Bunyi bergerak melalui gelombang bunyi. Gelombang ini bergerak bukan sahaja melalui gas dan cecair, tetapi juga melalui pepejal. Tindakan mana-mana gelombang terdiri terutamanya dalam pemindahan tenaga. Dalam kes bunyi, pemindahan mengambil bentuk pergerakan minit pada tahap molekul.

Dalam gas dan cecair, gelombang bunyi menggerakkan molekul ke arah pergerakannya, iaitu ke arah panjang gelombang. Dalam pepejal, getaran bunyi molekul juga boleh berlaku dalam arah yang berserenjang dengan gelombang.

Gelombang bunyi bergerak dari sumbernya ke semua arah, seperti yang ditunjukkan dalam gambar di sebelah kanan, yang menunjukkan loceng logam secara berkala berlanggar dengan lidahnya. Perlanggaran mekanikal ini menyebabkan loceng bergetar. Tenaga getaran dihantar ke molekul udara sekeliling, dan ia ditolak dari loceng. Akibatnya, tekanan meningkat dalam lapisan udara bersebelahan dengan loceng, yang kemudiannya merebak dalam gelombang ke semua arah dari sumber.

Kelajuan bunyi tidak bergantung kepada kelantangan atau nada. Semua bunyi daripada radio di dalam bilik, sama ada kuat atau lembut, nada tinggi atau nada rendah, sampai kepada pendengar pada masa yang sama.

Kelajuan bunyi bergantung pada jenis medium di mana ia bergerak dan suhunya. Dalam gas, gelombang bunyi bergerak perlahan kerana struktur molekulnya yang jarang menawarkan sedikit rintangan kepada mampatan. Dalam cecair kelajuan bunyi meningkat dan dalam pepejal ia menjadi lebih cepat, seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah dalam meter sesaat (m/s).

Laluan Gelombang

Gelombang bunyi bergerak melalui udara dengan cara yang sama seperti yang ditunjukkan dalam rajah di sebelah kanan. Hadapan gelombang bergerak dari sumber pada jarak tertentu antara satu sama lain, ditentukan oleh kekerapan getaran loceng. Kekerapan gelombang bunyi ditentukan dengan mengira bilangan hadapan gelombang yang melalui titik tertentu per unit masa.

Bahagian hadapan gelombang bunyi bergerak menjauhi loceng yang bergetar.

Dalam udara yang dipanaskan secara seragam, bunyi bergerak pada kelajuan yang tetap.

Depan kedua mengikuti yang pertama pada jarak yang sama dengan panjang gelombang.

Keamatan bunyi paling dekat dengan sumber.

Perwakilan grafik bagi gelombang yang tidak kelihatan

Bunyi bunyi kedalaman

Pancaran sonar gelombang bunyi dengan mudah melalui air laut. Prinsip sonar adalah berdasarkan fakta bahawa gelombang bunyi dipantulkan dari dasar laut; Peranti ini biasanya digunakan untuk menentukan ciri rupa bumi bawah air.

Pepejal elastik

Bunyi bergerak dalam pinggan kayu. Molekul kebanyakan pepejal diikat ke dalam kekisi spatial elastik, yang kurang dimampatkan dan pada masa yang sama mempercepatkan laluan gelombang bunyi.

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

Julat perambatan bunyi dipengaruhi oleh faktor penyerapan bunyi, iaitu peralihan tak boleh balik tenaga gelombang bunyi kepada jenis tenaga lain, khususnya haba. Faktor penting juga ialah arah sinaran dan kelajuan perambatan bunyi, yang bergantung pada medium dan keadaan khususnya.

Dari sumber bunyi, gelombang akustik merambat ke semua arah. Jika gelombang bunyi melalui lubang yang agak kecil, maka ia merebak ke semua arah, dan tidak bergerak dalam rasuk yang diarahkan. Sebagai contoh, bunyi jalanan yang menembusi melalui tingkap yang terbuka ke dalam bilik kedengaran di semua titik, dan bukan hanya bertentangan dengan tingkap.

Sifat perambatan gelombang bunyi berhampiran halangan bergantung kepada hubungan antara saiz halangan dan panjang gelombang. Jika saiz halangan adalah kecil berbanding dengan panjang gelombang, maka gelombang mengalir di sekeliling halangan ini, merebak ke semua arah.

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

Apabila menghadapi halangan dalam perjalanan mereka, gelombang bunyi dipantulkan daripadanya mengikut peraturan yang ditetapkan dengan ketat - sudut pantulan adalah sama dengan sudut kejadian - konsep gema disambungkan dengan ini. Jika bunyi dipantulkan dari beberapa permukaan pada jarak yang berbeza, berbilang gema berlaku.

Bunyi bergerak dalam bentuk gelombang sfera mencapah yang mengisi volum yang semakin besar. Apabila jarak bertambah, getaran zarah medium menjadi lemah dan bunyi hilang. Adalah diketahui bahawa untuk meningkatkan julat penghantaran, bunyi mesti tertumpu pada arah tertentu. Apabila kita mahu, misalnya, didengari, kita meletakkan tapak tangan ke mulut atau menggunakan megafon.

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

Penyebaran bunyi

Gelombang bunyi boleh bergerak dalam udara, gas, cecair dan pepejal. Gelombang tidak timbul dalam ruang tanpa udara. Ini mudah untuk disahkan daripada pengalaman mudah. Jika loceng elektrik diletakkan di bawah penutup kedap udara dari mana udara telah dikosongkan, kita tidak akan mendengar sebarang bunyi. Tetapi sebaik sahaja penutup diisi dengan udara, bunyi berlaku.

Kelajuan perambatan gerakan berayun dari zarah ke zarah bergantung kepada medium. Pada zaman dahulu, pahlawan meletakkan telinga mereka ke tanah dan dengan itu mengesan pasukan berkuda musuh lebih awal daripada yang kelihatan. Dan saintis terkenal Leonardo da Vinci menulis pada abad ke-15: "Jika anda, berada di laut, menurunkan lubang paip ke dalam air, dan meletakkan hujungnya ke telinga anda, anda akan mendengar bunyi kapal yang sangat jauh dari kamu.”

Kelajuan bunyi di udara pertama kali diukur pada abad ke-17 oleh Akademi Sains Milan. Meriam dipasang di salah satu bukit, dan pos pemerhatian terletak di sebelah yang lain. Masa telah direkodkan pada saat tangkapan (dengan denyar) dan pada saat bunyi itu diterima. Berdasarkan jarak antara titik cerapan dan pistol dan masa asal isyarat, kelajuan perambatan bunyi tidak lagi sukar untuk dikira. Ia ternyata sama dengan 330 meter sesaat.

Kelajuan bunyi dalam air pertama kali diukur pada tahun 1827 di Tasik Geneva. Kedua-dua bot itu terletak 13,847 meter di antara satu sama lain. Pada yang pertama, loceng digantung di bawah bahagian bawah, dan pada yang kedua, hidrofon mudah (tanduk) diturunkan ke dalam air. Pada bot pertama, serbuk mesiu dibakar pada masa yang sama dengan loceng dibunyikan; pada bot kedua, pemerhati memulakan jam randik pada saat kilat dan mula menunggu isyarat bunyi dari loceng tiba. Ternyata bunyi bergerak lebih daripada 4 kali lebih cepat di dalam air daripada di udara, i.e. pada kelajuan 1450 meter sesaat.

Kelajuan bunyi

Semakin tinggi keanjalan medium, semakin besar kelajuan: dalam getah 50, dalam udara 330, dalam air 1450, dan dalam keluli - 5000 meter sesaat. Jika kami, yang berada di Moscow, boleh menjerit dengan kuat sehingga bunyi itu sampai ke St. Petersburg, maka kami akan didengari di sana hanya selepas setengah jam, dan jika bunyi itu merambat pada jarak yang sama dalam keluli, maka ia akan diterima. dalam masa dua minit.

Kelajuan perambatan bunyi dipengaruhi oleh keadaan medium yang sama. Apabila kita mengatakan bahawa bunyi bergerak dalam air pada kelajuan 1450 meter sesaat, ini tidak bermakna bahawa dalam mana-mana air dan dalam apa jua keadaan. Dengan peningkatan suhu dan kemasinan air, serta dengan peningkatan kedalaman, dan oleh itu tekanan hidrostatik, kelajuan bunyi meningkat. Atau mari kita ambil keluli. Di sini juga, kelajuan bunyi bergantung pada kedua-dua suhu dan komposisi kualitatif keluli: lebih banyak karbon yang terkandung di dalamnya, lebih keras ia, dan bunyi lebih cepat bergerak di dalamnya.

Apabila mereka menghadapi halangan dalam perjalanan mereka, gelombang bunyi dipantulkan daripadanya mengikut peraturan yang ditetapkan dengan ketat: sudut pantulan adalah sama dengan sudut tuju. Gelombang bunyi yang datang dari udara akan dipantulkan hampir sepenuhnya ke atas dari permukaan air, dan gelombang bunyi yang datang dari sumber yang terletak di dalam air akan dipantulkan ke bawah daripadanya.

Gelombang bunyi, menembusi dari satu medium ke medium lain, menyimpang dari kedudukan asalnya, i.e. dibiaskan. Sudut biasan mungkin lebih besar atau kurang daripada sudut tuju. Ia bergantung pada medium mana bunyi itu menembusi. Jika kelajuan bunyi dalam medium kedua lebih besar daripada yang pertama, maka sudut biasan akan lebih besar daripada sudut tuju dan sebaliknya.

Di udara, gelombang bunyi merambat dalam bentuk gelombang sfera yang menyimpang, yang mengisi volum yang semakin besar, kerana getaran zarah yang disebabkan oleh sumber bunyi dihantar ke jisim udara. Walau bagaimanapun, apabila jarak bertambah, getaran zarah menjadi lemah. Adalah diketahui bahawa untuk meningkatkan julat penghantaran, bunyi mesti tertumpu pada arah tertentu. Apabila kita ingin didengari dengan lebih baik, kita meletakkan tapak tangan ke mulut atau menggunakan megafon. Dalam kes ini, bunyi akan dilemahkan kurang, dan gelombang bunyi akan bergerak lebih jauh.

Apabila ketebalan dinding meningkat, lokasi bunyi pada frekuensi pertengahan rendah meningkat, tetapi resonans kebetulan "berbahaya", yang menyebabkan tercekik lokasi bunyi, mula nyata pada frekuensi yang lebih rendah dan meliputi kawasan yang lebih luas.

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

Apakah bunyi?

Bunyi yang dirasakan oleh telinga manusia adalah salah satu sumber maklumat yang paling penting tentang dunia di sekeliling kita. Bunyi laut dan angin, kicauan burung, suara manusia dan tangisan haiwan, guruh, bunyi telinga yang bergerak, menjadikannya lebih mudah untuk menyesuaikan diri dengan keadaan luaran yang berubah-ubah.

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

Bagaimana untuk mencipta bunyi?

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

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

Sumber bunyi bukan sahaja objek bergetar. Siulan peluru atau peluru dalam penerbangan, lolongan angin, deruman enjin jet lahir dari pecahnya aliran udara, di mana rarefaction dan mampatan juga berlaku.

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

Hasil daripada interaksi sumber bunyi dengan udara sekeliling, zarah udara mula memampat dan mengembang dalam masa (atau "hampir dalam masa") dengan pergerakan sumber bunyi. Kemudian, disebabkan sifat udara sebagai medium bendalir, getaran dipindahkan dari satu zarah udara ke yang lain.

Ke arah penjelasan tentang perambatan gelombang bunyi

Akibatnya, getaran dihantar melalui udara melalui jarak, iaitu, bunyi atau gelombang akustik, atau, secara ringkasnya, bunyi, merambat melalui udara. Bunyi, sampai ke telinga manusia, seterusnya, membangkitkan getaran di kawasan sensitifnya, yang dirasakan oleh kita dalam bentuk pertuturan, muzik, bunyi, dll. (bergantung pada sifat bunyi yang ditentukan oleh sifat sumbernya) .

Penyebaran gelombang bunyi

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

Syarat yang diperlukan untuk perambatan gelombang bunyi ialah kehadiran medium bahan.

Dalam vakum, gelombang bunyi tidak merambat, kerana tiada zarah di sana yang menghantar interaksi dari sumber getaran.

Oleh itu, disebabkan kekurangan atmosfera, kesunyian sepenuhnya memerintah Bulan. Malah kejatuhan meteorit di permukaannya tidak dapat didengari oleh pemerhati.

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

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

Kelajuan bunyi dalam mana-mana medium dikira dengan formula:

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

Hukum perambatan gelombang bunyi

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

Julat perambatan bunyi dipengaruhi oleh faktor penyerapan bunyi, iaitu peralihan tak boleh balik tenaga gelombang bunyi kepada jenis tenaga lain, khususnya haba. Faktor penting juga ialah arah sinaran dan kelajuan perambatan bunyi, yang bergantung pada medium dan keadaan khususnya.

Dari sumber bunyi, gelombang akustik merambat ke semua arah. Jika gelombang bunyi melalui lubang yang agak kecil, maka ia merebak ke semua arah, dan tidak bergerak dalam rasuk yang diarahkan. Sebagai contoh, bunyi jalanan yang menembusi melalui tingkap yang terbuka ke dalam bilik kedengaran di semua titik, dan bukan hanya bertentangan dengan tingkap.

Sifat perambatan gelombang bunyi berhampiran halangan bergantung kepada hubungan antara saiz halangan dan panjang gelombang. Jika saiz halangan adalah kecil berbanding dengan panjang gelombang, maka gelombang mengalir di sekeliling halangan ini, merebak ke semua arah.

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

Apabila menghadapi halangan dalam perjalanan mereka, gelombang bunyi dipantulkan daripadanya mengikut peraturan yang ditetapkan dengan ketat - sudut pantulan adalah sama dengan sudut kejadian - konsep gema disambungkan dengan ini. Jika bunyi dipantulkan dari beberapa permukaan pada jarak yang berbeza, berbilang gema berlaku.

Bunyi bergerak dalam bentuk gelombang sfera mencapah yang mengisi volum yang semakin besar. Apabila jarak bertambah, getaran zarah medium menjadi lemah dan bunyi hilang. Adalah diketahui bahawa untuk meningkatkan julat penghantaran, bunyi mesti tertumpu pada arah tertentu. Apabila kita mahu, misalnya, didengari, kita meletakkan tapak tangan ke mulut atau menggunakan megafon.

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

Sifat bunyi dan ciri-cirinya

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

Tempoh ayunan ialah masa di mana satu ayunan lengkap berlaku. Satu contoh boleh diberikan tentang bandul berayun, apabila ia bergerak dari kedudukan paling kiri ke hujung kanan dan kembali semula ke kedudukan asalnya.

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

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

Telinga manusia paling sensitif kepada bunyi dengan frekuensi antara 2000 dan 5000 kHz. Ketajaman pendengaran terbesar diperhatikan pada usia 15-20 tahun. Dengan usia, pendengaran semakin merosot.

Konsep panjang gelombang dikaitkan dengan tempoh dan kekerapan ayunan. Panjang gelombang bunyi ialah jarak antara dua pemeluwapan berturut-turut atau jarang-jarang medium. Menggunakan contoh gelombang yang merambat di permukaan air, ini ialah jarak antara dua puncak.

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

Ciri utama kedua ialah amplitud ayunan. Ini adalah sisihan terbesar dari kedudukan keseimbangan semasa getaran harmonik. Dengan menggunakan contoh bandul, sisihan maksimumnya ialah ke kedudukan paling kiri, atau ke kedudukan paling kanan. Amplitud getaran menentukan keamatan (kekuatan) bunyi.

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

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

Seseorang berhenti mendengar bunyi dengan intensiti yang sangat tinggi dan menganggapnya sebagai perasaan tekanan dan juga kesakitan. Keamatan bunyi ini dipanggil ambang kesakitan.

Kesan bunyi pada organ pendengaran manusia

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

Telinga luar terdiri daripada pinna dan saluran pendengaran, yang menghubungkannya dengan gegendang telinga. Fungsi utama telinga luar adalah untuk menentukan arah sumber bunyi. Salur pendengaran, iaitu tiub sepanjang dua sentimeter yang meruncing ke dalam, melindungi bahagian dalam telinga dan memainkan peranan sebagai resonator. Saluran pendengaran berakhir dengan gegendang telinga, membran yang bergetar di bawah pengaruh gelombang bunyi. Di sinilah, di sempadan luar telinga tengah, perubahan bunyi objektif kepada subjektif berlaku. Di belakang gegendang telinga terdapat tiga tulang kecil yang saling berkait: maleus, inkus dan stirrup, yang melaluinya getaran dihantar ke telinga dalam.

Di sana, dalam saraf pendengaran, ia ditukar menjadi isyarat elektrik. Rongga kecil, di mana malleus, inkus dan stapes terletak, diisi dengan udara dan disambungkan ke rongga mulut oleh tiub Eustachian. Terima kasih kepada yang terakhir, tekanan yang sama dikekalkan pada bahagian dalam dan luar gegendang telinga. Biasanya tiub Eustachian ditutup, dan terbuka hanya apabila terdapat perubahan mendadak dalam tekanan (menguap, menelan) untuk menyamakannya. Jika tiub Eustachian seseorang ditutup, contohnya kerana selsema, maka tekanan tidak disamakan dan orang itu berasa sakit di telinga. Seterusnya, getaran dihantar dari gegendang telinga ke tingkap bujur, yang merupakan permulaan telinga dalam. Daya yang bertindak pada gegendang telinga adalah sama dengan hasil tekanan dan luas gegendang telinga. Tetapi misteri sebenar pendengaran bermula dengan tingkap bujur. Gelombang bunyi bergerak melalui cecair (perilymph) yang memenuhi koklea. Organ telinga dalam ini, berbentuk seperti koklea, adalah tiga sentimeter panjang dan dibahagikan sepanjang keseluruhannya oleh septum kepada dua bahagian. Gelombang bunyi mencapai partition, mengelilinginya dan kemudian merebak ke arah hampir tempat yang sama di mana mereka mula-mula menyentuh partition, tetapi di sisi lain. Septum koklea terdiri daripada membran utama, yang sangat tebal dan ketat. Getaran bunyi mencipta riak seperti gelombang pada permukaannya, dengan rabung untuk frekuensi berbeza terletak di kawasan membran yang sangat spesifik. Getaran mekanikal ditukar menjadi elektrik dalam organ khas (organ Corti), yang terletak di atas bahagian atas membran utama. Di atas organ Corti adalah membran tektorial. Kedua-dua organ ini direndam dalam cecair yang dipanggil endolymph dan dipisahkan dari bahagian koklea yang lain oleh membran Reissner. Bulu-bulu yang tumbuh dari organ Corti hampir menembusi membran tektorial, dan apabila bunyi berlaku ia bersentuhan - bunyi ditukar, kini ia dikodkan dalam bentuk isyarat elektrik. Kulit dan tulang tengkorak memainkan peranan penting dalam meningkatkan keupayaan kita untuk melihat bunyi, kerana kekonduksian yang baik. Sebagai contoh, jika anda meletakkan telinga anda pada rel, pergerakan kereta api yang menghampiri boleh dikesan lama sebelum ia muncul.

Kesan bunyi pada tubuh manusia

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

Dengan pemerhatian dan penemuan ini, kaedah pengaruh yang disasarkan ke atas manusia mula muncul. Anda boleh mempengaruhi minda dan tingkah laku seseorang dalam pelbagai cara, salah satunya memerlukan peralatan khas (teknik teknotronik, zombifikasi.).

Kalis bunyi

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

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

Perlu diambil kira bahawa paras bunyi yang dibenarkan dari sumber luaran di dalam premis ditetapkan tertakluk kepada penyediaan pengudaraan standard premis (untuk premis kediaman, wad, bilik darjah - dengan bolong terbuka, transom, selempang tingkap sempit).

Penebat bunyi bawaan udara ialah pengecilan tenaga bunyi kerana ia dihantar melalui kepungan.

Parameter terkawal penebat bunyi struktur penutup bangunan kediaman dan awam, serta bangunan tambahan dan premis perusahaan perindustrian adalah indeks penebat hingar udara bagi struktur penutup Rw, dB dan indeks tahap hingar impak yang dikurangkan di bawah siling .

bising. Muzik. ucapan.

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

Kebisingan ialah gabungan tidak sistematik daripada sejumlah besar bunyi, iaitu, penggabungan semua bunyi ini menjadi satu suara sumbang. Kebisingan dianggap sebagai kategori bunyi yang mengganggu atau mengganggu seseorang.

Orang hanya boleh bertolak ansur dengan jumlah bunyi tertentu. Tetapi jika satu atau dua jam berlalu dan bunyi tidak berhenti, maka ketegangan, gugup dan juga kesakitan muncul.

Bunyi boleh membunuh seseorang. Pada Zaman Pertengahan, terdapat juga hukuman mati apabila seseorang diletakkan di bawah loceng dan mereka mula memukulnya. Perlahan-lahan bunyi loceng membunuh lelaki itu. Tetapi ini berlaku pada Zaman Pertengahan. Pada masa kini, pesawat supersonik telah muncul. Jika pesawat sedemikian terbang di atas bandar pada ketinggian 1000-1500 meter, maka tingkap di rumah akan pecah.

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

Infrasound dan ultrasound

Bolehkah kita memanggil sesuatu yang kita tidak dapat mendengar sama sekali bunyi? Jadi bagaimana jika kita tidak mendengar? Adakah bunyi ini tidak boleh diakses oleh sesiapa atau apa-apa lagi?

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

Infrabunyi ialah getaran anjal dan gelombang dengan frekuensi yang terletak di bawah julat frekuensi yang boleh didengari oleh manusia. Biasanya, 15-4 Hz diambil sebagai had atas julat infrasound; Takrifan ini adalah bersyarat, kerana dengan keamatan yang mencukupi, persepsi pendengaran juga berlaku pada frekuensi beberapa Hz, walaupun sifat tonal sensasi hilang dan hanya kitaran ayunan individu yang dapat dibezakan. Had frekuensi rendah infrasound tidak pasti. Kawasan kajian semasanya memanjang hingga kira-kira 0.001 Hz. Oleh itu, julat frekuensi infrasound meliputi kira-kira 15 oktaf.

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

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

Telah lama diperhatikan bahawa sesetengah haiwan mengalami rasa bahaya lebih awal daripada manusia. Mereka bertindak balas terlebih dahulu kepada taufan yang jauh atau gempa bumi yang akan datang. Sebaliknya, saintis telah menemui bahawa semasa kejadian bencana alam, infrasound berlaku - getaran udara frekuensi rendah. Ini menimbulkan hipotesis bahawa haiwan, terima kasih kepada deria bau mereka yang tajam, melihat isyarat sedemikian lebih awal daripada manusia.

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

Mesin infrasonik membuat bunyi, dan kemudian lebih sukar untuk bekerja padanya. Dan semua orang di sekeliling akan mengalami masa yang sukar. Tidak lebih baik jika pengudaraan di bangunan kediaman "berdengung" dengan infrasound. Ia seolah-olah tidak dapat didengari, tetapi orang ramai menjadi jengkel dan mungkin jatuh sakit. "Ujian" khas yang mesti dilalui oleh mana-mana peranti membolehkan anda menyingkirkan masalah infrasound. Jika ia "membunyikan" dalam zon infrasound, ia tidak akan menerima akses kepada orang ramai.

Apakah bunyi yang sangat tinggi dipanggil? Decitan yang tidak dapat didengari oleh telinga kita? Ini adalah ultrasound. Ultrasound ialah gelombang elastik dengan frekuensi dari lebih kurang (1.5 – 2)(104 Hz (15 – 20 kHz) hingga 109 Hz (1 GHz); kawasan gelombang frekuensi dari 109 hingga 1012 – 1013 Hz biasanya dipanggil hypersound. Berdasarkan frekuensi , ultrasound mudah dibahagikan kepada 3 julat: ultrasound frekuensi rendah (1.5 (104 - 105 Hz), ultrasound frekuensi pertengahan (105 - 107 Hz), ultrasound frekuensi tinggi (107 - 109 Hz). Setiap julat ini dicirikan dengan ciri khusus penjanaan, penerimaan, pembiakan dan penggunaannya.

Dengan sifat fizikalnya, ultrasound adalah gelombang elastik, dan dalam hal ini ia tidak berbeza dengan bunyi, oleh itu sempadan frekuensi antara bunyi dan gelombang ultrasonik adalah sewenang-wenangnya. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh frekuensi yang lebih tinggi dan, oleh itu, panjang gelombang pendek, beberapa ciri perambatan ultrasound berlaku.

Oleh kerana panjang gelombang ultrabunyi yang pendek, sifatnya ditentukan terutamanya oleh struktur molekul medium. Ultrasound dalam gas, dan khususnya dalam udara, merambat dengan pengecilan tinggi. Cecair dan pepejal adalah, sebagai peraturan, konduktor ultrasound yang baik; pelemahan di dalamnya adalah lebih sedikit.

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

Hypersound ialah gelombang elastik dengan frekuensi dari 109 hingga 1012 – 1013 Hz. Dengan sifat fizikalnya, hypersound tidak berbeza dengan gelombang bunyi dan ultrasonik. Disebabkan oleh frekuensi yang lebih tinggi dan, oleh itu, panjang gelombang yang lebih pendek daripada dalam bidang ultrabunyi, interaksi hiperbunyi dengan kuasipartikel dalam medium - dengan elektron pengaliran, fonon terma, dsb. - menjadi lebih ketara. Hiperbunyi juga sering diwakili sebagai aliran daripada quasipartikel - fonon.

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

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

Menggunakan instrumen khas, anda boleh melihat perambatan gelombang bunyi.

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

Ternyata ada bunyi yang tidak ditanggapi oleh telinga manusia.

Bibliografi

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

Kasyanov V. A. Fizik gred ke-10

Leonov A. A "Saya meneroka dunia" Det. ensiklopedia. Fizik

Bab 2. Bunyi akustik dan kesannya terhadap manusia

Tujuan: Untuk mengkaji kesan bunyi akustik pada tubuh manusia.

pengenalan

Dunia di sekeliling kita adalah dunia bunyi yang indah. Suara manusia dan haiwan, muzik dan bunyi angin, dan nyanyian burung kedengaran di sekeliling kita. Orang menghantar maklumat melalui pertuturan dan memahaminya melalui pendengaran. Bagi haiwan, bunyi tidak kurang pentingnya, dan dalam beberapa cara lebih penting, kerana pendengaran mereka berkembang dengan lebih akut.

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

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

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

Getaran dengan frekuensi lebih daripada 20,000 Hz atau kurang daripada 20 Hz didengari oleh sesetengah haiwan.

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

Terdapat juga akustik muzik, yang mengkaji alat muzik dan syarat untuk bunyi yang terbaik. Akustik fizikal berurusan dengan kajian getaran bunyi itu sendiri, dan baru-baru ini menerima getaran yang melampaui had kebolehdengaran (ultraakustik). Ia secara meluas menggunakan pelbagai kaedah untuk menukar getaran mekanikal kepada yang elektrik dan sebaliknya (electroacoustics).

Rujukan sejarah

Bunyi mula dipelajari pada zaman dahulu, kerana manusia dicirikan oleh minat dalam segala sesuatu yang baru. Pemerhatian akustik pertama dibuat pada abad ke-6 SM. Pythagoras mewujudkan hubungan antara pic nada dan tali panjang atau paip yang menghasilkan bunyi.

Pada abad ke-4 SM, Aristotle adalah orang pertama yang memahami dengan betul bagaimana bunyi bergerak melalui udara. Dia berkata bahawa badan yang berbunyi menyebabkan mampatan dan jarang udara; dia menerangkan gema dengan pantulan bunyi daripada halangan.

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

Pada tahun 1660, eksperimen Robert Boyle membuktikan bahawa udara adalah konduktor bunyi (bunyi tidak bergerak dalam vakum).

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

Sumber bunyi dan sifatnya

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

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

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

Penyelidikan telah menunjukkan bahawa telinga manusia mampu melihat sebagai getaran mekanikal bunyi badan yang berlaku dengan frekuensi dari 20 Hz hingga 20,000 Hz. Dengan sangat cepat, lebih daripada 20,000 Hz atau sangat perlahan, kurang daripada 20 Hz, getaran bunyi yang kita tidak dengar. Itulah sebabnya kita memerlukan instrumen khas untuk merakam bunyi yang terletak di luar julat frekuensi yang dirasakan oleh telinga manusia.

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

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

Ia adalah mungkin untuk mencipta bunyi yang kompleks, jadi, sebagai contoh, banyak frekuensi mengandungi bunyi kord organ. Malah bunyi rentetan mandolin agak rumit. Ini disebabkan oleh fakta bahawa rentetan yang diregangkan bergetar bukan sahaja dengan yang utama (seperti garpu tala), tetapi juga dengan frekuensi lain. Mereka menjana nada tambahan (harmonik), yang frekuensinya adalah nombor integer kali lebih tinggi daripada kekerapan nada asas.

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

Struktur frekuensi bagi sesetengah bunyi, terutamanya bunyi muzik, adalah sedemikian rupa sehingga semua nada adalah harmonik berhubung dengan nada asas; dalam kes sedemikian, bunyi dikatakan mempunyai pic (ditentukan oleh kekerapan nada asas). Kebanyakan bunyi tidak begitu melodi; mereka tidak mempunyai hubungan integer antara ciri frekuensi bunyi muzik. Bunyi ini mempunyai struktur yang serupa dengan bunyi. Oleh itu, untuk meringkaskan apa yang telah dikatakan, kita boleh mengatakan bahawa bunyi dicirikan oleh kelantangan, kualiti dan ketinggian.

Apakah yang berlaku kepada bunyi selepas ia berlaku? Bagaimanakah ia sampai ke telinga kita, contohnya? Bagaimana ia diedarkan?

Kami melihat bunyi dengan telinga. Di antara badan bunyi (sumber bunyi) dan telinga (penerima bunyi) terdapat bahan yang menghantar getaran bunyi dari sumber bunyi ke penerima. Selalunya, bahan ini adalah udara. Bunyi tidak boleh bergerak dalam ruang tanpa udara. Sama seperti ombak tidak boleh wujud tanpa air. Eksperimen mengesahkan kesimpulan ini. Mari kita pertimbangkan salah satu daripada mereka. Letakkan loceng di bawah loceng pam udara dan hidupkan. Kemudian mereka mula mengepam udara. Apabila udara menjadi lebih nipis, bunyi menjadi lemah dan lemah dan, akhirnya, hampir hilang sepenuhnya. Apabila saya mula membiarkan udara di bawah loceng semula, bunyi loceng itu kembali kedengaran.

Sudah tentu, bunyi bergerak bukan sahaja di udara, tetapi juga di badan lain. Ini juga boleh disahkan secara eksperimen. Malah bunyi yang sayup-sayup seperti detik jam poket yang terletak di satu hujung meja boleh didengari dengan jelas apabila seseorang meletakkan telinga ke hujung meja yang lain.

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

Jika kita memukul batu dengan batu semasa di dalam air, kita akan mendengar dengan jelas bunyi hentakan tersebut. Akibatnya, bunyi juga bergerak di dalam air. Ikan mendengar tapak kaki dan suara orang di pantai, ini diketahui oleh nelayan.

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

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

Ngomong-ngomong, penyebaran bunyi dalam pepejal berkaitan dengan fakta bahawa percubaan dengan loceng yang diletakkan di bawah tudung nampaknya tidak begitu meyakinkan untuk masa yang lama. Hakikatnya ialah penguji tidak mengasingkan loceng dengan cukup baik, dan bunyi itu didengari walaupun tiada udara di bawah tudung, kerana getaran dihantar melalui pelbagai sambungan pemasangan.

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

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

Kelajuan bunyi dan frekuensinya menentukan panjang gelombang. Memerhati gelombang dalam kolam, kita dapati bahawa bulatan yang memancar kadangkala lebih kecil dan kadangkala lebih besar, dengan kata lain, jarak antara puncak gelombang atau palung ombak boleh berbeza-beza bergantung pada saiz objek yang menciptanya. Dengan memegang tangan kita cukup rendah di atas permukaan air, kita dapat merasakan setiap percikan yang melewati kita. Semakin jauh jarak antara gelombang berturut-turut, semakin jarang puncaknya akan menyentuh jari kita. Percubaan mudah ini membolehkan kita membuat kesimpulan bahawa dalam kes gelombang di permukaan air, untuk kelajuan perambatan gelombang tertentu, frekuensi yang lebih tinggi sepadan dengan jarak yang lebih kecil antara puncak gelombang, iaitu, gelombang yang lebih pendek, dan, sebaliknya, a frekuensi yang lebih rendah sepadan dengan gelombang yang lebih panjang.

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

Kelajuan bunyi di udara adalah nilai berterusan yang menghairankan. Kita telah pun melihat bahawa frekuensi bunyi berkait secara langsung dengan jarak antara puncak gelombang bunyi, iaitu terdapat hubungan tertentu antara frekuensi bunyi dan panjang gelombang. Kita boleh menyatakan hubungan ini seperti berikut: panjang gelombang sama dengan kelajuan dibahagikan dengan kekerapan. Satu lagi cara untuk menyatakannya ialah panjang gelombang adalah berkadar songsang dengan frekuensi, dengan pekali kekadaran sama dengan kelajuan bunyi.

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

Pengukuran bunyi

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

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

Tahap hingar diukur dalam unit,

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

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

Apabila gelombang bunyi, yang terdiri daripada pemeluwapan dan jarang-jarang udara, merambat, tekanan pada gegendang telinga berubah. Unit untuk tekanan ialah 1 N/m2 dan unit untuk kuasa bunyi ialah 1 W/m2.

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

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

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

Bunyi yang sama pada frekuensi yang berbeza berbeza dalam kelantangan.

Sesetengah orang tidak dapat mendengar bunyi frekuensi tinggi. Oleh itu, pada orang yang lebih tua, had atas persepsi bunyi berkurangan kepada 6000 Hz. Mereka tidak mendengar, contohnya, bunyi decitan nyamuk atau bunyi jangkrik, yang menghasilkan bunyi dengan frekuensi kira-kira 20,000 Hz.

Ahli fizik Inggeris yang terkenal D. Tyndall menerangkan salah satu perjalanannya dengan seorang rakannya seperti berikut: “Padang rumput di kedua-dua belah jalan dipenuhi serangga, yang pada telinga saya memenuhi udara dengan dengungan tajam mereka, tetapi rakan saya tidak mendengar mana-mana ini - muzik serangga terbang melampaui batas pendengarannya.” !

Tahap hingar

Kenyaringan - tahap tenaga dalam bunyi - diukur dalam desibel. Bisikan bersamaan dengan kira-kira 15 dB, gemerisik suara dalam bilik darjah pelajar mencapai lebih kurang 50 dB, dan bunyi jalanan semasa lalu lintas sesak adalah kira-kira 90 dB. Bunyi yang melebihi 100 dB tidak dapat ditanggung oleh telinga manusia. Bunyi sekitar 140 dB (seperti bunyi pesawat jet berlepas) boleh menyakitkan telinga dan merosakkan gegendang telinga.

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

Bunyi yang dibenarkan di dalam premis

Berkenaan dengan tahap kebisingan, perlu diperhatikan bahawa konsep sedemikian tidak bersifat sementara dan tidak dikawal dari sudut perundangan. Oleh itu, di Ukraine, piawaian kebersihan untuk bunyi bising yang dibenarkan di bangunan kediaman dan awam dan di kawasan kediaman, yang diterima pakai pada zaman USSR, masih berkuat kuasa. Menurut dokumen ini, di premis kediaman paras hingar tidak boleh melebihi 40 dB pada waktu siang dan 30 dB pada waktu malam (dari 22:00 hingga 8:00).

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

Apakah bunyi bising? Ia difahami sebagai getaran kompleks rawak pelbagai sifat fizikal.

Masalah bunyi bising sudah lama wujud. Sudah pada zaman dahulu, bunyi roda di jalan batu buntar menyebabkan insomnia bagi ramai orang.

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

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

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

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

Neuroma akustik adalah tumor jinak yang menyebabkan kehilangan pendengaran. Para saintis memeriksa 146 pesakit dengan neuroma akustik dan 564 orang yang sihat. Mereka semua ditanya berapa kerap mereka menghadapi bunyi kuat sekurang-kurangnya 80 desibel (bunyi lalu lintas). Soal selidik mengambil kira bunyi peralatan, enjin, muzik, jeritan kanak-kanak, bunyi bising di acara sukan, di bar dan restoran. Peserta kajian juga ditanya sama ada mereka menggunakan alat perlindungan pendengaran. Mereka yang kerap mendengar muzik yang kuat mempunyai risiko peningkatan 2.5 kali ganda untuk mengembangkan neuroma akustik.

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

Kesan bunyi akustik terhadap manusia

Kesan bunyi akustik pada manusia berbeza-beza:

A. Memudaratkan

Kebisingan membawa kepada perkembangan tumor jinak

Bunyi jangka panjang memberi kesan buruk kepada organ pendengaran, meregangkan gegendang telinga, dengan itu mengurangkan kepekaan terhadap bunyi. Ia membawa kepada gangguan jantung dan hati, dan kepada keletihan dan keletihan sel saraf. Bunyi dan bunyi berkuasa tinggi menjejaskan alat bantu pendengaran, pusat saraf, dan boleh menyebabkan kesakitan dan kejutan. Beginilah cara pencemaran bunyi berfungsi.

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

B. Menguntungkan

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

C. Perubatan

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

Kesan bunyi bising pada tubuh manusia

Tetapi adakah hanya organ pendengaran yang terjejas oleh bunyi?

Pelajar digalakkan untuk mengetahui dengan membaca pernyataan berikut.

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

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

3. Penyakit seperti gastrik, ulser perut dan usus paling kerap ditemui pada orang yang tinggal dan bekerja dalam persekitaran yang bising. Bagi pemuzik pop, ulser perut adalah penyakit pekerjaan.

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

5. Bunyi bising menekan sistem saraf, terutamanya apabila ia berulang.

6. Di bawah pengaruh bunyi bising, terdapat penurunan berterusan dalam kekerapan dan kedalaman pernafasan. Kadangkala aritmia jantung dan hipertensi muncul.

7. Di bawah pengaruh bunyi bising, metabolisme karbohidrat, lemak, protein, dan garam berubah, yang menampakkan dirinya dalam perubahan dalam komposisi biokimia darah (paras gula darah menurun).

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

MASALAH BUNYI

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

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

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

Kebergantungan keadaan tubuh manusia pada tahap bunyi persekitaran telah didedahkan. Perubahan tertentu dalam keadaan berfungsi sistem saraf pusat dan kardiovaskular yang disebabkan oleh bunyi bising telah diperhatikan. Penyakit jantung koronari, hipertensi, dan peningkatan paras kolesterol dalam darah adalah lebih biasa pada orang yang tinggal di kawasan bising. Bunyi bising secara ketara mengganggu tidur, mengurangkan tempoh dan kedalamannya. Masa yang diperlukan untuk tidur meningkat sejam atau lebih, dan selepas bangun orang berasa letih dan sakit kepala. Dari masa ke masa, semua ini berubah menjadi keletihan kronik, melemahkan sistem imun, menyumbang kepada perkembangan penyakit, dan mengurangkan prestasi.

Kini dipercayai bunyi bising boleh memendekkan jangka hayat seseorang hampir 10 tahun. Terdapat semakin ramai orang yang sakit mental akibat rangsangan bunyi yang semakin meningkat; bunyi bising mempunyai kesan yang sangat kuat terhadap wanita. Secara umum, bilangan orang yang kurang pendengaran di bandar telah meningkat, dan sakit kepala serta peningkatan kerengsaan telah menjadi fenomena yang paling biasa.

PENCEMARAN BUNYI

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

Bunyi jangka panjang memberi kesan buruk kepada organ pendengaran, mengurangkan sensitiviti kepada bunyi. Ia membawa kepada gangguan jantung dan hati, dan kepada keletihan dan keletihan sel saraf. Sel-sel sistem saraf yang lemah tidak dapat menyelaraskan kerja pelbagai sistem badan dengan secukupnya. Di sinilah gangguan dalam aktiviti mereka timbul.

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

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

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

Bunyi adalah berbahaya, kesan berbahayanya pada badan berlaku secara tidak dapat dilihat, tidak dapat dilihat, kerosakan pada badan tidak dapat dikesan dengan serta-merta. Di samping itu, tubuh manusia boleh dikatakan tidak berdaya melawan bunyi bising.

Semakin banyak, doktor bercakap tentang penyakit bunyi bising, yang terutamanya menjejaskan pendengaran dan sistem saraf. Punca pencemaran bunyi boleh menjadi perusahaan perindustrian atau pengangkutan. Trak pembuangan berat dan trem menghasilkan bunyi yang sangat kuat. Kebisingan menjejaskan sistem saraf manusia, dan oleh itu langkah perlindungan bunyi diambil di bandar dan perusahaan. Laluan kereta api dan trem serta jalan yang dilalui pengangkutan barang perlu dialihkan dari bahagian tengah bandar ke kawasan berpenduduk jarang dan kawasan hijau yang dicipta di sekelilingnya yang menyerap bunyi dengan baik. Kapal terbang tidak boleh terbang di atas bandar.

KALIS BUNYI

Penebat bunyi membantu mengelakkan kesan berbahaya bunyi

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

Tahap perlindungan bunyi bangunan ditentukan terutamanya oleh piawaian bunyi yang dibenarkan untuk premis untuk tujuan tertentu.

TEMPOH BUNYI AKUSTIK

Makmal Akustik MNIIP sedang membangunkan bahagian "Ekologi Akustik" sebagai sebahagian daripada dokumentasi projek. Projek sedang dijalankan di premis kalis bunyi, kawalan bunyi, pengiraan sistem tetulang bunyi, dan ukuran akustik. Walaupun dalam bilik biasa orang semakin mahu keselesaan akustik - perlindungan yang baik daripada bunyi bising, pertuturan yang boleh difahami dan ketiadaan apa yang dipanggil. hantu akustik - imej bunyi negatif yang dibentuk oleh sesetengah orang. Dalam reka bentuk yang direka untuk melawan desibel tambahan, sekurang-kurangnya dua lapisan berselang-seli - "keras" (papan eternit, gentian gipsum). Selain itu, reka bentuk akustik harus memenuhi ceruknya yang sederhana di dalam. Penapisan frekuensi digunakan untuk melawan bunyi akustik.

BANDAR DAN TEMPAT HIJAU

Jika anda melindungi rumah anda daripada bunyi bising oleh pokok, maka akan berguna untuk mengetahui bahawa bunyi tidak diserap oleh daun. Memukul batang, gelombang bunyi dipecahkan, menuju ke tanah, di mana ia diserap. Spruce dianggap sebagai penjaga kesunyian terbaik. Walaupun di sepanjang lebuh raya yang paling sibuk, anda boleh hidup dengan aman jika anda melindungi rumah anda dengan deretan pokok cemara hijau. Dan ia adalah baik untuk menanam buah berangan berdekatan. Satu pokok berangan yang matang membersihkan ruang sehingga 10 m tinggi, sehingga 20 m lebar dan sehingga 100 m panjang dari gas ekzos kereta. Selain itu, tidak seperti kebanyakan pokok lain, berangan mereput gas toksik dengan hampir tidak merosakkan "kesihatannya. ”

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

Ruang hijau juga menyerap bunyi; semakin tinggi pokok dan semakin padat penanamannya, semakin kurang bunyi yang didengari.

Ruang hijau dalam kombinasi dengan rumput dan katil bunga mempunyai kesan yang baik pada jiwa manusia, menenangkan penglihatan dan sistem saraf, merupakan sumber inspirasi, dan meningkatkan prestasi orang ramai. Karya seni dan kesusasteraan terbesar, penemuan saintis, timbul di bawah pengaruh alam yang bermanfaat. Ini adalah bagaimana ciptaan muzik terhebat Beethoven, Tchaikovsky, Strauss dan komposer lain, lukisan oleh artis landskap Rusia yang hebat Shishkin, Levitan, dan karya penulis Rusia dan Soviet dicipta. Bukan kebetulan bahawa pusat saintifik Siberia diasaskan di antara ruang hijau hutan Priobsky. Di sini, di bawah naungan dari hingar bandar dan dikelilingi oleh kehijauan, saintis Siberia kami berjaya menjalankan penyelidikan mereka.

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

← Bunyi bising mempunyai kesan buruk terhadap kesihatan seseorang, terutamanya oleh kemerosotan pendengaran dan keadaan sistem saraf dan kardiovaskular.

← Bunyi boleh diukur menggunakan instrumen khas - meter aras bunyi.

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

>>Fizik: Bunyi dalam pelbagai persekitaran

Untuk bunyi merambat, medium elastik diperlukan. Dalam vakum, gelombang bunyi tidak boleh merambat, kerana tiada apa-apa di sana untuk bergetar. Ini boleh disahkan melalui pengalaman mudah. Jika kita meletakkan loceng elektrik di bawah loceng kaca, maka apabila udara dipam keluar dari bawah loceng, kita akan mendapati bahawa bunyi dari loceng akan menjadi semakin lemah dan lemah sehingga ia berhenti sepenuhnya.

Bunyi dalam gas. Adalah diketahui bahawa semasa ribut petir kita mula-mula melihat kilat dan hanya selepas beberapa lama kita mendengar bunyi guruh (Gamb. 52). Kelewatan ini berlaku kerana kelajuan bunyi di udara jauh lebih rendah daripada kelajuan cahaya yang datang dari kilat.

Kelajuan bunyi di udara pertama kali diukur pada tahun 1636 oleh saintis Perancis M. Mersenne. Pada suhu 20 °C ia bersamaan dengan 343 m/s, i.e. 1235 km/j. Perhatikan bahawa pada nilai ini kelajuan peluru yang dilepaskan dari mesingan Kalashnikov (PK) berkurangan pada jarak 800 m. Kelajuan awal peluru ialah 825 m/s, yang jauh melebihi kelajuan bunyi di udara. Oleh itu, seseorang yang mendengar bunyi tembakan atau wisel peluru tidak perlu risau: peluru ini telah melepasinya. Peluru mendahului bunyi tembakan dan sampai ke mangsa sebelum bunyi itu tiba.

Kelajuan bunyi bergantung pada suhu medium: dengan peningkatan suhu udara ia meningkat, dan dengan penurunan suhu udara ia berkurangan. Pada 0 °C, kelajuan bunyi di udara ialah 331 m/s.

Bunyi bergerak pada kelajuan yang berbeza dalam gas yang berbeza. Semakin besar jisim molekul gas, semakin rendah kelajuan bunyi di dalamnya. Oleh itu, pada suhu 0 °C, kelajuan bunyi dalam hidrogen ialah 1284 m/s, dalam helium - 965 m/s, dan dalam oksigen - 316 m/s.

Bunyi dalam cecair. Kelajuan bunyi dalam cecair biasanya lebih besar daripada kelajuan bunyi dalam gas. Kelajuan bunyi dalam air pertama kali diukur pada tahun 1826 oleh J. Colladon dan J. Sturm. Mereka menjalankan eksperimen mereka di Tasik Geneva di Switzerland (Rajah 53). Di atas sebuah bot mereka membakar serbuk mesiu dan pada masa yang sama memukul loceng yang diturunkan ke dalam air. Bunyi loceng ini, menggunakan hon khas, juga diturunkan ke dalam air, ditangkap pada bot lain, yang terletak pada jarak 14 km dari yang pertama. Berdasarkan selang masa antara kilat cahaya dan ketibaan isyarat bunyi, kelajuan bunyi dalam air ditentukan. Pada suhu 8 °C ternyata kira-kira 1440 m/s.

Di sempadan antara dua media yang berbeza, sebahagian daripada gelombang bunyi dipantulkan, dan sebahagiannya bergerak lebih jauh. Apabila bunyi melalui udara ke dalam air, 99.9% tenaga bunyi dipantulkan kembali, tetapi tekanan dalam gelombang bunyi yang dihantar ke dalam air hampir 2 kali lebih besar. Sistem pendengaran ikan bertindak balas dengan tepat terhadap ini. Oleh itu, sebagai contoh, jeritan dan bunyi bising di atas permukaan air adalah cara yang pasti untuk menakutkan hidupan marin. Seseorang yang mendapati dirinya berada di bawah air tidak akan memekakkan telinga oleh jeritan ini: apabila direndam dalam air, "palam" udara akan kekal di telinganya, yang akan menyelamatkannya daripada beban bunyi.

Apabila bunyi berpindah dari air ke udara, 99.9% tenaga dipantulkan semula. Tetapi jika semasa peralihan dari udara ke air tekanan bunyi meningkat, kini, sebaliknya, ia berkurangan secara mendadak. Itulah sebabnya, sebagai contoh, bunyi yang berlaku di bawah air apabila satu batu mengenai batu lain tidak sampai kepada seseorang di udara.

Tingkah laku bunyi di sempadan antara air dan udara memberikan nenek moyang kita asas untuk menganggap dunia bawah air sebagai "dunia kesunyian". Oleh itu ungkapan: "Bisu seperti ikan." Walau bagaimanapun, Leonardo da Vinci juga mencadangkan untuk mendengar bunyi dalam air dengan meletakkan telinga anda pada dayung yang diturunkan ke dalam air. Menggunakan kaedah ini, anda boleh memastikan bahawa ikan itu sebenarnya agak bercakap.

Bunyi dalam pepejal. Kelajuan bunyi dalam pepejal lebih besar daripada dalam cecair dan gas. Jika anda meletakkan telinga anda pada rel, anda akan mendengar dua bunyi selepas memukul hujung rel yang satu lagi. Salah satu daripadanya akan sampai ke telinga anda dengan kereta api, yang lain melalui udara.

Bumi mempunyai kekonduksian bunyi yang baik. Oleh itu, pada zaman dahulu, semasa pengepungan, "pendengar" diletakkan di dinding kubu, yang, melalui bunyi yang dipancarkan oleh bumi, dapat menentukan sama ada musuh menggali ke dalam dinding atau tidak. Dengan meletakkan telinga ke tanah, mereka juga memantau pendekatan pasukan berkuda musuh.

Pepejal mengalirkan bunyi dengan baik. Terima kasih kepada ini, orang yang kehilangan pendengaran mereka kadang-kadang dapat menari mengikut muzik yang mencapai saraf pendengaran mereka bukan melalui udara dan telinga luar, tetapi melalui lantai dan tulang.

1. Mengapa semasa ribut petir kita mula-mula melihat kilat dan kemudian baru mendengar guruh? 2. Apakah yang bergantung kepada kelajuan bunyi dalam gas? 3. Mengapakah seseorang yang berdiri di tebing sungai tidak mendengar bunyi yang timbul di bawah air? 4. Mengapakah "pendengar" yang pada zaman dahulu mengawasi kerja penggalian musuh sering membutakan orang?

Tugas eksperimen . Letakkan jam tangan anda pada satu hujung papan (atau pembaris kayu panjang) dan letakkan telinga anda pada hujung yang lain. Apa yang awak dengar? Terangkan fenomena tersebut.

S.V. Gromov, N.A. Rodina, Fizik darjah 8

Dihantar oleh pembaca dari laman Internet

Perancangan fizik, rancangan rancangan pelajaran fizik, kurikulum sekolah, buku teks dan buku fizik gred 8, kursus dan tugasan fizik gred 8

Isi pelajaran nota pelajaran menyokong kaedah pecutan pembentangan pelajaran bingkai teknologi interaktif berlatih tugasan dan latihan bengkel ujian kendiri, latihan, kes, pencarian soalan perbincangan kerja rumah soalan retorik daripada pelajar Ilustrasi audio, klip video dan multimedia gambar, gambar, grafik, jadual, rajah, jenaka, anekdot, jenaka, komik, perumpamaan, pepatah, silang kata, petikan Alat tambah abstrak artikel helah untuk buaian ingin tahu buku teks asas dan kamus tambahan istilah lain Menambah baik buku teks dan pelajaranmembetulkan kesilapan dalam buku teks mengemas kini serpihan dalam buku teks, elemen inovasi dalam pelajaran, menggantikan pengetahuan lapuk dengan yang baharu Hanya untuk guru pelajaran yang sempurna rancangan kalendar untuk tahun ini; cadangan metodologi; program perbincangan Pelajaran Bersepadu

Jika gelombang bunyi tidak menemui halangan di laluannya, ia merambat secara sama rata ke semua arah. Tetapi tidak setiap halangan menjadi penghalang untuknya.

Setelah menghadapi halangan di laluannya, bunyi boleh membengkok di sekelilingnya, dipantulkan, dibiaskan atau diserap.

Pembelahan bunyi

Kita boleh bercakap dengan seseorang yang berdiri di sudut bangunan, di belakang pokok atau di belakang pagar, walaupun kita tidak dapat melihatnya. Kami mendengarnya kerana bunyi mampu membengkokkan objek ini dan menembusi kawasan di belakangnya.

Keupayaan gelombang untuk membengkok di sekeliling halangan dipanggil pembelauan .

Difraksi berlaku apabila panjang gelombang bunyi melebihi saiz halangan. Gelombang bunyi frekuensi rendah agak panjang. Sebagai contoh, pada frekuensi 100 Hz ia bersamaan dengan 3.37 m. Apabila frekuensi berkurangan, panjangnya menjadi lebih besar. Oleh itu, gelombang bunyi mudah membengkok di sekeliling objek yang setanding dengannya. Pokok-pokok di taman tidak mengganggu pendengaran bunyi kita sama sekali, kerana diameter batangnya jauh lebih kecil daripada panjang gelombang bunyi.

Terima kasih kepada pembelauan, gelombang bunyi menembusi melalui retakan dan lubang dalam halangan dan merambat di belakangnya.

Mari letakkan skrin rata dengan lubang di laluan gelombang bunyi.

Dalam kes di mana panjang gelombang bunyi ƛ jauh lebih besar daripada diameter lubang D , atau nilai ini lebih kurang sama, kemudian di belakang lubang bunyi akan mencapai semua titik di kawasan yang berada di belakang skrin (kawasan bayangan bunyi). Bahagian hadapan gelombang keluar akan kelihatan seperti hemisfera.

Jika ƛ hanya lebih kecil sedikit daripada diameter celah, kemudian bahagian utama gelombang merambat lurus, dan sebahagian kecil menyimpang sedikit ke sisi. Dan dalam kes apabila ƛ lebih kurang D , seluruh gelombang akan pergi ke arah hadapan.

Pantulan bunyi

Jika gelombang bunyi mengenai antara muka antara dua media, pilihan yang berbeza untuk penyebaran selanjutnya adalah mungkin. Bunyi boleh dipantulkan dari antara muka, boleh bergerak ke medium lain tanpa mengubah arah, atau boleh dibiaskan, iaitu bergerak, menukar arahnya.

Katakan halangan muncul di laluan gelombang bunyi, yang saiznya jauh lebih besar daripada panjang gelombang, contohnya, tebing belaka. Bagaimanakah bunyi itu akan bertindak? Oleh kerana ia tidak dapat mengatasi halangan ini, ia akan tercermin daripadanya. Di sebalik halangan adalah zon bayang akustik .

Bunyi yang dipantulkan daripada halangan dipanggil bergema .

Sifat pantulan gelombang bunyi mungkin berbeza. Ia bergantung kepada bentuk permukaan reflektif.

Refleksi dipanggil perubahan arah gelombang bunyi pada antara muka antara dua media yang berbeza. Apabila dipantulkan, gelombang kembali ke medium dari mana ia datang.

Jika permukaannya rata, bunyi dipantulkan daripadanya dengan cara yang sama seperti sinar cahaya dipantulkan dalam cermin.

Sinar bunyi yang dipantulkan dari permukaan cekung difokuskan pada satu titik.

Permukaan cembung menghilangkan bunyi.

Kesan serakan diberikan oleh tiang cembung, acuan besar, candelier, dsb.

Bunyi tidak berpindah dari satu medium ke medium lain, tetapi dipantulkan daripadanya jika ketumpatan media berbeza dengan ketara. Oleh itu, bunyi yang muncul dalam air tidak berpindah ke udara. Dicerminkan dari antara muka, ia kekal di dalam air. Seseorang yang berdiri di tebing sungai tidak akan mendengar bunyi ini. Ini dijelaskan oleh perbezaan besar dalam impedans gelombang air dan udara. Dalam akustik, impedans gelombang adalah sama dengan hasil darab ketumpatan medium dan kelajuan bunyi di dalamnya. Oleh kerana rintangan gelombang gas adalah jauh lebih rendah daripada rintangan gelombang cecair dan pepejal, apabila gelombang bunyi mencecah sempadan udara dan air, ia dipantulkan.

Ikan di dalam air tidak mendengar bunyi yang muncul di atas permukaan air, tetapi mereka dapat membezakan bunyi dengan jelas, yang mana sumbernya adalah badan yang bergetar di dalam air.

Pembiasan bunyi

Menukar arah perambatan bunyi dipanggil pembiasan . Fenomena ini berlaku apabila bunyi bergerak dari satu medium ke medium lain, dan kelajuan perambatannya dalam persekitaran ini berbeza.

Nisbah sinus sudut tuju kepada sinus sudut pantulan adalah sama dengan nisbah kelajuan perambatan bunyi dalam media.

di mana i - sudut tuju,

r - sudut pantulan,

v 1 – kelajuan perambatan bunyi dalam medium pertama,

v 2 – kelajuan perambatan bunyi dalam medium kedua,

n – indeks biasan.

Pembiasan bunyi dipanggil pembiasan .

Jika gelombang bunyi tidak jatuh berserenjang dengan permukaan, tetapi pada sudut selain 90°, maka gelombang terbias akan menyimpang dari arah gelombang kejadian.

Pembiasan bunyi boleh diperhatikan bukan sahaja pada antara muka antara media. Gelombang bunyi boleh mengubah arahnya dalam medium heterogen - atmosfera, lautan.

Di atmosfera, pembiasan disebabkan oleh perubahan suhu udara, kelajuan dan arah pergerakan jisim udara. Dan di lautan ia muncul kerana kepelbagaian sifat air - tekanan hidrostatik yang berbeza pada kedalaman yang berbeza, suhu yang berbeza dan kemasinan yang berbeza.

Penyerapan bunyi

Apabila gelombang bunyi bertemu permukaan, sebahagian daripada tenaganya diserap. Dan berapa banyak tenaga yang boleh diserap oleh medium boleh ditentukan dengan mengetahui pekali penyerapan bunyi. Pekali ini menunjukkan berapa banyak tenaga getaran bunyi yang diserap oleh 1 m2 halangan. Ia mempunyai nilai dari 0 hingga 1.

Unit ukuran untuk penyerapan bunyi dipanggil sabin . Ia mendapat namanya daripada ahli fizik Amerika Wallace Clement Sabin, pengasas akustik seni bina. 1 sabin ialah tenaga yang diserap oleh 1 m 2 permukaan, pekali penyerapannya ialah 1. Iaitu, permukaan sedemikian mesti menyerap sepenuhnya semua tenaga gelombang bunyi.

Berkumandang

Wallace Sabin

Sifat bahan untuk menyerap bunyi digunakan secara meluas dalam seni bina. Semasa mengkaji akustik Dewan Kuliah, sebahagian daripada Muzium Fogg, Wallace Clement Sabin menyimpulkan bahawa terdapat hubungan antara saiz dewan, keadaan akustik, jenis dan kawasan bahan penyerap bunyi dan masa bergema .

Berkumandang panggil proses pantulan gelombang bunyi daripada halangan dan pengecilan beransur-ansur selepas sumber bunyi dimatikan. Dalam ruang tertutup, bunyi boleh dipantulkan berulang kali dari dinding dan objek. Akibatnya, pelbagai isyarat gema timbul, setiap satunya berbunyi seolah-olah secara berasingan. Kesan ini dipanggil kesan bergema .

Ciri bilik yang paling penting ialah masa bergema , yang Sabin masukkan dan kira.

di mana V - isipadu bilik,

A – penyerapan bunyi umum.

di mana a i – pekali penyerapan bunyi bahan,

S i - luas setiap permukaan.

Jika masa berkumandang panjang, bunyi itu seolah-olah "bersiar-siar" di sekitar dewan. Mereka bertindih antara satu sama lain, menenggelamkan sumber utama bunyi, dan dewan menjadi berkembang pesat. Dengan masa bergema yang singkat, dinding dengan cepat menyerap bunyi dan ia menjadi kusam. Oleh itu, setiap bilik mesti mempunyai pengiraan tepatnya sendiri.

Berdasarkan pengiraannya, Sabin menyusun bahan penyerap bunyi sedemikian rupa sehingga "kesan gema" dikurangkan. Dan Dewan Simfoni Boston, di mana dia menjadi perunding akustik, masih dianggap sebagai salah satu dewan terbaik di dunia.