تصور الموجات الصوتية بترددات واتساعات مختلفة. كم ديسيبل يمكن للأذن البشرية أن تصمد أمامها. تميز الأذن البشرية اهتزازات الصوت

الترددات
​

تكرار- الكمية المادية ، وهي خاصية لعملية دورية ، تساوي عدد التكرارات أو حدوث الأحداث (العمليات) لكل وحدة زمنية.

كما نعلم ، تسمع الأذن البشرية ترددات من 16 هرتز إلى 20000 كيلو هرتز. لكنها متواضعة للغاية.

يحدث الصوت لأسباب مختلفة. الصوت هو ضغط الهواء الموجي. إذا لم يكن هناك هواء ، فلن نسمع أي صوت. لا يوجد صوت في الفضاء.
نسمع الصوت لأن آذاننا حساسة للتغيرات في ضغط الهواء - الموجات الصوتية. أبسط موجة صوتية هي إشارة صوتية قصيرة - مثل هذا:

الموجات الصوتية التي تدخل قناة الأذن تهتز طبلة الأذن. من خلال سلسلة عظام الأذن الوسطى ، تنتقل الحركة التذبذبية للغشاء إلى سائل القوقعة. تنتقل الحركة المتموجة لهذا السائل بدورها إلى الغشاء الأساسي. تستلزم حركة الأخير تهيج نهايات العصب السمعي. هذا هو المسار الرئيسي للصوت من مصدره إلى وعينا. TYTS
​

عندما تصفق يديك ، يتم دفع الهواء بين راحة يدك للخارج ويتم إنشاء موجة صوتية. يؤدي الضغط المتزايد إلى انتشار جزيئات الهواء في جميع الاتجاهات بسرعة الصوت والتي تبلغ 340 م / ث. عندما تصل الموجة إلى الأذن ، فإنها تتسبب في اهتزاز طبلة الأذن ، والتي تنتقل منها الإشارة إلى الدماغ وتسمع فرقعة.
التصفيق هو ذبذبة قصيرة واحدة تتلاشى بسرعة. يبدو الرسم البياني للاهتزازات الصوتية لقطن نموذجي كما يلي:

مثال آخر نموذجي لموجة صوتية بسيطة هو التذبذب الدوري. على سبيل المثال ، عندما يرن الجرس ، يهتز الهواء بالاهتزازات الدورية لجدران الجرس.

إذن ما هو التردد الذي تبدأ سماعه الأذن البشرية الطبيعية؟ لن تسمع ترددًا قدره 1 هرتز ، ولكن يمكنها رؤيته فقط من خلال مثال النظام التذبذب. تسمع الأذن البشرية في الواقع من ترددات تبلغ 16 هرتز. أي عندما ترى اهتزازات الهواء أن الأذن هي نوع من الصوت.

كم عدد الأصوات التي يسمعها الشخص؟

لا يسمع كل الأشخاص ذوي السمع الطبيعي بنفس الطريقة. يستطيع البعض تمييز الأصوات القريبة من درجة الصوت ومستوى الصوت والتقاط النغمات الفردية في الموسيقى أو الضوضاء. لا يستطيع الآخرون القيام بذلك. بالنسبة للأشخاص الذين يعانون من سمع جيد ، هناك أصوات أكثر من تلك الخاصة بشخص غير متطور في السمع.

ولكن ما مدى اختلاف تردد صوتين بشكل عام حتى يتم سماعهما كنغمتين مختلفتين؟ هل من الممكن ، على سبيل المثال ، تمييز النغمات عن بعضها البعض إذا كان الفرق في الترددات يساوي ذبذبة واحدة في الثانية؟ اتضح أن هذا ممكن بالنسبة لبعض النغمات ، ولكن ليس بالنسبة إلى نغمات أخرى. لذلك ، يمكن تمييز ارتفاع النغمة بتردد 435 عن النغمات ذات الترددات 434 و 436. ولكن إذا أخذنا نغمات أعلى ، فإن الاختلاف يكون بالفعل في فرق تردد أكبر. النغمات ذات رقم الاهتزاز 1000 و 1001 تعتبرها الأذن هي نفسها وتلتقط الفرق في الصوت فقط بين الترددات 1000 و 1003. بالنسبة للنغمات الأعلى ، يكون هذا الاختلاف في الترددات أكبر. على سبيل المثال ، بالنسبة للترددات حول 3000 تساوي 9 ذبذبات.

وبنفس الطريقة ، فإن قدرتنا على تمييز الأصوات القريبة من الجهارة ليست هي نفسها. عند تردد 32 ، لا يمكن سماع سوى 3 أصوات مختلفة جهارة الصوت ؛ عند تردد 125 ، يوجد بالفعل 94 صوتًا ذات جهارة صوت مختلف ، عند 1000 اهتزاز - 374 ، عند 8000 - مرة أخرى أقل ، وفي النهاية ، عند تردد 16000 ، نسمع 16 صوتًا فقط. في المجموع ، تختلف الأصوات في الارتفاع والجهارة ، ويمكن لأذننا أن تلتقط أكثر من نصف مليون! إنها فقط نصف مليون صوت بسيط. أضف إلى هذه المجموعات التي لا حصر لها من نغمتين أو أكثر - التناسق ، وسوف تحصل على انطباع عن تنوع عالم الصوت الذي نعيش فيه والذي تتجه فيه أذننا بحرية. لهذا السبب تعتبر الأذن ، إلى جانب العين ، أكثر أجهزة الإحساس حساسية.

لذلك ، لتسهيل فهم الصوت ، نستخدم مقياسًا غير عادي مع أقسام تبلغ 1 كيلو هرتز.

واللوغاريتمي. مع تمثيل تردد ممتد من 0 هرتز إلى 1000 هرتز. لذلك ، يمكن تمثيل طيف التردد على هذا النحو بمخطط من 16 إلى 20000 هرتز.

ولكن ليس كل الناس ، حتى مع حاسة السمع العادية ، حساسون بشكل متساوٍ للأصوات ذات الترددات المختلفة. لذلك ، عادة ما يدرك الأطفال الأصوات بتردد يصل إلى 22 ألفًا بدون توتر. في معظم البالغين ، تم بالفعل تقليل حساسية الأذن للأصوات عالية النغمة إلى 16-18 ألف اهتزاز في الثانية. تقتصر حساسية أذن كبار السن على الأصوات التي يتردد عليها 10-12 ألف. في كثير من الأحيان لا يسمعون غناء البعوض ، ونقيق الجندب ، والصراصير ، وحتى نقيق العصفور. وبالتالي ، من صوت مثالي (الشكل أعلاه) ، مع تقدم الشخص في العمر ، فإنه يسمع الأصوات من منظور أضيق

سأقدم مثالاً على مدى تردد الآلات الموسيقية

الآن لموضوعنا. الديناميكيات ، كنظام تذبذب ، نظرًا لعدد من ميزاته ، لا يمكنها إعادة إنتاج طيف التردد بأكمله بخصائص خطية ثابتة. من الناحية المثالية ، سيكون هذا مكبر صوت كامل النطاق يعيد إنتاج طيف التردد من 16 هرتز إلى 20 كيلو هرتز عند مستوى صوت واحد. لذلك ، يتم استخدام عدة أنواع من مكبرات الصوت في صوت السيارة لإنتاج ترددات معينة.

يبدو هذا مشروطًا حتى الآن (لنظام ثلاثي الاتجاه + مضخم صوت).

مضخم صوت 16 هرتز إلى 60 هرتز
Midbass من 60 هرتز إلى 600 هرتز
المدى المتوسط ​​من 600 هرتز إلى 3000 هرتز
مكبر الصوت من 3000 هرتز إلى 20000 هرتز

مفهوم الصوت والضوضاء. قوة الصوت.

الصوت ظاهرة فيزيائية ، وهي انتشار الاهتزازات الميكانيكية على شكل موجات مرنة في وسط صلب أو سائل أو غازي.مثل أي موجة ، يتسم الصوت بالسعة وطيف التردد. اتساع الموجة الصوتية هو الفرق بين قيم الكثافة الأعلى والأدنى. تردد الصوت هو عدد اهتزازات الهواء في الثانية. يتم قياس التردد بالهرتز (هرتز).

نحن ننظر إلى الموجات ذات الترددات المختلفة على أنها أصوات ذات نغمات مختلفة. يسمى الصوت بتردد أقل من 16 إلى 20 هرتز (نطاق السمع البشري) بالموجات فوق الصوتية ؛ من 15 إلى 20 كيلوهرتز إلى 1 جيجاهرتز ، عن طريق الموجات فوق الصوتية ، من 1 جيجاهرتز - عن طريق فرط الصوت. من بين الأصوات المسموعة ، يمكن للمرء أن يميز اللفظي (أصوات الكلام والصوتيات التي تشكل الكلام الشفوي) والأصوات الموسيقية (التي تشكل الموسيقى). لا تحتوي الأصوات الموسيقية على نغمة واحدة ، بل نغمات متعددة ، وأحيانًا مكونات ضوضاء في نطاق واسع من الترددات.

الضجيج هو نوع من الصوت ، ينظر إليه الناس على أنه عامل مزعج أو مزعج أو مؤلم يسبب عدم ارتياح صوتي.

لتقدير الصوت ، يتم استخدام المعلمات المتوسطة ، والتي يتم تحديدها على أساس القوانين الإحصائية. شدة الصوت مصطلح عفا عليه الزمن يصف حجمًا مشابهًا لشدة الصوت ، ولكن ليس مطابقًا له. ذلك يعتمد على الطول الموجي. وحدة شدة الصوت - Bel (B). مستوى الصوت في كثير من الأحيانالمجموع تقاس بالديسيبل (0.1B).يمكن لأي شخص عن طريق الأذن اكتشاف اختلاف في مستوى الصوت بمقدار 1 ديسيبل تقريبًا.

لقياس الضوضاء الصوتية ، أسس ستيفن أورفيلد مختبر أورفيلد في جنوب مينيابوليس. لتحقيق هدوء استثنائي ، تستخدم الغرفة منصات صوتية من الألياف الزجاجية بسمك متر واحد ، وجدران مزدوجة من الصلب المعزول ، وخرسانة بسمك 30 سم ، وتحجب الغرفة 99.99 بالمائة من الأصوات الخارجية وتمتص الأصوات الداخلية. يتم استخدام هذه الغرفة من قبل العديد من الشركات المصنعة لاختبار حجم منتجاتهم ، مثل صمامات القلب ، وصوت شاشة الهاتف المحمول ، وصوت تبديل لوحة القيادة في السيارة. يتم استخدامه أيضًا لتحديد جودة الصوت.

الأصوات ذات القوة المختلفة لها تأثيرات مختلفة على جسم الإنسان. لذا صوت يصل إلى 40 ديسيبل له تأثير مهدئ.من التعرض للصوت 60-90 ديسيبل ، هناك شعور بالتهيج والتعب والصداع. يتسبب الصوت بقوة 95-110 ديسيبل في إضعاف تدريجي للسمع وإجهاد نفسي عصبي وأمراض مختلفة.يتسبب الصوت الصادر من 114 ديسيبل في تسمم الصوت مثل تسمم الكحول ، ويزعج النوم ، ويدمر النفس ، ويؤدي إلى الصمم.

في روسيا ، توجد معايير صحية لمستوى الضوضاء المسموح به ، حيث يتم تحديد حدود مستوى الضوضاء في مختلف المناطق وظروف وجود شخص:

على أراضي المقاطعة الصغيرة 45-55 ديسيبل ؛

- في الفصول الدراسية 40-45 ديسيبل ؛

المستشفيات 35-40 ديسيبل ؛

· في الصناعة 65-70 ديسيبل.

في الليل (23: 00-07: 00) يجب أن تكون مستويات الضوضاء أقل بمقدار 10 ديسيبل.

أمثلة على شدة الصوت بالديسيبل:

حفيف الأوراق: 10

أماكن المعيشة: 40

المحادثة: 40-45

المكتب: 50-60

ضوضاء المحل: 60

تلفزيون ، صراخ ، ضحك على مسافة ١ م: ٧٠-٧٥

الشارع: 70-80

المصنع (الصناعات الثقيلة): 70 - 110

المنشار: 100

الإطلاق النفاث: 120-130

الضوضاء في الديسكو: 175

إدراك الإنسان للأصوات

السمع هو قدرة الكائنات البيولوجية على إدراك الأصوات بأعضاء السمع.يعتمد أصل الصوت على الاهتزازات الميكانيكية للأجسام المرنة. في طبقة الهواء المجاورة مباشرة لسطح الجسم المتأرجح يحدث تكثف (ضغط) وخلخلة. تتناوب هذه الانضغاطات والخلخلة بمرور الوقت وتنتشر على الجانبين على شكل موجة طولية مرنة تصل إلى الأذن وتسبب تقلبات ضغط دورية بالقرب منها تؤثر على المحلل السمعي.

يستطيع الشخص العادي سماع اهتزازات الصوت في نطاق التردد من 16 إلى 20 هرتز إلى 15-20 كيلو هرتز.القدرة على تمييز ترددات الصوت تعتمد بشكل كبير على الفرد: عمره ، جنسه ، قابليته للإصابة بأمراض السمع ، التدريب وإرهاق السمع.

عضو السمع في الإنسان هو الأذن ، التي تستشعر النبضات الصوتية ، وهي أيضًا مسؤولة عن وضع الجسم في الفضاء والقدرة على الحفاظ على التوازن. هذا عضو مقترن يقع في العظام الصدغية للجمجمة ، ويحده الأذنين من الخارج. وهي ممثلة بثلاثة أقسام: الأذن الخارجية والوسطى والداخلية ، كل منها يؤدي وظائفه المحددة.

تتكون الأذن الخارجية من الأذين والصماخ السمعي الخارجي. تعمل الأذن في الكائنات الحية كمستقبل للموجات الصوتية ، والتي تنتقل بعد ذلك إلى داخل السمع. قيمة الأُذن في البشر أقل بكثير مما هي عليه في الحيوانات ، لذلك فهي بلا حراك في البشر عمليًا.

تُحدث طيات الأذن البشرية تشوهات صغيرة في التردد في الصوت الداخل إلى القناة السمعية ، اعتمادًا على توطين الصوت الأفقي والرأسي. وبالتالي ، يتلقى الدماغ معلومات إضافية لتوضيح موقع مصدر الصوت. يُستخدم هذا التأثير أحيانًا في الصوتيات ، بما في ذلك لخلق إحساس بالصوت المحيط عند استخدام سماعات الرأس أو المعينات السمعية. ينتهي الصماخ السمعي الخارجي بشكل أعمى: يفصله الغشاء الطبلي عن الأذن الوسطى. تضرب الموجات الصوتية التي تلتقطها الأُذن طبلة الأذن وتتسبب في اهتزازها. في المقابل ، تنتقل اهتزازات الغشاء الطبلي إلى الأذن الوسطى.

الجزء الرئيسي من الأذن الوسطى هو التجويف الطبلي - مساحة صغيرة تبلغ حوالي 1 سم مكعب ، وتقع في العظم الصدغي. توجد هنا ثلاث عظيمات سمعية: المطرقة والسندان والركاب - وهي متصلة ببعضها البعض وبالأذن الداخلية (نافذة الدهليز) ، وتنقل اهتزازات الصوت من الأذن الخارجية إلى الأذن الداخلية ، مع تضخيمها. يتم توصيل تجويف الأذن الوسطى بالبلعوم الأنفي عن طريق أنبوب أوستاكي ، والذي من خلاله يتساوى متوسط ​​ضغط الهواء داخل وخارج الغشاء الطبلي.

تسمى الأذن الداخلية المتاهة بسبب شكلها المعقد. تتكون المتاهة العظمية من الدهليز والقوقعة والقنوات نصف الدائرية ، ولكن فقط القوقعة ترتبط مباشرة بالسمع ، يوجد بداخلها قناة غشائية مملوءة بالسائل ، يوجد على الجدار السفلي منها جهاز مستقبل للمحلل السمعي مغطاة بخلايا الشعر. تلتقط خلايا الشعر التقلبات في السائل الذي يملأ القناة. يتم ضبط كل خلية شعرية على تردد صوتي محدد.

يعمل الجهاز السمعي البشري على النحو التالي. تلتقط الأذنين اهتزازات الموجة الصوتية وتوجهها إلى قناة الأذن. من خلاله ، يتم إرسال الاهتزازات إلى الأذن الوسطى ، وتصل إلى طبلة الأذن ، وتسبب اهتزازاتها. من خلال نظام العظم السمعي ، تنتقل الاهتزازات إلى الأذن الداخلية (تنتقل الاهتزازات الصوتية إلى غشاء النافذة البيضاوية). تتسبب اهتزازات الغشاء في تحريك السائل الموجود في القوقعة ، مما يؤدي بدوره إلى اهتزاز الغشاء القاعدي. عندما تتحرك الألياف ، تلمس شعيرات الخلايا المستقبلة الغشاء الغشائي. يحدث الإثارة في المستقبلات ، والتي تنتقل في النهاية عبر العصب السمعي إلى الدماغ ، حيث تدخل الإثارة ، من خلال الدماغ الأوسط والدماغ البيني ، إلى المنطقة السمعية للقشرة الدماغية ، الموجودة في الفص الصدغي. هذا هو التمييز النهائي لطبيعة الصوت ونغمته وإيقاعه وقوته ودرجة صوته ومعناه.

تأثير الضوضاء على الإنسان

من الصعب المبالغة في تقدير تأثير الضوضاء على صحة الإنسان. الضوضاء هي أحد تلك العوامل التي لا يمكنك التعود عليها. يبدو للشخص أنه معتاد على الضوضاء ، لكن التلوث الصوتي ، الذي يتصرف باستمرار ، يدمر صحة الإنسان. يتسبب الضجيج في حدوث صدى للأعضاء الداخلية ، مما يؤدي إلى تآكلها تدريجياً بشكل غير محسوس بالنسبة لنا. ليس بدون سبب في العصور الوسطى كان هناك إعدام "تحت الجرس". طنين رنين الجرس عذب المدان وقتله ببطء.

لفترة طويلة ، لم يتم دراسة تأثير الضوضاء على جسم الإنسان بشكل خاص ، على الرغم من أنهم كانوا يعرفون بالفعل في العصور القديمة ضرره. يقوم العلماء حاليًا في العديد من دول العالم بإجراء دراسات مختلفة لتحديد تأثير الضوضاء على صحة الإنسان. بادئ ذي بدء ، يعاني الجهاز العصبي والقلب والأوعية الدموية والجهاز الهضمي من الضوضاء.هناك علاقة بين المرض وطول الإقامة في ظروف التلوث الصوتي. لوحظ زيادة في الأمراض بعد العيش لمدة 8-10 سنوات عند التعرض للضوضاء بكثافة أعلى من 70 ديسيبل.

تؤثر الضوضاء المطولة سلبًا على جهاز السمع ، مما يقلل من حساسية الصوت.يؤدي التعرض المنتظم والمطول للضوضاء الصناعية التي تتراوح من 85 إلى 90 ديسيبل إلى ظهور ضعف السمع (فقدان السمع التدريجي). إذا كانت قوة الصوت أعلى من 80 ديسيبل ، فهناك خطر فقدان حساسية الزغابات الموجودة في الأذن الوسطى - عمليات الأعصاب السمعية. لا تؤدي وفاة نصفهم بعد إلى ضعف ملحوظ في السمع. وإذا مات أكثر من نصفهم ، فسوف يغرق الشخص في عالم لا يُسمع فيه حفيف الأشجار وطنين النحل. مع فقدان جميع الزغابات السمعية الثلاثين ألفًا ، يدخل الشخص عالم الصمت.

الضوضاء لها تأثير تراكمي ، أي يؤدي تهيج الصوت ، المتراكم في الجسم ، إلى انخفاض متزايد في الجهاز العصبي. لذلك ، قبل فقدان السمع من التعرض للضوضاء ، يحدث اضطراب وظيفي في الجهاز العصبي المركزي. للضوضاء تأثير ضار بشكل خاص على النشاط العصبي النفسي للجسم. تكون عملية الأمراض العصبية والنفسية أعلى بين الأشخاص الذين يعملون في ظروف صاخبة منها بين الأشخاص الذين يعملون في ظروف سليمة طبيعية. تتأثر جميع أنواع النشاط الفكري ، ويزداد المزاج سوءًا ، وأحيانًا يكون هناك شعور بالارتباك والقلق والخوف والخوف، وبشدة عالية - شعور بالضعف ، بعد صدمة عصبية قوية. في المملكة المتحدة ، على سبيل المثال ، يعاني واحد من كل أربعة رجال وواحدة من كل ثلاث نساء من العصاب بسبب ارتفاع مستويات الضوضاء.

تسبب الضوضاء اضطرابات وظيفية في الجهاز القلبي الوعائي. التغيرات التي تحدث في نظام القلب والأوعية الدموية للإنسان تحت تأثير الضوضاء لها الأعراض التالية: ألم في القلب ، وخفقان القلب ، وعدم استقرار النبض وضغط الدم ، وأحيانًا يكون هناك ميل لتشنج الشعيرات الدموية في الأطراف والقاع. يمكن أن تؤدي التحولات الوظيفية التي تحدث في الدورة الدموية تحت تأثير الضوضاء الشديدة في النهاية إلى تغيرات مستمرة في توتر الأوعية الدموية ، مما يساهم في تطور ارتفاع ضغط الدم.

تحت تأثير الضوضاء ، يتغير استقلاب الكربوهيدرات والدهون والبروتين والملح ، والذي يتجلى في تغيير في التركيب الكيميائي للدم (انخفاض في مستويات السكر في الدم). للضوضاء تأثير ضار على أجهزة التحليل البصرية والدهليزي ، ويقلل من نشاط الانعكاسمما يؤدي في كثير من الأحيان إلى وقوع حوادث وإصابات. كلما زادت شدة الضوضاء ، كلما كان الشخص يرى ما يحدث ويتفاعل معه بشكل أسوأ.

تؤثر الضوضاء أيضًا على القدرة على الأنشطة الفكرية والتعليمية. على سبيل المثال ، إنجاز الطالب. في عام 1992 ، في ميونيخ ، تم نقل المطار إلى جزء آخر من المدينة. واتضح أن الطلاب الذين كانوا يعيشون بالقرب من المطار القديم ، والذين أظهروا قبل إغلاقه أداءً ضعيفًا في قراءة المعلومات وتذكرها ، بدأوا في إظهار نتائج أفضل بكثير في صمت. لكن في مدارس المنطقة التي تم فيها نقل المطار ، ساء الأداء الأكاديمي ، على العكس من ذلك ، وحصل الأطفال على عذر جديد لسوء الدرجات.

وجد الباحثون أن الضوضاء يمكن أن تدمر الخلايا النباتية. على سبيل المثال ، أظهرت التجارب أن النباتات التي يتم قصفها بالأصوات تجف وتموت. سبب الوفاة هو الإفراط في إطلاق الرطوبة عبر الأوراق: عندما يتجاوز مستوى الضوضاء حدًا معينًا ، تخرج الأزهار حرفيًا بالدموع. تفقد النحلة قدرتها على الملاحة وتتوقف عن العمل بضوضاء طائرة نفاثة.

كما أن الموسيقى الحديثة الصاخبة تضعف السمع وتسبب أمراضًا عصبية. في 20 في المائة من الشباب والشابات الذين يستمعون غالبًا إلى الموسيقى المعاصرة العصرية ، تبين أن السمع أصبح باهتًا بنفس القدر كما هو الحال في سن 85 عامًا. من الخطر بشكل خاص اللاعبين والمراقص للمراهقين. عادةً ما يكون مستوى الضوضاء في المرقص 80-100 ديسيبل ، وهو ما يمكن مقارنته بمستوى ضوضاء حركة المرور الكثيفة أو التوربينات النفاثة التي تقلع على ارتفاع 100 متر. حجم صوت المشغل هو 100-114 ديسيبل. تعمل آلة ثقب الصخور بشكل يصم الآذان تقريبًا. يمكن أن تتحمل طبلة الأذن السليمة حجم لاعب يبلغ 110 ديسيبل لمدة 1.5 دقيقة كحد أقصى دون ضرر. لاحظ العلماء الفرنسيون أن ضعف السمع في قرننا ينتشر بشكل نشط بين الشباب ؛ مع تقدمهم في السن ، يزداد احتمال إجبارهم على استخدام المعينات السمعية. حتى مستوى الصوت المنخفض يتعارض مع التركيز أثناء العمل الذهني. الموسيقى ، حتى لو كانت هادئة جدًا ، تقلل الانتباه - يجب أخذ ذلك في الاعتبار عند القيام بالواجب المنزلي. مع ارتفاع الصوت ، يطلق الجسم الكثير من هرمونات التوتر ، مثل الأدرينالين. في الوقت نفسه ، تضيق الأوعية الدموية ، ويبطئ عمل الأمعاء. في المستقبل ، كل هذا يمكن أن يؤدي إلى اضطرابات في القلب والدورة الدموية. فقدان السمع بسبب الضوضاء مرض عضال. يكاد يكون من المستحيل إصلاح العصب التالف جراحيًا.

نحن نتأثر سلبًا ليس فقط بالأصوات التي نسمعها ، ولكن أيضًا بالأصوات التي تقع خارج نطاق السمع: أولاً وقبل كل شيء ، الأشعة تحت الصوتية. تحدث الموجات فوق الصوتية في الطبيعة أثناء الزلازل والصواعق والرياح القوية. في المدينة ، مصادر الأشعة تحت الصوتية هي الآلات الثقيلة والمراوح وأي معدات تهتز . تسبب الموجات فوق الصوتية بمستوى يصل إلى 145 ديسيبل إجهادًا جسديًا وإرهاقًا وصداعًا وتعطلًا في الجهاز الدهليزي. إذا كانت الموجات فوق الصوتية أقوى وأطول ، فقد يشعر الشخص بذبذبات في الصدر وجفاف الفم وضعف بصري وصداع ودوخة.

يكمن خطر الموجات دون الصوتية في أنه من الصعب الدفاع عنها: على عكس الضوضاء العادية ، من المستحيل عمليا امتصاصها وانتشارها إلى أبعد من ذلك بكثير. لقمعه ، من الضروري تقليل الصوت عند المصدر نفسه بمساعدة معدات خاصة: كاتمات الصوت من النوع التفاعلي.

كما أن الصمت التام يضر بجسم الإنسان.لذلك ، بدأ موظفو أحد مكاتب التصميم ، الذي كان يتمتع بعزل صوتي ممتاز ، بالفعل بعد أسبوع في الشكوى من استحالة العمل في ظروف الصمت القمعي. كانوا متوترين وفقدوا قدرتهم على العمل.

يمكن اعتبار الحدث التالي مثالاً محددًا لتأثير الضوضاء على الكائنات الحية. مات الآلاف من الكتاكيت غير المقشورة نتيجة لعملية التجريف التي قامت بها شركة Moebius الألمانية بناءً على أوامر من وزارة النقل الأوكرانية. تم نقل الضوضاء الصادرة عن معدات العمل لمسافة تتراوح بين 5 و 7 كم ، مما كان له تأثير سلبي على المناطق المجاورة لمحمية المحيط الحيوي الدانوب. أُجبر ممثلو محمية المحيط الحيوي في الدانوب و 3 منظمات أخرى على أن يعلنوا بألم وفاة مستعمرة الخرشنة المتنوعة والخرشنة الشائعة ، والتي كانت تقع في Ptichya Spit. تغرق الدلافين والحيتان على الشاطئ بسبب أصوات السونار العسكرية القوية.

مصادر الضجيج في المدينة

الأصوات لها التأثير الأكثر ضررًا على الإنسان في المدن الكبرى. ولكن حتى في قرى الضواحي ، يمكن أن يعاني المرء من التلوث الضوضائي الناجم عن الأجهزة التقنية العاملة في الجيران: جزازة العشب ، أو المخرطة ، أو مركز الموسيقى. قد تتجاوز الضوضاء الصادرة عنها الحد الأقصى المسموح به من القواعد. ومع ذلك فإن التلوث الضوضائي الرئيسي يحدث في المدينة. مصدرها في معظم الحالات هو المركبات. تأتي أعلى شدة للأصوات من الطرق السريعة ومترو الأنفاق والترام.

النقل بالسيارات. لوحظت أعلى مستويات الضوضاء في الشوارع الرئيسية للمدن. يصل متوسط ​​كثافة حركة المرور إلى 2000-3000 مركبة في الساعة وأكثر ، ومستويات الضوضاء القصوى هي 90-95 ديسيبل.

يتم تحديد مستوى ضوضاء الشارع من خلال كثافة تدفق حركة المرور وسرعته وتكوينه. بالإضافة إلى ذلك ، يعتمد مستوى ضوضاء الشوارع على حلول التخطيط (المظهر الجانبي الطولي والعرضي للشوارع ، ارتفاع المبنى وكثافته) ووسائل الراحة مثل تغطية الطرق ووجود المساحات الخضراء. يمكن لكل من هذه العوامل تغيير مستوى ضوضاء حركة المرور حتى 10 ديسيبل.

في المدن الصناعية ، تعتبر نسبة عالية من نقل البضائع على الطرق السريعة أمرًا شائعًا. تؤدي زيادة التدفق العام للمركبات والشاحنات وخاصة الشاحنات الثقيلة بمحركات الديزل إلى زيادة مستويات الضوضاء. لا يمتد الضجيج الذي يحدث على الطريق السريع إلى المنطقة المجاورة للطريق السريع فحسب ، بل يمتد إلى عمق المباني السكنية.

النقل بالسكك الحديدية. تؤدي الزيادة في سرعة القطار أيضًا إلى زيادة كبيرة في مستويات الضوضاء في المناطق السكنية الواقعة على طول خطوط السكك الحديدية أو بالقرب من ساحات التجميع. يصل مستوى ضغط الصوت الأقصى على مسافة 7.5 مترًا من قطار كهربائي متحرك إلى 93 ديسيبل ، من قطار ركاب - 91 ، من قطار شحن -92 ديسيبل.

تنتشر الضوضاء الناتجة عن مرور القطارات الكهربائية بسهولة في منطقة مفتوحة. تنخفض طاقة الصوت بشكل ملحوظ على مسافة 100 متر الأولى من المصدر (بمعدل 10 ديسيبل). على مسافة 100-200 ، يكون الحد من الضوضاء 8 ديسيبل ، وعلى مسافة 200 إلى 300 فقط 2-3 ديسيبل. المصدر الرئيسي لضوضاء السكك الحديدية هو تأثير السيارات عند القيادة عند المفاصل والقضبان غير المستوية.

لجميع أنواع النقل الحضري الترام الأكثر ضوضاء. تخلق العجلات الفولاذية للترام عند التحرك على القضبان مستوى ضوضاء أعلى بمقدار 10 ديسيبل من عجلات السيارات عند ملامستها للإسفلت. يصدر الترام أحمال ضوضاء عند تشغيل المحرك ، وفتح الأبواب ، وإشارات صوتية. يعد مستوى الضوضاء المرتفع من حركة الترام أحد الأسباب الرئيسية لتقليل خطوط الترام في المدن. ومع ذلك ، يحتوي الترام أيضًا على عدد من المزايا ، لذلك من خلال تقليل الضوضاء التي يصدرها ، يمكنه الفوز في المنافسة مع وسائط النقل الأخرى.

يعتبر الترام عالي السرعة ذا أهمية كبيرة. يمكن استخدامه بنجاح كوسيلة نقل رئيسية في المدن الصغيرة والمتوسطة الحجم ، وفي المدن الكبيرة مثل المدن والضواحي وحتى بين المدن ، للتواصل مع المناطق السكنية الجديدة والمناطق الصناعية والمطارات.

النقل الجوي. يحتل النقل الجوي حصة كبيرة في نظام الضوضاء في العديد من المدن. في كثير من الأحيان ، تقع مطارات الطيران المدني على مقربة من المناطق السكنية ، وتمر الطرق الجوية فوق العديد من المستوطنات. يعتمد مستوى الضوضاء على اتجاه المدارج ومسارات طيران الطائرات ، وشدة الرحلات الجوية خلال النهار ، وفصول السنة ، وأنواع الطائرات الموجودة في هذا المطار. مع التشغيل المكثف للمطارات على مدار الساعة ، تصل مستويات الصوت المكافئة في منطقة سكنية إلى 80 ديسيبل في النهار ، و 78 ديسيبل في الليل ، وتتراوح مستويات الضوضاء القصوى من 92 إلى 108 ديسيبل.

المؤسسات الصناعية. تعتبر المؤسسات الصناعية مصدر ضجيج كبير في المناطق السكنية بالمدن. يلاحظ انتهاك النظام الصوتي في الحالات التي تكون فيها أراضيهم مباشرة إلى مناطق سكنية. أظهرت دراسة الضوضاء الاصطناعية أنها ثابتة وعريضة النطاق من حيث طبيعة الصوت ، أي. نغمات مختلفة. تُلاحظ المستويات الأكثر أهمية عند الترددات من 500-1000 هرتز ، أي في منطقة أعلى حساسية في جهاز السمع. يتم تركيب عدد كبير من الأنواع المختلفة من المعدات التكنولوجية في ورش الإنتاج. لذلك ، يمكن أن تتميز ورش النسيج بمستوى صوت 90-95 ديسيبل أ ، ورش ميكانيكية وأدوات - 85-92 ، ورش ضغط - 95-105 ، وغرف ماكينات لمحطات الضاغط - 95-100 ديسيبل.

الأجهزة المنزلية. مع بداية حقبة ما بعد الصناعة ، تظهر المزيد والمزيد من مصادر التلوث الضوضائي (بالإضافة إلى الكهرومغناطيسية) داخل منزل الشخص. مصدر هذه الضوضاء هو المعدات المنزلية والمكتبية.

غالبًا ما نقوم بتقييم جودة الصوت. عند اختيار ميكروفون أو برنامج معالجة الصوت أو تنسيق تسجيل ملف صوتي ، فإن أحد أهم الأسئلة هو مدى جودة الصوت. لكن هناك اختلافات بين خصائص الصوت التي يمكن قياسها وتلك التي يمكن سماعها.

النغمة ، الجرس ، الأوكتاف.

يدرك الدماغ أصوات ترددات معينة. هذا يرجع إلى خصائص آلية الأذن الداخلية. تقوم المستقبلات الموجودة على الغشاء الرئيسي للأذن الداخلية بتحويل الاهتزازات الصوتية إلى جهود كهربائية تثير ألياف العصب السمعي. تتميز ألياف العصب السمعي بانتقائية التردد بسبب إثارة خلايا عضو كورتي الموجودة في أماكن مختلفة من الغشاء الرئيسي: يُنظر إلى الترددات العالية بالقرب من النافذة البيضاوية ، والترددات المنخفضة - في الجزء العلوي من اللولب.

ترتبط ارتباطا وثيقا بالخصائص الفيزيائية للصوت ، والتردد ، وطبقة الصوت التي نشعر بها. يتم قياس التردد على أنه عدد الدورات الكاملة لموجة جيبية في ثانية واحدة (هرتز ، هرتز). يعتمد تعريف التردد هذا على حقيقة أن الموجة الجيبية لها نفس الشكل الموجي تمامًا. في الحياة الواقعية ، عدد قليل جدًا من الأصوات لها هذه الخاصية. ومع ذلك ، يمكن تمثيل أي صوت كمجموعة من التذبذبات الجيبية. عادة ما نطلق على مثل هذه النغمة. أي أن النغمة هي إشارة على ارتفاع معين ، ولها طيف منفصل (الأصوات الموسيقية ، أصوات الحروف المتحركة للكلام) ، حيث يتم تمييز تردد الموجة الجيبية ، والتي لها أقصى سعة في هذه المجموعة. تسمى الإشارة التي تحتوي على طيف مستمر واسع ، وجميع مكونات التردد التي لها نفس متوسط ​​الشدة ، بالضوضاء البيضاء.

يُنظر إلى الزيادة التدريجية في وتيرة اهتزازات الصوت على أنها تغير تدريجي في النغمة من الأدنى (الجهير) إلى الأعلى.

تعتمد درجة الدقة التي يحدد بها الشخص درجة الصوت عن طريق الأذن على حدة سمعه وتدريبه. الأذن البشرية جيدة في التمييز بين نغمتين قريبتين من طبقة الصوت. على سبيل المثال ، في منطقة التردد التي تبلغ حوالي 2000 هرتز ، يمكن لأي شخص التمييز بين نغمتين تختلفان عن بعضهما البعض في التردد بمقدار 3-6 هرتز أو حتى أقل.

يحتوي الطيف الترددي لآلة موسيقية أو صوت على سلسلة من القمم المتباعدة بشكل متساوٍ - التوافقيات. إنها تتوافق مع الترددات التي تكون مضاعفات بعض الترددات الأساسية ، وهي أشد موجات الجيب التي يتكون منها الصوت.

يرتبط الصوت الخاص (الجرس) لآلة موسيقية (صوت) بالسعة النسبية للتوافقيات المختلفة ، وتنقل درجة الصوت التي يتصورها الشخص بدقة أكبر التردد الأساسي. Timbre ، كونه انعكاسًا ذاتيًا للصوت المدرك ، ليس لديه تقييم كمي ويتميز فقط من الناحية النوعية.

في نغمة "نقية" ، يوجد تردد واحد فقط. عادة ، يتكون الصوت المدرك من تردد النغمة الأساسية والعديد من ترددات "الشوائب" ، تسمى النغمات. النغمات هي مضاعف لتردد النغمة الأساسية وأقل من اتساعها. يعتمد جرس الصوت على شدة التوزيع على النغمات: اتضح أن طيف مجموعة الأصوات الموسيقية ، التي تسمى الوتر ، أكثر تعقيدًا ، وفي مثل هذا الطيف ، هناك العديد من الترددات الأساسية جنبًا إلى جنب مع النغمات المصاحبة.

إذا كان تردد صوت واحد هو بالضبط ضعف تردد صوت آخر ، فإن الموجة الصوتية "تناسب" أحدهما مع الآخر. مسافة التردد بين هذه الأصوات تسمى أوكتاف. نطاق التردد الذي يدركه الشخص ، من 16 إلى 20000 هرتز ، يغطي ما يقرب من عشرة إلى أحد عشر أوكتافًا.

سعة اهتزازات الصوت وارتفاعه.

ينقسم الجزء المسموع من نطاق الأصوات إلى أصوات منخفضة التردد - حتى 500 هرتز ، وأصوات متوسطة التردد - 500-10000 هرتز وأصوات عالية التردد - أكثر من 10000 هرتز. الأذن هي الأكثر حساسية لنطاق ضيق نسبيًا من الأصوات متوسطة التردد من 1000 إلى 4000 هرتز. أي أن الأصوات ذات القوة نفسها في نطاق التردد المتوسط ​​يمكن اعتبارها عالية ، وفي نطاق التردد المنخفض أو عالي التردد - هادئة أو لا يمكن سماعها على الإطلاق. ترجع ميزة إدراك الصوت هذه إلى حقيقة أن المعلومات الصوتية اللازمة لوجود شخص - الكلام أو أصوات الطبيعة - تنتقل بشكل أساسي في نطاق التردد المتوسط. وبالتالي ، فإن جهارة الصوت ليست معلمة فيزيائية ، بل هي شدة الإحساس السمعي ، وهي خاصية ذاتية للصوت مرتبطة بخصائص إدراكنا.

يرى المحلل السمعي زيادة في اتساع الموجة الصوتية بسبب زيادة اتساع اهتزاز الغشاء الرئيسي للأذن الداخلية وتحفيز عدد متزايد من خلايا الشعر مع انتقال النبضات الكهربائية بتردد أعلى و على طول عدد أكبر من الألياف العصبية.

يمكن لأذننا أن تميز شدة الصوت في النطاق من الهمس الخافت إلى أعلى ضوضاء ، والتي تقابل تقريبًا زيادة قدرها مليون ضعف في سعة حركة الغشاء الرئيسية. ومع ذلك ، فإن الأذن تفسر هذا الاختلاف الهائل في سعة الصوت بما يقرب من 10000 ضعف التغيير. وهذا يعني أن مقياس الشدة يتم "ضغطه" بقوة بواسطة آلية الإدراك الصوتي للمحلل السمعي. هذا يسمح للشخص بتفسير الاختلافات في شدة الصوت على نطاق واسع للغاية.

تُقاس شدة الصوت بالديسيبل (ديسيبل) (1 بيل يساوي عشرة أضعاف السعة). يستخدم نفس النظام لتحديد التغيير في الحجم.

للمقارنة ، يمكننا إعطاء مستوى تقريبي لشدة الأصوات المختلفة: صوت بالكاد مسموع (حد السمع) 0 ديسيبل ؛ تهمس بالقرب من الأذن 25-30 ديسيبل ؛ كلام متوسط ​​الحجم 60-70 ديسيبل ؛ الكلام بصوت عال جدا (صراخ) 90 ديسيبل ؛ في حفلات موسيقى الروك والبوب ​​بوسط القاعة 105-110 ديسيبل ؛ بجانب طائرة تقلع 120 ديسيبل.

حجم الزيادة في حجم الصوت المدرك له عتبة تمييز. لا يتجاوز عدد تدرجات الجهارة التي يمكن تمييزها عند الترددات المتوسطة 250 ، وفي الترددات المنخفضة والعالية يتناقص بشكل حاد ويبلغ متوسطه حوالي 150.

موضوع الصوت يستحق الحديث عن السمع البشري بمزيد من التفصيل. ما مدى موضوعية تصورنا؟ هل يمكنك اختبار سمعك؟ ستتعلم اليوم أسهل طريقة لمعرفة ما إذا كان سمعك متوافقًا تمامًا مع قيم الجدول.

من المعروف أن الشخص العادي قادر على إدراك الموجات الصوتية في النطاق من 16 إلى 20000 هرتز (16000 هرتز حسب المصدر). هذا النطاق يسمى النطاق المسموع.

»
هذا الاختبار كافٍ لتقدير تقريبي ، ولكن إذا لم تسمع أصواتًا أعلى من 15 كيلو هرتز ، فعليك استشارة الطبيب.

يرجى ملاحظة أن مشكلة الصوت ذات التردد المنخفض هي على الأرجح مرتبطة بـ.

في أغلب الأحيان ، لا يعتبر النقش الموجود على الصندوق بأسلوب "النطاق القابل لإعادة الإنتاج: 1-25000 هرتز" تسويقيًا ، ولكنه كذبة صريحة من جانب الشركة المصنعة.

لسوء الحظ ، لا يُطلب من الشركات المصادقة على جميع أنظمة الصوت ، لذلك يكاد يكون من المستحيل إثبات أن هذه كذبة. مكبرات الصوت أو سماعات الرأس ، ربما ، تعيد إنتاج الترددات الحدودية ... السؤال هو كيف وعلى أي حجم.

تعتبر مشاكل الطيف التي تزيد عن 15 كيلو هرتز ظاهرة عمرية شائعة من المحتمل أن يواجهها المستخدمون. لكن 20 كيلو هرتز (تلك التي يقاتل عشاق الموسيقى من أجلها كثيرًا) لا يسمعها عادةً سوى الأطفال الذين تقل أعمارهم عن 8-10 سنوات.

يكفي الاستماع إلى جميع الملفات بالتسلسل. للحصول على دراسة أكثر تفصيلاً ، يمكنك تشغيل عينات ، بدءًا من الحد الأدنى للحجم ، ثم زيادته تدريجياً. سيسمح لك ذلك بالحصول على نتيجة أكثر دقة إذا كانت السمع متضررة قليلاً بالفعل (تذكر أنه بالنسبة لإدراك بعض الترددات ، من الضروري تجاوز قيمة عتبة معينة ، والتي ، كما كانت ، تفتح وتساعد السمع على السمع هو - هي).

هل تسمع النطاق الترددي الكامل القادر على ذلك؟

الإنسان هو حقًا أذكى الحيوانات التي تعيش على هذا الكوكب. ومع ذلك ، غالبًا ما يسلبنا عقلنا التفوق في مثل هذه القدرات مثل إدراك البيئة من خلال الرائحة والسمع وغيرها من الأحاسيس الحسية.

وبالتالي ، فإن معظم الحيوانات تتقدم علينا كثيرًا عندما يتعلق الأمر بالمدى السمعي. نطاق السمع البشري هو نطاق الترددات التي يمكن للأذن البشرية إدراكها. دعونا نحاول فهم كيفية عمل الأذن البشرية فيما يتعلق بإدراك الصوت.

نطاق السمع البشري في ظل الظروف العادية

يمكن للأذن البشرية المتوسطة أن تلتقط وتميز بين الموجات الصوتية في نطاق 20 هرتز إلى 20 كيلو هرتز (20000 هرتز). ومع ذلك ، مع تقدم الشخص في العمر ، يتناقص النطاق السمعي للشخص ، على وجه الخصوص ، ينخفض ​​الحد الأعلى. في كبار السن ، عادة ما يكون أقل بكثير من الأشخاص الأصغر سنًا ، بينما يتمتع الرضع والأطفال بأعلى قدرات سمعية. يبدأ الإدراك السمعي للترددات العالية في التدهور من سن الثامنة.

سمع الإنسان في ظروف مثالية

في المختبر ، يتم تحديد نطاق سمع الشخص باستخدام مقياس سمعي يُصدر موجات صوتية بترددات مختلفة ويتم ضبط سماعات الرأس وفقًا لذلك. في ظل هذه الظروف المثالية ، يمكن للأذن البشرية التعرف على الترددات في نطاق 12 هرتز إلى 20 كيلوهرتز.

نطاق السمع للرجال والنساء

هناك فرق كبير بين نطاق السمع لدى الرجال والنساء. وجد أن النساء أكثر حساسية للترددات العالية من الرجال. إن تصور الترددات المنخفضة هو نفسه إلى حد ما عند الرجال والنساء.

مقاييس مختلفة للإشارة إلى مدى السمع

على الرغم من أن مقياس التردد هو المقياس الأكثر شيوعًا لقياس مدى السمع البشري ، إلا أنه غالبًا ما يُقاس بالباسكال (Pa) والديسيبل (ديسيبل). ومع ذلك ، يعتبر القياس بالباسكال غير مريح ، لأن هذه الوحدة تتضمن العمل بأعداد كبيرة جدًا. واحد µPa هو المسافة التي تقطعها الموجة الصوتية أثناء الاهتزاز ، والتي تساوي عُشر قطر ذرة الهيدروجين. تنتقل الموجات الصوتية في الأذن البشرية لمسافة أكبر بكثير ، مما يجعل من الصعب إعطاء نطاق من السمع البشري بالباسكال.

أرفع صوت يمكن التعرف عليه بواسطة الأذن البشرية هو حوالي 20 µPa. مقياس الديسيبل أسهل في الاستخدام لأنه مقياس لوغاريتمي يشير مباشرة إلى مقياس Pa. يأخذ 0 ديسيبل (20 µPa) كنقطة مرجعية ويستمر في ضغط مقياس الضغط هذا. وهكذا ، فإن 20 مليون Pa تساوي 120 ديسيبل فقط. لذلك اتضح أن نطاق الأذن البشرية هو 0-120 ديسيبل.

يختلف نطاق السمع اختلافًا كبيرًا من شخص لآخر. لذلك ، للكشف عن فقدان السمع ، من الأفضل قياس نطاق الأصوات المسموعة فيما يتعلق بمقياس مرجعي ، وليس فيما يتعلق بالمقياس القياسي المعتاد. يمكن إجراء الاختبارات باستخدام أدوات تشخيص سمعية متطورة يمكنها تحديد مدى وتشخيص أسباب ضعف السمع بدقة.