Հատուկ սենսացիա, որը մեր կողմից ընկալվում է որպես ձայն, մարդու լսողական ապարատի վրա առաձգական միջավայրի տատանողական շարժման ազդեցության արդյունք է, ամենից հաճախ օդը: Միջավայրի թրթռումները գրգռվում են ձայնի աղբյուրից և, տարածվելով միջավայրում, հասնում են ընդունող ապարատին՝ մեր ականջին: Այսպիսով, հնչյունների անսահման բազմազանությունը, որը մենք լսում ենք, պայմանավորված է տատանողական պրոցեսներով, որոնք միմյանցից տարբերվում են հաճախականությամբ և ամպլիտուդով: Միևնույն երևույթի երկու կողմերը չպետք է շփոթվեն. ձայնը որպես ֆիզիկական պրոցես տատանողական շարժման հատուկ դեպք է. Որպես հոգեֆիզիոլոգիական երևույթ՝ ձայնը որոշակի սպեցիֆիկ սենսացիա է, որի առաջացման մեխանիզմն այժմ որոշ մանրամասն ուսումնասիրված է։

Խոսելով երևույթի ֆիզիկական կողմի մասին՝ մենք ձայնը բնութագրում ենք իր ինտենսիվությամբ (ուժով), կազմով և դրա հետ կապված տատանողական պրոցեսների հաճախականությամբ. Անդրադառնալով ձայնային սենսացիաներին, մենք խոսում ենք բարձրության, տեմբրի և բարձրության մասին:

Պինդ մարմիններում ձայնը կարող է տարածվել ինչպես երկայնական, այնպես էլ լայնակի թրթռումների տեսքով։ Քանի որ հեղուկներն ու գազերը չունեն կտրվածքի առաձգականություն, ակնհայտ է, որ գազային և հեղուկ միջավայրում ձայնը կարող է տարածվել միայն երկայնական թրթռումների տեսքով։ Գազերում և հեղուկներում ձայնային ալիքները միջավայրի փոփոխական խտացումն ու նոսրացումն է, որը հեռանում է ձայնի աղբյուրից յուրաքանչյուր միջավայրին բնորոշ որոշակի արագությամբ: Ձայնային ալիքի մակերեսը տատանումների նույն փուլն ունեցող միջավայրի մասնիկների տեղն է: Ձայնային ալիքների մակերեսները կարելի է գծել, օրինակ, այնպես, որ հարակից ալիքների մակերևույթների միջև կա խտացող շերտ և հազվագյուտ շերտ։ Ալիքի մակերեսին ուղղահայաց ուղղությունը կոչվում է ճառագայթ:

Գազային միջավայրում ձայնային ալիքները կարելի է լուսանկարել: Այդ նպատակով ձայնային աղբյուրի հետևում տեղադրված է

լուսանկարչական ափսե, որի վրա էլեկտրական կայծից լույսի ճառագայթն ուղղվում է առջևից այնպես, որ լույսի ակնթարթային կայծից ստացված այս ճառագայթներն ընկնում են լուսանկարչական ափսեի վրա՝ անցնելով օդով, շրջակա աղբյուրըձայն. Նկ. 158-160-ը ցույց է տալիս այս մեթոդով ստացված ձայնային ալիքների լուսանկարները: Ձայնի աղբյուրը լուսանկարչական ափսեից բաժանված էր ստենդի վրա տեղադրված փոքրիկ էկրանով:

Նկ. 158, բայց երևում է, որ ձայնային ալիքը նոր է դուրս եկել էկրանի հետևից. նկ. 158b, նույն ալիքը երկրորդ անգամ լուսանկարվել է մի քանի հազարերորդական վայրկյան անց: Ալիքի մակերեսն այս դեպքում գնդիկ է։ Լուսանկարում ալիքի պատկերը ստացվում է շրջանագծի տեսքով, որի շառավիղը ժամանակի հետ մեծանում է։

Բրինձ. 158. Ձայնային ալիքի լուսանկարը ժամանակի երկու կետում (ա և բ): Ձայնային ալիքի արտացոլումը (գ).

Նկ. 158c ցույց է տալիս հարթ պատից արտացոլված գնդաձև ձայնային ալիքի լուսանկար: Այստեղ դուք պետք է ուշադրություն դարձնեք այն փաստին, որ ալիքի արտացոլված մասը, ինչպես որ եղել է, գալիս է արտացոլող մակերեսի հետևում գտնվող կետից, արտացոլող մակերեսից նույն հեռավորության վրա, ինչ ձայնի աղբյուրը: Հայտնի է, որ ձայնային ալիքների արտացոլման երեւույթը բացատրում է արձագանքը։

Նկ. 159 ցույց է տալիս ալիքի մակերևույթի փոփոխությունը ձայնային ալիքի ջրածնով լցված ոսպնյակային պարկի միջով անցնելիս։ Ձայնային ալիքի մակերեսի այս փոփոխությունը ձայնային ճառագայթների բեկման (բեկման) հետևանք է. երկու միջավայրերի միջերեսում, որտեղ ալիքների արագությունը տարբեր է, փոխվում է ալիքի տարածման ուղղությունը։

Բրինձ. 160-ը վերարտադրում է ձայնային ալիքների լուսանկարը, որի ճանապարհին տեղադրված է չորս ճեղքվածք ունեցող էկրան: Անցնելով ճեղքերով՝ ալիքները պտտվում են էկրանի շուրջը։ Հանդիպած խոչընդոտների շուրջ ալիքի ճկման այս երեւույթը կոչվում է դիֆրակցիա։

Ձայնային ալիքների տարածման, անդրադարձման, բեկման և դիֆրակցիայի օրենքները կարող են բխվել Հյուգենսի սկզբունքից, ըստ որի յուրաքանչյուր մասնիկ թրթռում է ստանում։

միջավայրը կարելի է համարել որպես ալիքների նոր կենտրոն (աղբյուր). Այս բոլոր ալիքների միջամտությունն առաջացնում է իրականում դիտարկվող ալիքը (Հյուգենսի սկզբունքի կիրառումը կբացատրվի երրորդ հատորում՝ օգտագործելով լուսային ալիքների օրինակը)։

Ձայնային ալիքներն իրենց հետ կրում են որոշակի քանակությամբ շարժում և, հետևաբար, ճնշում են գործադրում իրենց հանդիպած խոչընդոտների վրա:

Բրինձ. 159. Ձայնային ալիքի բեկում.

Բրինձ. 160. Ձայնային ալիքների դիֆրակցիա.

Այս փաստը պարզաբանելու համար դիմենք Նկ. 161. Այս նկարում կետագիծը ցույց է տալիս միջավայրում երկայնական ալիքների տարածման ժամանակ ժամանակի ինչ-որ պահի միջավայրի մասնիկների տեղաշարժերի սինուսոիդը։ Այս մասնիկների արագությունները ժամանակի դիտարկվող պահին կներկայացվեն կոսինուսային ալիքով, կամ, նույնն է, սինուսոիդով, որը տանում է տեղաշարժի սինուսոիդը պարբերության քառորդով (նկ. 161-ում` հոծ գիծ): Հեշտ է տեսնել, որ միջավայրի խտացում կնկատվի այնտեղ, որտեղ տվյալ պահին մասնիկների տեղաշարժը զրոյական է կամ մոտ է զրոյին, և որտեղ արագությունն ուղղված է ալիքի տարածման ուղղությամբ: Ընդհակառակը, միջավայրի հազվադեպությունը կնկատվի այնտեղ, որտեղ մասնիկների տեղաշարժը նույնպես զրո է կամ մոտ է զրոյին, բայց որտեղ մասնիկների արագությունն ուղղված է ալիքի տարածմանը հակառակ ուղղությամբ: Այսպիսով, խտացումներում մասնիկները շարժվում են առաջ, հազվադեպության դեպքում՝ հետ։ Բայց ներս

Բրինձ. 161. Անցնող ձայնային ալիքի խտացումներում մասնիկները առաջ են շարժվում,

Խիտ շերտերում ավելի շատ մասնիկներ կան, քան հազվագյուտներում։ Այսպիսով, շարժվող երկայնական ձայնային ալիքների ցանկացած ժամանակ առաջ շարժվող մասնիկների թիվը փոքր-ինչ գերազանցում է հետ շարժվող մասնիկների թիվը: Արդյունքում ձայնային ալիքն իր հետ կրում է որոշակի քանակությամբ շարժում, որը դրսևորվում է այն ճնշմամբ, որը ձայնային ալիքները գործադրում են իրենց հանդիպած խոչընդոտների վրա։

Ձայնային ճնշումը փորձնականորեն հետազոտվել է Ռեյլի և Պետր Նիկոլաևիչ Լեբեդևների կողմից:

Տեսականորեն ձայնի արագությունը որոշվում է Լապլասի բանաձևով [§ 65, բանաձև (5)].

որտեղ K-ը համակողմանի առաձգականության մոդուլն է (երբ սեղմումն իրականացվում է առանց ջերմության ներհոսքի և արտանետման), խտությունը։

Եթե ​​մարմնի սեղմումն իրականացվում է մարմնի ջերմաստիճանը հաստատուն պահպանելով, ապա առաձգականության մոդուլի համար ստացվում են արժեքներ, որոնք ավելի փոքր են, քան այն դեպքում, երբ սեղմումն իրականացվում է առանց ներհոսքի և արձակման: ջերմությունից։ Միատեսակ առաձգականության մոդուլի այս երկու արժեքները, ինչպես ապացուցված է թերմոդինամիկայի մեջ, կապված են որպես մշտական ​​ճնշման տակ գտնվող մարմնի ջերմունակությունը հաստատուն ծավալով մարմնի ջերմունակությանը:

Գազերի համար (ոչ շատ սեղմված) միատեսակ առաձգականության իզոթերմային մոդուլը պարզապես հավասար է գազի ճնշմանը: Եթե առանց գազի ջերմաստիճանը փոխելու, մենք սեղմում ենք գազը (մեծացնում ենք դրա խտությունը) մեկ գործակցով, ապա գազը. ճնշումը կավելանա մեկ գործոնով. Հետեւաբար, ըստ Լապլասի բանաձեւի, պարզվում է, որ գազի մեջ ձայնի արագությունը կախված չէ գազի խտությունից։

Գազի օրենքներից և Լապլասի բանաձևից կարելի է եզրակացնել (§ 134), որ գազերում ձայնի արագությունը համաչափ է գազի բացարձակ ջերմաստիճանի քառակուսի արմատին.

որտեղ է ձգողության արագացումը, ջերմային հզորությունների հարաբերակցությունը գազի համընդհանուր հաստատունն է:

C-ում չոր օդում ձայնի արագությունը հավասար է միջին ջերմաստիճանի և միջին խոնավության ձայնի արագությանը, օդում ջրածնի ձայնի արագությունը հավասար է.

Ձայնի արագությունը ջրի մեջ ապակու և երկաթի մեջ է:

Հարկ է նշել, որ կրակոցի կամ պայթյունի հետևանքով առաջացած հարվածային ձայնային ալիքներն իրենց ճանապարհի սկզբում ունեն արագություն.

զգալիորեն գերազանցում է միջինում ձայնի նորմալ արագությունը: Ուժեղ պայթյունից առաջացած օդում հարվածային ձայնային ալիքը կարող է ձայնի աղբյուրի մոտ մի քանի անգամ ավելի բարձր արագություն ունենալ, քան օդում ձայնի նորմալ արագությունը, բայց արդեն պայթյունի վայրից տասնյակ մետր հեռավորության վրա, ալիքի տարածման արագությունը նվազում է մինչև նորմալ արժեք:

Ինչպես արդեն նշվել է § 65-ում, տարբեր երկարությունների ձայնային ալիքներն ունեն գրեթե նույն արագությունը: Բացառություն են կազմում այն ​​հաճախականությունների միջակայքերը, որոնք բնութագրվում են առաձգական ալիքների առանձնահատուկ արագ թուլացմամբ՝ դիտարկվող միջավայրում դրանց տարածման ժամանակ։ Սովորաբար այս հաճախականությունները գտնվում են լսողության սահմաններից շատ հեռու (մթնոլորտային ճնշման տակ գտնվող գազերի դեպքում դրանք տատանումների կարգի հաճախականություններ են վայրկյանում): Տեսական վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ ձայնային ալիքների ցրումը և կլանումը կապված են այն փաստի հետ, որ որոշ, թեև կարճ, ժամանակ է պահանջվում էներգիայի վերաբաշխման համար մոլեկուլների թարգմանական և թրթռումային շարժումների միջև: Սա հանգեցնում է նրան, որ երկար ալիքները (աուդիո միջակայքը) որոշ չափով ավելի դանդաղ են անցնում, քան շատ կարճ «անլսելի» ալիքները: Այսպիսով, ածխածնի երկօքսիդի գոլորշիներում և մթնոլորտային ճնշման դեպքում ձայնն ունի արագություն, մինչդեռ շատ կարճ, «անլսելի» ալիքները տարածվում են արագությամբ:

Միջավայրում տարածվող ձայնային ալիքը կարող է ունենալ տարբեր ձև՝ կախված ձայնի աղբյուրի չափից և ձևից: Տեխնիկապես ամենահետաքրքիր դեպքերում ձայնի աղբյուրը (արտանետիչը) ինչ-որ տատանվող մակերես է, ինչպիսին է, օրինակ, հեռախոսի թաղանթը կամ բարձրախոսի դիֆուզորը։ Եթե ​​նման ձայնային աղբյուրը ձայնային ալիքներ է հաղորդում բաց տարածություն, ապա ալիքի ձևը էապես կախված է ռադիատորի հարաբերական չափերից. ռադիատորը, որի չափերը մեծ են ձայնային ալիքի երկարության համեմատ, ձայնային էներգիան ճառագայթում է միայն մեկ ուղղությամբ, այն է՝ իր տատանողական շարժման ուղղությամբ: Ընդհակառակը, ալիքի երկարության համեմատ փոքր չափի ռադիատորը ձայնային էներգիա է հաղորդում բոլոր ուղղություններով: Ալիքի ճակատի ձևը երկու դեպքում էլ ակնհայտորեն տարբեր կլինի:

Դիտարկենք նախ առաջին դեպքը։ Պատկերացրեք կոշտ հարթ մակերեսբավականաչափ մեծ (ալիքի երկարության համեմատ) չափը, կատարելով տատանողական շարժումներ իր նորմալի ուղղությամբ: Առաջ շարժվելով՝ նման մակերեսն իր դիմաց ստեղծում է խտացում, որը, շնորհիվ միջավայրի առաձգականության, կտարածվի արտանետիչի տեղաշարժի ուղղությամբ)։ Շարժվելով ետ՝ արտանետիչն իր հետևում ստեղծում է հազվագյուտ երևույթ, որը կշարժվի միջավայրում նախնական խտացումից հետո: Էմիտերի կարճ տատանումով մենք կդիտարկենք ձայնային ալիք նրա երկու կողմերում, որը բնութագրվում է նրանով, որ միջավայրի բոլոր մասնիկները, որոնք գտնվում են միջին խտության և արագության ճառագայթման մակերեսից հավասար հեռավորության վրա: ձայնի հետ՝

Միջավայրի միջին խտության և ձայնի արագության արտադրյալը կոչվում է միջավայրի ակուստիկ դիմադրություն։

Ակուստիկ դիմադրություն 20°C-ում

(տես սկանավորում)

Այժմ դիտարկենք գնդաձև ալիքների դեպքը։ Երբ ճառագայթող մակերեսի չափերը դառնում են փոքր՝ համեմատած ալիքի երկարության հետ, ալիքի ճակատը դառնում է նկատելի կոր։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ թրթռման էներգիան տարածվում է արտանետիչից բոլոր ուղղություններով:

Երևույթը լավագույնս կարելի է հասկանալ հետևյալ պարզ օրինակով. Պատկերացրեք, որ երկար գերան է ընկել ջրի երեսին։ Դրա պատճառով առաջացած ալիքները զուգահեռ շարքերով անցնում են գերանի երկու կողմերում: Իրավիճակն այլ է, երբ փոքրիկ քարը նետում են ջուրը, իսկ ալիքները տարածվում են համակենտրոն շրջաններով։ Գերանը համեմատաբար մեծ է

ջրի մակերեսի ալիքի երկարությամբ; դրանից բխող ալիքների զուգահեռ շարքերը ներկայացնում են հարթ ալիքների հստակ մոդել: Քարը փոքր է չափերով; նրա անկման վայրից շեղվող շրջանները մեզ տալիս են գնդաձև ալիքների մոդել: Երբ գնդաձև ալիքը տարածվում է, ալիքի ճակատի մակերեսը մեծանում է իր շառավիղի քառակուսու համամասնությամբ: Ձայնի աղբյուրի մշտական ​​հզորության դեպքում էներգիան, որը հոսում է շառավղի գնդաձև մակերևույթի յուրաքանչյուր քառակուսի սանտիմետրով, հակադարձ համեմատական ​​է: Քանի որ թրթռումների էներգիան համաչափ է ամպլիտուդի քառակուսու վրա, պարզ է, որ թրթռումների ամպլիտուդը գնդաձև ալիքը պետք է նվազի որպես ձայնի աղբյուրից հեռավորության առաջին ուժի փոխադարձ: Այսպիսով, գնդաձև ալիքի հավասարումն ունի հետևյալ ձևը.

ՄՈՍԿՎԱ, 16 հոկտեմբերի - ՌԻԱ Նովոստի, Օլգա Կոլենցովա.Բոլորը գիտեն, որ յուրաքանչյուր տուն ունի իր լսելիությունը: Որոշ տներում մարդիկ նույնիսկ տեղյակ չեն թաղամասում աղմկոտ երեխայի և հսկայական հովվի գոյության մասին, իսկ մյուսներում կարելի է հետևել բնակարանով պտտվող նույնիսկ փոքրիկ կատվի երթուղին:

Պատահում է, որ երկար ամիսների վերանորոգումից հետո վերջապես նայում ես պատրաստի տարբերակին և հիասթափվում: Քանի որ արդյունքն է իրական կյանքնման չէ նախագծին. Վերանորոգման մասնագետները RIA Real Estate կայքին պատմել են, թե ինչպես կարելի է արագ և էժան փոփոխություններ կատարել ինտերիերի մեջ։

Ձայնային ալիքը մասնիկների թրթռում է, որի մեջ էներգիա է փոխանցվում: Այսինքն՝ մասնիկները հավասարակշռության համեմատ փոխում են իրենց դիրքը՝ թրթռալով վեր ու վար կամ աջ ու ձախ։ Օդում մասնիկները, բացի թրթռանքներից, մշտական ​​քաոսային շարժման մեջ են։ Երբ մենք խոսում ենք, մենք ստիպում ենք օդի մոլեկուլներին թրթռալ որոշակի հաճախականությամբ, որը գրանցում է մեր լսողական օրգանը։ Մոլեկուլների պատահական շարժման պատճառով նրանք ավելի արագ են, քան իրենց «եղբայրները» պինդ մարմնում, «կորցնում» են այն հաճախականությունը, որի շրջանակներում ավելի վաղ են շարժվել։

Ինչ վերաբերում է պինդներին: Եթե ​​մուրճով հարվածեք տան պատին կամ հատակին, ձայնային ալիքը կանցնի ամուր կառույցի միջով, ինչի հետևանքով այն կազմող ատոմները կամ մոլեկուլները թրթռում են: Այնուամենայնիվ, պետք է հիշել, որ պինդ մարմիններում մասնիկները «փաթեթավորված» են ավելի խիտ, քանի որ դրանք ավելի մոտ են գտնվում միմյանց: Իսկ խիտ միջավայրում ձայնի արագությունը մի քանի անգամ գերազանցում է օդի ձայնի արագությունը: Ցելսիուսի 25 աստիճանի ջերմաստիճանում Միջին արագությունըդրա տարածումը վայրկյանում 346 մետր է։ Իսկ բետոնի դեպքում այդ արժեքը հասնում է վայրկյանում 4250-5250 մետրի։ Տարբերությունը ավելի քան 12 անգամ է: Զարմանալի չէ, որ ձայնային ալիքը կարող է փոխանցվել երկար հեռավորությունների վրա պինդ մարմիններում, և ոչ օդում:

Օդի մոլեկուլների թրթռումները բավականին թույլ են, ուստի դրանք կարող են կլանվել հաստ, օրինակ, բետոնե պատով: Իհարկե, որքան հաստ է, այնքան ավելի լավ է մեկուսացնում բնակարանի բնակիչներին հարեւանների գաղտնիքներին ծանոթանալուց։

Բայց եթե օդի մոլեկուլների շարժումը կասեցվի պատով, ապա դրա ներսում ձայնը կխփի առանց խոչընդոտների: Պինդ մարմինների մոլեկուլային թրթռումները շատ ավելի «էներգետիկ» են, հետևաբար՝ դրանք հեշտությամբ էներգիա են փոխանցում օդային միջավայր։ Ենթադրենք, հինգերորդ հարկում գտնվող մարդը որոշել է դարակը մեխել պատին։ Հորատանցքի շարժումը հանգեցնում է նրան, որ մոլեկուլները, որոնք կազմում են ամբողջ պինդ մակերեսը, թրթռում են: Մարդն ինքը լսում է և՛ օդային աղմուկ, և՛ ցնցում: Բայց նրա հարևանները մի քանի հարկից բարձր լսում են միայն հարվածային աղմուկը, որը առաջանում է շենքի կառուցվածքի միջով ձայնային ալիքի տարածումից:

Ենթադրենք, վերևի հարևանները կոխում են, ցատկում, գնդակը խփում մինչև կեսգիշեր, իսկ նրանց մեծ կատուն սիրում է պահարանի դարակից ցատկել հատակին հենց ձեր գլխից վեր: Այս դեպքում մարդկանց սովորաբար խորհուրդ է տրվում ձայնամեկուսացնել առաստաղը։ Բայց ամենից հաճախ դա չի օգնում կամ շատ քիչ է օգնում։ Ինչո՞ւ։ Պարզապես ձայնային ալիքը հարվածի ժամանակ տարածվում է նյութի միջով: Նա հաջողությամբ կվազի ոչ միայն առաստաղի, այլև պատերի և նույնիսկ հատակի վրա: Հետեւաբար, աղմուկի դեմ արդյունավետ պայքարելու համար անհրաժեշտ է մեկուսացնել սենյակի բոլոր պատերը: Իհարկե, շատ ավելի հեշտ և արդյունավետ է ձայնային ալիքը թուլացնել հենց սկզբից: Իսկապես, այրիչի կողքին անհաջող դրված սրբիչում հրդեհի դեպքում մենք անմիջապես հանգցնում ենք սրբիչը և չենք սպասում, մինչև ամբողջ խոհանոցը հրդեհվի: Հետեւաբար, ավելի լավ է անմիջապես վերեւից հարեւաններ ընտրել ձայնամեկուսիչ հատակով: Կամ վերանորոգման ժամանակ ստիպված կլինեք կատարել ննջասենյակի ամբողջական մեկուսացում։

Բազմաբնակարան շենքերի շարքը կարելի է բաժանել աղյուսի, բլոկի և երկաթբետոնի: Բայց վերջին կոնստրուկցիաները, ըստ շինարարական տեխնոլոգիայի, բաժանվում են պանելային, միաձույլ և նախամշակված-միաձույլ:

Երբ հավաքովի տուն է կառուցվում, սալերը արտադրվում են գործարաններում և առաքվում շինհրապարակ, որտեղ բանվորները պետք է միայն դրանցից հավաքեն ցանկալի կառուցվածքը: Բնակարանների միջև թիթեղների ամենափոքր անհամապատասխանության դեպքում առաջանում են բացեր, որոնց միջով անցնում է ձայնը։ Իսկ նման վահանակների հաստությունը ամենից հաճախ կազմում է 10-12 սանտիմետր, ուստի այս տները համարվում են ամենավատերից մեկը ձայնամեկուսացման առումով։

Մոնոլիտ տների համար կառուցվում է ամրապնդող վանդակ, և բետոնը լցվում է երկարակյաց վահանների օգնությամբ արդեն հավաքված ձևի մեջ: Նման տների պատերի հաստությունը միջինում 20-40 սանտիմետր է, ուստի հարևանների խոսակցությունները գործնականում անլսելի են, բայց հարվածային աղմուկը հեշտությամբ տարածվում է առաստաղների միջով նրանց ամուրության պատճառով:

Աղյուսե տները ավանդաբար համարվում են ամենահանգիստն ու ջերմը: Ճիշտ է, խոշոր քաղաքների բնակիչները կարող են հրաժեշտ տալ զուտ աղյուսե տների երազանքին, քանի որ դրանց կառուցման աշխատանքները պահանջում են շատ մեծ ժամանակի ներդրում: Թեև աղյուսները երբեմն օգտագործվում են նաև մոնոլիտ տների կառուցման համար, դրանք երեսպատելով արտաքին պատերով և միջնապատերով: Բայց դա քիչ ազդեցություն ունի ընդհանուր ձայնային մեկուսացման վրա, ուստի ցանկացած մոնոլիտ տներ համարվում են բավականին աղմկոտ:

«Ձայնամեկուսացումը մեծապես կախված է ինչպես նյութից, այնպես էլ տեխնոլոգիայից: Տարբեր ծակոտկեն նյութեր պետք է օգտագործվեն ձայները կլանելու համար: Օրինակ, հին պանելային տներում, որտեղ ընդհանրապես ձայնամեկուսիչ չկար, հաճախ գորգերը կախված էին պատից և դրվում հատակին: Այժմ դրա կարիքն ավելի քիչ է, և գորգերը նորաձևությունից դուրս են, քանի որ դրանք շատ փոշի են հավաքում: Բետոնի մեջ կան հավելումներ, որոնք կարող են զգալիորեն նվազեցնել պատերով փոխանցվող աղմուկը: Այնուամենայնիվ, ԳՕՍՏ-ները և կանոնակարգերը չեն պարտավորեցնում շինարարական ընկերություններին ավելացնել ձայնը կլանող հավելումներ բետոնի համար », - ասում է Իվան Զավյալովը, ՀետազոտողՄոսկվայի ֆիզիկատեխնիկական ինստիտուտի կիրառական մեխանիկայի ամբիոն:

Ժամանակակից շենքերը հեռու են ձայնային մեկուսացման իդեալներից: Շուրջօրյա խաղաղության մեջ լիովին վստահ լինելու և հարևանների հոբբիներից կախված չլինելու համար, թերեւս, մնում է միայն առանձնատուն գնել։

Երբևէ մտածե՞լ եք, որ ձայնը կյանքի, գործողության, շարժման ամենավառ դրսևորումներից մեկն է: Եվ նաև այն մասին, որ յուրաքանչյուր ձայն ունի իր «դեմքը»: Եվ մենք նույնիսկ աչքերը փակ, ոչինչ չտեսնելով, միայն ձայնով կարող ենք կռահել, թե ինչ է կատարվում շուրջը։ Մենք կարող ենք տարբերել ծանոթների ձայները, լսել խշշոց, մռնչյուն, հաչոց, մյաուկ և այլն: Այս բոլոր ձայները մեզ ծանոթ են մանկուց, և մենք հեշտությամբ կարող ենք նույնականացնել դրանցից որևէ մեկը: Ընդ որում, նույնիսկ բացարձակ լռության մեջ մենք կարող ենք մեր ներքին լսողությամբ լսել թվարկված հնչյուններից յուրաքանչյուրը։ Պատկերացրեք, կարծես իրական է:

Ի՞նչ է ձայնը:

Մարդու ականջի կողմից ընկալվող ձայները մեզ շրջապատող աշխարհի մասին տեղեկատվության ամենակարևոր աղբյուրներից են: Ծովի և քամու աղմուկը, թռչունների երգը, մարդկանց ձայնն ու կենդանիների աղաղակը, որոտի զրնգոցը, շարժվող ականջների ձայները հեշտացնում են փոփոխվող արտաքին պայմաններին հարմարվելը:

Եթե, օրինակ, մի քար ընկավ լեռներում, և մոտակայքում չկար մեկը, ով կարող էր լսել դրա անկման ձայնը, ձայնը գոյություն ունե՞ր, թե՞ ոչ։ Հարցին կարելի է հավասարապես պատասխանել և՛ դրական, և՛ բացասական, քանի որ «ձայն» բառը կրկնակի նշանակություն ունի։ Ուստի պետք է համաձայնել։ Հետևաբար, պետք է պայմանավորվել, թե ինչ է համարվում հնչեղ. ֆիզիկական երևույթօդում ձայնային թրթիռների տարածման կամ լսողի սենսացիայի տեսքով։ Առաջինն ըստ էության պատճառ է, երկրորդը՝ հետևանք, մինչդեռ ձայնի առաջին հասկացությունը օբյեկտիվ է, երկրորդը՝ սուբյեկտիվ։ Առաջին դեպքում ձայնն իսկապես գետի պես հոսող էներգիայի հոսք է։ Նման ձայնը կարող է փոխել այն միջավայրը, որով նա անցնում է և ինքն է փոխվում դրա կողմից: Երկրորդ դեպքում ձայնով մենք հասկանում ենք այն սենսացիաները, որոնք առաջանում են լսողի մոտ, երբ ձայնային ալիքը գործում է ուղեղի վրա գտնվող լսողական ապարատի միջոցով: Ձայն լսելով՝ մարդը կարող է տարբեր զգացողություններ ապրել։ Ամենատարբեր հույզերը մեր մեջ առաջացնում են հնչյունների այդ բարդ համալիրը, որը մենք անվանում ենք երաժշտություն: Հնչյունները կազմում են խոսքի հիմքը, որը մարդկային հասարակության մեջ ծառայում է որպես հաղորդակցության հիմնական միջոց։ Եվ վերջապես, կա ձայնի այնպիսի ձև, ինչպիսին աղմուկն է: Ձայնային վերլուծությունը սուբյեկտիվ ընկալման տեսանկյունից ավելի բարդ է, քան օբյեկտիվ գնահատման դեպքում:

Ինչպե՞ս ստեղծել ձայն:

Բոլոր հնչյունների համար բնորոշ է այն, որ դրանք առաջացնող մարմինները, այսինքն՝ ձայնի աղբյուրները, տատանվում են (թեև ամենից հաճախ այդ թրթռումները անտեսանելի են աչքի համար): Օրինակ՝ մարդկանց և շատ կենդանիների ձայների ձայները առաջանում են նրանց ձայնալարերի թրթիռների, փողային երաժշտական ​​գործիքների ձայնի, ծովահարի ձայնի, քամու սուլոցի և ամպրոպի ձայների արդյունքում։ օդային զանգվածների տատանումների պատճառով։

Քանոնի օրինակով դուք կարող եք բառացիորեն ձեր աչքերով տեսնել, թե ինչպես է ծնվում ձայնը։ Ի՞նչ շարժում է անում քանոնը, երբ մի ծայրն ամրացնում ենք, մյուսը հետ ենք քաշում և բաց թողնում։ Կնկատենք, որ նա կարծես դողում էր, տատանվում։ Ելնելով դրանից՝ եզրակացնում ենք, որ ձայնը առաջանում է որոշ առարկաների կարճ կամ երկար տատանումներից։

Ձայնի աղբյուր կարող են լինել ոչ միայն թրթռացող առարկաները։ Թռիչքի ժամանակ փամփուշտների կամ արկերի սուլոցը, քամու ոռնոցը, ռեակտիվ շարժիչի մռնչյունը ծնվում են օդային հոսքի ընդմիջումներից, որոնց ժամանակ տեղի է ունենում նաև դրա հազվադեպացումն ու սեղմումը։

Նաև ձայնային տատանողական շարժումները կարելի է նկատել սարքի օգնությամբ՝ թյունինգ պատառաքաղ։ Դա կոր մետաղյա ձող է՝ ամրացված ոտքի վրա՝ ռեզոնատոր տուփի վրա։ Եթե ​​մուրճով հարվածեք լարման պատառաքաղին, այն կհնչի։ Կայուն պատառաքաղի ճյուղերի թրթռումն աննկատ է։ Բայց դրանք կարող են հայտնաբերվել, եթե թելի վրա կախված փոքրիկ գնդակը հասցվի հնչյունային լարման պատառաքաղին։ Գնդակը պարբերաբար կցատկի, ինչը ցույց է տալիս Քեմերոնի ճյուղերի տատանումները:

Ձայնի աղբյուրի շրջակա օդի հետ փոխազդեցության արդյունքում օդի մասնիկները սկսում են կծկվել և ընդլայնվել ժամանակի ընթացքում (կամ «գրեթե ժամանակի ընթացքում») ձայնի աղբյուրի շարժումների հետ։ Այնուհետև օդի՝ որպես հեղուկ միջավայրի հատկությունների շնորհիվ, թրթռումները փոխանցվում են օդի մի մասնիկից մյուսին։

Ձայնային ալիքների տարածման բացատրությանը

Արդյունքում, թրթռումները փոխանցվում են օդի միջոցով հեռավորության վրա, այսինքն, ձայնային կամ ակուստիկ ալիքը կամ, պարզապես, ձայնը տարածվում է օդում: Ձայնը, հասնելով մարդու ականջին, իր հերթին գրգռում է թրթռումները նրա զգայուն հատվածներում, որոնք մեր կողմից ընկալվում են խոսքի, երաժշտության, աղմուկի և այլնի տեսքով (կախված ձայնի հատկություններից՝ թելադրված դրա աղբյուրի բնույթից։ )

Ձայնային ալիքների տարածում

Հնարավո՞ր է տեսնել, թե ինչպես է «վազում» ձայնը: Թափանցիկ օդում կամ ջրի մեջ մասնիկների ինքնին տատանումները աննկատ են։ Բայց հեշտ է գտնել օրինակ, որը կպատմի ձեզ, թե ինչ է տեղի ունենում, երբ ձայնը տարածվում է:

Ձայնային ալիքների տարածման համար անհրաժեշտ պայման է նյութական միջավայրի առկայությունը։

Վակուումում ձայնային ալիքները չեն տարածվում, քանի որ թրթռումների աղբյուրից փոխազդեցություն փոխանցող մասնիկներ չկան։

Ուստի Լուսնի վրա մթնոլորտի բացակայության պատճառով լիակատար լռություն է տիրում։ Անգամ երկնաքարի անկումն իր մակերեսին լսելի չէ դիտողի համար։

Ձայնային ալիքների տարածման արագությունը որոշվում է մասնիկների փոխազդեցության փոխանցման արագությամբ։

Ձայնի արագությունը միջավայրում ձայնային ալիքների տարածման արագությունն է։ Գազում ձայնի արագությունը պարզվում է, որ մոլեկուլների ջերմային արագության կարգի (ավելի ճիշտ՝ փոքր-ինչ պակաս) է և, հետևաբար, մեծանում է գազի ջերմաստիճանի բարձրացման հետ: Որքան մեծ է նյութի մոլեկուլների փոխազդեցության պոտենցիալ էներգիան, այնքան մեծ է ձայնի արագությունը, հետևաբար հեղուկի մեջ ձայնի արագությունը, որն իր հերթին գերազանցում է գազի ձայնի արագությունը: Օրինակ՝ մեջ ծովի ջուրձայնի արագությունը 1513 մ/վ է։ Պողպատում, որտեղ լայնակի և երկայնական ալիքները կարող են տարածվել, դրանց տարածման արագությունը տարբեր է։ Լայնակի ալիքները տարածվում են 3300 մ/վ արագությամբ, իսկ երկայնականը՝ 6600 մ/վ արագությամբ։

Ձայնի արագությունը ցանկացած միջավայրում հաշվարկվում է բանաձևով.

որտեղ β-ն միջավայրի ադիաբատիկ սեղմելիությունն է. ρ - խտություն.

Ձայնային ալիքների տարածման օրենքները

Ձայնի տարածման հիմնական օրենքները ներառում են դրա արտացոլման և բեկման օրենքները սահմաններում տարբեր միջավայրեր, ինչպես նաև ձայնի դիֆրակցիան և դրա ցրումը միջավայրում խոչընդոտների և անհամասեռությունների առկայության դեպքում և միջերեսների միջև ընկած հատվածներում։

Ձայնի տարածման հեռավորության վրա ազդում է ձայնի կլանման գործոնը, այսինքն՝ ձայնային ալիքի էներգիայի անշրջելի փոխանցումը էներգիայի այլ տեսակների, մասնավորապես՝ ջերմության։ Կարևոր գործոն է նաև ճառագայթման ուղղությունը և ձայնի տարածման արագությունը, որը կախված է միջավայրից և դրա կոնկրետ վիճակից։

Ձայնային ալիքները տարածվում են ձայնային աղբյուրից բոլոր ուղղություններով: Եթե ​​ձայնային ալիքն անցնում է համեմատաբար փոքր անցքով, ապա այն տարածվում է բոլոր ուղղություններով և չի գնում ուղղորդված ճառագայթով։ Օրինակ՝ բաց պատուհանից սենյակ ներթափանցող փողոցային ձայները լսվում են դրա բոլոր կետերում, և ոչ միայն պատուհանի դիմաց:

Խոչընդոտի վրա ձայնային ալիքների տարածման բնույթը կախված է խոչընդոտի չափսերի և ալիքի երկարության հարաբերակցությունից: Եթե ​​խոչընդոտի չափերը փոքր են ալիքի երկարության համեմատ, ապա ալիքը հոսում է այս խոչընդոտի շուրջ՝ տարածվելով բոլոր ուղղություններով։

Ձայնային ալիքները, թափանցելով մի միջավայրից մյուսը, շեղվում են իրենց սկզբնական ուղղությունից, այսինքն՝ բեկվում են։ Ճեղքման անկյունը կարող է լինել ավելի մեծ կամ փոքր, քան անկման անկյունը: Դա կախված է այն միջավայրից, որտեղից ձայնը թափանցում է: Եթե ​​երկրորդ միջավայրում ձայնի արագությունն ավելի մեծ է, ապա բեկման անկյունն ավելի մեծ կլինի անկման անկյունից և հակառակը։

Ճանապարհին հանդիպելով խոչընդոտի, ձայնային ալիքները արտացոլվում են դրանից ըստ խիստ սահմանված կանոնի՝ արտացոլման անկյունի։ հավասար է անկյանընկնելը - սրա հետ է կապված էխո հասկացությունը։ Եթե ​​ձայնը արտացոլվում է մի քանի մակերեսներից տարբեր հեռավորությունների վրա, տեղի են ունենում բազմաթիվ արձագանքներ:

Ձայնը տարածվում է տարբերվող գնդաձև ալիքի տեսքով, որը լրացնում է ավելի մեծ ծավալ: Քանի որ հեռավորությունը մեծանում է, միջավայրի մասնիկների տատանումները թուլանում են, և ձայնը ցրվում է: Հայտնի է, որ փոխանցման հեռավորությունը մեծացնելու համար ձայնը պետք է կենտրոնացվի տվյալ ուղղությամբ։ Երբ մենք ուզում ենք, օրինակ, մեզ լսել, մենք մեր ձեռքերը դնում ենք մեր բերանին կամ օգտագործում ենք խոսափող:

Դիֆրակցիան, այսինքն՝ ձայնային ճառագայթների ծռումը, մեծ ազդեցություն ունի ձայնի տարածման տիրույթի վրա։ Որքան ավելի տարասեռ է միջավայրը, այնքան ձայնի ճառագայթը թեքված է և, համապատասխանաբար, այնքան ավելի կարճ է ձայնի տարածման հեռավորությունը:

Ձայնի հատկություններ և բնութագրեր

Ձայնի հիմնական ֆիզիկական բնութագրիչները տատանումների հաճախականությունն ու ինտենսիվությունն են: Դրանք ազդում են նաև մարդկանց լսողական ընկալման վրա։

Տատանման ժամանակաշրջանը այն ժամանակն է, որի ընթացքում տեղի է ունենում մեկ ամբողջական տատանում: Օրինակ է ճոճվող ճոճանակը, երբ այն շարժվում է ծայրահեղ ձախ դիրքից դեպի ծայրահեղ աջ և վերադառնում իր սկզբնական դիրքին:

Տատանումների հաճախականությունը մեկ վայրկյանում ամբողջական տատանումների (ժամանակաշրջանների) թիվն է։ Այս միավորը կոչվում է հերց (Հց): Որքան բարձր է տատանումների հաճախականությունը, այնքան բարձր է մենք լսում ձայնը, այսինքն՝ ձայնն ավելի բարձր տոնայնություն ունի։ Համաձայն ընդունված միավորների միջազգային համակարգի՝ 1000 Հց-ը կոչվում է կիլոհերց (կՀց), իսկ 1 000 000-ը՝ մեգահերց (ՄՀց)։

Հաճախականության բաշխում. լսելի ձայներ՝ 15Հց-20կՀց-ի սահմաններում, ինֆրաձայններ՝ 15Հց-ից ցածր; ուլտրաձայնային - 1,5 (104 - 109 Հց; հիպերձայնային - 109 - 1013 Հց-ի սահմաններում):

Մարդու ականջը առավել զգայուն է 2000-ից 5000 կՀց հաճախականությամբ ձայների նկատմամբ։ Լսողության ամենամեծ սրությունը նկատվում է 15-20 տարեկանում։ Տարիքի հետ լսողությունը վատանում է.

Ալիքի երկարության հասկացությունը կապված է տատանումների ժամանակաշրջանի և հաճախականության հետ: Ձայնային ալիքի երկարությունը տարածությունն է երկու հաջորդական կոնցենտրացիաների կամ միջավայրի հազվադեպությունների միջև: Օգտագործելով ջրի մակերևույթի վրա տարածվող ալիքների օրինակը՝ սա երկու գագաթների միջև եղած հեռավորությունն է։

Հնչյունները տարբերվում են նաև տեմբրով։ Ձայնի հիմնական տոնն ուղեկցվում է երկրորդական հնչերանգներով, որոնք միշտ ավելի բարձր են հաճախականությամբ (օվերտոններ): Տեմբրը ձայնի որակական հատկանիշ է։ Որքան շատ են երանգավորումները գերադասված հիմնական տոնի վրա, այնքան ավելի «հյութալի» է հնչում երաժշտական ​​առումով:

Երկրորդ հիմնական բնութագիրը տատանումների ամպլիտուդն է։ Սա ամենամեծ շեղումն է հավասարակշռության դիրքից ներդաշնակ թրթռումներ. Ճոճանակի օրինակով - դրա առավելագույն շեղումը դեպի ծայրահեղ ձախ դիրքը կամ ծայրահեղ աջ դիրքը: Տատանումների ամպլիտուդը որոշում է ձայնի ինտենսիվությունը (ուժը):

Ձայնի ուժգնությունը կամ դրա ինտենսիվությունը որոշվում է մեկ վայրկյանում մեկ քառակուսի սանտիմետր տարածքով հոսող ակուստիկ էներգիայի քանակով: Հետևաբար, ակուստիկ ալիքների ինտենսիվությունը կախված է միջավայրում աղբյուրի կողմից ստեղծված ակուստիկ ճնշման մեծությունից:

Բարձրությունը իր հերթին կապված է ձայնի ինտենսիվության հետ: Որքան մեծ է ձայնի ինտենսիվությունը, այնքան ավելի բարձր է այն: Այնուամենայնիվ, այս հասկացությունները համարժեք չեն: Բարձրությունը ձայնի հետևանքով առաջացած լսողական սենսացիայի ուժի չափումն է: Նույն ինտենսիվության ձայնը կարող է տարբեր մարդկանց մոտ տարբեր լսողական ընկալումներ ստեղծել: Յուրաքանչյուր մարդ ունի իր լսողության շեմը:

Մարդը դադարում է լսել շատ բարձր ինտենսիվության ձայներ և դրանք ընկալում է որպես ճնշման և նույնիսկ ցավի զգացում։ Ձայնի այս ուժգնությունը կոչվում է ցավի շեմ:

Ձայնի ազդեցությունը մարդու ականջի վրա

Մարդու լսողության օրգաններն ունակ են ընկալել 15-20 հերցից մինչև 16-20 հազար հերց հաճախականությամբ թրթռումները։ Նշված հաճախականություններով մեխանիկական թրթռումները կոչվում են ձայնային կամ ակուստիկ (ակուստիկա՝ ձայնի ուսումնասիրություն):Մարդու ականջը առավել զգայուն է 1000-ից 3000 Հց հաճախականությամբ հնչյունների նկատմամբ: Լսողության ամենամեծ սրությունը նկատվում է 15-20 տարեկանում։ Տարիքի հետ լսողությունը վատանում է. Մինչև 40 տարեկան մարդու մոտ ամենաբարձր զգայունությունը 3000 Հց է, 40-ից 60 տարեկանը՝ 2000 Հց, 60 տարեկանից բարձրը՝ 1000 Հց։ Մինչև 500 Հց տիրույթում մենք կարողանում ենք տարբերակել հաճախականության նվազումը կամ ավելացումը նույնիսկ 1 Հց: Ավելի բարձր հաճախականությունների դեպքում մեր լսողական սարքը դառնում է ավելի քիչ ընկալունակ հաճախականության այս աննշան փոփոխության նկատմամբ: Այսպիսով, 2000 Հց հետո մենք կարող ենք տարբերել մեկ ձայնը մյուսից միայն այն դեպքում, երբ հաճախականության տարբերությունը առնվազն 5 Հց է: Ավելի փոքր տարբերությամբ հնչյունները մեզ նույնը կթվա։ Այնուամենայնիվ, առանց բացառության կանոններ գրեթե չկան: Կան մարդիկ, ովքեր անսովոր լավ լսողություն ունեն։ Տաղանդավոր երաժիշտը կարող է նկատել ձայնի փոփոխությունը թրթռումների ընդամենը մի մասի միջոցով:

Արտաքին ականջը բաղկացած է ականջի խոռոչից և լսողական անցուղուց, որոնք այն միացնում են թմբկաթաղանթին։ Արտաքին ականջի հիմնական գործառույթը ձայնի աղբյուրի ուղղությունը որոշելն է: Ականջի ջրանցքը, որը երկու սանտիմետր երկարությամբ խողովակ է, որը նեղանում է դեպի ներս, պաշտպանում է ականջի ներքին մասերը և գործում է որպես ռեզոնատոր։ Ականջի ջրանցքը ավարտվում է թաղանթով, թաղանթով, որը թրթռում է ձայնային ալիքների ազդեցության տակ: Հենց այստեղ՝ միջին ականջի արտաքին սահմանին, տեղի է ունենում օբյեկտիվ ձայնի փոխակերպումը սուբյեկտիվի։ Ականջի թմբկաթաղանթի հետևում գտնվում են միմյանց փոխկապակցված երեք փոքր ոսկորներ՝ մուրճը, կոճը և պարանոցը, որոնց միջոցով թրթռումները փոխանցվում են ներքին ականջին։

Այնտեղ՝ լսողական նյարդում, դրանք վերածվում են էլեկտրական ազդանշանների։ Փոքր խոռոչը, որտեղ գտնվում են մուրճը, կոճը և պարանոցը, լցված է օդով և Էվստաքյան խողովակով միացված է բերանի խոռոչին։ Վերջինիս շնորհիվ նույն ճնշումը պահպանվում է թմբկաթաղանթի ներսի և դրսի վրա։ Սովորաբար Էվստաքյան խողովակը փակ է և բացվում է միայն ճնշման հանկարծակի փոփոխությամբ (հորանջելիս, կուլ տալիս) այն հավասարեցնելու համար։ Եթե ​​մարդու Էվստաքյան խողովակը փակ է, օրինակ, պատճառով մրսածություն, ապա ճնշումը չի հավասարվում, եւ մարդը ցավ է զգում ականջներում։ Այնուհետև, թրթռումները փոխանցվում են թմբկաթաղանթից դեպի օվալ պատուհան, որը ներքին ականջի սկիզբն է: Թմբկաթաղանթի վրա ազդող ուժը հավասար է ճնշման արդյունքին և թմբկաթաղանթի մակերեսին։ Բայց լսողության իրական առեղծվածները սկսվում են օվալային պատուհանից: Ձայնային ալիքները տարածվում են հեղուկում (պերիլիմֆ), որը լցնում է կոխլեան։ Ներքին ականջի այս օրգանը, որը նման է կոխլեայի, ունի երեք սանտիմետր երկարություն և միջնապատով բաժանված է երկու մասի ամբողջ երկարությամբ։ Ձայնային ալիքները հասնում են միջնորմին, շրջանցում այն ​​և այնուհետև տարածվում այն ​​ուղղությամբ, գրեթե նույն տեղում, որտեղ առաջին անգամ դիպել են միջնորմին, բայց մյուս կողմից: Կոխլեայի միջնապատը բաղկացած է բազալ թաղանթից, որը շատ հաստ է և ձգված: Ձայնային թրթռումները դրա մակերևույթի վրա ստեղծում են ալիքաձև ալիքներ, մինչդեռ տարբեր հաճախականությունների համար ծայրերը գտնվում են թաղանթի ամբողջովին սահմանված հատվածներում: Մեխանիկական թրթռումները վերածվում են էլեկտրական թրթիռների հատուկ օրգանում (Կորտիի օրգան), որը գտնվում է հիմնական թաղանթի վերին մասում։ Տեկտորային թաղանթը գտնվում է Կորտիի օրգանի վերևում։ Այս երկու օրգաններն էլ ընկղմված են հեղուկի մեջ՝ էնդոլիմֆի մեջ և Ռեյսների թաղանթով առանձնացված են կոխլեայի մնացած հատվածից։ Օրգանից՝ Կորտիից աճող մազերը գրեթե թափանցում են տեկտորային թաղանթ, և երբ հնչում է ձայնը, դրանք հպվում են՝ ձայնը փոխակերպվում է, այժմ այն ​​կոդավորվում է էլեկտրական ազդանշանների տեսքով։ Հնչյունների ընկալման մեր կարողության ամրապնդման գործում նշանակալի դեր է խաղում գանգի մաշկը և ոսկորները՝ շնորհիվ նրանց լավ հաղորդունակության: Օրինակ, եթե ականջդ դնես ռելսին, ապա մոտեցող գնացքի շարժումը կարելի է նկատել դրա հայտնվելուց շատ առաջ:

Ձայնի ազդեցությունը մարդու մարմնի վրա

Վերջին տասնամյակների ընթացքում կտրուկ աճել է տարբեր տեսակի մեքենաների և աղմուկի այլ աղբյուրների թիվը, շարժական ռադիոների և մագնիտոֆոնների տարածումը, որոնք հաճախ միացված են բարձր ձայնով, և կիրքը բարձր ժողովրդական երաժշտության նկատմամբ: Նշվում է, որ քաղաքներում 5-10 տարին մեկ աղմուկի մակարդակը բարձրանում է 5 դԲ-ով (դեցիբել): Պետք է նկատի ունենալ, որ մարդու հեռավոր նախնիների համար աղմուկը տագնապի ազդանշան էր՝ մատնանշելով վտանգի հավանականությունը։ Միևնույն ժամանակ արագ փոխվեցին սիմպաթիկ-ադրենալ և սրտանոթային համակարգերը, գազափոխանակությունը և նյութափոխանակության այլ տեսակներ (արյան մեջ շաքարի և խոլեստերինի մակարդակը բարձրացավ)՝ օրգանիզմը նախապատրաստելով կռվի կամ փախուստի։ Չնայած նրան ժամանակակից մարդլսողության այս ֆունկցիան կորցրել է այնպիսի գործնական նշանակություն, պահպանվել են «գոյության պայքարի վեգետատիվ ռեակցիաները»։ Այսպիսով, նույնիսկ 60-90 դԲ կարճատև աղմուկն առաջացնում է հիպոֆիզի հորմոնների սեկրեցիայի ավելացում, որոնք խթանում են բազմաթիվ այլ հորմոնների, մասնավորապես՝ կատեխոլամինների (ադրենալին և նորէպինեֆրին) արտադրությունը, սրտի աշխատանքը, արյան անոթները մեծանում են։ նեղանում է, արյան ճնշումը (BP) բարձրանում է։ Միաժամանակ նշվել է, որ արյան ճնշման առավել ցայտուն աճ է նկատվում հիպերտոնիայով հիվանդների և դրա նկատմամբ ժառանգական նախատրամադրվածություն ունեցող անձանց մոտ։ Աղմուկի ազդեցությամբ խանգարվում է ուղեղի գործունեությունը. փոխվում է էլեկտրաէնցեֆալոգրամի բնույթը, նվազում է ընկալման սրությունը և մտավոր կատարողականությունը։ Եղել է մարսողության վատթարացում։ Հայտնի է, որ աղմկոտ միջավայրերի երկարատև ազդեցությունը հանգեցնում է լսողության կորստի: Կախված անհատական ​​զգայունությունից, մարդիկ տարբեր կերպ են գնահատում աղմուկը որպես տհաճ և անհանգստացնող: Միևնույն ժամանակ, ունկնդրին հետաքրքրող երաժշտությունն ու խոսքը, նույնիսկ 40-80 դԲ-ով, կարելի է համեմատաբար հեշտությամբ փոխանցել։ Սովորաբար լսողությունը ընկալում է տատանումներ 16-20000 Հց միջակայքում (տատանումներ վայրկյանում): Կարևոր է ընդգծել, որ տհաճ հետևանքները առաջանում են ոչ միայն տատանումների լսելի տիրույթում ավելորդ աղմուկի պատճառով. ուլտրաձայնային և ինֆրաձայնը մարդու լսողության կողմից չընկալվող տիրույթներում (20 հազար Հց-ից ցածր և 16 Հց-ից ցածր) առաջացնում է նաև նյարդային լարվածություն, թուլություն: , գլխապտույտ, ներքին օրգանների, հատկապես նյարդային և սրտանոթային համակարգերի գործունեության փոփոխություններ։ Հաստատվել է, որ խոշոր միջազգային օդանավակայանների մոտ գտնվող տարածքների բնակիչները հիպերտոնիայի ավելի բարձր մակարդակ ունեն, քան նույն քաղաքի ավելի հանգիստ տարածքում: Ավելորդ աղմուկը (80 դԲ-ից բարձր) ազդում է ոչ միայն լսողության օրգանների, այլև այլ օրգանների և համակարգերի վրա (շրջանառու, մարսողական, նյարդային և այլն), կենսական գործընթացները խանգարվում են, էներգետիկ նյութափոխանակությունը սկսում է գերակշռել պլաստիկին, ինչը հանգեցնում է վաղաժամ ծերացման։ մարմինը.

Այս դիտարկում-բացահայտումներով սկսեցին ի հայտ գալ մարդու վրա նպատակային ազդեցության մեթոդներ։ Դուք կարող եք ազդել մարդու մտքի և վարքի վրա տարբեր ձևերով, որոնցից մեկը պահանջում է հատուկ սարքավորումներ (տեխնոտրոնիկ տեխնիկա, զոմբիացում):

Ձայնամեկուսացում

Շենքերի աղմուկից պաշտպանվածության աստիճանը հիմնականում որոշվում է այդ նպատակի համար նախատեսված տարածքների համար թույլատրելի աղմուկի նորմերով: Հաշվարկված կետերում կայուն աղմուկի նորմալացված պարամետրերն են ձայնային ճնշման մակարդակները L, dB, օկտավայի հաճախականությունների տիրույթներում 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Հց միջին երկրաչափական հաճախականություններով: Մոտավոր հաշվարկների համար թույլատրվում է օգտագործել ձայնի մակարդակները LA, dBA: Նախագծման կետերում ընդհատվող աղմուկի նորմալացված պարամետրերն են ձայնի համարժեք LA eq, dBA և ձայնի առավելագույն մակարդակները LA max, dBA:

Ձայնային ճնշման թույլատրելի մակարդակները (համարժեք ձայնային ճնշման մակարդակները) ստանդարտացված են SNiP II-12-77 «Աղմուկի պաշտպանության» կողմից:

Պետք է նկատի ունենալ, որ տարածքներում արտաքին աղբյուրներից աղմուկի թույլատրելի մակարդակները սահմանվում են տարածքների նորմատիվ օդափոխության ապահովման պայմանով (բնակելի տարածքների, հիվանդասենյակների, դասերի համար՝ բաց պատուհաններով, միջանցքներով, պատուհանների նեղ թևերով):

Օդային ձայնից մեկուսացումը ձայնային էներգիայի թուլացումն է, երբ այն փոխանցվում է ցանկապատի միջով:

Բնակելի և հասարակական շենքերի, ինչպես նաև արդյունաբերական ձեռնարկությունների օժանդակ շենքերի և տարածքների ձայնամեկուսացման ստանդարտացված պարամետրերն են պարսպող կառուցվածքի օդային ձայնամեկուսացման ինդեքսը Rw, dB և առաստաղի տակ ազդեցության աղմուկի նվազեցված մակարդակի ինդեքսը:

Աղմուկ. Երաժշտություն. Ելույթ.

Լսողության օրգանների կողմից հնչյունների ընկալման տեսանկյունից դրանք կարելի է բաժանել հիմնականում երեք կատեգորիայի՝ աղմուկ, երաժշտություն և խոսք։ Սրանք ձայնային երեւույթների տարբեր ոլորտներ են, որոնք ունեն մարդուն հատուկ տեղեկատվություն։

Աղմուկը մեծ թվով հնչյունների ոչ համակարգված համակցություն է, այսինքն՝ այս բոլոր հնչյունների միաձուլումը մեկ անհամապատասխան ձայնի մեջ։ Ենթադրվում է, որ աղմուկը ձայների կատեգորիա է, որը խանգարում է մարդուն կամ նյարդայնացնում:

Մարդիկ կարող են հաղթահարել միայն որոշակի քանակությամբ աղմուկ: Բայց եթե մեկ ժամ անցնի, ևս մեկ, և աղմուկը չի դադարում, ապա լարվածություն, նյարդայնություն և նույնիսկ ցավ կա:

Ձայնը կարող է սպանել մարդուն: Միջնադարում նույնիսկ նման մահապատիժ կար, երբ մարդուն դնում էին զանգի տակ ու սկսում էին ծեծել։ Կամաց-կամաց զանգի ղողանջը մարդ սպանեց։ Բայց դա միջնադարում էր: Մեր ժամանակներում հայտնվել են գերձայնային ինքնաթիռներ։ Եթե ​​նման ինքնաթիռը թռչի քաղաքի վրայով 1000-1500 մետր բարձրության վրա, ապա տների ապակիները կպայթեն։

Երաժշտությունը հնչյունների աշխարհում առանձնահատուկ երեւույթ է, սակայն, ի տարբերություն խոսքի, այն չի փոխանցում ճշգրիտ իմաստային կամ լեզվական իմաստներ։ Սկսվում է զգացմունքային հագեցվածությունը և հաճելի երաժշտական ​​ասոցիացիաները վաղ մանկություներբ երեխան դեռ բանավոր հաղորդակցություն ունի. Ռիթմերն ու վանկարկումները նրան կապում են մոր հետ, իսկ երգն ու պարը խաղերում հաղորդակցման տարր են։ Երաժշտության դերը մարդու կյանքում այնքան մեծ է, որ ներս վերջին տարիներըբժշկությունը դրան բուժիչ հատկություններ է վերագրում։ Երաժշտության օգնությամբ կարելի է նորմալացնել բիոռիթմերը, ապահովել սրտանոթային համակարգի գործունեության օպտիմալ մակարդակը։ Բայց պետք է միայն հիշել, թե ինչպես են զինվորները գնում մարտի։ Երգը անհիշելի ժամանակներից եղել է զինվորի երթի անփոխարինելի հատկանիշ։

Ինֆրաձայնային և ուլտրաձայնային

Հնարավո՞ր է ձայն անվանել այն, ինչ մենք ընդհանրապես չենք լսում: Իսկ եթե չլսե՞նք: Այս հնչյուններն այլևս հասանելի չեն որևէ մեկին կամ որևէ բանի:

Օրինակ, 16 հերցից ցածր հաճախականությամբ հնչյունները կոչվում են ինֆրաձայն:

Ինֆրաձայն - առաձգական թրթռումներ և ալիքներ հաճախականությամբ, որոնք գտնվում են մարդկանց համար լսելի հաճախականությունների միջակայքից ցածր: Որպես ինֆրաձայնային տիրույթի վերին սահման սովորաբար ընդունվում է 15-4 Հց; Նման սահմանումը պայմանական է, քանի որ բավարար ինտենսիվության դեպքում լսողական ընկալումը տեղի է ունենում նաև մի քանի Հց հաճախականությամբ, թեև այս դեպքում անհետանում է սենսացիայի տոնային բնույթը, և տատանումների միայն առանձին ցիկլերը դառնում են տարբեր: Ինֆրաձայնային հաճախականության ստորին սահմանն անորոշ է: Ներկայումս նրա ուսումնասիրության ոլորտը տարածվում է մինչև մոտ 0,001 Հց: Այսպիսով, ինֆրաձայնային հաճախականությունների տիրույթը ընդգրկում է մոտ 15 օկտավա։

Ինֆրաձայնային ալիքները տարածվում են օդային և ջրային միջավայրում, ինչպես նաև երկրակեղևում։ Ինֆրաձայնը ներառում է նաև խոշոր կառույցների, մասնավորապես տրանսպորտային միջոցների, շենքերի ցածր հաճախականության թրթռումները:

Եվ չնայած մեր ականջները չեն «որսում» նման թրթիռները, բայց ինչ-որ կերպ մարդը դեռ ընկալում է դրանք։ Այս դեպքում մենք ունենում ենք տհաճ, երբեմն էլ անհանգստացնող սենսացիաներ։

Վաղուց նկատվել է, որ որոշ կենդանիներ շատ ավելի վաղ են զգում վտանգի զգացումը, քան մարդիկ: Նրանք նախապես արձագանքում են հեռավոր փոթորկին կամ մոտալուտ երկրաշարժին։ Մյուս կողմից, գիտնականները պարզել են, որ բնության մեջ աղետալի իրադարձությունների ժամանակ տեղի է ունենում ինֆրաձայն՝ ցածր հաճախականության թրթռումներ օդում։ Սա հիմք է տվել վարկածների, որ կենդանիները, շնորհիվ իրենց սուր զգայարանների, նման ազդանշաններն ավելի շուտ են ընկալում, քան մարդիկ։

Ցավոք, ինֆրաձայնը արտադրվում է բազմաթիվ մեքենաների և արդյունաբերական կայանքների կողմից: Եթե, ասենք, դա տեղի է ունենում մեքենայում կամ ինքնաթիռում, ապա որոշ ժամանակ անց օդաչուները կամ վարորդները անհանգստանում են, ավելի արագ են հոգնում, և դա կարող է վթարի պատճառ դառնալ։

Նրանք աղմուկ են բարձրացնում ինֆրաձայնային մեքենաներում, իսկ հետո դրանց վրա ավելի դժվար է աշխատել։ Եվ ձեր շրջապատում բոլորը դժվար ժամանակ կունենան։ Ավելի լավ չէ, եթե այն «բզզում» է ինֆրաձայնային օդափոխությամբ բնակելի շենքում։ Թվում է, թե դա անլսելի է, բայց մարդիկ նյարդայնանում են և նույնիսկ կարող են հիվանդանալ: Ինֆրաձայնային դժվարություններից ազատվելու համար թույլ է տալիս հատուկ «թեստ», որը պետք է անցնի ցանկացած սարք։ Եթե ​​ինֆրաձայնային գոտում «հնչում է», ապա մարդկանց կտրոն չի ստանա։

Ինչ է կոչվում շատ բարձր ձայն: Այսպիսի ճռռոց, որն անհասանելի է մեր ականջին։ Սա ուլտրաձայնային է: Ուլտրաձայնային - առաձգական ալիքներ մոտավորապես (1,5 - 2) (104 Հց (15 - 20 կՀց) մինչև 109 Հց (1 ԳՀց) հաճախականություններով; 109-ից 1012 - 1013 Հց հաճախականության ալիքների շրջանը սովորաբար կոչվում է հիպերձայն: Ըստ հաճախականության. Ուլտրաձայնային հետազոտությունը հարմարորեն բաժանվում է 3 միջակայքի՝ ցածր հաճախականության ուլտրաձայնային (1.5 (104 - 105 Հց), միջին հաճախականության ուլտրաձայնային (105 - 107 Հց), բարձր հաճախականության ուլտրաձայնային (107 - 109 Հց): Այս միջակայքերից յուրաքանչյուրը բնութագրվում է իր յուրահատկությամբ: արտադրության, ընդունման, բաշխման և կիրառման առանձնահատկությունները:

Ֆիզիկական բնույթով ուլտրաձայնը առաձգական ալիքներ է, և դրանով այն չի տարբերվում ձայնից, հետևաբար ձայնի և ուլտրաձայնային ալիքների միջև հաճախականության սահմանը պայմանական է: Այնուամենայնիվ, ավելի բարձր հաճախականությունների և, հետևաբար, կարճ ալիքների պատճառով ուլտրաձայնի տարածման մի շարք առանձնահատկություններ կան:

Ուլտրաձայնի կարճ ալիքի երկարության պատճառով դրա բնույթը որոշվում է հիմնականում միջավայրի մոլեկուլային կառուցվածքով: Գազի մեջ և մասնավորապես օդում ուլտրաձայնը տարածվում է մեծ թուլացումով։ Հեղուկներն ու պինդները, որպես կանոն, ուլտրաձայնի լավ հաղորդիչներ են. դրանցում թուլացումը շատ ավելի քիչ է:

Մարդու ականջը ունակ չէ ընկալել ուլտրաձայնային ալիքները։ Այնուամենայնիվ, շատ կենդանիներ ազատորեն ընկալում են դա: Սրանք, ի թիվս այլ բաների, այն շներն են, որոնք մենք այդքան լավ գիտենք: Բայց շները, ավաղ, չեն կարող «հաչել» ուլտրաձայնով։ Բայց չղջիկները և դելֆինները զարմանալի կարողություն ունեն և՛ արձակելու, և՛ ուլտրաձայնը ստանալու:

Հիպերձայնը առաձգական ալիք է 109-ից 1012-1013 Հց հաճախականությամբ: Ֆիզիկական բնույթով հիպերձայնը ոչնչով չի տարբերվում ձայնային և ուլտրաձայնային ալիքներից: Ավելի բարձր հաճախականությունների և, հետևաբար, ավելի կարճ ալիքների երկարությունների պատճառով, քան ուլտրաձայնային դաշտում, հիպերձայնի փոխազդեցությունը միջավայրում քվազիմասնիկների հետ դառնում է շատ ավելի նշանակալի՝ հաղորդիչ էլեկտրոնների, ջերմային ֆոնոնների և այլնի հետ: Հիպերձայնը նաև հաճախ ներկայացված է որպես քվազիմասնիկների հոսք: - ֆոնոններ.

Հիպերձայնի հաճախականության տիրույթը համապատասխանում է հաճախականություններին էլեկտրամագնիսական տատանումներդեցիմետր, սանտիմետր և միլիմետր միջակայքեր (այսպես կոչված՝ գերբարձր հաճախականություններ): 109 Հց հաճախականությունը օդում նորմալ մթնոլորտային ճնշման և սենյակային ջերմաստիճանի դեպքում պետք է լինի նույն աստիճանի, ինչ նույն պայմաններում օդում մոլեկուլների միջին ազատ ուղին: Այնուամենայնիվ, առաձգական ալիքները կարող են տարածվել միջավայրում միայն այն պայմանով, որ դրանց ալիքի երկարությունը նկատելիորեն մեծ է գազերում մասնիկների միջին ազատ ուղուց կամ ավելի մեծ է, քան հեղուկներում և միջատոմային հեռավորությունները: պինդ նյութերՕ՜ Հետևաբար, հիպերձայնային ալիքները չեն կարող տարածվել գազերում (մասնավորապես օդում) նորմալ մթնոլորտային ճնշման դեպքում։ Հեղուկների մեջ հիպերձայնի թուլացումը շատ մեծ է, իսկ տարածման տիրույթը՝ կարճ։ Հիպերձայնը համեմատաբար լավ է տարածվում պինդ մարմիններում՝ միաբյուրեղներում, հատկապես ցածր ջերմաստիճաններում։ Բայց նույնիսկ նման պայմաններում հիպերձայնը կարողանում է անցնել ընդամենը 1, առավելագույնը 15 սանտիմետր տարածություն։

Ձայնը մեխանիկական թրթռանքներ է, որոնք տարածվում են առաձգական միջավայրերում՝ գազեր, հեղուկներ և պինդ մարմիններ, որոնք ընկալվում են լսողության օրգանների կողմից:

Հատուկ գործիքների օգնությամբ կարելի է տեսնել ձայնային ալիքների տարածումը։

Ձայնային ալիքները կարող են վնասել մարդու առողջությանը և հակառակը, օգնում են բուժել հիվանդությունները, դա կախված է ձայնի տեսակից:

Պարզվում է, որ կան ձայներ, որոնք չեն ընկալվում մարդու ականջի կողմից։

Մատենագիտություն

Peryshkin A. V., Gutnik E. M. Ֆիզիկա 9-րդ դասարան

Կասյանով Վ.Ա. Ֆիզիկա 10-րդ դասարան

Leonov A. A «Ես գիտեմ աշխարհը» Det. հանրագիտարան։ Ֆիզիկա

Գլուխ 2. Ակուստիկ աղմուկը և դրա ազդեցությունը մարդկանց վրա

Նպատակը. Ուսումնասիրել ակուստիկ աղմուկի ազդեցությունը մարդու մարմնի վրա:

Ներածություն

Մեզ շրջապատող աշխարհը հնչյունների գեղեցիկ աշխարհ է: Մեր շուրջը մարդկանց ու կենդանիների ձայներն են, երաժշտությունն ու քամու ձայնը, թռչունների երգը։ Մարդիկ ինֆորմացիան փոխանցում են խոսքի միջոցով, իսկ լսողության օգնությամբ այն ընկալվում է։ Կենդանիների համար ձայնը պակաս կարևոր չէ և որոշ առումներով ավելի կարևոր է, քանի որ նրանց լսողությունը ավելի զարգացած է:

Ֆիզիկայի տեսանկյունից ձայնը մեխանիկական թրթռանքներն են, որոնք տարածվում են առաձգական միջավայրում՝ ջուր, օդ, պինդ մարմին և այլն: Ձայնային թրթռումները ընկալելու, դրանք լսելու մարդու կարողությունը արտացոլված է անվանման մեջ: ուսմունք ձայնի մասին՝ ակուստիկա (հունարեն akustikos - լսելի, լսողական)։ Մեր լսողության օրգաններում ձայնի սենսացիան տեղի է ունենում օդի ճնշման պարբերական փոփոխություններով: Ձայնային ճնշման փոփոխության մեծ ամպլիտուդով ձայնային ալիքները մարդու ականջի կողմից ընկալվում են որպես բարձր ձայներ, ձայնային ճնշման փոփոխության փոքր ամպլիտուդով` որպես հանգիստ ձայներ: Ձայնի բարձրությունը կախված է թրթռումների ամպլիտուդից։ Ձայնի ծավալը նույնպես կախված է դրա տեւողությունից եւ լսողի անհատական ​​հատկանիշներից։

Բարձր հաճախականության ձայնային թրթռումները կոչվում են բարձր հնչյուններ, իսկ ցածր հաճախականության ձայնային թրթռումները՝ ցածր հնչյուններ:

Մարդու լսողության օրգաններն ունակ են ընկալելու մոտավորապես 20 Հց-ից մինչև 20000 Հց հաճախականությամբ ձայներ: 20 Հց-ից պակաս ճնշման փոփոխության հաճախականությամբ միջավայրում երկայնական ալիքները կոչվում են ինֆրաձայն, 20000 Հց-ից ավելի հաճախականությամբ՝ ուլտրաձայնային: Մարդու ականջը չի ընկալում ինֆրաձայնը և ուլտրաձայնը, այսինքն՝ չի լսում: Հարկ է նշել, որ ձայնային տիրույթի նշված սահմանները կամայական են, քանի որ դրանք կախված են մարդկանց տարիքից և նրանց ձայնային ապարատի անհատական ​​հատկանիշներից: Սովորաբար, տարիքի հետ, ընկալվող ձայների վերին հաճախականության սահմանը զգալիորեն նվազում է. որոշ տարեց մարդիկ կարող են լսել 6000 Հց-ից ոչ ավելի հաճախականությամբ ձայներ: Երեխաները, ընդհակառակը, կարող են ընկալել ձայներ, որոնց հաճախականությունը 20000 Հց-ից մի փոքր ավելի է:

Որոշ կենդանիներ լսում են տատանումներ, որոնց հաճախականությունը 20000 Հց-ից ավելի կամ 20 Հց-ից պակաս է:

Ֆիզիոլոգիական ակուստիկայի ուսումնասիրության առարկան հենց լսողության օրգանն է, նրա կառուցվածքն ու գործողությունը։ Ճարտարապետական ​​ակուստիկան ուսումնասիրում է սենյակներում ձայնի տարածումը, ձայնի վրա չափերի և ձևերի ազդեցությունը, պատերն ու առաստաղները ծածկող նյութերի հատկությունները։ Սա վերաբերում է ձայնի լսողական ընկալմանը:

Կա նաև երաժշտական ​​ակուստիկա, որն ուսումնասիրում է երաժշտական ​​գործիքները և դրանց լավագույն ձայնի պայմանները։ Ֆիզիկական ակուստիկան զբաղվում է ձայնային թրթռումների ուսումնասիրությամբ և դրանից դուրս վերջին ժամանակներըգրկված և լսելիության սահմաններից դուրս ընկած տատանումներ (ուլտրակուստիկա): Այն լայնորեն օգտագործում է մի շարք մեթոդներ՝ մեխանիկական թրթռումները էլեկտրական թրթիռների և հակառակը փոխակերպելու համար (էլեկտրաակուստիկա):

Պատմության տեղեկանք

Հնչյունները սկսել են ուսումնասիրվել հնության ժամանակ, քանի որ մարդուն բնորոշ է հետաքրքրությունը ամեն նորի նկատմամբ: Առաջին ակուստիկ դիտարկումները կատարվել են մ.թ.ա 6-րդ դարում։ Պյութագորասը կապ հաստատեց ձայնի բարձրության և երկար լարերի կամ շեփորի միջև, որն արձակում է ձայնը:

Ք.ա. 4-րդ դարում Արիստոտելն առաջինն էր, ով ճիշտ հասկացավ, թե ինչպես է ձայնը շարժվում օդում։ Նա ասաց, որ հնչող մարմինն առաջացնում է օդի սեղմում և հազվադեպություն, արձագանքը բացատրվում է խոչընդոտներից ձայնի արտացոլմամբ։

15-րդ դարում Լեոնարդո դա Վինչին ձեւակերպել է տարբեր աղբյուրներից ձայնային ալիքների անկախության սկզբունքը։

1660 թվականին Ռոբերտ Բոյլի փորձերով ապացուցվեց, որ օդը ձայնի հաղորդիչ է (ձայնը չի տարածվում վակուումում)։

1700-1707 թթ. Ջոզեֆ Սավուրի հուշերը ակուստիկայի վերաբերյալ հրատարակվել են Փարիզի գիտությունների ակադեմիայի կողմից։ Այս հուշերում Սեյվերը քննարկում է մի երևույթ, որը լավ հայտնի է երգեհոնային դիզայներներին. եթե երգեհոնի երկու խողովակները միաժամանակ երկու ձայն են արձակում, միայն մի փոքր տարբեր բարձրության վրա, ապա լսվում են ձայնի պարբերական ուժեղացումներ, որոնք նման են թմբուկի գլանմանը: Սավերը բացատրեց այս երեւույթը երկու հնչյունների տատանումների պարբերական համընկնմամբ։ Եթե, օրինակ, երկու հնչյուններից մեկը համապատասխանում է վայրկյանում 32 թրթիռի, իսկ մյուսը` 40 թրթիռի, ապա առաջին ձայնի չորրորդ թրթիռի ավարտը համընկնում է երկրորդ ձայնի հինգերորդ թրթիռի ավարտի հետ, և այդպիսով. ձայնը ուժեղանում է. Օրգան խողովակներից Սավերը անցավ լարային թրթռումների փորձարարական ուսումնասիրությանը՝ դիտարկելով թրթռումների հանգույցներն ու հակահանգույցները (այս անունները, որոնք դեռ գոյություն ունեն գիտության մեջ, ներմուծվել են նրա կողմից), ինչպես նաև նկատեց, որ երբ լարը հուզվում է, հիմնական նոտան, այլ նոտաներ հնչում են, երկարությունը, որի ալիքներն են ½, 1/3, ¼,: հիմնականից։ Նա այս նոտաներն անվանեց ամենաբարձր ներդաշնակ հնչերանգներ, և այս անունը վիճակված էր մնալ գիտության մեջ։ Ի վերջո, Սեյվերն առաջինն էր, ով փորձեց որոշել թրթռումները որպես հնչյուններ ընկալելու սահմանը. ցածր ձայների համար նա նշել է վայրկյանում 25 թրթռումների սահման, իսկ բարձրերի համար՝ 12800: Դրանից հետո Նյուտոնը, հիմնվելով այս փորձարարական փորձերի վրա: Saver-ի աշխատանքները, տվեցին ձայնի ալիքի երկարության առաջին հաշվարկը և եկան այն եզրակացության, որն այժմ հայտնի է ֆիզիկայում, որ ցանկացած բաց խողովակի համար արտանետվող ձայնի ալիքի երկարությունը հավասար է խողովակի երկարության երկու անգամ:

Ձայնի աղբյուրները և դրանց բնույթը

Բոլոր հնչյունների համար ընդհանուր է այն, որ դրանք առաջացնող մարմինները, այսինքն՝ ձայնի աղբյուրները, տատանվում են։ Բոլորին ծանոթ են այն ձայները, որոնք առաջանում են, երբ թմբուկի վրա ձգված մաշկը շարժվում է, ծովի ալիքները սահում են, ճյուղերը՝ ճոճվում են քամուց։ Նրանք բոլորն էլ տարբերվում են միմյանցից։ Յուրաքանչյուր առանձին ձայնի «գույնը» խստորեն կախված է այն շարժումից, որի պատճառով այն առաջանում է: Այսպիսով, եթե տատանողական շարժումը չափազանց արագ է, ձայնը պարունակում է բարձր հաճախականության թրթռումներ: Ավելի դանդաղ տատանողական շարժումը ստեղծում է ավելի ցածր հաճախականության ձայն: Տարբեր փորձեր ցույց են տալիս, որ ցանկացած ձայնային աղբյուր անպայման տատանվում է (չնայած հաճախ այդ տատանումները աչքի համար նկատելի չեն): Օրինակ՝ մարդկանց և շատ կենդանիների ձայների ձայները առաջանում են նրանց ձայնալարերի թրթիռների, փողային երաժշտական ​​գործիքների ձայնի, ծովահարի ձայնի, քամու սուլոցի և ամպրոպի ձայների արդյունքում։ օդային զանգվածների տատանումների պատճառով։

Բայց ամեն տատանվող մարմին չէ, որ ձայնի աղբյուր է։ Օրինակ, թելի կամ զսպանակի վրա կախված թրթռացող ծանրությունը ձայն չի հանում։

Հաճախականությունը, որով տատանումները կրկնվում են, չափվում է հերցով (կամ ցիկլեր մեկ վայրկյանում); 1 Հց-ը նման պարբերական տատանման հաճախականությունն է, պարբերությունը 1 վ է։ Նկատի ունեցեք, որ հենց հաճախականությունն է այն հատկությունը, որը թույլ է տալիս տարբերել մի ձայնը մյուսից:

Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ մարդու ականջը կարողանում է որպես ձայն ընկալել մարմինների մեխանիկական թրթռումները, որոնք տեղի են ունենում 20 Հց-ից մինչև 20000 Հց հաճախականությամբ: Շատ արագ, ավելի քան 20,000 Հց կամ շատ դանդաղ, 20 Հց-ից պակաս, ձայնային թրթիռներով մենք չենք լսում: Այդ իսկ պատճառով մեզ անհրաժեշտ են հատուկ սարքեր՝ ձայներ գրանցելու համար, որոնք գտնվում են մարդու ականջի կողմից ընկալվող հաճախականության սահմանից դուրս:

Եթե ​​տատանողական շարժման արագությունը որոշում է ձայնի հաճախականությունը, ապա դրա մեծությունը (սենյակի չափը) բարձրությունն է։ Եթե ​​այդպիսի անիվը պտտվում է բարձր արագությամբ, ապա բարձր հաճախականության տոն է առաջանում, ավելի դանդաղ ռոտացիան կառաջացնի ավելի ցածր հաճախականության տոն: Ընդ որում, որքան փոքր են անիվի ատամները (ինչպես ցույց է տալիս կետագծը), այնքան թույլ է ձայնը, և որքան մեծ են ատամները, այսինքն՝ ինչքան շատ են պատճառում ափսեի շեղումը, այնքան բարձր է ձայնը։ Այսպիսով, մենք կարող ենք նշել ձայնի ևս մեկ հատկանիշ՝ դրա բարձրությունը (ինտենսիվությունը):

Հնարավոր չէ չնշել ձայնի այնպիսի հատկություն, ինչպիսին որակն է։ Որակը սերտորեն կապված է կառուցվածքի հետ, որը կարող է չափազանց բարդից դառնալ չափազանց պարզ: Ռեզոնատորի կողմից աջակցվող լարման պատառաքաղի տոնայնությունը շատ պարզ կառուցվածք ունի, քանի որ այն պարունակում է միայն մեկ հաճախականություն, որի արժեքը կախված է բացառապես կարգավորիչի դիզայնից: Այս դեպքում թյունինգի ձայնը կարող է լինել և՛ ուժեղ, և՛ թույլ:

Դուք կարող եք ստեղծել բարդ հնչյուններ, այնպես որ, օրինակ, շատ հաճախականություններ պարունակում են երգեհոնի ակորդի ձայն: Նույնիսկ մանդոլինի լարերի ձայնը բավականին բարդ է։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ ձգված լարը տատանվում է ոչ միայն հիմնականի հետ (ինչպես թյունինգ պատառաքաղ), այլև այլ հաճախականություններով։ Նրանք առաջացնում են լրացուցիչ հնչերանգներ (ներդաշնակություն), որոնց հաճախականությունները մի ամբողջ թիվ են, քան հիմնական տոնի հաճախականությունը։

Հաճախականության հայեցակարգն անօրինական է կիրառել աղմուկի հետ կապված, չնայած մենք կարող ենք խոսել դրա հաճախականությունների որոշ ոլորտների մասին, քանի որ հենց նրանք են տարբերում մեկ աղմուկը մյուսից: Աղմուկի սպեկտրն այլևս չի կարող ներկայացվել մեկ կամ մի քանի տողերով, ինչպես մոնոխրոմատիկ ազդանշանի կամ շատ ներդաշնակություն պարունակող պարբերական ալիքի դեպքում։ Այն պատկերված է որպես ամբողջ տող

Որոշ հնչյունների հաճախականության կառուցվածքը, հատկապես երաժշտական, այնպիսին է, որ բոլոր հնչյունները ներդաշնակ են հիմնական տոնի նկատմամբ. Նման դեպքերում հնչյուններն ասում են, որ բարձրություն ունեն (որոշվում է բարձրացման հաճախականությամբ): Հնչյունների մեծ մասն այնքան էլ մեղեդային չեն, նրանք չունեն երաժշտական ​​հնչյուններին բնորոշ հաճախականությունների ինտեգրալ հարաբերակցություն։ Այս հնչյունները կառուցվածքով նման են աղմուկին: Ուստի, ամփոփելով ասվածը, կարող ենք ասել, որ ձայնը բնութագրվում է բարձրությամբ, որակով և բարձրությամբ։

Ի՞նչ է տեղի ունենում ձայնի հետ այն ստեղծելուց հետո: Ինչպե՞ս է այն հասնում, օրինակ, մեր ականջին։ Ինչպե՞ս է այն տարածվում:

Մենք ձայնն ընկալում ենք մեր ականջներով։ Հնչող մարմնի (ձայնի աղբյուրի) և ականջի (ձայնի ընդունիչի) միջև կա մի նյութ, որը ձայնային թրթռումները փոխանցում է ձայնի աղբյուրից դեպի ընդունիչ։ Ամենից հաճախ այս նյութը օդ է: Ձայնը չի կարող տարածվել անօդ տարածության մեջ: Քանի որ ալիքները չեն կարող գոյություն ունենալ առանց ջրի: Փորձերը հաստատում են այս եզրակացությունը: Դիտարկենք դրանցից մեկը. Օդային պոմպի զանգի տակ դրեք զանգ և միացրեք այն: Հետո սկսում են պոմպով օդը դուրս մղել։ Քանի որ օդը հազվադեպ է դառնում, ձայնը դառնում է ավելի ու ավելի թույլ լսելի և, վերջապես, գրեթե ամբողջությամբ անհետանում է: Երբ նորից սկսում եմ օդ ներս թողնել զանգի տակ, զանգի ձայնը նորից լսելի է դառնում։

Իհարկե, ձայնը տարածվում է ոչ միայն օդում, այլեւ այլ մարմիններում։ Սա կարող է փորձարկվել նաև փորձնական եղանակով: Նույնիսկ այնպիսի թույլ ձայնը, ինչպիսին է գրպանի ժամացույցի ձայնը, որը դրված է սեղանի մի ծայրում, կարելի է հստակ լսել՝ ականջդ դնելով սեղանի մյուս ծայրին:

Հայտնի է, որ ձայնը փոխանցվում է երկար հեռավորությունների վրա՝ գետնին և հատկապես երկաթուղային գծերին։ Ականջդ դնելով ռելսին կամ գետնին, կարող ես լսել հեռահար գնացքի կամ արշավող ձիու թափառաշրջիկի ձայնը։

Եթե ​​մենք, լինելով ջրի տակ, քարը հարվածենք քարին, հստակ կլսենք հարվածի ձայնը։ Ուստի ձայնը նույնպես տարածվում է ջրի մեջ։ Ձկները լսում են ոտնաձայները և ափին գտնվող մարդկանց ձայնը, սա լավ հայտնի է ձկնորսներին:

Փորձերը ցույց են տալիս, որ տարբեր պինդ մարմիններ ձայնը տարբեր կերպ են վարում։ Էլաստիկ մարմինները ձայնի լավ հաղորդիչներ են: Մետաղների, փայտի, գազերի և հեղուկների մեծ մասը առաձգական մարմիններ են և, հետևաբար, լավ փոխանցում են ձայնը:

Փափուկ և ծակոտկեն մարմինները ձայնի վատ հաղորդիչներ են: Երբ, օրինակ, ժամացույցը գրպանում է, այն շրջապատված է փափուկ կտորով, և մենք չենք լսում նրա տկտկոցը։

Ի դեպ, այն, որ գլխարկի տակ դրված զանգով փորձը երկար ժամանակ այնքան էլ համոզիչ չէր թվում, կապված է պինդ մարմիններում ձայնի տարածման հետ։ Բանն այն է, որ փորձարարները բավականաչափ լավ չեն մեկուսացրել զանգը, և ձայնը լսվում էր նույնիսկ այն ժամանակ, երբ գլխարկի տակ օդ չկար, քանի որ թրթռումները փոխանցվում էին ինստալացիայի տարբեր միացումների միջոցով։

1650 թվականին Աթանասիուս Կիրխերը և Օտտո Գյուկեն, հիմնվելով զանգի հետ կապված փորձի վրա, եզրակացրեցին, որ օդը անհրաժեշտ չէ ձայնի տարածման համար։ Եվ միայն տասը տարի անց Ռոբերտ Բոյլը համոզիչ կերպով ապացուցեց հակառակը։ Օդի մեջ ձայնը, օրինակ, փոխանցվում է երկայնական ալիքների միջոցով, այսինքն՝ ձայնի աղբյուրից եկող օդի փոփոխվող խտացումներով և հազվադեպությամբ: Բայց քանի որ մեզ շրջապատող տարածությունը, ի տարբերություն ջրի երկչափ մակերեսի, եռաչափ է, ապա ձայնային ալիքները տարածվում են ոչ թե երկու, այլ երեք ուղղություններով՝ տարբեր ոլորտների տեսքով։

Ձայնային ալիքները, ինչպես ցանկացած այլ մեխանիկական ալիք, տարածության մեջ չեն տարածվում ակնթարթորեն, այլ որոշակի արագությամբ: Ամենապարզ դիտարկումները հնարավորություն են տալիս դա ստուգել։ Օրինակ, ամպրոպի ժամանակ մենք նախ տեսնում ենք կայծակ և միայն որոշ ժամանակ անց լսում ենք որոտը, թեև օդի թրթռումները, որոնք ընկալվում են որպես ձայն, տեղի են ունենում միաժամանակ կայծակի կայծակի հետ: Փաստն այն է, որ լույսի արագությունը շատ մեծ է (300000 կմ/վ), ուստի կարելի է ենթադրել, որ դրա առաջացման պահին մենք տեսնում ենք բռնկում: Իսկ որոտի ձայնը, որը ձևավորվել է կայծակի հետ միաժամանակ, մեզ բավական շոշափելի ժամանակ է պահանջում, որպեսզի անցնենք դրա առաջացման վայրից մինչև գետնին կանգնած դիտորդը։ Օրինակ, եթե մենք ամպրոպ ենք լսում կայծակ տեսնելուց ավելի քան 5 վայրկյան հետո, կարող ենք եզրակացնել, որ ամպրոպը մեզանից առնվազն 1,5 կմ հեռավորության վրա է։ Ձայնի արագությունը կախված է այն միջավայրի հատկություններից, որոնցում ձայնը տարածվում է։ Գիտնականները մշակել են տարբեր մեթոդներ ցանկացած միջավայրում ձայնի արագությունը որոշելու համար։

Ձայնի արագությունը և դրա հաճախականությունը որոշում են ալիքի երկարությունը: Դիտելով լճակի ալիքները՝ մենք նկատում ենք, որ շեղվող շրջանակները երբեմն ավելի փոքր են, երբեմն էլ ավելի մեծ, այլ կերպ ասած՝ ալիքի գագաթների կամ ալիքների անկման միջև հեռավորությունը կարող է տարբեր լինել՝ կախված այն օբյեկտի չափից, որի պատճառով նրանք առաջացել են: Ձեռքը ջրի մակերևույթից բավական ցածր պահելով, մենք կարող ենք զգալ մեր կողքով անցնող յուրաքանչյուր շաղ տալ: Որքան մեծ է իրար հաջորդող ալիքների միջև եղած հեռավորությունը, այնքան ավելի քիչ հաճախ դրանց գագաթները կդիպչեն մեր մատներին: Նման պարզ փորձը թույլ է տալիս եզրակացնել, որ ջրի մակերևույթի ալիքների դեպքում ալիքի տարածման տվյալ արագության դեպքում ավելի բարձր հաճախականությունը համապատասխանում է ալիքների գագաթների միջև ավելի փոքր հեռավորությանը, այսինքն՝ ավելի կարճ ալիքներին, և, ընդհակառակը, ավելի ցածր հաճախականությամբ, ավելի երկար ալիքներով:

Նույնը վերաբերում է ձայնային ալիքներին: Այն, որ ձայնային ալիքն անցնում է տարածության որոշակի կետով, կարելի է դատել տվյալ կետում ճնշման փոփոխությամբ: Այս փոփոխությունը ամբողջությամբ կրկնում է ձայնի աղբյուրի թաղանթի տատանումը։ Մարդը ձայն է լսում, քանի որ ձայնային ալիքը տարբեր ճնշում է գործադրում նրա ականջի թմբկաթաղանթի վրա։ Հենց որ ձայնային ալիքի գագաթը (կամ բարձր ճնշման տարածքը) հասնում է մեր ականջին։ Մենք ճնշում ենք զգում։ Եթե ​​տարածքները բարձր արյան ճնշումձայնային ալիքները բավական արագ են հաջորդում միմյանց, այնուհետև մեր ականջի թմբկաթաղանթը արագ թրթռում է: Եթե ​​ձայնային ալիքի գագաթները միմյանց ետևում են, ապա թմբկաթաղանթը շատ ավելի դանդաղ կթրթռա։

Ձայնի արագությունը օդում զարմանալիորեն հաստատուն է։ Մենք արդեն տեսանք, որ ձայնի հաճախականությունը ուղղակիորեն կապված է ձայնային ալիքի գագաթների միջև եղած հեռավորության հետ, այսինքն՝ որոշակի հարաբերություն կա ձայնի հաճախականության և ալիքի երկարության միջև։ Մենք կարող ենք արտահայտել այս հարաբերությունը հետևյալ կերպ. ալիքի երկարությունը հավասար է արագության՝ բաժանված հաճախականության վրա։ Կարելի է այլ կերպ ասել՝ ալիքի երկարությունը հակադարձ համեմատական ​​է հաճախականությանը ձայնի արագությանը հավասար համաչափության գործակցով։

Ինչպե՞ս է ձայնը դառնում լսելի: Երբ ձայնային ալիքները մտնում են ականջի ջրանցք, դրանք առաջացնում են թմբկաթաղանթի, միջին և ներքին ականջի թրթռում: Կոխլեան լցնող հեղուկում հայտնվելուց հետո օդային ալիքները գործում են Կորտիի օրգանի ներսում գտնվող մազի բջիջների վրա: Լսողական նյարդը այդ ազդակները փոխանցում է ուղեղ, որտեղ դրանք վերածվում են ձայների։

Աղմուկի չափում

Աղմուկը տհաճ կամ անցանկալի ձայն է կամ ձայների մի շարք, որոնք խանգարում են օգտակար ազդանշանների ընկալմանը, խախտում են լռությունը, վնասակար կամ գրգռիչ ազդեցություն են թողնում մարդու մարմնի վրա և նվազեցնում դրա կատարումը:

Աղմկոտ վայրերում շատերի մոտ առաջանում են աղմուկի հիվանդության ախտանիշներ՝ նյարդային գրգռվածության բարձրացում, հոգնածություն, արյան բարձր ճնշում:

Աղմուկի մակարդակը չափվում է միավորներով,

Ճնշման հնչյունների աստիճանի արտահայտում, - դեցիբել: Այս ճնշումը անվերջ չի ընկալվում։ 20-30 դԲ աղմուկի մակարդակը գործնականում անվնաս է մարդկանց համար. սա բնական ֆոնային աղմուկ է: Ինչ վերաբերում է բարձր ձայներին, ապա այստեղ թույլատրելի սահմանը մոտավորապես 80 դԲ է: 130 դԲ ձայնն արդեն ցավալի սենսացիա է առաջացնում մարդու մոտ, իսկ 150-ը նրա համար դառնում է անտանելի։

Ակուստիկ աղմուկը տարբեր ֆիզիկական բնույթի պատահական ձայնային թրթռանքներ է, որոնք բնութագրվում են առատության, հաճախականության պատահական փոփոխությամբ:

Ձայնային ալիքի տարածմամբ, որը բաղկացած է օդի խտացումներից և հազվադեպությունից, թմբկաթաղանթի վրա ճնշումը փոխվում է։ Ճնշման միավորը 1 Ն/մ2 է, իսկ ձայնային հզորությունը՝ 1 Վտ/մ2:

Լսողության շեմը ձայնի նվազագույն ծավալն է, որը մարդը ընկալում է: ժամը տարբեր մարդիկայն տարբեր է, և, հետևաբար, պայմանականորեն լսողության շեմը համարվում է ձայնային ճնշում, որը հավասար է 2x10 «5 Ն/մ2 1000 Հց հաճախականությամբ, որը համապատասխանում է 10» 12 Վտ/մ2 հզորությանը: Հենց այս մեծությունների հետ է համեմատվում չափված ձայնը։

Օրինակ՝ ռեակտիվ ինքնաթիռի թռիչքի ժամանակ շարժիչների ձայնային հզորությունը 10 Վտ/մ2 է, այսինքն՝ այն գերազանցում է շեմը 1013 անգամ։ գործել նման մեծ թվերանհարմար. Տարբեր բարձրության ձայների մասին ասում են, որ մեկը մյուսից բարձր է ոչ այնքան, որքան միավորներով։ Ծավալային միավորը կոչվում է Բել - հեռախոսի գյուտարար Ա. Բելի (1847-1922) անունով: Բարձրությունը չափվում է դեցիբելներով՝ 1 դԲ = 0,1 Բ (Բել): Տեսողական ներկայացում, թե ինչպես են կապված ձայնի ինտենսիվությունը, ձայնի ճնշումը և ձայնի մակարդակը:

Ձայնի ընկալումը կախված է ոչ միայն դրա քանակական բնութագրերից (ճնշում և հզորություն), այլև դրա որակից՝ հաճախականությունից։

Տարբեր հաճախականությունների նույն ձայնը տարբերվում է բարձրության վրա:

Որոշ մարդիկ բարձր հաճախականության ձայներ չեն լսում: Այսպիսով, տարեց մարդկանց մոտ ձայնի ընկալման վերին սահմանը իջնում ​​է մինչև 6000 Հց: Նրանք չեն լսում, օրինակ, մոծակի ճռռոցը և ծղրիդի տրիլը, որոնք ձայներ են հանում մոտ 20000 Հց հաճախականությամբ։

Հայտնի անգլիացի ֆիզիկոսԴ. Թինդալը նկարագրում է ընկերոջ հետ իր զբոսանքներից մեկը հետևյալ կերպ. «Ճանապարհի երկու կողմի մարգագետինները լցված էին միջատներով, որոնք օդը լցնում էին իրենց սուր բզզոցով մինչև ականջներս, բայց ընկերս ոչինչ չլսեց այդ մասին. միջատների երաժշտությունը դուրս էր թռչում նրա լսողության սահմաններից»։

Աղմուկի մակարդակները

Բարձրությունը՝ ձայնի էներգիայի մակարդակը, չափվում է դեցիբելներով: Շշուկը հավասար է մոտավորապես 15 դԲ-ի, ձայների խշշոցը ուսանողական լսարանում հասնում է մոտավորապես 50 դԲ-ի, իսկ փողոցի աղմուկը ծանր երթևեկության ժամանակ մոտավորապես 90 դԲ է: 100 դԲ-ից բարձր ձայները կարող են անտանելի լինել մարդու ականջի համար: 140 դԲ կարգի ձայները (օրինակ՝ օդ բարձրացող ինքնաթիռի ձայնը) կարող են ցավոտ լինել ականջի համար և վնասել թմբկաթաղանթը։

Մարդկանց մեծամասնության համար տարիքի հետ լսողությունը դառնում է ձանձրալի: Դա պայմանավորված է նրանով, որ ականջի ոսկորները կորցնում են իրենց սկզբնական շարժունակությունը, և հետևաբար թրթռումները չեն փոխանցվում ներքին ականջին։ Բացի այդ, լսողական օրգանների ինֆեկցիաները կարող են վնասել թմբկաթաղանթը և բացասաբար ազդել ոսկորների աշխատանքի վրա։ Եթե ​​լսողության հետ կապված խնդիրներ ունեք, պետք է անհապաղ խորհրդակցեք բժշկի հետ։ Խլության որոշ տեսակներ առաջանում են ներքին ականջի կամ լսողական նյարդի վնասման հետևանքով: Լսողության կորուստը կարող է առաջանալ նաև անընդհատ աղմուկի ազդեցության հետևանքով (օրինակ՝ գործարանի հատակին) կամ հանկարծակի և շատ բարձր ձայնի պայթյունից: Անձնական ստերեո նվագարկիչներ օգտագործելիս պետք է շատ զգույշ լինել, քանի որ չափից ավելի ձայնը կարող է նաև հանգեցնել խուլության:

Թույլատրելի ներսի աղմուկը

Ինչ վերաբերում է աղմուկի մակարդակին, ապա հարկ է նշել, որ օրենսդրության տեսակետից նման հայեցակարգը ժամանակավոր և անորոշ չէ։ Այսպիսով, Ուկրաինայում մինչ օրս գործում են ԽՍՀՄ-ի ժամանակներում ընդունված բնակելի և հասարակական շենքերի տարածքներում և բնակելի կառուցապատման տարածքում թույլատրելի աղմուկի սանիտարական նորմերը: Համաձայն այս փաստաթղթի՝ բնակելի տարածքներում աղմուկի մակարդակը պետք է ապահովվի՝ ցերեկը 40 դԲ-ից ոչ ավելի, իսկ գիշերը՝ 30 դԲ-ից (22:00-ից մինչև 08:00-ն):

Շատ հաճախ աղմուկը կարևոր տեղեկատվություն է կրում։ Մեքենաների կամ մոտոցիկլետների մրցարշավորդը ուշադիր լսում է շարժիչի, շասսիի և շարժվող մեքենայի այլ մասերի ձայները, քանի որ ցանկացած կողմնակի աղմուկ կարող է վթարի նախանշան լինել: Աղմուկը մեծ դեր է խաղում ակուստիկայի, օպտիկայի, համակարգչային տեխնիկայի և բժշկության մեջ:

Ի՞նչ է աղմուկը: Այն հասկացվում է որպես տարբեր ֆիզիկական բնույթի քաոսային բարդ թրթռումներ։

Աղմուկի խնդիրը շատ վաղուց է եղել։ Արդեն հին ժամանակներում սալաքարի սալահատակի վրա անիվների ձայնը շատերի մոտ անքնություն էր առաջացնում։

Իսկ գուցե խնդիրն ավելի շուտ է ծագել, երբ քարանձավի հարեւանները սկսել են վիճաբանել, քանի որ նրանցից մեկը քարե դանակ կամ կացին պատրաստելիս շատ ուժեղ թակել է։

Աղմուկային աղտոտվածությունը անընդհատ աճում է։ Եթե ​​1948 թվականին խոշոր քաղաքների բնակիչների հարցման ժամանակ հարցվածների 23%-ը դրական է պատասխանել այն հարցին, թե արդյոք իրենց անհանգստացնում է բնակարանում աղմուկը, ապա 1961 թվականին՝ արդեն 50%-ը։ Վերջին տասնամյակում քաղաքներում աղմուկի մակարդակն աճել է 10-15 անգամ։

Աղմուկը ձայնի տեսակ է, թեև այն հաճախ անվանում են «անցանկալի ձայն»: Միևնույն ժամանակ, ըստ մասնագետների, տրամվայի աղմուկը գնահատվում է 85-88 դԲ, տրոլեյբուսի՝ 71 դԲ, ավտոբուսի՝ ավելի քան 220 ձիաուժ շարժիչի հզորությամբ: Հետ. - 92 դԲ, 220 ձիաուժից պակաս Հետ. - 80-85 դԲ:

Գիտնականներ Պետական ​​համալսարանՕհայոն եկել է այն եզրակացության, որ մարդիկ, ովքեր պարբերաբար ենթարկվում են բարձր ձայների, 1,5 անգամ ավելի շատ են հակված ակուստիկ նեյրոմայի զարգացմանը, քան մյուսները:

Ակուստիկ նեյրոման բարորակ ուռուցք է, որն առաջացնում է լսողության կորուստ: Գիտնականները հետազոտել են ակուստիկ նեյրոմայով 146 հիվանդի և 564 առողջ մարդու։ Նրանց բոլորին տրվել են հարցեր այն մասին, թե որքան հաճախ են ստիպված եղել 80 դեցիբելից ոչ ավելի թույլ բարձր ձայների հետ (աղմուկ) երթեւեկությունը) Հարցաթերթիկը հաշվի է առել գործիքների, շարժիչների, երաժշտության, երեխաների ճիչերի աղմուկը, աղմուկը սպորտային միջոցառումների ժամանակ, բարերում և ռեստորաններում: Հետազոտության մասնակիցներին նաև հարցրել են, թե արդյոք նրանք օգտագործե՞լ են լսողության պաշտպանություն: Նրանք, ովքեր պարբերաբար բարձր երաժշտություն էին լսում, ակուստիկ նեյրոմայի վտանգը 2,5 անգամ մեծանում էր:

Նրանց համար, ովքեր ենթարկվել են տեխնիկական աղմուկի` 1,8 անգամ: Մարդկանց համար, ովքեր պարբերաբար լսում են երեխայի լացը, մարզադաշտերում, ռեստորաններում կամ բարերում աղմուկը 1,4 անգամ ավելի բարձր է։ Լսողության պաշտպանություն օգտագործելիս ակուստիկ նեյրոմայի վտանգը բարձր չէ, քան այն մարդկանց մոտ, ովքեր ընդհանրապես չեն ենթարկվում աղմուկի:

Ակուստիկ աղմուկի ազդեցությունը մարդկանց վրա

Ակուստիկ աղմուկի ազդեցությունը մարդու վրա տարբեր է.

Ա Վնասակար

Աղմուկը բարորակ ուռուցք է առաջացնում

Երկարատև աղմուկը բացասաբար է ազդում լսողության օրգանի վրա՝ ձգելով թմբկաթաղանթը, դրանով իսկ նվազեցնելով ձայնի նկատմամբ զգայունությունը։ Դա հանգեցնում է սրտի, լյարդի գործունեության խզման, նյարդային բջիջների հյուծման և գերլարման: Բարձր հզորության ձայներն ու աղմուկները ազդում են լսողական ապարատի, նյարդային կենտրոնների վրա, կարող են ցավ և ցնցում առաջացնել: Ահա թե ինչպես է աշխատում աղմուկի աղտոտումը.

Աղմուկներն արհեստական ​​են, տեխնածին։ Դրանք բացասաբար են ազդում մարդու նյարդային համակարգի վրա։ Քաղաքային ամենավատ աղմուկներից մեկը խոշոր մայրուղիներում ճանապարհային տրանսպորտի աղմուկն է: Այն գրգռում է նյարդային համակարգը, ուստի մարդուն տանջում է անհանգստությունը, հոգնածություն է զգում։

B. Բարենպաստ

Օգտակար հնչյունները ներառում են սաղարթների աղմուկը: Ալիքների շաղ տալը հանգստացնող ազդեցություն է ունենում մեր հոգեկանի վրա։ Տերեւների հանդարտ խշշոցը, առվակի խշշոցը, ջրի թեթև ցայտյունը և ճամփորդության ձայնը միշտ հաճելի են մարդուն: Նրանք հանգստացնում են նրան, հանում սթրեսը։

C. Բժշկական

Բնության ձայների օգնությամբ մարդու վրա թերապևտիկ ազդեցությունը ծագել է բժիշկների և կենսաֆիզիկոսների մոտ, ովքեր աշխատել են տիեզերագնացների հետ 20-րդ դարի 80-ականների սկզբին: Հոգեթերապևտիկ պրակտիկայում բուժման մեջ օգտագործվում են բնական աղմուկներ տարբեր հիվանդություններորպես օգնություն։ Հոգեթերապևտներն օգտագործում են նաև այսպես կոչված «սպիտակ աղմուկը»։ Սա մի տեսակ ֆշշոց է, որը անորոշ կերպով հիշեցնում է ալիքների ձայնը՝ առանց ջրի շաղ տալու: Բժիշկները կարծում են, որ «սպիտակ աղմուկը» հանգստացնում և հանգստացնում է։

Աղմուկի ազդեցությունը մարդու մարմնի վրա

Բայց մի՞թե միայն լսողության օրգաններն են տառապում աղմուկից։

Ուսանողներին խրախուսվում է պարզել՝ կարդալով հետևյալ պնդումները.

1. Աղմուկը վաղաժամ ծերացում է առաջացնում։ Հարյուր աղմուկից երեսուն անգամ նվազեցնում է մարդկանց կյանքի տեւողությունը խոշոր քաղաքներ 8-12 տարի:

2. Յուրաքանչյուր երրորդ կին և ամեն չորրորդ տղամարդը տառապում է նևրոզով, որն առաջացել է բարձրացված մակարդակաղմուկ.

3. Հիվանդություններ, ինչպիսիք են գաստրիտը, ստամոքսի և աղիների խոցը, առավել հաճախ հանդիպում են այն մարդկանց մոտ, ովքեր ապրում և աշխատում են աղմկոտ միջավայրում: Էստրադային երաժիշտները ստամոքսի խոց ունեն՝ մասնագիտական ​​հիվանդություն։

4. Բավականաչափ ուժեղ աղմուկը 1 րոպեից հետո կարող է փոփոխություններ առաջացնել ուղեղի էլեկտրական ակտիվության մեջ, որը նման է ուղեղի էլեկտրական ակտիվությանը էպիլեպսիայով հիվանդների մոտ։

5. Աղմուկը ճնշում է նյարդային համակարգը, հատկապես կրկնվող գործողությամբ:

6. Աղմուկի ազդեցության տակ նկատվում է շնչառության հաճախականության եւ խորության համառ նվազում։ Երբեմն լինում է սրտի առիթմիա, հիպերտոնիա։

7. Աղմուկի ազդեցությամբ փոխվում է ածխաջրերի, ճարպերի, սպիտակուցների, աղի նյութափոխանակությունը, որն արտահայտվում է արյան կենսաքիմիական բաղադրության փոփոխությամբ (արյան մեջ շաքարի մակարդակը նվազում է)։

Ավելորդ աղմուկը (80 դԲ-ից բարձր) ազդում է ոչ միայն լսողության օրգանների, այլև այլ օրգանների և համակարգերի վրա (շրջանառու, մարսողական, նյարդային և այլն), կենսական գործընթացները խանգարվում են, էներգետիկ նյութափոխանակությունը սկսում է գերակշռել պլաստիկին, ինչը հանգեցնում է վաղաժամ ծերացման։ մարմինը.

ԱՂՄՈՒԿԻ ԽՆԴԻՐ

Մեծ քաղաքը միշտ ուղեկցվում է երթեւեկության աղմուկով։ Վերջին 25-30 տարիների ընթացքում աշխարհի խոշոր քաղաքներում աղմուկն աճել է 12-15 դԲ-ով (այսինքն՝ աղմուկի ծավալն աճել է 3-4 անգամ): Եթե ​​օդանավակայանը գտնվում է քաղաքի ներսում, ինչպես դա տեղի է ունենում Մոսկվայում, Վաշինգտոնում, Օմսկում և մի շարք այլ քաղաքներում, դա հանգեցնում է ձայնային խթանների առավելագույն թույլատրելի մակարդակի բազմակի գերազանցման:

Եվ դեռ ավտոմոբիլային տրանսպորտառաջատարը քաղաքում աղմուկի հիմնական աղբյուրներից: Նա է, ով քաղաքների գլխավոր փողոցներում ձայնային մակարդակի սանդղակի վրա առաջացնում է մինչև 95 դԲ աղմուկ։ Մայրուղու նայող փակ պատուհաններով կենդանի սենյակներում աղմուկի մակարդակը միայն 10-15 դԲ-ով ցածր է, քան փողոցում:

Մեքենաների աղմուկը կախված է բազմաթիվ պատճառներից՝ մեքենայի մակնիշից, սպասարկման հնարավորությունից, արագությունից, ճանապարհի մակերեսի որակից, շարժիչի հզորությունից և այլն: Շարժիչի աղմուկը կտրուկ աճում է դրա գործարկման և տաքացման պահին: Երբ մեքենան շարժվում է առաջին արագությամբ (մինչև 40 կմ/ժ), շարժիչի աղմուկը 2 անգամ ավելի բարձր է, քան երկրորդ արագությամբ նրա առաջացրած աղմուկը։ Երբ մեքենան ուժեղ արգելակում է, աղմուկը նույնպես զգալիորեն մեծանում է։

Բացահայտվել է մարդու օրգանիզմի վիճակի կախվածությունը շրջակա միջավայրի աղմուկի մակարդակից։ Նշվել են աղմուկի հետևանքով առաջացած կենտրոնական նյարդային և սրտանոթային համակարգերի ֆունկցիոնալ վիճակի որոշակի փոփոխություններ։ Սրտի իշեմիկ հիվանդությունը, հիպերտոնիան, արյան մեջ խոլեստերինի ավելացումը ավելի հաճախ հանդիպում են աղմկոտ վայրերում ապրող մարդկանց մոտ: Աղմուկը մեծապես խանգարում է քունին, նվազեցնում դրա տևողությունը և խորությունը։ Քնելու ժամանակահատվածն ավելանում է մեկ ժամով և ավելի, իսկ արթնանալուց հետո մարդիկ հոգնած են զգում և գլխացավ են ունենում։ Այս ամենն ի վերջո վերածվում է խրոնիկական գերաշխատանքի, թուլացնում է իմունային համակարգը, նպաստում հիվանդությունների զարգացմանը, նվազեցնում է արդյունավետությունը։

Այժմ ենթադրվում է, որ աղմուկը կարող է նվազեցնել մարդու կյանքի տեւողությունը գրեթե 10 տարով։ Ձայնային գրգիռների ավելացման պատճառով ավելի շատ են նաև հոգեկան հիվանդները, հատկապես կանայք են ազդում աղմուկից։ Ընդհանուր առմամբ, քաղաքներում լսողության խնդիրներ ունեցողների թիվն ավելացել է, սակայն ամենատարածված երեւույթները դարձել են. գլխացավև ավելացել է դյուրագրգռությունը:

ԱՂՄՈՒԿԱՅԻՆ ԱՂՏՈՏՈՒՄ

Բարձր հզորության ձայնն ու աղմուկը ազդում են լսողական ապարատի, նյարդային կենտրոնների վրա և կարող են ցավ և ցնցում առաջացնել: Ահա թե ինչպես է աշխատում աղմուկի աղտոտումը. Տերեւների հանդարտ խշշոցը, առվակի խշշոցը, թռչունների ձայները, ջրի թեթև շրթունքն ու ճամփորդության ձայնը միշտ հաճելի են մարդուն: Նրանք հանգստացնում են նրան, հանում սթրեսը։ Սա օգտագործվում է բժշկական հաստատություններում, հոգեբանական օգնության սենյակներում: Բնության բնական աղմուկները գնալով ավելի հազվադեպ են դառնում, ամբողջովին անհետանում կամ խեղդվում արդյունաբերական, տրանսպորտային և այլ աղմուկների պատճառով:

Երկարատև աղմուկը բացասաբար է ազդում լսողության օրգանի վրա՝ նվազեցնելով ձայնի նկատմամբ զգայունությունը։ Դա հանգեցնում է սրտի, լյարդի գործունեության խզման, նյարդային բջիջների հյուծման և գերլարման: Նյարդային համակարգի թուլացած բջիջները չեն կարող բավարար չափով համակարգել մարմնի տարբեր համակարգերի աշխատանքը: Սա հանգեցնում է նրանց գործունեության խաթարմանը:

Մենք արդեն գիտենք, որ 150 դԲ աղմուկը վնասակար է մարդկանց համար: Իզուր չէ, որ միջնադարում մահապատիժ էր կատարվում զանգի տակ։ Զանգի ղողանջը տանջում էր ու կամաց-կամաց սպանում։

Յուրաքանչյուր մարդ տարբեր կերպ է ընկալում աղմուկը: Շատ բան կախված է տարիքից, խառնվածքից, առողջական վիճակից, շրջակա միջավայրի պայմաններից։ Աղմուկն ունի կուտակային ազդեցություն, այսինքն՝ ակուստիկ գրգռիչները, կուտակվելով մարմնում, գնալով ճնշում են նյարդային համակարգը։ Աղմուկը հատկապես վնասակար է օրգանիզմի նյարդահոգեբանական գործունեության վրա։

Աղմուկները սրտանոթային համակարգի ֆունկցիոնալ խանգարումներ են առաջացնում; վնասակար ազդեցություն ունի տեսողական և վեստիբուլյար անալիզատորների վրա. նվազեցնել ռեֆլեքսային ակտիվությունը, որը հաճախ դժբախտ պատահարների և վնասվածքների պատճառ է դառնում:

Աղմուկը նենգ է, մարմնի վրա դրա վնասակար ազդեցությունը տեղի է ունենում անտեսանելի, աննկատ, իսկ մարմնում խափանումներն անմիջապես չեն հայտնաբերվում։ Բացի այդ, մարդու մարմինը գործնականում անպաշտպան է աղմուկի դեմ:

Բժիշկներն ավելի ու ավելի են խոսում աղմուկի հիվանդության, լսողության և նյարդային համակարգի առաջնային վնասվածքի մասին: Աղմուկային աղտոտման աղբյուրը կարող է լինել արդյունաբերական ձեռնարկությունկամ տրանսպորտ։ Հատկապես ծանր աղբատարները և տրամվայները մեծ աղմուկ են բարձրացնում: Աղմուկը ազդում է մարդու նյարդային համակարգի վրա, ուստի քաղաքներում և ձեռնարկություններում աղմուկից պաշտպանվելու միջոցներ են ձեռնարկվում։ Երկաթուղային և տրամվայի գծերն ու ճանապարհները, որոնցով անցնում են բեռնափոխադրումները, պետք է քաղաքների կենտրոնական մասերից տեղափոխվեն նոսր բնակեցված տարածքներ, և դրանց շուրջ պետք է ստեղծվեն կանաչ տարածքներ, որոնք լավ կլանեն աղմուկը։ Ինքնաթիռները չպետք է թռչեն քաղաքների վրայով.

ՁԱՅՆԱմեկուսացում

Ձայնամեկուսացումը մեծապես օգնում է խուսափել աղմուկի վնասակար ազդեցությունից:

Աղմուկի նվազեցումը կատարվում է շինարարական և ակուստիկ միջոցառումների միջոցով: Արտաքին պատող կառույցներում պատուհանները և պատշգամբի դռներն ունեն զգալիորեն ավելի քիչ ձայնամեկուսացում, քան հենց պատը:

Շենքերի աղմուկից պաշտպանվածության աստիճանը հիմնականում որոշվում է այդ նպատակի համար նախատեսված տարածքների համար թույլատրելի աղմուկի նորմերով:

Պայքար ԱԿՈՒՍՏԻԿ ԱՂՄՈՒԿԻ

Ակուստիկայի լաբորատորիան MNIIP-ի շրջանակներում մշակում է «Ակուստիկ էկոլոգիա» բաժինը նախագծային փաստաթղթեր. Իրականացվում են տարածքների ձայնամեկուսացման, աղմուկի կառավարման, ձայնի ուժեղացման համակարգերի հաշվարկների, ակուստիկ չափումների նախագծեր։ Չնայած սովորական սենյակներում մարդիկ ավելի ու ավելի են փնտրում ակուստիկ հարմարավետություն՝ լավ աղմուկից պաշտպանություն, հասկանալի խոսք և այսպես կոչվածի բացակայություն: ակուստիկ ֆանտոմներ - բացասական ձայնային պատկերներ, որոնք ձևավորվել են ոմանց կողմից: Դեցիբելների հետ լրացուցիչ պայքարի համար նախատեսված կոնստրուկցիաներում առնվազն երկու շերտ հերթափոխ է՝ «կոշտ» (գիպսաստվարաթուղթ, գիպսե մանրաթել)։Նաև ակուստիկ դիզայնը պետք է զբաղեցնի իր համեստ տեղը ներսում։ Ակուստիկ աղմուկի դեմ պայքարելու համար օգտագործվում է հաճախականության զտիչ:

ՔԱՂԱՔ ԵՎ ԿԱՆԱՉ ՏԱՐԱԾՔՆԵՐ

Եթե ​​դուք ձեր տունը պաշտպանում եք ծառերով աղմուկից, ապա օգտակար կլինի իմանալ, որ ձայները չեն կլանում սաղարթը։ Հարվածելով կոճղին՝ ձայնային ալիքները կոտրվում են՝ իջնելով դեպի հողը, որը ներծծվում է։ Սփրուսը համարվում է լռության լավագույն պահապանը։ Նույնիսկ ամենաբանուկ մայրուղու վրա դուք կարող եք հանգիստ ապրել, եթե ձեր տունը պաշտպանեք կանաչ ծառերի կողքին: Եվ լավ կլինի մոտակայքում շագանակ տնկել: Մեկ հասուն շագանակի ծառը մաքրում է մինչև 10 մ բարձրությամբ, մինչև 20 մ լայնությամբ և մինչև 100 մ երկարությամբ տարածքը մեքենայի արտանետվող գազերից: Միևնույն ժամանակ, ի տարբերություն շատ այլ ծառերի, շագանակը քայքայում է թունավոր գազերը՝ գրեթե առանց վնասելու: առողջություն»:

Քաղաքի փողոցներում կանաչապատման կարևորությունը մեծ է. թփերի և անտառային գոտիների խիտ տնկումները պաշտպանում են աղմուկից՝ նվազեցնելով այն 10-12 դԲ-ով (դեցիբել), նվազեցնում են վնասակար մասնիկների կոնցենտրացիան օդում 100-ից մինչև 25%, նվազեցնում քամին: արագությունը 10-ից 2 մ/վրկ, նվազեցնել մեքենաների գազերի կոնցենտրացիան մինչև 15% օդի միավորի մեկ ծավալի համար, օդը դարձնել ավելի խոնավ, իջեցնել նրա ջերմաստիճանը, այսինքն՝ դարձնել ավելի շնչառական:

Կանաչ տարածքները նույնպես կլանում են ձայները, որքան բարձր են ծառերը և որքան խիտ են դրանք տնկվում, այնքան քիչ ձայն է լսվում։

Կանաչ տարածքները սիզամարգերի, ծաղկանոցների հետ համատեղ բարենպաստ են ազդում մարդու հոգեկանի վրա, հանգստացնում են տեսողությունը, նյարդային համակարգը, ոգեշնչման աղբյուր են, բարձրացնում են մարդկանց աշխատունակությունը։ Արվեստի և գրականության ամենամեծ գործերը՝ գիտնականների հայտնագործությունները, ծնվել են բնության բարերար ազդեցության տակ։ Այսպես ստեղծվեցին Բեթհովենի, Չայկովսկու, Շտրաուսի և այլ կոմպոզիտորների ամենամեծ երաժշտական ​​ստեղծագործությունները, ռուս նշանավոր բնանկարիչներ Շիշկինի, Լևիտանի կտավները, ռուս և ռուս. Սովետական ​​գրողներ. Պատահական չէ, որ սիբիրյան գիտական ​​կենտրոնը հիմնադրվել է Պրիոբսկի սոճու անտառի կանաչ տնկարկների մեջ։ Այստեղ, քաղաքային աղմուկի ստվերում, շրջապատված կանաչով, մեր սիբիրցի գիտնականները հաջողությամբ իրականացնում են իրենց հետազոտությունները։

Կանաչապատումը այնպիսի քաղաքներում, ինչպիսիք են Մոսկվան և Կիևը, բարձր է. վերջինում, օրինակ, մեկ բնակչին 200 անգամ ավելի շատ տնկարկ կա, քան Տոկիոյում։ Ճապոնիայի մայրաքաղաքում 50 տարի (1920-1970) ավերվել է կենտրոնից տասը կիլոմետր հեռավորության վրա գտնվող «բոլոր կանաչ տարածքների» մոտ կեսը։ ԱՄՆ-ում վերջին հինգ տարվա ընթացքում գրեթե 10 հազար հեկտար կենտրոնական քաղաքային զբոսայգիներ կորել են:

← Աղմուկը բացասաբար է անդրադառնում մարդու առողջության վիճակի վրա, առաջին հերթին վատթարանում է լսողությունը, նյարդային և սրտանոթային համակարգերի վիճակը։

← Աղմուկը կարելի է չափել հատուկ սարքերի միջոցով՝ ձայնի մակարդակի հաշվիչներ:

← Անհրաժեշտ է պայքարել աղմուկի վնասակար ազդեցության դեմ՝ վերահսկելով աղմուկի մակարդակը, ինչպես նաև աղմուկի մակարդակը նվազեցնելու հատուկ միջոցների միջոցով։

Ձայնի տարածման հիմնական օրենքները ներառում են դրա արտացոլման և բեկման օրենքները տարբեր միջավայրերի սահմաններում, ինչպես նաև ձայնի դիֆրակցիան և դրա ցրումը միջավայրում խոչընդոտների և անհամասեռությունների առկայության դեպքում և միջերեսների միջերեսներում: Ձայնի տարածման հեռավորության վրա ազդում է ձայնի կլանման գործոնը, այսինքն՝ ձայնային ալիքի էներգիայի անշրջելի փոխանցումը էներգիայի այլ տեսակների, մասնավորապես՝ ջերմության։ Կարևոր գործոն է նաև ճառագայթման ուղղությունը և ձայնի տարածման արագությունը, որը կախված է միջավայրից և դրա կոնկրետ վիճակից։ Ձայնային ալիքները տարածվում են ձայնային աղբյուրից բոլոր ուղղություններով: Եթե ​​ձայնային ալիքն անցնում է համեմատաբար փոքր անցքով, ապա այն տարածվում է բոլոր ուղղություններով և չի գնում ուղղորդված ճառագայթով։ Օրինակ՝ բաց պատուհանից սենյակ ներթափանցող փողոցային ձայները լսվում են դրա բոլոր կետերում, և ոչ միայն պատուհանի դիմաց: Խոչընդոտի վրա ձայնային ալիքների տարածման բնույթը կախված է խոչընդոտի չափսերի և ալիքի երկարության հարաբերակցությունից: Եթե ​​խոչընդոտի չափերը փոքր են ալիքի երկարության համեմատ, ապա ալիքը հոսում է այս խոչընդոտի շուրջ՝ տարածվելով բոլոր ուղղություններով։ Ձայնային ալիքները, թափանցելով մի միջավայրից մյուսը, շեղվում են իրենց սկզբնական ուղղությունից, այսինքն՝ բեկվում են։ Ճեղքման անկյունը կարող է լինել ավելի մեծ կամ փոքր, քան անկման անկյունը: Կախված է նրանից, թե որ միջավայրից է հնչում ձայնը: Եթե ​​երկրորդ միջավայրում ձայնի արագությունն ավելի մեծ է, ապա բեկման անկյունն ավելի մեծ կլինի անկման անկյունից և հակառակը։ Ճանապարհին հանդիպելով խոչընդոտի, ձայնային ալիքները արտացոլվում են դրանից ըստ խստորեն սահմանված կանոնի. անդրադարձման անկյունը հավասար է անկման անկյան հետ. Եթե ​​ձայնը արտացոլվում է մի քանի մակերեսներից տարբեր հեռավորությունների վրա, տեղի են ունենում բազմաթիվ արձագանքներ: Ձայնը տարածվում է տարբերվող գնդաձև ալիքի տեսքով, որը լրացնում է ավելի մեծ ծավալ: Քանի որ հեռավորությունը մեծանում է, միջավայրի մասնիկների տատանումները թուլանում են, և ձայնը ցրվում է: Հայտնի է, որ փոխանցման հեռավորությունը մեծացնելու համար ձայնը պետք է կենտրոնացվի տվյալ ուղղությամբ։ Երբ մենք ուզում ենք, օրինակ, մեզ լսել, մենք մեր ձեռքերը դնում ենք մեր բերանին կամ օգտագործում ենք խոսափող: Դիֆրակցիան, այսինքն՝ ձայնային ճառագայթների ծռումը, մեծ ազդեցություն ունի ձայնի տարածման տիրույթի վրա։ Որքան ավելի տարասեռ է միջավայրը, այնքան ձայնի ճառագայթը թեքված է և, համապատասխանաբար, այնքան ավելի կարճ է ձայնի տարածման հեռավորությունը:

ձայնի տարածում

Ձայնային ալիքները կարող են տարածվել օդում, գազերում, հեղուկներում և պինդ մարմիններում: Անօդ տարածության մեջ ալիքները չեն առաջանում։ Սա հեշտությամբ կարելի է տեսնել պարզ փորձից: Եթե ​​հերմետիկ գլխարկի տակ դրվի էլեկտրական զանգ, որից օդը տարհանվում է, մենք ոչ մի ձայն չենք լսի։ Բայց հենց որ գլխարկը լցվում է օդով, ձայն է առաջանում։

Մասնակից մասնիկ տատանողական շարժումների տարածման արագությունը կախված է միջավայրից։ Հին ժամանակներում մարտիկները ականջները դնում էին գետնին և այդպիսով թշնամու հեծելազորին հայտնաբերել էին շատ ավելի վաղ, քան այն երևում էր տեսադաշտում: Իսկ հայտնի գիտնական Լեոնարդո դա Վինչին 15-րդ դարում գրել է. «Եթե դու, լինելով ծովում, խողովակի անցքն իջեցնես ջրի մեջ, իսկ մյուս ծայրը մոտեցնես ականջիդ, կլսես նավերի աղմուկը շատ հեռու։ դու»։

Օդում ձայնի արագությունը առաջին անգամ չափվել է 17-րդ դարում Միլանի գիտությունների ակադեմիայի կողմից։ Բլրերից մեկի վրա թնդանոթ է տեղադրվել, մյուսում՝ դիտակետ։ Ժամը արձանագրվել է ինչպես նկարահանման պահին (ֆլեշ), այնպես էլ ձայնի ընդունման պահին։ Դիտակետի և թնդանոթի միջև եղած հեռավորությունից և ազդանշանի ծագման ժամանակից արդեն դժվար չէր հաշվարկել ձայնի տարածման արագությունը։ Պարզվել է, որ այն հավասար է վայրկյանում 330 մետրի։

Ջրի մեջ ձայնի տարածման արագությունը առաջին անգամ չափվել է 1827 թվականին Ժնևի լճում։ Երկու նավակ մեկը մյուսից գտնվում էին 13847 մետր հեռավորության վրա։ Առաջինի վրա ներքևի տակ զանգ են կախել, իսկ երկրորդի վրա պարզ հիդրոֆոն (շչակ) իջեցրել են ջուրը։ Առաջին նավակի վրա, զանգը խփելու հետ միաժամանակ վառոդը վառվեց, երկրորդ դիտորդի վրա, բռնկման պահին, նա միացրեց վայրկյանաչափը և սկսեց սպասել զանգի ձայնային ազդանշանին։ . Պարզվեց, որ ձայնը ջրում ավելի քան 4 անգամ ավելի արագ է տարածվում, քան օդում, այսինքն. վայրկյանում 1450 մետր արագությամբ։

արձագանք- արտացոլված ձայն: Սովորաբար արձագանքը նկատվում է, եթե մարդ լսում է նաև ուղիղ ձայն աղբյուրից, երբ տարածության մի կետում կարելի է մի քանի անգամ լսել մեկ աղբյուրից ձայն, որը եկել է ուղիղ ճանապարհով և արտացոլվել (հնարավոր է մի քանի անգամ) շրջակա օբյեկտներից: . Քանի որ ձայնային ալիքն անդրադարձելիս կորցնում է էներգիան, ավելի ուժեղ ձայնային աղբյուրից ստացված ձայնային ալիքը կարող է բազմիցս արտացոլվել մակերևույթներից (օրինակ՝ տներ կամ պատեր, որոնք կանգնած են միմյանց դեմ)՝ անցնելով մեկ կետով, ինչը կառաջացնի բազմակի արձագանք (օրինակ՝ արձագանքը կարելի է դիտել ամպրոպից):

Արձագանքը պայմանավորված է նրանով, որ ձայնային ալիքները կարող են արտացոլվել պինդ մակերևույթների միջոցով, դա պայմանավորված է ռեֆրակցիայի դինամիկ ձևով և արտացոլող մակերեսի մոտ օդի սեղմումով: Եթե ​​ձայնի աղբյուրը գտնվում է նման մակերևույթի մոտ, շրջված է դեպի այն աջ անկյան տակ (կամ ուղիղ անկյան տակ գտնվող անկյան տակ), ապա նման մակերևույթից արտացոլված ձայնը, ինչպես ջրի շրջանները, արտացոլվում են ափից, վերադառնում է աղբյուրին: Արձագանքի շնորհիվ խոսողը կարող է այլ հնչյունների հետ մեկտեղ լսել իր իսկ խոսքը՝ կարծես որոշ ժամանակով ուշացած։ Եթե ​​ձայնի աղբյուրը գտնվում է ռեֆլեկտիվ մակերևույթից բավականաչափ հեռավորության վրա, և ձայնի աղբյուրից բացի լրացուցիչ ձայնային աղբյուրներ չկան, ապա արձագանքը դառնում է առավել հստակ: Արձագանքը լսելի է դառնում, եթե ուղիղ և արտացոլված ձայնային ալիքի միջև ընկած ժամանակահատվածը 50-60 մվ է, ինչը համապատասխանում է 15-20 մետրի, որ ձայնային ալիքը շարժվում է աղբյուրից և հետ՝ նորմալ պայմաններում:

Եթե ​​ձայնային ալիքն իր ճանապարհին չի հանդիպում որևէ խոչընդոտի, այն միատեսակ տարածվում է բոլոր ուղղություններով: Բայց ամեն խոչընդոտ չէ, որ նրա համար խոչընդոտ է դառնում։

Ճանապարհին խոչընդոտի հանդիպելով՝ ձայնը կարող է թեքվել դրա շուրջ, արտացոլվել, բեկվել կամ կլանվել։

ձայնի դիֆրակցիա

Մենք կարող ենք խոսել շենքի անկյունում, ծառի կամ ցանկապատի հետևում կանգնած մարդու հետ, չնայած նրան չենք կարող տեսնել: Մենք դա լսում ենք, քանի որ ձայնը կարողանում է թեքվել այս առարկաների շուրջը և ներթափանցել դրանց հետևի տարածքը:

Ալիքի՝ խոչընդոտը շրջանցելու ունակությունը կոչվում է դիֆրակցիա .

Դիֆրակցիան հնարավոր է, երբ ձայնային ալիքի ալիքի երկարությունը գերազանցում է խոչընդոտի չափը: Ցածր հաճախականության ձայնային ալիքները բավականին երկար են: Օրինակ, 100 Հց հաճախականության դեպքում այն ​​3,37 մ է, քանի որ հաճախականությունը նվազում է, երկարությունը դառնում է ավելի երկար: Ուստի ձայնային ալիքը հեշտությամբ թեքում է իրեն համարժեք առարկաների շուրջ։ Այգու ծառերը մեզ բոլորովին չեն խանգարում լսել ձայնը, քանի որ նրանց բների տրամագծերը շատ ավելի փոքր են, քան ձայնային ալիքի ալիքի երկարությունը։

Դիֆրակցիայի պատճառով ձայնային ալիքները թափանցում են խոչընդոտի բացերի և անցքերի միջով և տարածվում դրանց հետևում:

Եկեք տեղադրենք հարթ էկրան՝ ձայնային ալիքի ուղու վրա անցք ունեցող:

Երբ ձայնային ալիքի երկարությունը ƛ շատ ավելի մեծ, քան անցքի տրամագիծը Դ կամ այս արժեքները մոտավորապես հավասար են, ապա անցքի հետևում ձայնը կհասնի էկրանի հետևում գտնվող տարածքի բոլոր կետերին (ձայնի ստվերի տարածք): Ելքային ալիքի ճակատը նման կլինի կիսագնդի:

Եթե ƛ միայն մի փոքր ավելի փոքր է բնիկի տրամագծից, այնուհետև ալիքի հիմնական մասը տարածվում է ուղղակիորեն, իսկ մի փոքր մասը մի փոքր շեղվում է կողմերից: Իսկ այն դեպքում, երբ ƛ շատ ավելի քիչ Դ , ամբողջ ալիքը կգնա առաջ ուղղությամբ։

ձայնային արտացոլում

Եթե ​​ձայնային ալիքը հարվածում է երկու լրատվամիջոցների միջերեսին, դա հնարավոր է տարբեր տարբերակներդրա հետագա բաշխումը: Ձայնը կարող է արտացոլվել միջերեսից, այն կարող է անցնել մեկ այլ միջավայր՝ առանց ուղղությունը փոխելու, կամ կարող է բեկվել, այսինքն՝ գնալ՝ փոխելով իր ուղղությունը։

Ենթադրենք, որ ձայնային ալիքի ճանապարհին մի խոչընդոտ է առաջացել, որի չափը շատ ավելի մեծ է, քան ալիքի երկարությունը, օրինակ՝ թափանցիկ ժայռը։ Ինչպե՞ս կվարվի ձայնը: Քանի որ այն չի կարող շրջանցել այս խոչընդոտը, այն կարտացոլվի դրանից: Խոչընդոտի հետևում է ակուստիկ ստվերային գոտի .

Խոչընդոտից արտացոլված ձայնը կոչվում է արձագանք .

Ձայնային ալիքի արտացոլման բնույթը կարող է տարբեր լինել: Դա կախված է արտացոլող մակերեսի ձևից:

արտացոլումը կոչվում է ձայնային ալիքի ուղղության փոփոխություն երկուսի միջակայքում տարբեր միջավայրեր. Երբ արտացոլվում է, ալիքը վերադառնում է այն միջավայրին, որտեղից այն եկել է:

Եթե ​​մակերեսը հարթ է, ձայնը արտացոլվում է դրանից այնպես, ինչպես լույսի ճառագայթն արտացոլվում է հայելու մեջ։

Գոգավոր մակերեսից արտացոլված ձայնային ճառագայթները կենտրոնացած են մեկ կետում:

Ուռուցիկ մակերեսը ցրում է ձայնը:

Դիսպերսիայի ազդեցությունը տրվում է ուռուցիկ սյուներով, խոշոր կաղապարներով, ջահերով և այլն։

Ձայնը չի անցնում մի միջավայրից մյուսը, այլ արտացոլվում է նրանից, եթե կրիչի խտությունները զգալիորեն տարբերվում են: Այսպիսով, ջրի մեջ հայտնված ձայնը օդ չի անցնում։ Արտացոլվելով միջերեսից՝ այն մնում է ջրի մեջ։ Գետի ափին կանգնած մարդը այս ձայնը չի լսի։ Դա պայմանավորված է ջրի և օդի ալիքային դիմադրության մեծ տարբերությամբ: Ակուստիկայում ալիքի դիմադրությունը հավասար է միջավայրի խտության և դրանում ձայնի արագության արտադրյալին։ Քանի որ գազերի ալիքային դիմադրությունը շատ ավելի քիչ է, քան հեղուկների և պինդ մարմինների ալիքային դիմադրությունը, երբ այն հարվածում է օդի և ջրի սահմանին, ձայնային ալիք է արտացոլվում:

Ջրում գտնվող ձկները չեն լսում ջրի մակերևույթի վերևում հայտնվող ձայնը, բայց հստակ տարբերում են ձայնը, որի աղբյուրը ջրի մեջ թրթռացող մարմինն է։

ձայնի բեկում

Ձայնի տարածման ուղղությունը փոխելը կոչվում է բեկում . Այս երեւույթը տեղի է ունենում, երբ ձայնը անցնում է մի միջավայրից մյուսը, և դրա տարածման արագությունն այդ միջավայրերում տարբեր է:

Անկման անկյան սինուսի և անդրադարձման անկյան սինուսի հարաբերությունը հավասար է միջավայրում ձայնի տարածման արագությունների հարաբերությանը:

որտեղ ես - անկման անկյուն,

r արտացոլման անկյունն է,

v1 ձայնի տարածման արագությունն է առաջին միջավայրում,

v2 երկրորդ միջավայրում ձայնի տարածման արագությունն է,

n բեկման ինդեքսն է։

Ձայնի բեկումը կոչվում է բեկում .

Եթե ​​ձայնային ալիքը չի ընկնում մակերեսին ուղղահայաց, այլ 90°-ից տարբեր անկյան տակ, ապա բեկված ալիքը կշեղվի անկման ալիքի ուղղությունից։

Ձայնի բեկումը կարող է դիտվել ոչ միայն միջերեսի միջերեսում: Ձայնային ալիքները կարող են փոխել իրենց ուղղությունը անհամասեռ միջավայրում՝ մթնոլորտում, օվկիանոսում:

Մթնոլորտում բեկումն առաջանում է օդի ջերմաստիճանի, օդային զանգվածների շարժման արագության և ուղղության փոփոխության հետևանքով։ Իսկ օվկիանոսում այն ​​հայտնվում է ջրի հատկությունների տարասեռության պատճառով՝ տարբեր հիդրոստատիկ ճնշում տարբեր խորություններում, տարբեր ջերմաստիճանների և տարբեր աղիության:

ձայնի կլանումը

Երբ ձայնային ալիքը հարվածում է մակերեսին, նրա էներգիայի մի մասը կլանում է: Իսկ թե միջավայրը որքան էներգիա կարող է կլանել, կարելի է որոշել՝ իմանալով ձայնի կլանման գործակիցը: Այս գործակիցը ցույց է տալիս, թե ձայնային թրթռումների էներգիայի որ մասն է կլանում խոչընդոտի 1 մ 2-ը: Այն ունի 0-ից 1 արժեք:

Ձայնի կլանման չափման միավորը կոչվում է սաբին . Այն ստացել է իր անունը ամերիկացի ֆիզիկոսից Ուոլաս Կլեմենտ Սաբին, ճարտարապետական ​​ակուստիկայի հիմնադիր: 1 սաբինն այն էներգիան է, որը կլանում է 1 մ 2 մակերեսը, որի կլանման գործակիցը 1 է։ Այսինքն՝ նման մակերեսը պետք է ներծծի ձայնային ալիքի բացարձակապես ողջ էներգիան։

Արձագանք

Ուոլաս Սաբին

Նյութերի՝ ձայնը կլանելու հատկությունը լայնորեն կիրառվում է ճարտարապետության մեջ։ Ֆոգի թանգարանի մաս հանդիսացող Դասասենյակի ակուստիկայի ուսումնասիրության ընթացքում Ուոլաս Կլեմենտ Սաբինը եկել է այն եզրակացության, որ կա կապ դահլիճի չափի, ակուստիկ պայմանների, ձայնը կլանող նյութերի տեսակի և տարածքի միջև, և արձագանքման ժամանակը .

Reverb կոչվում է խոչընդոտներից ձայնային ալիքի արտացոլման գործընթացը և ձայնի աղբյուրն անջատելուց հետո դրա աստիճանական թուլացումը: Փակ տարածության մեջ ձայնը կարող է մի քանի անգամ ցատկել պատերից և առարկաներից: Արդյունքում հայտնվում են տարբեր արձագանքային ազդանշաններ, որոնցից յուրաքանչյուրը հնչում է այնպես, կարծես առանձին-առանձին: Այս ազդեցությունը կոչվում է ռեվերբ էֆեկտ .

Սենյակի ամենակարեւոր հատկանիշն է արձագանքման ժամանակը , որը ներկայացրել և հաշվարկել է Սաբինը։

որտեղ Վ - սենյակի ծավալը,

ԲԱՅՑ - ընդհանուր ձայնի կլանումը.

որտեղ ա i նյութի ձայնային կլանման գործակիցն է,

Սի յուրաքանչյուր մակերեսի մակերեսն է:

Եթե ​​արձագանքման ժամանակը երկար է, հնչյունները կարծես «շրջում են» սենյակում: Նրանք համընկնում են միմյանց, խլացնում են ձայնի հիմնական աղբյուրը, և դահլիճը դառնում է բում: Կարճ արձագանքման ժամանակ պատերը արագ կլանում են ձայները, և նրանք խուլ են դառնում: Հետեւաբար, յուրաքանչյուր սենյակ պետք է ունենա իր ճշգրիտ հաշվարկը:

Իր հաշվարկների հիման վրա Սաբինը ձայնը կլանող նյութերն այնպես է դիրքավորել, որ «արձագանքների էֆեկտը» կրճատվել է։ Իսկ Բոստոնի սիմֆոնիկ դահլիճը, որտեղ նա ակուստիկ խորհրդատու էր, մինչ օրս համարվում է աշխարհի լավագույն դահլիճներից մեկը։