Звукът е звукови вълни, които причиняват вибрации на малки частици въздух, други газове и течни и твърди среди. Звукът може да възникне само там, където има вещество, без значение в какво агрегатно състояние е то. Във вакуумни условия, където няма среда, звукът не се разпространява, защото няма частици, които действат като разпределители на звукови вълни. Например в космоса. Звукът може да бъде модифициран, променен, превръщайки се в други форми на енергия. Така звукът, преобразуван в радиовълни или електрическа енергия, може да се предава на разстояния и да се записва на информационни носители.
Движенията на обекти и тела почти винаги причиняват колебания в околната среда. Няма значение дали е вода или въздух. По време на този процес започват да вибрират и частиците на средата, към която се предават вибрациите на тялото. Възникват звукови вълни. Освен това движенията се извършват в посоки напред и назад, като постепенно се заменят. Следователно звуковата вълна е надлъжна. В него никога няма странично движение нагоре и надолу.
Като всяко физическо явление, те имат свои собствени величини, с помощта на които могат да бъдат описани свойства. Основните характеристики на звуковата вълна са нейната честота и амплитуда. Първата стойност показва колко вълни се формират за секунда. Второто определя силата на вълната. Нискочестотните звуци имат ниски честотни стойности и обратното. Честотата на звука се измерва в херци и ако надвишава 20 000 Hz, тогава се появява ултразвук. Има много примери за нискочестотни и високочестотни звуци в природата и света около нас. Чуруликане на славей, тътен на гръмотевици, рев на планинска река и други са различни звукови честоти. Амплитудата на вълната директно зависи от това колко силен е звукът. Силата на звука от своя страна намалява с разстоянието от източника на звук. Съответно, колкото по-далеч е вълната от епицентъра, толкова по-малка е амплитудата. С други думи, амплитудата на звуковата вълна намалява с разстоянието от източника на звук.
Този показател за звукова вълна е в пряка зависимост от естеството на средата, в която се разпространява. И влажността, и температурата на въздуха играят важна роля тук. При средни метеорологични условия скоростта на звука е приблизително 340 метра в секунда. Във физиката има такова нещо като свръхзвукова скорост, която винаги е по-голяма от скоростта на звука. Това е скоростта, с която се разпространяват звуковите вълни, когато самолетът се движи. Самолетът се движи със свръхзвукова скорост и дори изпреварва звуковите вълни, които създава. Поради постепенно нарастващото налягане зад самолета се образува ударна вълна от звук. Единицата за измерване на тази скорост е интересна и малко хора я знаят. Казва се Mach. Мах 1 е равен на скоростта на звука. Ако една вълна се движи с Мах 2, тогава тя се движи два пъти по-бързо от скоростта на звука.
В човешкото ежедневие има постоянен шум. Нивото на шума се измерва в децибели. Движението на колите, вятърът, шумоленето на листата, преплитането на гласове на хора и други звукови шумове са наши ежедневни спътници. Но човешкият слухов анализатор има способността да свикне с такъв шум. Има обаче и явления, с които дори адаптивните способности на човешкото ухо не могат да се справят. Например, шум над 120 dB може да причини болка. Най-шумното животно е синият кит. Когато издава звуци, се чува на над 800 километра.
Как възниква ехото? Тук всичко е много просто. Звуковата вълна има способността да се отразява от различни повърхности: от вода, от камък, от стени в празна стая. Тази вълна се връща към нас, така че чуваме вторичен звук. Тя не е толкова ясна, колкото оригиналната, защото част от енергията в звуковата вълна се разсейва, докато пътува към препятствието.
Отражението на звука се използва за различни практически цели. Например ехолокация. Основава се на факта, че с помощта на ултразвукови вълни е възможно да се определи разстоянието до обекта, от който се отразяват тези вълни. Изчисленията се правят чрез измерване на времето, необходимо на ултразвука за пътуване до дадено място и връщане. Много животни имат способността за ехолокация. Например прилепите и делфините го използват, за да търсят храна. Ехолокацията намери друго приложение в медицината. По време на ултразвукови изследвания се формира картина на вътрешните органи на човек. Основата на този метод е, че ултразвукът, влизайки в среда, различна от въздух, се връща обратно, като по този начин образува изображение.
Защо музикалните инструменти издават определени звуци? Дрънкане на китара, дрънкане на пиано, ниски тонове на барабани и тромпети, очарователният тънък глас на флейта. Всички тези и много други звуци възникват поради вибрации на въздуха или, с други думи, поради появата на звукови вълни. Но защо звукът на музикалните инструменти е толкова разнообразен? Оказва се, че това зависи от няколко фактора. Първият е формата на инструмента, вторият е материалът, от който е направен.
Нека да разгледаме това като използваме струнни инструменти като пример. Те стават източник на звук при докосване на струните. В резултат на това те започват да вибрират и да изпращат различни звуци в околната среда. Ниският звук на всеки струнен инструмент се дължи на по-голямата дебелина и дължина на струната, както и на слабото й напрежение. И обратното, колкото по-здраво е опъната струната, колкото по-тънка и по-къса е тя, толкова по-висок е звукът, получен в резултат на свиренето.
Основава се на преобразуването на енергията на звуковите вълни в електрическа. В този случай силата на тока и естеството на звука са пряко зависими. Във всеки микрофон има тънка метална пластина. Когато е изложен на звук, той започва да извършва осцилаторни движения. Спиралата, към която е свързана плочата, също вибрира, което води до електрически ток. Защо се появява? Това е така, защото микрофонът има и вградени магнити. Когато спиралата трепти между полюсите си, се генерира електрически ток, който преминава по спиралата и след това към звукова колона (високоговорител) или към оборудване за запис върху носител на информация (касета, диск, компютър). Между другото, микрофонът в телефона има подобна структура. Но как работят микрофоните на стационарни и мобилни телефони? Първоначалната фаза при тях е една и съща - звукът на човешкия глас предава вибрациите си на плочата на микрофона, след това всичко следва описания по-горе сценарий: спирала, която при движение затваря два полюса, създава се ток. Какво следва? С стационарен телефон всичко е повече или по-малко ясно - точно както в микрофона, звукът, преобразуван в електрически ток, преминава през проводниците. Но какво ще кажете за мобилен телефон или, например, уоки-токи? В тези случаи звукът се преобразува в енергия на радиовълни и удря сателита. Това е всичко.
Понякога се създават условия, когато амплитудата на вибрациите на физическото тяло рязко се увеличава. Това се дължи на сближаването на стойностите на честотата на принудителните трептения и естествената честота на трептенията на обекта (тялото). Резонансът може да бъде както полезен, така и вреден. Например, за да извадите кола от дупка, тя се запалва и се бута напред-назад, за да предизвика резонанс и да даде на колата инерция. Но има и случаи на негативни последици от резонанса. Например в Санкт Петербург преди около сто години мост се срути под маршируващи войници в унисон.
Когато мислим за бъдещи технологии, често пренебрегваме област, в която се случва невероятен напредък: акустиката. Звукът се оказва един от основните градивни елементи на бъдещето. Науката го използва, за да прави невероятни неща и можете да сте сигурни, че ще чуем и видим много повече в бъдеще.
Тази система е разработена като по-екологична алтернатива на съвременните хладилници. За разлика от традиционните модели, които използват химически хладилни агенти в ущърб на атмосферата, термоакустичният хладилник работи добре с инертни газове като хелий. Тъй като хелият просто напуска атмосферата, ако внезапно навлезе в нея, новата технология ще бъде по-екологична от всяка друга на пазара. С развитието на тази технология нейните дизайнери се надяват, че термоакустичните модели в крайна сметка ще надминат традиционните хладилници във всички отношения.
Подобно на много технологии, тази е открита случайно. Робърт Солоф работеше върху технологията за ултразвуково запечатване, когато случайно докосна със сондата си дозатора на лентата на бюрото си. В крайна сметка двете части на дозатора бяха заварени заедно и Солоф осъзна, че звуковите вълни могат да се огъват около ъглите и страните на твърдата пластмаса, за да достигнат до вътрешните части. След откритието Солоф и неговите колеги разработиха и патентоваха ултразвуков метод за заваряване.
Оттогава ултразвуковото заваряване намери широко приложение в много индустрии. От пелени до автомобили, този метод се използва навсякъде за свързване на пластмаси. Напоследък дори експериментират с ултразвуково заваряване на шевове на специализирани облекла. Компании като Patagonia и Northface вече използват заварени шевове в дрехите си, но само прави, а те са много скъпи. В момента ръчното шиене все още е най-простият и най-универсален метод.
Специалистът по сигурността Драгос Руи получи идеята, след като забеляза нещо странно със своя MacBook Air: след като инсталира OS X, компютърът му спонтанно изтегли нещо друго. Това беше много мощен вирус, който можеше да изтрива данни и да прави промени по желание. Дори след деинсталиране, преинсталиране и преконфигуриране на цялата система, проблемът остава. Най-правдоподобното обяснение за безсмъртието на вируса беше, че той се намираше в BIOS и оставаше там въпреки всички операции. Друга, по-малко вероятна теория беше, че вирусът използва високочестотни предавания между високоговорителите и микрофона, за да манипулира данни.
Тази странна теория изглеждаше невероятна, но беше доказана поне по отношение на възможността, когато Германският институт намери начин да възпроизведе този ефект. Въз основа на софтуер, разработен за подводни комуникации, учените разработиха прототип на злонамерена програма, която прехвърля данни между лаптопи, които не са свързани към мрежата, използвайки техните високоговорители. При тестове лаптопите могат да комуникират на разстояние до 20 метра. Обхватът може да бъде разширен чрез свързване на заразени устройства в мрежа, подобно на Wi-Fi повторители.
Добрата новина е, че това акустично предаване се извършва изключително бавно, достигайки скорост от 20 бита в секунда. Въпреки че това не е достатъчно за предаване на големи пакети данни, е достатъчно за предаване на информация като натискания на клавиши, пароли, номера на кредитни карти и ключове за криптиране. Тъй като съвременните вируси могат да направят всичко това по-бързо и по-добре, е малко вероятно новата система от високоговорители да стане популярна в близко бъдеще.
Лекарите вече използват звукови вълни за медицински процедури като ултразвук и разбиване на камъни в бъбреците, но учени от Мичиганския държавен университет са създали акустичен скалпел, който е достатъчно прецизен, за да отдели дори една клетка. Съвременните ултразвукови технологии позволяват да се създаде лъч с фокус от няколко милиметра, но новият инструмент е с точност 75 на 400 микрометра.
Общата технология е известна от края на 1800 г., но новият скалпел е възможен с помощта на леща, обвита във въглеродни нанотръби и материал, наречен полидиметилсилоксан, който преобразува светлината в звукови вълни под високо налягане. Когато са правилно фокусирани, звуковите вълни създават ударни вълни и микромехурчета, които упражняват натиск на микроскопично ниво. Технологията е тествана чрез премахване на една клетка от рак на яйчника и пробиване на 150-микрометров отвор в изкуствен бъбречен камък. Авторите на технологията смятат, че тя най-накрая може да се използва за доставяне на лекарства или премахване на малки ракови тумори или плаки. Може дори да се използва за безболезнени операции, тъй като такъв ултразвуков лъч може да избегне нервните клетки.
Тъй като звукът е просто компресия и разширяване на газове във въздуха и следователно движение, той може да бъде жизнеспособен източник на енергия. Учените експериментират с възможността да зареждате телефона си, докато се използва – докато се обаждате например. През 2011 г. учени в Сеул взеха нанопръчки от цинков оксид, поставени между два електрода, за да извлекат електричество от звукови вълни. Тази технология може да генерира 50 миливолта просто от шума от трафика. Това не е достатъчно за зареждане на повечето електрически устройства, но миналата година инженери в Лондон решиха да създадат устройство, което произвежда 5 волта - достатъчно за зареждане на телефон.
Въпреки че зареждането на телефони със звуци може да е добра новина за бърборещите, то може да има голямо въздействие върху развиващия се свят. Същата технология, която направи възможен термоакустичния хладилник, може да се използва за преобразуване на звука в електричество. Score-Stove е печка и хладилник, които извличат енергия от процеса на готвене на гориво от биомаса, за да произведат малки количества електричество от порядъка на 150 вата. Не е много, но е достатъчно, за да осигури енергия на 1,3 милиарда души на Земята, които нямат достъп до електричество.
Това устройство включва микрофон, свързан към компютъра. Когато някой говори в микрофон, компютърът съхранява речта като повторен запис, който след това се преобразува в едва доловим сигнал. Този сигнал се предава чрез проводник от микрофона до тялото на всеки, който го държи, и произвежда модулирано електростатично поле, което причинява малки вибрации, ако човекът докосне нещо. Вибрациите могат да се чуят, ако човек докосне ухото на някой друг. Те дори могат да се предават от човек на човек, ако група хора са във физически контакт.
За да постигне най-добри резултати, алгоритъмът изисква броят на кадрите в секунда във видеото да е по-висок от честотата на аудио сигнала, което изисква високоскоростна камера. Но в най-лошия случай можете да вземете обикновена цифрова камера, за да определите например броя на събеседниците в стаята и техния пол - може би дори самоличността им. Новата технология има очевидни приложения в криминалистиката, правоприлагането и шпионската война. С тази технология можете да разберете какво се случва извън прозореца, като просто извадите цифровия си фотоапарат.
Въпреки че това наметало може да не предотврати подслушването, то може да бъде полезно на места, където обектът трябва да бъде скрит от акустични вълни, като концертна зала. От друга страна, военните вече са хвърлили око на тази камуфлажна пирамида, тъй като има потенциала да скрие обекти от сонари, например. Тъй като звукът се разпространява под вода почти по същия начин, както във въздуха, акустичното прикриване може да направи подводниците неоткриваеми.
Чрез фокусиране на два ултразвукови лъча върху мишена, обектът може да бъде избутан към източника на лъча, разпръсквайки вълните в обратната посока (обектът ще изглежда сякаш подскача върху вълните). Въпреки че учените все още не са успели да създадат най-добрия тип вълна за тяхната технология, те продължават да работят. В бъдеще тази технология може да се използва директно за контрол на обекти и течности в човешкото тяло. За медицината може да се окаже незаменим. За съжаление звукът не се разпространява във вакуума на космоса, така че технологията едва ли ще бъде приложима за управление на космически кораби.
Технологията първоначално е проектирана да прилага сила върху кожата ви, за да улесни управлението с жестове на определени устройства. Механик с мръсни ръце, например, може да прелисти ръководството за експлоатация. Технологията, необходима, за да придаде на сензорните екрани усещането за физическа страница.
Тъй като тази технология използва звук, за да произвежда вибрации, които възпроизвеждат усещането при допир, нивото на чувствителност може да се променя. 4-Hz вибрации са като тежки дъждовни капки, а 125-Hz вибрации са като докосване на пяна. Единственият недостатък в момента е, че тези честоти се чуват от кучета, но дизайнерите казват, че това може да се поправи.
Сега те финализират своето устройство за създаване на виртуални форми като сфери и пирамиди. Вярно, това не са изцяло виртуални форми. Работата им се основава на сензори, които следват ръката ви и съответно генерират звукови вълни. В момента на тези обекти им липсват детайли и известна прецизност, но дизайнерите казват, че един ден технологията ще бъде съвместима с видима холограма и човешкият мозък ще може да ги събере в една картина.
По материали от listverse.com
Идеята за пеене на вода дойде на ум на средновековните японци преди стотици години и достигна своя връх към средата на 19 век. Такава инсталация се нарича "шуйкинкуцу", което в свободен превод означава "водна арфа":
Според видеото shukinkutsu е голям празен съд, обикновено монтиран в земята върху бетонна основа. В горната част на съда има дупка, през която вътре капе вода. В бетонната основа се вкарва дренажна тръба за оттичане на излишната вода, а самата основа се прави леко вдлъбната, така че върху нея винаги да има плитка локва. Звукът на капките се отразява от стените на съда, създавайки естествено отекване (вижте снимката по-долу).
Шуйкинкуцу в разрез: кух съд върху вдлъбната бетонна основа отгоре, дренажна тръба за отвеждане на излишната вода, засипка от камъни (чакъл) в основата и около нея.
Шуйкинкуцу традиционно е елемент от японския градински дизайн и алпинеуми в духа на дзен. В старите времена те са били поставяни на бреговете на потоци близо до будистки храмове и къщи за чаената церемония. Смятало се, че след измиване на ръцете преди чаената церемония и чуване на магически звуци от земята, човек се настройва на приповдигнато настроение. Японците все още вярват, че най-доброто и чисто звучащо шуйкинкуцу трябва да бъде направено от твърд камък, въпреки че това изискване не се спазва в наши дни.
До средата на двадесети век изкуството за конструиране на шуйкинкуцу е почти изгубено - в цяла Япония са останали само няколко шуйкинкуцу, но през последните години интересът към тях претърпява необикновен ръст. Днес те се правят от по-достъпни материали - най-често от керамични или метални съдове с подходящ размер. Особеността на звука на shuikinkutsu е, че в допълнение към основния тон на капката вътре в контейнера, поради резонанса на стените, възникват допълнителни честоти (хармоници), както над, така и под основния тон.
В нашите местни условия можете да създадете shuikinkutsu по различни начини: не само от керамичен или метален съд, но и, например, като го поставите директно в земята от червена тухла метод за правене на ескимоски иглутаили излят от бетон съгл t технология за създаване на камбани– тези опции ще звучат най-близо до шуйкинкуцу с всички камъни.
В бюджетния вариант можете да се справите с парче стоманена тръба с голям диаметър (630 mm, 720 mm), покрита в горния край с капак (дебел метален лист) с отвор за оттичане на водата. Не бих препоръчал използването на пластмасови контейнери: пластмасата абсорбира някои звукови честоти, а в shuikinkutsu трябва да постигнете максималното им отражение от стените.
Предпоставки:
1. цялата система трябва да бъде напълно скрита под земята;
2. Основата и запълването на страничните синуси трябва да бъдат направени от камък (натрошен камък, чакъл, камъчета) - запълването на синусите с пръст ще отмени резонансните свойства на контейнера.
Логично е да се предположи, че височината на съда, по-точно неговата дълбочина, е от решаващо значение при монтажа: колкото по-бързо се ускорява една капка вода по време на полет, толкова по-силен ще бъде ударът й в дъното, толкова по-интересно и звукът ще бъде по-пълен. Но няма нужда да се стига до фанатизъм и да се строи ракетен силоз - височина на контейнера (парче метална тръба) 1,5-2,5 пъти по-голяма от диаметъра му е напълно достатъчна. Моля, имайте предвид, че колкото по-широк е обемът на контейнера, толкова по-нисък ще бъде звукът на основния тон на shuikinkutsu.
Физикът Йошио Уатанабе изследва характеристиките на реверберацията на суйкинкуцу в лабораторията; неговото изследване „Аналитично изследване на акустичния механизъм на „Суйкинкуцу““ е свободно достъпно в интернет. За най-внимателните читатели Уатанабе предлага, по негово мнение, оптималните размери на традиционното шукинкуцу: керамичен съд с дебелина на стената 2 см, камбановидна или крушовидна, свободна височина на падане от 30 до 40 см, максимална вътрешен диаметър около 35 см. Но ученият напълно допуска всякакви произволни размери и форми.
Можете да експериментирате и да получите интересни ефекти, ако направите shuikinkutsu като тръба в тръба: поставете тръба с по-малък диаметър (630 mm) и малко по-малка височина вътре в стоманена тръба с по-голям диаметър (например 820 mm) , и допълнително изрежете няколко дупки в стените на вътрешната тръба на различни височини с диаметър приблизително 10-15 см. Тогава празната междина между тръбите ще създаде допълнителна реверберация, а ако имате късмет, тогава и ехо.
Лек вариант: по време на изливането поставете чифт дебели метални пластини с ширина 10-15 сантиметра и височина над половината от вътрешния обем на контейнера вертикално и леко под ъгъл в бетонната основа - поради това площта на вътрешната повърхност на shukinkutsu ще се увеличи, ще възникнат допълнителни звукови отражения и, съответно, малко Времето за реверберация ще се увеличи.
Можете да модернизирате shuikinkutsu още по-радикално: ако окачите камбани или внимателно подбрани метални плочи в долната част на контейнера по протежение на оста на падащата вода, тогава можете да получите благозвучен звук от капките, които ги удрят. Но имайте предвид, че в този случай идеята за шуйкинкуцу, която е да слушате естествената музика на водата, е изкривена.
Сега в Япония шуйкинкуцу се изпълнява не само в дзен паркове и частни имоти, но дори и в градовете, в офиси и ресторанти. За да направите това, близо до shuikinkutsu се монтира миниатюрен фонтан, понякога един или два микрофона се поставят вътре в съда, след което сигналът им се усилва и се подава към високоговорители, маскирани наблизо. Резултатът изглежда нещо подобно:
Добър пример за подражание.
Ентусиастите на Shuikinkutsu издадоха компактдиск, съдържащ записи на различни Shuikinkutsu, създадени в различни части на Япония.
Идеята за shuikinkutsu намери своето развитие от другата страна на Тихия океан:
Този американски „вълнов орган“ се основава на конвенционални пластмасови тръби с дълга дължина. Монтирани с един ръб точно на нивото на вълните, тръбите резонират от движението на водата и поради огъването си действат и като звуков филтър. В традицията Shukinkutsu цялата структура е скрита от погледа. Инсталацията вече е включена в туристическите гидове.
Следващото британско устройство също е направено от пластмасови тръби, но не е предназначено да генерира звук, а да променя съществуващ сигнал.
Устройството се нарича Органът на Корти и се състои от няколко реда кухи пластмасови тръби, фиксирани вертикално между две плочи. Редиците от тръби действат като естествен звуков филтър, подобен на тези, инсталирани в синтезатори и китарни „джаджи“: някои честоти се абсорбират от пластмасата, други се отразяват многократно и резонират. В резултат на това звукът, идващ от околното пространство, се трансформира произволно:
Би било интересно да поставите такова устройство пред китарен усилвател или всяка система от високоговорители и да слушате как се променя звукът. Наистина, „...всичко наоколо е музика. Или може да стане такъв с помощта на микрофони” (американският композитор Джон Кейдж). ... Мисля да създам шуйкинкуцу в моята страна това лято. С лингам.
3.3. Битов шум и вибрации
Шумът е комбинация от звуци с различна интензивност и честота, които се появяват при механични вибрации.
В момента научният прогрес е довел до факта, че шумът е достигнал толкова високи нива, че вече не е само неприятен за ухото, но и опасен за човешкото здраве.
Има два вида шум: въздушен (от източника до мястото на възприемане) и структурен (шум от повърхността на вибриращи конструкции). Шумът във въздуха се движи със скорост 344 m/s, във вода – 1500, в метал – 7000 m/s. В допълнение към скоростта на разпространение, шумът се характеризира с налягане, интензитет и честота на звуковите вибрации. Звуковото налягане е разликата между моментното налягане в среда при наличие на звук и средното налягане при отсъствието му. Интензитетът е потокът енергия за единица време на единица площ. Честотата на звуковите вибрации е в широк диапазон от 16 до 20 000 херца. Въпреки това, основната единица за оценка на звука е нивото на звуково налягане, измерено в децибели (dB).
Напоследък средното ниво на шума в големите градове се е увеличило с 10–12 децибела. Причината за проблема с шума в градовете е противоречието между развитието на транспорта и градоустройството. Високи нива на шум се наблюдават в жилищни сгради, училища, болници, места за отдих и др.; следствието от това е повишаване на нервното напрежение на населението, намаляване на работоспособността и увеличаване на броя на заболяванията. Дори през нощта в апартамент в тих град нивото на шума достига 30–32 dB.
В момента се смята, че шумът до 30–35 dB е приемлив за сън и почивка. При работа в предприятие интензитетът на шума е разрешен в рамките на 40–70 dB. За кратко време шумът може да се повиши до 80–90 dB. При интензитет над 90 dB шумът е вреден за здравето и колкото по-вреден е, толкова по-дълго е излагането му. Шум от 120–130 dB причинява болка в ушите. При 180 dB може да бъде фатално.
Като фактор на околната среда в дома, източниците на шум могат да бъдат разделени на външни и вътрешни.
Външен е предимно шумът от градския транспорт, както и промишленият шум от предприятия, разположени в близост до къщата. Освен това може да са звуците на магнетофони, които съседите включват с пълна сила на звука, нарушавайки „акустичната култура“. Външни източници на шум също са звуци, например от магазин или поща, разположени отдолу, звуците на излитащи или кацащи самолети, както и електрически влакове.
Външният шум може би трябва да включва шума на асансьора и постоянно затръшналата входна врата, както и плача на съседско дете. За съжаление, стените на жилищните сгради обикновено са лошо звукоизолирани. Вътрешните шумове обикновено са непостоянни (с изключение на звуци, произведени от телевизор или свирене на музикални инструменти). От тези променливи шумове най-неприятен е шумът от неправилно монтирани или остарели водопроводни инсталации и шумът от работещ хладилник, който се включва автоматично от време на време. Ако под хладилника няма шумоизолираща подложка или рафтовете не са закрепени вътре, тогава този шум може да бъде доста значителен - краткотраен, но достатъчно силен, за да развали настроението на човек. Човек е обезпокоен от шума от работеща прахосмукачка или пералня, ако дизайнът на тези устройства е остарял и не отговаря на приетите изисквания, включително допустимото ниво на шум.
Ремонтът във вашия или съседния апартамент е какофония от звуци. Особено неприятни са звуците на електрическа бормашина (модерните бетонни стени са много трудни за проникване) и острите звуци от удар с чук. Сред вътрешните шумове специално място заемат звуците на радиоуредбите. За да бъде музиката приятна (друг е въпроса каква), нейното ниво не трябва да е по-високо от 80 dB, а продължителността й трябва да е относително кратка. От екологична гледна точка е недопустимо телевизорът или радиото да са включени на висока сила и да работят дълго време. Познат на автора казал на свой съсед, който постоянно говорел за нещо, че обичал радиото, защото винаги можел да го изключи. Постоянното използване на плейъра е опасно. Звуците на плейъра не само нарушават функционирането на тъпанчетата, но също така създават кръгови магнитни полета около главата, нарушавайки функционирането на мозъка.
Всеки човек възприема шума индивидуално; зависи от възрастта, здравословното състояние и условията на околната среда на човека. Органите на слуха могат да се адаптират към постоянен или повтарящ се шум, но тази адаптивност не може да го предпази от патологични промени в слуха, а само временно отлага момента на тези промени.
Вредата, която силният шум причинява на слуха, зависи от височината и честотата на звуковите вибрации и естеството на техните промени. Когато слухът се влоши, човек започва да чува първо високи звуци по-зле, а след това ниски. Продължителното излагане на шум може да повлияе негативно не само на слуха, но и да причини други заболявания в човешкото тяло. Прекомерният шум може да причини нервно изтощение, психическа депресия, пептична язва и нарушения на сърдечно-съдовата система. Възрастните хора усещат въздействието на шума особено силно. Хората, занимаващи се с умствен труд, изпитват по-голямо въздействие от шума, отколкото от физическия труд, което е свързано с по-голяма умора на нервната система при умствена работа.
Битовият шум значително влошава съня. Особено неблагоприятни са периодичните, внезапни шумове. Шумът намалява продължителността и дълбочината на съня. Шум от 50 dB увеличава времето за заспиване с час, сънят става по-плитък, а след събуждане се чувствате уморени, главоболие и сърцебиене.
Звуковите вълни с честота под 16 херца се наричат инфразвук, а над 20 000 херца – ултразвук; те не се чуват, но също влияят на човешкото тяло; например домакински вентилатор може да бъде източник на инфразвук, а скърцането на комари може да бъде източник на ултразвук. Звукът намалява не само остротата на слуха (както обикновено се смята), но и зрителната острота, следователно водачът на превозно средство не трябва постоянно да слуша музика, докато шофира. Интензивният звук повишава кръвното налягане; Хората постъпват правилно, като изолират болните хора в къщата от шум. Освен това шумът просто причинява нормална умора. Работата, извършвана в условия на шумово замърсяване на околната среда, изисква повече енергия, отколкото работата в тишина, т.е. става по-трудна. Ако шумът е постоянен във времето и честотата, той може да причини неврит, като в началото се премахва чувствителността към звуци с определена честота: при 130 dB се появява болка в ухото, при 150 dB - увреждане на слуха на всяка честота. Съседката на автора загуби почти целия си слух, след като работи в текстилна фабрика в продължение на 25 години.
За защита на хората от вредното въздействие на шума е необходимо да се стандартизират неговата интензивност, спектрален състав, продължителност на действие и други характеристики на шума.
По време на хигиенното стандартизиране допустимото ниво на шум се определя на ниво, при което не се откриват промени във физиологичните параметри на човешкото тяло за дълго време.
За хора с творчески професии препоръчителното ниво на шум е не повече от 50 dBA (dBA е еквивалентната стойност на нивото на звука, като се вземе предвид неговата честота); за висококвалифицирана работа, свързана с измервания - 60 dBA; за работа, изискваща концентрация – 75 dBA; други видове работа – 80 dBA.
Тези нива са определени за производство, но не се препоръчва превишаването им в домашни условия.
Санитарните норми за допустим шум в помещенията на жилищни и обществени сгради и в жилищните райони установяват стандартни нива на звуково налягане и нива на звука за помещенията на жилищни и обществени сгради, за териториите на микрорайони, болници, санаториуми и зони за отдих.
Важна роля в борбата с шумовото замърсяване имат системата за контрол и методите за измерване на действителното ниво на шума. В момента в големите градове на Русия се извършва мониторинг на шума в определени точки на града и се съставят карти на шума. В помощ на санитарната служба са сформирани специални постоянни комисии за борба с градския шум.
Установяването на санитарни норми за допустимите нива и естеството на шума дава възможност да се разработят технически, планови и други градоустройствени мерки, насочени към създаване на благоприятен шумов режим.
Наличието на стандарти и познаването на действителната ситуация по отношение на местата, където се появява интензивността на шума и източниците, позволяват да се планират мерки за борба с шума и да се наложат необходимите изисквания към предприятия, строителни обекти и различни видове транспорт.
За измерване на нивото на шума в ежедневието е най-добре да препоръчате малогабаритния шумомер ShM-1. Това устройство може да бъде закупено в магазин за хардуер или в екологични компании (например Ecoservice). Процедурата за работа с устройствата е дадена в придружаващата документация.
Има редица възможности за намаляване на нивата на шум в градовете. Общите мерки за борба с интензивния шум в производството включват проектиране на машини с ниска мощност и използване на безшумни или нискошумни технологични процеси; разработване и използване на по-ефективни изолационни материали в строителството на промишлени и жилищни сгради; монтаж на различни видове шумозащитни бариери и др.
Различните градоустройствени мерки предлагат големи възможности за защита на населението от шума. Те включват: увеличаване на разстоянието между източника и защитения обект; използване на специални шумозащитни ивици за озеленяване; различни техники за планиране, рационално разполагане на шумни и защитени обекти в микрорайони.
Зелените ивици между пътното платно и жилищните сгради допринасят за концентрацията на нивата на шум (и въглеродни оксиди).
Борбата с битовия шум може да бъде успешна само когато човек демонстрира максимална „акустична култура“.
Какви методи за справяне с битовия шум могат да бъдат препоръчани на жителите?
Както при другите видове радиация, методите за защита на хората от вредното въздействие на шума са защита по време и разстояние, намаляване на мощността на източника на звук, изолация и екраниране. Но тук, както при никое друго влияние, социалната защита също играе роля или по-скоро спазването на нормите на съвместен живот на хората.
По отношение на важността на метода за защита от шум, изглежда, че трябва да започнем с намаляване на неговата мощност. По правило външният шум не може да бъде намален сами, освен ако не се преместите в друга, по-тиха част на града. Но не всички жители на града могат да избягат от шума на трафика (включително например шума от самолети и влакове). По-лесно е да се справите със звукови хулигани (млади любители на силна музика, обикновено разположени на детски площадки) до степен да се обадите на полицията след 23 часа. Изключение прави абитуриентското парти, когато в края на май през цялата нощ, според установената традиция, се чуват звуци на съвременна музика с обем на излитащ самолет (повече от 100 dB). Изключенията включват експлозии на петарди през празничните нощи, особено в навечерието на Нова година. Но тук един обикновен жител няма да може да направи нищо, колкото и да е уморен през деня. Единственият изход е да излезете навън и сами да изстреляте ракетата. Шумът от асансьора може да бъде частично намален, като се свържете с жилищния офис с молба за извършване на ремонт и поддръжка на захранващото оборудване на асансьора. Ако домът се намира на последния етаж, шумът и вибрациите от асансьора могат да бъдат защитени само чрез екраниране (шумоизолация) на стената в съседство с асансьора. Въздействието на външното затръшване на вратата може да бъде предотвратено чрез монтиране на модерна врата с ниско ниво на шум или по стария начин с лепене на гумени уплътнения например. Можете да се предпазите от плача на съседското дете или от резултатите от семейните кавги по три начина: окачете килим на съседна стена (въпреки че това не е модерно), преместете спалнята в тиха стая (т.е. създайте тиха релаксация площ) или използвайте индивидуално средство за защита от шум - тапи за уши (или памучни тампони в ушите). Сега можете да закупите евтини и много ефективни чужди тапи за уши в магазините за работно облекло.
С вътрешния шум е по-лесно: електрическите уреди трябва да са модерни (т.е. тихи). Но, за съжаление, те често са много скъпи. Хладилникът, пералнята и прахосмукачката - незаменими атрибути на технологичния прогрес - трябва, ако е възможно, да бъдат включени за кратко време, на минимална мощност и далеч от болни деца. Това е защита от време, разстояние и намаляване на мощността на източника на вълново излъчване. Също така е препоръчително да инсталирате хладилника и пералнята върху гумена подложка, която ще предпази жителите не само от шум и вибрации, но и ще осигури допълнителна степен на електрическа изолация. Сериозен проблем с шума в дома е радио оборудването (телевизори, радиоапарати, радиоапарати). Но тук собствениците могат не само да отслабят атаката, например на децата върху тъпанчетата им, но и бързо и радикално да премахнат източника на шум, като го изключат. Зависи от „акустичната култура“ на жителите на апартамента.
Някои възрастни хора не могат да понасят силни, резки звуци. Например ветеран с увреждания от Втората световна война, един от първите, които използват Катюши, понася ударите много болезнено, заявявайки, че ги е чул твърде много, когато мините експлодират.
Що се отнася до водопровода, за съжаление крановете често изтичат (което също причинява икономически щети на държавата, тъй като в Русия потреблението на вода е 2–2,5 пъти по-високо, отколкото в чужбина, и все още не можем да преминем към използване на водомери). Чуждите сферични кранове са много удобни, почти не издават шум и не изтичат. Собственикът трябва внимателно да следи водопровода и да предотвратява повреди. Шумът на водата в дренажния резервоар се намалява успешно чрез инсталиране на гумен маркуч на регулатора на поплавъка, но най-често той се издухва от струя вода и жителите, без да гледат в резервоара, се чудят защо дренажът е станал толкова шумен, че събужда членовете на домакинството през нощта. Не е препоръчително да се отварят кранове без нужда, както защото е шумно, така и защото кранът вибрира и следователно се преразходва питейна вода. Шумът в тръбите на сградата се отстранява трудно и само от специалисти и дразни основно живущите на горните етажи. За да разрешите този проблем, понякога е достатъчно да се свържете с водопроводчиците на жилищния офис, за да могат да премахнат въздушните ключалки във водоснабдителната мрежа.
Що се отнася до защитата от разстояние, препоръчително е да преместите хладилника в коридора, а пералнята в банята, което, за съжаление, не винаги е възможно, когато кухнята, банята и коридора са малки.
Апартаментът трябва да има поне една стая без излъчване (включително стая без шум) - тази тиха и безопасна зона ще увеличи продължителността на живота на хората, живеещи в апартамента.
Ремонтът на апартамент, разбира се, е форсмажорно събитие (аварийна ситуация в мащаб на апартамент). Хората, чиито къщи се ремонтират, се различават значително от другите хора: те са нервни, уморени и бледи. Шумът от ремонт (рев и вибрация на бормашина, тропане на чукове, шум на паркетни машини) допринася за това състояние. За щастие тази извънредна ситуация е сравнително краткотрайна.
За разлика от други лъчения, които замърсяват битовата среда, шумът може да бъде полезен и дори удобен. Авторът има предвид звука на морските вълни, ветровете в гората, песента на птиците и шума на дъжда, ако сте в подслон, и, разбира се, музиката (мека, мелодична и най-вече класическа).
Спомням си един педагогически експеримент, проведен от автора в колежа. Когато заместваше урок по световна култура, авторът позволи на учениците да правят свои неща (копиране на бележки, тихи разговори, решаване на кръстословици), но тихо, при 40 dB, включи магнетофон със запис на симфония на Моцарт. След урока няколко ученици поискаха да пренапишат този запис, въпреки любовта си към поп музиката.
В природата и в производството има друг вид вълна - вибрация. За щастие, не е типично за жилища, с изключение на вибрациите на хладилник, пералня или вентилатор. Много по-лошо е, ако наблизо има ТЕЦ или плитка метростанция. Основният метод за борба с вибрациите е използването на амортисьори (виброабсорбатори), които могат да бъдат килими, мокети и гумени постелки.
| <<< Назад
|
Напред >>> |
Атмосферната акустика изучава главно разпространението на звука в свободна атмосфера. Опитът показва, че звукът се разпространява много по-надолу по вятъра, отколкото срещу посоката на вятъра или когато няма вятър. Това се обяснява с предаването на звука на вятъра (известно е, че скоростта на движение на въздуха във вятъра е незначителна спрямо скоростта на звука) и по този начин скоростта на движение на въздуха над повърхността на земята е значително по-малка, отколкото при определена височина. В тази връзка звуковите вълни по посока на вятъра са леко наклонени с горните си части напред, поради което звукът се притиска към земята, което създава усилване на звука. Звуковите вълни, пътуващи срещу вятъра, отлитат и следователно звуковият лъч се отдалечава от земята.
©
Като цяло, изкривяването на пътя на звуковия лъч, поради различното му пречупване на звука във въздуха, причинено от промени в температурата и скоростта на вятъра на различна надморска височина, може да доведе до заобикаляне на звуковия източник от зона на тишина, отвъд която звукът се връща.
Разпространението на звука във въздуха има редица характеристики. Поради което в топлопроводимост и вискозитет в атмосферата, абсорбция звуковите вълни ще бъдат с по-висока честота в звука и по-ниска като плътност във въздуха. Следователно тези остри звуци или експлозии стават заглушени на по-големи разстояния. Чуваемите звуци при много ниски честоти (известни като инфразвук) имат периоди от няколко секунди до няколко минути, които не са силно отслабени и могат да изминат хиляди километри и дори да обиколят земята няколко пъти. Това е необходимо, за да могат да се откриват ядрени експлозии, които са мощен източник на подобни вълни.
Това са важни проблеми в атмосферната акустика, свързани с явленията, възникващи при разпространението на звука в атмосферата, което от акустична гледна точка е движение на нехомогенна среда. Температурите и плътностите в атмосферата намаляват с увеличаване на надморската височина; На по-висока надморска височина температурата отново се повишава. С тези регулярни нередности те са вариации в температурата и вятъра, които зависят от метеорологичните условия, както и случайни турбулентни пулсации от различни.
Защото скоростта Вятърът ще се контролира от температурата на въздуха, тогава звукът се „носи“ от вятъра, така че споменатата хетерогенност има по-силен ефект върху разпространението на звука. Гъвкави звукови лъчи-рефракции, коитосе случват от звук, в резултат на коетозвуков лъч се отклонява и може да се върне на земната повърхност, като по този начин се образува зона на акустична чуваемост и зона на тишина; дисперсията и затихването на звука възникват при турбулентни аномалии, силно поглъщане на голяма надморска височина и др.
Атмосферната акустика е необходима за решаване на сложна обратна задача в акустичния звук от атмосферата. Разпределението на температурата и вятъра на голяма надморска височина ще бъде получено от измервания, но във времето и посоката при пристигането от звукови вълни, създадени от нивото на земята на експлозията или от експлозията.
За да получите изследване на турбулентността, трябва да знаете температурата и скоростта ветрове, които се определят чрез измерване на времето на разпространение на звука на къси разстояния; за постигане на необходимата прецизност на ултразвуковите честоти, които ще .
проблем разпространениеПромишленият шум, по-специално, който произлиза от ударните вълни, произведени от движението на свръхзвукова струя, вече стана изключително важен. Ако атмосферните условия са благоприятни за фокусиране на тези вълни, тогава налягането на първо ниво може да достигне стойности, които са опасни за човешкото здраве.
В атмосферата се наблюдават и различни звуци от естествен произход.Дългите гръмотевични удари възникват поради голямата дължина на мълниеносния разряд и следователно, когато звуковите вълни се пречупват, те се движат по различни пътища и пристигат с различно закъснение. Някои геофизични явления като полярни сияния, магнитни бури, силни земетресения, урагани и морски вълни са източници на звук, по-специално на инфразвукови вълни. Техните изследвания са важни не само за геофизиката, например за навременни предупреждения за бури. Различни звукови шумове, които се получават или от сблъсък на вихри с различни предмети (свирки поради вятъра), или от вибрации на определени обекти във въздушния поток (свирки на проводници, шумолене на листа и т.н.).
Особено забележителни са явленията, наблюдавани по време на огромни експлозии, като например в Москва през 1920 г. Звукът от взрива се чу на 50 км, след това на 50 и до 160 км имаше зона на мълчание. След това звукът се чу отново. Такива явления се обясняват с отразяването на звука от границата, където въздухът започва забележимо да липсва и започва така наречената водородна атмосфера. Тези въпроси все още не са окончателни.
Феноменът на ехото, който често е множествен, се обяснява с отразяването на звука от големи повърхности, например гори, планини, стени на голяма сграда и други подобни. За да има повече или по-малко правилно отразяване на вълни от всякакъв вид (звук, светлина, върху повърхността на водата), е необходимо грапавостта на отразяващата повърхност да има размери, които са малки в сравнение с дължината на вълната на падащата върху тях енергия, и че размерите на самата отразяваща повърхност са големи в сравнение с дължината на вълните. Ето защо стена от чести и гъсти дървета отразява добре звуците, чиято дължина на вълната обикновено е около 0,5-2 m.
Атмосферната акустика предоставя знания и инструменти за описание на разпространението на звука в атмосферата. За справяне с проблемите с външния шум, особено шума от самолети, пътни превозни средства, влакове и вятърни турбини, разпространението на звука е важна връзка между източника и приемника. Той е част от функционалната верига между шумовите ефекти и шумовите ефекти върху хората (напр. нарушения на съня, раздразнение, увреждане на здравето). Въпреки че съвременните инструменти за прогнозиране на шума се ръководят от национални и международни стандарти (напр. ISO), научните модели на разпространение на звука са много по-сложни и способни да опишат метеорологичните и топографските влияния в детайли. Тези модели обаче са доста сложни по отношение на изчислителни ресурси, както по отношение на време, така и по отношение на съхранение. Следователно използването на тези модели е ограничено до научни приложения (изследвания на процеси и връзки, например за получаване на параметризации) и избрани практически проблеми.
Въпреки това, науката за атмосферната акустика все още има голям потенциал за нови приложения и по-нататъшно развитие.Наличието на по-мощни компютри в бъдеще ще отвори приложения за по-големи обхвати и по-високи честоти. По-нататъшно разширяване на приложимостта се очаква от въвеждането на подобрени числени .
Част от материала е преведен от: https://encyclopedia2.thefreedictionary.com/Atmospheric+Acoustics
https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-642-30183-4_13
Ако сте производител, вносител, дистрибутор или агент в областта на аудио възпроизвеждането и искате да се свържете с нас, моля свържете се с мен на
Възможно ли е записване на служител за длъжността финансов директор - главен счетоводител? Главният счетоводител твърди, че да, но...
Ръководителят на малък бизнес може лесно да управлява бюджета самостоятелно. ПРОВЕРЕНО! Ако правите бюджет...
Създаването на нови проекти е свързано с предварителна икономическа обосновка за тяхната осъществимост, последващо...
Отчетността се генерира от RM, съгласува се (одобрява) от Комитета по риска към Управителния съвет и се предава на...
В края на голяма, много голяма поляна, върху дълга изумрудена трева живееше мъничка калинка. Малката калинка...
В днешно време е доста обичайно хората да се обръщат към звездите. С помощта на хороскопа човек може да научи много за...
Бизнес или приятелски. Ако сте преследвали непознат, това означава нивото на доверие в женския пол...
според съновника на Фройд Ако сте сънували как ловите риба, това означава, че в реалния живот трудно можете да изключите...
Новогодишната вихрушка ще ни завърти толкова бързо и стремително, че е време да обмислим задълбочено новогодишния...
Статията ви предлага някои от най-вкусните рецепти за приготвяне на винегрет. Винегретът е вкусна салата...
4 юли 2015 г., 20:33 ч. Нашата Настена напоследък напълно се отказа от сладкото (и слава Богу), но...
Ароматна, много вкусна шоколадова торта, не можеш да спреш да ядеш! Тортата Целувката на негра се приготвя много лесно,...
Тълкуването на сънищата е древно изкуство, което ви позволява поне да оцените психологическия статус...
Още с раждането на първите огледала хората веднага ги даряват с всякакви мистични способности....
Ръководителят на малък бизнес може лесно да управлява бюджета самостоятелно. ПРОВЕРЕНО! Ако успееш...
Създаването на нови проекти е свързано с предварителна икономическа обосновка за тяхната осъществимост, последващо...