загибель усієї колонії строкатої крачки та річкової крачки, які розташовувалися на косі Пташина. Дельфіни та кити викидаються на берег через сильні звуки військових гідролокаторів.

Джерела шуму у місті

Найшкідливіший вплив надають звуки на людину у великих містах. Але навіть у заміських селищах можна страждати від шумового забруднення, викликаного працюючими технічними пристроями у сусідів: газонокосаркою, токарним верстатом чи музичним центром. Шум від них може перевищувати гранично допустимі норми. І все ж основне забруднення шумове відбувається в місті. Джерелом його здебільшого є транспортні засоби. Найбільша інтенсивність звуків походить від автомагістралей, метро та трамваїв.

Автотранспорт. Найбільші рівні шуму спостерігаються на магістральних вулицях міст. Середня інтенсивність руху досягає 2000-3000 транспортних одиниць на годину та більше, а максимальні рівні шуму – 90-95 дБ.

Рівень вуличних шумів визначається інтенсивністю, швидкістю та складом транспортного потоку. Крім того, рівень вуличних шумів залежить від планувальних рішень (подовжній та поперечний профіль вулиць, висота та щільність забудови) та таких елементів благоустрою, як покриття проїжджої частини та наявність зелених насаджень. Кожен із цих факторів здатний змінити рівень транспортного шуму до 10 дБ.

У промисловому місті зазвичай високий відсоток вантажного транспорту на магістралях. Збільшення, у загальному потоці автотранспорту, вантажних автомобілів, особливо великовантажних із дизельними двигунами, призводить до зростання рівнів шуму. Шум, що виникає на проїжджій частині магістралі, поширюється не лише на примагістральну територію, а й углиб житлової забудови.

Рейковий транспорт. Підвищення швидкості руху поїздів також призводить до значного зростання рівня шуму в житлових зонах, розташованих уздовж залізничних колій або поблизу сортувальних станцій. Максимальний рівень звукового тиску на відстані 7,5 м від електропоїзда, що рухається, досягає 93 дБ, від пасажирського - 91, від товарного складу -92 дБ.

Шум, що виникає під час проходження електропоїздів, легко поширюється на відкритій території. Найбільш значно звукова енергія знижується з відривом перших 100 м від джерела (загалом на 10 дБ). На відстані 100-200 зниження шуму дорівнює 8 дБ, а відстані від 200 до 300 всього на 2-3 дБ. Основне джерело залізничного шуму – удари вагонів під час руху на стиках та нерівностях рейок.

З усіх видів міського транспорту найбільш гучний трамвай. Сталеві колеса трамвая при русі рейками створюють рівень шуму на 10 дБ вище, ніж колеса автомобілів при зіткненні з асфальтом. Трамвай створює шумові навантаження під час роботи двигуна, відчинення дверей, подачі звукових сигналів. Високий рівень шуму від руху трамвая – одна з основних причин скорочення трамвайних ліній у містах. Однак трамвай має і цілу низку переваг, тому при зниженні створюваного ним шуму він може виграти у змаганні з іншими видами транспорту.

Велике значення має швидкісний трамвай. Він може з успіхом використовуватися як основний вид транспорту в малих та середніх містах, а у великих – як міський, приміський і навіть як міжміський для зв'язку з новими житловими масивами, промисловими зонами, аеропортами.

Повітряний транспорт. Значну питому вагу в шумовому режимі багатьох міст займає повітряний транспорт. Нерідко аеропорти цивільної авіації опиняються в безпосередній близькості від житлової забудови, а повітряні траси проходять над численними населеними пунктами. Рівень шуму залежить від напрямку злітно-посадкових смуг та трас прольотів літаків, інтенсивності польотів протягом доби, сезонів року, від типів літаків, що базуються на даному аеродромі. При цілодобовій інтенсивній експлуатації аеропортів еквівалентні рівні звуку на житловій території досягають вдень 80 дБ, у нічний – 78 дБ, максимальні рівні шуму коливаються від 92 до 108 дБ.

Промислове підприємство. Джерелом великого шуму у житлових кварталах міст є промислові підприємства. Порушення акустичного режиму відзначається у випадках, коли їх територія безпосередньо до житлових масивів. Вивчення промислового шуму показало, що характером звучання він постійний і широкосмуговий, тобто. звук різних тонів. Найбільші рівні спостерігаються на частотах 500-1000 Гц, тобто в зоні найбільшої чутливості органу слуху. У виробничих цехах встановлюється багато різнотипного технологічного устаткування. Так, ткацькі цехи можуть бути охарактеризовані рівнем звуку 90-95 дБ А, механічні та інструментальні – 85-92, ковальсько-пресові – 95-105, машинні зали компресорних станцій – 95-100 дБ.

Домашня техніка. З настанням постіндустріальної епохи все більше джерел джерел шумового забруднення (а також електромагнітного) з'являється і всередині житла людини. Джерелом цього шуму є побутова та офісна техніка.

Людина кожну секунду свого життя оточена всілякими звуками. Чутка є невід'ємною частиною повноцінного сприйняття картини світу. Звучить усе. Але не все чує людина. Проте звуки, які нездатний вловити людський слух, тим не менш впливають на його організм. Цей вплив позначається на нашому самопочуття та здоров'я загалом.

ЩО ТАКЕ КІМАТИКА
Останні дослідження фізиків говорять про те, що абсолютно все у нашому світі має хвильову природу, аж до людських думок та почуттів. Як ми знаємо, звук- це теж хвиля. З цього випливає, що людина сприймає інформацію від будь-якого об'єкта часто неусвідомлено.
Існує така наука як кіматика, вона вивчає формотворні властивості хвиль. Основоположником її є швейцарський доктор медицини Ганс Єнні. Він провів серію дивовижних дослідів, створивши видиме середовище звуку. На металеві пластини, прикріплені до приладу, здатного виробляти тисячі частот, учений поміщав пісок, пластмасу, смолу, глину, пил, воду та інші рідини. При створенні та зміні частот речовини складалися в дивовижні та різноманітні симетричні візерунки. Чим вищою була частота вібрацій, тим складнішими ставали форми. А деякі з них були схожі на традиційні мандали (сакральне схематичне зображення, що використовується в буддійських та індуїстських релігійних та езотеричних практиках). Ці експерименти довели, що звук має здатність творити форму. Кіматика довела, що вібрація організує матерію. Отже, гармонійні звуки створюють порядок із хаосу.

З часом учені почали розуміти, що різні частоти мають певний вплив на організм людини. Як благотворне, так і, навпаки, згубне.

ЯКІ ЧАСТОТИ СПРИЙМАЄ ЛЮДИНА
Звукові частоти, що сприймаються вухом людини, лежать у діапазоні від 16 до 20000 Гц. Менш ніж 20 Гц – це інфразвук, який людське вухо не сприймає. Інфразвук міститься в шумі атмосфери, лісу та моря. Джерелом інфразвукових коливань є грозові розряди, а також вибухи та гарматні постріли. У земній корі спостерігаються струси та вібрації інфразвукових частот від найрізноманітніших джерел, у тому числі від вибухів обвалів та транспортних збудників. Для інфразвуку характерне мале поглинання в різних середовищах, завдяки цьому інфразвукові хвилі в повітрі, воді та в земній корі можуть поширюватися на дуже далекі відстані. Поширення інфразвуку на великі відстані в морі дає можливість прогнозувати цунамі. Звуки вибухів, що містять велику кількість інфразвукових частот, використовуються для дослідження верхніх шарів атмосфери, властивостей водного середовища.
Частоти понад 20 000Гц називаються ультразвуком. У природі ультразвук зустрічається як компонент багатьох природних шумів: у шумі вітру, водоспаду, дощу, морської гальки, що перекочується прибою. Багато ссавців, наприклад кішки та собаки, мають здатність сприйняття ультразвуку частотою до 100 кГц, а локаційні здібності кажанів, нічних комах і морських тварин всім добре відомі.
Не слід забувати, що здатність сприймати звукові коливання у всіх різних людей різна. На неї впливають і спадковість, і тренованість, і вік, і навіть стать.

ЩО ТАКЕ ШУМ
Шум - гучні звуки, що злилися в безладне звучання.
Рівень шуму вимірюється в одиницях, що виражають рівень звукового тиску, – децибелах. Рівень шуму 20-30 децибелів (ДБ) практично нешкідливий для людини, це природний шумовий фон. Наприклад, людський шепіт - це шум силою приблизно 20 дБ. Негучна ж людська мова (30 - 40 дБ) впливає на сон сплячої людини, мозок якого, реагуючи на звук такої інтенсивності, починає генерувати сновидіння. Розмова на підвищених тонах (50 – 60 дБ) знижує як увагу і реакцію людини, а й погіршує зір. Вечірки та дискотеки (80 дБ) викликають зміни кровотоку в шкірних покривах, що збуджує нервову систему.
80 ДБ і є допустима межа терпимого шумового на організм людини. Звук у 130 децибелів вже викличе болючі відчуття, а 150 стане для нього нестерпним. У середні віки навіть існувала страта "під дзвоном". За часів Івана Четвертого Грозного вона була способом повільного вбивства засудженого за допомогою дзвону. Гул цього дзвону мучив і повільно вбивав засудженого. Дуже високий рівень та промислових шумів. На багатьох роботах і галасливих виробництвах він сягає 90-110 децибелів і більше.

Нині вчені багатьох країнах світу ведуть дослідження з метою з'ясування впливу шуму для здоров'я людини.

Як з'ясувалося, абсолютна тиша також несприятливо впливає стан людини. Наприклад, співробітники одного конструкторського бюро, що мало чудову звукоізоляцію, через тиждень почали скаржитися на неможливість роботи в умовах тиші, що гнітюче. Вони стали нервувати і втрачати працездатність. Ще одним відкриттям стало те, що звуки певної сили стимулюють процес мислення, особливо процес рахунку.
Постійний вплив сильного шуму може негативно вплинути на слух, а й викликати інші шкідливі наслідки – дзвін у вухах, запаморочення, біль голови, підвищення втоми. Занадто галаслива сучасна музика, до речі, також притуплює слух, викликає нервові захворювання.

ЯК ЗВУКИ ВПЛИВАЮТЬ НА СТАН ЛЮДИНИ. ШКОДА
Як показали дослідження, звуки, що не чують людиною, також можуть надати шкідливий вплив на його здоров'я. Так, інфразвуки особливо сильно впливають на психічний стан людини: уражаються всі види інтелектуальної діяльності, падає настрій, часом людина почувається розгублено, відчуває тривогу, переляк, страх, а за високої інтенсивності – почуття слабкості, як після сильного нервового потрясіння. Люди, які зазнали впливу інфразвуку, відчувають приблизно ті ж відчуття, що й при відвідуванні місць, де відбувалися зустрічі з привидами. Потрапляючи в резонанс із біоритмами людини, інфразвук особливо високої інтенсивності може спричинити миттєву смерть. Інфразвук діє не лише на вуха, а й на весь організм. Починають вагатися внутрішні органи – шлунок, серце, легені тощо. У цьому неминучі їх ушкодження. Інфразвук навіть не дуже великої сили здатний порушувати роботу нашого мозку, викликати непритомність і призвести до тимчасової сліпоти. На початку 1950-х років французький дослідник В. Гавро, який вивчав вплив інфразвуку на організм людини, встановив, що при коливаннях близько 6 Гц у добровольців, які брали участь у дослідах, виникає відчуття втоми, потім занепокоєння, що переходить у несвідомий жах. Гавро згадував, як довелося припинити досліди з одним із генераторів. Учасникам експерименту стало настільки погано, що навіть за кілька годин звичайний низький звук сприймався ними болісно. Був і такий випадок, коли у всіх, хто перебував у лабораторії, затремтіли предмети в кишенях: ручки, записники, ключі. Так показав свою силу інфразвук із частотою 16 герц.

Інфразвуки слабкої потужності, але тривалі за своїм звучанням завдають не меншої шкоди людському здоров'ю.

На думку вчених, саме інфразвуками, що нечутно проникають крізь найтовстіші стіни, зумовлені багато нервових хвороб жителів мегаполісів. Деякі пояснюють феномен Бермудського трикутника саме інфразвуком, що генерується великими хвилями: люди починають сильно панікувати, стають неврівноваженими (можуть побивати один одного).
Ультразвуки теж займають помітне місце в гамі виробничих шумів, і вони не менш небезпечні, ніж перераховані вище частотності. Механізми їх на живі організми вкрай різноманітні. Особливо сильно їх негативний вплив схильні до клітин нервової системи: зміни відбуваються не тільки в органах слуху, але і на клітинному рівні, де ультразвук викликає кавітацію – утворення порожнин у клітинних рідинах, що призводить до загибелі клітин. Ультразвук пригнічує імунну систему, приводить людину до пасивного стану. При фокусуванні звукового пучка можна вразити життєво важливі центри головного мозку та буквально розпиляти череп навпіл. Застосувавши раптовий імпульс, можна зупинити серце. Частоти понад 100 кГц мають вже теплові та механічні ефекти впливу, викликаючи головний біль, конвульсії, розлади зору та дихання, втрату свідомості.

ЯК ЗВУКИ ВПЛИВАЮТЬ НА СТАН ЛЮДИНИ. КОРИСТЬ

Однак варто відзначити, що з цього частотного діапазону людина змогла отримати для свого здоров'я та користь. Створено медичні апарати, які вміють проводити ультразвуковий мікро-масаж, що покращує кровообіг, що сприяє, наприклад, прискоренню регенерації тканин організму після різних уражень. Є також медичні установки, які під дію ультразвуку руйнують бактерії та віруси, такі як стрептококи та вірус поліомієліту.
Звичайно, є і звуки не тільки згубні, а й корисні здоров'ю людини. Так, котяче муркотання покращує роботу серцево-судинної системи та нормалізує артеріальний тиск, покращує сон. Заспокійливий ефект має класична музика. Крім того, вона ще й уповільнює частоту серцевих скорочень. Ще більш сприятливим впливом мають звуки природи. Вони знаходяться в такому частотному діапазоні, який найбільше відповідає людській природі. Людина ніби вібрує з природою на одній частоті. Так, спів птахів бадьорить, здіймає настрій, а шум дощу заспокоює, розслаблює. Прокидатися під щебетання птахів набагато легше, як, зрештою, і засипати під шум дощу.

ЩО ТАКЕ ШІСТЬ ЧАСТОТ СОЛЬФЕДЖІО
Існує також шість "частот Сольфеджіо", їх ще називають "частоти Вознесіння". Музика Частот Вознесіння була заново відкрита Лікарем Джозефом Пулео, який вивчав стародавні манускрипти Григоріанських ченців і виявив, що їхні Пісні були могутніми цілителями саме завдяки спеціальному аранжуванні шести тонів сольфеджіо. Ці унікальні звукові частоти були складовою музичної школи античності, їх використовували древні єгиптяни і греки, та був перейняті християнством за часів папи Григорія Великого на початку 7 століття н.е. і стали базовими тонами давніх григоріанських співів. Найближче за звучанням вони до тибетських чаш, що співають. Кожен тон має електромагнітну хвилю та частоту, яка відповідає певній чакрі.
1. Коренева чакра / 396 Гц / нота До / Звільнення провини та страху; перетворення горя на радість. Цікаво, що на початку 20 ст. найбільший геній Нікола Тесла висловився: «Якби ви тільки знали пишність 3, 6 і 9, то у вас був би ключ до Всесвіту».
2. Сакральна чакра / 417 Гц / нота Ре / Скасування ситуацій та сприяння зміні
3. Чакра сонячного сплетення / 528Гц / Мі / Перетворення та Чудеса. Виявилося, що та сама частота використовується для виправлення пошкоджень ДНК сучасними біохіміками-генетиками.
4. Серцева чакра/639 Гц/нота Фа/Єднання; відносини, які пов'язують із духовною сім'єю
5. Горлова чакра/741 Гц/нота Сіль/Вираз; Рішення
6. Чакра третього ока /852 Гц/нота Ля/Пробудження Інтуїції; Повернення до духовного порядку

З новими відкриттями в науці розгортається картина можливостей частот Сольфеджіо з управління всіма процесами в нашому організмі та нашій свідомості.

Світ звуків здається нам таким близьким і зрозумілим, але має безліч загадок і таємниць. З кожним днем ​​збільшується кількість техногенних, штучних звуків, і вони впливають на психіку та здоров'я людини. Звичайно, повністю уникнути всього того різноманіття частот, що негативно впливають на людський фізичний і ментальний стан ми не в силах. Але в рамках існуючих можливостей, захищати себе від деструктивних хвиль і займати свій слух сприятливими звуками, все-таки є нашим безпосереднім завданням.

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.

Людина сприймає звук у вигляді вуха (рис.).

Зовні розташована раковина зовнішнього вуха , що переходить у слуховий канал діаметром D 1 = 5 ммта довжиною 3 см.

Далі розташована барабанна перетинка, яка вібрує під дією звукової хвилі (резонує). Перетинка приєднана до кісток середнього вуха , що передає вібрацію іншій перетинці і далі у внутрішнє вухо.

Внутрішнє вухо має вигляд закрученої трубки ("равлики") з рідиною. Діаметр цієї трубки D 2 = 0,2 ммдовжина 3 – 4 смдовгою.

Оскільки коливання повітря в звуковій хвилі слабкі, щоб безпосередньо збудити рідину в равлику, система середнього і внутрішньо вуха спільно з їх перетинками грають роль гідравлічного підсилювача. Площа барабанної перетинки внутрішнього вуха менша від площі перетинки середнього вуха. Тиск, що чиниться звуком на перетинки, обернено пропорційно площі:

.

Тому тиск на внутрішнє суттєво вухо зростає:

.

У внутрішньому вусі по всій його довжині натягнута ще одна мембрана (поздовжня), жорстка на початку вуха та м'яка наприкінці. Кожна ділянка цієї поздовжньої мембрани може коливатись із власною частотою. У жорсткому ділянці збуджуються коливання високої частоти, а м'якому – низької. Уздовж цієї мембрани розташований преддверноулитковый нерв, який сприймають коливання і передає в мозок.

Найнижча частота коливань джерела звуку 16-20 Гцсприймається вухом як низький басовий звук. Область найбільшої чутливості слуху захоплює частину середньочастотного та частина високочастотного піддіапазонів і відповідає інтервалу частот від 500 Гц до 4-5 кГц . Людський голос і звуки, що видаються більшістю важливих процесів у природі, мають частоту в цьому ж інтервалі. При цьому звуки частотою від 2 кГцдо 5 кГцуловлюються вухом як дзвін чи свист. Інакше висловлюючись, найважливіша інформація передається на звукових частотах приблизно до 4-5 кГц.

Підсвідомо людина поділяє звуки на "позитивні", "негативні" та "нейтральні".

До негативних відносяться звуки, які раніше були не знайомі, дивні та незрозумілі. Вони викликають страх і занепокоєння. До них також відносяться низькочастотні звуки, наприклад, низький барабанний стукіт або виття вовка, тому що збуджують страх. Крім того, страх і жах збуджують нечутний низькочастотний звук (інфразвук). Приклади:

    У 30-ті роки 20 століття в одному з лондонських театрів як сценічний ефект застосували величезну органну трубу. Від інфразвуку цієї труби вся будівля затремтіла, а в людях оселився жах.

    Співробітники національної лабораторії фізики в Англії провели експеримент, додавши до звучання звичайних акустичних інструментів класичної музики наднизькі (інфразвукові) частоти. Слухачі відчули занепад настрою і зазнали почуття страху.

    На кафедрі акустики МДУ проводилися дослідження впливу року та поп музики на людський організм. Виявилося, що частота основного ритму композиції «Діп Попел» викликає неконтрольоване збудження, втрату контролю за собою, агресивність до оточуючих чи негативні емоції себе. Композиція The Beatles, на перший погляд милозвучна, виявилася шкідливою і навіть небезпечною, тому що має основний ритм близько 6,4 Гц. Ця частота резонує з частотами грудної клітки, черевної порожнини та близька до своєї частоти головного мозку (7 Гц.). Тому при прослуховуванні цієї композиції тканини живота та грудей починають хворіти та поступово руйнуватися.

    Інфразвук викликає в організмі людини коливання різних систем, зокрема серцево-судинної. Це несприятливо впливає і може призвести, наприклад, до гіпертонічної хвороби. Коливання на частоті 12 Гц можуть, якщо їх інтенсивність перевищить критичний поріг, спричинити загибель вищих організмів, зокрема людей. Ця та інші інфразвукові частоти присутні у виробничих шумах, шумах автострад та інших джерел.

Зауваження: У тварин резонанс музичних частот та власних може призвести до розпаду функції мозку. При звучанні "металевого року" корови перестають давати молоко, а от свині, навпаки, обожнюють металевий рок.

Позитивними є звуки струмка, припливу моря чи співу птахів; вони викликають заспокоєння.

Крім того, і рок не завжди поганий. Наприклад, музика типу «кантрі», що виконується на банджо, допомагає одужувати, хоча погано впливає на здоров'я в початковому етапі захворювання.

До позитивних звуків належать класичні мелодії. Наприклад, американські вчені поміщали грудних недоношених немовлят у бокси для прослуховування музики Баха, Моцарта, і діти швидко одужували, набирали вагу.

Сприятливо впливає на здоров'я людини дзвін.

Будь-який ефект звуку посилюється в напівтемряві та темряві, оскільки зменшується частка інформації, що надходить за допомогою зору

        Поглинання звуку в повітрі та огороджувальними поверхнями

Поглинання звуку у повітрі

У кожний момент часу в будь-якій точці приміщення інтенсивність звуку дорівнює сумі інтенсивності прямого звуку, що безпосередньо виходить від джерела, і інтенсивності звуку, відбитого від огороджуючих поверхонь приміщення:

При поширенні звуку в атмосферному повітрі та у будь-якому іншому середовищі виникають втрати інтенсивності. Ці втрати обумовлені поглинанням звукової енергії у повітрі та огороджувальними поверхнями. Розглянемо поглинання звуку за допомогою хвильової теорії .

Поглинання звуку – це явище незворотного перетворення енергії звукової хвилі на інший вид енергії, перш за все в енергію теплового руху частинок середовища. Поглинання звуку відбувається і в повітрі, і при відображенні звуку від поверхонь, що захищають.

Поглинання звуку у повітрісупроводжується зменшенням звукового тиску. Нехай звук поширюється вздовж напрямку rвід джерела. Тоді залежно від відстані rщодо джерела звуку амплітуда звукового тиску зменшується експоненційному закону :

, (63)

де p 0 - Початковий звуковий тиск при r = 0

,

 – коефіцієнт поглинання звуку. Формула (63) виражає закон поглинання звуку .

Фізичний змісткоефіцієнта полягає в тому, що коефіцієнт поглинання чисельно дорівнює величині, зворотній відстані, на якому звуковий тиск зменшується в e = 2,71 разів:

Одиниця виміру в СІ:

.

Оскільки сила звуку (інтенсивність) пропорційна квадрату звукового тиску, той же закон поглинання звуку можна записати у вигляді:

, (63*)

де I 0 - сила звуку (інтенсивність) поблизу джерела звуку, тобто при r = 0 :

.

Графіки залежності p зв (r) і I(r) представлені на рис. 16.

З формули (63*) випливає, що для рівня сили звуку справедливе рівняння:

.

. (64)

Отже, одиниця вимірювання коефіцієнта поглинання СІ: непер на метр

,

крім того, можна обчислювати в білах на метр (Б/м) або децибелах на метр (дБ/м).

Зауваження: Поглинання звуку можна характеризувати коефіцієнтом втрат , який дорівнює

, (65)

де - Довжина звукової хвилі, твір  – л огарифмічний коефіцієнт згасання звуку. Величину, рівну зворотній величині коефіцієнта втрат

,

називають добротністю .

Повної теорії поглинання звуку повітря (атмосфері) поки немає. Численні емпіричні оцінки дають різні значення коефіцієнта поглинання.

Перша (класична) теорія поглинання звуку була створена Стокс і заснована на обліку впливу в'язкості (внутрішнього тертя між шарами середовища) та теплопровідності (вирівнювання температури між шарами середовища). Спрощена формула Стокса має вигляд:

, (66)

де – в'язкість повітря, – коефіцієнт Пуассона, 0 – щільність повітря при 0 0 С, – швидкість звуку у повітрі. Для звичайних умов ця формула набуде вигляду:

. (66*)

Проте формула Стокса (63) або (63*) справедлива лише для одноатомних газів, атоми яких мають три поступальні ступені свободи, тобто при =1,67 .

Для газів з 2, 3 або багатоатомних молекул значення істотно більше, тому що звук збуджує обертальні та коливальні ступені свободи молекул. Для таких газів (в т. ч. для повітря) більш точною є формула

, (67)

де T н = 273,15 К –абсолютна температура танення льоду ("потрійна точка"), p н = 1,013 . 10 5 Па -нормальний атмосферний тиск, Tі p– реальні (вимірювані) температура та атмосферний тиск повітря, =1,33 для двоатомних газів, =1,33 для трьох- та багатоатомних газів.

Поглинання звуку огороджувальними поверхневими

Поглинання звуку огороджувальними поверхнямивідбувається при відображенні від них звуку. У цьому частина енергії звукової хвилі відбивається і зумовлює виникнення стоячих звукових хвиль, іншу енергії перетворюється на енергію теплового руху частинок перешкоди. Ці процеси характеризують коефіцієнтом відображення та коефіцієнтом поглинання огороджувальної конструкції.

Коефіцієнт відбиття звуку від перешкоди – це безрозмірна величина, що дорівнює відношенню частини енергії хвиліW отр , відбитої від перешкоди, до всієї енергії хвиліW пад , що падає на перешкоду

.

Поглинання звуку перепоною характеризують коефіцієнтом поглинання – безрозмірною величиною, що дорівнює відношенню частини енергії хвиліW погл , поглиненою перешкодою(і перейшла у внутрішню енергію речовини перешкоди), до всієї енергії хвиліW пад , що падає на перешкоду

.

Середній коефіцієнт поглинання звуку усіма огороджувальними поверхнями дорівнює

,

, (68*)

де i – коефіцієнт поглинання звуку матеріалом i-ї перешкоди, S i - площа i-ї перешкоди, S– загальна площа перешкод, n- кількість різних перешкод.

З цього виразу можна дійти невтішного висновку, що середній коефіцієнт поглинання відповідає єдиному матеріалу, яким можна було б покрити всі поверхні перешкод приміщення із збереженням загального звукопоглинання (А ), рівного

. (69)

Фізичний зміст загального звукопоглинання (А): воно чисельно дорівнює коефіцієнту поглинання звуку відкритим прорізом площею 1 м 2 .

.

Одиниця виміру звукопоглинання називається себін:

.