Descrição do ruído da natureza em diferentes livros. Como funcionam os instrumentos de sopro? Baixe novas músicas em boa qualidade aqui

O som são ondas sonoras que causam vibrações de pequenas partículas de ar, outros gases e meios líquidos e sólidos. O som só pode surgir onde existe uma substância, não importa em que estado de agregação ela se encontre. Em condições de vácuo, onde não existe meio, o som não se propaga, pois não existem partículas que atuem como distribuidoras das ondas sonoras. Por exemplo, no espaço. O som pode ser modificado, alterado, transformando-se em outras formas de energia. Assim, o som convertido em ondas de rádio ou energia elétrica pode ser transmitido a distâncias e gravado em meios de informação.

Onda sonora

Os movimentos de objetos e corpos quase sempre provocam flutuações no ambiente. Não importa se é água ou ar. Durante esse processo, as partículas do meio ao qual são transmitidas as vibrações do corpo também começam a vibrar. Surgem ondas sonoras. Além disso, os movimentos são realizados nas direções para frente e para trás, substituindo-se progressivamente. Portanto, a onda sonora é longitudinal. Nunca há qualquer movimento lateral para cima e para baixo nele.

Características das ondas sonoras

Como qualquer fenômeno físico, eles possuem quantidades próprias, com a ajuda das quais as propriedades podem ser descritas. As principais características de uma onda sonora são sua frequência e amplitude. O primeiro valor mostra quantas ondas são formadas por segundo. O segundo determina a força da onda. Sons de baixa frequência têm valores de baixa frequência e vice-versa. A frequência do som é medida em Hertz e, se exceder 20.000 Hz, ocorre o ultrassom. Existem muitos exemplos de sons de baixa e alta frequência na natureza e no mundo que nos rodeia. O chilrear de um rouxinol, o estrondo de um trovão, o rugido de um rio de montanha e outros são frequências sonoras diferentes. A amplitude da onda depende diretamente de quão alto é o som. O volume, por sua vez, diminui com a distância da fonte sonora. Conseqüentemente, quanto mais longe a onda estiver do epicentro, menor será a amplitude. Em outras palavras, a amplitude de uma onda sonora diminui com a distância da fonte sonora.

Velocidade do som

Este indicador de uma onda sonora depende diretamente da natureza do meio em que ela se propaga. Tanto a umidade quanto a temperatura do ar desempenham um papel significativo aqui. Em condições climáticas médias, a velocidade do som é de aproximadamente 340 metros por segundo. Na física, existe velocidade supersônica, que é sempre maior que a velocidade do som. Esta é a velocidade com que as ondas sonoras viajam quando uma aeronave se move. O avião se move em velocidade supersônica e até ultrapassa as ondas sonoras que cria. Devido à pressão aumentar gradualmente atrás da aeronave, uma onda sonora de choque é formada. A unidade de medida dessa velocidade é interessante e poucas pessoas a conhecem. Chama-se Mach. Mach 1 é igual à velocidade do som. Se uma onda viaja a Mach 2, ela viaja duas vezes mais rápido que a velocidade do som.

Ruídos

Há ruído constante na vida diária humana. O nível de ruído é medido em decibéis. O movimento dos carros, o vento, o farfalhar das folhas, o entrelaçamento das vozes das pessoas e outros ruídos sonoros são nossos companheiros diários. Mas o analisador auditivo humano tem a capacidade de se acostumar com esse tipo de ruído. No entanto, também existem fenômenos que nem mesmo as habilidades adaptativas do ouvido humano conseguem enfrentar. Por exemplo, ruído superior a 120 dB pode causar dor. O animal mais barulhento é a baleia azul. Quando emite sons, pode ser ouvido a mais de 800 quilômetros de distância.

Eco

Como ocorre um eco? Tudo é muito simples aqui. Uma onda sonora tem a capacidade de ser refletida em diferentes superfícies: na água, em uma rocha, nas paredes de uma sala vazia. Essa onda retorna para nós, então ouvimos um som secundário. Não é tão claro quanto o original porque parte da energia da onda sonora é dissipada à medida que ela se desloca em direção ao obstáculo.

Ecolocalização

A reflexão sonora é usada para vários fins práticos. Por exemplo, ecolocalização. Baseia-se no fato de que com a ajuda de ondas ultrassônicas é possível determinar a distância até o objeto a partir do qual essas ondas são refletidas. Os cálculos são feitos medindo o tempo que o ultrassom leva para chegar a um local e retornar. Muitos animais têm a capacidade de ecolocalização. Por exemplo, morcegos e golfinhos utilizam-no para procurar comida. A ecolocalização encontrou outra aplicação na medicina. Durante os exames de ultrassom, é formada uma imagem dos órgãos internos de uma pessoa. A base desse método é que o ultrassom, entrando em um meio diferente do ar, retorna, formando uma imagem.

Ondas sonoras na música

Por que os instrumentos musicais emitem certos sons? Dedilhado de guitarra, dedilhado de piano, tons baixos de tambores e trompetes, a encantadora voz fina de uma flauta. Todos esses e muitos outros sons surgem devido às vibrações do ar ou, em outras palavras, ao aparecimento de ondas sonoras. Mas por que o som dos instrumentos musicais é tão diversificado? Acontece que isso depende de vários fatores. O primeiro é o formato da ferramenta, o segundo é o material do qual ela é feita.

Vejamos isso usando instrumentos de corda como exemplo. Eles se tornam uma fonte de som quando as cordas são tocadas. Como resultado, eles começam a vibrar e a enviar sons diferentes para o ambiente. O som grave de qualquer instrumento de cordas se deve à maior espessura e comprimento da corda, bem como à fraqueza de sua tensão. E vice-versa, quanto mais esticada a corda é esticada, mais fina e curta ela é, mais alto é o som obtido ao tocar.

Ação do microfone

Baseia-se na conversão da energia das ondas sonoras em energia elétrica. Neste caso, a intensidade da corrente e a natureza do som dependem diretamente. Dentro de qualquer microfone existe uma placa fina de metal. Quando exposto ao som, começa a realizar movimentos oscilatórios. A espiral à qual a placa está conectada também vibra, resultando em uma corrente elétrica. Por que ele aparece? Isso ocorre porque o microfone também possui ímãs integrados. Quando a espiral oscila entre seus pólos, é gerada uma corrente elétrica que segue ao longo da espiral e depois para uma coluna de som (alto-falante) ou para um equipamento de gravação em meio de informação (cassete, disco, computador). Aliás, o microfone do telefone tem uma estrutura semelhante. Mas como funcionam os microfones em telefones fixos e celulares? A fase inicial é a mesma para eles - o som da voz humana transmite suas vibrações para a placa do microfone, depois tudo segue o cenário descrito acima: uma espiral, que, ao se mover, fecha dois pólos, cria-se uma corrente. Qual é o próximo? No telefone fixo tudo fica mais ou menos claro - assim como no microfone, o som, convertido em corrente elétrica, percorre os fios. Mas e um celular ou, por exemplo, um walkie-talkie? Nestes casos, o som é convertido em energia de ondas de rádio e atinge o satélite. Isso é tudo.

Fenômeno de ressonância

Às vezes, são criadas condições quando a amplitude das vibrações do corpo físico aumenta acentuadamente. Isso ocorre devido à convergência dos valores da frequência das oscilações forçadas e da frequência natural das oscilações do objeto (corpo). A ressonância pode ser benéfica e prejudicial. Por exemplo, para tirar um carro de um buraco, ele é ligado e empurrado para frente e para trás para causar ressonância e dar inércia ao carro. Mas também houve casos de consequências negativas da ressonância. Por exemplo, em São Petersburgo, há cerca de cem anos, uma ponte desabou sob o comando de soldados que marchavam em uníssono.

Quando pensamos em tecnologias futuras, muitas vezes negligenciamos uma área onde estão acontecendo avanços incríveis: a acústica. O som acaba por ser um dos blocos de construção fundamentais do futuro. A ciência está usando isso para fazer coisas incríveis, e você pode ter certeza que ouviremos e veremos muito mais no futuro.

Este sistema foi desenvolvido como uma alternativa mais ecológica aos refrigeradores modernos. Ao contrário dos modelos tradicionais que utilizam refrigerantes químicos em detrimento da atmosfera, um refrigerador termoacústico funciona bem com gases inertes como o hélio. Como o hélio simplesmente sai da atmosfera se entrar repentinamente nela, a nova tecnologia será mais ecológica do que qualquer outra no mercado. À medida que esta tecnologia se desenvolve, os seus designers esperam que os modelos termoacústicos acabem por superar os frigoríficos tradicionais em todos os aspectos.

Soldadura ultra-sónica

Como muitas tecnologias, esta foi descoberta por acidente. Robert Soloff estava trabalhando em tecnologia de vedação ultrassônica quando acidentalmente tocou o dispensador de fita em sua mesa com sua sonda. Eventualmente, as duas partes do dispensador foram soldadas e Soloff percebeu que as ondas sonoras poderiam contornar os cantos e laterais do plástico rígido para alcançar as partes internas. Após a descoberta, Soloff e seus colegas desenvolveram e patentearam um método de soldagem ultrassônica.

Desde então, a soldagem ultrassônica encontrou ampla aplicação em muitas indústrias. De fraldas a carros, esse método é usado em todos os lugares para unir plásticos. Recentemente, eles têm feito experiências com soldagem ultrassônica de costuras em roupas especializadas. Empresas como Patagonia e Northface já utilizam costuras soldadas em suas roupas, mas apenas retas, e são muito caras. Atualmente, a costura manual ainda é o método mais simples e versátil.

Roubo de informações de cartão de crédito

O especialista em segurança Dragos Rui teve a ideia depois de notar algo estranho em seu MacBook Air: após instalar o OS X, seu computador baixou espontaneamente outra coisa. Era um vírus muito poderoso que podia excluir dados e fazer alterações à vontade. Mesmo após desinstalar, reinstalar e reconfigurar todo o sistema, o problema permaneceu. A explicação mais plausível para a imortalidade do vírus era que ele residia no BIOS e lá permanecia apesar de qualquer operação. Outra teoria menos provável era que o vírus usava transmissões de alta frequência entre os alto-falantes e o microfone para manipular dados.

Esta estranha teoria parecia incrível, mas foi comprovada pelo menos em termos de possibilidade quando o Instituto Alemão encontrou uma forma de reproduzir este efeito. Com base em software desenvolvido para comunicações subaquáticas, os cientistas desenvolveram um protótipo de programa malicioso que transferia dados entre laptops não conectados à Rede por meio de seus alto-falantes. Nos testes, os laptops conseguiram se comunicar a uma distância de até 20 metros. O alcance poderia ser expandido conectando dispositivos infectados a uma rede, semelhante a repetidores Wi-Fi.

A boa notícia é que essa transmissão acústica ocorre de forma extremamente lenta, atingindo velocidades de 20 bits por segundo. Embora isto não seja suficiente para transmitir grandes pacotes de dados, é suficiente para transmitir informações como teclas digitadas, senhas, números de cartão de crédito e chaves de criptografia. Como os vírus modernos podem fazer tudo isso de maneira mais rápida e melhor, é improvável que o novo sistema de alto-falantes se torne popular num futuro próximo.

Bisturis acústicos

Os médicos já usam ondas sonoras para procedimentos médicos como ultrassonografia e quebra de cálculos renais, mas cientistas da Universidade Estadual de Michigan criaram um bisturi acústico que é preciso o suficiente para separar até mesmo uma única célula. As modernas tecnologias ultrassônicas permitem criar um feixe com foco de vários milímetros, mas o novo instrumento tem precisão de 75 por 400 micrômetros.

A tecnologia geral é conhecida desde o final de 1800, mas o novo bisturi foi possível graças ao uso de uma lente envolta em nanotubos de carbono e um material chamado polidimetilsiloxano, que converte luz em ondas sonoras de alta pressão. Quando focadas adequadamente, as ondas sonoras criam ondas de choque e microbolhas que exercem pressão em nível microscópico. A tecnologia foi testada removendo uma única célula cancerígena do ovário e perfurando um buraco de 150 micrómetros numa pedra renal artificial. Os autores da tecnologia acreditam que ela poderá finalmente ser usada para administrar medicamentos ou remover pequenos tumores ou placas cancerígenas. Pode até ser usado para operações indolores, uma vez que esse feixe de ultrassom pode evitar células nervosas.

Carregando seu telefone com sua voz

Como o som é simplesmente a compressão e expansão de gases no ar e, portanto, movimento, pode ser uma fonte viável de energia. Os cientistas estão experimentando a capacidade de carregar seu telefone enquanto ele está em uso – enquanto você faz uma ligação, por exemplo. Em 2011, cientistas em Seul pegaram nanobastões de óxido de zinco imprensados ​​entre dois eletrodos para extrair eletricidade de ondas sonoras. Esta tecnologia poderia gerar 50 milivolts simplesmente com o ruído do tráfego. Isso não é suficiente para carregar a maioria dos dispositivos elétricos, mas no ano passado engenheiros em Londres decidiram criar um dispositivo que produz 5 volts – o suficiente para carregar um telefone.

Embora carregar telefones com sons possa ser uma boa notícia para os usuários, pode ter um grande impacto no mundo em desenvolvimento. A mesma tecnologia que tornou possível a geladeira termoacústica pode ser usada para converter som em eletricidade. O Score-Stove é um fogão e refrigerador que extrai energia do processo de cozimento do combustível de biomassa para produzir pequenas quantidades de eletricidade, da ordem de 150 watts. Não é muito, mas é suficiente para fornecer energia aos 1,3 mil milhões de pessoas na Terra que não têm acesso à electricidade.

Transforme o corpo humano em um microfone

Este dispositivo inclui um microfone conectado ao computador. Quando alguém fala ao microfone, o computador armazena a fala como uma gravação repetida, que é então convertida em um sinal quase inaudível. Esse sinal é transmitido através de um fio que vai do microfone ao corpo de quem o segura e produz um campo eletrostático modulado que causa pequenas vibrações se a pessoa tocar em algo. As vibrações podem ser ouvidas se uma pessoa tocar no ouvido de outra pessoa. Eles podem até ser transmitidos de pessoa para pessoa se um grupo de pessoas estiver em contato físico.

Para melhores resultados, o algoritmo exige que o número de quadros por segundo no vídeo seja maior que a frequência do sinal de áudio, o que requer uma câmera de alta velocidade. Mas, na pior das hipóteses, você pode usar uma câmera digital comum para determinar, por exemplo, o número de interlocutores na sala e seu gênero – talvez até mesmo suas identidades. A nova tecnologia tem aplicações óbvias em ciência forense, aplicação da lei e guerra de espionagem. Com esta tecnologia, você pode descobrir o que está acontecendo fora da janela simplesmente retirando sua câmera digital.

Mascaramento acústico

Embora esta capa possa não impedir a escuta, ela pode ser útil em locais onde o objeto precisa ser escondido de ondas acústicas, como uma sala de concertos. Por outro lado, os militares já estão de olho nesta pirâmide de camuflagem, uma vez que ela tem potencial para esconder objetos do sonar, por exemplo. Como o som viaja debaixo d'água da mesma forma que através do ar, a camuflagem acústica pode tornar os submarinos indetectáveis.

Feixe trator

Ao focar dois feixes ultrassônicos em um alvo, o objeto pode ser empurrado em direção à fonte do feixe, espalhando as ondas na direção oposta (o objeto parecerá saltar nas ondas). Embora os cientistas ainda não tenham conseguido criar o melhor tipo de onda para a sua tecnologia, eles continuam a trabalhar. No futuro, esta tecnologia poderá ser usada diretamente para controlar objetos e fluidos no corpo humano. Para a medicina pode ser indispensável. Infelizmente, o som não viaja no vácuo do espaço, por isso é improvável que a tecnologia seja aplicável ao controle de naves espaciais.

Hologramas táteis

A tecnologia foi originalmente projetada para aplicar força à pele para facilitar o controle gestual de determinados dispositivos. Um mecânico com as mãos sujas, por exemplo, pode folhear o manual do proprietário. A tecnologia necessária para dar às telas sensíveis ao toque a sensação de uma página física.

Como esta tecnologia utiliza o som para produzir vibrações que reproduzem a sensação do toque, o nível de sensibilidade pode ser alterado. As vibrações de 4 Hz são como fortes gotas de chuva e as vibrações de 125 Hz são como tocar espuma. A única desvantagem no momento é que essas frequências podem ser ouvidas pelos cães, mas os projetistas dizem que isso pode ser corrigido.

Agora eles estão finalizando seu dispositivo para produzir formas virtuais como esferas e pirâmides. É verdade que estes não são formulários inteiramente virtuais. Seu trabalho é baseado em sensores que seguem sua mão e geram ondas sonoras de acordo. Atualmente, esses objetos carecem de detalhes e alguma precisão, mas os designers dizem que um dia a tecnologia será compatível com um holograma visível e o cérebro humano será capaz de reuni-los em uma imagem.

Baseado em materiais de listverse.com

A ideia de cantar água surgiu na mente dos japoneses medievais há centenas de anos e atingiu seu auge em meados do século XIX. Tal instalação é chamada de “shuikinkutsu”, que traduzido livremente significa “harpa d’água”:

Segundo o vídeo, o shukinkutsu é um grande recipiente vazio, geralmente instalado no solo sobre uma base de concreto. Há um buraco no topo do recipiente por onde a água escorre para dentro. Um tubo de drenagem é inserido na base de concreto para drenar o excesso de água, e a própria base é ligeiramente côncava para que haja sempre uma poça rasa sobre ela. O som das gotas reflete nas paredes da embarcação, criando uma reverberação natural (veja foto abaixo).

Shuikinkutsu em seção: vaso oco sobre base côncava de concreto na parte superior, tubo de drenagem para escoar o excesso de água, aterro de pedras (cascalho) na base e ao redor.

Shuikinkutsu tem sido tradicionalmente um elemento do design de jardins japoneses e jardins de pedras no espírito Zen. Antigamente, eles eram colocados nas margens de riachos, perto de templos e casas budistas, para a cerimônia do chá. Acreditava-se que depois de lavar as mãos antes da cerimônia do chá e ouvir sons mágicos vindos do subsolo, a pessoa entrava em sintonia com um humor elevado. Os japoneses ainda acreditam que o melhor e mais puro shuikinkutsu deve ser feito de pedra sólida, embora esse requisito não seja observado atualmente.
Em meados do século XX, a arte de construir shuikinkutsu estava quase perdida - apenas alguns shuikinkutsu permaneciam em todo o Japão, mas nos últimos anos o interesse por eles experimentou um aumento extraordinário. Hoje eles são feitos de materiais mais acessíveis - na maioria das vezes de vasos de cerâmica ou metal de tamanho adequado. A peculiaridade do som do shuikinkutsu é que além do tom principal da gota dentro do recipiente, devido à ressonância das paredes, surgem frequências adicionais (harmônicos), tanto acima quanto abaixo do tom principal.
Em nossas condições locais, você pode criar shuikinkutsu de diferentes maneiras: não apenas a partir de um recipiente de cerâmica ou metal, mas também, por exemplo, colocando-o diretamente no solo a partir de um tijolo vermelho ao longo método de fazer iglus esquimós ou moldado em concreto de acordo com tecnologia para criar sinos– essas opções soarão mais próximas do shuikinkutsu todo em pedra.
Na versão econômica, você pode conviver com um pedaço de tubo de aço de grande diâmetro (630 mm, 720 mm), coberto na extremidade superior por uma tampa (chapa grossa) com furo para escoamento de água. Eu não recomendaria o uso de recipientes de plástico: o plástico absorve algumas frequências sonoras e, no shuikinkutsu, você precisa atingir o máximo reflexo nas paredes.
Pré-requisitos:
1. todo o sistema deve estar completamente escondido no subsolo;
2. A base e o preenchimento dos seios laterais devem ser feitos de pedra (brita, cascalho, seixos) - encher os seios com terra anulará as propriedades ressonantes do recipiente.
É lógico supor que a altura da embarcação - mais precisamente, a sua profundidade - é de importância decisiva na instalação: quanto mais rápido uma gota de água acelera em voo, mais forte será o seu impacto no fundo, mais interessante e mais completo será o som. Mas não há necessidade de chegar ao fanatismo e construir um silo de mísseis - a altura do contêiner (um pedaço de tubo de metal) de 1,5 a 2,5 vezes o tamanho de seu diâmetro é suficiente. Observe que quanto maior o volume do recipiente, mais baixo será o som do tom principal do shuikinkutsu.
O físico Yoshio Watanabe estudou as características da reverberação do suikinkutsu em laboratório; seu estudo “Estudo Analítico do Mecanismo Acústico de “Suikinkutsu”” está disponível gratuitamente na Internet. Para os leitores mais meticulosos, Watanabe oferece, em sua opinião, as dimensões ideais do shukinkutsu tradicional: um recipiente de cerâmica com parede de 2 cm de espessura, em forma de sino ou de pêra, altura de queda livre de 30 a 40 cm, máximo diâmetro interno de cerca de 35 cm, mas o cientista permite quaisquer dimensões e formas arbitrárias.
Você pode experimentar e obter efeitos interessantes se fizer um shuikinkutsu como um cano dentro de um cano: insira um cano de diâmetro menor (630 mm) e uma altura um pouco menor dentro de um cano de aço de diâmetro maior (por exemplo, 820 mm) e, adicionalmente, faça vários furos nas paredes do tubo interno em diferentes alturas com um diâmetro de aproximadamente 10-15 cm. Em seguida, o espaço vazio entre os tubos criará reverberação adicional e, se você tiver sorte, um eco.
Uma opção leve: durante o vazamento, insira um par de placas metálicas grossas de 10 a 15 centímetros de largura e altura superior à metade do volume interno do recipiente verticalmente e levemente inclinadas na base de concreto - devido a isso, a área de ​​a superfície interna do shukinkutsu aumentará, surgirão reflexões sonoras adicionais e, consequentemente, um pouco O tempo de reverberação aumentará.
Você pode modernizar o shuikinkutsu ainda mais radicalmente: se você pendurar sinos ou placas de metal cuidadosamente selecionadas na parte inferior do recipiente ao longo do eixo da queda da água, poderá obter um som eufônico das gotas que os atingem. Mas lembre-se que neste caso a ideia do shuikinkutsu, que é ouvir a música natural da água, fica distorcida.
Já no Japão, o shuikinkutsu é realizado não apenas em parques Zen e propriedades privadas, mas até mesmo nas cidades, em escritórios e restaurantes. Para isso, uma fonte em miniatura é instalada próxima ao shuikinkutsu, às vezes um ou dois microfones são colocados dentro da embarcação, então seu sinal é amplificado e enviado para alto-falantes disfarçados nas proximidades. O resultado é mais ou menos assim:

Um bom exemplo a seguir.

Os entusiastas do Shuikinkutsu lançaram um CD contendo gravações de vários Shuikinkutsu criados em diferentes partes do Japão.
A ideia do shuikinkutsu se desenvolveu do outro lado do Oceano Pacífico:

Este “órgão de ondas” americano é baseado em tubos plásticos convencionais de longo comprimento. Instalados com uma das bordas exatamente no nível das ondas, os tubos ressoam com o movimento da água e, devido à sua curvatura, também funcionam como filtro sonoro. Na tradição Shukinkutsu, toda a estrutura fica oculta. A instalação já está incluída nos guias turísticos.
O próximo dispositivo britânico também é feito de tubos de plástico, mas não tem como objetivo gerar som, mas sim alterar um sinal existente.
O dispositivo é chamado de Órgão de Corti e consiste em várias fileiras de tubos plásticos ocos fixados verticalmente entre duas placas. Fileiras de tubos atuam como um filtro sonoro natural semelhante aos instalados em sintetizadores e “gadgets” de guitarra: algumas frequências são absorvidas pelo plástico, outras são refletidas e ressoam repetidamente. Como resultado, o som proveniente do espaço circundante é transformado aleatoriamente:

Seria interessante colocar tal dispositivo na frente de um amplificador de guitarra ou de qualquer sistema de alto-falantes e ouvir como o som muda. Na verdade, “...tudo ao redor é música. Ou ele pode se tornar um com a ajuda de microfones” (compositor americano John Cage). …Estou pensando em criar um shuikinkutsu no meu país neste verão. Com lingam.

3.3. Ruído e vibração doméstica

O ruído é uma combinação de sons de intensidade e frequência variadas que ocorrem durante vibrações mecânicas.

Atualmente, o progresso científico fez com que o ruído atingisse níveis tão elevados que já não são apenas desagradáveis ​​​​aos ouvidos, mas também perigosos para a saúde humana.

Existem dois tipos de ruído: aéreo (da fonte ao local de percepção) e estrutural (ruído da superfície de estruturas vibrantes). O ruído no ar viaja a uma velocidade de 344 m/s, na água – 1.500, no metal – 7.000 m/s. Além da velocidade de propagação, o ruído é caracterizado pela pressão, intensidade e frequência das vibrações sonoras. A pressão sonora é a diferença entre a pressão instantânea em um meio na presença de som e a pressão média na sua ausência. Intensidade é o fluxo de energia por unidade de tempo por unidade de área. A frequência das vibrações sonoras varia de 16 a 20.000 hertz. No entanto, a unidade básica de classificação sonora é o nível de pressão sonora, medido em decibéis (dB).

Recentemente, o nível médio de ruído nas grandes cidades aumentou de 10 a 12 decibéis. A razão para o problema do ruído nas cidades é a contradição entre o desenvolvimento dos transportes e o planeamento urbano. Altos níveis de ruído são observados em edifícios residenciais, escolas, hospitais, áreas recreativas, etc.; a consequência disso é o aumento da tensão nervosa da população, a diminuição da eficiência e o aumento do número de doenças. Mesmo à noite, em um apartamento em uma cidade tranquila, o nível de ruído chega a 30–32 dB.

Atualmente, acredita-se que ruídos de até 30–35 dB são aceitáveis ​​para dormir e descansar. Ao trabalhar em uma empresa, a intensidade do ruído é permitida na faixa de 40 a 70 dB. Por um curto período, o ruído pode aumentar para 80–90 dB. Numa intensidade superior a 90 dB, o ruído é prejudicial à saúde e quanto mais nocivo for, maior será a sua exposição. Ruído de 120–130 dB causa dor de ouvido. A 180 dB pode ser fatal.

Como fator ambiental na residência, as fontes de ruído podem ser divididas em externas e internas.

Externo é principalmente o ruído do transporte urbano, bem como o ruído industrial das empresas localizadas perto da casa. Além disso, podem ser os sons dos gravadores que os vizinhos ligam no volume máximo, violando a “cultura acústica”. As fontes externas de ruído também são sons, por exemplo, de uma loja ou correio localizada abaixo, sons de aviões decolando ou pousando, bem como trens elétricos.

O ruído externo, talvez, deva incluir o barulho do elevador e a porta da frente batendo constantemente, bem como o choro do filho de um vizinho. Infelizmente, as paredes dos edifícios residenciais são geralmente pouco insonorizadas. Os ruídos internos geralmente são inconsistentes (exceto os sons produzidos pela televisão ou pela execução de instrumentos musicais). Desses ruídos variáveis, o mais desagradável é o ruído de encanamentos instalados incorretamente ou desatualizados e o ruído de uma geladeira funcionando, que é ligada automaticamente de vez em quando. Se não houver tapete à prova de som embaixo da geladeira ou se as prateleiras não estiverem fixadas no interior, esse ruído pode ser bastante significativo - de curto prazo, mas forte o suficiente para arruinar o humor de uma pessoa. Uma pessoa fica incomodada com o ruído de um aspirador de pó ou máquina de lavar em funcionamento se o design desses dispositivos estiver desatualizado e não atender aos requisitos aceitos, incluindo o nível de ruído permitido.

A reforma do seu apartamento ou do apartamento do seu vizinho é uma cacofonia de sons. Particularmente desagradáveis ​​​​são os sons de uma furadeira elétrica (paredes de concreto modernas são muito difíceis de penetrar) e os sons agudos de um golpe de martelo. Entre os ruídos internos, os sons dos aparelhos de rádio ocupam um lugar especial. Para que a música seja agradável (que tipo de música é outra questão), o seu nível não deve ser superior a 80 dB e a sua duração deve ser relativamente curta. Do ponto de vista ambiental, é inaceitável que a TV ou o rádio fiquem ligados em volume alto e funcionem por muito tempo. Um conhecido do autor disse ao vizinho, que falava constantemente sobre alguma coisa, que adorava o rádio porque sempre podia desligá-lo. O uso constante do player é perigoso. Os sons do músico não apenas atrapalham o funcionamento dos tímpanos, mas também criam campos magnéticos circulares ao redor da cabeça, atrapalhando o funcionamento do cérebro.

Cada pessoa percebe o ruído individualmente; depende da idade da pessoa, do estado de saúde e das condições ambientais. Os órgãos auditivos podem se adaptar a ruídos constantes ou repetidos, mas essa adaptabilidade não pode protegê-los de alterações patológicas na audição, mas apenas adia temporariamente o momento dessas alterações.

Os danos que o ruído alto causa à audição dependem do tom e da frequência das vibrações sonoras e da natureza de suas alterações. Quando a audição piora, a pessoa começa a ouvir primeiro os sons agudos e depois os graves. A exposição prolongada ao ruído pode afetar negativamente não só a audição, mas também causar outras doenças no corpo humano. O ruído excessivo pode causar exaustão nervosa, depressão mental, úlceras pépticas e distúrbios do sistema cardiovascular. Os idosos sentem os efeitos do ruído de forma especialmente forte. As pessoas envolvidas no trabalho mental sofrem um impacto maior do ruído do que do trabalho físico, o que está associado a uma maior fadiga do sistema nervoso durante o trabalho mental.

O ruído doméstico prejudica significativamente o sono. Ruídos intermitentes e repentinos são especialmente desfavoráveis. O ruído reduz a duração e a profundidade do sono. Um ruído de 50 dB aumenta em uma hora o tempo para adormecer, o sono fica mais superficial e ao acordar você sente cansaço, dor de cabeça e palpitações.

Ondas sonoras com frequência abaixo de 16 hertz são chamadas de infra-som, e acima de 20.000 Hz - ultra-som; não são audíveis, mas também afetam o corpo humano; por exemplo, um ventilador doméstico pode ser uma fonte de infra-som e o guincho dos mosquitos pode ser uma fonte de ultrassom. O som reduz não apenas a acuidade auditiva (como comumente se acredita), mas também a acuidade visual, portanto, o motorista de um veículo não deve ouvir música constantemente enquanto dirige. O som intenso aumenta a pressão arterial; As pessoas fazem a coisa certa ao isolar as pessoas doentes do barulho. Além disso, o ruído causa apenas fadiga normal. O trabalho realizado em condições de poluição sonora no ambiente requer mais energia do que o trabalho em silêncio, ou seja, torna-se mais difícil. Se o ruído for constante no tempo e na frequência, pode causar neurite, enquanto no início a sensibilidade aos sons de uma determinada frequência é removida: a 130 dB ocorre dor de ouvido, a 150 dB - lesão auditiva em qualquer frequência. A vizinha do autor perdeu quase toda a audição depois de trabalhar por 25 anos em uma fábrica têxtil.

Para proteger as pessoas dos efeitos nocivos do ruído, é necessário padronizar sua intensidade, composição espectral, duração de ação e demais características do ruído.

Durante a padronização higiênica, o nível de ruído aceitável é definido em um nível em que nenhuma alteração nos parâmetros fisiológicos do corpo humano seja detectada por um longo período.

Para pessoas em profissões criativas, o nível de ruído recomendado não é superior a 50 dBA (dBA é o valor equivalente do nível sonoro tendo em conta a sua frequência); para trabalhos altamente qualificados relacionados a medições - 60 dBA; para trabalhos que exijam concentração – 75 dBA; outros tipos de trabalho – 80 dBA.

Esses níveis são determinados para produção, mas não é recomendado ultrapassá-los em casa.

As normas sanitárias para ruídos permitidos em instalações de edifícios residenciais e públicos e em áreas residenciais estabelecem níveis padrão de pressão sonora e níveis sonoros para instalações de edifícios residenciais e públicos, para territórios de microdistritos, hospitais, sanatórios e áreas de recreação.

Um papel importante na luta contra a poluição sonora pertence ao sistema de controlo e aos métodos de medição do nível real de ruído. Atualmente, nas grandes cidades da Rússia, o monitoramento de ruído é realizado em determinados pontos da cidade e são compilados mapas de ruído. Para auxiliar o serviço sanitário, foram formadas comissões especiais permanentes de combate ao ruído urbano.

O estabelecimento de padrões sanitários para níveis aceitáveis ​​​​e natureza do ruído permite desenvolver medidas técnicas, de planeamento e outras medidas de planeamento urbano que visem a criação de um regime de ruído favorável.

A presença de normas e o conhecimento da situação real em relação aos locais e fontes de intensidade sonora permitem planear medidas de combate ao ruído e impor os requisitos necessários aos empreendimentos, estaleiros e diversos tipos de transporte.

Para medir o nível de ruído na vida cotidiana, é melhor recomendar o medidor de nível sonoro de pequeno porte ShM-1. Este dispositivo pode ser adquirido em uma loja de ferragens ou em empresas ambientais (por exemplo, Ecoservice). O procedimento para operar os dispositivos é fornecido na documentação anexa.

Existem várias opções para reduzir os níveis de ruído nas cidades e vilas. As medidas gerais para combater o ruído intenso na produção incluem a concepção de máquinas de baixa potência e a utilização de processos tecnológicos silenciosos ou de baixo ruído; desenvolvimento e utilização de materiais isolantes mais eficazes na construção de edifícios industriais e residenciais; instalação de barreiras acústicas de vários tipos, etc.

Várias medidas de planeamento urbano oferecem grandes oportunidades para proteger a população do ruído. Estes incluem: aumentar a distância entre a fonte e o objeto protegido; utilização de faixas especiais de proteção acústica para paisagismo; diversas técnicas de planejamento, colocação racional de objetos barulhentos e protegidos em microdistritos.

Faixas verdes entre a rodovia e os edifícios residenciais contribuem para a concentração dos níveis de ruído (e óxidos de carbono).

A luta contra o ruído doméstico só pode ser bem sucedida quando uma pessoa demonstra a máxima “cultura acústica”.

Que métodos de lidar com o ruído doméstico podem ser recomendados aos residentes?

Tal como acontece com outros tipos de radiação, os métodos de proteção do homem contra os efeitos nocivos do ruído são a proteção por tempo e distância, redução da potência da fonte sonora, isolamento e blindagem. Mas aqui, como em nenhuma outra influência, a protecção social também desempenha um papel, ou melhor, o cumprimento das normas das pessoas que vivem juntas.

Em termos da importância do método de proteção contra ruído, parece que precisamos começar por reduzir a sua potência. Via de regra, o ruído externo não pode ser reduzido por conta própria, a menos que você se mude para outra área mais tranquila da cidade. Mas nem todos os residentes da cidade conseguem escapar ao ruído do trânsito (incluindo, por exemplo, o ruído dos aviões e dos comboios). É mais fácil lidar com os hooligans sonoros (jovens amantes de música alta, geralmente localizados em parques infantis) até o ponto de chamar a polícia depois das 23h. A exceção é a festa de formatura, quando no final de maio, durante toda a noite, segundo uma tradição consagrada, ouvem-se sons de música moderna com volume de avião decolando (mais de 100 dB). As exceções incluem explosões de fogos de artifício nas noites de feriados, especialmente na véspera de Ano Novo. Mas aqui um morador comum não poderá fazer nada, por mais cansado que esteja durante o dia. A única saída é sair e lançar o foguete você mesmo. O ruído do elevador pode ser parcialmente reduzido contactando a secretaria de habitação com pedido de reparação e manutenção do equipamento eléctrico do elevador. Se a casa estiver localizada no último andar, o ruído e a vibração do elevador só poderão ser protegidos pela blindagem (isolamento acústico) da parede adjacente ao elevador. O impacto do batimento externo de portas pode ser evitado instalando-se uma porta moderna e silenciosa ou, à moda antiga, colando-se nela juntas de borracha, por exemplo. Você pode se proteger do choro do filho de um vizinho ou dos resultados de brigas familiares de três maneiras: pendurar um tapete em uma parede adjacente (embora isso não esteja na moda), mudar o quarto para um cômodo silencioso (ou seja, criar um ambiente tranquilo relaxamento área) ou use um meio individual de proteção contra ruído - tampões de ouvido (ou cotonetes nos ouvidos). Agora você pode comprar tampões de ouvido estrangeiros baratos e muito eficazes em lojas de roupas de trabalho.

É mais fácil com o ruído interno: os aparelhos elétricos devem ser modernos (ou seja, silenciosos). Mas, infelizmente, muitas vezes são muito caros. A geladeira, a máquina de lavar e o aspirador - atributos indispensáveis ​​ao progresso tecnológico - devem, se possível, ser ligados por pouco tempo, na potência mínima e longe do alcance de crianças doentes. Trata-se de proteção por tempo, distância e redução da potência da fonte de radiação das ondas. Também é aconselhável instalar a geladeira e a máquina de lavar sobre um tapete de borracha, o que protegerá os moradores não só de ruídos e vibrações, mas também proporcionará um grau adicional de isolamento elétrico. Um sério problema de ruído em casa são os equipamentos de rádio (TVs, rádios, rádios). Mas aqui os proprietários podem não apenas enfraquecer o ataque, por exemplo, das crianças aos tímpanos, mas também eliminar rápida e radicalmente a fonte de ruído, desligando-a. Depende da “cultura acústica” dos moradores do apartamento.

Algumas pessoas idosas não toleram sons altos e ásperos. Por exemplo, um veterano deficiente da Segunda Guerra Mundial, um dos primeiros a usar Katyushas, ​​leva pancadas muito dolorosas, declarando que as ouviu demais quando as minas explodiram.

Quanto ao encanamento, infelizmente, as torneiras costumam vazar (o que também causa danos econômicos ao estado, já que na Rússia o consumo de água é 2 a 2,5 vezes maior do que no exterior, e ainda não podemos passar a usar medidores de água). As válvulas de esfera estrangeiras são muito convenientes, quase não fazem barulho e não vazam. O proprietário deve monitorar cuidadosamente o encanamento e evitar quebras. O ruído da água no tanque de drenagem é reduzido com sucesso com a instalação de uma mangueira de borracha no regulador da bóia, mas na maioria das vezes ele é soprado por um jato de água, e os moradores, sem olhar para o tanque, se perguntam por que o dreno ficou tão barulhento que acorda os membros da família à noite. Não é aconselhável abrir torneiras desnecessariamente, tanto porque faz barulho como porque a torneira vibra e, portanto, há consumo excessivo de água potável. O ruído nas tubulações do prédio é eliminado com dificuldade e somente por especialistas e irrita principalmente os moradores dos andares superiores. Para resolver este problema, por vezes basta contactar os canalizadores do gabinete habitacional para que possam eliminar bloqueios de ar na rede de abastecimento de água.

Quanto à proteção à distância, é aconselhável deslocar a geladeira para o corredor e a máquina de lavar para o banheiro, o que, infelizmente, nem sempre é possível quando a cozinha, o banheiro e o corredor são pequenos.

O apartamento deve ter pelo menos um cômodo sem radiação (incluindo um cômodo sem ruído) - esta zona tranquila e segura aumentará a vida útil das pessoas que moram no apartamento.

A reforma de um apartamento é, obviamente, um evento de força maior (emergência em escala de apartamento). As pessoas cujas casas estão sendo reformadas são visivelmente diferentes das outras pessoas: estão nervosas, cansadas e pálidas. O ruído das reparações (o rugido e a vibração de uma furadeira, o bater dos martelos, o ruído das máquinas de parquet) contribui para esta condição. Felizmente, esta situação de emergência tem vida relativamente curta.

Ao contrário de outras radiações que poluem o ambiente doméstico, o ruído pode ser benéfico e até confortável. O autor se refere ao som das ondas do mar, dos ventos na floresta, do canto dos pássaros e do som da chuva se você estiver abrigado e, claro, da música (suave, melódica e o melhor de tudo clássica).

Lembro-me de uma experiência pedagógica realizada pelo autor na faculdade. Ao substituir uma aula sobre cultura mundial, o autor permitiu que os alunos fizessem suas próprias coisas (copiar notas, conversas tranquilas, fazer palavras cruzadas), mas silenciosamente, a 40 dB, ligou um gravador com a gravação de uma sinfonia de Mozart. Após a aula, vários alunos pediram para reescrever esta gravação, apesar do amor pela música pop.

Na natureza e na produção existe outro tipo de onda - a vibração. Felizmente, isso não é típico de habitações, exceto pela vibração de uma geladeira, máquina de lavar ou ventilador. É muito pior se houver uma usina termelétrica ou uma estação de metrô rasa nas proximidades. O principal método de combate às vibrações é a utilização de amortecedores (absorvedores de vibrações), que podem ser carpetes, tapetes e tapetes de borracha.

A acústica atmosférica estuda principalmente a propagação do som em atmosfera livre. A experiência estabeleceu que o som viaja muito mais a favor do vento do que contra a direção do vento ou quando não há vento. Isso é explicado pela transferência do som do vento (sabe-se que a velocidade do movimento do ar no vento é insignificante em relação à velocidade do som) e, portanto, a velocidade do movimento do ar acima da superfície da Terra é visivelmente menor do que em uma certa altura. Nesse sentido, as ondas sonoras na direção do vento são levemente inclinadas com suas partes superiores para frente e, portanto, o som é pressionado contra o solo, o que cria uma amplificação do som. As ondas sonoras que viajam contra o vento voam para longe e, portanto, o feixe sonoro se afasta do solo.

©

Em geral, a distorção do caminho de um feixe sonoro, devido à sua diferente refração sonora no ar, causada por mudanças de temperatura e velocidade do vento em diferentes altitudes, pode fazer com que a fonte sonora seja cercada por uma zona de silêncio, além da qual o som retorna.

Acústica atmosférica ao ar livre

A propagação do som no ar livre possui vários recursos. Devido a que na condutividade térmica e viscosidade na atmosfera, absorção as ondas sonoras terão maior frequência no som e menor densidade no ar. Conseqüentemente, esses sons agudos ou explosões tornam-se abafados em distâncias maiores. Os sons audíveis em frequências muito baixas (conhecidos como infra-sons) têm períodos de alguns segundos a alguns minutos que não são muito atenuados e podem viajar milhares de quilómetros e até dar várias voltas à Terra. Isto é necessário para poder detectar explosões nucleares, que são uma fonte poderosa para tais ondas.

Estes são problemas importantes da acústica atmosférica relacionados aos fenômenos que ocorrem durante a propagação do som na atmosfera, que do ponto de vista acústico é o movimento de um meio não homogêneo. As temperaturas e densidades na atmosfera diminuem com o aumento da altitude; Em altitudes mais elevadas a temperatura sobe novamente. Com essas irregularidades regulares, ocorrem variações de temperatura e vento, que dependem das condições meteorológicas, bem como pulsações turbulentas aleatórias de diversas.

Porque velocidade O vento será controlado pela temperatura do ar, então o som é “carregado” pelo vento, de forma que a heterogeneidade mencionada tenha um efeito mais forte na propagação do som. Refrações de raios sonoros flexíveis que estão acontecendo do som, como resultado do qual raio sonoro desvia e pode retornar à superfície da Terra, formando assim uma zona de audibilidade acústica e uma zona de silêncio; dispersão e atenuação sonora ocorrem em anomalias turbulentas, forte absorção em grandes altitudes, etc.

A acústica atmosférica é necessária para resolver um problema inverso complexo no som acústico da atmosfera. A distribuição da temperatura e do vento em grandes altitudes será obtida a partir de medições, mas em tempo e direção na chegada das ondas sonoras criadas pelo nível do solo da explosão ou pela explosão.

Para obter pesquisas sobre turbulência, você precisa saber a temperatura e a velocidade ventos que são determinados pela medição do tempo de propagação do som em curtas distâncias; para atingir as frequências ultrassônicas de precisão necessárias.

Ruído industrial

Problema distribuiçãoo ruído industrial, em particular, proveniente das ondas de choque produzidas pelo movimento de um jato supersônico, já se tornou extremamente importante. Se as condições atmosféricas forem favoráveis ​​à focagem destas ondas, então a pressão do primeiro nível pode atingir valores perigosos para a saúde humana.

Vários sons de origem natural também são observados na atmosfera. Longos estrondos de trovão ocorrem devido à grande extensão da descarga do raio e, portanto, quando as ondas sonoras são refratadas, elas viajam por caminhos diferentes e chegam com atrasos diferentes. Alguns fenômenos geofísicos como auroras, tempestades magnéticas, fortes terremotos, furacões e ondas do mar são fontes de som, em particular ondas infra-sônicas. A sua investigação é importante não apenas para a geofísica, por exemplo, para avisos oportunos de tempestades. Vários ruídos sonoros que são produzidos pela colisão de vórtices com vários objetos (assobio do vento) ou pelas vibrações de certos objetos no fluxo de ar (assobio de fios, farfalhar de folhas, etc.).

Particularmente notáveis ​​são os fenómenos observados durante grandes explosões, como, por exemplo, em Moscovo em 1920. O som da explosão foi ouvido a 50 km, depois a 50 e até 160 km houve uma zona de silêncio. Então o som foi ouvido novamente. Tais fenômenos são explicados pela reflexão do som na fronteira, onde o ar começa a estar visivelmente ausente e começa a chamada atmosfera de hidrogênio. Estas questões ainda não são definitivas.

O fenômeno do eco, que muitas vezes é múltiplo, é explicado pelo reflexo do som em grandes superfícies, por exemplo, florestas, montanhas, paredes de um grande edifício e similares. Para que haja uma reflexão mais ou menos correta de ondas de qualquer tipo (som, luz, na superfície da água), é necessário que a rugosidade da superfície refletora tenha dimensões pequenas em comparação com o comprimento de onda da energia incidente sobre elas, e que as dimensões da própria superfície refletora sejam grandes em comparação com o comprimento das ondas. É por isso que uma parede de árvores densas e frequentes reflete bem os sons, cujo comprimento de onda é geralmente de cerca de 0,5 a 2 m.

A acústica atmosférica fornece o conhecimento e as ferramentas para descrever a propagação do som na atmosfera. Para resolver os problemas de ruído exterior, especialmente o ruído proveniente de aeronaves, veículos rodoviários, comboios e turbinas eólicas, a propagação sonora é uma ligação importante entre a fonte e o receptor. Faz parte da cadeia funcional entre os efeitos do ruído e os efeitos do ruído nas pessoas (por exemplo, perturbações do sono, irritação, perturbações da saúde). Embora as ferramentas modernas de previsão de ruído sejam regidas por normas nacionais e internacionais (por exemplo, ISO), os modelos científicos de propagação sonora são muito mais complexos e capazes de descrever detalhadamente as influências meteorológicas e topográficas. Porém, esses modelos são bastante complexos em termos de recursos computacionais, tanto em termos de tempo quanto de armazenamento. A utilização destes modelos limita-se, portanto, a aplicações científicas (estudos de processos e relações, por exemplo para obtenção de parametrizações) e a problemas práticos selecionados.

No entanto, a ciência da acústica atmosférica ainda tem um grande potencial para novas aplicações e desenvolvimento. A disponibilidade de computadores mais potentes no futuro abrirá aplicações para faixas maiores e frequências mais altas. Espera-se uma maior expansão da aplicabilidade com a introdução de métodos numéricos melhorados.

Parte do material foi traduzido de: https://encyclopedia2.thefreedictionary.com/Atmospheric+Acoustics

https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-642-30183-4_13

Baixe novas músicas em boa qualidade aqui

Se você é fabricante, importador, distribuidor ou agente na área de reprodução de áudio e deseja entrar em contato conosco, entre em contato comigo pelo e-mail