เนื่องจากการพลิกฟื้นด้านพลังงาน จึงทำให้มีพลังงานทดแทนในเมืองบาเดน-เวือร์ทเทมแบร์ก ความสำคัญอย่างยิ่ง. องค์ประกอบหลักในเรื่องนี้คือการใช้พลังงานลม ในปี พ.ศ. 2554 พลังงานลมในท้องถิ่นสามารถผลิตไฟฟ้าได้ประมาณร้อยละ 1 ของไฟฟ้าทั้งแผ่นดิน มีโรงไฟฟ้าพลังงานลมเปิดดำเนินการแล้วทั้งหมด 380 โรง ภายในปี 2563 กำลังการผลิตรวมของกังหันลมควรเพิ่มขึ้นจาก 500 เมกะวัตต์ (ณ ปี 2555) เป็น 3,500 เมกะวัตต์ ประมาณสิบเปอร์เซ็นต์ของไฟฟ้าทั้งหมดจะต้องสร้างจากโรงไฟฟ้าพลังงานลม กังหันลมทั่วไปหนึ่งตัวที่มีกำลังไฟฟ้า 2 เมกะวัตต์ ตั้งอยู่ในพื้นที่ที่ดีในบาเดิน-เวือร์ทเทมแบร์ก ในทางทฤษฎีสามารถจ่ายไฟฟ้าให้กับครัวเรือนได้มากกว่า 1,000 ครัวเรือน

เมื่อพัฒนาพลังงานลมมีผลกระทบต่อผู้คนและ สิ่งแวดล้อม. โรงไฟฟ้าพลังงานลมสร้างเสียงรบกวน ด้วยการวางแผนที่เหมาะสมและระยะห่างที่เพียงพอจากการพัฒนาที่อยู่อาศัย การติดตั้งพลังงานลมจะไม่ก่อให้เกิดการรบกวนทางเสียง ในระยะทางหลายร้อยเมตร เสียงของกังหันลมแทบไม่สูงไปกว่าเสียงลมตามธรรมชาติในพืชพรรณ นอกจากคลื่นเสียงแล้ว กังหันลมยังผลิตเนื่องจากมีอากาศไหลรอบใบพัดที่กำลังหมุน เสียงความถี่ต่ำ ที่เรียกว่าอินฟราซาวนด์ หรือโทนเสียงที่ต่ำมาก การได้ยินในช่วงนี้ถือว่าไร้ความรู้สึกอย่างมาก แต่ภายใต้กรอบการพัฒนาพลังงานลม มีความกังวลว่าคลื่นอินฟาเรดเหล่านี้ก่อให้เกิดอันตรายต่อมนุษย์หรืออาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพของพวกเขา โบรชัวร์นี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อส่งเสริมการอภิปรายในประเด็นนี้

เสียงคืออะไร?

เสียงประกอบด้วยคลื่นอัด เมื่อแรงดันผันผวนเหล่านี้แพร่กระจาย เสียงจะถูกส่งผ่านอากาศ การได้ยินของมนุษย์สามารถตรวจจับเสียงที่มีความถี่ 20 ถึง 20,000 เฮิรตซ์ เฮิรตซ์เป็นหน่วยความถี่ที่กำหนดโดยจำนวนการสั่นสะเทือนต่อวินาที ความถี่ต่ำสอดคล้องกับโทนเสียงต่ำ ความถี่สูงสอดคล้องกับโทนเสียงสูง ความถี่ที่ต่ำกว่า 20 Hz เรียกว่าอินฟราซาวด์ เสียงรบกวนที่อยู่เหนือช่วงเสียง เช่น ที่สูงกว่า 20,000 เฮิรตซ์เรียกว่าอัลตราซาวนด์ ความถี่ต่ำคือเสียงที่มีส่วนเด่นอยู่ในช่วงต่ำกว่า 100 เฮิรตซ์ ความผันผวนของความดันอากาศเป็นระยะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเสียงประมาณ 340 เมตร/วินาที การสั่นสะเทือนความถี่ต่ำมีความยาวคลื่นยาว และการสั่นสะเทือนความถี่สูงมีความยาวคลื่นสั้น ตัวอย่างเช่น ความยาวคลื่นของโทนเสียง 20 เฮิร์ตซ์คือ 17.5 ม. และที่ความถี่ 20,000 เฮิร์ตซ์จะเท่ากับ 1.75 ซม.

อินฟาเรดเดินทางอย่างไร?

การแพร่กระจายของคลื่นอินฟราเรดอยู่ภายใต้กฎทางกายภาพเดียวกันกับคลื่นทุกประเภทที่แพร่กระจายในอากาศ แหล่งกำเนิดเสียงที่แยกจากกัน เช่น เครื่องกำเนิดพลังงานลม จะปล่อยคลื่นที่กระจายเป็นทรงกลมในทุกทิศทาง เนื่องจากพลังงานเสียงถูกกระจายไปทั่วพื้นที่ที่ใหญ่ขึ้น ความเข้มของเสียงต่อตารางเมตรจึงมีความสัมพันธ์ทางเรขาคณิตแบบผกผัน: เมื่อระยะทางเพิ่มขึ้น เสียงจะเงียบลง (ดูรูป)

นอกจากนี้ยังมีผลจากการดูดซับคลื่นในอากาศอีกด้วย พลังงานเสียงส่วนเล็กๆ ในระหว่างการแพร่กระจายจะถูกแปลงเป็นความร้อน ส่งผลให้เสียงลดลงเพิ่มเติม การดูดซับนี้ขึ้นอยู่กับความถี่: เสียงความถี่ต่ำจะลดลงน้อยลง เสียงความถี่สูงจะลดลงมากขึ้น การลดลงของความเข้มของเสียงตามระยะทางนั้นเกินกว่าการสูญเสียเนื่องจากการดูดซับอย่างมีนัยสำคัญ ลักษณะเฉพาะคือการสั่นสะเทือนความถี่ต่ำผ่านผนังและหน้าต่างได้ง่ายมากซึ่งเป็นผลมาจากการกระแทกที่เกิดขึ้นภายในอาคาร

อินฟราซาวด์เกิดขึ้นที่ไหน?

อินฟาเรดเป็นส่วนปกติของสภาพแวดล้อมของเรา มันถูกปล่อยออกมาจากแหล่งต่างๆ จำนวนมาก ซึ่งรวมถึงแหล่งที่มาทางธรรมชาติ เช่น ลม น้ำตก หรือคลื่นทะเล และแหล่งทางเทคนิค เช่น เครื่องทำความร้อนและเครื่องปรับอากาศ การขนส่งทางถนนและทางรถไฟ เครื่องบิน หรือระบบเครื่องเสียงในดิสโก้

เสียงของโรงไฟฟ้าพลังงานลม

โรงไฟฟ้าพลังงานลมสมัยใหม่ผลิตเสียงรบกวนตลอดช่วงความถี่ทั้งหมด ขึ้นอยู่กับความแรงของลม รวมถึงเสียงความถี่ต่ำและอินฟาเรด สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการพังทลายของความปั่นป่วน โดยเฉพาะที่ปลายใบมีด เช่นเดียวกับที่ขอบ รอยแยก และสตรัท อากาศที่ไหลรอบๆ ใบพัดทำให้เกิดเสียงคล้ายกับเสียงปีกเครื่องร่อน

การปล่อยเสียงจะเพิ่มขึ้นตามความเร็วลมที่เพิ่มขึ้นจนกระทั่งเครื่องถึงกำลังไฟที่กำหนด หลังจากนั้นก็คงที่ รังสีอินฟราเรดจำเพาะสามารถเทียบเคียงได้กับรังสีจากการติดตั้งทางเทคนิคอื่นๆ

การศึกษาพบว่ารังสีอินฟราเรดจากโรงไฟฟ้าพลังงานลมต่ำกว่าเกณฑ์การรับรู้ของมนุษย์ เส้นสีเขียวของกราฟแสดงว่าที่ระยะ 250 เมตร ค่าที่วัดได้อยู่ต่ำกว่าเกณฑ์การรับรู้

ขณะเดียวกันลมแรงที่พัดผ่านสิ่งกีดขวางทางธรรมชาติสามารถสร้างอินฟราซาวน์ที่มีความรุนแรงมากขึ้นได้ สำหรับการเปรียบเทียบ ภายในอาคารบริหาร ตามการวัดที่ดำเนินการโดย LUBW ระดับอินฟราเรดจะต่ำกว่าเส้นสีเขียว ความเร็วลมในทั้งสองกรณีคือ 6 m/s พอดี เสียงในชีวิตประจำวันจำนวนมากมีอินฟราซาวด์มากกว่าอย่างเห็นได้ชัด

กราฟด้านบนแสดงตัวอย่างเสียงรบกวนภายในรถยนต์นั่งส่วนบุคคล ที่ความเร็ว 130 กม./ชม. เสียงอินฟราเรดจะได้ยินด้วย เวลาเปิดหน้าต่างด้านข้างจะรู้สึกว่ามีเสียงรบกวน ความเข้มของมันคือ 70 เดซิเบลเช่น แรงกว่ากังหันลมใกล้กังหันลม 10,000,000 เท่าในลมแรง

การประเมินสัญญาณรบกวนความถี่ต่ำ

ในช่วงของการสั่นความถี่ต่ำที่ต่ำกว่า 100 เฮิรตซ์ จะมีการเปลี่ยนแปลงการรับรู้การได้ยินจากการได้ยินความแรงของเสียงและระดับเสียงไปสู่ความรู้สึกได้อย่างราบรื่น คุณภาพและวิธีการรับรู้เปลี่ยนไปที่นี่ การรับรู้ระดับเสียงจะลดลงและหายไปโดยสิ้นเชิงเมื่อมีอินฟาเรด โดยทั่วไปแล้ว การทำงานจะเป็นดังนี้: ยิ่งความถี่ต่ำลง ความเข้มของเสียงก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้นจึงจะได้ยินเสียงรบกวนเลย การเปิดรับแสงความถี่ต่ำที่มีความเข้มข้นสูงกว่า เช่น เสียงข้างต้นจากภายในรถ มักถูกมองว่าเป็นการกดดันต่อหูและแรงสั่นสะเทือน การสัมผัสกับการสั่นสะเทือนของความถี่นี้เป็นเวลานานอาจทำให้เกิดเสียงดังในศีรษะ ความรู้สึกกดดัน หรือโยกได้ นอกจากการได้ยินแล้ว ยังมีอวัยวะรับสัมผัสอื่นๆ ที่รับรู้ความถี่ต่ำอีกด้วย นี่คือวิธีที่เซลล์ผิวที่บอบบางรับรู้แรงกดและการสั่นสะเทือน อินฟราซาวด์ยังส่งผลต่อช่องว่างในร่างกาย เช่น ปอด จมูก และหูชั้นกลาง อินฟราซาวนด์ที่มีความเข้มสูงมากจะบดบังเสียงในช่วงเสียงกลางและล่าง ซึ่งหมายความว่า: ด้วยอินฟาเรดที่แรงมาก การได้ยินจะไม่สามารถรับรู้เสียงที่เงียบในช่วงความถี่ที่สูงกว่านี้ได้ไปพร้อมๆ กัน

ผลกระทบต่อสุขภาพ

การศึกษาในห้องปฏิบัติการเกี่ยวกับผลกระทบของอินฟาเรดแสดงให้เห็นว่าความเข้มที่สูงเกินกว่าเกณฑ์การรับรู้อาจทำให้เกิดความเหนื่อยล้า สูญเสียสมาธิ และความเหนื่อยล้า ปฏิกิริยาที่รู้จักกันดีที่สุดของร่างกายคือความเหนื่อยล้าที่เพิ่มขึ้นหลังจากสัมผัสเป็นเวลาหลายชั่วโมง ความรู้สึกสมดุลก็อาจได้รับผลกระทบเช่นกัน นักวิจัยบางคนรู้สึกถึงความไม่แน่นอนและความกลัว ในขณะที่บางคนมีอัตราการหายใจลดลง

นอกจากนี้ เช่นเดียวกับการแผ่รังสีเสียง ที่ความเข้มที่สูงมาก การได้ยินจะลดลงชั่วคราว ผู้มาเยือนดิสโก้ทราบถึงผลกระทบนี้ การได้รับแสงอินฟราเรดเป็นเวลานานอาจทำให้สูญเสียการได้ยินในระยะยาว ระดับเสียงในบริเวณใกล้เคียงของเครื่องกำเนิดลมอยู่ไกลจากผลกระทบดังกล่าวมาก เนื่องจากเกินเกณฑ์การได้ยินอย่างชัดเจน จึงไม่คาดว่าจะเกิดอาการระคายเคืองจากอินฟาเรด ไม่มีเอกสารทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับผลกระทบที่เราพูดถึง

ข้อสรุป:

อัลตราซาวนด์ที่ผลิตโดยกังหันลมนั้นต่ำกว่าขีดจำกัดความไวของมนุษย์อย่างแน่นอน ตามสถานะทางวิทยาศาสตร์ในปัจจุบัน ไม่คาดว่าจะมีผลกระทบที่เป็นอันตรายของอัลตราซาวนด์จากโรงไฟฟ้าพลังงานลม

เมื่อเปรียบเทียบกับยานพาหนะ เช่น รถยนต์หรือเครื่องบิน อินฟราซาวด์จากโรงไฟฟ้าพลังงานลมยังมีน้อยมาก เมื่อสังเกตช่วงความถี่เสียงโดยรวม เราจะพบว่าเสียงจากโรงไฟฟ้าพลังงานลมที่อยู่ห่างออกไปไม่กี่ร้อยเมตรนั้นแทบจะไม่ได้ยินเมื่อเทียบกับพื้นหลังของลมในพืชพรรณ

จำเป็นต้องคำนึงถึงความเข้ากันได้ของโรงไฟฟ้าพลังงานลมและอาคารที่พักอาศัย การกระทำตามกฎระเบียบรัฐบาเดิน-เวือร์ทเทมแบร์กกำหนดไว้สำหรับท้องถิ่นและพื้นที่ในการวางแผนระยะห่างที่ปลอดภัย 700 เมตรระหว่างการติดตั้งพลังงานลมและอาคารที่พักอาศัย ยกเว้นกรณีที่มีการศึกษาอย่างรอบคอบเป็นรายกรณี ระยะทางอาจเพิ่มขึ้นหรือลดลงก็ได้

3.3. เสียงและการสั่นสะเทือนในครัวเรือน

เสียงรบกวนคือการรวมกันของเสียงที่มีความเข้มและความถี่ต่างกันซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการสั่นสะเทือนทางกล

ปัจจุบันความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ได้นำไปสู่ความจริงที่ว่าเสียงรบกวนได้สูงถึงระดับที่สูงจนไม่เพียงทำให้หูไม่สบายอีกต่อไป แต่ยังเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์ด้วย

เสียงมีสองประเภท: ในอากาศ (จากแหล่งกำเนิดไปยังสถานที่รับรู้) และโครงสร้าง (เสียงรบกวนจากพื้นผิวของโครงสร้างที่สั่นสะเทือน) เสียงรบกวนในอากาศเดินทางด้วยความเร็ว 344 เมตรต่อวินาที ในน้ำ – 1,500 เมตร ในโลหะ – 7,000 เมตรต่อวินาที นอกจากความเร็วของการแพร่กระจายแล้ว เสียงยังมีลักษณะความดัน ความเข้ม และความถี่ของการสั่นสะเทือนของเสียง ความดันเสียงคือความแตกต่างระหว่างความดันชั่วขณะในตัวกลางเมื่อมีเสียงกับความดันเฉลี่ยเมื่อไม่มีเสียง ความเข้มคือการไหลของพลังงานต่อหน่วยเวลาต่อหน่วยพื้นที่ ความถี่ของการสั่นสะเทือนของเสียงอยู่ในช่วงกว้างตั้งแต่ 16 ถึง 20,000 เฮิรตซ์ อย่างไรก็ตาม หน่วยพื้นฐานของการจัดระดับเสียงคือระดับความดันเสียง ซึ่งวัดเป็นเดซิเบล (dB)

ล่าสุดระดับเสียงเฉลี่ยใน เมืองใหญ่ๆเพิ่มขึ้น 10-12 เดซิเบล สาเหตุของปัญหาเสียงรบกวนในเมืองคือความขัดแย้งระหว่างการพัฒนาระบบขนส่งและการวางผังเมือง พบว่ามีระดับเสียงสูงในอาคารที่พักอาศัย โรงเรียน โรงพยาบาล พื้นที่พักผ่อนหย่อนใจ ฯลฯ ผลที่ตามมาคือความตึงเครียดทางประสาทของประชากรเพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพลดลง และจำนวนโรคเพิ่มขึ้น แม้ในเวลากลางคืนในอพาร์ทเมนต์ในเมืองที่เงียบสงบ ระดับเสียงก็สูงถึง 30–32 เดซิเบล

ปัจจุบันเชื่อว่าเสียงรบกวนที่สูงถึง 30–35 เดซิเบลเป็นที่ยอมรับสำหรับการนอนหลับและพักผ่อน เมื่อทำงานในองค์กร อนุญาตให้มีความเข้มของเสียงได้ในช่วง 40–70 เดซิเบล ในช่วงเวลาสั้น ๆ เสียงรบกวนอาจสูงถึง 80–90 เดซิเบล ที่ความเข้มมากกว่า 90 เดซิเบล เสียงรบกวนเป็นอันตรายต่อสุขภาพ และยิ่งเป็นอันตรายมากเท่าใด เสียงก็จะยิ่งนานขึ้นเท่านั้น เสียงที่ดัง 120–130 เดซิเบล ทำให้เกิดอาการปวดหู ที่ 180 เดซิเบล อาจถึงแก่ชีวิตได้

เนื่องจากเป็นปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมในบ้าน แหล่งกำเนิดเสียงจึงสามารถแบ่งออกเป็นภายนอกและภายในได้

ภายนอก - นี่คือเสียงรบกวนของการคมนาคมในเมืองเป็นหลักเช่นกัน เสียงการผลิตจากสถานประกอบการที่ตั้งอยู่ใกล้บ้าน นอกจากนี้ อาจเป็นเสียงของเครื่องบันทึกเทปที่เพื่อนบ้านเปิดเสียงดังสุด ซึ่งถือเป็นการละเมิด "วัฒนธรรมอะคูสติก" แหล่งกำเนิดเสียงรบกวนภายนอกยังได้แก่ เสียงจากร้านค้าหรือที่ทำการไปรษณีย์ที่อยู่ด้านล่าง เสียงเครื่องบินขึ้นหรือลง ตลอดจนเสียงรถไฟฟ้า

เสียงภายนอกบางทีควรรวมถึงเสียงลิฟต์และการปรบมือตลอดเวลา ประตูหน้ารวมถึงเสียงร้องไห้ของลูกเพื่อนบ้านด้วย น่าเสียดายที่ผนังอาคารที่พักอาศัยมักกันเสียงได้ไม่ดี เสียงภายในมักจะไม่สอดคล้องกัน (ยกเว้นเสียงที่เกิดจากโทรทัศน์หรือการเล่นเครื่องดนตรี) เสียงที่แปรปรวนเหล่านี้สิ่งที่ไม่พึงประสงค์ที่สุดคือเสียงของอุปกรณ์ประปาที่ติดตั้งไม่ถูกต้องหรือล้าสมัยและเสียงของตู้เย็นที่ทำงานซึ่งจะเปิดโดยอัตโนมัติเป็นครั้งคราว หากไม่มีแผ่นกันเสียงอยู่ใต้ตู้เย็นหรือชั้นวางไม่แน่นหนาภายในตู้เย็น เสียงรบกวนนี้อาจเกิดขึ้นได้ค่อนข้างสำคัญในระยะสั้น แต่แรงพอที่จะทำลายอารมณ์ของบุคคลได้ บุคคลถูกรบกวนจากเสียงรบกวนจากเครื่องดูดฝุ่นหรือเครื่องซักผ้าที่ใช้งานได้ หากการออกแบบอุปกรณ์เหล่านี้ล้าสมัยและไม่เป็นไปตามข้อกำหนดที่ยอมรับ รวมถึงระดับเสียงที่อนุญาตด้วย

การปรับปรุงอพาร์ทเมนต์ของคุณหรือเพื่อนบ้านเป็นเหมือนเสียงขรม สิ่งที่ไม่พึงประสงค์อย่างยิ่งคือเสียงของสว่านไฟฟ้า (ผนังคอนกรีตสมัยใหม่เจาะยากมาก) และเสียงค้อนทุบที่คมชัด ท่ามกลางเสียงรบกวนภายในเสียงของอุปกรณ์วิทยุจะมีสถานที่พิเศษ เพื่อให้ดนตรีมีอรรถรส (อีกเรื่องหนึ่ง จะเป็นเพลงประเภทไหน) ระดับของเพลงไม่ควรเกิน 80 dB และระยะเวลาในการฟังเพลงควรค่อนข้างสั้น จากมุมมองด้านสิ่งแวดล้อม เป็นที่ยอมรับไม่ได้หากเปิดทีวีหรือวิทยุด้วยระดับเสียงสูงและเปิดเป็นเวลานาน คนรู้จักของผู้เขียนบอกเพื่อนบ้านของเขาซึ่งมักจะพูดถึงบางสิ่งบางอย่างว่าเขาชอบวิทยุเพราะเขาสามารถปิดวิทยุได้ตลอดเวลา การใช้เครื่องเล่นอย่างต่อเนื่องเป็นอันตราย เสียงของผู้เล่นไม่เพียงแต่รบกวนการทำงานของแก้วหูเท่านั้น แต่ยังสร้างสนามแม่เหล็กแบบวงกลมรอบศีรษะอีกด้วย ซึ่งขัดขวางการทำงานของสมอง

แต่ละคนรับรู้เสียงรบกวนเป็นรายบุคคล ขึ้นอยู่กับอายุ สภาวะสุขภาพ และสภาพแวดล้อมของบุคคลนั้น อวัยวะของการได้ยินสามารถปรับให้เข้ากับเสียงที่คงที่หรือดังซ้ำๆ ได้ แต่ความสามารถในการปรับตัวนี้ไม่สามารถป้องกันจากการเปลี่ยนแปลงทางพยาธิวิทยาในการได้ยินได้ แต่จะเลื่อนระยะเวลาของการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ออกไปชั่วคราวเท่านั้น

ความเสียหายที่เสียงดังทำให้เกิดการได้ยินนั้นขึ้นอยู่กับระดับเสียงและความถี่ของการสั่นสะเทือนของเสียง และลักษณะของการเปลี่ยนแปลง เมื่อการได้ยินแย่ลง บุคคลเริ่มได้ยินเสียงสูงแย่ลงก่อน แล้วค่อยได้ยินเสียงต่ำ การสัมผัสกับเสียงรบกวนเป็นเวลานานอาจส่งผลเสียไม่เพียงแต่การได้ยินเท่านั้น แต่ยังทำให้เกิดโรคอื่นๆ ในร่างกายมนุษย์ด้วย เสียงรบกวนที่มากเกินไปอาจทำให้เกิด อ่อนเพลียประสาท, ภาวะซึมเศร้าทางจิต, แผลในกระเพาะอาหาร,ความผิดปกติของระบบหัวใจและหลอดเลือด ผู้สูงอายุจะรู้สึกถึงผลกระทบจากเสียงรบกวนอย่างรุนแรงเป็นพิเศษ ผู้ที่เกี่ยวข้องกับการทำงานทางจิตจะได้รับผลกระทบจากเสียงรบกวนมากกว่าการทำงานทางกายภาพ ซึ่งสัมพันธ์กับความเหนื่อยล้าของระบบประสาทที่มากขึ้นในระหว่างการทำงานทางจิต

เสียงรบกวนจากครัวเรือนรบกวนการนอนหลับอย่างมาก เสียงดังกะทันหันเป็นระยะๆ ส่งผลเสียอย่างยิ่ง เสียงรบกวนจะช่วยลดระยะเวลาและความลึกของการนอนหลับ เสียงรบกวน 50 เดซิเบลจะทำให้การนอนหลับนานขึ้นหนึ่งชั่วโมง การนอนหลับจะตื้นขึ้น และหลังจากตื่นนอนจะรู้สึกเหนื่อย ปวดศีรษะ และใจสั่น

คลื่นเสียงที่มีความถี่ต่ำกว่า 16 เฮิรตซ์เรียกว่าอินฟาเรดและสูงกว่า 20,000 เฮิรตซ์ - อัลตราซาวนด์ ไม่ได้ยินแต่ยังส่งผลต่อร่างกายมนุษย์ด้วย ตัวอย่างเช่น พัดลมในครัวเรือนสามารถเป็นแหล่งของอินฟราซาวด์ และเสียงยุงที่ส่งเสียงดังอาจเป็นแหล่งกำเนิดของอัลตราซาวนด์ เสียงไม่เพียงลดความสามารถในการได้ยิน (ตามที่เชื่อกันโดยทั่วไป) แต่ยังลดการมองเห็นด้วย ดังนั้นผู้ขับขี่รถยนต์จึงไม่ควรฟังเพลงตลอดเวลาขณะขับรถ เสียงที่ดังจะทำให้ความดันโลหิตเพิ่มขึ้น ผู้คนทำสิ่งที่ถูกต้องโดยแยกคนป่วยในบ้านออกจากเสียงรบกวน นอกจากนี้เสียงรบกวนยังทำให้เกิดความเหนื่อยล้าตามปกติอีกด้วย งานที่ทำในสภาวะมลพิษทางเสียงในสภาพแวดล้อมต้องใช้พลังงานมากกว่างานในความเงียบ กล่าวคือ มันจะยากขึ้น หากเสียงรบกวนคงที่ในเวลาและความถี่ก็อาจทำให้เกิดโรคประสาทอักเสบได้ในขณะที่ความไวเริ่มต้นต่อเสียงที่มีความถี่ที่แน่นอนจะถูกลบออก: ที่ 130 dB อาการปวดหูจะเกิดขึ้นที่ 150 dB - ความเสียหายจากการได้ยินที่ความถี่ใด ๆ เพื่อนบ้านของผู้เขียนสูญเสียการได้ยินเกือบทั้งหมดหลังจากทำงานในโรงงานทอผ้ามา 25 ปี

เพื่อปกป้องผู้คนจากผลกระทบที่เป็นอันตรายของเสียง จำเป็นต้องสร้างมาตรฐานความเข้ม องค์ประกอบสเปกตรัม ระยะเวลาของการกระทำ และลักษณะทางเสียงอื่น ๆ

ในระหว่างการกำหนดมาตรฐานด้านสุขอนามัย ระดับเสียงที่ยอมรับได้จะถูกตั้งค่าไว้ที่ระดับที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงในพารามิเตอร์ทางสรีรวิทยาของร่างกายมนุษย์เป็นเวลานาน

สำหรับผู้ที่ประกอบอาชีพสร้างสรรค์ ระดับเสียงที่แนะนำคือไม่เกิน 50 dBA (dBA คือค่าเทียบเท่าของระดับเสียงโดยคำนึงถึงความถี่) สำหรับงานคุณภาพสูงที่เกี่ยวข้องกับการวัด - 60 dBA สำหรับงานที่ต้องการความเข้มข้น - 75 dBA; งานประเภทอื่น – 80 dBA

ระดับเหล่านี้ถูกกำหนดไว้สำหรับการผลิต แต่ไม่แนะนำให้เกินระดับเหล่านี้ที่บ้าน

มาตรฐานด้านสุขอนามัยสำหรับเสียงรบกวนที่อนุญาตในสถานที่ของอาคารพักอาศัยและอาคารสาธารณะ และในพื้นที่ที่อยู่อาศัยกำหนดระดับความดันเสียงมาตรฐานและระดับเสียงสำหรับสถานที่ของอาคารที่อยู่อาศัยและสาธารณะ สำหรับอาณาเขตของเขตย่อย โรงพยาบาล สถานพยาบาล และพื้นที่นันทนาการ

บทบาทสำคัญในการต่อสู้กับมลพิษทางเสียงเป็นของระบบควบคุมและวิธีการวัดระดับเสียงที่แท้จริง ปัจจุบันในเมืองใหญ่ของรัสเซียมีการตรวจสอบเสียงรบกวนในบางจุดของเมืองและรวบรวมแผนที่เสียงรบกวน เพื่อช่วยเหลือด้านสุขอนามัย มีการจัดตั้งคณะกรรมการถาวรพิเศษเพื่อต่อสู้กับเสียงรบกวนในเมือง

การสร้างมาตรฐานด้านสุขอนามัยในระดับที่ยอมรับได้และลักษณะของเสียงทำให้สามารถพัฒนามาตรการด้านเทคนิคการวางแผนและการวางผังเมืองอื่น ๆ เพื่อสร้างระบบเสียงที่ดี

การมีมาตรฐานและความรู้เกี่ยวกับสถานการณ์จริงที่เกี่ยวข้องกับสถานที่ที่เกิดความรุนแรงของเสียงและแหล่งที่มาทำให้สามารถวางแผนมาตรการเพื่อต่อสู้กับเสียงรบกวนและกำหนดข้อกำหนดที่จำเป็นสำหรับสถานประกอบการ สถานที่ก่อสร้าง และการขนส่งประเภทต่างๆ

ในการวัดระดับเสียงในชีวิตประจำวัน ขอแนะนำเครื่องวัดระดับเสียงขนาดเล็ก ShM-1 สามารถซื้ออุปกรณ์นี้ได้ที่ร้านฮาร์ดแวร์หรือบริษัทด้านสิ่งแวดล้อม (เช่น Ecoservice) ขั้นตอนการใช้งานอุปกรณ์มีอยู่ในเอกสารประกอบ

มีตัวเลือกมากมายในการลดระดับเสียงรบกวนในเมืองต่างๆ ถึง มาตรการทั่วไปเพื่อต่อสู้กับเสียงรบกวนที่รุนแรงในการผลิตอาจรวมถึงการออกแบบเครื่องจักรที่ใช้พลังงานต่ำและการใช้กระบวนการทางเทคโนโลยีที่เงียบหรือเสียงรบกวนต่ำ การพัฒนาและการใช้วัสดุฉนวนที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการก่อสร้างอาคารอุตสาหกรรมและที่อยู่อาศัย การติดตั้งแผงกั้นเสียงประเภทต่างๆ เป็นต้น

มาตรการการวางผังเมืองต่างๆ มอบโอกาสที่ดีในการปกป้องประชากรจากเสียงรบกวน ซึ่งรวมถึง: การเพิ่มระยะห่างระหว่างแหล่งกำเนิดและวัตถุที่ได้รับการป้องกัน การใช้แถบป้องกันเสียงรบกวนพิเศษสำหรับการจัดสวน เทคนิคต่างๆการวางแผน การจัดวางวัตถุที่มีเสียงดังและได้รับการป้องกันอย่างมีเหตุผลของเขตย่อย

แถบสีเขียวระหว่างถนนและอาคารที่พักอาศัยมีส่วนทำให้ระดับเสียงเข้มข้น (และคาร์บอนออกไซด์)

การต่อสู้กับเสียงรบกวนในครัวเรือนจะประสบความสำเร็จได้ก็ต่อเมื่อบุคคลนั้นแสดงให้เห็นถึง "วัฒนธรรมทางเสียง" อย่างเต็มที่

วิธีใดในการจัดการกับเสียงในครัวเรือนที่สามารถแนะนำแก่ผู้อยู่อาศัยได้?

เช่นเดียวกับรังสีประเภทอื่นๆ วิธีการปกป้องมนุษย์จากผลกระทบที่เป็นอันตรายของเสียงคือการป้องกันตามเวลาและระยะทาง การลดพลังของแหล่งกำเนิดเสียง ฉนวน และการป้องกัน แต่ที่นี่ การคุ้มครองทางสังคมก็มีบทบาทเช่นกัน เหมือนกับไม่มีอิทธิพลอื่นใด การปฏิบัติตามบรรทัดฐานของผู้คนที่อาศัยอยู่ร่วมกัน

ในแง่ของความสำคัญของวิธีป้องกันเสียงรบกวน ดูเหมือนว่าเราต้องเริ่มต้นด้วยการลดกำลังลง เสียงรบกวนจากภายนอกตามกฎแล้วคุณไม่สามารถลดมันได้ด้วยตัวเองเว้นแต่คุณจะย้ายไปยังพื้นที่อื่นที่เงียบสงบกว่าของเมือง แต่ไม่ใช่ว่าชาวเมืองทุกคนจะสามารถหลีกหนีจากเสียงรบกวนจากการจราจรได้ (รวมถึงเสียงเครื่องบินและรถไฟ) ง่ายกว่าที่จะจัดการกับนักเลงอันธพาล (ผู้รักดนตรีดังซึ่งมักอยู่ในสนามเด็กเล่น) จนถึงขั้นโทรหาตำรวจหลัง 23.00 น. ข้อยกเว้นคืองานปาร์ตี้รับปริญญาเมื่อปลายเดือนพฤษภาคมตลอดทั้งคืนตามประเพณีที่กำหนดไว้จะได้ยินเสียงดนตรีสมัยใหม่พร้อมกับความดังของเครื่องบินขึ้นเครื่อง (มากกว่า 100 เดซิเบล) ข้อยกเว้น ได้แก่ การระเบิดประทัดในคืนวันหยุด โดยเฉพาะวันส่งท้ายปีเก่า แต่ที่นี่ผู้อยู่อาศัยธรรมดาจะไม่สามารถทำอะไรได้ไม่ว่าจะเหนื่อยแค่ไหนในระหว่างวันก็ตาม ทางออกเดียวคือออกไปข้างนอกแล้วยิงจรวดด้วยตัวเอง เสียงลิฟต์สามารถลดลงได้บางส่วนโดยติดต่อสำนักงานที่อยู่อาศัยเพื่อขอดำเนินการซ่อมแซมและบำรุงรักษาอุปกรณ์ไฟฟ้าของลิฟต์ หากบ้านตั้งอยู่ที่ชั้นบนสุด เสียงรบกวนและแรงสั่นสะเทือนจากลิฟต์สามารถป้องกันได้โดยการกันเสียง (กันเสียง) ผนังที่อยู่ติดกับลิฟต์เท่านั้น สามารถป้องกันผลกระทบจากการกระแทกประตูภายนอกได้โดยการติดตั้งประตูสมัยใหม่ที่มีเสียงรบกวนต่ำ หรือด้วยวิธีเก่าๆ โดยการติดปะเก็นยางไว้ เป็นต้น คุณสามารถป้องกันตัวเองจากการร้องไห้ของลูกของเพื่อนบ้านหรือจากการทะเลาะกันในครอบครัวได้สามวิธี: แขวนพรมบนผนังที่อยู่ติดกัน (แม้ว่าจะไม่ทันสมัยก็ตาม) ย้ายห้องนอนไปที่ห้องที่เงียบสงบ (เช่น สร้างโซนใน ของคุณ พักผ่อนอย่างเงียบสงบ) หรือใช้การป้องกันเสียงรบกวนส่วนบุคคล – ที่อุดหู (หรือสำลีพันก้านในหู) ตอนนี้คุณสามารถซื้อที่อุดหูต่างประเทศราคาไม่แพงและมีประสิทธิภาพมากในร้านชุดทำงาน

ง่ายกว่าเมื่อมีเสียงรบกวนภายใน: เครื่องใช้ไฟฟ้าจะต้องทันสมัย ​​(เช่น เงียบ) แต่น่าเสียดายที่พวกมันมักจะมีราคาแพงมาก ตู้เย็น เครื่องซักผ้า และเครื่องดูดฝุ่น ซึ่งเป็นคุณลักษณะที่ขาดไม่ได้ของความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี หากเป็นไปได้ ควรเปิดเครื่องในช่วงเวลาสั้นๆ โดยใช้กำลังไฟขั้นต่ำ และอยู่ห่างจากเด็กที่ป่วย นี่คือการป้องกันตามเวลา ระยะทาง และการลดกำลังของแหล่งกำเนิดรังสีคลื่น ขอแนะนำให้ติดตั้งตู้เย็นและเครื่องซักผ้าบนแผ่นยางซึ่งจะช่วยปกป้องผู้อยู่อาศัยไม่เพียง แต่จากเสียงรบกวนและการสั่นสะเทือนเท่านั้น แต่ยังช่วยเพิ่มฉนวนไฟฟ้าในระดับหนึ่งอีกด้วย ปัญหาเสียงรบกวนร้ายแรงในบ้านคืออุปกรณ์วิทยุ (ทีวี วิทยุ วิทยุ) แต่ที่นี่เจ้าของไม่เพียงแต่สามารถลดการโจมตีเช่นเด็กที่แก้วหูเท่านั้น แต่ยังกำจัดแหล่งที่มาของเสียงรบกวนได้ทันทีและรุนแรงด้วยการปิดเครื่อง ขึ้นอยู่กับ “วัฒนธรรมเสียง” ของผู้พักอาศัยในอพาร์ทเมนท์

ผู้สูงอายุบางคนไม่สามารถทนต่อเสียงดังและรุนแรงได้ ตัวอย่างเช่น ทหารผ่านศึกพิการในสงครามโลกครั้งที่สอง หนึ่งในคนกลุ่มแรก ๆ ที่ใช้ Katyushas ได้รับความเจ็บปวดอย่างมากโดยประกาศว่าเขาได้ยินมากเกินไปเมื่อทุ่นระเบิดระเบิด

ในส่วนของประปาโชคไม่ดีที่ก๊อกน้ำมักจะรั่ว (ซึ่งทำให้เกิดความเสียหายทางเศรษฐกิจต่อรัฐด้วยเนื่องจากในรัสเซียปริมาณการใช้น้ำสูงกว่าในต่างประเทศ 2–2.5 เท่าและเรายังไม่สามารถเปลี่ยนไปใช้น้ำประปาได้) บอลวาล์วต่างประเทศนั้นสะดวกมากแทบไม่ส่งเสียงดังและไม่รั่วไหล เจ้าของต้องตรวจสอบระบบประปาอย่างระมัดระวังและป้องกันการพัง เสียงของน้ำในถังระบายน้ำลดลงได้สำเร็จโดยการติดตั้งท่อยางบนตัวควบคุมลูกลอย แต่ส่วนใหญ่มักจะถูกกระแสน้ำพัดออกไปและผู้อยู่อาศัยโดยไม่ได้มองเข้าไปในถังก็สงสัยว่าทำไมท่อระบายน้ำถึงเป็นเช่นนั้น มีเสียงดังจนทำให้สมาชิกในบ้านตื่นตอนกลางคืน ไม่แนะนำให้เปิดก๊อกมากเกินไปโดยไม่จำเป็นทั้งเพราะมีเสียงดังและเพราะก๊อกน้ำสั่นจนเกินจำเป็น น้ำดื่ม. เสียงในท่อของอาคารจะถูกกำจัดออกด้วยความยากลำบากและมีเพียงผู้เชี่ยวชาญเท่านั้นและทำให้ผู้อยู่อาศัยในชั้นบนเกิดการระคายเคืองเป็นหลัก เพื่อแก้ไขปัญหานี้ บางครั้งก็เพียงพอที่จะติดต่อช่างประปาของสำนักงานการเคหะ เพื่อกำจัดระบบล็อคอากาศในเครือข่ายน้ำประปา

ส่วนการป้องกันโดยเว้นระยะห่างแนะนำให้ย้ายตู้เย็นไปที่โถงทางเดินและย้ายเครื่องซักผ้าไปไว้ในห้องน้ำ ซึ่งน่าเสียดายที่ไม่สามารถทำได้เสมอไปเมื่อห้องครัว ห้องน้ำ และโถงทางเดินมีขนาดเล็ก

อพาร์ทเมนต์จะต้องมีห้องที่ไม่มีรังสีอย่างน้อยหนึ่งห้อง (รวมถึงห้องที่ไม่มีเสียงรบกวน) - โซนที่เงียบสงบและปลอดภัยนี้จะช่วยเพิ่มอายุขัยของผู้คนที่อาศัยอยู่ในอพาร์ทเมนท์

แน่นอนว่าการปรับปรุงอพาร์ทเมนท์ถือเป็นเหตุสุดวิสัย (เหตุฉุกเฉินระดับอพาร์ทเมนท์) ผู้คนที่กำลังปรับปรุงบ้านจะแตกต่างจากคนอื่นๆ อย่างเห็นได้ชัด พวกเขากังวล เหนื่อยล้า และหน้าซีด เสียงของการซ่อมแซม (เสียงคำรามและการสั่นสะเทือนของสว่าน, เสียงของค้อน, เสียงของเครื่องไม้ปาร์เก้) มีส่วนทำให้เกิดสภาวะนี้ โชคดีที่สถานการณ์ฉุกเฉินนี้ค่อนข้างมีอายุสั้น

ต่างจากรังสีอื่นๆ ที่สร้างมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมในครัวเรือน เสียงรบกวนสามารถเป็นประโยชน์และยังทำให้รู้สึกสบายอีกด้วย ผู้แต่งหมายถึงเสียงคลื่นทะเล ลมในป่า เสียงนกร้อง และเสียงฝนหากคุณอยู่ในที่กำบัง และแน่นอนว่าหมายถึงดนตรี (นุ่มนวล ไพเราะ และคลาสสิคที่สุด)

ฉันจำการทดลองสอนครั้งหนึ่งที่ผู้เขียนในวิทยาลัยทำได้ เมื่อเปลี่ยนบทเรียนเกี่ยวกับวัฒนธรรมโลก ผู้เขียนอนุญาตให้นักเรียนทำสิ่งที่ตนเองทำ (คัดลอกโน้ต บทสนทนาเงียบๆ ไขปริศนาอักษรไขว้) แต่อย่างเงียบๆ ที่ 40 เดซิเบล ได้เปิดเครื่องบันทึกเทปพร้อมบันทึกซิมโฟนีของโมสาร์ท หลังบทเรียน นักเรียนหลายคนขอให้เขียนบันทึกนี้ใหม่ แม้ว่าพวกเขาจะชอบดนตรีป๊อปก็ตาม

ในธรรมชาติและในการผลิตมีคลื่นอีกประเภทหนึ่ง - การสั่นสะเทือน โชคดีที่ไม่ใช่เรื่องปกติสำหรับที่อยู่อาศัย ยกเว้นการสั่นสะเทือนของตู้เย็น เครื่องซักผ้า หรือพัดลม จะแย่กว่านั้นมากหากมีโรงไฟฟ้าพลังความร้อนหรือสถานีรถไฟใต้ดินตื้น ๆ ในบริเวณใกล้เคียง วิธีการหลักในการต่อสู้กับการสั่นสะเทือนคือการใช้แดมเปอร์ (ตัวดูดซับแรงสั่นสะเทือน) ซึ่งอาจเป็นพรม พรม และเสื่อยาง

<<< Назад

ไปข้างหน้า >>>

คุณเคยคิดบ้างไหมว่าเสียงเป็นหนึ่งในการแสดงออกถึงชีวิต การกระทำ และการเคลื่อนไหวที่โดดเด่นที่สุด และความจริงที่ว่าแต่ละเสียงมี "ใบหน้า" ของตัวเองด้วย? และแม้จะหลับตาโดยไม่เห็นอะไรเลย เราก็เดาได้ด้วยเสียงว่าเกิดอะไรขึ้นรอบตัวเราเท่านั้น เราสามารถแยกแยะเสียงของเพื่อน ได้ยินเสียงกรอบแกรบ เสียงคำราม เสียงเห่า เสียงร้องเหมียว ฯลฯ เสียงเหล่านี้คุ้นเคยกับเราตั้งแต่วัยเด็ก และเราสามารถระบุเสียงเหล่านี้ได้อย่างง่ายดาย ยิ่งกว่านั้น แม้ในความเงียบสนิท เราก็สามารถได้ยินเสียงแต่ละเสียงที่อยู่ในรายการด้วยการได้ยินภายในของเรา ลองจินตนาการดูว่าในความเป็นจริง

เสียงคืออะไร?

เสียงที่หูมนุษย์รับรู้ถือเป็นเสียงอย่างหนึ่ง แหล่งที่มาที่สำคัญที่สุดข้อมูลเกี่ยวกับโลกโดยรอบ เสียงของทะเลและลม เสียงนกร้อง เสียงมนุษย์และเสียงร้องของสัตว์ เสียงฟ้าร้อง เสียงหูที่เคลื่อนไหว ช่วยให้ปรับตัวเข้ากับสภาวะภายนอกที่เปลี่ยนแปลงได้ง่ายขึ้น

เช่น ถ้าก้อนหินตกลงบนภูเขา แล้วไม่มีใครอยู่ใกล้ๆ ได้ยินเสียงที่ตกลงมา เสียงนั้นมีอยู่จริงหรือไม่? คำถามสามารถตอบได้ทั้งเชิงบวกและเชิงลบอย่างเท่าเทียมเนื่องจากคำว่า "เสียง" มีความหมายสองเท่าดังนั้นจึงจำเป็นต้องเห็นด้วยดังนั้นจึงจำเป็นต้องเห็นด้วยกับสิ่งที่เรียกว่าเสียง - ปรากฏการณ์ทางกายภาพใน รูปแบบการแพร่กระจายของการสั่นสะเทือนของเสียงในอากาศหรือความรู้สึกของผู้ฟัง ประการแรกคือเหตุเป็นหลัก ประการที่สองคือผล ในขณะที่แนวคิดเรื่องเสียงประการแรกคือวัตถุประสงค์ ประการที่สองคืออัตวิสัย ในกรณีแรก เสียงเป็นกระแสพลังงานที่ไหลเหมือนกระแสแม่น้ำจริงๆ เสียงดังกล่าวสามารถเปลี่ยนตัวกลางที่มันผ่านไปได้ และตัวสื่อเองก็เปลี่ยนเอง ในกรณีที่สอง ด้วยเสียง เราหมายถึงความรู้สึกที่เกิดขึ้นในตัวผู้ฟังเมื่อสัมผัสกับ มีคลื่นเสียงผ่าน เครื่องช่วยฟังบนสมอง การได้ยินเสียงบุคคลสามารถสัมผัสความรู้สึกที่แตกต่างได้ อารมณ์ที่หลากหลายที่สุดเกิดขึ้นในตัวเราด้วยเสียงที่ซับซ้อนซึ่งเราเรียกว่าดนตรี เสียงเป็นพื้นฐานของคำพูดซึ่งทำหน้าที่เป็นวิธีหลักในการสื่อสารในสังคมมนุษย์ และสุดท้ายก็มีเสียงรูปแบบหนึ่งที่เรียกว่านอยส์ การวิเคราะห์เสียงจากมุมมองของการรับรู้เชิงอัตวิสัยมีความซับซ้อนมากกว่าการประเมินตามวัตถุประสงค์

จะสร้างเสียงได้อย่างไร?

สิ่งที่เสียงทั้งหมดมีเหมือนกันคือร่างกายที่สร้างมันขึ้นมา เช่น แหล่งกำเนิดของเสียง สั่นสะเทือน (แม้ว่าส่วนใหญ่แล้วการสั่นสะเทือนเหล่านี้จะมองไม่เห็นด้วยตาก็ตาม) ตัวอย่างเช่น เสียงของคนและสัตว์หลายชนิดเกิดขึ้นจากการสั่นสะเทือนของพวกเขา สายเสียงเสียงเครื่องดนตรีประเภทลม เสียงไซเรน เสียงนกหวีดของลม และเสียงฟ้าร้อง เกิดจากความผันผวนของมวลอากาศ

การใช้ไม้บรรทัดเป็นตัวอย่าง คุณสามารถเห็นด้วยตาของคุณเองว่าเสียงเกิดขึ้นได้อย่างไร ไม้บรรทัดทำการเคลื่อนไหวอะไรเมื่อเรายึดปลายด้านหนึ่ง ดึงอีกด้านหนึ่งแล้วปล่อย? เราจะสังเกตเห็นว่าเขาดูตัวสั่นและลังเล จากข้อมูลนี้ เราสรุปได้ว่าเสียงถูกสร้างขึ้นโดยการสั่นสะเทือนระยะสั้นหรือระยะยาวของวัตถุบางชนิด

แหล่งกำเนิดเสียงไม่เพียงแต่เป็นวัตถุที่สั่นสะเทือนเท่านั้น เสียงผิวปากของกระสุนหรือกระสุนในอากาศ เสียงลมโหยหวน เสียงคำรามของเครื่องยนต์ไอพ่นเกิดจากการแตกของการไหลของอากาศ ในระหว่างที่เกิดการหายากและการบีบอัด

นอกจากนี้ยังสามารถสังเกตการเคลื่อนไหวแบบสั่นสะเทือนของเสียงได้โดยใช้อุปกรณ์ - ส้อมเสียง เป็นแท่งโลหะโค้งที่ติดตั้งอยู่บนขาของกล่องตัวสะท้อนเสียง ถ้าคุณตีส้อมเสียงด้วยค้อน เสียงก็จะดังขึ้น การสั่นสะเทือนของกิ่งก้านของส้อมเสียงนั้นมองไม่เห็น แต่สามารถตรวจพบได้หากคุณนำลูกบอลเล็ก ๆ ที่ห้อยอยู่บนด้ายไปที่ส้อมเสียงที่มีเสียง ลูกบอลจะกระดอนเป็นระยะซึ่งบ่งบอกถึงการสั่นของกิ่งก้านคาเมรอน

อันเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ของแหล่งกำเนิดเสียงกับอากาศโดยรอบ อนุภาคอากาศเริ่มบีบอัดและขยายตามเวลา (หรือ "เกือบจะทันเวลา") ตามการเคลื่อนไหวของแหล่งกำเนิดเสียง จากนั้น เนื่องจากคุณสมบัติของอากาศในฐานะตัวกลางของของเหลว การสั่นสะเทือนจึงถูกถ่ายโอนจากอนุภาคอากาศหนึ่งไปยังอีกอนุภาคหนึ่ง

ต่อการอธิบายการแพร่กระจายของคลื่นเสียง

เป็นผลให้การสั่นสะเทือนถูกส่งผ่านอากาศในระยะไกล เช่น เสียงหรือคลื่นเสียง หรือพูดง่ายๆ ก็คือเสียงที่แพร่กระจายผ่านอากาศ ในทางกลับกันเสียงที่ไปถึงหูของมนุษย์จะกระตุ้นการสั่นสะเทือนในบริเวณที่ละเอียดอ่อนซึ่งเรารับรู้ในรูปแบบของคำพูดดนตรีเสียงรบกวน ฯลฯ (ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของเสียงที่กำหนดโดยธรรมชาติของแหล่งที่มา) .

การแพร่กระจายของคลื่นเสียง

เป็นไปได้ไหมที่จะเห็นว่าเสียง "วิ่ง" เป็นอย่างไร? ในอากาศหรือน้ำที่ใส การสั่นสะเทือนของอนุภาคจะมองไม่เห็น แต่คุณสามารถหาตัวอย่างที่จะบอกคุณได้อย่างง่ายดายว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อเสียงแพร่กระจาย

เงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการแพร่กระจายของคลื่นเสียงคือการมีสื่อวัสดุอยู่

ในสุญญากาศ คลื่นเสียงจะไม่แพร่กระจาย เนื่องจากไม่มีอนุภาคในนั้นที่ส่งปฏิสัมพันธ์จากแหล่งกำเนิดการสั่นสะเทือน

ดังนั้นเนื่องจากขาดบรรยากาศ ความเงียบจึงครอบงำบนดวงจันทร์ แม้แต่การตกของอุกกาบาตบนพื้นผิวก็ไม่ได้ยินเสียงของผู้สังเกตการณ์

ความเร็วของการแพร่กระจายของคลื่นเสียงถูกกำหนดโดยความเร็วของการส่งผ่านปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาค

ความเร็วของเสียงคือความเร็วของการแพร่กระจายของคลื่นเสียงในตัวกลาง ในก๊าซ ความเร็วของเสียงจะอยู่ในลำดับ (แม่นยำกว่า ค่อนข้างน้อยกว่า) ความเร็วความร้อนของโมเลกุล และจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิของก๊าซที่เพิ่มขึ้น ยิ่งพลังงานศักย์ของปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลของสารมีมากขึ้น ความเร็วของเสียงก็จะยิ่งมากขึ้น ดังนั้น ความเร็วของเสียงในของเหลว ซึ่งในทางกลับกัน จะเกินความเร็วของเสียงในก๊าซ ตัวอย่างเช่นใน น้ำทะเลความเร็วเสียง 1,513 เมตร/วินาที ในเหล็กซึ่งคลื่นตามขวางและตามยาวสามารถแพร่กระจายได้ ความเร็วของการแพร่กระจายจะแตกต่างกัน คลื่นตามขวางแพร่กระจายด้วยความเร็ว 3,300 เมตรต่อวินาที และคลื่นตามยาวแพร่กระจายด้วยความเร็ว 6,600 เมตรต่อวินาที

ความเร็วของเสียงในตัวกลางใด ๆ คำนวณโดยสูตร:

โดยที่ β คือความสามารถในการอัดอะเดียแบติกของตัวกลาง ρ - ความหนาแน่น

กฎการแพร่กระจายของคลื่นเสียง

กฎพื้นฐานของการแพร่กระจายของเสียง ได้แก่ กฎการสะท้อนและการหักเหของแสงที่ขอบเขตของสื่อต่างๆ รวมถึงการเลี้ยวเบนของเสียงและการกระเจิงของเสียงเมื่อมีอุปสรรคและความไม่เป็นเนื้อเดียวกันในตัวกลางและที่จุดเชื่อมต่อระหว่างสื่อ

ช่วงของการแพร่กระจายของเสียงได้รับอิทธิพลจากปัจจัยการดูดซับเสียง กล่าวคือ การเปลี่ยนผ่านของพลังงานคลื่นเสียงไปเป็นพลังงานประเภทอื่นที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ โดยเฉพาะความร้อน เป็นปัจจัยสำคัญยังเป็นทิศทางของการแผ่รังสีและความเร็วของการแพร่กระจายของเสียงซึ่งขึ้นอยู่กับตัวกลางและสถานะเฉพาะของมัน

จากแหล่งกำเนิดเสียง คลื่นเสียงจะแพร่กระจายไปทุกทิศทาง หากคลื่นเสียงผ่านรูที่ค่อนข้างเล็ก คลื่นเสียงจะกระจายไปทุกทิศทาง และไม่เคลื่อนที่เป็นลำแสงที่มีทิศทางโดยตรง ตัวอย่างเช่น เสียงถนนที่ดังทะลุผ่านหน้าต่างที่เปิดเข้ามาในห้องจะได้ยินทุกจุด ไม่ใช่แค่ตรงข้ามหน้าต่างเท่านั้น

ธรรมชาติของการแพร่กระจายของคลื่นเสียงใกล้กับสิ่งกีดขวางขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ระหว่างขนาดของสิ่งกีดขวางและความยาวคลื่น หากขนาดของสิ่งกีดขวางมีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับความยาวคลื่น คลื่นจะไหลไปรอบๆ สิ่งกีดขวางนี้และกระจายออกไปทุกทิศทาง

คลื่นเสียงที่เจาะจากตัวกลางหนึ่งไปอีกตัวหนึ่งเบี่ยงเบนไปจากทิศทางเดิมนั่นคือพวกมันจะหักเห มุมการหักเหอาจมากกว่าหรือน้อยกว่ามุมตกกระทบ ขึ้นอยู่กับว่าเสียงแทรกซึมเข้าไปในสื่อใด หากความเร็วของเสียงในตัวกลางที่สองมากกว่า มุมการหักเหของแสงก็จะมากกว่ามุมตกกระทบ และในทางกลับกัน

เมื่อพบสิ่งกีดขวางระหว่างทางคลื่นเสียงจะถูกสะท้อนตามกฎที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด - มุมของการสะท้อนเท่ากับมุมตกกระทบ - แนวคิดของเสียงก้องเชื่อมโยงกับสิ่งนี้ หากเสียงสะท้อนจากพื้นผิวหลายแห่งในระยะห่างที่ต่างกัน จะเกิดเสียงสะท้อนหลายครั้ง

เสียงเดินทางในรูปของคลื่นทรงกลมที่แยกออกไปซึ่งเติมเต็มปริมาตรที่มากขึ้นเรื่อยๆ เมื่อระยะห่างเพิ่มขึ้น การสั่นสะเทือนของอนุภาคของตัวกลางจะลดลง และเสียงก็หายไป เป็นที่ทราบกันดีว่าในการเพิ่มช่วงการส่งสัญญาณเสียงจะต้องเข้มข้นไปในทิศทางที่กำหนด เช่น เมื่อเราต้องการให้คนอื่นได้ยิน เราก็เอามือปิดปากหรือใช้โทรโข่ง

การเลี้ยวเบน นั่นคือ การโค้งงอของรังสีเสียง มีอิทธิพลอย่างมากต่อช่วงการแพร่กระจายของเสียง ยิ่งสื่อมีความแตกต่างกันมากเท่าใด ลำแสงเสียงก็จะโค้งงอมากขึ้นเท่านั้น และด้วยเหตุนี้ ช่วงการแพร่กระจายของเสียงก็จะสั้นลงด้วย

คุณสมบัติของเสียงและคุณลักษณะของมัน

ลักษณะทางกายภาพที่สำคัญของเสียงคือความถี่และความเข้มของการสั่นสะเทือน สิ่งเหล่านี้มีอิทธิพลต่อการรับรู้ทางการได้ยินของผู้คน

คาบของการสั่นคือช่วงเวลาที่เกิดการสั่นที่สมบูรณ์ครั้งหนึ่ง ตัวอย่างอาจยกมาจากลูกตุ้มที่แกว่ง เมื่อมันเคลื่อนที่จากตำแหน่งซ้ายสุดไปทางขวาสุดและกลับสู่ตำแหน่งเดิม

ความถี่การสั่นคือจำนวนการสั่นที่สมบูรณ์ (คาบ) ต่อวินาที หน่วยนี้เรียกว่าเฮิรตซ์ (Hz) ยิ่งความถี่การสั่นสะเทือนสูงเท่าไร เสียงที่เราได้ยินก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น กล่าวคือ เสียงมีระดับเสียงที่สูงกว่า ตามระบบหน่วยสากลที่เป็นที่ยอมรับ 1,000 Hz เรียกว่ากิโลเฮิรตซ์ (kHz) และ 1,000,000 เรียกว่าเมกะเฮิรตซ์ (MHz)

การกระจายความถี่: เสียงที่ได้ยินได้ – ภายใน 15Hz-20kHz, อินฟราซาวด์ – ต่ำกว่า 15Hz; อัลตราซาวนด์ - ภายใน 1.5 (104 - 109 Hz; ไฮเปอร์ซาวด์ - ภายใน 109 - 1,013 Hz

หูของมนุษย์ไวต่อเสียงที่มีความถี่ระหว่าง 2000 ถึง 5,000 kHz มากที่สุด ความสามารถในการได้ยินสูงสุดจะสังเกตได้เมื่ออายุ 15-20 ปี เมื่ออายุมากขึ้น การได้ยินก็แย่ลง

แนวคิดเรื่องความยาวคลื่นสัมพันธ์กับคาบและความถี่ของการแกว่ง ความยาวคลื่นเสียงคือระยะห่างระหว่างการควบแน่นหรือการควบแน่นของตัวกลางสองครั้งติดต่อกัน จากตัวอย่างคลื่นที่แพร่กระจายบนผิวน้ำ นี่คือระยะห่างระหว่างยอดสองยอด

เสียงยังแตกต่างกันในเสียงต่ำ โทนเสียงหลักจะมาพร้อมกับโทนเสียงรองซึ่งมีความถี่สูงกว่าเสมอ (โอเวอร์โทน) Timbre เป็นคุณลักษณะเชิงคุณภาพของเสียง ยิ่งมีโอเวอร์โทนซ้อนทับบนโทนหลักมากเท่าไร เสียงก็จะมีความ “ชุ่มฉ่ำ” มากขึ้นเท่านั้น

ลักษณะสำคัญประการที่สองคือแอมพลิจูดของการแกว่ง นี่คือการเบี่ยงเบนที่ใหญ่ที่สุดจากตำแหน่งสมดุลระหว่างการสั่นสะเทือนฮาร์มอนิก จากตัวอย่างของลูกตุ้ม ค่าเบี่ยงเบนสูงสุดของมันคือตำแหน่งซ้ายสุดหรือตำแหน่งขวาสุด แอมพลิจูดของการสั่นสะเทือนจะกำหนดความเข้ม (ความแรง) ของเสียง

ความแรงของเสียงหรือความเข้มของมันถูกกำหนดโดยปริมาณพลังงานเสียงที่ไหลในหนึ่งวินาทีผ่านพื้นที่หนึ่งตารางเซนติเมตร ดังนั้น ความเข้มของคลื่นเสียงจึงขึ้นอยู่กับขนาดของแรงดันเสียงที่สร้างขึ้นโดยแหล่งกำเนิดในตัวกลาง

ความดังจะสัมพันธ์กับความเข้มของเสียง ยิ่งความเข้มของเสียงมากเท่าไรก็ยิ่งดังมากขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตาม แนวคิดเหล่านี้ไม่เทียบเท่ากัน ความดังคือการวัดความแรงของความรู้สึกทางการได้ยินที่เกิดจากเสียง เสียงที่มีความเข้มข้นเท่ากันสามารถสร้างได้ ผู้คนที่หลากหลายการรับรู้ทางเสียงที่มีระดับเสียงไม่เท่ากัน แต่ละคนมีเกณฑ์การได้ยินของตนเอง

บุคคลหยุดได้ยินเสียงที่มีความเข้มข้นสูงมาก และรับรู้ว่าเป็นความรู้สึกกดดันและแม้กระทั่งความเจ็บปวด ความเข้มของเสียงนี้เรียกว่าเกณฑ์ความเจ็บปวด

ผลกระทบของเสียงต่ออวัยวะการได้ยินของมนุษย์

อวัยวะการได้ยินของมนุษย์สามารถรับรู้การสั่นสะเทือนด้วยความถี่ตั้งแต่ 15-20 เฮิรตซ์ถึง 16-20,000 เฮิรตซ์ การสั่นสะเทือนทางกลตามความถี่ที่ระบุเรียกว่าเสียงหรืออะคูสติก (อะคูสติกคือการศึกษาเสียง) หูของมนุษย์ไวต่อเสียงที่มีความถี่ 1,000 ถึง 3,000 Hz มากที่สุด ความสามารถในการได้ยินสูงสุดจะสังเกตได้เมื่ออายุ 15-20 ปี เมื่ออายุมากขึ้น การได้ยินก็แย่ลง ในบุคคลอายุต่ำกว่า 40 ปี ความไวสูงสุดอยู่ในช่วง 3,000 Hz จาก 40 ถึง 60 ปี - 2,000 Hz อายุมากกว่า 60 ปี - 1,000 Hz ในช่วงสูงถึง 500 Hz เราสามารถแยกแยะความถี่ที่ลดลงหรือเพิ่มขึ้นได้แม้แต่ 1 Hz ที่ความถี่ที่สูงขึ้น เครื่องช่วยฟังของเราจะไวต่อการเปลี่ยนแปลงความถี่เล็กๆ น้อยๆ น้อยลง ดังนั้น หลังจาก 2000 Hz เราจะสามารถแยกแยะเสียงหนึ่งจากอีกเสียงหนึ่งได้ก็ต่อเมื่อความถี่ต่างกันอย่างน้อย 5 Hz ด้วยความแตกต่างที่น้อยลง เสียงก็จะดูเหมือนกันสำหรับเรา อย่างไรก็ตาม แทบจะไม่มีกฎเกณฑ์ใดๆ เลยโดยไม่มีข้อยกเว้น มีคนที่การได้ยินดีผิดปกติ นักดนตรีที่มีพรสวรรค์สามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของเสียงได้ด้วยการสั่นสะเทือนเพียงเสี้ยววินาที

หูชั้นนอกประกอบด้วย ใบหูและช่องหูที่เชื่อมต่อกับแก้วหู หน้าที่หลักของหูชั้นนอกคือการกำหนดทิศทางของแหล่งกำเนิดเสียง ช่องหูซึ่งเป็นท่อยาว 2 เซนติเมตรเรียวเข้าด้านใน ช่วยปกป้องส่วนด้านในของหูและทำหน้าที่เป็นเครื่องสะท้อนเสียง ช่องหูปิดท้ายด้วยแก้วหู ซึ่งเป็นเยื่อหุ้มที่สั่นสะเทือนภายใต้อิทธิพลของคลื่นเสียง ที่นี่ ที่ขอบด้านนอกของหูชั้นกลาง การเปลี่ยนแปลงของเสียงที่เป็นกลางให้เป็นอัตนัยเกิดขึ้น ด้านหลังแก้วหูมีกระดูกขนาดเล็กสามชิ้นที่เชื่อมต่อถึงกัน ได้แก่ มัลลีอุส อินคัส และโกลน ซึ่งการสั่นสะเทือนจะถูกส่งไปยังหูชั้นใน

ที่นั่นในเส้นประสาทการได้ยิน พวกมันจะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า ช่องเล็กซึ่งเป็นที่ตั้งของมัลลีอัส อินคัส และสเตป จะถูกเติมอากาศและเชื่อมต่อกับช่องปากด้วยท่อยูสเตเชียน ต้องขอบคุณอย่างหลังที่ทำให้มีแรงกดดันเท่ากันทั้งด้านในและด้านนอกของแก้วหู โดยปกติแล้วท่อยูสเตเชียนจะปิด และเปิดเฉพาะเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันของแรงกด (หาว การกลืน) เพื่อให้ท่อเท่ากัน หากท่อยูสเตเชียนของบุคคลหนึ่งปิด เช่น เนื่องจากเป็นหวัด ความดันจะไม่เท่ากัน และบุคคลนั้นจะรู้สึกเจ็บในหู การสั่นสะเทือนเพิ่มเติมจะถูกส่งจากแก้วหูไปยังหน้าต่างรูปไข่ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้น ได้ยินกับหู. แรงที่กระทำต่อ แก้วหูเท่ากับผลคูณของความดันและพื้นที่แก้วหู แต่ความลึกลับที่แท้จริงของการได้ยินเริ่มต้นจากหน้าต่างรูปไข่ คลื่นเสียงเดินทางผ่านของเหลว (perilymph) ที่เติมเต็มคอเคลีย อวัยวะของหูชั้นในนี้มีรูปร่างเหมือนคอเคลีย มีความยาว 3 เซนติเมตร และแบ่งเป็น 2 ส่วนตามความยาวทั้งหมด คลื่นเสียงไปถึงพาร์ติชั่น เดินไปรอบๆ แล้วกระจายไปยังตำแหน่งเดียวกับที่พวกเขาสัมผัสพาร์ติชั่นครั้งแรก แต่อยู่ที่อีกด้านหนึ่ง ผนังกั้นของโคเคลียประกอบด้วยเยื่อหลักซึ่งมีความหนาและแน่นมาก การสั่นสะเทือนของเสียงจะสร้างระลอกคลื่นคล้ายคลื่นบนพื้นผิว โดยมีสันสำหรับความถี่ที่แตกต่างกันวางอยู่ในพื้นที่เฉพาะของเมมเบรน การสั่นสะเทือนทางกลจะถูกแปลงเป็นไฟฟ้าในอวัยวะพิเศษ (อวัยวะของ Corti) ซึ่งอยู่ด้านบน ส่วนบนเมมเบรนหลัก เหนืออวัยวะของคอร์ติคือเยื่อหุ้มเปลือกโลก อวัยวะทั้งสองนี้จุ่มอยู่ในของเหลวที่เรียกว่าเอนโดลิมฟ์ และถูกแยกออกจากส่วนที่เหลือของคอเคลียด้วยเยื่อหุ้มของไรส์เนอร์ เส้นขนที่เติบโตจากอวัยวะของ Corti เกือบจะทะลุเยื่อหุ้มเปลือกโลก และเมื่อเสียงเกิดขึ้น เส้นขนก็จะสัมผัสกัน - เสียงจะถูกแปลง ตอนนี้มันถูกเข้ารหัสในรูปแบบของสัญญาณไฟฟ้า มีบทบาทสำคัญในการเพิ่มความสามารถในการรับรู้เสียงของเรา เคลือบผิวและกระดูกกะโหลกศีรษะเนื่องจากมีการนำไฟฟ้าที่ดี ตัวอย่างเช่น หากคุณแนบหูไว้กับรางรถไฟ จะสามารถตรวจจับความเคลื่อนไหวของรถไฟที่กำลังเข้าใกล้ได้ก่อนที่รถไฟจะปรากฏขึ้น

ผลกระทบของเสียงต่อร่างกายมนุษย์

ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมามีจำนวน หลากหลายชนิดรถยนต์และแหล่งกำเนิดเสียงรบกวนอื่นๆ การแพร่กระจายของวิทยุพกพาและเครื่องบันทึกเทป มักเปิดในระดับเสียงสูง และความหลงใหลในเสียงเพลงยอดนิยม มีการตั้งข้อสังเกตว่าในเมืองทุกๆ 5-10 ปี ระดับเสียงจะเพิ่มขึ้น 5 เดซิเบล (เดซิเบล) โปรดทราบว่าสำหรับบรรพบุรุษของมนุษย์ที่อยู่ห่างไกล เสียงเป็นสัญญาณเตือนซึ่งบ่งบอกถึงความเป็นไปได้ที่จะเกิดอันตราย ในเวลาเดียวกัน ระบบซิมพาเทติก-อะดรีนัลและระบบหัวใจและหลอดเลือด การแลกเปลี่ยนก๊าซถูกกระตุ้นอย่างรวดเร็ว และการเผาผลาญประเภทอื่น ๆ เปลี่ยนไป (ระดับน้ำตาลในเลือดและคอเลสเตอรอลเพิ่มขึ้น) เตรียมร่างกายสำหรับการต่อสู้หรือการบิน แม้ว่า คนทันสมัยฟังก์ชั่นการได้ยินนี้ได้สูญเสียความสำคัญในทางปฏิบัติไปแล้ว "ปฏิกิริยาทางพืชของการต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่" ยังคงอยู่ ดังนั้นแม้แต่เสียงในระยะสั้นที่ 60-90 เดซิเบลก็ทำให้เกิดการหลั่งฮอร์โมนต่อมใต้สมองเพิ่มขึ้นกระตุ้นการผลิตฮอร์โมนอื่น ๆ อีกมากมายโดยเฉพาะคาเทโคลามีน (อะดรีนาลีนและนอร์เอพิเนฟริน) การทำงานของหัวใจเพิ่มขึ้นหลอดเลือดตีบตัน , และ ความดันเลือดแดง(นรก). พบว่าความดันโลหิตเพิ่มขึ้นเด่นชัดที่สุดในผู้ป่วยโรคความดันโลหิตสูงและผู้ที่มีความผิดปกติทางพันธุกรรม ภายใต้อิทธิพลของเสียงรบกวน การทำงานของสมองจะหยุดชะงัก: ธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงของคลื่นไฟฟ้าสมอง ความรุนแรงของการรับรู้และสมรรถภาพทางจิตลดลง สังเกตเห็นความเสื่อมของการย่อยอาหาร เป็นที่ทราบกันดีว่าการสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่มีเสียงดังเป็นเวลานานทำให้เกิดการสูญเสียการได้ยิน ผู้คนจะประเมินเสียงรบกวนที่แตกต่างกันไปว่าไม่พึงประสงค์หรือรบกวน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความไวของแต่ละบุคคล ในขณะเดียวกัน ดนตรีและคำพูดที่ผู้ฟังสนใจ แม้จะอยู่ที่ 40-80 เดซิเบล ก็สามารถยอมรับได้ค่อนข้างง่าย โดยทั่วไปแล้ว การได้ยินจะรับรู้ถึงการสั่นสะเทือนในช่วง 16-20,000 เฮิรตซ์ (การสั่นต่อวินาที) สิ่งสำคัญคือต้องเน้นย้ำว่า ผลที่ไม่พึงประสงค์ไม่เพียงทำให้เกิดเสียงรบกวนมากเกินไปในช่วงการสั่นสะเทือนที่ได้ยินเท่านั้น: อัลตราซาวด์และอินฟาเรดในช่วงที่มนุษย์ไม่สามารถรับรู้ได้ (สูงกว่า 20,000 เฮิร์ตซ์และต่ำกว่า 16 เฮิร์ตซ์) ยังทำให้เกิดความตึงเครียดทางประสาท อาการวิงเวียนศีรษะ เวียนศีรษะ การเปลี่ยนแปลงในกิจกรรม อวัยวะภายในโดยเฉพาะระบบประสาทและระบบหัวใจและหลอดเลือด พบว่าผู้อยู่อาศัยในพื้นที่ตั้งอยู่ใกล้สนามบินนานาชาติหลักๆ มีอัตราการเกิดความดันโลหิตสูงสูงกว่าผู้ที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ที่เงียบสงบในเมืองเดียวกันอย่างเห็นได้ชัด เสียงรบกวนที่มากเกินไป (สูงกว่า 80 เดซิเบล) ไม่เพียงส่งผลต่ออวัยวะการได้ยินเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่ออวัยวะและระบบอื่น ๆ ด้วย (การไหลเวียนโลหิต การย่อยอาหาร ประสาท ฯลฯ ) กระบวนการสำคัญหยุดชะงัก การเผาผลาญพลังงานเริ่มมีชัยเหนือพลาสติก ซึ่งนำไปสู่ แก่ก่อนวัยร่างกาย.

ด้วยการสังเกตและการค้นพบเหล่านี้ วิธีการมีอิทธิพลต่อมนุษย์จึงเริ่มปรากฏขึ้น คุณสามารถมีอิทธิพลต่อจิตใจและพฤติกรรมของบุคคลได้ ในรูปแบบต่างๆซึ่งหนึ่งในนั้นต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ (เทคนิคเทคโนทรอนิกส์, ซอมบี้)

ก้ันเสียง

ระดับการป้องกันเสียงรบกวนของอาคารนั้นถูกกำหนดโดยมาตรฐานเสียงที่อนุญาตสำหรับสถานที่ตามวัตถุประสงค์ที่กำหนดเป็นหลัก พารามิเตอร์มาตรฐาน เสียงคงที่ที่จุดที่คำนวณได้คือระดับความดันเสียง L, dB, ย่านความถี่อ็อกเทฟที่มีความถี่เฉลี่ยทางเรขาคณิต 63, 125, 250, 500, 1,000, 2000, 4000, 8000 Hz สำหรับการคำนวณโดยประมาณ อนุญาตให้ใช้ระดับเสียง LA, dBA พารามิเตอร์ที่ทำให้เป็นมาตรฐานของเสียงรบกวนที่ไม่คงที่ที่จุดออกแบบคือระดับเสียงที่เทียบเท่า LA eq, dBA และระดับเสียงสูงสุด LA สูงสุด, dBA

ระดับความดันเสียงที่อนุญาต (ระดับความดันเสียงเทียบเท่า) ถูกกำหนดให้เป็นมาตรฐานโดย SNiP II-12-77 “การป้องกันเสียงรบกวน”

ควรคำนึงว่าระดับเสียงที่อนุญาตจากแหล่งภายนอกในสถานที่นั้นได้รับการกำหนดขึ้นภายใต้ข้อกำหนดของการระบายอากาศมาตรฐานของสถานที่ (สำหรับสถานที่อยู่อาศัย หอผู้ป่วย ห้องเรียน - โดยมีช่องระบายอากาศแบบเปิด วงกบประตู หน้าต่างแคบ)

ฉนวนกันเสียงในอากาศคือการลดทอนพลังงานเสียงเมื่อถูกส่งผ่านตู้

พารามิเตอร์ที่ได้รับการควบคุมของฉนวนกันเสียงของโครงสร้างปิดล้อมของอาคารพักอาศัยและสาธารณะตลอดจนอาคารเสริมและสถานที่ของสถานประกอบการอุตสาหกรรมคือดัชนีฉนวนกันเสียงในอากาศของโครงสร้างปิดล้อม Rw, dB และดัชนีของระดับเสียงกระแทกที่ลดลงภายใต้เพดาน .

เสียงรบกวน. ดนตรี. คำพูด.

จากมุมมองของการรับรู้เสียงของอวัยวะการได้ยิน พวกเขาสามารถแบ่งส่วนใหญ่ออกเป็นสามประเภท: เสียง ดนตรี และคำพูด ปรากฏการณ์เสียงเหล่านี้เป็นพื้นที่ต่างๆ ที่มีข้อมูลเฉพาะสำหรับบุคคล

เสียงรบกวนคือการรวมกันของเสียงจำนวนมากที่ไม่เป็นระบบนั่นคือการรวมเสียงทั้งหมดเหล่านี้ให้เป็นเสียงที่ไม่ลงรอยกันเพียงเสียงเดียว เสียงรบกวนถือเป็นประเภทของเสียงที่รบกวนหรือสร้างความรำคาญให้กับบุคคล

ผู้คนสามารถทนต่อเสียงรบกวนได้ในระดับหนึ่งเท่านั้น แต่ถ้าผ่านไปหนึ่งหรือสองชั่วโมงและเสียงไม่หยุดความตึงเครียดความกังวลใจและแม้กระทั่งความเจ็บปวดก็จะปรากฏขึ้น

เสียงสามารถฆ่าคนได้ ในยุคกลาง มีการประหารชีวิตเช่นนี้เมื่อบุคคลถูกใส่ใต้กระดิ่งและพวกเขาก็เริ่มทุบตีมัน เสียงระฆังดังขึ้นก็ค่อยๆ คร่าชีวิตชายคนนั้น แต่นี่คือในยุคกลาง ปัจจุบันมีเครื่องบินความเร็วเหนือเสียงปรากฏขึ้น หากเครื่องบินดังกล่าวบินเหนือเมืองที่ระดับความสูง 1,000-1,500 เมตร หน้าต่างในบ้านจะแตก

ดนตรีเป็นปรากฏการณ์พิเศษในโลกแห่งเสียง แต่ต่างจากคำพูด ดนตรีไม่ได้ถ่ายทอดความหมายทางความหมายหรือทางภาษาที่แม่นยำ ความอิ่มตัวทางอารมณ์และความสัมพันธ์ทางดนตรีที่น่ารื่นรมย์เริ่มต้นขึ้นในวัยเด็กเมื่อเด็กยังมีการสื่อสารด้วยวาจา จังหวะและบทสวดเชื่อมโยงเขากับแม่ และการร้องเพลงและการเต้นรำเป็นองค์ประกอบของการสื่อสารในเกม บทบาทของดนตรีในชีวิตมนุษย์นั้นยิ่งใหญ่มากจนในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมายามีคุณสมบัติในการรักษา ด้วยความช่วยเหลือของดนตรีคุณสามารถทำให้จังหวะการเต้นของหัวใจเป็นปกติและรับประกันระดับกิจกรรมของระบบหัวใจและหลอดเลือดที่เหมาะสมที่สุด แต่คุณเพียงแค่ต้องจำไว้ว่าทหารเข้าสู่สนามรบอย่างไร เพลงนี้ถือเป็นคุณลักษณะที่ขาดไม่ได้ของการเดินขบวนของทหารมาแต่โบราณกาล

อินฟราซาวด์และอัลตราซาวนด์

เราจะเรียกสิ่งที่เราไม่ได้ยินเลยได้ไหม? แล้วถ้าเราไม่ได้ยินล่ะ? เสียงเหล่านี้ไม่สามารถเข้าถึงได้สำหรับทุกคนหรือสิ่งอื่นใดหรือไม่?

ตัวอย่างเช่น เสียงที่มีความถี่ต่ำกว่า 16 เฮิรตซ์เรียกว่าอินฟราซาวด์

อินฟราซาวด์คือการสั่นสะเทือนและคลื่นยืดหยุ่นที่มีความถี่ต่ำกว่าช่วงความถี่ที่มนุษย์ได้ยิน โดยทั่วไป 15-4 Hz ถือเป็นขีดจำกัดบนของช่วงอินฟราซาวด์ คำจำกัดความนี้เป็นเงื่อนไข เนื่องจากเมื่อมีความเข้มเพียงพอ การรับรู้ทางการได้ยินก็เกิดขึ้นที่ความถี่ไม่กี่เฮิรตซ์ แม้ว่าลักษณะโทนเสียงของความรู้สึกจะหายไปและมีเพียงรอบการสั่นของแต่ละรอบเท่านั้นที่จะแยกแยะได้ ขีดจำกัดความถี่ล่างของอินฟราซาวด์ไม่แน่นอน พื้นที่ศึกษาปัจจุบันขยายลงไปประมาณ 0.001 Hz ดังนั้นช่วงความถี่อินฟาเรดจึงครอบคลุมประมาณ 15 อ็อกเทฟ

คลื่นอินฟาเรดแพร่กระจายในอากาศและในน้ำรวมทั้งใน เปลือกโลก. อินฟราซาวด์ยังรวมถึงการสั่นสะเทือนความถี่ต่ำของโครงสร้างขนาดใหญ่โดยเฉพาะ ยานพาหนะ,อาคาร.

และถึงแม้ว่าหูของเราจะไม่ "จับ" การสั่นสะเทือนดังกล่าว แต่คน ๆ หนึ่งก็ยังรับรู้ได้ ในขณะเดียวกัน เราก็พบกับความรู้สึกไม่พึงประสงค์และบางครั้งก็รบกวนจิตใจด้วย

สังเกตมานานแล้วว่าสัตว์บางชนิดรู้สึกถึงอันตรายได้เร็วกว่ามนุษย์มาก พวกมันตอบสนองล่วงหน้าต่อพายุเฮอริเคนที่อยู่ห่างไกลหรือแผ่นดินไหวที่กำลังจะเกิดขึ้น ในทางกลับกัน นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่าในช่วงที่เกิดภัยพิบัติทางธรรมชาติ อินฟราซาวด์จะเกิดขึ้น - การสั่นสะเทือนของอากาศความถี่ต่ำ สิ่งนี้ทำให้เกิดสมมติฐานที่ว่าสัตว์สามารถรับรู้สัญญาณดังกล่าวได้เร็วกว่ามนุษย์ เนื่องจากประสาทรับกลิ่นที่เฉียบแหลม

น่าเสียดายที่อินฟาเรดถูกสร้างขึ้นโดยเครื่องจักรจำนวนมากและโรงงานอุตสาหกรรม ถ้ามันเกิดขึ้นในรถยนต์หรือเครื่องบิน หลังจากนั้นครู่หนึ่งนักบินหรือคนขับเริ่มวิตกกังวล พวกเขาจะเหนื่อยเร็วขึ้น และอาจเป็นสาเหตุของอุบัติเหตุได้

เครื่องอินฟราโซนิกส่งเสียงดัง และจากนั้นก็ทำงานได้ยากขึ้น และทุกคนรอบข้างก็จะมีช่วงเวลาที่ยากลำบาก จะดีกว่านี้หากการระบายอากาศในอาคารที่พักอาศัย “ส่งเสียงพึมพำ” พร้อมอินฟาเรด ดูเหมือนจะไม่ได้ยิน แต่ผู้คนกลับรู้สึกหงุดหงิดและอาจถึงขั้นป่วยได้ “การทดสอบ” พิเศษที่อุปกรณ์ใดๆ จะต้องผ่านจะช่วยให้คุณสามารถกำจัดปัญหาด้านอินฟาเรดได้ ถ้ามัน "พูดเสียง" ในเขตอินฟราซาวน์ ก็จะไม่สามารถเข้าถึงผู้คนได้

เสียงที่สูงมากเรียกว่าอะไร? เสียงแหลมที่ไม่สามารถเข้าถึงหูของเราได้เหรอ? นี่คืออัลตราซาวนด์ อัลตราซาวนด์เป็นคลื่นยืดหยุ่นที่มีความถี่ตั้งแต่ประมาณ (1.5 – 2) (104 Hz (15 – 20 kHz) ถึง 109 Hz (1 GHz) บริเวณของคลื่นความถี่ตั้งแต่ 109 ถึง 1,012 – 1,013 Hz มักเรียกว่าไฮเปอร์ซาวด์ ขึ้นอยู่กับความถี่ อัลตราซาวนด์แบ่งตามสะดวกเป็น 3 ช่วง ได้แก่ อัลตราซาวนด์ความถี่ต่ำ (1.5 (104 - 105 เฮิรตซ์) อัลตราซาวนด์ความถี่กลาง (105 - 107 เฮิรตซ์) อัลตราซาวนด์ความถี่สูง (107 - 109 เฮิรตซ์) แต่ละช่วงเหล่านี้มีลักษณะเฉพาะ โดยลักษณะเฉพาะของรุ่น การรับ การขยายพันธุ์ และการประยุกต์

โดยธรรมชาติทางกายภาพของมัน อัลตราซาวนด์เป็นคลื่นยืดหยุ่น และในกรณีนี้ ก็ไม่ต่างจากเสียง ดังนั้นขอบเขตความถี่ระหว่างเสียงและคลื่นอัลตราโซนิกจึงขึ้นอยู่กับอำเภอใจ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความถี่ที่สูงกว่าและความยาวคลื่นสั้น จึงเกิดคุณลักษณะหลายประการของการแพร่กระจายของอัลตราซาวนด์

เนื่องจากอัลตราซาวนด์มีความยาวคลื่นสั้น ธรรมชาติของอัลตราซาวนด์จึงถูกกำหนดโดยโครงสร้างโมเลกุลของตัวกลางเป็นหลัก อัลตราซาวนด์ในก๊าซและโดยเฉพาะอย่างยิ่งในอากาศ แพร่กระจายโดยมีการลดทอนสูง ตามกฎแล้วของเหลวและของแข็งเป็นตัวนำอัลตราซาวนด์ที่ดีการลดทอนในนั้นน้อยกว่ามาก

หูของมนุษย์ไม่สามารถรับสัญญาณอัลตราโซนิกได้ อย่างไรก็ตาม สัตว์หลายชนิดยอมรับมันอย่างอิสระ เหนือสิ่งอื่นใดคือสุนัขที่คุ้นเคยกับเรามาก แต่อนิจจาสุนัขไม่สามารถ "เห่า" ด้วยอัลตราซาวนด์ได้ แต่ค้างคาวและโลมามีความสามารถที่น่าทึ่งทั้งในการเปล่งและรับอัลตราซาวนด์

ไฮเปอร์ซาวด์เป็นคลื่นยืดหยุ่นที่มีความถี่ตั้งแต่ 109 ถึง 1,012 – 1,013 เฮิร์ตซ์ โดยธรรมชาติแล้ว ไฮเปอร์ซาวด์ก็ไม่ต่างจากเสียงและคลื่นอัลตราโซนิก เนื่องจากความถี่ที่สูงกว่าและความยาวคลื่นที่สั้นกว่าในสนามอัลตราซาวนด์ปฏิสัมพันธ์ของไฮเปอร์ซาวด์กับควาซิพพาร์ติเคิลในตัวกลาง - ด้วยอิเล็กตรอนการนำไฟฟ้า, โฟตอนความร้อน ฯลฯ - มีความสำคัญมากกว่ามาก Hypersound มักแสดงเป็นกระแส ของ quasiparticles - โฟนอน

ช่วงความถี่ของไฮเปอร์ซาวด์สอดคล้องกับความถี่ของการสั่นของแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงเดซิเมตร เซนติเมตร และมิลลิเมตร (ที่เรียกว่าความถี่สูงพิเศษ) ความถี่ 109 เฮิรตซ์ในอากาศที่ความดันบรรยากาศปกติและอุณหภูมิห้องควรมีลำดับความสำคัญเดียวกันกับเส้นทางอิสระของโมเลกุลในอากาศภายใต้สภาวะเดียวกัน อย่างไรก็ตาม คลื่นยืดหยุ่นสามารถแพร่กระจายในตัวกลางได้ก็ต่อเมื่อความยาวคลื่นของพวกมันมากกว่าเส้นทางอิสระของอนุภาคในก๊าซ หรือมากกว่าระยะห่างระหว่างอะตอมในของเหลวและของแข็งอย่างเห็นได้ชัด ดังนั้นคลื่นที่มีความเร็วเหนือเสียงไม่สามารถแพร่กระจายในก๊าซ (โดยเฉพาะในอากาศ) ที่ความดันบรรยากาศปกติ ในของเหลว การลดทอนของไฮเปอร์ซาวด์จะสูงมากและมีช่วงการแพร่กระจายที่สั้น ไฮเปอร์ซาวด์แพร่กระจายได้ค่อนข้างดีในของแข็ง - ผลึกเดี่ยว โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่อุณหภูมิต่ำ แต่ถึงแม้จะอยู่ในสภาพเช่นนี้ ไฮเปอร์ซาวด์ก็สามารถเดินทางได้ไกลเพียง 1 สูงสุด 15 เซนติเมตร

เสียงคือการสั่นสะเทือนทางกลที่แพร่กระจายในตัวกลางที่ยืดหยุ่น เช่น ก๊าซ ของเหลว และของแข็ง ซึ่งรับรู้โดยอวัยวะของการได้ยิน

เมื่อใช้เครื่องมือพิเศษ คุณจะเห็นการแพร่กระจายของคลื่นเสียง

คลื่นเสียงอาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์ และในทางกลับกัน ช่วยรักษาโรคได้ ขึ้นอยู่กับประเภทของเสียง

ปรากฎว่ามีเสียงที่หูของมนุษย์ไม่รับรู้

บรรณานุกรม

Peryshkin A. V. , Gutnik E. M. ฟิสิกส์ ชั้นประถมศึกษาปีที่ 9

Kasyanov V. A. ฟิสิกส์ ชั้นประถมศึกษาปีที่ 10

Leonov A. A “ฉันสำรวจโลก” Det. สารานุกรม. ฟิสิกส์

บทที่ 2 เสียงรบกวนและผลกระทบต่อมนุษย์

วัตถุประสงค์: เพื่อศึกษาผลกระทบของเสียงรบกวนต่อร่างกายมนุษย์

การแนะนำ

โลกรอบตัวเราเป็นโลกแห่งเสียงที่ยอดเยี่ยม ได้ยินเสียงคนและสัตว์ ดนตรี และเสียงลม และเสียงนกร้องอยู่รอบตัวเรา ผู้คนส่งข้อมูลผ่านคำพูดและรับรู้ผ่านการได้ยิน สำหรับสัตว์ เสียงก็มีความสำคัญไม่น้อย และในบางแง่ก็สำคัญยิ่งกว่านั้นอีก เนื่องจากการได้ยินของพวกมันมีการพัฒนาอย่างรวดเร็วยิ่งขึ้น

จากมุมมองของฟิสิกส์เสียงคือการสั่นสะเทือนทางกลที่แพร่กระจายในตัวกลางยืดหยุ่น: น้ำอากาศของแข็ง ฯลฯ ความสามารถของบุคคลในการรับรู้การสั่นสะเทือนของเสียงและฟังพวกเขาสะท้อนให้เห็นในชื่อของการศึกษาเรื่องเสียง - อะคูสติก (จากภาษากรีก akustikos - ได้ยิน, ได้ยิน) ความรู้สึกของเสียงในอวัยวะการได้ยินของเราเกิดขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของความกดอากาศเป็นระยะ คลื่นเสียงที่มีการเปลี่ยนแปลงความดันเสียงในแอมพลิจูดสูงจะถูกรับรู้โดยหูของมนุษย์ว่าเป็นเสียงดัง และด้วยแอมพลิจูดเล็กน้อยของการเปลี่ยนแปลงความดันเสียง - เป็นเสียงที่เงียบ ระดับเสียงขึ้นอยู่กับแอมพลิจูดของการสั่นสะเทือน ระดับเสียงยังขึ้นอยู่กับระยะเวลาและลักษณะเฉพาะของผู้ฟังด้วย

การสั่นของเสียงความถี่สูงเรียกว่าเสียงระดับเสียงสูง การสั่นของเสียงความถี่ต่ำเรียกว่าเสียงระดับเสียงต่ำ

อวัยวะการได้ยินของมนุษย์สามารถรับรู้เสียงที่มีความถี่ตั้งแต่ประมาณ 20 เฮิรตซ์ ถึง 20,000 เฮิรตซ์ คลื่นตามยาวในตัวกลางที่มีความถี่การเปลี่ยนแปลงความดันน้อยกว่า 20 เฮิรตซ์เรียกว่าอินฟราซาวนด์และมีความถี่มากกว่า 20,000 เฮิรตซ์ - อัลตราซาวนด์ หูของมนุษย์ไม่รับรู้อินฟราซาวนด์และอัลตราซาวนด์นั่นคือไม่ได้ยิน ควรสังเกตว่าขอบเขตที่ระบุของช่วงเสียงนั้นขึ้นอยู่กับอำเภอใจเนื่องจากขึ้นอยู่กับอายุของคนและลักษณะเฉพาะของเครื่องเสียง โดยทั่วไปแล้ว เมื่ออายุมากขึ้น ขีดจำกัดบนของเสียงที่รับรู้จะลดลงอย่างมาก ผู้สูงอายุบางคนสามารถได้ยินเสียงที่มีความถี่ไม่เกิน 6,000 เฮิรตซ์ ในทางกลับกัน เด็กสามารถรับรู้เสียงที่มีความถี่สูงกว่า 20,000 เฮิรตซ์เล็กน้อย

สัตว์บางชนิดจะได้ยินเสียงการสั่นสะเทือนที่มีความถี่มากกว่า 20,000 เฮิรตซ์ หรือน้อยกว่า 20 เฮิรตซ์

หัวข้อของการศึกษาเกี่ยวกับเสียงทางสรีรวิทยาคืออวัยวะของการได้ยิน โครงสร้าง และการกระทำของมัน อะคูสติกทางสถาปัตยกรรมจะศึกษาการแพร่กระจายของเสียงในห้อง อิทธิพลของขนาดและรูปร่างที่มีต่อเสียง และคุณสมบัติของวัสดุที่ใช้ปิดผนังและเพดาน นี่หมายถึงการรับรู้ทางเสียงของเสียง

นอกจากนี้ยังมีอะคูสติกดนตรีซึ่งศึกษาเครื่องดนตรีและเงื่อนไขเพื่อให้เสียงดีที่สุด อะคูสติกเชิงกายภาพเกี่ยวข้องกับการศึกษาการสั่นสะเทือนของเสียง และเมื่อไม่นานมานี้ได้นำเอาการสั่นสะเทือนที่อยู่นอกเหนือขีดจำกัดของการได้ยิน (อัลตราอะคูสติก) โดยใช้วิธีการต่างๆ มากมายในการแปลงการสั่นสะเทือนทางกลให้เป็นการสั่นสะเทือนทางไฟฟ้า และในทางกลับกัน (อะคูสติกไฟฟ้า)

การอ้างอิงทางประวัติศาสตร์

เสียงเริ่มมีการศึกษาในสมัยโบราณเพราะมนุษย์มีความสนใจในทุกสิ่งใหม่ การสังเกตด้วยเสียงครั้งแรกเกิดขึ้นในศตวรรษที่ 6 ก่อนคริสต์ศักราช พีทาโกรัสสร้างความเชื่อมโยงระหว่างระดับเสียงสูงต่ำกับสายยาวหรือท่อที่สร้างเสียง

ในศตวรรษที่ 4 ก่อนคริสต์ศักราช อริสโตเติลเป็นคนแรกที่เข้าใจอย่างถูกต้องว่าเสียงเดินทางผ่านอากาศได้อย่างไร เขากล่าวว่าร่างกายที่มีเสียงทำให้เกิดการบีบอัดและการทำให้อากาศบริสุทธิ์เขาอธิบายเสียงสะท้อนด้วยการสะท้อนของเสียงจากสิ่งกีดขวาง

ในศตวรรษที่ 15 เลโอนาร์โด ดา วินชีได้กำหนดหลักการความเป็นอิสระของคลื่นเสียงจากแหล่งต่างๆ

ในปี ค.ศ. 1660 การทดลองของโรเบิร์ต บอยล์ได้พิสูจน์ว่าอากาศเป็นตัวนำเสียง (เสียงไม่ได้เดินทางในสุญญากาศ)

ในปี ค.ศ. 1700-1707 บันทึกความทรงจำเกี่ยวกับอะคูสติกของ Joseph Saveur ได้รับการตีพิมพ์โดย Paris Academy of Sciences ในบันทึกความทรงจำนี้ ซาเวอร์สำรวจปรากฏการณ์ที่นักออกแบบออร์แกนรู้จักดี: ถ้าออร์แกนสองท่อส่งเสียงสองเสียงพร้อมกัน แต่ต่างกันเพียงเล็กน้อยในระดับเสียง ก็จะได้ยินเสียงขยายเป็นระยะๆ คล้ายกับการม้วนกลอง . ซาเวอร์อธิบายปรากฏการณ์นี้ด้วยความบังเอิญของการสั่นสะเทือนของเสียงทั้งสองเป็นระยะ ตัวอย่างเช่น ถ้าหนึ่งในสองเสียงสอดคล้องกับการสั่นสะเทือน 32 ครั้งต่อวินาที และอีกเสียงสอดคล้องกับการสั่นสะเทือน 40 ครั้ง การสิ้นสุดของการสั่นครั้งที่สี่ของเสียงแรกเกิดขึ้นพร้อมกับการสิ้นสุดของการสั่นครั้งที่ห้าของเสียงที่สอง ดังนั้น เสียงถูกขยาย จากไปป์ออร์แกน Saveur ก้าวไปสู่การศึกษาทดลองการสั่นสะเทือนของสาย โดยสังเกตโหนดและแอนติโนดของการสั่นสะเทือน (เขาแนะนำชื่อเหล่านี้ซึ่งยังคงมีอยู่ในวิทยาศาสตร์) และยังสังเกตเห็นด้วยว่าเมื่อสายตื่นเต้นพร้อมกับ โน้ตหลัก โน้ตอื่นๆ มีความยาวคลื่นเป็น 1/2, 1/3, 1/4, จากอันหลัก เขาเรียกบันทึกเหล่านี้ว่าเป็นโทนเสียงฮาร์โมนิกสูงสุดและชื่อนี้ถูกกำหนดให้คงอยู่ในวิทยาศาสตร์ ในที่สุด Saveur เป็นคนแรกที่พยายามกำหนดขีด จำกัด ของการรับรู้การสั่นสะเทือนเป็นเสียง: สำหรับเสียงต่ำเขาระบุขีด จำกัด ของการสั่นสะเทือน 25 ครั้งต่อวินาทีและสำหรับเสียงสูง - 12,800 จากนั้นนิวตันตามผลงานทดลองของ Saveur เหล่านี้ ให้การคำนวณความยาวคลื่นของเสียงครั้งแรก และได้ข้อสรุปซึ่งปัจจุบันเป็นที่รู้จักกันดีในวิชาฟิสิกส์ว่าสำหรับท่อเปิดใดๆ ความยาวคลื่นของเสียงที่ปล่อยออกมาจะเท่ากับสองเท่าของความยาวของท่อ

แหล่งกำเนิดเสียงและธรรมชาติของมัน

สิ่งที่เสียงทั้งหมดมีเหมือนกันคือร่างกายที่สร้างมันขึ้นมา กล่าวคือ แหล่งกำเนิดเสียงสั่นสะเทือน ทุกคนคุ้นเคยกับเสียงที่เกิดจากการเคลื่อนไหวของหนังที่ทอดยาวเหนือกลอง คลื่นทะเล และกิ่งก้านที่ไหวตามแรงลม พวกเขาทั้งหมดแตกต่างกัน “การระบายสี” ของแต่ละเสียงนั้นขึ้นอยู่กับการเคลื่อนไหวที่เกิดขึ้นอย่างเคร่งครัด ดังนั้นหากการเคลื่อนที่แบบสั่นเร็วมาก เสียงก็จะมีการสั่นสะเทือนความถี่สูงด้วย การเคลื่อนที่แบบสั่นเร็วน้อยกว่าจะทำให้เกิดเสียงความถี่ต่ำ การทดลองต่างๆ ระบุว่าแหล่งกำเนิดเสียงใดๆ จำเป็นต้องสั่นสะเทือน (แม้ว่าโดยส่วนใหญ่แล้วการสั่นสะเทือนเหล่านี้จะมองไม่เห็นด้วยตาก็ตาม) เช่น เสียงคนและสัตว์หลายชนิดเกิดขึ้นจากการสั่นสะเทือนของเส้นเสียง เสียงเครื่องดนตรีประเภทลม เสียงไซเรน เสียงนกหวีดของลม และเสียงฟ้าร้อง เป็นต้น โดยการสั่นของมวลอากาศ

แต่ไม่ใช่ทุกตัวที่สั่นจะเป็นแหล่งกำเนิดของเสียง ตัวอย่างเช่น ตุ้มน้ำหนักที่แกว่งไปมาบนเกลียวหรือสปริงจะไม่ส่งเสียง

ความถี่ที่การสั่นซ้ำวัดเป็นเฮิรตซ์ (หรือรอบต่อวินาที) 1Hz คือความถี่ของการสั่นเป็นคาบดังกล่าว โดยมีคาบคือ 1 วินาที โปรดทราบว่าความถี่เป็นคุณสมบัติที่ช่วยให้เราสามารถแยกแยะเสียงหนึ่งจากอีกเสียงหนึ่งได้

การวิจัยแสดงให้เห็นว่าหูของมนุษย์สามารถรับรู้ถึงการสั่นสะเทือนทางกลของร่างกายที่เกิดขึ้นที่ความถี่ตั้งแต่ 20 เฮิรตซ์ถึง 20,000 เฮิรตซ์ ด้วยความถี่ที่เร็วมาก มากกว่า 20,000 เฮิรตซ์ หรือช้ามาก น้อยกว่า 20 เฮิรตซ์ เสียงสั่นสะเทือนที่เราไม่ได้ยิน นั่นคือเหตุผลที่เราต้องการเครื่องมือพิเศษในการบันทึกเสียงที่อยู่นอกช่วงความถี่ที่หูของมนุษย์รับรู้

ถ้าความเร็วของการสั่นเป็นตัวกำหนดความถี่ของเสียง ขนาด (ขนาดของห้อง) จะเป็นตัวกำหนดระดับเสียง หากหมุนวงล้อด้วยความเร็วสูง เสียงความถี่สูงจะปรากฏขึ้น การหมุนช้าลง จะทำให้เสียงมีความถี่ต่ำลง ยิ่งไปกว่านั้น ยิ่งฟันของล้อมีขนาดเล็กลง (ตามที่แสดงโดยเส้นประ) เสียงก็จะยิ่งอ่อนลง และยิ่งฟันมีขนาดใหญ่ขึ้น นั่นก็คือ ยิ่งพวกมันบังคับจานให้เบี่ยง เสียงดังก็จะยิ่งดังมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นเราสามารถสังเกตลักษณะอื่นของเสียงได้ - ระดับเสียง (ความเข้ม)

เป็นไปไม่ได้ที่จะไม่พูดถึงคุณสมบัติของเสียงและคุณภาพ คุณภาพมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับโครงสร้าง ซึ่งอาจซับซ้อนตั้งแต่ซับซ้อนเกินไปไปจนถึงเรียบง่ายอย่างยิ่ง โทนเสียงของส้อมเสียงที่รองรับโดยตัวสะท้อนเสียงนั้นมีโครงสร้างที่เรียบง่ายมาก เนื่องจากมีความถี่เพียงความถี่เดียว ค่าของความถี่นั้นขึ้นอยู่กับการออกแบบของส้อมเสียงเพียงอย่างเดียว ในกรณีนี้เสียงของส้อมเสียงอาจมีทั้งแรงและเบา

เป็นไปได้ที่จะสร้างเสียงที่ซับซ้อน ตัวอย่างเช่น ความถี่หลายความถี่ประกอบด้วยเสียงของคอร์ดออร์แกน แม้แต่เสียงของสายแมนโดลินก็ค่อนข้างซับซ้อน นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าสายที่ยืดออกไม่เพียงสั่นสะเทือนกับสายหลักเท่านั้น (เช่นส้อมเสียง) แต่ยังรวมถึงความถี่อื่นด้วย พวกเขาสร้างโทนเสียงเพิ่มเติม (ฮาร์โมนิค) ซึ่งมีความถี่เป็นจำนวนเต็มซึ่งสูงกว่าความถี่ของโทนพื้นฐาน

แนวคิดเรื่องความถี่ไม่เหมาะสมที่จะนำไปใช้กับเสียงรบกวน แม้ว่าเราจะพูดถึงความถี่บางส่วนได้ เนื่องจากเป็นสิ่งที่แยกแยะเสียงหนึ่งจากอีกเสียงหนึ่ง สเปกตรัมสัญญาณรบกวนไม่สามารถแสดงด้วยเส้นเดียวหรือหลายเส้นได้อีกต่อไป เช่น ในกรณีของสัญญาณเอกรงค์เดียวหรือคลื่นคาบที่มีฮาร์โมนิกจำนวนมาก มีลักษณะเป็นแถบทั้งแถบ

โครงสร้างความถี่ของเสียงบางเสียง โดยเฉพาะเสียงดนตรี จะทำให้เสียงหวือหวาทั้งหมดมีความฮาร์โมนิคสัมพันธ์กับโทนเสียงพื้นฐาน ในกรณีเช่นนี้ กล่าวกันว่าเสียงมีระดับเสียง (พิจารณาจากความถี่ของโทนเสียงพื้นฐาน) เสียงส่วนใหญ่ไม่ได้ไพเราะมากนัก ไม่มีความสัมพันธ์จำนวนเต็มระหว่างความถี่ที่เป็นลักษณะเฉพาะของเสียงดนตรี เสียงเหล่านี้มีโครงสร้างคล้ายกับเสียงรบกวน ดังนั้นเพื่อสรุปสิ่งที่กล่าวมา เราสามารถพูดได้ว่าเสียงนั้นมีลักษณะเฉพาะคือระดับเสียง คุณภาพ และความสูง

จะเกิดอะไรขึ้นกับเสียงหลังจากที่มันเกิดขึ้น? มันเข้าถึงหูของเราได้อย่างไร? มีการกระจายอย่างไร?

เรารับรู้เสียงด้วยหู ระหว่างตัวส่งเสียง (แหล่งกำเนิดเสียง) และหู (เครื่องรับเสียง) มีสารที่ส่งการสั่นสะเทือนของเสียงจากแหล่งกำเนิดเสียงไปยังเครื่องรับ ส่วนใหญ่แล้วสารนี้คืออากาศ เสียงไม่สามารถเดินทางในอวกาศที่ไม่มีอากาศได้ เช่นเดียวกับคลื่นที่ไม่สามารถดำรงอยู่ได้หากไม่มีน้ำ การทดลองยืนยันข้อสรุปนี้ ลองพิจารณาหนึ่งในนั้น วางกระดิ่งไว้ใต้กระดิ่งของปั๊มลมแล้วเปิดเครื่อง จากนั้นพวกเขาก็เริ่มสูบลมออก เมื่ออากาศเบาบางลง เสียงจะเบาลงเรื่อยๆ และสุดท้ายก็หายไปเกือบหมด เมื่อฉันเริ่มปล่อยลมใต้กระดิ่งอีกครั้ง เสียงระฆังก็ดังขึ้นอีกครั้ง

แน่นอนว่าเสียงเดินทางไม่เพียงแต่ในอากาศเท่านั้น แต่ยังเดินทางในวัตถุอื่นๆ ด้วย สิ่งนี้สามารถตรวจสอบได้ด้วยการทดลอง แม้แต่เสียงแผ่วเบาราวกับเสียงนาฬิกาพกที่วางอยู่ปลายโต๊ะข้างหนึ่งก็ยังได้ยินชัดเจนเมื่อเอาหูแนบปลายโต๊ะอีกข้างหนึ่ง

เป็นที่ทราบกันดีว่าเสียงถูกส่งไปเป็นระยะทางไกลเหนือพื้นดิน และโดยเฉพาะอย่างยิ่งบนรางรถไฟ เมื่อแนบหูกับรางหรือพื้น คุณจะได้ยินเสียงรถไฟที่ทอดยาวหรือเสียงม้าควบม้า

ถ้าเราชนหินกับก้อนหินขณะอยู่ใต้น้ำ เราจะได้ยินเสียงการกระแทกอย่างชัดเจน ดังนั้นเสียงจึงเดินทางในน้ำด้วย ปลาได้ยินเสียงฝีเท้าและเสียงของคนบนฝั่ง ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีของชาวประมง

การทดลองแสดงให้เห็นว่าของแข็งต่างๆ นำเสียงในลักษณะที่ต่างกัน ตัวยางยืดเป็นตัวนำเสียงที่ดี โลหะ ไม้ ก๊าซ และของเหลวส่วนใหญ่เป็น ร่างกายยืดหยุ่นและทำให้เสียงดี

ตัวที่อ่อนนุ่มและมีรูพรุนเป็นสื่อนำเสียงที่ไม่ดี ตัวอย่างเช่น เมื่อมีนาฬิกาอยู่ในกระเป๋าของคุณ นาฬิกาก็จะถูกล้อมรอบ ผ้านุ่มและเราไม่ได้ยินเสียงพวกเขาติ๊ก

อย่างไรก็ตามการแพร่กระจายของเสียงในของแข็งนั้นสัมพันธ์กับความจริงที่ว่าการทดลองกับระฆังที่วางอยู่ใต้ประทุนนั้นดูไม่น่าเชื่อถือมาเป็นเวลานาน ความจริงก็คือผู้ทดลองแยกระฆังได้ไม่ดีพอ และได้ยินเสียงแม้ในขณะที่ไม่มีอากาศอยู่ใต้ฝากระโปรง เนื่องจากการสั่นสะเทือนถูกส่งผ่านการเชื่อมต่อต่างๆ ของการติดตั้ง

ในปี 1650 Athanasius Kirch'er และ Otto Hücke จากการทดลองกับระฆัง สรุปว่าไม่จำเป็นต้องใช้อากาศในการแพร่กระจายเสียง และเพียงสิบปีต่อมา Robert Boyle ก็พิสูจน์สิ่งที่ตรงกันข้ามได้อย่างน่าเชื่อ ตัวอย่างเช่น เสียงในอากาศถูกส่งผ่านคลื่นตามยาว กล่าวคือ การสลับการควบแน่นและการแปรสภาพของอากาศที่มาจากแหล่งกำเนิดเสียง แต่เนื่องจากพื้นที่รอบตัวเราไม่เหมือนกับพื้นผิวน้ำสองมิติที่เป็นสามมิติ ดังนั้นคลื่นเสียงจึงไม่แพร่กระจายเป็นสอง แต่ในสามทิศทาง - ในรูปแบบของทรงกลมที่แยกออกจากกัน

คลื่นเสียงก็เหมือนกับคลื่นกลอื่นๆ ที่ไม่แพร่กระจายผ่านอวกาศในทันที แต่ด้วยความเร็วที่แน่นอน การสังเกตที่ง่ายที่สุดช่วยให้เราตรวจสอบสิ่งนี้ได้ ตัวอย่างเช่น ในระหว่างพายุฝนฟ้าคะนอง เราจะเห็นฟ้าแลบเป็นครั้งแรก และในเวลาต่อมาก็ได้ยินเสียงฟ้าร้อง แม้ว่าการสั่นสะเทือนของอากาศที่เรารับรู้ว่าเป็นเสียง จะเกิดขึ้นพร้อมกันพร้อมกับฟ้าแลบก็ตาม ความจริงก็คือความเร็วแสงสูงมาก (300,000 กม./วินาที) ดังนั้นเราจึงสรุปได้ว่าเราเห็นแสงแฟลชในขณะที่มันเกิดขึ้น และเสียงฟ้าร้องที่เกิดขึ้นพร้อมกันกับฟ้าแลบนั้นต้องใช้เวลาพอสมควรพอสมควรในการเดินทางจากจุดกำเนิดไปยังผู้สังเกตการณ์ที่ยืนอยู่บนพื้น ตัวอย่างเช่น ถ้าเราได้ยินเสียงฟ้าร้องมากกว่า 5 วินาทีหลังจากที่เราเห็นฟ้าผ่า เราก็สามารถสรุปได้ว่าพายุฝนฟ้าคะนองอยู่ห่างจากเราอย่างน้อย 1.5 กม. ความเร็วของเสียงขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของตัวกลางที่เสียงเดินทาง นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาวิธีการต่างๆ ในการกำหนดความเร็วของเสียงในทุกสภาพแวดล้อม

ความเร็วของเสียงและความถี่ของเสียงจะกำหนดความยาวคลื่น เมื่อสังเกตคลื่นในสระน้ำ เราสังเกตเห็นว่าวงกลมที่แผ่รังสีบางครั้งมีขนาดเล็กลงและบางครั้งก็ใหญ่ขึ้น กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ ระยะห่างระหว่างยอดคลื่นหรือร่องคลื่นอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับขนาดของวัตถุที่สร้างขึ้น ด้วยการจับมือของเราให้ต่ำพอเหนือผิวน้ำ เราจะรู้สึกได้ถึงทุกสาดที่ผ่านเราไป ยิ่งระยะห่างระหว่างคลื่นต่อเนื่องกันมากขึ้น ยอดคลื่นก็จะสัมผัสนิ้วของเราน้อยลงเท่านั้น การทดลองง่ายๆ นี้ช่วยให้เราสรุปได้ว่าในกรณีของคลื่นบนผิวน้ำ สำหรับความเร็วของการแพร่กระจายคลื่นที่กำหนด ความถี่ที่สูงกว่าจะสัมพันธ์กับระยะห่างระหว่างยอดคลื่นที่น้อยลง กล่าวคือ คลื่นที่สั้นกว่า และในทางกลับกัน ความถี่ที่ต่ำกว่าสอดคล้องกับคลื่นที่ยาวกว่า

เช่นเดียวกับคลื่นเสียง ความจริงที่ว่าคลื่นเสียงผ่านจุดใดจุดหนึ่งในอวกาศสามารถตัดสินได้จากการเปลี่ยนแปลงของความดัน ณ จุดนี้ การเปลี่ยนแปลงนี้จะทำให้เกิดการสั่นสะเทือนของเมมเบรนแหล่งกำเนิดเสียงซ้ำโดยสมบูรณ์ บุคคลได้ยินเสียงเพราะคลื่นเสียงออกแรงกดที่แก้วหูต่างกันออกไป ทันทีที่ยอดคลื่นเสียง (หรือบริเวณความกดอากาศสูง) มาถึงหูของเรา เรารู้สึกถึงความกดดัน หากเป็นพื้นที่ ความดันโลหิตสูงเนื่องจากคลื่นเสียงติดตามกันเร็วพอ แก้วหูของเราจึงสั่นสะเทือนอย่างรวดเร็ว หากยอดของคลื่นเสียงล้าหลังกันอย่างมาก แก้วหูจะสั่นสะเทือนช้าลงมาก

ความเร็วของเสียงในอากาศเป็นค่าคงที่อย่างน่าประหลาดใจ เราได้เห็นแล้วว่าความถี่ของเสียงมีความสัมพันธ์โดยตรงกับระยะห่างระหว่างยอดของคลื่นเสียง กล่าวคือ มีความสัมพันธ์บางอย่างระหว่างความถี่ของเสียงและความยาวคลื่น เราสามารถแสดงความสัมพันธ์นี้ได้ดังนี้ ความยาวคลื่นเท่ากับความเร็วหารด้วยความถี่ อีกวิธีหนึ่งคือความยาวคลื่นจะแปรผกผันกับความถี่ โดยมีค่าสัมประสิทธิ์ของสัดส่วนเท่ากับความเร็วของเสียง

เสียงจะได้ยินได้อย่างไร? เมื่อคลื่นเสียงเข้าสู่ช่องหู มันจะสั่นสะเทือนแก้วหู หูชั้นกลาง และหูชั้นใน คลื่นอากาศเข้าสู่ของเหลวที่บรรจุอยู่ในโคเคลียส่งผลต่อเซลล์ขนภายในอวัยวะของคอร์ติ เส้นประสาทการได้ยินส่งแรงกระตุ้นเหล่านี้ไปยังสมอง ซึ่งจะถูกแปลงเป็นเสียง

การวัดเสียงรบกวน

เสียงรบกวนเป็นเสียงที่ไม่พึงประสงค์หรือไม่พึงประสงค์ หรือชุดของเสียงที่รบกวนการรับรู้สัญญาณที่เป็นประโยชน์ ทำลายความเงียบ ส่งผลที่เป็นอันตรายหรือระคายเคืองต่อร่างกายมนุษย์ ทำให้ประสิทธิภาพลดลง

ในพื้นที่ที่มีเสียงดัง ผู้คนจำนวนมากจะมีอาการของการเจ็บป่วยจากเสียงดัง: ความตื่นเต้นทางประสาทเพิ่มขึ้น ความเหนื่อยล้า ความดันโลหิตสูง

ระดับเสียงวัดเป็นหน่วย

แสดงระดับความกดดันของเสียง เดซิเบล ความกดดันนี้ไม่สามารถรับรู้ได้อย่างไม่มีที่สิ้นสุด ระดับเสียง 20-30 เดซิเบลนั้นไม่เป็นอันตรายต่อมนุษย์เลย - นี่เป็นเสียงพื้นหลังตามธรรมชาติ สำหรับเสียงดัง ขีดจำกัดที่อนุญาตคือประมาณ 80 เดซิเบล เสียง 130 เดซิเบลทำให้เกิดความเจ็บปวดในบุคคลแล้วและ 150 ก็ทนไม่ไหวสำหรับเขา

เสียงรบกวนคือการสั่นสะเทือนของเสียงแบบสุ่มที่มีลักษณะทางกายภาพที่แตกต่างกัน โดยมีลักษณะเฉพาะคือการเปลี่ยนแปลงของแอมพลิจูดและความถี่แบบสุ่ม

เมื่อคลื่นเสียงซึ่งประกอบด้วยการควบแน่นและการแปรสภาพของอากาศแพร่กระจาย แรงกดดันต่อแก้วหูจะเปลี่ยนไป หน่วยของความดันคือ 1 N/m2 และหน่วยของกำลังเสียงคือ 1 W/m2

เกณฑ์การได้ยินคือระดับเสียงขั้นต่ำที่บุคคลรับรู้ มันแตกต่างกันไปในแต่ละคน ดังนั้น ตามอัตภาพ เกณฑ์การได้ยินถือเป็นความดันเสียงเท่ากับ 2x10"5 N/m2 ที่ 1000 Hz ซึ่งสอดคล้องกับกำลัง 10"12 W/m2 ด้วยค่าเหล่านี้จึงมีการเปรียบเทียบเสียงที่วัดได้

ตัวอย่างเช่น พลังเสียงของเครื่องยนต์ระหว่างการบินขึ้นของเครื่องบินเจ็ตคือ 10 W/m2 กล่าวคือ เกินเกณฑ์ 1,013 เท่า ไม่สะดวกในการใช้งานกับจำนวนมากเช่นนี้ เกี่ยวกับเสียงที่มีความดังต่างกัน พวกเขาบอกว่าเสียงหนึ่งดังกว่าเสียงอื่นไม่ใช่หลายครั้ง แต่ดังหลายหน่วย หน่วยความดังเรียกว่าเบล - ตามผู้ประดิษฐ์โทรศัพท์ A. Bel (1847-1922) ความดังมีหน่วยเป็นเดซิเบล: 1 dB = 0.1 B (เบล) การแสดงภาพว่าความเข้มของเสียง ความดันเสียง และระดับเสียงมีความสัมพันธ์กันอย่างไร

การรับรู้เสียงไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับลักษณะเชิงปริมาณ (ความดันและกำลัง) เท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับคุณภาพด้วย - ความถี่ด้วย

เสียงก็มีความแรงเหมือนกัน ความถี่ที่แตกต่างกันแตกต่างกันในปริมาณ

บางคนไม่ได้ยินเสียงความถี่สูง ดังนั้นในผู้สูงอายุ ขีดจำกัดสูงสุดของการรับรู้เสียงจึงลดลงเหลือ 6,000 เฮิรตซ์ ตัวอย่างเช่น พวกเขาไม่ได้ยินเสียงยุงกัดหรือเสียงจิ้งหรีดซึ่งก่อให้เกิดเสียงที่มีความถี่ประมาณ 20,000 เฮิรตซ์

นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษผู้โด่งดัง D. Tyndall บรรยายถึงการเดินครั้งหนึ่งของเขากับเพื่อนดังนี้: “ ทุ่งหญ้าทั้งสองด้านของถนนเต็มไปด้วยแมลงซึ่งหูของฉันเต็มไปด้วยอากาศด้วยเสียงหึ่งอันแหลมคมของพวกมัน แต่เพื่อนของฉันไม่ได้ยิน สิ่งใดสิ่งหนึ่ง - เสียงเพลงของแมลงบินเกินขอบเขตการได้ยินของเขา” !

ระดับเสียงรบกวน

ความดัง - ระดับพลังงานในเสียง - วัดเป็นเดซิเบล เสียงกระซิบมีค่าประมาณ 15 เดซิเบล เสียงกรอบแกรบในห้องเรียนของนักเรียนจะดังประมาณ 50 เดซิเบล และเสียงรบกวนจากถนนในระหว่างการจราจรหนาแน่นจะอยู่ที่ประมาณ 90 เดซิเบล เสียงที่สูงกว่า 100 เดซิเบลไม่สามารถทนกับหูของมนุษย์ได้ เสียงรบกวนประมาณ 140 dB (เช่น เสียงเครื่องบินเจ็ทบินขึ้น) อาจทำให้เจ็บปวดต่อหูและทำให้แก้วหูเสียหายได้

สำหรับคนส่วนใหญ่ ความสามารถในการได้ยินจะลดลงตามอายุ สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่ากระดูกหูสูญเสียการเคลื่อนไหวตั้งแต่แรก ดังนั้นการสั่นสะเทือนจึงไม่ถูกส่งไปยัง ได้ยินกับหู. นอกจากนี้ การติดเชื้อที่หูยังสร้างความเสียหายให้กับแก้วหูและส่งผลเสียต่อการทำงานของกระดูกแก้วหูอีกด้วย หากคุณประสบปัญหาการได้ยินควรปรึกษาแพทย์ทันที อาการหูหนวกบางประเภทมีสาเหตุมาจากความเสียหายต่อหูชั้นในหรือ ประสาทหู. การสูญเสียการได้ยินอาจเกิดจากการได้รับเสียงรบกวนอย่างต่อเนื่อง (เช่น ในโรงงาน) หรือเสียงดังมากอย่างกะทันหัน คุณควรใช้ความระมัดระวังเป็นอย่างยิ่งเมื่อใช้เครื่องเล่นสเตอริโอส่วนตัว เนื่องจากระดับเสียงที่มากเกินไปอาจทำให้หูหนวกได้

เสียงรบกวนที่อนุญาตในสถานที่

ในส่วนของระดับเสียง เป็นที่น่าสังเกตว่าแนวคิดดังกล่าวไม่ได้เกิดขึ้นชั่วคราวและไม่ได้รับการควบคุมจากมุมมองของกฎหมาย ดังนั้นในยูเครนมาตรฐานด้านสุขอนามัยสำหรับเสียงรบกวนที่อนุญาตในอาคารพักอาศัยและอาคารสาธารณะและในเขตที่อยู่อาศัยซึ่งนำมาใช้ในสมัยสหภาพโซเวียตยังคงมีผลบังคับใช้ ตามเอกสารนี้ ในสถานที่อยู่อาศัย ระดับเสียงจะต้องไม่เกิน 40 เดซิเบลในระหว่างวัน และ 30 เดซิเบลในเวลากลางคืน (ตั้งแต่ 22:00 น. ถึง 8:00 น.)

มักจะมีเสียงดังตามมา ข้อมูลสำคัญ. นักแข่งรถหรือรถจักรยานยนต์จะต้องตั้งใจฟังเสียงของเครื่องยนต์ แชสซี และส่วนอื่นๆ ของยานพาหนะที่กำลังเคลื่อนที่ เนื่องจากเสียงรบกวนจากภายนอกอาจเป็นลางสังหรณ์ของอุบัติเหตุได้ เสียงรบกวนมีบทบาทสำคัญในด้านเสียง เลนส์ เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ และการแพทย์

เสียงรบกวนคืออะไร? เป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นการสั่นสะเทือนที่ซับซ้อนแบบสุ่มของลักษณะทางกายภาพต่างๆ

ปัญหาเสียงรบกวนมีมานานแล้ว ในสมัยโบราณเสียงล้อบนถนนที่ปูด้วยหินทำให้หลายคนนอนไม่หลับ

หรือบางทีปัญหาอาจเกิดขึ้นเร็วกว่านี้เมื่อเพื่อนบ้านในถ้ำเริ่มทะเลาะกันเพราะหนึ่งในนั้นเคาะดังเกินไปขณะทำมีดหินหรือขวาน?

มลภาวะทางเสียงในสิ่งแวดล้อมมีเพิ่มมากขึ้นตลอดเวลา หากในปี 1948 เมื่อสำรวจผู้อยู่อาศัยในเมืองใหญ่ 23% ของผู้ตอบแบบสอบถามตอบคำถามที่ยืนยันว่าเสียงรบกวนในอพาร์ตเมนต์ของพวกเขารบกวนพวกเขาหรือไม่จากนั้นในปี 1961 ตัวเลขดังกล่าวก็อยู่ที่ 50% แล้ว ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา ระดับเสียงในเมืองต่างๆ เพิ่มขึ้น 10-15 เท่า

เสียงรบกวนเป็นเสียงประเภทหนึ่ง แม้ว่ามักเรียกกันว่า “เสียงที่ไม่พึงประสงค์” ในขณะเดียวกัน ตามที่ผู้เชี่ยวชาญระบุ เสียงของรถรางอยู่ที่ประมาณ 85-88 เดซิเบล รถราง - 71 เดซิเบล รถบัสที่มีกำลังเครื่องยนต์มากกว่า 220 แรงม้า กับ. - 92 เดซิเบล น้อยกว่า 220 ลิตร กับ. - 80-85 เดซิเบล

นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐโอไฮโอสรุปว่าคนที่สัมผัสกับเสียงดังเป็นประจำมีแนวโน้มที่จะพัฒนาอะคูสติกนิวโรมามากกว่าคนอื่นๆ ถึง 1.5 เท่า

Acoustic neuroma เป็นเนื้องอกที่ไม่ร้ายแรงที่ทำให้สูญเสียการได้ยิน นักวิทยาศาสตร์ตรวจผู้ป่วย 146 รายที่เป็นอะคูสติกนิวโรมา และ 564 ราย คนที่มีสุขภาพดี. ล้วนถูกถามว่าเจอเสียงดังอย่างน้อย 80 เดซิเบล (เสียงจราจร) บ่อยแค่ไหน? แบบสอบถามคำนึงถึงเสียงของเครื่องใช้ไฟฟ้า เครื่องยนต์ เพลง เสียงกรีดร้องของเด็ก ๆ เสียงรบกวนในการแข่งขันกีฬา ในบาร์และร้านอาหาร ผู้เข้าร่วมการศึกษายังถูกถามด้วยว่าพวกเขาใช้อุปกรณ์ป้องกันการได้ยินหรือไม่ ผู้ที่ฟังเพลงเสียงดังเป็นประจำมีความเสี่ยงเพิ่มขึ้น 2.5 เท่าในการเกิดอะคูสติกนิวโรมา

สำหรับผู้ที่สัมผัสกับเสียงรบกวนทางเทคนิค – 1.8 เท่า สำหรับผู้ที่ฟังเด็กๆ กรีดร้องเป็นประจำ ความดังในสนามกีฬา ร้านอาหาร หรือบาร์จะสูงกว่าถึง 1.4 เท่า เมื่อสวมอุปกรณ์ป้องกันการได้ยิน ความเสี่ยงในการเกิดอะคูสติกนิวโรมานั้นไม่มากไปกว่าคนที่ไม่ได้สัมผัสกับเสียงรบกวนเลย

ผลกระทบของเสียงรบกวนต่อมนุษย์

ผลกระทบของเสียงรบกวนต่อมนุษย์แตกต่างกันไป:

ก. เป็นอันตราย

เสียงรบกวนนำไปสู่การพัฒนาของเนื้องอกที่ไม่ร้ายแรง

เสียงรบกวนในระยะยาวส่งผลเสียต่ออวัยวะในการได้ยิน การยืดแก้วหู ซึ่งจะช่วยลดความไวต่อเสียง ทำให้เกิดการหยุดชะงักของหัวใจและตับ และทำให้เซลล์ประสาททำงานมากเกินไป เสียงและเสียงที่มีกำลังสูงส่งผลต่อเครื่องช่วยฟัง ศูนย์ประสาท และอาจทำให้เกิดอาการปวดและช็อกได้ นี่คือวิธีการทำงานของมลพิษทางเสียง

เสียงเทียมที่มนุษย์สร้างขึ้น ส่งผลเสียต่อระบบประสาทของมนุษย์ เสียงเมืองที่อันตรายที่สุดอย่างหนึ่งคือเสียงรถยนต์บนทางหลวงสายหลัก มันทำให้ระบบประสาทระคายเคืองดังนั้นคน ๆ หนึ่งจึงวิตกกังวลและรู้สึกเหนื่อย

ข. ดี

เสียงที่เป็นประโยชน์ ได้แก่ เสียงใบไม้ คลื่นที่สาดกระเซ็นส่งผลต่อจิตใจของเราอย่างสงบ ใบไม้ที่พลิ้วไหวอย่างเงียบ ๆ เสียงพึมพำของลำธารแสงสาดน้ำและเสียงคลื่นเป็นสิ่งที่น่าพึงพอใจสำหรับบุคคลเสมอ พวกเขาทำให้เขาสงบลงและคลายความเครียด

ค. ยา

ผลการรักษาต่อมนุษย์โดยใช้เสียงของธรรมชาติเกิดขึ้นในหมู่แพทย์และนักชีวฟิสิกส์ที่ทำงานร่วมกับนักบินอวกาศในช่วงต้นทศวรรษที่ 80 ของศตวรรษที่ 20 ในการฝึกจิตบำบัด จะใช้เสียงธรรมชาติในการรักษา โรคต่างๆเป็นเครื่องช่วย นักจิตอายุรเวทยังใช้สิ่งที่เรียกว่า "เสียงสีขาว" อีกด้วย นี่เป็นเสียงฟู่ที่ชวนให้นึกถึงเสียงคลื่นโดยไม่มีน้ำกระเซ็น แพทย์เชื่อว่า “เสียงสีขาว” จะทำให้สงบและกล่อมให้คุณนอนหลับ

ผลกระทบของเสียงต่อร่างกายมนุษย์

แต่เฉพาะอวัยวะการได้ยินเท่านั้นที่ได้รับผลกระทบจากเสียงรบกวนหรือไม่?

เราสนับสนุนให้นักเรียนค้นหาโดยอ่านข้อความต่อไปนี้

1.เสียงดังทำให้เกิดริ้วรอยก่อนวัย ในสามสิบกรณีจากทั้งหมดร้อย เสียงช่วยลดอายุขัยของคนในเมืองใหญ่ลงได้ 8-12 ปี

2. ผู้หญิงคนที่สามและชายคนที่สี่ทุกคนต้องทนทุกข์ทรมานจากโรคประสาทที่เกิดจาก ระดับที่เพิ่มขึ้นเสียงรบกวน.

3. โรคต่างๆ เช่น โรคกระเพาะ กระเพาะอาหาร และแผลในลำไส้ มักพบในผู้ที่อาศัยและทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีเสียงดัง สำหรับนักดนตรีป๊อป แผลในกระเพาะอาหารถือเป็นโรคจากการทำงาน

4. เสียงดังเพียงพอหลังจากผ่านไป 1 นาทีอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในกิจกรรมทางไฟฟ้าของสมอง ซึ่งจะคล้ายกับกิจกรรมทางไฟฟ้าของสมองในผู้ป่วยโรคลมบ้าหมู

5. เสียงดังรบกวนระบบประสาท โดยเฉพาะเมื่อเสียงดังซ้ำๆ

6. ภายใต้อิทธิพลของเสียงรบกวนความถี่และความลึกของการหายใจจะลดลงอย่างต่อเนื่อง บางครั้งอาจเกิดภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะและความดันโลหิตสูง

7. ภายใต้อิทธิพลของเสียง การเปลี่ยนแปลงของการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรต ไขมัน โปรตีน และเกลือ ซึ่งแสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบทางชีวเคมีของเลือด (ระดับน้ำตาลในเลือดลดลง)

เสียงรบกวนที่มากเกินไป (สูงกว่า 80 เดซิเบล) ไม่เพียงส่งผลต่ออวัยวะการได้ยินเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่ออวัยวะและระบบอื่น ๆ ด้วย (การไหลเวียนโลหิต การย่อยอาหาร ประสาท ฯลฯ ) กระบวนการสำคัญหยุดชะงัก การเผาผลาญพลังงานเริ่มมีชัยเหนือการเผาผลาญพลาสติก ซึ่งนำไปสู่การแก่ก่อนวัย ของร่างกาย .

ปัญหาเสียงรบกวน

เมืองใหญ่มักจะมาพร้อมกับเสียงรบกวนจากการจราจร ในช่วง 25-30 ปีที่ผ่านมา ในเมืองใหญ่ๆ ทั่วโลก เสียงรบกวนได้เพิ่มขึ้น 12-15 เดซิเบล (กล่าวคือ ระดับเสียงเพิ่มขึ้น 3-4 เท่า) หากมีสนามบินในเมือง เช่นเดียวกับในมอสโก วอชิงตัน ออมสค์ และเมืองอื่นๆ อีกหลายแห่ง สิ่งนี้จะนำไปสู่การเกินจำนวนสูงสุดหลายรายการ ระดับที่อนุญาตสิ่งเร้าทางเสียง

และยังคง การขนส่งทางรถยนต์เป็นผู้นำของแหล่งกำเนิดเสียงรบกวนหลักในเมือง นี่คือสิ่งที่ทำให้เกิดเสียงรบกวนได้มากถึง 95 เดซิเบลในระดับเครื่องวัดระดับเสียงบนถนนสายหลักของเมือง ระดับเสียงในห้องนั่งเล่นที่มีหน้าต่างปิดซึ่งหันหน้าไปทางทางหลวงจะต่ำกว่าระดับเสียงบนถนนเพียง 10-15 เดซิเบล

เสียงของรถยนต์ขึ้นอยู่กับหลายสาเหตุ: ยี่ห้อของรถ ความสามารถในการให้บริการ ความเร็ว คุณภาพของพื้นผิวถนน กำลังเครื่องยนต์ ฯลฯ เสียงรบกวนจากเครื่องยนต์จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อสตาร์ทและอุ่นเครื่อง เมื่อรถเคลื่อนที่ด้วยความเร็วแรก (สูงสุด 40 กม./ชม.) เสียงเครื่องยนต์จะสูงกว่าเสียงที่เกิดขึ้นที่ความเร็วที่สองถึง 2 เท่า เมื่อรถเบรกกะทันหัน เสียงรบกวนก็จะเพิ่มขึ้นอย่างมากเช่นกัน

มีการเปิดเผยการพึ่งพาสถานะของร่างกายมนุษย์กับระดับเสียงรบกวนจากสิ่งแวดล้อม มีการสังเกตการเปลี่ยนแปลงบางอย่างในสถานะการทำงานของระบบประสาทส่วนกลางและระบบหัวใจและหลอดเลือดที่เกิดจากเสียงรบกวน หัวใจขาดเลือด โรคไฮเปอร์โทนิกระดับคอเลสเตอรอลในเลือดที่เพิ่มขึ้นจะพบได้บ่อยในผู้ที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ที่มีเสียงดัง เสียงรบกวนรบกวนการนอนหลับอย่างมาก ลดระยะเวลาและความลึกของการนอนหลับ เวลาที่ใช้ในการนอนหลับจะเพิ่มขึ้นประมาณหนึ่งชั่วโมงหรือมากกว่านั้น และหลังจากตื่นนอน ผู้คนจะรู้สึกเหนื่อยและปวดหัว เมื่อเวลาผ่านไป ทั้งหมดนี้จะกลายเป็นความเหนื่อยล้าเรื้อรัง ทำให้ระบบภูมิคุ้มกันอ่อนแอลง ก่อให้เกิดโรคต่างๆ และลดประสิทธิภาพ

เชื่อกันว่าเสียงจะทำให้อายุขัยของคนๆ หนึ่งสั้นลงเกือบ 10 ปี มีคนป่วยทางจิตมากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากสิ่งเร้าทางเสียงที่เพิ่มมากขึ้น เสียงรบกวนมีผลกระทบอย่างมากต่อผู้หญิง โดยทั่วไป จำนวนผู้มีปัญหาในการได้ยินในเมืองเพิ่มขึ้น และอาการปวดหัวและความหงุดหงิดที่เพิ่มขึ้นกลายเป็นปรากฏการณ์ที่พบบ่อยที่สุด

มลพิษทางเสียง

เสียงและเสียงรบกวนที่มีกำลังสูงส่งผลต่อเครื่องช่วยฟัง ศูนย์ประสาท และอาจทำให้เกิดความเจ็บปวดและอาการช็อกได้ นี่คือวิธีการทำงานของมลพิษทางเสียง ใบไม้ที่ส่งเสียงกรอบแกรบอย่างเงียบ ๆ เสียงพึมพำของลำธาร เสียงนก แสงสาดน้ำ และเสียงคลื่นเป็นสิ่งที่น่าพึงพอใจสำหรับบุคคลเสมอ พวกเขาทำให้เขาสงบลงและคลายความเครียด ใช้ในสถาบันทางการแพทย์ ในห้องบรรเทาทุกข์ทางจิตวิทยา เสียงธรรมชาติเริ่มหายากขึ้นเรื่อยๆ โดยหายไปโดยสิ้นเชิงหรือถูกกลบด้วยเสียงทางอุตสาหกรรม การคมนาคม และเสียงอื่นๆ

เสียงรบกวนในระยะยาวส่งผลเสียต่ออวัยวะการได้ยิน ส่งผลให้ความไวต่อเสียงลดลง ทำให้เกิดการหยุดชะงักของหัวใจและตับ และทำให้เซลล์ประสาททำงานมากเกินไป เซลล์ที่อ่อนแอของระบบประสาทไม่สามารถประสานการทำงานของระบบต่างๆ ของร่างกายได้เพียงพอ นี่คือจุดที่กิจกรรมหยุดชะงัก

เรารู้แล้วว่าเสียงที่ดัง 150 เดซิเบลเป็นอันตรายต่อมนุษย์ ไม่ใช่เพื่ออะไรเลยที่ในยุคกลางมีการประหารชีวิตภายใต้เสียงระฆัง เสียงระฆังดังก้องทรมานและตายอย่างช้าๆ

แต่ละคนรับรู้เสียงรบกวนแตกต่างกัน ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับอายุ นิสัย สุขภาพ และสภาพแวดล้อม เสียงรบกวนมีผลสะสม กล่าวคือ การระคายเคืองทางเสียงที่สะสมอยู่ในร่างกาย ทำให้ระบบประสาทเสื่อมมากขึ้น เสียงรบกวนมีผลเสียอย่างยิ่งต่อกิจกรรมทางจิตประสาทของร่างกาย

เสียงรบกวน ความผิดปกติของการทำงานของระบบหัวใจและหลอดเลือด มีผลเสียต่อเครื่องวิเคราะห์ภาพและขนถ่าย ลดกิจกรรมสะท้อนกลับซึ่งมักทำให้เกิดอุบัติเหตุและการบาดเจ็บ

เสียงรบกวนนั้นร้ายกาจผลกระทบที่เป็นอันตรายต่อร่างกายเกิดขึ้นอย่างมองไม่เห็นและมองไม่เห็นความเสียหายต่อร่างกายจะไม่ถูกตรวจพบในทันที นอกจากนี้ร่างกายมนุษย์ยังไม่มีการป้องกันเสียงรบกวนเลย

แพทย์มักพูดถึงอาการป่วยทางเสียงมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งส่งผลต่อระบบการได้ยินและระบบประสาทเป็นหลัก แหล่งกำเนิดมลพิษทางเสียงอาจเป็นองค์กรอุตสาหกรรมหรือการขนส่ง รถบรรทุกหนักและรถรางทำให้เกิดเสียงดังเป็นพิเศษ เสียงส่งผลกระทบต่อระบบประสาทของมนุษย์ ดังนั้นจึงมีการใช้มาตรการป้องกันเสียงรบกวนในเมืองและสถานประกอบการ เส้นทางรถไฟและรถรางและถนนที่ใช้ผ่านการขนส่งสินค้าจากใจกลางเมืองไปยังพื้นที่ที่มีประชากรเบาบางและพื้นที่สีเขียวที่สร้างขึ้นโดยรอบซึ่งดูดซับเสียงรบกวนได้ดี เครื่องบินไม่ควรบินเหนือเมือง

ก้ันเสียง

ฉนวนกันเสียงช่วยหลีกเลี่ยงผลกระทบที่เป็นอันตรายจากเสียงรบกวน

การลดระดับเสียงทำได้โดยการก่อสร้างและมาตรการเกี่ยวกับเสียง ภายในอาคารภายนอก หน้าต่างและประตูระเบียงมีฉนวนกันเสียงน้อยกว่าผนังอย่างเห็นได้ชัด

ระดับการป้องกันเสียงรบกวนของอาคารนั้นถูกกำหนดโดยมาตรฐานเสียงที่อนุญาตสำหรับสถานที่ตามวัตถุประสงค์ที่กำหนดเป็นหลัก

ต่อสู้กับเสียงรบกวน

Acoustics Laboratory ของ MNIIP กำลังพัฒนาส่วน "Acoustic Ecology" ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเอกสารประกอบโครงการ โครงการกำลังดำเนินการในสถานที่เก็บเสียง การควบคุมเสียงรบกวน การคำนวณระบบเสริมเสียง และการวัดเสียง แม้ว่าในห้องธรรมดาผู้คนต้องการความสะดวกสบายทางเสียงมากขึ้น - การป้องกันเสียงรบกวนที่ดีคำพูดที่เข้าใจได้และการไม่มีสิ่งที่เรียกว่า ภูตผีอะคูสติก - ภาพเสียงเชิงลบที่เกิดจากบางคน ในการออกแบบที่มีไว้สำหรับ การต่อสู้เพิ่มเติมด้วยเดซิเบลสลับกันอย่างน้อยสองชั้น - "แข็ง" (แผ่นยิปซั่มไฟเบอร์ยิปซั่ม) นอกจากนี้การออกแบบอะคูสติกควรใช้ช่องภายในที่เรียบง่าย การกรองความถี่ใช้เพื่อต่อสู้กับเสียงรบกวน

เมืองและสถานที่สีเขียว

หากคุณปกป้องบ้านของคุณจากเสียงรบกวนด้วยต้นไม้ จะเป็นประโยชน์ถ้ารู้ว่าเสียงไม่ถูกดูดซับโดยใบไม้ เมื่อกระทบกับลำต้น คลื่นเสียงก็แตก มุ่งหน้าลงสู่ดินซึ่งดูดซับไว้ Spruce ถือเป็นผู้พิทักษ์ความเงียบที่ดีที่สุด แม้จะอยู่บนทางหลวงที่พลุกพล่านที่สุด คุณก็ยังสามารถอยู่อย่างสงบสุขได้หากคุณปกป้องบ้านด้วยแนวต้นสนสีเขียว และคงจะดีถ้าปลูกเกาลัดไว้ใกล้ ๆ ต้นเกาลัดที่โตเต็มที่หนึ่งต้นสามารถเคลียร์พื้นที่ได้สูงถึง 10 ม. กว้างสูงสุด 20 ม. และยาวสูงสุด 100 ม. จากก๊าซไอเสียรถยนต์ ยิ่งกว่านั้น เกาลัดสลายตัวไม่เหมือนกับต้นไม้อื่น ๆ อีกมากมาย สารมีพิษก๊าซที่แทบไม่สร้างความเสียหายให้กับ “สุขภาพ” ของคุณ

ความสำคัญของการจัดสวนถนนในเมืองนั้นยิ่งใหญ่ - การปลูกพุ่มไม้หนาแน่นและแนวป่าป้องกันเสียงรบกวนโดยลดลง 10-12 เดซิเบล (เดซิเบล) ลดความเข้มข้นของอนุภาคที่เป็นอันตรายในอากาศจาก 100 เป็น 25% ลดความเร็วลมจาก 10 ถึง 2 เมตร/วินาที ลดความเข้มข้นของก๊าซจากรถยนต์ได้มากถึง 15% ต่อหน่วยปริมาตรอากาศ ทำให้อากาศชื้นมากขึ้น ลดอุณหภูมิลง กล่าวคือ ทำให้อากาศยอมรับได้มากขึ้น

พื้นที่สีเขียวยังดูดซับเสียง ยิ่งต้นไม้สูงและมีการปลูกหนาแน่นมากขึ้น เสียงก็จะยิ่งได้ยินน้อยลงเท่านั้น

พื้นที่สีเขียวร่วมกับสนามหญ้าและแปลงดอกไม้มีประโยชน์ต่อจิตใจของมนุษย์ ทำให้สายตาและระบบประสาทสงบลง เป็นแหล่งของแรงบันดาลใจ และเพิ่มประสิทธิภาพของผู้คน งานศิลปะและวรรณกรรมที่ยิ่งใหญ่ที่สุด การค้นพบของนักวิทยาศาสตร์ เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลที่เป็นประโยชน์ของธรรมชาติ นี่คือวิธีการสร้างสรรค์ผลงานทางดนตรีที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของ Beethoven, Tchaikovsky, Strauss และนักแต่งเพลงคนอื่น ๆ ภาพวาดของศิลปินภูมิทัศน์ชาวรัสเซียผู้ยิ่งใหญ่ Shishkin, Levitan และผลงานของนักเขียนชาวรัสเซียและโซเวียต ไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่ศูนย์วิทยาศาสตร์ไซบีเรียก่อตั้งขึ้นท่ามกลางพื้นที่สีเขียวของป่า Priobsky นักวิทยาศาสตร์ชาวไซบีเรียของเราดำเนินการวิจัยได้สำเร็จ ในร่มเงาเสียงอึกทึกของเมืองและรายล้อมไปด้วยแมกไม้เขียวขจี

เมืองต่างๆ เช่น มอสโก และเคียฟ มีความเขียวขจีอยู่ในระดับสูง อย่างหลังนี้ มีการปลูกพืชต่อประชากรมากกว่าในโตเกียวถึง 200 เท่า ในเมืองหลวงของญี่ปุ่น เป็นเวลากว่า 50 ปี (พ.ศ. 2463-2513) ประมาณครึ่งหนึ่งของพื้นที่สีเขียวทั้งหมดที่อยู่ในรัศมีสิบกิโลเมตรจากศูนย์กลางถูกทำลาย ในสหรัฐอเมริกา สวนสาธารณะใจกลางเมืองเกือบ 10,000 เฮกตาร์ได้สูญหายไปในช่วงห้าปีที่ผ่านมา

← เสียงรบกวนส่งผลเสียต่อสุขภาพของบุคคล โดยหลักแล้วจะทำให้การได้ยินแย่ลงและสภาพของระบบประสาทและระบบหัวใจและหลอดเลือด

← เสียงสามารถวัดได้โดยใช้เครื่องมือพิเศษ - เครื่องวัดระดับเสียง

← จำเป็นต้องต่อสู้กับผลกระทบที่เป็นอันตรายของเสียงรบกวนโดยการควบคุมระดับเสียง ตลอดจนการใช้มาตรการพิเศษเพื่อลดระดับเสียง

18 กุมภาพันธ์ 2559

โลกแห่งความบันเทิงภายในบ้านมีความหลากหลายมาก เช่น การชมภาพยนตร์ในระบบโฮมเธียเตอร์ที่ดี การเล่นเกมที่น่าตื่นเต้นและน่าตื่นเต้นหรือฟังเพลง ตามกฎแล้วทุกคนจะพบบางสิ่งของตนเองในพื้นที่นี้หรือรวมทุกอย่างเข้าด้วยกันในคราวเดียว แต่ไม่ว่าเป้าหมายของบุคคลในการจัดเวลาว่างและไม่ว่าพวกเขาจะไปสุดขั้วใดก็ตามลิงก์เหล่านี้เชื่อมโยงกันอย่างแน่นหนาด้วยคำเดียวที่เรียบง่ายและเข้าใจได้ - "เสียง" แท้จริงแล้ว ในกรณีทั้งหมดข้างต้น เราจะถูกชักจูงด้วยมือด้วยเสียง แต่คำถามนี้ไม่ใช่เรื่องง่ายและไม่สำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่ต้องการให้ได้เสียงคุณภาพสูงในห้องหรือในสภาวะอื่น ๆ ในการทำเช่นนี้ไม่จำเป็นต้องซื้อส่วนประกอบ hi-fi หรือ hi-end ราคาแพงเสมอไป (แม้ว่าจะมีประโยชน์มากก็ตาม) แต่ความรู้ที่ดีเกี่ยวกับทฤษฎีทางกายภาพก็เพียงพอแล้วซึ่งสามารถขจัดปัญหาส่วนใหญ่ที่เกิดขึ้นกับใครก็ได้ ผู้มุ่งมั่นเพื่อให้ได้เสียงพากย์คุณภาพสูง

ต่อไปจะพิจารณาทฤษฎีเสียงและเสียงจากมุมมองของฟิสิกส์ ใน ในกรณีนี้ฉันจะพยายามทำให้สิ่งนี้เข้าถึงได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้สำหรับความเข้าใจของบุคคลใดก็ตามที่อาจห่างไกลจากการรู้กฎหรือสูตรทางกายภาพ แต่ถึงกระนั้นก็ยังมีความฝันอย่างกระตือรือร้นที่จะบรรลุความฝันในการสร้างระบบเสียงที่สมบูรณ์แบบ ฉันไม่คิดว่าเพื่อที่จะบรรลุผลลัพธ์ที่ดีในพื้นที่นี้ที่บ้าน (หรือในรถยนต์เป็นต้น) คุณจำเป็นต้องรู้ทฤษฎีเหล่านี้อย่างถี่ถ้วน แต่การทำความเข้าใจพื้นฐานจะช่วยให้คุณสามารถหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดที่โง่เขลาและไร้สาระมากมาย และยังช่วยให้คุณได้เอฟเฟกต์เสียงสูงสุดจากระบบทุกระดับอีกด้วย

ทฤษฎีทั่วไปของคำศัพท์ทางเสียงและดนตรี

มันคืออะไร เสียง? นี่คือความรู้สึกที่อวัยวะรับเสียงรับรู้ "หู"(ปรากฏการณ์นี้ดำรงอยู่โดยปราศจากการมีส่วนร่วมของ "หู" ในกระบวนการ แต่จะเข้าใจได้ง่ายกว่า) ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อแก้วหูตื่นเต้นด้วยคลื่นเสียง หูในกรณีนี้ทำหน้าที่เป็น "ตัวรับ" คลื่นเสียงความถี่ต่างๆ
คลื่นเสียงโดยพื้นฐานแล้วคือชุดของการบดอัดและการทำให้บริสุทธิ์ของตัวกลางตามลำดับ (ส่วนใหญ่มักจะเป็นตัวกลางในอากาศ สภาวะปกติ) ความถี่ที่แตกต่างกัน ธรรมชาติของคลื่นเสียงมีการสั่น เกิดขึ้นและเกิดจากการสั่นสะเทือนของวัตถุใดๆ การเกิดขึ้นและการแพร่กระจายของคลื่นเสียงคลาสสิกเกิดขึ้นได้ในสื่อยืดหยุ่น 3 ชนิด ได้แก่ ก๊าซ ของเหลว และของแข็ง เมื่อคลื่นเสียงเกิดขึ้นในพื้นที่ประเภทใดประเภทหนึ่งเหล่านี้ การเปลี่ยนแปลงบางอย่างจะเกิดขึ้นในตัวกลางอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เช่น การเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นหรือความดันอากาศ การเคลื่อนที่ของอนุภาคมวลอากาศ เป็นต้น

เนื่องจากคลื่นเสียงมีลักษณะการสั่น จึงมีลักษณะเฉพาะ เช่น ความถี่ ความถี่วัดเป็นเฮิรตซ์ (เพื่อเป็นเกียรติแก่นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน ไฮน์ริช รูดอล์ฟ เฮิรตซ์) และแสดงถึงจำนวนการสั่นในช่วงเวลาหนึ่งเท่ากับหนึ่งวินาที เหล่านั้น. ตัวอย่างเช่น ความถี่ 20 Hz หมายถึงรอบการสั่น 20 ครั้งในหนึ่งวินาที แนวคิดส่วนตัวเกี่ยวกับความสูงยังขึ้นอยู่กับความถี่ของเสียงด้วย ยิ่งเสียงสั่นสะเทือนต่อวินาทีมากเท่าใด เสียงก็จะยิ่ง “สูงขึ้น” เท่านั้น คลื่นเสียงยังมีคุณลักษณะที่สำคัญอีกประการหนึ่งซึ่งมีชื่อเรียกว่าความยาวคลื่น ความยาวคลื่นเป็นเรื่องปกติที่จะต้องพิจารณาระยะทางที่เสียงความถี่หนึ่งเดินทางในช่วงเวลาหนึ่งเท่ากับหนึ่งวินาที ตัวอย่างเช่น ความยาวคลื่นของเสียงต่ำสุดในช่วงการได้ยินของมนุษย์ที่ 20 Hz คือ 16.5 เมตร และความยาวคลื่นของเสียงสูงสุดที่ 20,000 Hz คือ 1.7 เซนติเมตร

หูของมนุษย์ได้รับการออกแบบให้สามารถรับรู้คลื่นได้เฉพาะในช่วงที่จำกัด ประมาณ 20 เฮิรตซ์ - 20,000 เฮิรตซ์ (ขึ้นอยู่กับลักษณะเฉพาะ) บุคคลที่เฉพาะเจาะจงบ้างก็ได้ยินมากบ้างน้อยบ้าง) ดังนั้น นี่ไม่ได้หมายความว่าไม่มีเสียงที่ต่ำกว่าหรือสูงกว่าความถี่เหล่านี้ เพียงแต่หูของมนุษย์ไม่รับรู้เท่านั้น และอยู่นอกเหนือขอบเขตการได้ยิน เสียงที่อยู่เหนือขอบเขตเสียงเรียกว่า อัลตราซาวนด์เรียกว่าเสียงที่ต่ำกว่าช่วงที่ได้ยิน อินฟาเรด. สัตว์บางชนิดสามารถรับรู้เสียงอัลตราโซนิกและอินฟาเรดได้ บางตัวถึงกับใช้ช่วงนี้เพื่อกำหนดทิศทางในอวกาศ (ค้างคาว โลมา) หากเสียงผ่านตัวกลางที่ไม่ได้สัมผัสโดยตรงกับอวัยวะการได้ยินของมนุษย์ เสียงดังกล่าวอาจไม่ได้ยินหรืออาจเบาลงอย่างมากในภายหลัง

ในคำศัพท์ทางดนตรีเกี่ยวกับเสียง มีการกำหนดที่สำคัญ เช่น อ็อกเทฟ โทนเสียง และโอเวอร์โทนของเสียง อ็อกเทฟหมายถึงช่วงเวลาที่อัตราส่วนความถี่ระหว่างเสียงคือ 1 ต่อ 2 อ็อกเทฟมักจะแยกแยะได้ด้วยหู ในขณะที่เสียงในช่วงนี้อาจคล้ายกันมาก อ็อกเทฟยังสามารถเรียกว่าเสียงที่สั่นสะเทือนมากเป็นสองเท่าของเสียงอื่นในช่วงเวลาเดียวกัน ตัวอย่างเช่น ความถี่ 800 เฮิรตซ์นั้นไม่มีอะไรมากไปกว่าอ็อกเทฟที่สูงกว่าที่ 400 เฮิรตซ์ และความถี่ที่ 400 เฮิรตซ์ก็จะเป็นอ็อกเทฟถัดไปของเสียงที่มีความถี่ 200 เฮิรตซ์ อ็อกเทฟจะประกอบด้วยโทนเสียงและโอเวอร์โทน หูของมนุษย์จะรับรู้การสั่นสะเทือนที่แปรผันได้ในคลื่นเสียงฮาร์มอนิกที่มีความถี่เท่ากัน โทนเสียงดนตรี. การสั่นสะเทือนความถี่สูงสามารถตีความได้ว่าเป็นเสียงที่มีระดับเสียงสูง ในขณะที่การสั่นสะเทือนความถี่ต่ำสามารถตีความได้ว่าเป็นเสียงที่มีระดับเสียงต่ำ หูของมนุษย์สามารถแยกแยะเสียงได้อย่างชัดเจนด้วยความแตกต่างของโทนเสียงเดียว (ในช่วงสูงถึง 4,000 เฮิรตซ์) อย่างไรก็ตาม ดนตรีใช้โทนเสียงจำนวนน้อยมาก สิ่งนี้อธิบายได้จากการพิจารณาหลักการความสอดคล้องฮาร์มอนิกทุกอย่างเป็นไปตามหลักการของอ็อกเทฟ

ลองพิจารณาทฤษฎีโทนเสียงดนตรีโดยใช้ตัวอย่างการยืดสายในลักษณะใดลักษณะหนึ่ง สตริงดังกล่าวจะถูก "ปรับ" ให้เป็นความถี่เฉพาะหนึ่ง ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับแรงดึง เมื่อสายนี้สัมผัสกับบางสิ่งด้วยแรงเฉพาะอันหนึ่งซึ่งทำให้มันสั่นสะเทือน เราจะสังเกตโทนเสียงเฉพาะหนึ่งอย่างสม่ำเสมอ และเราจะได้ยินความถี่การปรับจูนที่ต้องการ เสียงนี้เรียกว่าเสียงพื้นฐาน ความถี่ของโน้ต "A" ของอ็อกเทฟแรกได้รับการยอมรับอย่างเป็นทางการว่าเป็นโทนเสียงพื้นฐานในสนามดนตรีซึ่งเท่ากับ 440 เฮิรตซ์ อย่างไรก็ตาม เครื่องดนตรีส่วนใหญ่ไม่เคยสร้างโทนเสียงพื้นฐานที่บริสุทธิ์เพียงอย่างเดียว และมักมาพร้อมกับเสียงหวือหวาที่เรียกว่า หวือหวา. ในที่นี้ เป็นการเหมาะสมที่จะระลึกถึงคำจำกัดความที่สำคัญของอะคูสติกทางดนตรี ซึ่งเป็นแนวคิดของเสียงต่ำ ทิมเบร- นี่คือคุณลักษณะของเสียงดนตรีที่ทำให้เครื่องดนตรีและเสียงมีความเฉพาะเจาะจงของเสียงที่เป็นเอกลักษณ์และเป็นที่จดจำได้ แม้ว่าจะเปรียบเทียบเสียงที่มีระดับเสียงและระดับเสียงเท่ากันก็ตาม เสียงต่ำของเครื่องดนตรีแต่ละชิ้นขึ้นอยู่กับการกระจายพลังงานเสียงระหว่างเสียงหวือหวาในขณะที่เสียงปรากฏขึ้น

เสียงโอเวอร์โทนจะสร้างสีเฉพาะของโทนสีพื้นฐาน ซึ่งเราสามารถระบุและจดจำเครื่องดนตรีชนิดใดชนิดหนึ่งได้อย่างง่ายดาย รวมทั้งแยกแยะเสียงของมันจากเครื่องดนตรีอื่นได้อย่างชัดเจน โอเวอร์โทนมีสองประเภท: ฮาร์มอนิกและไม่ใช่ฮาร์มอนิก เสียงหวือหวาฮาร์มอนิกตามคำนิยามจะเป็นทวีคูณของความถี่พื้นฐาน ในทางตรงกันข้าม หากเสียงหวือหวาไม่ทวีคูณและเบี่ยงเบนไปจากค่าอย่างเห็นได้ชัด ก็จะถูกเรียก ไม่ใช่ฮาร์มอนิก. ในดนตรี การใช้งานกับโอเวอร์โทนหลายรายการในทางปฏิบัติไม่รวมอยู่ในนั้น ดังนั้น คำนี้จึงถูกจำกัดให้เหลือเพียงแนวคิด "โอเวอร์โทน" ซึ่งหมายถึงฮาร์โมนิก สำหรับเครื่องดนตรีบางชนิด เช่น เปียโน โทนเสียงพื้นฐานไม่มีเวลาสร้างด้วยซ้ำ ในช่วงเวลาสั้นๆ พลังงานเสียงของโอเวอร์โทนจะเพิ่มขึ้น แล้วก็ลดลงอย่างรวดเร็วเช่นเดียวกัน เครื่องดนตรีหลายชนิดสร้างสิ่งที่เรียกว่าเอฟเฟ็กต์ "โทนการเปลี่ยนผ่าน" โดยที่พลังงานของเสียงหวือหวาบางอย่างจะสูงที่สุด ณ จุดใดเวลาหนึ่ง ซึ่งปกติจะอยู่ที่จุดเริ่มต้น แต่จะเปลี่ยนทันทีและเคลื่อนไปยังเสียงหวือหวาอื่นๆ ช่วงความถี่ของเครื่องดนตรีแต่ละชิ้นสามารถพิจารณาแยกกันได้ และโดยปกติจะจำกัดอยู่ที่ความถี่พื้นฐานที่เครื่องดนตรีนั้นๆ สามารถผลิตได้

ในทฤษฎีเสียงก็มีแนวคิดเช่น NOISE เช่นกัน เสียงรบกวน- นี่คือเสียงใดๆ ที่สร้างขึ้นจากแหล่งต่างๆ ที่ไม่สอดคล้องกัน ใครๆ ก็คุ้นเคยกับเสียงใบไม้ที่ไหวตามแรงลม ฯลฯ

อะไรเป็นตัวกำหนดระดับเสียง?แน่นอนว่าปรากฏการณ์ดังกล่าวขึ้นอยู่กับปริมาณพลังงานที่ถ่ายโอนโดยคลื่นเสียงโดยตรง ในการกำหนดตัวบ่งชี้เชิงปริมาณของความดัง มีแนวคิดคือ - ความเข้มของเสียง ความเข้มของเสียงหมายถึง การไหลของพลังงานที่ไหลผ่านพื้นที่บางพื้นที่ (เช่น cm2) ต่อหน่วยเวลา (เช่น ต่อวินาที) ในระหว่างการสนทนาปกติ ความเข้มจะอยู่ที่ประมาณ 9 หรือ 10 W/cm2 หูของมนุษย์สามารถรับรู้เสียงในช่วงความไวที่ค่อนข้างกว้าง ในขณะที่ความไวของความถี่จะต่างกันภายในสเปกตรัมเสียง ด้วยวิธีนี้ ช่วงความถี่ 1,000 Hz - 4,000 Hz ซึ่งครอบคลุมคำพูดของมนุษย์อย่างกว้างขวางที่สุดจึงรับรู้ได้ดีที่สุด

เนื่องจากความเข้มของเสียงแตกต่างกันอย่างมาก จึงสะดวกกว่าที่จะคิดว่ามันเป็นปริมาณลอการิทึมและวัดเป็นเดซิเบล (ตามชื่อนักวิทยาศาสตร์ชาวสก็อต อเล็กซานเดอร์ เกรแฮม เบลล์) เกณฑ์ขั้นต่ำของความไวในการได้ยินของหูมนุษย์คือ 0 dB ส่วนบนคือ 120 dB หรือที่เรียกว่า " เกณฑ์ความเจ็บปวด"ขีดจำกัดสูงสุดของความไวนั้นหูของมนุษย์ไม่รับรู้เท่ากัน แต่ขึ้นอยู่กับความถี่เฉพาะ เสียงความถี่ต่ำต้องมีความเข้มมากกว่าเสียงสูงมากเพื่อที่จะทำให้เกิดความเจ็บปวด ตัวอย่างเช่น เกณฑ์ความเจ็บปวดที่ ความถี่ต่ำ 31.5 Hz เกิดขึ้นที่ระดับความแรงของเสียงคือ 135 dB เมื่อที่ความถี่ 2,000 Hz ความรู้สึกเจ็บปวดจะปรากฏขึ้นที่ 112 dB แล้ว นอกจากนี้ยังมีแนวคิดเรื่องความดันเสียงซึ่งจริง ๆ แล้วขยายคำอธิบายปกติของ การแพร่กระจายของคลื่นเสียงในอากาศ แรงดันเสียง- นี่คือแรงดันส่วนเกินแบบแปรผันที่เกิดขึ้นในตัวกลางยืดหยุ่นอันเป็นผลมาจากการส่งผ่านของคลื่นเสียงผ่านมัน

ลักษณะของคลื่นเสียง

เพื่อให้เข้าใจระบบการสร้างคลื่นเสียงได้ดีขึ้น ลองจินตนาการถึงลำโพงคลาสสิกที่อยู่ในท่อที่เต็มไปด้วยอากาศ หากลำโพงเคลื่อนที่ไปข้างหน้าอย่างรวดเร็ว อากาศในบริเวณใกล้กับดิฟฟิวเซอร์จะถูกบีบอัดชั่วขณะ จากนั้นอากาศจะขยายตัวและดันบริเวณอากาศอัดไปตามท่อ
การเคลื่อนไหวของคลื่นนี้จะกลายเป็นเสียงเมื่อไปถึงอวัยวะในการได้ยินและ "กระตุ้น" แก้วหู เมื่อคลื่นเสียงเกิดขึ้นในก๊าซ ความดันส่วนเกินและความหนาแน่นส่วนเกินจะถูกสร้างขึ้น และอนุภาคจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ เกี่ยวกับคลื่นเสียง สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าสสารไม่เคลื่อนที่ไปพร้อมกับคลื่นเสียง แต่จะมีการรบกวนมวลอากาศเพียงชั่วคราวเท่านั้น

หากเราจินตนาการถึงลูกสูบที่แขวนอยู่ในที่ว่างบนสปริงและทำการเคลื่อนไหวซ้ำ ๆ "ไปมา" การแกว่งดังกล่าวจะเรียกว่าฮาร์มอนิกหรือไซน์ซอยด์ (ถ้าเราจินตนาการถึงคลื่นเป็นกราฟ ในกรณีนี้ เราจะได้ค่าที่บริสุทธิ์ ไซนัสอยด์ที่มีการลดลงและเพิ่มขึ้นซ้ำแล้วซ้ำอีก) หากเราจินตนาการว่าลำโพงอยู่ในท่อ (ดังตัวอย่างที่อธิบายไว้ข้างต้น) ทำการสั่นแบบฮาร์มอนิก จากนั้นในขณะที่ลำโพงเคลื่อนที่ "ไปข้างหน้า" ก็จะได้ผลลัพธ์ที่ทราบกันดีของการบีบอัดอากาศ และเมื่อลำโพงเคลื่อนที่ "ถอยหลัง" ผลตรงกันข้ามของการหายากเกิดขึ้น ในกรณีนี้ คลื่นของการสลับการบีบอัดและการทำให้บริสุทธิ์จะแพร่กระจายผ่านท่อ จะมีการเรียกระยะทางตามท่อระหว่างจุดสูงสุดหรือต่ำสุด (เฟส) ที่อยู่ติดกัน ความยาวคลื่น. หากอนุภาคแกว่งขนานกับทิศทางการแพร่กระจายของคลื่น คลื่นนั้นจะถูกเรียก ตามยาว. หากพวกมันแกว่งตั้งฉากกับทิศทางของการแพร่กระจายคลื่นก็จะถูกเรียก ขวาง. โดยทั่วไปแล้ว คลื่นเสียงในก๊าซและของเหลวจะเป็นคลื่นตามยาว แต่ในคลื่นของแข็งทั้งสองประเภทสามารถเกิดขึ้นได้ คลื่นตามขวางในของแข็งเกิดขึ้นเนื่องจากการต้านทานการเปลี่ยนแปลงรูปร่าง ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างคลื่นทั้งสองประเภทนี้ก็คือ คลื่นตามขวางมีคุณสมบัติของโพลาไรเซชัน (การแกว่งเกิดขึ้นในระนาบใดระนาบหนึ่ง) ในขณะที่คลื่นตามยาวไม่มีคุณสมบัติดังกล่าว

ความเร็วเสียง

ความเร็วของเสียงโดยตรงขึ้นอยู่กับลักษณะของสื่อที่มันแพร่กระจาย ถูกกำหนด (ขึ้นอยู่กับ) ด้วยคุณสมบัติสองประการของตัวกลาง: ความยืดหยุ่นและความหนาแน่นของวัสดุ ความเร็วของเสียงในของแข็งขึ้นอยู่กับประเภทของวัสดุและคุณสมบัติของมันโดยตรง ความเร็วในตัวกลางที่เป็นก๊าซขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนรูปของตัวกลางเพียงประเภทเดียวเท่านั้น: การบีบอัด-การทำให้หายาก การเปลี่ยนแปลงความดันในคลื่นเสียงเกิดขึ้นโดยไม่มีการแลกเปลี่ยนความร้อนกับอนุภาคที่อยู่รอบๆ และเรียกว่าอะเดียแบติก
ความเร็วของเสียงในก๊าซขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเป็นหลัก โดยจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น และลดลงตามอุณหภูมิที่ลดลง นอกจากนี้ความเร็วของเสียงในตัวกลางที่เป็นก๊าซยังขึ้นอยู่กับขนาดและมวลของโมเลกุลของก๊าซด้วย - ยิ่งมวลและขนาดของอนุภาคเล็กลงเท่าใด "การนำไฟฟ้า" ของคลื่นก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้นและความเร็วก็จะยิ่งมากขึ้นตามไปด้วย

ในสื่อของเหลวและของแข็ง หลักการแพร่กระจายและความเร็วของเสียงจะคล้ายคลึงกับวิธีที่คลื่นแพร่กระจายในอากาศ โดยการบีบอัดและปล่อยประจุ แต่ในสภาพแวดล้อมเหล่านี้ นอกเหนือจากการขึ้นอยู่กับอุณหภูมิแล้ว ความหนาแน่นของตัวกลางและองค์ประกอบ/โครงสร้างของตัวกลางก็ค่อนข้างสำคัญ ยิ่งความหนาแน่นของสสารต่ำ ความเร็วของเสียงก็จะยิ่งสูงขึ้นและในทางกลับกัน การพึ่งพาองค์ประกอบของตัวกลางมีความซับซ้อนมากขึ้นและถูกกำหนดในแต่ละกรณีโดยเฉพาะ โดยคำนึงถึงตำแหน่งและอันตรกิริยาของโมเลกุล/อะตอม

ความเร็วเสียงในอากาศที่ t °C 20: 343 m/s
ความเร็วเสียงในน้ำกลั่นที่ t °C 20: 1481 m/s
ความเร็วเสียงในเหล็กที่ t °C 20: 5000 m/s

คลื่นนิ่งและการรบกวน

เมื่อลำโพงสร้างคลื่นเสียงในพื้นที่จำกัด ผลกระทบของคลื่นที่สะท้อนจากขอบเขตจะเกิดขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ด้วยเหตุนี้สิ่งนี้จึงมักเกิดขึ้นบ่อยที่สุด ผลการรบกวน- เมื่อคลื่นเสียงตั้งแต่สองคลื่นขึ้นไปซ้อนทับกัน กรณีพิเศษของปรากฏการณ์การรบกวนคือการก่อตัวของ: 1) คลื่นตี หรือ 2) คลื่นนิ่ง คลื่นเต้น- เป็นกรณีที่เกิดการเพิ่มคลื่นที่มีความถี่และแอมพลิจูดใกล้เคียงกัน ภาพการเกิดจังหวะ: เมื่อคลื่นสองลูกที่มีความถี่ใกล้เคียงกันซ้อนทับกัน ในบางช่วงเวลา ด้วยการทับซ้อนกัน จุดสูงสุดของแอมพลิจูดอาจตรงกัน "ในระยะ" และการลดลงก็อาจเกิดขึ้นพร้อมกันใน "แอนติเฟส" นี่คือลักษณะของจังหวะเสียง สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่า ไม่เหมือนกับคลื่นนิ่งตรงที่ความบังเอิญของจุดสูงสุดไม่ได้เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง แต่เกิดขึ้นในช่วงเวลาหนึ่ง เมื่อมองทางหู รูปแบบจังหวะนี้จะแยกแยะได้ค่อนข้างชัดเจน และจะได้ยินเป็นระดับเสียงที่เพิ่มขึ้นและลดลงเป็นระยะๆ ตามลำดับ กลไกที่ทำให้เกิดผลกระทบนี้ง่ายมาก: เมื่อยอดเขาตรงกัน ปริมาตรจะเพิ่มขึ้น และเมื่อหุบเขาตรงกัน ปริมาตรจะลดลง

คลื่นนิ่งเกิดขึ้นในกรณีของการซ้อนทับกันของคลื่นสองลูกที่มีแอมพลิจูด เฟส และความถี่เท่ากัน เมื่อคลื่นดังกล่าว "มาบรรจบกัน" คลื่นลูกหนึ่งเคลื่อนไปในทิศทางไปข้างหน้าและอีกคลื่นหนึ่งเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม ในพื้นที่ของอวกาศ (ที่ซึ่งคลื่นนิ่งเกิดขึ้น) รูปภาพของการทับซ้อนของแอมพลิจูดความถี่สองอันจะปรากฏขึ้นโดยมีค่าสูงสุดสลับกัน (ที่เรียกว่าแอนติโนด) และมินิมา (ที่เรียกว่าโหนด) เมื่อปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้น ความถี่ เฟส และค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนของคลื่น ณ จุดสะท้อนมีความสำคัญอย่างยิ่ง ต่างจากคลื่นเคลื่อนที่ตรงที่ไม่มีการถ่ายเทพลังงานในคลื่นนิ่ง เนื่องจากคลื่นไปข้างหน้าและข้างหลังที่ก่อตัวเป็นคลื่นนี้จะถ่ายเทพลังงานในปริมาณที่เท่ากันทั้งในทิศทางไปข้างหน้าและทิศทางตรงกันข้าม เพื่อให้เข้าใจอย่างชัดเจนถึงการเกิดคลื่นนิ่ง ลองจินตนาการถึงตัวอย่างจากอะคูสติกภายในบ้าน สมมติว่าเรามีระบบลำโพงแบบตั้งพื้นในพื้นที่จำกัด (ห้อง) ให้พวกเขาเล่นอะไรที่เบสเยอะๆ เรามาลองเปลี่ยนตำแหน่งผู้ฟังในห้องกันดีกว่า ดังนั้นผู้ฟังที่พบว่าตัวเองอยู่ในโซนต่ำสุด (ลบ) ของคลื่นนิ่งจะรู้สึกถึงเอฟเฟกต์ที่มีเสียงเบสน้อยมากและหากผู้ฟังพบว่าตัวเองอยู่ในโซนความถี่สูงสุด (บวก) ก็จะตรงกันข้าม ได้รับผลของการเพิ่มขึ้นอย่างมากในพื้นที่เสียงเบส ในกรณีนี้จะสังเกตผลกระทบในทุกอ็อกเทฟของความถี่พื้นฐาน ตัวอย่างเช่น หากความถี่พื้นฐานคือ 440 Hz ปรากฏการณ์ "การบวก" หรือ "การลบ" จะถูกสังเกตที่ความถี่ 880 Hz, 1760 Hz, 3520 Hz เป็นต้น

ปรากฏการณ์เรโซแนนซ์

ของแข็งส่วนใหญ่มีความถี่เรโซแนนซ์ตามธรรมชาติ ผลกระทบนี้ค่อนข้างง่ายที่จะเข้าใจโดยใช้ตัวอย่างท่อธรรมดาที่เปิดเพียงปลายด้านเดียว ลองจินตนาการถึงสถานการณ์ที่ลำโพงเชื่อมต่อกับปลายอีกด้านของไปป์ ซึ่งสามารถเล่นความถี่คงที่ได้ความถี่หนึ่ง ซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงได้ในภายหลัง ดังนั้นไปป์จึงมีความถี่เรโซแนนซ์ของตัวเอง กล่าวง่ายๆ คือนี่คือความถี่ที่ไปป์ "สะท้อน" หรือสร้างเสียงของตัวเอง หากความถี่ของลำโพง (จากการปรับ) เกิดขึ้นพร้อมกับความถี่เรโซแนนซ์ของท่อ ก็จะเกิดผลของการเพิ่มระดับเสียงหลายครั้ง สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากลำโพงกระตุ้นการสั่นสะเทือนของคอลัมน์อากาศในท่อด้วยแอมพลิจูดที่มีนัยสำคัญ จนกระทั่งพบ "ความถี่เรโซแนนซ์" ที่เท่ากันและเกิดเอฟเฟกต์เพิ่มเติม ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นสามารถอธิบายได้ดังต่อไปนี้: ไปป์ในตัวอย่างนี้ "ช่วย" ผู้พูดโดยการสะท้อนที่ความถี่เฉพาะ ความพยายามของพวกเขาเพิ่มขึ้นและ "ผลลัพธ์" ในรูปแบบเสียงดังที่ได้ยิน จากตัวอย่างเครื่องดนตรี จะเห็นปรากฏการณ์นี้ได้ง่าย เนื่องจากการออกแบบเครื่องดนตรีส่วนใหญ่มีองค์ประกอบที่เรียกว่า เครื่องสะท้อนเสียง ไม่ใช่เรื่องยากที่จะเดาว่าอะไรมีจุดประสงค์ในการเพิ่มความถี่หรือโทนเสียงดนตรี ตัวอย่างเช่น ตัวกีตาร์ที่มีตัวสะท้อนเสียงในรูปแบบของรูที่เข้าคู่กับระดับเสียง การออกแบบท่อฟลุต (และท่อทั้งหมดโดยทั่วไป) รูปร่างทรงกระบอกของตัวดรัมซึ่งเป็นตัวสะท้อนความถี่ที่แน่นอน

สเปกตรัมความถี่ของเสียงและการตอบสนองความถี่

เนื่องจากในทางปฏิบัติแล้วไม่มีคลื่นที่มีความถี่เท่ากันเลย จึงจำเป็นต้องแยกสเปกตรัมเสียงทั้งหมดของช่วงเสียงที่ได้ยินออกเป็นโอเวอร์โทนหรือฮาร์โมนิกส์ เพื่อจุดประสงค์เหล่านี้ มีกราฟที่แสดงการพึ่งพาพลังงานสัมพัทธ์ของการสั่นสะเทือนของเสียงต่อความถี่ กราฟนี้เรียกว่ากราฟสเปกตรัมความถี่เสียง สเปกตรัมความถี่ของเสียงมีสองประเภท: ไม่ต่อเนื่องและต่อเนื่อง แผนภูมิสเปกตรัมแบบแยกแสดงความถี่แต่ละความถี่โดยคั่นด้วยช่องว่าง สเปกตรัมต่อเนื่องประกอบด้วยความถี่เสียงทั้งหมดในคราวเดียว
ในกรณีของดนตรีหรืออะคูสติก กราฟปกติมักใช้บ่อยที่สุด ลักษณะแอมพลิจูด-ความถี่(เรียกย่อว่า “เอเอฟซี”) กราฟนี้แสดงการขึ้นต่อกันของแอมพลิจูดของการสั่นของเสียงต่อความถี่ตลอดสเปกตรัมความถี่ทั้งหมด (20 Hz - 20 kHz) เมื่อดูกราฟดังกล่าว จะง่ายต่อการเข้าใจ เช่น จุดแข็งหรือจุดอ่อนของลำโพงหรือระบบเสียงโดยรวม พื้นที่ที่ส่งออกพลังงานได้ดีที่สุด ความถี่ที่เพิ่มขึ้นและลดลง การลดทอน และยังติดตามความชันได้อีกด้วย ของการลดลง

การแพร่กระจายของคลื่นเสียง เฟส และแอนติเฟส

กระบวนการแพร่กระจายของคลื่นเสียงเกิดขึ้นในทุกทิศทางจากแหล่งกำเนิด ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดเพื่อทำความเข้าใจปรากฏการณ์นี้: ก้อนกรวดที่ถูกโยนลงไปในน้ำ
จากจุดที่หินตกลงมา คลื่นเริ่มแผ่กระจายไปทั่วผิวน้ำทุกทิศทาง อย่างไรก็ตาม ลองจินตนาการถึงสถานการณ์ที่ใช้ลำโพงในระดับเสียงที่กำหนด เช่น กล่องปิดซึ่งเชื่อมต่อกับเครื่องขยายเสียงและเล่นสัญญาณดนตรีบางประเภท สังเกตได้ง่าย (โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณใช้สัญญาณความถี่ต่ำที่ทรงพลัง เช่น ดรัมเบส) ว่าลำโพงมีการเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็ว “ไปข้างหน้า” จากนั้นจึงเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วแบบเดียวกัน “ถอยหลัง” สิ่งที่ต้องทำความเข้าใจคือเมื่อผู้พูดก้าวไปข้างหน้า มันจะปล่อยคลื่นเสียงที่เราได้ยินในภายหลัง แต่จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อผู้พูดถอยหลัง? และสิ่งที่ขัดแย้งกันคือสิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้น ผู้พูดก็ส่งเสียงเดียวกัน เฉพาะในตัวอย่างของเราเท่านั้นที่แพร่กระจายภายในระดับเสียงของกล่องโดยไม่เกินขีดจำกัด (กล่องปิดอยู่) โดยทั่วไปในตัวอย่างข้างต้นเราสามารถสังเกตปรากฏการณ์ทางกายภาพที่น่าสนใจได้ค่อนข้างมาก สิ่งที่สำคัญที่สุดคือแนวคิดของเฟส

คลื่นเสียงที่ผู้พูดอยู่ในระดับเสียงที่เปล่งออกมาในทิศทางของผู้ฟังจะ “อยู่ในเฟส” คลื่นย้อนกลับซึ่งเข้าไปในปริมาตรของกล่องจะเป็นแอนติเฟสตามลำดับ ยังคงเป็นเพียงการเข้าใจว่าแนวคิดเหล่านี้หมายถึงอะไร? เฟสสัญญาณ– นี่คือระดับความดันเสียง ณ เวลาปัจจุบัน ณ จุดใดจุดหนึ่งในอวกาศ วิธีที่ง่ายที่สุดในการทำความเข้าใจเฟสคือการยกตัวอย่างการสร้างเนื้อหาทางดนตรีโดยระบบลำโพงในบ้านคู่สเตอริโอแบบตั้งพื้นแบบธรรมดา ลองนึกภาพว่ามีการติดตั้งลำโพงตั้งพื้นสองตัวในห้องและเล่น ในกรณีนี้ ระบบเสียงทั้งสองจะสร้างสัญญาณซิงโครนัสที่มีความดันเสียงที่เปลี่ยนแปลงได้ และความดันเสียงของลำโพงตัวหนึ่งจะถูกเพิ่มเข้ากับความดันเสียงของลำโพงอีกตัวหนึ่ง ผลกระทบที่คล้ายกันเกิดขึ้นเนื่องจากการซิงโครไนซ์การสร้างสัญญาณจากลำโพงซ้ายและขวาตามลำดับ กล่าวอีกนัยหนึ่งคือยอดและรางของคลื่นที่ปล่อยออกมาจากลำโพงซ้ายและขวาเกิดขึ้นพร้อมกัน

ทีนี้ลองจินตนาการว่าแรงกดดันของเสียงยังคงเปลี่ยนแปลงในลักษณะเดียวกัน (ยังไม่ได้รับการเปลี่ยนแปลง) แต่ตอนนี้พวกมันอยู่ตรงข้ามกัน กรณีนี้อาจเกิดขึ้นได้หากคุณเชื่อมต่อระบบลำโพงหนึ่งตัวจากสองตัวในขั้วย้อนกลับ (สายเคเบิล "+" จากเครื่องขยายเสียงไปยังขั้วต่อ "-" ของระบบลำโพง และสายเคเบิล "-" จากเครื่องขยายเสียงไปยังขั้วต่อ "+" ของลำโพง ระบบลำโพง) ในกรณีนี้ สัญญาณตรงกันข้ามจะทำให้เกิดความแตกต่างของความดันซึ่งสามารถแสดงเป็นตัวเลขได้ดังนี้ ลำโพงด้านซ้ายจะสร้างความดัน “1 Pa” และลำโพงด้านขวาจะสร้างความดัน “ลบ 1 Pa” เป็นผลให้ระดับเสียงรวม ณ ตำแหน่งของผู้ฟังจะเป็นศูนย์ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าแอนติเฟส หากเราดูตัวอย่างโดยละเอียดเพื่อทำความเข้าใจ ปรากฎว่าผู้พูดสองคนที่เล่น "ในเฟส" สร้างพื้นที่การบดอัดอากาศและการแปรสภาพที่เหมือนกัน ดังนั้นจึงช่วยเหลือซึ่งกันและกันอย่างแท้จริง ในกรณีของแอนติเฟสในอุดมคติ พื้นที่ของช่องอากาศอัดที่สร้างขึ้นโดยลำโพงตัวหนึ่งจะมาพร้อมกับพื้นที่ของช่องอากาศที่หายากซึ่งสร้างโดยลำโพงตัวที่สอง ดูเหมือนปรากฏการณ์การยกเลิกคลื่นแบบซิงโครนัสร่วมกันโดยประมาณ จริงอยู่ ในทางปฏิบัติระดับเสียงไม่ได้ลดลงเหลือศูนย์ และเราจะได้ยินเสียงที่ผิดเพี้ยนและเบาลงอย่างมาก

วิธีที่เข้าถึงได้มากที่สุดในการอธิบายปรากฏการณ์นี้มีดังนี้: สัญญาณสองสัญญาณที่มีการแกว่ง (ความถี่) เท่ากัน แต่เปลี่ยนตามเวลา ด้วยเหตุนี้ จะสะดวกกว่าหากจินตนาการถึงปรากฏการณ์การกระจัดเหล่านี้โดยใช้ตัวอย่างของนาฬิกากลมธรรมดา ลองจินตนาการว่ามีนาฬิกาทรงกลมเหมือนกันหลายเรือนแขวนอยู่บนผนัง เมื่อเข็มวินาทีของนาฬิกาเรือนนี้เดินซิงโครนัสบนนาฬิกาเรือนหนึ่ง 30 วินาทีและอีก 30 วินาที นี่เป็นตัวอย่างสัญญาณที่อยู่ในเฟส หากเข็มวินาทีเคลื่อนที่โดยมีการเปลี่ยนเกียร์ แต่ความเร็วยังคงเท่าเดิม เช่น ในนาฬิกาเรือนหนึ่งคือ 30 วินาที และอีกเรือนหนึ่งคือ 24 วินาที นี่เป็นตัวอย่างคลาสสิกของการเปลี่ยนเฟส ในทำนองเดียวกัน เฟสจะถูกวัดเป็นองศา ภายในวงกลมเสมือน ในกรณีนี้เมื่อสัญญาณถูกเลื่อนสัมพันธ์กัน 180 องศา (ครึ่งคาบ) จะได้รับแอนติเฟสแบบคลาสสิก บ่อยครั้งในทางปฏิบัติ การเปลี่ยนเฟสเล็กน้อยเกิดขึ้น ซึ่งสามารถกำหนดเป็นองศาและกำจัดได้สำเร็จ

คลื่นมีลักษณะระนาบและเป็นทรงกลม หน้าคลื่นระนาบแพร่กระจายไปในทิศทางเดียวเท่านั้น และแทบไม่พบในทางปฏิบัติ หน้าคลื่นทรงกลมเป็นคลื่นประเภทเรียบง่ายที่มีต้นกำเนิดจากจุดเดียวและเคลื่อนที่ไปทุกทิศทาง คลื่นเสียงมีคุณสมบัติ การเลี้ยวเบน, เช่น. ความสามารถในการหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวางและวัตถุ ระดับความโค้งงอขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของความยาวคลื่นเสียงต่อขนาดของสิ่งกีดขวางหรือรู การเลี้ยวเบนยังเกิดขึ้นเมื่อมีสิ่งกีดขวางในเส้นทางของเสียง ในกรณีนี้ เป็นไปได้สองสถานการณ์: 1) หากขนาดของสิ่งกีดขวางมีขนาดใหญ่กว่าความยาวคลื่นมาก เสียงก็จะถูกสะท้อนหรือดูดซับ (ขึ้นอยู่กับระดับการดูดซับของวัสดุ ความหนาของสิ่งกีดขวาง ฯลฯ ) และเกิดโซน “เงาอะคูสติก” ขึ้นด้านหลังสิ่งกีดขวาง . 2) หากขนาดของสิ่งกีดขวางเทียบได้กับความยาวคลื่นหรือน้อยกว่านั้น เสียงจะเกิดการหักเหไปบ้างในทุกทิศทาง หากคลื่นเสียงในขณะที่เคลื่อนที่ในตัวกลางตัวหนึ่งไปกระทบกับตัวกลางอีกตัวหนึ่ง (เช่น ตัวกลางอากาศที่มีตัวกลางที่เป็นของแข็ง) สถานการณ์อาจเกิดขึ้นได้ 3 สถานการณ์: 1) คลื่นจะสะท้อนจากส่วนต่อประสาน 2) คลื่น สามารถผ่านเข้าไปในตัวกลางอื่นได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนทิศทาง 3) คลื่นสามารถผ่านไปยังตัวกลางอื่นโดยมีการเปลี่ยนแปลงทิศทางที่ขอบเขต ซึ่งเรียกว่า "การหักเหของคลื่น"

อัตราส่วนของความดันส่วนเกินของคลื่นเสียงต่อความเร็วปริมาตรการสั่นเรียกว่าความต้านทานของคลื่น พูดง่ายๆ ก็คือ ความต้านทานคลื่นของตัวกลางเรียกได้ว่าสามารถดูดซับคลื่นเสียงหรือ “ต้านทาน” พวกมันได้ ค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อนและการส่งผ่านขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของอิมพีแดนซ์คลื่นของสื่อทั้งสองโดยตรง ความต้านทานคลื่นในตัวกลางที่เป็นก๊าซจะต่ำกว่าในน้ำหรือของแข็งมาก ดังนั้นหากคลื่นเสียงในอากาศกระทบกับวัตถุแข็งหรือพื้นผิวน้ำลึก เสียงนั้นจะถูกสะท้อนจากพื้นผิวหรือถูกดูดซับไปในระดับสูง ขึ้นอยู่กับความหนาของพื้นผิว (น้ำหรือของแข็ง) ที่คลื่นเสียงที่ต้องการตกลงไป เมื่อความหนาของตัวกลางที่เป็นของแข็งหรือของเหลวต่ำ คลื่นเสียงจะ "ผ่าน" เกือบทั้งหมด และในทางกลับกัน เมื่อความหนาของตัวกลางมีขนาดใหญ่ คลื่นก็จะถูกสะท้อนบ่อยขึ้น ในกรณีของการสะท้อนของคลื่นเสียง กระบวนการนี้เกิดขึ้นตามกฎฟิสิกส์ที่รู้จักกันดี: “มุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อน” ในกรณีนี้ เมื่อคลื่นจากตัวกลางที่มีความหนาแน่นต่ำกว่ากระทบกับขอบเขตที่มีตัวกลางที่มีความหนาแน่นสูงกว่า ปรากฏการณ์นี้จะเกิดขึ้น การหักเหของแสง. ประกอบด้วยการโค้งงอ (การหักเห) ของคลื่นเสียงหลังจาก "พบ" สิ่งกีดขวางและจำเป็นต้องมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงความเร็ว การหักเหของแสงยังขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของตัวกลางที่เกิดการสะท้อนกลับด้วย

ในกระบวนการแพร่กระจายของคลื่นเสียงในอวกาศ ความเข้มของคลื่นจะลดลงอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เราสามารถพูดได้ว่าคลื่นลดทอนลงและเสียงก็อ่อนลง ในทางปฏิบัติ การเผชิญกับผลกระทบที่คล้ายกันนั้นค่อนข้างง่าย เช่น หากคนสองคนยืนอยู่ในทุ่งในระยะใกล้ (หนึ่งเมตรหรือใกล้กว่านั้น) และเริ่มพูดอะไรต่อกัน หากคุณเพิ่มระยะห่างระหว่างบุคคลในเวลาต่อมา (หากพวกเขาเริ่มแยกตัวออกจากกัน) ระดับเสียงสนทนาที่เท่าเดิมจะได้ยินน้อยลงเรื่อยๆ ตัวอย่างนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงปรากฏการณ์ของการลดความเข้มของคลื่นเสียง ทำไมสิ่งนี้ถึงเกิดขึ้น? เหตุผลก็คือกระบวนการต่างๆ ของการแลกเปลี่ยนความร้อน ปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุล และการเสียดสีภายในของคลื่นเสียง ในทางปฏิบัติบ่อยครั้งพลังงานเสียงจะถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อน กระบวนการดังกล่าวเกิดขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ในสื่อเผยแพร่เสียง 3 ชนิดใด ๆ และสามารถระบุได้ว่าเป็น การดูดซับคลื่นเสียง.

ความเข้มและระดับการดูดกลืนคลื่นเสียงขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น ความดันและอุณหภูมิของตัวกลาง การดูดซับยังขึ้นอยู่กับความถี่เสียงจำเพาะด้วย เมื่อคลื่นเสียงแพร่กระจายผ่านของเหลวหรือก๊าซ จะเกิดแรงเสียดทานระหว่างอนุภาคต่างๆ ซึ่งเรียกว่าความหนืด จากผลของแรงเสียดทานในระดับโมเลกุล กระบวนการแปลงคลื่นจากเสียงเป็นความร้อนจึงเกิดขึ้น กล่าวอีกนัยหนึ่ง ยิ่งค่าการนำความร้อนของตัวกลางสูง ระดับการดูดกลืนคลื่นก็จะยิ่งต่ำลง การดูดซับเสียงในตัวกลางที่เป็นก๊าซยังขึ้นอยู่กับความดัน ( ความดันบรรยากาศเปลี่ยนแปลงตามความสูงที่เพิ่มขึ้นสัมพันธ์กับระดับน้ำทะเล) สำหรับการขึ้นอยู่กับระดับการดูดซับของความถี่ของเสียงโดยคำนึงถึงความหนืดและการนำความร้อนที่กล่าวมาข้างต้นยิ่งความถี่ของเสียงสูงเท่าใดการดูดซับเสียงก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ตัวอย่างเช่น ที่อุณหภูมิและความดันในอากาศปกติ การดูดกลืนคลื่นที่มีความถี่ 5,000 เฮิรตซ์คือ 3 เดซิเบล/กม. และการดูดกลืนคลื่นที่มีความถี่ 50,000 เฮิรตซ์จะเท่ากับ 300 เดซิเบล/ม.

ในสื่อที่เป็นของแข็ง การพึ่งพาข้างต้นทั้งหมด (การนำความร้อนและความหนืด) จะถูกรักษาไว้ แต่มีการเพิ่มเงื่อนไขอีกหลายข้อในนี้ มีความเกี่ยวข้องกับโครงสร้างโมเลกุลของวัสดุแข็งซึ่งอาจแตกต่างออกไปโดยมีความไม่สม่ำเสมอในตัวมันเอง การดูดกลืนคลื่นเสียงในกรณีนี้อาจแตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับโครงสร้างโมเลกุลแข็งภายใน และขึ้นอยู่กับประเภทของวัสดุเฉพาะ เมื่อเสียงผ่านวัตถุที่เป็นของแข็ง คลื่นจะผ่านการเปลี่ยนแปลงและการบิดเบือนหลายประการ ซึ่งส่วนใหญ่มักจะนำไปสู่การกระจายและการดูดซับพลังงานเสียง ในระดับโมเลกุล ผลกระทบจากความคลาดเคลื่อนสามารถเกิดขึ้นได้เมื่อคลื่นเสียงทำให้เกิดการกระจัดของระนาบอะตอม ซึ่งจากนั้นจะกลับสู่ตำแหน่งเดิม หรือการเคลื่อนที่ของความคลาดเคลื่อนนำไปสู่การชนกับความคลาดเคลื่อนที่ตั้งฉากกับพวกมันหรือข้อบกพร่องในโครงสร้างผลึกซึ่งทำให้เกิดการยับยั้งและเป็นผลให้มีการดูดซับคลื่นเสียงบางส่วน อย่างไรก็ตาม คลื่นเสียงยังสามารถสะท้อนกับข้อบกพร่องเหล่านี้ได้ ซึ่งจะนำไปสู่การบิดเบือนของคลื่นดั้งเดิม พลังงานของคลื่นเสียงในขณะที่มีปฏิสัมพันธ์กับองค์ประกอบของโครงสร้างโมเลกุลของวัสดุจะกระจายไปอันเป็นผลมาจากกระบวนการเสียดสีภายใน

ในบทความนี้ ฉันจะพยายามวิเคราะห์คุณลักษณะของการรับรู้การได้ยินของมนุษย์ รวมถึงรายละเอียดปลีกย่อยและคุณลักษณะบางประการของการแพร่กระจายเสียง

โปรดทราบว่าเสียงสามารถส่งผ่านได้ไม่เพียงผ่านอากาศเท่านั้น แต่ยังผ่านโครงสร้างด้วย: ผนัง, ท่อ, เพดาน ในนั้นพลังงานเสียงจะแพร่กระจายในรูปแบบของการสั่นแบบยืดหยุ่น (การสั่นสะเทือน) ในกรณีส่วนใหญ่ เสียงรบกวนเกิดขึ้นเนื่องจากการแปลงพลังงานการสั่นสะเทือนเป็นพลังงานเสียง เสียงมาจากพื้นผิวที่สั่นสะเทือนของเครื่องจักร กลไก ฉากกั้น ฯลฯ แหล่งกำเนิดเสียงที่ดีมากคือพื้นผิวโลหะผนังบางที่แผ่พลังงานเสียงออกสู่สิ่งแวดล้อมอย่างมีประสิทธิภาพในช่วงความถี่ที่กว้าง

พลังงานของการสั่นสะเทือนแบบยืดหยุ่นสามารถลดลงได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้สิ่งที่เรียกว่าสารเคลือบดูดซับแรงสั่นสะเทือน ลองใช้แผ่นโลหะและพลาสติกที่มีรูปทรงเหมือนกันสองแผ่นมาแขวนไว้บนด้ายแล้วกระแทกด้วยสิ่งที่แข็ง ในแผ่นพลาสติก การสั่นสะเทือนจะลดลงอย่างรวดเร็ว แต่แผ่นโลหะจะ "ส่งเสียง" เป็นระยะเวลาหนึ่ง ในพลาสติก พลังงานเสียงจะถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อลดการปล่อยเสียงจากพื้นผิว จึงมีการใช้สารเคลือบดูดซับแรงสั่นสะเทือน ซึ่งช่วยลดแรงสั่นสะเทือน เช่นเดียวกับในแผ่นพลาสติก สารเคลือบดูดซับแรงสั่นสะเทือนต้องมีความแข็งแกร่งสูงและสูญเสียพลังงานเสียงภายในสูง ยิ่งการเคลือบมีความแข็งแกร่งมากเท่าไร พลังงานการสั่นก็จะถูกใช้ไปกับการเปลี่ยนรูปมากขึ้นเท่านั้น และยิ่งสูญเสียภายในมากเท่าไร พลังงานจะถูกแปลงเป็นความร้อนมากขึ้นเท่านั้น

สารเคลือบดูดซับแรงสั่นสะเทือนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยานยนต์ - สำหรับซับภายในของตัวถังรถ, ในอุตสาหกรรมเครื่องบิน - เพื่อนำไปใช้กับชิ้นส่วนภายในของลำตัวเครื่องบิน ฯลฯ แต่การใช้สารเคลือบดูดซับแรงสั่นสะเทือนอย่างใดอย่างหนึ่งไม่ได้ ให้ผลลัพธ์ที่เป็นบวกเสมอ ตัวอย่างเช่น เพื่อลดเสียงรบกวนและการสั่นสะเทือนของทะลุทะลวง การเคลือบดูดซับแรงสั่นสะเทือนจะไม่มีประสิทธิภาพ

อีกวิธีในการต่อสู้กับการสั่นสะเทือนคือการแยกการสั่นสะเทือน ในการสร้างมันขึ้นมานั้นใช้หลักการเดียวกันกับฉนวนกันเสียง: จำเป็นต้องมีสิ่งกีดขวางเพื่อให้สะท้อนพลังงานออกมามากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อจุดประสงค์นี้จึงมีการใช้เม็ดมีดแบบยืดหยุ่น (โช้คอัพ) มีการติดตั้งระหว่างเครื่องจักรหรือกลไกที่ทำงานกับรากฐาน โช้คอัพมักทำจากยางหรือเป็นสปริงเหล็ก สิ่งสำคัญคือต้องเลือกโช้คอัพที่เหมาะสม ไม่เช่นนั้นการแยกการสั่นสะเทือนอาจไม่ได้ผล และในบางกรณี การสั่นสะเทือนอาจเพิ่มขึ้นด้วยซ้ำ

คุณยังสามารถป้องกันตัวเองจากเสียงรบกวนได้โดยใช้อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคล ก่อนอื่น สิ่งเหล่านี้คืออุปกรณ์ป้องกันหู ตัวป้องกันประเภทแรกคือผ้าอนามัยแบบสอดหรือปลั๊กที่ทำจากวัสดุอ่อนนุ่มสำหรับใช้ครั้งเดียว หากคุณเพียงแค่ใช้สำลีอุดหู ประสิทธิภาพของฉนวนกันเสียงจะมีน้อย เนื่องจากสำลีมีความหนาแน่นต่ำและมีรูพรุนมากเกินไป ในร้านขายยาคุณสามารถซื้อที่อุดหูถ่วงน้ำหนักที่ออกแบบมาเป็นพิเศษซึ่งทำจากวัสดุเส้นใย มีคุณสมบัติกันเสียงที่ดีและถูกสุขลักษณะ บางครั้งมีปลั๊กพลาสติกชนิดพิเศษที่มีขนาดต่างกันจำหน่าย

แต่อุปกรณ์ป้องกันหูภายนอกหรือหูฟังก็ยังป้องกันเสียงรบกวนได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่ามาก ข้อเสียของพวกเขา ได้แก่ ความไม่สะดวกและ รู้สึกไม่สบายที่เกิดขึ้นระหว่างการสึกหรอเป็นเวลานาน แต่หูฟังให้ฉนวนกันเสียงที่ดีและด้วยความช่วยเหลือของการปิดผนึกของเหลวในลูกกลิ้งพิเศษ - แผ่นรองหู - ทำให้ได้พอดีกับหูอย่างแน่นหนา ที่ระดับเสียงที่สูงมาก - สูงกว่า 130 dB (เช่น บนม้านั่งทดสอบสำหรับเครื่องยนต์ไอพ่นบนเครื่องบิน) - หูฟังก็ไม่เพียงพอเช่นกัน ในกรณีนี้ต้องใช้หมวกกันน็อคกันเสียงแบบพิเศษเพื่อป้องกันเสียงรบกวน