صفحه اصلی ارتوپدی صدا چگونه در هوا حرکت می کند؟ صدا به کجا سریعتر می رسد؟

ارتوپدی

صدا چگونه در هوا حرکت می کند؟ صدا به کجا سریعتر می رسد؟

صدا از طریق امواج صوتی عبور می کند. این امواج نه تنها از طریق گازها و مایعات، بلکه از طریق جامدات نیز حرکت می کنند. عمل هر موج عمدتاً شامل انتقال انرژی است. در مورد صدا، انتقال به شکل حرکات دقیقه ای در سطح مولکولی انجام می شود.

در گازها و مایعات، موج صوتی، مولکول ها را در جهت حرکت خود، یعنی در جهت طول موج حرکت می دهد. در جامدات، ارتعاشات صوتی مولکول ها نیز می تواند در جهت عمود بر موج رخ دهد.

امواج صوتی از منابع خود در همه جهات حرکت می کنند، همانطور که در تصویر سمت راست نشان داده شده است، که نشان می دهد زنگ فلزی به طور دوره ای با زبان خود برخورد می کند. این برخوردهای مکانیکی باعث ارتعاش زنگ می شود. انرژی ارتعاشات به مولکول های هوای اطراف منتقل می شود و آنها از زنگ رانده می شوند. در نتیجه فشار در لایه هوای مجاور زنگ افزایش می یابد که سپس به صورت امواج در همه جهات از منبع پخش می شود.

سرعت صدا مستقل از میزان صدا یا تن است. همه صداهای یک رادیو در یک اتاق، اعم از بلند یا ملایم، با صدای بلند یا کم، به طور همزمان به شنونده می رسد.

سرعت صوت به نوع محیطی که در آن حرکت می کند و دمای آن بستگی دارد. در گازها، امواج صوتی به آرامی حرکت می کنند، زیرا ساختار مولکولی کمیاب آنها مقاومت کمی در برابر فشرده سازی دارد. در مایعات سرعت صوت افزایش می یابد و در جامدات حتی سریعتر می شود، همانطور که در نمودار زیر بر حسب متر بر ثانیه (m/s) نشان داده شده است.

مسیر موج

امواج صوتی در هوا به روشی مشابه آنچه در نمودار سمت راست نشان داده شده است حرکت می کنند. جبهه های موج از منبع در فاصله معینی از یکدیگر حرکت می کنند که با فرکانس ارتعاشات زنگ تعیین می شود. فرکانس موج صوتیبا شمارش تعداد جبهه های موج عبوری تعیین می شود این نقطهدر واحد زمان

جلو موج صوتی از زنگ ارتعاشی دور می شود.

در هوای گرم شده یکنواخت صدا با سرعت ثابتی حرکت می کند.

جبهه دوم در فاصله ای برابر با طول موج جبهه اول را دنبال می کند.

شدت صدا نزدیک به منبع است.

نمایش گرافیکی یک موج نامرئی

صدای صوتی از اعماق

یک پرتو سونار از امواج صوتی به راحتی از آب اقیانوس عبور می کند. اصل سونار بر این واقعیت استوار است که امواج صوتی از کف اقیانوس منعکس می شود. این دستگاه معمولا برای تعیین ویژگی های زمین زیر آب استفاده می شود.

جامدات الاستیک

صدا در یک صفحه چوبی حرکت می کند. مولکول‌های اکثر جامدات به یک شبکه فضایی الاستیک متصل می‌شوند که به خوبی فشرده شده و در عین حال عبور امواج صوتی را تسریع می‌کند.

قوانین اساسی انتشار صدا شامل قوانین بازتاب و شکست آن در مرزهای رسانه های مختلف و همچنین پراش صدا و پراکندگی آن در حضور موانع و ناهمگونی در محیط و در فصل مشترک بین رسانه ها می باشد.

دامنه انتشار صوت تحت تأثیر عامل جذب صدا، یعنی انتقال غیرقابل برگشت انرژی موج صوتی به انواع دیگر انرژی، به ویژه گرما، قرار دارد. یک عامل مهم نیز جهت تابش و سرعت انتشار صوت است که به محیط و حالت خاص آن بستگی دارد.

از یک منبع صوتی، امواج صوتی در همه جهات منتشر می شوند. اگر موج صوتی از یک سوراخ نسبتاً کوچک عبور کند، در تمام جهات پخش می شود و در یک پرتو جهت دار حرکت نمی کند. به عنوان مثال، صداهای خیابانی که از پنجره باز به داخل اتاق نفوذ می کند، در همه نقاط شنیده می شود و نه فقط در مقابل پنجره.

ماهیت انتشار امواج صوتی در نزدیکی یک مانع به رابطه بین اندازه مانع و طول موج بستگی دارد. اگر اندازه مانع در مقایسه با طول موج کوچک باشد، موج در اطراف این مانع جریان می یابد و در همه جهات پخش می شود.

امواج صوتی که از یک رسانه به رسانه دیگر نفوذ می کنند، از جهت اصلی خود منحرف می شوند، یعنی شکسته می شوند. زاویه شکست ممکن است بزرگتر یا کمتر از زاویه تابش باشد. بستگی به این دارد که صدا در کدام رسانه نفوذ کند. اگر سرعت صوت در محیط دوم بیشتر باشد، زاویه شکست بیشتر از زاویه برخورد خواهد بود و بالعکس.

هنگام برخورد با یک مانع در مسیر خود، امواج صوتی طبق یک قانون کاملاً تعریف شده از آن منعکس می شود - زاویه بازتاب برابر با زاویه برخورد است - مفهوم اکو با این ارتباط دارد. اگر صدا از چندین سطح در فواصل مختلف منعکس شود، پژواک های متعددی رخ می دهد.

صدا به شکل یک موج کروی واگرا حرکت می کند که حجم فزاینده ای را پر می کند. با افزایش فاصله، ارتعاشات ذرات محیط ضعیف شده و صدا از بین می رود. مشخص است که برای افزایش برد انتقال، صدا باید در یک جهت معین متمرکز شود. مثلاً وقتی می خواهیم صدایمان شنیده شود، کف دستمان را به دهانمان می گذاریم یا از یک مگافون استفاده می کنیم.

پراش، یعنی خمش پرتوهای صوت، تأثیر زیادی بر دامنه انتشار صدا دارد. هر چه محیط ناهمگن تر باشد، پرتو صوت بیشتر خم می شود و بر این اساس، دامنه انتشار صدا کوتاه تر می شود.

انتشار صدا

امواج صوتی می توانند در هوا، گازها، مایعات و جامدات حرکت کنند. امواج در فضای بدون هوا به وجود نمی آیند. این را می توان به راحتی با تجربه ساده تأیید کرد. اگر زنگ الکتریکی زیر یک کلاهک هوابند که هوا از آن خارج شده است قرار گیرد، صدایی نمی شنویم. اما به محض پر شدن کلاهک از هوا، صدایی به گوش می رسد.

سرعت انتشار حرکات نوسانی از ذره به ذره به محیط بستگی دارد. در زمان های قدیم، جنگجویان گوش های خود را روی زمین می گذاشتند و بنابراین سواره نظام دشمن را خیلی زودتر از آنچه در دید به نظر می رسید شناسایی می کردند. و دانشمند معروف لئوناردو داوینچی در قرن پانزدهم می نویسد: "اگر شما در دریا هستید، سوراخ لوله ای را در آب فرو کنید و سر دیگر آن را به گوش خود بسپارید، صدای کشتی ها را بسیار خواهید شنید. دور از تو.»

سرعت صوت در هوا برای اولین بار در قرن هفدهم توسط آکادمی علوم میلان اندازه گیری شد. یک توپ روی یکی از تپه ها نصب شده بود و یک پست دیده بانی در سمت دیگر قرار داشت. زمان هم در لحظه عکسبرداری (با فلاش) و هم در لحظه دریافت صدا ثبت شد. بر اساس فاصله بین نقطه مشاهده و تفنگ و زمان مبدا سیگنال، محاسبه سرعت انتشار صدا دیگر دشوار نبود. معلوم شد که برابر با 330 متر بر ثانیه است.

سرعت صوت در آب برای اولین بار در سال 1827 در دریاچه ژنو اندازه گیری شد. این دو قایق در فاصله ۱۳۸۴۷ متری از یکدیگر قرار داشتند. در اولی، زنگی در زیر آویزان بود و در دومی، یک هیدروفون ساده (بوق) را به داخل آب می انداختند. در قایق اول همزمان با زدن زنگ باروت در قایق دوم به آتش کشیده شد، ناظر در لحظه فلاش، کرونومتر را روشن کرد و شروع به انتظار برای رسیدن سیگنال صدای زنگ کرد. مشخص شد که صدا در آب بیش از 4 برابر سریعتر از هوا حرکت می کند. با سرعت 1450 متر بر ثانیه.

سرعت صدا

هرچه کشش محیط بالاتر باشد، سرعت بیشتر است: در لاستیک 50، در هوا 330، در آب 1450، و در فولاد - 5000 متر در ثانیه. اگر ما که در مسکو بودیم می توانستیم آنقدر فریاد بزنیم که صدا به سن پترزبورگ برسد، فقط بعد از نیم ساعت در آنجا شنیده می شدیم و اگر صدا در همان فاصله در فولاد پخش می شد، آن وقت دریافت می شد. در دو دقیقه

سرعت انتشار صوت تحت تأثیر وضعیت همان محیط است. وقتی می گوییم صدا با سرعت 1450 متر در ثانیه در آب حرکت می کند، به این معنا نیست که در هیچ آبی و تحت هیچ شرایطی. با افزایش دما و شوری آب و همچنین با افزایش عمق و در نتیجه فشار هیدرواستاتیکی، سرعت صوت افزایش می یابد. یا فولاد را بگیریم. در اینجا نیز سرعت صوت هم به دما و هم به ترکیب کیفی فولاد بستگی دارد: هرچه کربن بیشتری داشته باشد، سخت‌تر است و صدا سریع‌تر در آن حرکت می‌کند.

هنگامی که آنها در مسیر خود با مانعی روبرو می شوند، امواج صوتی طبق یک قانون کاملاً تعریف شده از آن منعکس می شود: زاویه بازتاب برابر با زاویه تابش است. امواج صوتی که از هوا می آیند تقریباً به طور کامل از سطح آب به سمت بالا منعکس می شوند و امواج صوتی که از منبع واقع در آب می آیند به سمت پایین از آن منعکس می شوند.

امواج صوتی که از یک رسانه به رسانه دیگر نفوذ می کنند، از موقعیت اصلی خود منحرف می شوند، یعنی. شکست. زاویه شکست ممکن است بزرگتر یا کمتر از زاویه تابش باشد. بستگی به این دارد که صدا در چه رسانه ای نفوذ کند. اگر سرعت صوت در محیط دوم بیشتر از محیط اول باشد، زاویه شکست از زاویه تابش بیشتر خواهد بود و بالعکس.

در هوا، امواج صوتی به شکل یک موج کروی واگرا منتشر می شوند، که حجم بیشتری را پر می کند، زیرا ارتعاشات ذرات ناشی از منابع صوتی به توده هوا منتقل می شود. با این حال، با افزایش فاصله، ارتعاشات ذرات ضعیف می شود. مشخص است که برای افزایش برد انتقال، صدا باید در یک جهت معین متمرکز شود. وقتی می‌خواهیم صدایمان بهتر شنیده شود، کف دستمان را به دهانمان می‌گذاریم یا از مگافون استفاده می‌کنیم. در این حالت صدا کمتر ضعیف می شود و امواج صوتی بیشتر حرکت می کنند.

با افزایش ضخامت دیوار، مکان صدا در فرکانس‌های میانی پایین افزایش می‌یابد، اما رزونانس تصادفی "موذیانه" که باعث خفه شدن مکان صدا می‌شود، در فرکانس‌های پایین‌تر ظاهر می‌شود و منطقه وسیع‌تری را پوشش می‌دهد.

آیا تا به حال فکر کرده اید که صدا یکی از برجسته ترین جلوه های زندگی، عمل و حرکت است؟ و همچنین در مورد این واقعیت که هر صدا "چهره" خود را دارد؟ و حتی با چشمان بسته، بدون دیدن چیزی، فقط می توانیم با صدا حدس بزنیم که در اطراف ما چه می گذرد. ما می توانیم صدای دوستان را تشخیص دهیم، خش خش، غرش، پارس، میو و ... را بشنویم که همه این صداها از دوران کودکی برای ما آشنا هستند و به راحتی می توانیم هر کدام را شناسایی کنیم. علاوه بر این، حتی در سکوت مطلق، ما می توانیم هر یک از صداهای ذکر شده را با شنوایی درونی خود بشنویم. آن را طوری تصور کنید که گویی در واقعیت است.

صدا چیست؟

صداهای درک شده توسط گوش انسان یکی از مهمترین منابع اطلاعاتی در مورد دنیای اطراف ما هستند. سر و صدای دریا و باد، آواز پرندگان، صدای انسان و فریاد حیوانات، رعد و برق، صداهای متحرک گوش ها، سازگاری را با شرایط متغیر خارجی آسان تر می کند.

مثلاً اگر سنگی در کوه افتاد و کسی در آن نزدیکی نبود که صدای سقوط آن را بشنود، آیا این صدا وجود داشت یا نه؟ به این سؤال می توان به طور مساوی پاسخ مثبت و منفی داد، زیرا کلمه "صدا" معنایی دوگانه دارد، بنابراین، لازم است در مورد آنچه صدا در نظر گرفته می شود، توافق کنیم شکل انتشار ارتعاشات صوتی در هوا یا احساس شنونده اساساً علت است، دومی معلول است، در حالی که مفهوم اول صدا عینی است، دومی ذهنی است. صدا واقعاً نشان‌دهنده جریانی از انرژی است که مانند نهر رودخانه‌ای در جریان است. چنین صدایی می‌تواند رسانه‌ای را که از آن عبور می‌کند تغییر دهد و در حالت دوم، با صدا، احساساتی را که در شنونده ایجاد می‌شود، درک می‌کنیم موج از طریق سمعک بر روی مغز اثر می گذارد جامعه و بالاخره نوعی صدا به نام نویز وجود دارد. تجزیه و تحلیل صدا از دیدگاه ادراک ذهنی پیچیده تر از ارزیابی عینی است.

چگونه صدا ایجاد کنیم؟

وجه اشتراک همه صداها این است که اجسامی که آنها را تولید می کنند، یعنی منابع صدا، ارتعاش می کنند (اگرچه اغلب این ارتعاش ها برای چشم نامرئی هستند). به عنوان مثال، صدای مردم و بسیاری از حیوانات در اثر ارتعاش تارهای صوتی آنها، صدای آلات موسیقی بادی، صدای آژیر، سوت باد و صدای رعد ایجاد می شود. توسط ارتعاشات توده های هوا

با استفاده از یک خط کش به عنوان مثال، می توانید به معنای واقعی کلمه با چشمان خود ببینید که چگونه صدا متولد می شود. وقتی یک سر را محکم می کنیم و سر دیگر را می کشیم و رها می کنیم، خط کش چه حرکتی انجام می دهد؟ متوجه خواهیم شد که او به نظر می‌لرزید و تردید داشت. بر این اساس نتیجه می گیریم که صدا از ارتعاشات کوتاه یا طولانی برخی از اجسام ایجاد می شود.

منبع صدا می تواند نه تنها اشیاء ارتعاشی باشد. سوت گلوله ها یا گلوله ها در پرواز، زوزه باد، غرش موتور جت از گسست های جریان هوا زاییده می شوند که در طی آن نادر شدن و فشرده سازی نیز رخ می دهد.

همچنین، حرکات ارتعاشی صدا را می توان با استفاده از یک دستگاه - یک چنگال تنظیم متوجه شد. این یک میله فلزی منحنی است که روی یک پایه روی جعبه تشدید نصب شده است. اگر با چکش به چنگال تنظیم ضربه بزنید، صدا می دهد. ارتعاشات شاخه های چنگال تنظیم نامحسوس است. اما اگر یک توپ کوچک آویزان شده بر روی یک نخ را به یک چنگال تنظیم صدا بیاورید، آنها را می توان تشخیص داد. توپ به صورت دوره ای پرش می کند که نشان دهنده ارتعاشات شاخه های کامرون است.

در نتیجه تعامل منبع صدا با هوای اطراف، ذرات هوا شروع به فشرده شدن و انبساط در زمان (یا "تقریبا در زمان") با حرکات منبع صدا می کنند. سپس به دلیل خواص هوا به عنوان یک محیط سیال، ارتعاشات از یک ذره هوا به ذره دیگر منتقل می شود.

به سوی توضیحی درباره انتشار امواج صوتی

در نتیجه، ارتعاشات از طریق هوا در فاصله ای دور منتقل می شوند، به عنوان مثال، یک موج صوتی یا صوتی، یا به سادگی، صدا در هوا منتشر می شود. صدا که به گوش انسان می رسد به نوبه خود ارتعاشاتی را در نواحی حساس خود تحریک می کند که توسط ما به صورت گفتار، موسیقی، سر و صدا و غیره درک می شود (بسته به ویژگی های صدا دیکته شده توسط ماهیت منبع آن) .

انتشار امواج صوتی

آیا می توان مشاهده کرد که چگونه صدا "اجرا می کند"؟ در هوا یا آب شفاف، ارتعاشات خود ذرات نامحسوس است. اما می توانید به راحتی مثالی بیابید که به شما بگوید وقتی صدا پخش می شود چه اتفاقی می افتد.

شرط لازم برای انتشار امواج صوتی وجود یک محیط مادی است.

در خلاء، امواج صوتی منتشر نمی شوند، زیرا هیچ ذره ای در آنجا وجود ندارد که تعامل را از منبع ارتعاش منتقل کند.

بنابراین به دلیل نبود جو، سکوت کامل بر ماه حاکم می شود. حتی سقوط یک شهاب سنگ روی سطح آن برای ناظر قابل شنیدن نیست.

سرعت انتشار امواج صوتی با سرعت انتقال فعل و انفعالات بین ذرات تعیین می شود.

سرعت صوت، سرعت انتشار امواج صوتی در یک محیط است. در یک گاز، سرعت صوت در حد (به طور دقیق تر، تا حدودی کمتر از) سرعت حرارتی مولکول ها است و بنابراین با افزایش دمای گاز افزایش می یابد. هر چه انرژی پتانسیل برهمکنش بین مولکول های یک ماده بیشتر باشد، سرعت صوت بیشتر می شود، بنابراین سرعت صوت در مایع، که به نوبه خود از سرعت صوت در گاز بیشتر می شود. به عنوان مثال، در آب دریاسرعت صوت 1513 متر بر ثانیه در فولاد که امواج عرضی و طولی امکان انتشار دارند سرعت انتشار آنها متفاوت است. امواج عرضی با سرعت 3300 متر بر ثانیه و امواج طولی با سرعت 6600 متر بر ثانیه منتشر می شوند.

سرعت صوت در هر محیطی با فرمول محاسبه می شود:

که در آن β تراکم پذیری آدیاباتیک محیط است. ρ - چگالی.

قوانین انتشار امواج صوتی

امواج صوتی که از یک رسانه به رسانه دیگر نفوذ می کنند، از جهت اصلی خود منحرف می شوند، یعنی شکسته می شوند. زاویه شکست ممکن است بزرگتر یا کمتر از زاویه تابش باشد. بستگی به این دارد که صدا در چه رسانه ای نفوذ کند. اگر سرعت صوت در محیط دوم بیشتر باشد، زاویه شکست بیشتر از زاویه برخورد خواهد بود و بالعکس.

ویژگی های صدا و ویژگی های آن

مشخصات فیزیکی اصلی صدا فرکانس و شدت ارتعاشات است. تاثیر می گذارند ادراک شنیداریاز مردم.

دوره نوسان زمانی است که در طی آن یک نوسان کامل رخ می دهد. مثالی از یک آونگ در حال چرخش می‌توان ارائه داد، زمانی که از سمت چپ به سمت راست منتهی می‌شود و به موقعیت اصلی خود باز می‌گردد.

فرکانس نوسان تعداد نوسانات کامل (دوره ها) در ثانیه است. این واحد هرتز (Hz) نامیده می شود. هر چه فرکانس ارتعاش بیشتر باشد، صدایی که می شنویم بیشتر می شود، یعنی صدا گام بالاتری دارد. طبق سیستم بین المللی پذیرفته شده واحدها، 1000 هرتز را کیلوهرتز (کیلوهرتز) و 1،000،000 را مگاهرتز (MHz) می نامند.

توزیع فرکانس: صداهای قابل شنیدن - در محدوده 15 هرتز تا 20 کیلوهرتز، صداهای فروصوت - زیر 15 هرتز. سونوگرافی - در 1.5 (104 - 109 هرتز؛ فراصوت - در 109 - 1013 هرتز.

گوش انسان به صداهایی با فرکانس بین 2000 تا 5000 کیلوهرتز بیشترین حساسیت را دارد. بیشترین حدت شنوایی در سنین 20-15 سالگی مشاهده می شود. با افزایش سن، شنوایی بدتر می شود.

مفهوم طول موج با دوره و فرکانس نوسانات مرتبط است. طول موج صوت فاصله بین دو تراکم متوالی یا کمیاب شدن محیط است. با استفاده از مثال انتشار امواج در سطح آب، این فاصله بین دو تاج است.

صداها نیز از نظر تن صدا متفاوت هستند. لحن اصلی صدا با تن های ثانویه همراه است که همیشه فرکانس بالاتری دارند (اورتون). تمبر یک ویژگی کیفی صدا است. هرچه اهنگ‌های بیشتری روی لحن اصلی قرار گیرد، صدا از نظر موسیقی "آرام‌تر" است.

دومین مشخصه اصلی دامنه نوسانات است. این بزرگترین انحراف از موقعیت تعادل در طول ارتعاشات هارمونیک است. با استفاده از مثال آونگ، حداکثر انحراف آن به سمت چپ و یا به سمت راست منتهی می شود. دامنه ارتعاشات شدت (قدرت) صدا را تعیین می کند.

قدرت صوت یا شدت آن با مقدار انرژی صوتی که در یک ثانیه در یک منطقه یک سانتی متر مربع جریان می یابد تعیین می شود. در نتیجه، شدت امواج صوتی به بزرگی فشار صوتی ایجاد شده توسط منبع در محیط بستگی دارد.

بلندی به نوبه خود با شدت صدا مرتبط است. هر چه شدت صدا بیشتر باشد، بلندتر است. با این حال، این مفاهیم معادل نیستند. بلندی اندازه گیری قدرت حس شنوایی ناشی از یک صدا است. صدایی با شدت یکسان می تواند درک شنوایی از حجم های مختلف را در افراد مختلف ایجاد کند. هر فردی آستانه شنوایی خاص خود را دارد.

فرد از شنیدن صداهای با شدت بسیار بالا دست می کشد و آنها را به عنوان احساس فشار و حتی درد درک می کند. این شدت صدا آستانه درد نامیده می شود.

تاثیر صدا بر اندام های شنوایی انسان

اندام های شنوایی انسان قادر به درک ارتعاشات با فرکانس 15-20 هرتز تا 16-20 هزار هرتز هستند. ارتعاشات مکانیکی با فرکانس های مشخص شده صدا یا آکوستیک نامیده می شود (آکوستیک مطالعه صدا است که گوش انسان به صداهایی با فرکانس 1000 تا 3000 هرتز حساس است). بیشترین حدت شنوایی در سنین 20-15 سالگی مشاهده می شود. با افزایش سن، شنوایی بدتر می شود. در افراد زیر 40 سال، بیشترین حساسیت در ناحیه 3000 هرتز، از 40 تا 60 سال - 2000 هرتز، بالای 60 سال - 1000 هرتز است. در محدوده حداکثر 500 هرتز، ما می توانیم کاهش یا افزایش فرکانس حتی 1 هرتز را تشخیص دهیم. در فرکانس‌های بالاتر، سمعک‌های ما به چنین تغییرات کوچکی در فرکانس کمتر حساس می‌شوند. بنابراین، پس از 2000 هرتز، تنها زمانی می توانیم یک صدا را از دیگری تشخیص دهیم که اختلاف فرکانس حداقل 5 هرتز باشد. با یک تفاوت کوچکتر، صداها برای ما یکسان به نظر می رسند. با این حال، تقریبا هیچ قاعده ای بدون استثنا وجود ندارد. افرادی هستند که شنوایی غیرعادی خوبی دارند. یک نوازنده با استعداد می تواند تغییر در صدا را تنها با کسری از یک لرزش تشخیص دهد.

گوش خارجی شامل پینا و مجرای شنوایی است که آن را به پرده گوش متصل می کند. وظیفه اصلی گوش خارجی تعیین جهت منبع صدا است. مجرای شنوایی که لوله ای به طول دو سانتی متر است که به سمت داخل باریک می شود، از قسمت های داخلی گوش محافظت می کند و نقش تشدید کننده را ایفا می کند. مجرای شنوایی به پرده گوش ختم می شود، غشایی که تحت تأثیر امواج صوتی می لرزد. در اینجا، در مرز بیرونی گوش میانی، است که تبدیل صدای عینی به ذهنی رخ می دهد. در پشت پرده گوش سه استخوان کوچک به هم پیوسته وجود دارد: مالئوس، اینکوس و رکاب که از طریق آنها ارتعاشات به گوش داخلی منتقل می شود.

در آنجا، در عصب شنوایی، آنها به سیگنال های الکتریکی تبدیل می شوند. حفره کوچک، جایی که مالئوس، اینکوس و رکابی قرار دارند، با هوا پر شده و توسط شیپور استاش به حفره دهان متصل می شود. به لطف دومی، فشار یکسانی در دو طرف داخلی و خارجی پرده گوش حفظ می شود. معمولاً شیپور استاش بسته است و تنها زمانی باز می‌شود که فشار ناگهانی (خمیازه، بلعیدن) برای یکسان کردن آن تغییر کند. اگر شیپور استاش فردی بسته باشد، مثلاً به دلیل سرماخوردگی، سپس فشار یکسان نمی شود و فرد در گوش احساس درد می کند. ارتعاشات بیشتر از پرده گوش به پنجره بیضی شکل منتقل می شود که آغاز آن است گوش داخلی. نیروی وارد بر پرده گوشبرابر است با حاصل ضرب فشار و مساحت پرده گوش. اما رمز و راز واقعی شنوایی با پنجره بیضی شکل شروع می شود. امواج صوتی از طریق مایع (پری لنف) که حلزون حلزون را پر می کند حرکت می کند. این اندام گوش داخلی به شکل حلزون، سه سانتی متر طول دارد و در تمام طول آن توسط سپتوم به دو قسمت تقسیم می شود. امواج صوتی به پارتیشن می‌رسند، دور آن می‌چرخند و سپس تقریباً به همان جایی که ابتدا پارتیشن را لمس کرده‌اند، پخش می‌شوند، اما در طرف دیگر. سپتوم حلزون از یک غشای اصلی تشکیل شده است که بسیار ضخیم و سفت است. ارتعاشات صدا امواجی موج مانند را روی سطح آن ایجاد می کند، با برجستگی هایی برای فرکانس های مختلف که در مناطق بسیار خاصی از غشاء قرار دارند. ارتعاشات مکانیکی در یک اندام خاص (ارگان کورتی)، واقع در بالا، به ارتعاشات الکتریکی تبدیل می شوند قسمت بالاغشای اصلی در بالای اندام کورتی غشای تکتوریال قرار دارد. هر دوی این اندام ها در مایعی به نام اندولنف غوطه ور هستند و توسط غشای رایسنر از بقیه حلزون جدا می شوند. موهایی که از اندام کورتی رشد می کنند تقریباً به غشای تکتوریال نفوذ می کنند و هنگامی که صدا رخ می دهد با هم تماس پیدا می کنند - صدا تبدیل می شود ، اکنون به شکل سیگنال های الکتریکی رمزگذاری می شود. نقش مهمی در افزایش توانایی ما در درک صداها دارد. پوشش پوستو استخوان های جمجمه به دلیل رسانایی خوبشان. به عنوان مثال، اگر گوش خود را روی ریل بگذارید، حرکت قطاری که در حال نزدیک شدن است را می توان مدت ها قبل از ظاهر شدن آن تشخیص داد.

تاثیر صدا بر بدن انسان

در طول دهه‌های گذشته، تعداد انواع ماشین‌ها و دیگر منابع سر و صدا، گسترش رادیوهای قابل حمل و ضبط صوت که اغلب با صدای بلند روشن می‌شوند و اشتیاق به موسیقی عامه پسند به شدت افزایش یافته است. اشاره شده است که در شهرها هر 5 تا 10 سال سطح سر و صدا 5 دسی بل (دسی بل) افزایش می یابد. باید در نظر داشت که برای اجداد انسان های دور سر و صدا یک سیگنال هشدار بود که نشان دهنده احتمال خطر بود. در همان زمان، سیستم سمپاتیک-آدرنال و قلب و عروق، تبادل گاز به سرعت فعال شد و سایر انواع متابولیسم تغییر کرد (سطح قند خون و کلسترول افزایش یافت) و بدن را برای جنگ یا فرار آماده کرد. اگرچه در انسان مدرن این عملکرد شنوایی چنین اهمیت عملی را از دست داده است، "واکنش های نباتی مبارزه برای هستی" حفظ شده است. بنابراین، حتی صدای کوتاه مدت 60-90 دسی بل باعث افزایش ترشح هورمون های هیپوفیز، تحریک تولید بسیاری از هورمون های دیگر، به ویژه کاتکول آمین ها (آدرنالین و نوراپی نفرین)، کار قلب افزایش یافته، رگ های خونی منقبض می شود. و فشار خون (BP) افزایش می یابد. خاطرنشان شد که بیشترین افزایش فشار خون در بیماران مبتلا به فشار خون بالا و افراد دارای استعداد ارثی به آن مشاهده می شود. تحت تأثیر سر و صدا، فعالیت مغز مختل می شود: ماهیت الکتروانسفالوگرام تغییر می کند، دقت ادراک و عملکرد ذهنی کاهش می یابد. بدتر شدن هضم مشاهده شد. شناخته شده است که قرار گرفتن طولانی مدت در محیط های پر سر و صدا منجر به کاهش شنوایی می شود. بسته به حساسیت فردی، افراد صدا را به صورت متفاوتی به عنوان ناخوشایند و آزاردهنده ارزیابی می کنند. در عین حال، موسیقی و گفتار مورد علاقه شنونده، حتی در 40-80 دسی بل، نسبتاً به راحتی قابل تحمل است. به طور معمول، شنوایی ارتعاشات در محدوده 16-20000 هرتز (نوسانات در ثانیه) را درک می کند. تاکید بر آن ضروری است عواقب ناخوشایندنه تنها باعث ایجاد نویز بیش از حد در محدوده قابل شنیدن ارتعاشات می شود: فراصوت و مادون صوت در محدوده هایی که توسط شنوایی انسان درک نمی شود (بالای 20 هزار هرتز و زیر 16 هرتز) نیز باعث می شود تنش عصبی، کسالت، سرگیجه، تغییر در فعالیت اندام های داخلی به ویژه سیستم عصبی و قلبی عروقی. مشخص شده است که ساکنان مناطق واقع در نزدیکی بزرگ فرودگاه های بین المللی، بروز فشار خون بالا به وضوح بیشتر از یک منطقه ساکت تر از همان شهر است. سر و صدای بیش از حد (بیش از 80 دسی بل) نه تنها بر اندام های شنوایی، بلکه سایر اندام ها و سیستم ها (گردش خون، گوارش، عصبی و غیره) تأثیر می گذارد، فرآیندهای حیاتی مختل می شوند، متابولیسم انرژی شروع به غلبه بر متابولیسم پلاستیک می کند که منجر به پیری زودرس می شود. از بدن .

با این مشاهدات و اکتشافات، روش های تأثیرگذاری هدفمند بر روی انسان ظاهر شد. شما می توانید ذهن و رفتار یک فرد را به روش های مختلفی تحت تأثیر قرار دهید که یکی از آنها به تجهیزات خاصی نیاز دارد (تکنیک های تکنوترونیک، زامبی سازی).

عایق صدا

درجه حفاظت از سر و صدا ساختمان ها در درجه اول توسط استانداردهای مجاز صدا برای محل برای یک هدف مشخص تعیین می شود. پارامترهای نرمال شده نویز ثابت در نقاط طراحی عبارتند از سطوح فشار صدا L، dB، باندهای فرکانسی اکتاو با فرکانس های متوسط هندسی 63، 125، 250، 500، 1000، 2000، 4000، 8000 هرتز. برای محاسبات تقریبی، مجاز به استفاده از سطوح صدا LA، dBA است. پارامترهای نرمال شده نویز غیر ثابت در نقاط طراحی عبارتند از سطوح صدای معادل LA eq، dBA، و حداکثر سطوح صدا LA max، dBA.

سطوح مجاز فشار صدا (سطوح فشار صوتی معادل) توسط SNiP II-12-77 "محافظت از سر و صدا" استاندارد شده است.

باید در نظر داشت که سطوح مجاز سر و صدا از منابع خارجی در محل با رعایت تهویه استاندارد محل (برای اماکن مسکونی، بخش ها، کلاس های درس - با دریچه های باز، ترانسوم ها، پنجره های باریک) تعیین می شود.

عایق صوتی هوا، تضعیف انرژی صوتی است که از طریق یک محفظه منتقل می شود.

پارامترهای تنظیم شده عایق صوتی سازه های محصور ساختمان های مسکونی و عمومی، و همچنین ساختمان های کمکی و اماکن شرکت های صنعتی، شاخص عایق صدا در هوا سازه محصور Rw، dB و شاخص کاهش سطح صدای ضربه در زیر سقف است. .

سر و صدا. موسیقی. سخن، گفتار.

از دیدگاه ادراک اندام های شنوایی از صداها، آنها را می توان عمدتاً به سه دسته نویز، موسیقی و گفتار تقسیم کرد. اینها حوزه های مختلفی از پدیده های صوتی هستند که اطلاعاتی مختص یک شخص دارند.

نویز ترکیبی غیر سیستماتیک از تعداد زیادی صدا است، یعنی ادغام همه این صداها در یک صدای ناسازگار. نویز به دسته ای از صداها اطلاق می شود که باعث ایجاد مزاحمت یا آزار فرد می شود.

مردم فقط می توانند مقدار مشخصی از سر و صدا را تحمل کنند. اما اگر یکی دو ساعت بگذرد و صدا قطع نشود، تنش، عصبی بودن و حتی درد ظاهر می شود.

صدا می تواند انسان را بکشد. در قرون وسطی حتی چنین اعدامی وجود داشت که یک نفر را زیر زنگ می گذاشتند و شروع به زدن آن می کردند. کم کم صدای زنگ ها مرد را کشت. اما این در قرون وسطی بود. امروزه هواپیماهای مافوق صوت ظاهر شده اند. اگر چنین هواپیمایی در ارتفاع 1000-1500 متری بر فراز شهر پرواز کند، پنجره های خانه ها می ترکد.

موسیقی یک پدیده خاص در دنیای اصوات است، اما برخلاف گفتار، معانی معنایی یا زبانی دقیقی را منتقل نمی کند. اشباع عاطفی و تداعی های موسیقی دلپذیر از اوایل دوران کودکی آغاز می شود، زمانی که کودک هنوز ارتباط کلامی دارد. ریتم و آواز او را با مادرش پیوند می دهد و آواز و رقص عنصر ارتباطی در بازی هاست. نقش موسیقی در زندگی انسان به حدی است که سال های گذشتهپزشکی به او نسبت می دهد خواص درمانی. با کمک موسیقی، می توانید بیوریتم ها را عادی کنید و از سطح بهینه فعالیت سیستم قلبی عروقی اطمینان حاصل کنید. اما شما فقط باید به یاد داشته باشید که چگونه سربازان وارد نبرد می شوند. از زمان های بسیار قدیم، آهنگ یکی از ویژگی های ضروری راهپیمایی یک سرباز بود.

سونوگرافی و سونوگرافی

آیا می توانیم چیزی را که اصلاً نمی شنویم صدا بنامیم؟ پس اگر نشنویم چه؟ آیا این صداها برای هیچ کس یا چیز دیگری غیر قابل دسترس است؟

به عنوان مثال به صداهایی با فرکانس زیر 16 هرتز مادون صوت می گویند.

مادون صوت، ارتعاشات و امواج الاستیک با فرکانس‌هایی است که زیر محدوده فرکانس‌های قابل شنیدن برای انسان قرار دارند. به طور معمول، 15-4 هرتز به عنوان حد بالایی محدوده مادون صوت در نظر گرفته می شود. این تعریف مشروط است، زیرا با شدت کافی، ادراک شنوایی نیز در فرکانس‌های چند هرتز رخ می‌دهد، اگرچه ماهیت تونالیته احساس ناپدید می‌شود و تنها چرخه‌های فردی نوسانات قابل تشخیص می‌شوند. حد فرکانس پایین تر امواج فراصوت نامشخص است. محدوده مطالعه فعلی آن تا حدود 0.001 هرتز گسترش می یابد. بنابراین، محدوده فرکانس های فروصوت حدود 15 اکتاو را پوشش می دهد.

امواج مادون صوت در هوا منتشر می شوند و محیط آبیو همچنین در پوسته زمین. فراصوت ها به ویژه شامل ارتعاشات با فرکانس پایین سازه های بزرگ می باشند وسیله نقلیه، ساختمان ها

و اگرچه گوش های ما چنین ارتعاشاتی را "گرفتن" نمی کنند، اما به نوعی شخص هنوز آنها را درک می کند. در عین حال، احساسات ناخوشایند و گاهی آزاردهنده را تجربه می کنیم.

مدت هاست متوجه شده اند که برخی از حیوانات خیلی زودتر از انسان ها احساس خطر را تجربه می کنند. آنها از قبل به یک طوفان دور یا یک زلزله قریب الوقوع واکنش نشان می دهند. از سوی دیگر، دانشمندان کشف کرده اند که در طول رویدادهای فاجعه بار در طبیعت، امواج فروصوت رخ می دهد - ارتعاشات هوا با فرکانس پایین. این فرضیه هایی را به وجود آورد که حیوانات، به لطف حس بویایی قوی خود، چنین سیگنال هایی را زودتر از انسان ها درک می کنند.

متأسفانه، مادون صوت توسط بسیاری از ماشین آلات و تاسیسات صنعتی تولید می شود. اگر مثلاً در ماشین یا هواپیما اتفاق بیفتد، پس از مدتی خلبانان یا رانندگان مضطرب می شوند، زودتر خسته می شوند و این می تواند علت تصادف باشد.

ماشین های Infrasonic سر و صدا ایجاد می کنند، و سپس کار بر روی آنها سخت تر می شود. و همه اطرافیان روزگار سختی خواهند داشت. بهتر نیست اگر تهویه در یک ساختمان مسکونی با مادون صوت "وزوز" کند. به نظر می رسد نامفهوم است، اما مردم عصبانی می شوند و حتی ممکن است بیمار شوند. یک "تست" ویژه که هر دستگاهی باید بگذرد به شما امکان می دهد از شر ناملایمات مادون صوت خلاص شوید. اگر در منطقه مادون صوت "آواسازی" شود، به افراد دسترسی نخواهد داشت.

صدای خیلی بلند اسمش چیه؟ چنین جیغی که به گوش ما نمی رسد؟ این سونوگرافی است. اولتراسوند امواجی الاستیک با فرکانس های تقریبی (1.5 تا 2) (104 هرتز (15 تا 20 کیلوهرتز) تا 109 هرتز (1 گیگاهرتز) است؛ ناحیه امواج فرکانس از 109 تا 1012 تا 1013 هرتز معمولاً فراصوت نامیده می شود. سونوگرافی به راحتی به 3 محدوده تقسیم می شود: اولتراسوند با فرکانس پایین (1.5 (104 - 105 هرتز)، سونوگرافی با فرکانس متوسط (105 - 107 هرتز)، سونوگرافی با فرکانس بالا (107 - 109 هرتز) که هر یک از این محدوده ها مشخص می شود. توسط خودش ویژگی های خاصتولید، دریافت، توزیع و کاربرد.

اولتراسوند از نظر ماهیت فیزیکی امواجی الاستیک است و از این نظر هیچ تفاوتی با صوت ندارد، بنابراین مرز فرکانس بین صدا و امواج اولتراسونیک دلخواه است. با این حال، به دلیل فرکانس های بالاتر و در نتیجه، طول موج های کوتاه، تعدادی از ویژگی های انتشار اولتراسوند رخ می دهد.

با توجه به طول موج کوتاه اولتراسوند، ماهیت آن در درجه اول توسط ساختار مولکولی محیط تعیین می شود. اولتراسوند در گاز، و به ویژه در هوا، با تضعیف زیاد منتشر می شود. مایعات و جامدات معمولاً هستند راهنماهای خوباولتراسوند - تضعیف در آنها بسیار کمتر است.

گوش انسان قادر به درک سیگنال های اولتراسونیک نیست. با این حال، بسیاری از حیوانات آن را آزادانه می پذیرند. اینها از جمله سگهایی هستند که برای ما بسیار آشنا هستند. اما، افسوس، سگ ها نمی توانند با سونوگرافی "پارس کنند". اما خفاش ها و دلفین ها توانایی شگفت انگیزی در انتشار و دریافت اولتراسوند دارند.

هایپرصوت امواجی الاستیک با فرکانس های 109 تا 1012 تا 1013 هرتز است. فراصوت با ماهیت فیزیکی خود تفاوتی با امواج صوتی و اولتراسونیک ندارد. به دلیل فرکانس‌های بالاتر و در نتیجه طول موج‌های کوتاه‌تر نسبت به میدان اولتراسوند، برهم‌کنش‌های فراصوت با شبه ذرات در محیط - با الکترون‌های رسانش، فونون‌های حرارتی و غیره - اغلب به‌عنوان یک جریان نشان داده می‌شود از شبه ذرات - فونون.

محدوده فرکانس فراصوت با فرکانس های نوسانات الکترومغناطیسی در محدوده های دسی متر، سانتی متر و میلی متر (به اصطلاح فرکانس های فوق العاده بالا) مطابقت دارد. فرکانس 109 هرتز در هوا در حالت عادی فشار جوو دمای اتاق باید به همان ترتیب مسیر آزاد مولکول ها در هوا در شرایط یکسان باشد. با این حال، امواج الاستیک تنها در صورتی می توانند در یک محیط منتشر شوند که طول موج آنها به طور محسوسی از مسیر آزاد ذرات در گازها یا بیشتر از فواصل بین اتمی در مایعات و جامدات باشد. بنابراین، امواج مافوق صوت نمی توانند در گازها (به ویژه در هوا) در فشار اتمسفر معمولی منتشر شوند. در مایعات، تضعیف فراصوت بسیار زیاد و دامنه انتشار کوتاه است. فراصوت در جامدات - تک بلورها، به ویژه در دماهای پایین نسبتاً خوب منتشر می شود. اما حتی در چنین شرایطی، هایپرصوت قادر است تنها 1، حداکثر 15 سانتی متر را طی کند.

صدا ارتعاشات مکانیکی است که در رسانه های الاستیک منتشر می شود - گازها، مایعات و جامدات که توسط اندام های شنوایی درک می شوند.

با استفاده از ابزارهای مخصوص می توان انتشار امواج صوتی را مشاهده کرد.

امواج صوتی می تواند به سلامت انسان آسیب برساند و برعکس به درمان بیماری ها کمک می کند، این بستگی به نوع صدا دارد.

معلوم می شود که صداهایی وجود دارد که توسط گوش انسان درک نمی شود.

کتابشناسی - فهرست کتب

Peryshkin A. V., Gutnik E. M. فیزیک کلاس نهم

کاسیانوف V.A. فیزیک کلاس دهم

Leonov A. A "من جهان را کشف می کنم" Det. دایره المعارف فیزیک

فصل 2. سر و صدای آکوستیک و تأثیر آن بر انسان

هدف: بررسی اثرات نویز صوتی بر بدن انسان.

معرفی

دنیای اطراف ما دنیای شگفت انگیزی از صداها است. صدای مردم و حیوانات، موسیقی و صدای باد و آواز پرندگان در اطراف ما شنیده می شود. مردم اطلاعات را از طریق گفتار منتقل می کنند و از طریق شنیدن آن را درک می کنند. برای حیوانات، صدا از اهمیت کمتری برخوردار نیست، و از برخی جهات حتی مهمتر است، زیرا شنوایی آنها به شدت توسعه یافته است.

از دیدگاه فیزیک، صدا ارتعاشات مکانیکی است که در یک محیط کشسان منتشر می شود: آب، هوا، مواد جامد و غیره. توانایی فرد در درک ارتعاشات صوتی و گوش دادن به آنها به نام مطالعه صدا - آکوستیک منعکس می شود. (از یونانی akustikos - شنیدنی، شنوایی). احساس صدا در اندام های شنوایی ما به دلیل تغییرات دوره ای در فشار هوا رخ می دهد. امواج صوتی با دامنه زیادی از تغییرات فشار صوتی توسط گوش انسان به عنوان صداهای بلند درک می شود و با دامنه کمی از تغییرات فشار صدا - به عنوان صداهای آرام. حجم صدا به دامنه ارتعاشات بستگی دارد. حجم صدا نیز به مدت زمان آن و به ویژگی های فردی شنونده بستگی دارد.

ارتعاشات صوتی با فرکانس بالا را صداهای بلند و ارتعاشات صوتی با فرکانس پایین را صداهای پایین می نامند.

اندام‌های شنوایی انسان قادر به درک صداهایی با فرکانس‌های تقریباً 20 هرتز تا 20000 هرتز هستند. امواج طولی در محیطی با فرکانس تغییر فشار کمتر از 20 هرتز، مادون صوت و با فرکانس بیش از 20000 هرتز سونوگرافی نامیده می شوند. گوش انسان مادون صوت و سونوگرافی را درک نمی کند، یعنی نمی شنود. لازم به ذکر است که مرزهای مشخص شده محدوده صدا دلخواه است، زیرا به سن افراد و ویژگی های فردی دستگاه صوتی آنها بستگی دارد. به طور معمول، با افزایش سن، حد فرکانس بالای صداهای درک شده به طور قابل توجهی کاهش می یابد - برخی از افراد مسن می توانند صداهایی را با فرکانس های بیش از 6000 هرتز بشنوند. برعکس، کودکان می توانند صداهایی را درک کنند که فرکانس آنها کمی بالاتر از 20000 هرتز است.

لرزش هایی با فرکانس های بیشتر از 20000 هرتز یا کمتر از 20 هرتز توسط برخی از حیوانات شنیده می شود.

موضوع مطالعه آکوستیک فیزیولوژیکی خود اندام شنوایی، ساختار و عمل آن است. آکوستیک معماری انتشار صدا در اتاق‌ها، تأثیر اندازه‌ها و شکل‌ها بر صدا، و خواص موادی که دیوارها و سقف‌ها با آن‌ها پوشانده شده‌اند را مطالعه می‌کند. این به درک شنیداری صدا اشاره دارد.

آکوستیک موسیقی نیز وجود دارد که آلات موسیقی و شرایط بهترین صدا را مطالعه می کند. آکوستیک فیزیکی به مطالعه خود ارتعاشات صوتی می پردازد و اخیراً ارتعاشاتی را پذیرفته است که فراتر از محدودیت های شنوایی (اولترااکوستیک) قرار دارند. به طور گسترده ای از روش های مختلفی برای تبدیل ارتعاشات مکانیکی به الکتریکی و بالعکس (الکتروآکوستیک) استفاده می کند.

مرجع تاریخی

صداها در دوران باستان شروع به مطالعه کردند، زیرا انسان ها با علاقه به هر چیز جدید مشخص می شوند. اولین مشاهدات صوتی در قرن ششم قبل از میلاد انجام شد. فیثاغورث ارتباطی بین زیر صدای آهنگ و سیم بلند یا لوله ای که صدا را تولید می کند برقرار کرد.

در قرن چهارم قبل از میلاد، ارسطو اولین کسی بود که به درستی درک کرد که صدا چگونه در هوا حرکت می کند. او گفت که یک جسم صدادار باعث فشرده شدن و کمیاب شدن هوا می شود.

در قرن پانزدهم، لئوناردو داوینچی اصل استقلال امواج صوتی از منابع مختلف را تدوین کرد.

در سال 1660، آزمایش های رابرت بویل ثابت کرد که هوا رسانای صوت است (صدا در خلاء حرکت نمی کند).

در 1700-1707 خاطرات جوزف ساور در مورد آکوستیک توسط آکادمی علوم پاریس منتشر شد. در این خاطرات، Saveur پدیده‌ای را بررسی می‌کند که برای طراحان ارگ به خوبی شناخته شده است: اگر دو لوله از یک ارگ همزمان دو صدا تولید کنند که فقط کمی با هم تفاوت دارند، در این صورت تقویت‌های متناوب صدا مانند صدای درام شنیده می‌شود. . Saveur این پدیده را با همزمانی دوره ای ارتعاشات هر دو صدا توضیح داد. به عنوان مثال، اگر یکی از دو صدا با 32 ارتعاش در ثانیه و دیگری با 40 ارتعاش مطابقت داشته باشد، پایان ارتعاش چهارم صدای اول با پایان ارتعاش پنجم صدای دوم منطبق است و بنابراین صدا تقویت می شود Saveur از لوله های اندام به سمت تحقیقات تجربیارتعاشات سیم، مشاهده گره ها و پادگره های ارتعاشات (این اسامی که هنوز در علم وجود دارد توسط او معرفی شده است) و همچنین متوجه شد که در هنگام برانگیختن سیم، همراه با نت اصلی، نت های دیگری به صدا در می آیند که طول موج آن ها ½، 1/3، ¼، است. از اصلی او این نت ها را بالاترین آهنگ های هارمونیک نامید و سرنوشت این نام در علم باقی ماند. در نهایت، Saveur اولین کسی بود که سعی کرد حد ادراک ارتعاشات را به عنوان صدا تعیین کند: برای صداهای کم، او محدودیت 25 ارتعاش در ثانیه، و برای صداهای بالا - 12800 را بر اساس این آثار تجربی Saveur نشان داد ، اولین محاسبه طول موج صوت را انجام داد و به این نتیجه رسید که امروزه در فیزیک به خوبی شناخته شده است، که برای هر لوله باز، طول موج صدای منتشر شده برابر با دو برابر طول لوله است.

منابع صوتی و ماهیت آنها

وجه مشترک همه صداها این است که اجسامی که آنها را تولید می کنند، یعنی منابع صدا، ارتعاش دارند. همه با صداهایی که از حرکت چرم کشیده شده بر روی طبل، موج های موج سواری در دریا و شاخه هایی که توسط باد تکان می خوردند، آشنا هستند. همه آنها با یکدیگر متفاوت هستند. "رنگ آمیزی" هر صدای فردی به شدت به حرکتی که به دلیل آن ایجاد می شود بستگی دارد. بنابراین اگر حرکت ارتعاشی بسیار سریع باشد، صدا حاوی ارتعاشات فرکانس بالا است. یک حرکت نوسانی با سرعت کمتر صدای فرکانس کمتری تولید می کند. آزمایش‌های مختلف نشان می‌دهد که هر منبع صوتی لزوماً ارتعاش می‌کند (اگرچه اغلب این ارتعاشات برای چشم قابل توجه نیستند). به عنوان مثال، صدای مردم و بسیاری از حیوانات در اثر ارتعاش تارهای صوتی آنها، صدای آلات موسیقی بادی، صدای آژیر، سوت باد و صدای رعد ایجاد می شود. توسط ارتعاشات توده های هوا

اما هر جسم نوسانی منبع صوت نیست. به عنوان مثال، وزنه ای نوسانی که روی نخ یا فنر آویزان است، صدایی تولید نمی کند.

فرکانس تکرار نوسانات بر حسب هرتز (یا سیکل در ثانیه) اندازه گیری می شود. 1 هرتز فرکانس چنین نوسان تناوبی است، دوره 1 ثانیه است. توجه داشته باشید که فرکانس خاصیتی است که به ما امکان می دهد یک صدا را از دیگری تشخیص دهیم.

تحقیقات نشان داده است که گوش انسان قادر است ارتعاشات مکانیکی صوتی اجسامی را که با فرکانس 20 هرتز تا 20000 هرتز رخ می دهند، درک کند. با ارتعاشات صوتی بسیار سریع، بیش از 20000 هرتز یا بسیار آهسته، کمتر از 20 هرتز، ما نمی شنویم. به همین دلیل است که برای ضبط صداهایی که خارج از محدوده فرکانس درک شده توسط گوش انسان قرار دارند، به ابزار خاصی نیاز داریم.

اگر سرعت حرکت نوسانی فرکانس صدا را تعیین کند، بزرگی آن (اندازه اتاق) میزان صدا را تعیین می کند. اگر چنین چرخی با سرعت بالا بچرخد، یک صدای با فرکانس بالا ظاهر می شود. علاوه بر این، هرچه دندانه های چرخ کوچکتر باشد (همانطور که با خط نقطه نشان داده شده است)، صدا ضعیف تر است، و هر چه دندانه ها بزرگتر شوند، یعنی هر چه بیشتر صفحه را مجبور به انحراف کنند، صدا بلندتر می شود. بنابراین، ما می توانیم یکی دیگر از ویژگی های صدا را یادداشت کنیم - حجم آن (شدت).

غیرممکن است که به چنین خاصیت صدا به عنوان کیفیت اشاره نکنیم. کیفیت ارتباط نزدیکی با ساختار دارد که می تواند از بسیار پیچیده تا بسیار ساده متغیر باشد. تن چنگال تنظیم که توسط تشدید کننده پشتیبانی می شود بسیار است ساختار ساده، از آنجایی که فقط یک فرکانس دارد که مقدار آن فقط به طراحی چنگال تنظیم بستگی دارد. در این حالت صدای کوک می تواند هم قوی و هم ضعیف باشد.

ایجاد صداهای پیچیده امکان پذیر است، بنابراین، برای مثال، بسیاری از فرکانس ها حاوی صدای یک وتر ارگ هستند. حتی صدای یک سیم ماندولین نیز بسیار پیچیده است. این به این دلیل است که یک رشته کشیده نه تنها با اصلی (مانند یک چنگال تنظیم)، بلکه با فرکانس های دیگر نیز می لرزد. آنها تن های اضافی (هارمونیک) تولید می کنند که فرکانس آنها یک عدد صحیح بار بیشتر از فرکانس تن اصلی است.

مفهوم فرکانس برای به کار بردن نویز نامناسب است، اگرچه می توان در مورد برخی از مناطق فرکانس آن صحبت کرد، زیرا آنها چیزی هستند که یک نویز را از دیگری متمایز می کنند. طیف نویز را دیگر نمی توان با یک یا چند خط نشان داد، مانند یک سیگنال تک رنگ یا یک موج تناوبی حاوی هارمونیک های زیادی. به صورت یک نوار کامل به تصویر کشیده شده است

ساختار فرکانس برخی صداها، به ویژه صداهای موسیقایی، به گونه ای است که همه ی صداها نسبت به لحن اصلی هارمونیک هستند. در چنین مواردی گفته می شود که صداها دارای زیر و بمی هستند (که با فرکانس تن اصلی تعیین می شود). اکثر صداها چندان ملودیک نیستند. این صداها از نظر ساختار شبیه به نویز هستند. بنابراین، برای جمع بندی آنچه گفته شد، می توان گفت که صدا با حجم، کیفیت و ارتفاع مشخص می شود.

بعد از وقوع چه اتفاقی برای صدا می افتد؟ مثلا چگونه به گوش ما می رسد؟ چگونه توزیع می شود؟

ما صدا را با گوش درک می کنیم. بین بدن صدا (منبع صدا) و گوش (گیرنده صدا) ماده ای وجود دارد که ارتعاشات صوتی را از منبع صدا به گیرنده منتقل می کند. اغلب این ماده هوا است. صدا نمی تواند در فضای بدون هوا حرکت کند. درست مثل امواج بدون آب. آزمایش ها این نتیجه را تایید می کنند. بیایید یکی از آنها را در نظر بگیریم. یک زنگ زیر زنگ پمپ هوا قرار دهید و آن را روشن کنید. سپس آنها شروع به پمپاژ هوا می کنند. با رقیق شدن هوا، صدا ضعیف تر و ضعیف تر شنیده می شود و در نهایت تقریباً به طور کامل ناپدید می شود. وقتی دوباره شروع به هوا دادن به زیر زنگ می کنم، دوباره صدای زنگ شنیده می شود.

البته صدا نه تنها در هوا، بلکه در سایر اجسام نیز حرکت می کند. این را می توان به صورت تجربی نیز تأیید کرد. حتی صدای ضعیفی مانند صدای تیک تیک ساعت جیبی که در یک سر میز قرار دارد، زمانی که گوش خود را به سر دیگر میز می گذاریم، به وضوح شنیده می شود.

به خوبی شناخته شده است که صدا در فواصل طولانی از روی زمین و به ویژه روی ریل راه آهن منتقل می شود. با قرار دادن گوش خود روی ریل یا زمین، می‌توانید صدای قطار دوردست یا ولگرد اسبی را بشنوید.

اگر در زیر آب به سنگی برخورد کنیم، صدای ضربه را به وضوح می شنویم. در نتیجه، صدا نیز در آب حرکت می کند. ماهی ها صدای قدم ها و صدای مردم را در ساحل می شنوند، این برای ماهیگیران کاملا شناخته شده است.

آزمایش ها نشان می دهد که جامدات مختلف صدا را به روش های مختلف هدایت می کنند. اجسام الاستیک رسانای خوبی برای صدا هستند. بیشتر فلزات، چوب، گازها و مایعات بدنه‌ای الاستیک هستند و بنابراین صدا را به خوبی هدایت می‌کنند.

اجسام نرم و متخلخل رسانای ضعیف صوت هستند. به عنوان مثال، وقتی ساعتی در جیب شما باشد، آن را احاطه کرده اند پارچه نرم، و ما صدای تیک آنها را نمی شنویم.

به هر حال، انتشار صدا در جامدات به این واقعیت مربوط می شود که آزمایش با زنگ قرار داده شده در زیر کاپوت برای مدت طولانی چندان قانع کننده به نظر نمی رسید. واقعیت این است که آزمایش‌کنندگان زنگ را به اندازه کافی جدا نکردند و صدا حتی زمانی که هوا زیر کاپوت نبود شنیده می‌شد، زیرا ارتعاشات از طریق اتصالات مختلف نصب منتقل می‌شد.

در سال 1650، آتاناسیوس کیرشر و اتو هوکه، بر اساس آزمایشی با یک زنگ، به این نتیجه رسیدند که هوا برای انتشار صدا لازم نیست. و تنها ده سال بعد، رابرت بویل به طور قانع کننده ای خلاف آن را ثابت کرد. به عنوان مثال، صدا در هوا توسط امواج طولی، یعنی تراکم متناوب و نادر شدن هوا که از منبع صدا می آید، منتقل می شود. اما از آنجایی که فضای اطراف ما، بر خلاف سطح دو بعدی آب، سه بعدی است، پس امواج صوتی نه در دو، بلکه در سه جهت - به شکل کره های واگرا - منتشر می شوند.

امواج صوتی، مانند هر امواج مکانیکی دیگر، فوراً در فضا منتشر نمی شوند، بلکه با سرعت معینی منتشر می شوند. ساده ترین مشاهدات به ما اجازه می دهد تا این را تأیید کنیم. به عنوان مثال، در هنگام رعد و برق، ابتدا رعد و برق را می بینیم و تنها مدتی بعد رعد و برق را می شنویم، اگرچه ارتعاشات هوا که به عنوان صدا درک می کنیم، همزمان با رعد و برق رخ می دهد. واقعیت این است که سرعت نور بسیار زیاد است (300000 کیلومتر بر ثانیه)، بنابراین می‌توانیم فرض کنیم که در لحظه وقوع فلاش می‌بینیم. و صدای رعد و برق، که همزمان با رعد و برق ایجاد می شود، به زمان کاملاً قابل توجهی نیاز دارد تا بتوانیم مسافتی را از محل مبدا تا ناظری که روی زمین ایستاده است طی کنیم. به عنوان مثال، اگر رعد و برق را بیش از 5 ثانیه پس از دیدن رعد و برق بشنویم، می توانیم نتیجه بگیریم که رعد و برق حداقل 1.5 کیلومتر از ما فاصله دارد. سرعت صوت به ویژگی های محیطی که صدا در آن حرکت می کند بستگی دارد. دانشمندان روش های مختلفی را برای تعیین سرعت صوت در هر محیطی ایجاد کرده اند.

سرعت صوت و فرکانس آن تعیین کننده طول موج است. با مشاهده امواج در حوضچه، متوجه می‌شویم که دایره‌های تابشی گاهی کوچک‌تر و گاهی بزرگ‌تر هستند، به عبارت دیگر، فاصله بین تاج‌های موج یا فرورفتگی موج می‌تواند بسته به اندازه جسمی که آنها را ایجاد کرده متفاوت باشد. با پایین نگه داشتن دست خود به اندازه کافی از سطح آب، می توانیم هر پاششی را که از کنار ما می گذرد احساس کنیم. هرچه فاصله بین امواج متوالی بیشتر باشد، تاج آنها کمتر انگشتان ما را لمس می کند. این آزمایش ساده به ما امکان می دهد نتیجه بگیریم که در مورد امواج روی سطح آب، برای سرعت معینی از انتشار موج، فرکانس بالاتر مربوط به فاصله کمتری بین تاج های موج است، یعنی امواج کوتاهتر، و برعکس، فرکانس کمتر مربوط به امواج بلندتر است.

همین امر در مورد امواج صوتی نیز صادق است. اینکه یک موج صوتی از نقطه خاصی در فضا می گذرد را می توان با تغییر فشار در این نقطه قضاوت کرد. این تغییر لرزش غشای منبع صدا را به طور کامل تکرار می کند. شخص صدا را می شنود زیرا موج صوتی فشار متفاوتی بر پرده گوش او وارد می کند. به محض اینکه تاج موج صوتی (یا ناحیه فشار بالا) به گوش ما می رسد. فشار را احساس می کنیم. اگر نواحی با فشار زیاد موج صوتی به سرعت یکدیگر را دنبال کنند، پرده گوش ما به سرعت می لرزد. اگر تاج های موج صوتی به طور قابل توجهی از یکدیگر عقب باشند، پرده گوش بسیار کندتر می لرزد.

سرعت صوت در هوا یک مقدار شگفت آور ثابت است. قبلاً دیدیم که فرکانس صوت ارتباط مستقیمی با فاصله بین تاج های موج صوتی دارد، یعنی بین فرکانس صوت و طول موج رابطه مشخصی وجود دارد. می توانیم این رابطه را به صورت زیر بیان کنیم: طول موج برابر است با سرعت تقسیم بر فرکانس. روش دیگر این است که طول موج با فرکانس نسبت معکوس دارد و ضریب تناسبی برابر با سرعت صوت دارد.

صدا چگونه قابل شنیدن می شود؟ وقتی امواج صوتی وارد می شوند کانال گوش، باعث لرزش پرده گوش، گوش میانی و داخلی می شوند. امواج هوا با وارد شدن به مایع پرکننده حلزون حلزون بر سلول‌های موی داخل اندام کورتی تأثیر می‌گذارند. عصب شنوایی این تکانه ها را به مغز منتقل می کند و در آنجا به صدا تبدیل می شود.

اندازه گیری نویز

نویز یک صدای ناخوشایند یا نامطلوب یا مجموعه‌ای از صداها است که در درک سیگنال‌های مفید اختلال ایجاد می‌کند، سکوت را می‌شکند، اثر مضر یا تحریک‌کننده‌ای بر بدن انسان می‌گذارد و عملکرد آن را کاهش می‌دهد.

در مناطق پر سر و صدا، بسیاری از افراد علائم بیماری صدا را تجربه می کنند: افزایش تحریک پذیری عصبی، خستگی سریع، فشار خون بالا.

سطح نویز بر حسب واحد اندازه گیری می شود،

بیان درجه فشار صداها، دسی بل. این فشار بی نهایت درک نمی شود. سطح نویز 20-30 دسی بل عملاً برای انسان بی ضرر است - این یک صدای پس زمینه طبیعی است. در مورد صداهای بلند، حد مجاز در اینجا تقریباً 80 دسی بل است. صدای 130 دسی بل در حال حاضر باعث درد در فرد می شود و 150 برای او غیر قابل تحمل می شود.

نویز آکوستیک ارتعاشات صوتی تصادفی با ماهیت فیزیکی متفاوت است که با تغییرات تصادفی در دامنه و فرکانس مشخص می شود.

هنگامی که یک موج صوتی، متشکل از تراکم و کمیاب شدن هوا، منتشر می شود، فشار روی پرده گوش تغییر می کند. واحد فشار 1 نیوتن بر متر مربع و واحد توان صوت 1 وات بر متر مربع است.

آستانه شنوایی حداقل میزان صدایی است که شخص درک می کند. U مردم مختلفمتفاوت است، و بنابراین، به طور معمول، آستانه شنوایی فشار صوتی برابر با 2x10"5 N/m2 در 1000 هرتز، مربوط به توان 10"12 W/m2 در نظر گرفته می شود. با این مقادیر است که صدای اندازه گیری شده مقایسه می شود.

به عنوان مثال، قدرت صوتی موتورها در هنگام برخاستن یک هواپیمای جت 10 وات بر متر مربع است، یعنی 1013 برابر از آستانه فراتر می رود. با چنین عمل کنید اعداد بزرگناراحت. در مورد صداهایی با بلندی های مختلف می گویند که یکی از دیگری نه چند بار، بلکه به تعداد واحدها بلندتر است. واحد صدای بلند نامیده می شود - به نام مخترع تلفن A. Bel (1847-1922). بلندی صدا با دسی بل اندازه گیری می شود: 1 دسی بل = 0.1 B (بل). نمایش تصویری از چگونگی ارتباط شدت صدا، فشار صدا و سطح صدا.

درک صدا نه تنها به ویژگی های کمی آن (فشار و قدرت)، بلکه به کیفیت - فرکانس آن نیز بستگی دارد.

صدای یکسان در فرکانس های مختلف از نظر حجم متفاوت است.

برخی از افراد نمی توانند صداهای فرکانس بالا را بشنوند. بنابراین، در افراد مسن، حد بالای درک صدا به 6000 هرتز کاهش می یابد. آنها مثلاً صدای جیرجیر پشه یا صدای جیرجیرک را نمی شنوند که صداهایی با فرکانس حدود 20000 هرتز تولید می کند.

فیزیکدان معروف انگلیسی، دی. تیندال، یکی از پیاده روی های خود را با یکی از دوستانش این گونه توصیف می کند: «چمنزارهای دو طرف جاده مملو از حشرات بود که تا گوش من هوا را با وزوز تندشان پر کرده بود، اما دوستم نشنید. هر یک از اینها - موسیقی حشرات فراتر از مرزهای شنوایی او پرواز کرد.

سطوح نویز

بلندی صدا - سطح انرژی در صدا - با دسی بل اندازه گیری می شود. یک زمزمه تقریباً برابر با 15 دسی بل است، خش خش صداها در کلاس دانش آموز تقریباً 50 دسی بل است و صدای خیابان در هنگام ترافیک سنگین تقریباً 90 دسی بل است. صداهای بالای 100 دسی بل برای گوش انسان غیرقابل تحمل است. صداهای حدود 140 دسی بل (مانند صدای بلند شدن هواپیمای جت) می تواند برای گوش دردناک باشد و به پرده گوش آسیب برساند.

برای اکثر افراد، قدرت شنوایی با افزایش سن کاهش می یابد. این با این واقعیت توضیح داده می شود که استخوان های گوش تحرک اولیه خود را از دست می دهند و بنابراین ارتعاشات به آنها منتقل نمی شود. گوش داخلی. علاوه بر این، عفونت گوش می تواند به پرده گوش آسیب برساند و بر عملکرد استخوان ها تأثیر منفی بگذارد. در صورت بروز هرگونه مشکل شنوایی، باید بلافاصله با پزشک مشورت کنید. برخی از انواع ناشنوایی در اثر آسیب به گوش داخلی یا عصب شنوایی ایجاد می شود. از دست دادن شنوایی همچنین می تواند به دلیل قرار گرفتن در معرض نویز مداوم (مثلاً در یک طبقه کارخانه) یا ترکیدن صدای ناگهانی و بسیار بلند باشد. هنگام استفاده از پخش کننده های استریو شخصی باید بسیار مراقب باشید، زیرا صدای بیش از حد نیز می تواند باعث ناشنوایی شود.

صدای مجاز در محل

با توجه به سطوح نویز، شایان ذکر است که چنین مفهومی از نظر قانونگذاری زودگذر و غیرقابل تنظیم نیست. بنابراین، در اوکراین، استانداردهای بهداشتی برای سر و صدای مجاز در ساختمان های مسکونی و عمومی و در مناطق مسکونی، که در روزهای اتحاد جماهیر شوروی به تصویب رسیده بود، هنوز به قوت خود باقی است. بر اساس این سند، در اماکن مسکونی سطح سر و صدا نباید در روز از 40 دسی بل و در شب (از ساعت 22:00 تا 8:00) از 30 دسی بل تجاوز کند.

اغلب نویز حاوی اطلاعات مهمی است. یک ماشین مسابقه یا موتور سیکلت به صداهای موتور، شاسی و سایر قسمت های یک وسیله نقلیه در حال حرکت با دقت گوش می دهد، زیرا هر صدای اضافی می تواند منادی تصادف باشد. نویز نقش مهمی در آکوستیک، اپتیک، فناوری کامپیوتر و پزشکی دارد.

نویز چیست؟ این به عنوان ارتعاشات پیچیده تصادفی با ماهیت های فیزیکی مختلف درک می شود.

مشکل نویز مدت زیادی است که وجود دارد. در زمان های قدیم صدای چرخ ها در خیابان های سنگفرش باعث بی خوابی بسیاری می شد.

یا شاید مشکل حتی زودتر به وجود آمده است، زمانی که همسایگان در غار شروع به نزاع کردند، زیرا یکی از آنها در حال ساخت چاقو یا تبر سنگی با صدای بلند در می زد؟

آلودگی صوتی محیطدر حال رشد تمام مدت اگر در سال 1948 طی یک نظرسنجی از ساکنان کلان شهرهاوقتی از آنها پرسیده شد که آیا سر و صدا در آپارتمان آنها را آزار می دهد یا خیر، 23٪ از پاسخ دهندگان پاسخ مثبت دادند، سپس در سال 1961 - در حال حاضر 50٪. در دهه گذشته سطح سر و صدا در شهرها 10 تا 15 برابر افزایش یافته است.

نویز نوعی صدا است، اگرچه اغلب به آن "صدای ناخواسته" می گویند. در همان زمان، به گفته کارشناسان، سر و صدای یک تراموا 85-88 دسی بل، یک ترولی باس - 71 دسی بل، یک اتوبوس با قدرت موتور بیش از 220 اسب بخار تخمین زده می شود. با. - 92 دسی بل، کمتر از 220 لیتر. با. - 80-85 دسی بل.

دانشمندان از دانشگاه دولتیاوهایو دریافت که افرادی که به طور منظم در معرض صداهای بلند هستند، 1.5 برابر بیشتر از دیگران در معرض ابتلا به نورومای آکوستیک هستند.

نوروم آکوستیک است تومور خوش خیممنجر به کاهش شنوایی می شود. دانشمندان 146 بیمار مبتلا به نوروم آکوستیک و 564 فرد سالم را مورد بررسی قرار دادند. از همه آنها سوال پرسیده شد که چند بار با صداهای بلند حداقل 80 دسی بل (نویز) مواجه می شوند. ترافیک). این پرسشنامه نویز دستگاه ها، موتورها، موسیقی، گریه بچه، سر و صدا در رویدادهای ورزشی، بارها و رستوران ها. همچنین از شرکت کنندگان در مطالعه پرسیده شد که آیا از وسایل حفاظت شنوایی استفاده می کنند یا خیر. خطر ابتلا به نوروم آکوستیک در افرادی که به طور منظم به موسیقی با صدای بلند گوش می‌دادند، 2.5 برابر بیشتر بود.

برای کسانی که در معرض نویز فنی هستند - 1.8 بار. برای افرادی که به طور مرتب به جیغ کودکان گوش می دهند، سروصدا در استادیوم ها، رستوران ها یا بارها 1.4 برابر بیشتر است. هنگام استفاده از محافظ شنوایی، خطر ابتلا به نوروم آکوستیک بیشتر از افرادی نیست که اصلاً در معرض صدا نیستند.

تاثیر نویز صوتی بر انسان

تاثیر نویز صوتی بر انسان متفاوت است:

الف. مضر

سر و صدا منجر به ایجاد یک تومور خوش خیم می شود

سر و صدای طولانی مدت بر اندام شنوایی تأثیر منفی می گذارد، پرده گوش را کشیده و در نتیجه حساسیت به صدا را کاهش می دهد. منجر به اختلال در قلب و کبد و فرسودگی و فشار بیش از حد سلول های عصبی می شود. صداها و صداهای با قدرت بالا بر سمعک، مراکز عصبی تأثیر می گذارد و می تواند باعث درد و شوک شود. آلودگی صوتی اینگونه عمل می کند.

صداهای مصنوعی و مصنوعی آنها بر سیستم عصبی انسان تأثیر منفی می گذارند. یکی از مضرترین صداهای شهری صدای وسایل نقلیه موتوری در بزرگراه های اصلی است. سیستم عصبی را تحریک می کند، بنابراین فرد از اضطراب رنج می برد و احساس خستگی می کند.

ب. مساعد

صداهای مفید شامل صدای برگ ها است. پاشیدن امواج بر روان ما اثر آرام بخشی دارد. خش خش آرام برگ ها، زمزمه نهر، پاشیدن خفیف آب و صدای موج سواری همیشه برای انسان خوشایند است. آنها او را آرام می کنند و استرس را از بین می برند.

ج- دارویی

اثر درمانی بر روی انسان ها با استفاده از صداهای طبیعت در میان پزشکان و بیوفیزیکدانانی که با فضانوردان در اوایل دهه 80 قرن بیستم کار می کردند، پدید آمد. در عمل روان درمانی از صداهای طبیعی در درمان استفاده می شود بیماری های مختلفبه عنوان یک کمک روان درمانگران همچنین از اصطلاحاً "صدای سفید" استفاده می کنند. این نوعی خش خش است که به طور مبهم صدای امواج را بدون پاشیدن آب یادآوری می کند. پزشکان بر این باورند که "صدای سفید" شما را آرام می کند و شما را به خواب می برد.

تاثیر صدا بر بدن انسان

اما آیا فقط اندام های شنوایی تحت تأثیر صدا هستند؟

دانش آموزان تشویق می شوند تا با خواندن عبارات زیر متوجه شوند.

1. سر و صدا باعث پیری زودرس می شود. در 30 مورد از هر صد مورد، سر و صدا طول عمر افراد را کاهش می دهد کلان شهرهابرای 8-12 سال

2. هر سوم زن و هر چهارم مرد از روان رنجوری ناشی از افزایش سطح صدا رنج می برند.

3. بیماری هایی مانند ورم معده، زخم معده و روده بیشتر در افرادی که در محیط های پر سر و صدا زندگی و کار می کنند دیده می شود. برای نوازندگان پاپ، زخم معده یک بیماری شغلی است.

4. صدای به اندازه کافی قوی بعد از 1 دقیقه می تواند باعث تغییراتی در فعالیت الکتریکی مغز شود که شبیه به فعالیت الکتریکیمغز در بیماران مبتلا به صرع

5. سر و صدا سیستم عصبی را تحت فشار قرار می دهد، به خصوص زمانی که تکرار شود.

6. تحت تأثیر سر و صدا، کاهش مداوم در فرکانس و عمق تنفس وجود دارد. گاهی اوقات آریتمی قلبی و فشار خون بالا ظاهر می شود.

7. تحت تأثیر صدا، کربوهیدرات، چربی، پروتئین، متابولیسم نمکموادی که خود را در تغییر در ترکیب بیوشیمیایی خون نشان می دهد (سطح قند خون کاهش می یابد).

سر و صدای بیش از حد (بیش از 80 دسی بل) نه تنها بر اندام های شنوایی، بلکه سایر اندام ها و سیستم ها (گردش خون، گوارش، عصبی و غیره) تأثیر می گذارد، فرآیندهای حیاتی مختل می شوند، متابولیسم انرژی شروع به غلبه بر متابولیسم پلاستیک می کند که منجر به پیری زودرس می شود. از بدن .

مشکل نویز

یک شهر بزرگ همیشه با صدای ترافیک همراه است. در طول 25-30 سال گذشته، در شهرهای بزرگ در سراسر جهان، نویز 12-15 دسی بل افزایش یافته است (یعنی حجم نویز 3-4 برابر افزایش یافته است). اگر فرودگاهی در داخل شهر وجود داشته باشد، همانطور که در مسکو، واشنگتن، اومسک و تعدادی از شهرهای دیگر وجود دارد، این امر منجر به بیش از حد بیشینه حداکثر مجاز محرک های صوتی می شود.

و با این حال، حمل و نقل جاده ای منبع اصلی سر و صدا در شهر است. این است که باعث ایجاد نویز تا 95 دسی بل در مقیاس تراز سنج در خیابان های اصلی شهرها می شود. سطح سر و صدا در اتاق های نشیمن با پنجره های بسته رو به بزرگراه فقط 10-15 دسی بل کمتر از خیابان است.

صدای خودروها به دلایل زیادی بستگی دارد: ساخت خودرو، قابلیت سرویس دهی آن، سرعت، کیفیت سطح جاده، قدرت موتور و غیره. صدای موتور هنگام روشن شدن و گرم شدن به شدت افزایش می یابد. هنگامی که خودرو با سرعت اول (تا 40 کیلومتر در ساعت) حرکت می کند، صدای موتور 2 برابر بیشتر از صدایی است که در سرعت دوم ایجاد می کند. هنگامی که خودرو به شدت ترمز می کند، صدا نیز به میزان قابل توجهی افزایش می یابد.

وابستگی وضعیت بدن انسان به سطح سر و صدای محیطی آشکار شده است. تغییرات خاصی در وضعیت عملکردی سیستم عصبی مرکزی و قلبی عروقی ناشی از سر و صدا ذکر شده است. ایسکمی قلبی، بیماری هیپرتونیک، افزایش سطح کلسترول خون در افرادی که در مناطق پر سر و صدا زندگی می کنند بیشتر است. سر و صدا به طور قابل توجهی خواب را مختل می کند و مدت و عمق آن را کاهش می دهد. مدت زمان خوابیدن یک ساعت یا بیشتر افزایش می یابد و پس از بیدار شدن از خواب افراد احساس خستگی و سردرد می کنند. با گذشت زمان، همه اینها به خستگی مزمن تبدیل می شود، سیستم ایمنی را ضعیف می کند، به توسعه بیماری ها کمک می کند و عملکرد را کاهش می دهد.

امروزه اعتقاد بر این است که سر و صدا می تواند طول عمر یک فرد را تقریباً 10 سال کاهش دهد. افراد مبتلا به روانی بیشتر و بیشتر می شوند، به دلیل افزایش صدای محرک ها، تأثیر ویژه ای بر زنان دارد. به طور کلی، تعداد افراد کم شنوا در شهرها افزایش یافته است، اما بیشترین اتفاقات رایجسردرد و افزایش تحریک پذیری شروع شد.

آلودگی صوتی

صدا و صدای پرقدرت بر سمعک، مراکز عصبی تأثیر می گذارد و می تواند باعث درد و شوک شود. آلودگی صوتی اینگونه عمل می کند. خش‌خش آرام برگ‌ها، زمزمه‌ی نهر، صدای پرندگان، پاشیدن خفیف آب و صدای موج‌سواری همیشه برای انسان خوشایند است. آنها او را آرام می کنند و استرس را از بین می برند. این در موسسات پزشکی، در اتاق های امداد روانی استفاده می شود. صداهای طبیعی طبیعت به طور فزاینده ای نادر می شوند، به طور کامل ناپدید می شوند یا توسط صداهای صنعتی، حمل و نقل و سایر صداها از بین می روند.

سر و صدای طولانی مدت بر اندام شنوایی تأثیر منفی می گذارد و حساسیت به صدا را کاهش می دهد. منجر به اختلال در قلب و کبد و فرسودگی و فشار بیش از حد سلول های عصبی می شود. سلول های ضعیف سیستم عصبی نمی توانند کار خود را به اندازه کافی هماهنگ کنند سیستم های مختلفبدن اینجاست که اختلال در فعالیت های آنها به وجود می آید.

ما قبلاً می دانیم که صدای 150 دسی بل برای انسان مضر است. بی جهت نبود که در قرون وسطی اعدام زیر زنگ بود. غرش ناقوس ها عذاب می داد و آرام آرام می کشت.

هر فردی سر و صدا را متفاوت درک می کند. خیلی به سن، مزاج، سلامتی و شرایط محیطی بستگی دارد. سر و صدا اثر تجمعی دارد، یعنی تحریکات صوتی، تجمع در بدن، به طور فزاینده ای سیستم عصبی را کاهش می دهد. سر و صدا اثر مضر خاصی بر فعالیت عصبی و روانی بدن دارد.

صداها باعث اختلالات عملکردی سیستم قلبی عروقی می شوند. تأثیر مضر بر روی آنالایزرهای بینایی و دهلیزی دارد. کاهش فعالیت رفلکس، که اغلب باعث تصادفات و صدمات می شود.

سر و صدا موذیانه است، اثرات مضر آن بر بدن به طور نامحسوس، نامحسوس رخ می دهد، آسیب به بدن بلافاصله تشخیص داده نمی شود. علاوه بر این، بدن انسان عملا در برابر صدا بی دفاع است.

پزشکان به طور فزاینده ای در مورد بیماری صدا صحبت می کنند که در درجه اول بر شنوایی و سیستم عصبی تأثیر می گذارد. منبع آلودگی صوتی می تواند یک شرکت صنعتی یا حمل و نقل باشد. کامیون های کمپرسی سنگین و تراموا صدای بلندی تولید می کنند. سر و صدا بر سیستم عصبی انسان تأثیر می گذارد و به همین دلیل اقدامات حفاظت از صدا در شهرها و شرکت ها انجام می شود. خطوط راه آهن و تراموا و جاده هایی که حمل و نقل بار در امتداد آنها عبور می کند باید از آنها حذف شود بخش های مرکزیشهرها را به مناطق کم جمعیت تبدیل کرده و فضاهای سبزی را در اطراف خود ایجاد می کنند که به خوبی صدا را جذب می کند. هواپیماها نباید بر فراز شهرها پرواز کنند.

عایق صدا

برای جلوگیری اثرات مضرعایق صدا کمک قابل توجهی می کند

کاهش سطح سر و صدا از طریق اقدامات ساخت و ساز و آکوستیک به دست می آید. در پاکت های بیرونی ساختمان، پنجره ها و درهای بالکن نسبت به خود دیوار عایق صوتی کمتری دارند.

درجه حفاظت از سر و صدا ساختمان ها در درجه اول توسط استانداردهای مجاز صدا برای محل برای یک هدف مشخص تعیین می شود.

مبارزه با سر و صدای آکوستیک

آزمایشگاه آکوستیک MNIIP در حال توسعه بخش های "اکولوژی آکوستیک" به عنوان بخشی از مستندات پروژه است. پروژه ها بر روی محل های عایق صدا، کنترل صدا، محاسبات سیستم های تقویت صدا و اندازه گیری های صوتی در حال انجام است. اگر چه در اتاق های معمولی مردم به طور فزاینده ای خواهان راحتی صوتی هستند - محافظت خوب از سر و صدا، گفتار قابل فهم و عدم وجود به اصطلاح. فانتوم های آکوستیک - تصاویر صوتی منفی که توسط برخی شکل می گیرد. در طرح هایی که برای مبارزه با دسی بل طراحی شده اند، حداقل دو لایه جایگزین می شوند - "سخت" (گچ تخته، فیبر گچ همچنین، طراحی آکوستیک باید طاقچه متوسط آن را اشغال کند). فیلتر فرکانس برای مبارزه با نویز صوتی استفاده می شود.

شهر و مکان های سبز

اگر خانه خود را از سروصداهای درختان محافظت می کنید، دانستن این نکته مفید خواهد بود که صداها توسط برگ ها جذب نمی شوند. با برخورد به تنه، امواج صوتی شکسته می شوند و به سمت خاک می روند و در آنجا جذب می شوند. صنوبر بهترین نگهبان سکوت در نظر گرفته می شود. حتی در امتداد شلوغ ترین بزرگراه، اگر از خانه خود با ردیفی از درختان صنوبر سبز محافظت کنید، می توانید در آرامش زندگی کنید. و کاشت شاه بلوط در این نزدیکی خوب است. یک درخت شاه بلوط بالغ فضایی به ارتفاع 10 متر، عرض تا 20 متر و طول تا 100 متر را از گازهای خروجی خودرو پاک می کند، علاوه بر این، بر خلاف بسیاری از درختان دیگر، شاه بلوط گازهای سمی را تقریباً بدون آسیب به سلامتی خود تجزیه می کند. ”

اهمیت محوطه سازی خیابان های شهر بسیار زیاد است - کاشت متراکم درختچه ها و کمربندهای جنگلی از سر و صدا محافظت می کند، آن را 10-12 دسی بل (دسی بل) کاهش می دهد، غلظت ذرات مضر در هوا را از 100 به 25 درصد کاهش می دهد، سرعت باد را کاهش می دهد. 10 تا 2 متر بر ثانیه، غلظت گازهای خودروها را تا 15 درصد در واحد حجم هوا کاهش می دهد، هوا را مرطوب تر می کند، دمای آن را پایین می آورد، یعنی برای تنفس قابل قبول تر می کند.

فضاهای سبز نیز هر چه درختان بلندتر و متراکم تر از کاشت آن ها باشند، صدای کمتری شنیده می شود.

فضاهای سبز در ترکیب با چمن‌زارها و گل‌زارها تأثیر مفیدی بر روان انسان می‌گذارند، بینایی و سیستم عصبی را آرام می‌کنند، منبع الهام هستند و عملکرد افراد را افزایش می‌دهند. بزرگترین آثار هنری و ادبی، اکتشافات دانشمندان، تحت تأثیر سودمند طبیعت پدید آمدند. این گونه بود که بزرگترین خلاقیت های موسیقی بتهوون، چایکوفسکی، اشتراوس و دیگر آهنگسازان، نقاشی های هنرمندان شگفت انگیز منظره روسی شیشکین، لویتان و آثار نویسندگان روسی و شوروی خلق شد. تصادفی نیست که سیبری مرکز علمیدر میان فضاهای سبز Priobsky Bor گذاشته شد. در اینجا، در سایه سر و صدای شهر و احاطه شده توسط فضای سبز، دانشمندان سیبری ما با موفقیت تحقیقات خود را انجام می دهند.

سرسبزی شهرهایی مانند مسکو و کیف بالاست. به عنوان مثال، در دومی، 200 برابر بیشتر از توکیو به ازای هر ساکن، کاشت وجود دارد. در پایتخت ژاپن، بیش از 50 سال (1920-1970)، حدود نیمی از تمام مناطق سبز واقع در شعاع ده کیلومتری از مرکز تخریب شد. در ایالات متحده، تقریباً 10 هزار هکتار از پارک های مرکزی شهر طی پنج سال گذشته از بین رفته است.

← سر و صدا در درجه اول با بدتر شدن شنوایی و وضعیت سیستم عصبی و قلبی عروقی، تأثیر مضری بر سلامت فرد دارد.

← نویز را می توان با استفاده از ابزارهای مخصوص اندازه گیری کرد - سطح صدا.

← باید بجنگیم تاثیر مضرنویز با کنترل سطح نویز و همچنین استفاده از اقدامات ویژه برای کاهش سطح نویز.

>>فیزیک: صدا در رسانه های مختلف

برای انتشار صدا، یک محیط الاستیک مورد نیاز است. در خلاء، امواج صوتی نمی توانند منتشر شوند، زیرا چیزی برای ارتعاش وجود ندارد. این را می توان با تجربه ساده تأیید کرد. اگر زنگ الکتریکی را زیر یک زنگ شیشه ای قرار دهیم، با پمپاژ هوا از زیر زنگ، متوجه می شویم که صدای زنگ ضعیف تر و ضعیف تر می شود تا زمانی که به طور کامل قطع شود.

صدا در گازها. مشخص است که در هنگام رعد و برق ابتدا یک رعد و برق را می بینیم و تنها پس از مدتی صدای رعد و برق را می شنویم (شکل 52). این تاخیر به این دلیل رخ می دهد که سرعت صوت در هوا بسیار کمتر از سرعت نور ناشی از رعد و برق است.

سرعت صوت در هوا برای اولین بار در سال 1636 توسط دانشمند فرانسوی M. Mersenne اندازه گیری شد. در دمای 20 درجه سانتیگراد برابر با 343 متر بر ثانیه است، یعنی. 1235 کیلومتر در ساعت توجه داشته باشید که به این مقدار است که سرعت شلیک گلوله از مسلسل کلاشینکف (PK) در فاصله 800 متری کاهش می یابد. سرعت اولیه گلوله 825 متر بر ثانیه است که به طور قابل توجهی از سرعت صوت در هوا بیشتر است. بنابراین شخصی که صدای شلیک یا سوت گلوله را می شنود جای نگرانی نیست: این گلوله قبلاً از او عبور کرده است. گلوله از صدای شلیک پیشی گرفته و قبل از رسیدن صدا به قربانی خود می رسد.

سرعت صوت به دمای محیط بستگی دارد: با افزایش دمای هوا افزایش می یابد و با کاهش دمای هوا کاهش می یابد. در دمای صفر درجه سانتیگراد، سرعت صوت در هوا 331 متر بر ثانیه است.

صدا در گازهای مختلف با سرعت های متفاوتی حرکت می کند. هر چه جرم مولکول های گاز بیشتر باشد، سرعت صوت در آن کمتر است. بنابراین، در دمای 0 درجه سانتیگراد، سرعت صوت در هیدروژن 1284 متر بر ثانیه، در هلیوم - 965 متر بر ثانیه و در اکسیژن - 316 متر بر ثانیه است.

صدا در مایعات. سرعت صوت در مایعات معمولاً از سرعت صوت در گازها بیشتر است. سرعت صوت در آب برای اولین بار در سال 1826 توسط J. Colladon و J. Sturm اندازه گیری شد. آنها آزمایشات خود را بر روی دریاچه ژنو در سوئیس انجام دادند (شکل 53). در یک قایق باروت را آتش زدند و در همان زمان زنگی را که در آب فرو رفته بود زدند. صدای این زنگ با استفاده از بوق مخصوصی که به داخل آب نیز فرو رفته بود، در قایق دیگری که در فاصله 14 کیلومتری قایق اول قرار داشت گرفته شد. بر اساس فاصله زمانی بین فلاش نور و رسیدن سیگنال صوتی، سرعت صوت در آب تعیین شد. در دمای 8 درجه سانتیگراد تقریباً 1440 متر بر ثانیه بود.

در مرز بین دو رسانه مختلف، بخشی از موج صوتی منعکس می شود و بخشی بیشتر حرکت می کند. هنگامی که صدا از هوا به آب می رسد، 99.9٪ از انرژی صوتی به عقب منعکس می شود، اما فشار در موج صوتی که به آب منتقل می شود تقریبا 2 برابر بیشتر است. سمعکماهی دقیقا به این واکنش نشان می دهد. بنابراین، برای مثال، فریاد و صداهای بالای سطح آب راهی مطمئن برای ترساندن جانداران دریایی است. شخصی که خود را زیر آب می بیند از این فریادها کر نمی شود: هنگام غوطه ور شدن در آب ، "پریزها" هوا در گوش او باقی می ماند که او را از بار صوتی نجات می دهد.

وقتی صدا از آب به هوا می رسد، 99.9 درصد انرژی دوباره منعکس می شود. اما اگر در هنگام انتقال از هوا به آب، فشار صدا افزایش یافت، اکنون، برعکس، به شدت کاهش می یابد. مثلاً به همین دلیل است که صدایی که در زیر آب هنگام برخورد سنگی به سنگ دیگر به وجود می آید در هوا به انسان نمی رسد.

این رفتار صدا در مرز بین آب و هوا به نیاکان ما این زمینه را داد که دنیای زیر آب را «دنیای سکوت» بدانند. از این رو این عبارت: "مثل ماهی لال است." با این حال، لئوناردو داوینچی همچنین گوش دادن به صداهای زیر آب را با گذاشتن گوش خود به پارویی که در آب فرو رفته است، پیشنهاد کرد. با استفاده از این روش می توانید مطمئن شوید که ماهی ها در واقع کاملاً پرحرف هستند.

صدا در جامدات. سرعت صوت در جامدات از مایعات و گازها بیشتر است. اگر گوش خود را روی ریل بگذارید، پس از برخورد به انتهای دیگر ریل، دو صدا می شنوید. یکی از آنها از طریق راه آهن به گوش شما می رسد و دیگری از طریق هوا.

زمین رسانایی صوتی خوبی دارد. بنابراین، در قدیم، هنگام محاصره، "شنوندگان" را در دیوارهای قلعه قرار می دادند که با صدایی که از زمین منتقل می شد، تشخیص می دادند که آیا دشمن در دیوارها حفاری می کند یا خیر. آنها با گوش دادن به زمین، نزدیک شدن سواره نظام دشمن را نیز زیر نظر گرفتند.

جامدات صدا را به خوبی هدایت می کنند. به لطف این، افرادی که شنوایی خود را از دست داده اند، گاهی اوقات می توانند با موسیقی برقصند که نه از طریق هوا و گوش خارجی، بلکه از طریق کف و استخوان به اعصاب شنوایی آنها می رسد.

1. چرا هنگام رعد و برق ابتدا رعد و برق را می بینیم و تنها پس از آن رعد و برق می شنویم؟ 2. سرعت صوت در گازها به چه چیزی بستگی دارد؟ 3. چرا فردی که در ساحل رودخانه ایستاده است صداهایی را که زیر آب می آید نمی شنود؟ 4. چرا «شنوندگان» که در زمان‌های قدیم حفاری‌های دشمن را زیر نظر داشتند، اغلب افراد نابینا بودند؟

کار آزمایشی . یک تخته (یا خط کش چوبی بلند) را در یک انتهای آن قرار دهید ساعت مچی، گوش خود را به انتهای دیگرش بگذارید. چه می شنوید؟ پدیده را توضیح دهید.

S.V. گروموف، N.A. رودینا، فیزیک هشتم

ارسال شده توسط خوانندگان از سایت های اینترنتی

برنامه ریزی فیزیک، طرح درس فیزیک، برنامه درسی مدرسه، کتاب و کتاب فیزیک پایه هشتم، دروس و تکالیف فیزیک پایه هشتم

محتوای درس یادداشت های درسیفن آوری های تعاملی روش های شتاب ارائه درس فریم پشتیبانی می کند تمرین کارها و تمرینات کارگاه های خودآزمایی، آموزش ها، موارد، کوئست ها سوالات بحث تکلیف سوالات بلاغی از دانش آموزان تصاویر صوتی، کلیپ های ویدئویی و چند رسانه ایعکس، عکس، گرافیک، جداول، نمودار، طنز، حکایت، جوک، کمیک، تمثیل، گفته ها، جدول کلمات متقاطع، نقل قول افزونه ها چکیده هاترفندهای مقاله برای گهواره های کنجکاو کتاب های درسی پایه و فرهنگ لغت اضافی اصطلاحات دیگر بهبود کتب درسی و دروستصحیح اشتباهات کتاب درسیبه روز رسانی یک قطعه در کتاب درسی، عناصر نوآوری در درس، جایگزینی دانش منسوخ شده با دانش جدید فقط برای معلمان درس های کاملبرنامه تقویم برای سال دستورالعمل هابرنامه های بحث و گفتگو دروس تلفیقی

اگر یک موج صوتی در مسیر خود با موانعی مواجه نشود، به طور یکنواخت در همه جهات منتشر می شود. اما هر مانعی برای او مانعی نمی شود.

پس از برخورد با مانعی در مسیر خود، صدا می تواند در اطراف آن خم شود، منعکس شود، شکست یا جذب شود.

پراش صدا

ما می‌توانیم با فردی که گوشه ساختمان، پشت درخت یا پشت حصار ایستاده، صحبت کنیم، اگرچه نمی‌توانیم او را ببینیم. ما آن را می شنویم زیرا صدا می تواند در اطراف این اجسام خم شود و به ناحیه پشت آنها نفوذ کند.

توانایی یک موج برای خم شدن به دور یک مانع نامیده می شود انکسار .

پراش زمانی اتفاق می افتد که طول موج صوت از اندازه مانع بیشتر شود. امواج صوتی با فرکانس پایین بسیار طولانی هستند. به عنوان مثال، در فرکانس 100 هرتز برابر با 3.37 متر است، با کاهش فرکانس، طول حتی بیشتر می شود. بنابراین، یک موج صوتی به راحتی در اطراف اجسام قابل مقایسه با آن خم می شود. درختان پارک به هیچ وجه در شنیدن صدا ما اختلالی ایجاد نمی کنند، زیرا قطر تنه آنها بسیار کمتر از طول موج صوتی است.

به لطف پراش، امواج صوتی از شکاف ها و سوراخ های یک مانع نفوذ کرده و در پشت آنها منتشر می شوند.

بیایید یک صفحه تخت با یک سوراخ در مسیر موج صوتی قرار دهیم.

در موردی که طول موج صوت ƛ بسیار بزرگتر از قطر سوراخ D ، یا این مقادیر تقریباً برابر هستند ، سپس در پشت سوراخ صدا به تمام نقاط ناحیه پشت صفحه (ناحیه سایه صدا) می رسد. جلوی موج خروجی شبیه یک نیمکره خواهد بود.

اگر ƛ فقط کمی کوچکتر از قطر شکاف است، سپس قسمت اصلی موج مستقیم منتشر می شود و قسمت کوچکی کمی به طرفین واگرا می شود. و در صورتی که ƛ خیلی کمتر D ، تمام موج در جهت جلو خواهد رفت.

انعکاس صدا

اگر یک موج صوتی به رابط بین دو رسانه برخورد کند، گزینه های مختلفی برای انتشار بیشتر آن امکان پذیر است. صدا می تواند از رابط منعکس شود، می تواند بدون تغییر جهت به رسانه دیگری حرکت کند، یا می تواند شکسته شود، یعنی حرکت کند، جهت آن را تغییر دهد.

فرض کنید مانعی در مسیر یک موج صوتی ظاهر می شود که اندازه آن بسیار بزرگتر از طول موج است، به عنوان مثال، یک صخره محض. صدا چگونه رفتار خواهد کرد؟ از آنجایی که نمی تواند این مانع را دور بزند، از آن منعکس می شود. پشت مانع است منطقه سایه آکوستیک .

صدای منعکس شده از یک مانع نامیده می شود اکو .

ماهیت انعکاس موج صوتی ممکن است متفاوت باشد. بستگی به شکل سطح بازتابنده دارد.

انعکاس تغییر جهت موج صوتی در حد فاصل بین دو رسانه مختلف نامیده می شود. هنگامی که منعکس می شود، موج به محیطی که از آن آمده بازمی گردد.

اگر سطح صاف باشد، صدا از آن بازتاب می‌شود، همان‌طور که یک پرتو نور در آینه منعکس می‌شود.

پرتوهای صوتی منعکس شده از یک سطح مقعر در یک نقطه متمرکز می شوند.

سطح محدب صدا را از بین می برد.

اثر پراکندگی توسط ستون های محدب، قالب های بزرگ، لوسترها و غیره داده می شود.

صدا از یک رسانه به رسانه دیگر منتقل نمی شود، اما اگر چگالی رسانه به طور قابل توجهی متفاوت باشد، از آن منعکس می شود. بنابراین صدایی که در آب ظاهر می شود به هوا منتقل نمی شود. منعکس شده از رابط، در آب باقی می ماند. شخصی که در ساحل رودخانه ایستاده است این صدا را نخواهد شنید. این با تفاوت زیاد در امپدانس موج آب و هوا توضیح داده می شود. در آکوستیک امپدانس موج برابر است با حاصل ضرب چگالی محیط و سرعت صوت در آن. از آنجایی که مقاومت موجی گازها به طور قابل توجهی کمتر از مقاومت موجی مایعات و جامدات است، هنگامی که موج صوتی به مرز هوا و آب برخورد می کند، منعکس می شود.

ماهیان در آب صدای ظاهر شدن در بالای سطح آب را نمی شنوند، اما می توانند به وضوح صدایی را تشخیص دهند که منبع آن جسمی است که در آب می لرزد.

انکسار صدا

تغییر جهت انتشار صوت نامیده می شود شکست . این پدیده زمانی رخ می دهد که صوت از محیطی به محیط دیگر منتقل می شود و سرعت انتشار آن در این محیط ها متفاوت است.

نسبت سینوس زاویه تابش به سینوس زاویه بازتاب برابر است با نسبت سرعت انتشار صوت در محیط.

جایی که من - زاویه تابش،

r - زاویه انعکاس

v 1 – سرعت انتشار صوت در محیط اول

v 2 – سرعت انتشار صوت در محیط دوم

n - ضریب شکست.

شکست صوت نامیده می شود شکست .

اگر موج صوتی عمود بر سطح سقوط نکند، بلکه در زاویه ای غیر از 90 درجه باشد، در این صورت موج شکسته از جهت موج فرودی منحرف می شود.

انکسار صدا را می توان نه تنها در رابط بین رسانه مشاهده کرد. امواج صوتی می توانند جهت خود را در یک محیط ناهمگن تغییر دهند - جو، اقیانوس.

در اتمسفر، شکست در اثر تغییر دمای هوا، سرعت و جهت حرکت توده های هوا ایجاد می شود. و در اقیانوس به دلیل ناهمگونی خواص آب - فشار هیدرواستاتیک مختلف در اعماق مختلف، دماهای مختلف و شوری متفاوت ظاهر می شود.

جذب صدا

وقتی موج صوتی با سطحی برخورد می کند، بخشی از انرژی آن جذب می شود. و اینکه یک محیط چقدر انرژی می تواند جذب کند را می توان با دانستن ضریب جذب صدا تعیین کرد. این ضریب نشان می دهد که چه مقدار از انرژی ارتعاشات صوتی توسط 1 متر مربع مانع جذب می شود. مقدار آن از 0 تا 1 است.

واحد اندازه گیری جذب صدا نامیده می شود سابین . نام خود را از یک فیزیکدان آمریکایی گرفته است والاس کلمنت سابین، بنیانگذار آکوستیک معماری. 1 سابین انرژی است که توسط 1 متر مربع سطح جذب می شود که ضریب جذب آن 1 است. یعنی چنین سطحی باید مطلقاً تمام انرژی موج صوتی را جذب کند.

طنین

والاس سابین

خاصیت مواد برای جذب صدا در معماری بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. والاس کلمنت سابین در حین مطالعه آکوستیک سالن سخنرانی، بخشی از موزه فاگ، به این نتیجه رسید که بین اندازه سالن، شرایط آکوستیک، نوع و مساحت مواد جاذب صدا و رابطه وجود دارد. زمان طنین .

طنین فرآیند انعکاس موج صوتی از موانع و تضعیف تدریجی آن پس از خاموش شدن منبع صوت را می نامید. در یک فضای بسته، صدا می تواند به طور مکرر از دیوارها و اشیا منعکس شود. در نتیجه، سیگنال های اکو مختلفی به وجود می آیند که هر کدام به طور جداگانه به صدا در می آیند. این اثر نامیده می شود اثر طنین .

اکثر مشخصه مهممحل است زمان طنین ، که سابین وارد و محاسبه کرد.

جایی که V - حجم اتاق،

آ - جذب کلی صدا

جایی که یک من - ضریب جذب صدا از مواد،

اس آی - مساحت هر سطح

اگر زمان طنین طولانی باشد، به نظر می رسد صداها در سالن "سرگردان" هستند. آنها روی یکدیگر همپوشانی دارند، منبع اصلی صدا را از بین می برند و سالن پژواک می شود. با زمان طنین کوتاه، دیوارها به سرعت صداها را جذب کرده و کدر می شوند. بنابراین، هر اتاق باید محاسبه دقیق خود را داشته باشد.

سابین بر اساس محاسبات خود، مواد جاذب صدا را به گونه ای مرتب کرد که "اثر اکو" کاهش یافت. و تالار سمفونی بوستون، که در ایجاد آن مشاور آکوستیک بود، هنوز هم یکی از بهترین سالن های جهان محسوب می شود.