Opfattelse af lydbølger af forskellige frekvenser og amplituder. Hvor mange decibel kan det menneskelige øre tåle. Det menneskelige øre skelner mellem lydvibrationer

Frekvenser
​

Frekvens- en fysisk størrelse, et kendetegn ved en periodisk proces, er lig med antallet af gentagelser eller forekomsten af ​​hændelser (processer) pr. tidsenhed.

Som vi ved, hører det menneskelige øre frekvenser fra 16 Hz til 20.000 kHz. Men det er meget middelmådigt.

Lyd opstår af forskellige årsager. Lyd er luftens bølgelignende tryk. Hvis der ikke var luft, ville vi ikke høre nogen lyd. Der er ingen lyd i rummet.
Vi hører lyd, fordi vores ører er følsomme over for ændringer i lufttrykket – lydbølger. Den enkleste lydbølge er et kort lydsignal - sådan her:

Lydbølger, der kommer ind i øregangen, vibrerer trommehinden. Gennem kæden af ​​knogler i mellemøret overføres den oscillerende bevægelse af membranen til væsken i cochlea. Den bølgende bevægelse af denne væske overføres igen til den underliggende membran. Bevægelsen af ​​sidstnævnte medfører irritation af enderne af hørenerven. Dette er lydens hovedvej fra dens kilde til vores bevidsthed. TYTS
​

Når du klapper i hænderne, skubbes luften mellem håndfladerne ud, og der skabes en lydbølge. Øget tryk får luftmolekyler til at spredes i alle retninger med lydens hastighed, som er 340 m/s. Når bølgen når øret, får den trommehinden til at vibrere, hvorfra signalet sendes til hjernen og man hører et knald.
Klappen er en kort enkelt svingning, der henfalder hurtigt. En graf over lydvibrationerne i en typisk bomuld ser sådan ud:

Et andet typisk eksempel på en simpel lydbølge er en periodisk oscillation. For eksempel, når en klokke ringer, rystes luften af ​​periodiske vibrationer af klokkens vægge.

Så ved hvilken frekvens begynder det normale menneskelige øre at høre? Den vil ikke høre en frekvens på 1 Hz, men kan kun se den på eksemplet med et oscillerende system. Det menneskelige øre hører faktisk fra frekvenser på 16 Hz. Det vil sige, når luftvibrationer opfatter vores øre som en slags lyd.

Hvor mange lyde hører en person?

Ikke alle mennesker med normal hørelse hører på samme måde. Nogle er i stand til at skelne lyde tæt på i tonehøjde og lydstyrke og til at opfange individuelle toner i musik eller støj. Andre kan ikke gøre dette. For en person med god hørelse er der flere lyde end for en person med uudviklet hørelse.

Men hvor forskellig skal frekvensen af ​​to lyde generelt være for at blive hørt som to forskellige toner? Er det for eksempel muligt at skelne toner fra hinanden, hvis forskellen i frekvenser er lig med en svingning i sekundet? Det viser sig, at for nogle toner er dette muligt, men ikke for andre. Så en tone med en frekvens på 435 kan skelnes i højden fra toner med frekvenser på 434 og 436. Men hvis vi tager højere toner, så er forskellen allerede ved en større frekvensforskel. Toner med et vibrationstal på 1000 og 1001 opfattes af øret som ens og opfanger kun forskellen i lyd mellem frekvenserne 1000 og 1003. For højere toner er denne forskel i frekvenser endnu større. For eksempel er det for frekvenser omkring 3000 lig med 9 svingninger.

På samme måde er vores evne til at skelne lyde, der er tæt på i lydstyrken, ikke den samme. Ved en frekvens på 32 kan der kun høres 3 lyde med forskellig lydstyrke; ved en frekvens på 125 er der allerede 94 lyde med forskellig lydstyrke, ved 1000 vibrationer - 374, ved 8000 - igen mindre, og endelig hører vi kun 16 lyde med en frekvens på 16.000. I alt, lyde, forskellige i højde og lydstyrke, kan vores øre fange mere end en halv million! Det er kun en halv million simple lyde. Læg hertil utallige kombinationer af to eller flere toner - konsonans, og du vil få et indtryk af mangfoldigheden af ​​den lydverden, vi lever i, og som vores øre er så frit orienteret i. Derfor betragtes øret sammen med øjet som det mest følsomme sanseorgan.

Derfor bruger vi en usædvanlig skala med divisioner på 1 kHz for at gøre det lettere at forstå lyden.

Og logaritmisk. Med udvidet frekvensrepræsentation fra 0 Hz til 1000 Hz. Frekvensspektret kan derfor repræsenteres som et sådant diagram fra 16 til 20.000 Hz.

Men ikke alle mennesker, selv med normal hørelse, er lige følsomme over for lyde med forskellige frekvenser. Så børn opfatter normalt lyde med en frekvens på op til 22 tusind uden spænding. Hos de fleste voksne er ørets følsomhed over for høje lyde allerede blevet reduceret til 16-18 tusinde vibrationer i sekundet. Følsomheden af ​​de ældres øre er begrænset til lyde med en frekvens på 10-12 tusinde. De hører ofte ikke myggens sang, græshoppens kvidren, krikken og endda spurvens kvidren. Ud fra en ideel lyd (fig. ovenfor) hører han allerede lyde i et snævrere perspektiv, når en person bliver ældre

Jeg vil give et eksempel på frekvensområdet for musikinstrumenter

Nu til vores emne. Dynamik, som et oscillerende system, kan på grund af en række af dets funktioner ikke gengive hele frekvensspektret med konstante lineære karakteristika. Ideelt set ville dette være en fuld-range højttaler, der gengiver frekvensspektret fra 16 Hz til 20 kHz på et lydstyrkeniveau. Derfor bruges flere typer højttalere i bilstereo til at gengive specifikke frekvenser.

Det ser sådan ud betinget indtil videre (for et tre-vejs system + subwoofer).

Subwoofer 16Hz til 60Hz
Mellembas fra 60 Hz til 600 Hz
Mellemområde fra 600 Hz til 3000 Hz
Diskanthøjttaler fra 3000 Hz til 20000 Hz

Begrebet lyd og støj. Lydens kraft.

Lyd er et fysisk fænomen, som er udbredelsen af ​​mekaniske vibrationer i form af elastiske bølger i et fast, flydende eller gasformigt medium. Som enhver bølge er lyd karakteriseret ved amplitude og frekvensspektrum. Amplituden af ​​en lydbølge er forskellen mellem de højeste og laveste tæthedsværdier. Lydens frekvens er antallet af luftvibrationer pr. sekund. Frekvensen måles i Hertz (Hz).

Bølger med forskellige frekvenser opfattes af os som lyde af forskellige tonehøjder. Lyd med en frekvens under 16 - 20 Hz (human hearing range) kaldes infralyd; fra 15 - 20 kHz til 1 GHz, - ved ultralyd, fra 1 GHz - ved hyperlyd. Blandt de hørbare lyde kan man skelne fonetiske (talelyde og fonemer, der udgør mundtlig tale) og musikalske lyde (som udgør musik). Musikalske lyde indeholder ikke én, men flere toner, og nogle gange støjkomponenter i en bred vifte af frekvenser.

Støj er en type lyd, den opfattes af mennesker som en ubehagelig, forstyrrende eller endda smertefuld faktor, der skaber akustisk ubehag.

For at kvantificere lyd anvendes gennemsnitsparametre, bestemt på grundlag af statistiske love. Lydintensitet er et forældet udtryk, der beskriver en størrelse svarende til, men ikke identisk med, lydintensitet. Det afhænger af bølgelængden. Lydintensitetsenhed - bel (B). Lydniveau oftere i alt målt i decibel (0,1B). En person ved øret kan registrere en forskel i lydstyrkeniveau på cirka 1 dB.

For at måle akustisk støj grundlagde Stephen Orfield Orfield Laboratory i det sydlige Minneapolis. For at opnå enestående stilhed bruger rummet metertykke akustiske glasfiberplatforme, isolerede dobbeltvægge i stål og 30 cm tyk beton.Rummet udelukker 99,99 procent af ydre lyde og absorberer interne lyde. Dette kamera bruges af mange producenter til at teste lydstyrken af ​​deres produkter, såsom hjerteklapper, mobiltelefon display lyd, bil instrumentbræt switch lyd. Det bruges også til at bestemme lydkvaliteten.

Lyde af forskellige styrker har forskellige virkninger på den menneskelige krop. Så Lyd op til 40 dB har en beroligende effekt. Fra eksponering for lyd på 60-90 dB er der en følelse af irritation, træthed, hovedpine. En lyd med en styrke på 95-110 dB forårsager en gradvis svækkelse af hørelsen, neuropsykisk stress og forskellige sygdomme. En lyd fra 114 dB forårsager lydrus som alkoholrus, forstyrrer søvnen, ødelægger psyken og fører til døvhed.

I Rusland er der sanitære normer for det tilladte støjniveau, hvor der for forskellige territorier og betingelser for tilstedeværelsen af ​​en person er givet støjniveaugrænser:

På mikrodistriktets territorium er det 45-55 dB;

· i skoleklasser 40-45 dB;

hospitaler 35-40 dB;

· i branchen 65-70 dB.

Om natten (23.00-07.00) bør støjniveauet være 10 dB lavere.

Eksempler på lydintensitet i decibel:

Raslen af ​​blade: 10

Bolig: 40

Samtale: 40–45

Kontor: 50–60

Butiksstøj: 60

TV, råb, grin på 1 m afstand: 70-75

Gade: 70–80

Fabrik (tung industri): 70–110

Motorsav: 100

Jetlancering: 120–130

Støj på diskoteket: 175

Menneskets opfattelse af lyde

Høre er biologiske organismers evne til at opfatte lyde med høreorganerne. Lydens oprindelse er baseret på mekaniske vibrationer af elastiske legemer. I det luftlag, der støder op til overfladen af ​​det oscillerende legeme, opstår kondensation (kompression) og sjældenhed. Disse kompressioner og sjældenhed veksler i tid og forplanter sig til siderne i form af en elastisk langsgående bølge, som når øret og forårsager periodiske tryksvingninger i nærheden af ​​det, som påvirker den auditive analysator.

En almindelig person er i stand til at høre lydvibrationer i frekvensområdet fra 16–20 Hz til 15–20 kHz. Evnen til at skelne lydfrekvenser er meget afhængig af individet: hans alder, køn, modtagelighed for høresygdomme, træning og høretræthed.

Hos mennesker er høreorganet øret, som opfatter lydimpulser, og det er også ansvarligt for kroppens position i rummet og evnen til at opretholde balancen. Dette er et parret organ, der er placeret i kraniets temporale knogler, begrænset udefra af auriklerne. Det er repræsenteret af tre afdelinger: det ydre, mellemste og indre øre, som hver udfører sine specifikke funktioner.

Det ydre øre består af auriklen og den ydre øregang. Auriklen i levende organismer fungerer som en modtager af lydbølger, som derefter transmitteres til indersiden af ​​høreapparatet. Værdien af ​​auriclen hos mennesker er meget mindre end hos dyr, så hos mennesker er den praktisk talt ubevægelig.

Folderne i den menneskelige aurikel introducerer små frekvensforvrængninger i lyden, der kommer ind i øregangen, afhængigt af den vandrette og lodrette lokalisering af lyden. Hjernen modtager således yderligere information for at afklare placeringen af ​​lydkilden. Denne effekt bruges nogle gange i akustik, herunder for at skabe en følelse af surroundlyd, når du bruger hovedtelefoner eller høreapparater. Den ydre øregang ender blindt: den er adskilt fra mellemøret af trommehinden. Lydbølger fanget af auriklen rammer trommehinden og får den til at vibrere. Til gengæld overføres vibrationerne fra trommehinden til mellemøret.

Hoveddelen af ​​mellemøret er trommehulen - et lille mellemrum på omkring 1 cm³, placeret i tindingeknoglen. Der er tre høreknogler her: hammeren, ambolten og stigbøjlen - de er forbundet med hinanden og til det indre øre (vestibulevindue), de overfører lydvibrationer fra det ydre øre til det indre, mens de forstærker dem. Mellemørehulen er forbundet med nasopharynx ved hjælp af Eustachian-røret, hvorigennem det gennemsnitlige lufttryk indvendigt og udvendigt af trommehinden udlignes.

Det indre øre kaldes på grund af sin indviklede form labyrinten. Knoglelabyrinten består af vestibulen, cochlea og halvcirkelformede kanaler, men kun cochlea er direkte relateret til hørelsen, inde i hvilken der er en membranøs kanal fyldt med væske, på hvis nederste væg der er et receptorapparat til den auditive analysator. dækket med hårceller. Hårceller opfanger udsving i væsken, der fylder kanalen. Hver hårcelle er indstillet til en bestemt lydfrekvens.

Det menneskelige høreorgan fungerer som følger. Auriklerne opfanger lydbølgens vibrationer og dirigerer dem til øregangen. Gennem det sendes vibrationer til mellemøret, og når de når trommehinden, forårsager det vibrationer. Gennem systemet af auditive ossikler overføres vibrationer videre - til det indre øre (lydvibrationer overføres til membranen af ​​det ovale vindue). Membranens vibrationer får væsken i cochlea til at bevæge sig, hvilket igen får basalmembranen til at vibrere. Når fibrene bevæger sig, berører receptorcellernes hår den integumentære membran. Excitation sker i receptorerne, som i sidste ende overføres gennem hørenerven til hjernen, hvor excitationen gennem midten og diencephalon kommer ind i hjernebarkens auditive zone, der ligger i tindingelapperne. Her er den endelige skelnen mellem lydens natur, dens tone, rytme, styrke, tonehøjde og dens betydning.

Støjens indvirkning på mennesker

Det er svært at overvurdere støjens indvirkning på menneskers sundhed. Støj er en af ​​de faktorer, man ikke kan vænne sig til. Det ser kun ud for en person, at han er vant til støj, men akustisk forurening, der virker konstant, ødelægger menneskers sundhed. Støj forårsager en resonans af indre organer, som gradvist slider dem umærkeligt ud for os. Ikke uden grund var der i middelalderen en henrettelse "under klokken". Brummen fra klokken, der ringer, plagede og dræbte langsomt den dømte.

I lang tid blev effekten af ​​støj på menneskekroppen ikke specielt undersøgt, selvom de allerede i oldtiden vidste om dens skade. I øjeblikket udfører forskere i mange lande i verden forskellige undersøgelser for at bestemme støjens indvirkning på menneskers sundhed. Først og fremmest lider nervesystemet, kardiovaskulære systemer og fordøjelsesorganer af støj. Der er en sammenhæng mellem sygelighed og opholdstid under forhold med akustisk forurening. En stigning i sygdomme observeres efter at have levet i 8-10 år, når de udsættes for støj med en intensitet over 70 dB.

Langvarig støj påvirker høreorganet negativt, hvilket reducerer følsomheden over for lyd. Regelmæssig og langvarig udsættelse for industriel støj på 85-90 dB fører til forekomsten af ​​høretab (gradvis høretab). Hvis lydstyrken er over 80 dB, er der fare for tab af følsomhed af villi placeret i mellemøret - processerne i hørenerverne. Halvdelens død fører endnu ikke til et mærkbart høretab. Og hvis mere end halvdelen dør, vil en person kaste sig ud i en verden, hvor susen fra træer og biernes summen ikke høres. Med tabet af alle tredive tusinde auditive villi træder en person ind i stilhedens verden.

Støj har en akkumulerende effekt, dvs. akustisk irritation, der ophobes i kroppen, undertrykker i stigende grad nervesystemet. Derfor opstår der en funktionel lidelse i centralnervesystemet før høretab fra eksponering for støj. Støj har en særlig skadelig effekt på kroppens neuropsykiske aktivitet. Processen med neuropsykiatriske sygdomme er højere blandt personer, der arbejder under støjende forhold, end blandt personer, der arbejder under normale lydforhold. Alle former for intellektuel aktivitet påvirkes, humøret forværres, nogle gange er der en følelse af forvirring, angst, forskrækkelse, frygt, og ved høj intensitet - en følelse af svaghed, som efter et stærkt nervøst chok. I Storbritannien lider hver fjerde mand og hver tredje kvinde for eksempel af neurose på grund af høje støjniveauer.

Lyde forårsager funktionelle forstyrrelser i det kardiovaskulære system. Ændringer, der opstår i det menneskelige kardiovaskulære system under påvirkning af støj, har følgende symptomer: smerter i hjertet, hjertebanken, ustabilitet i pulsen og blodtrykket, nogle gange er der en tendens til krampe i ekstremiteternes kapillærer og fundus. Funktionelle skift, der forekommer i kredsløbssystemet under påvirkning af intens støj, kan over tid føre til vedvarende ændringer i vaskulær tonus, hvilket bidrager til udviklingen af ​​hypertension.

Under påvirkning af støj, kulhydrat, fedt, protein, ændres saltmetabolismen, hvilket viser sig i en ændring i den biokemiske sammensætning af blodet (blodsukkerniveauet falder). Støj har en skadelig effekt på visuelle og vestibulære analysatorer, reducerer refleksaktivitet hvilket ofte fører til ulykker og skader. Jo højere intensiteten af ​​støjen er, jo dårligere ser og reagerer personen på det, der sker.

Støj påvirker også evnen til intellektuelle og pædagogiske aktiviteter. For eksempel elevernes præstationer. I 1992 blev lufthavnen i München flyttet til en anden del af byen. Og det viste sig, at elever, der boede i nærheden af ​​den gamle lufthavn, som før dens lukning viste dårlige resultater med at læse og huske information, begyndte at vise meget bedre resultater i stilhed. Men på skolerne i det område, hvor lufthavnen blev flyttet, forværredes de akademiske præstationer tværtimod, og børn fik en ny undskyldning for dårlige karakterer.

Forskere har fundet ud af, at støj kan ødelægge planteceller. For eksempel har forsøg vist, at planter, der bombarderes med lyde, tørrer ud og dør. Dødsårsagen er overdreven frigivelse af fugt gennem bladene: Når støjniveauet overstiger en vis grænse, kommer blomsterne bogstaveligt talt ud med tårer. Bien mister evnen til at navigere og holder op med at arbejde med støjen fra et jetfly.

Meget støjende moderne musik sløver også hørelsen, forårsager nervøse sygdomme. Hos 20 procent af de unge mænd og kvinder, der ofte lytter til trendy samtidsmusik, viste hørelsen sig at være sløvet i samme grad som hos 85-årige. Af særlig fare er spillere og diskoteker for teenagere. Typisk er støjniveauet på et diskotek 80–100 dB, hvilket kan sammenlignes med støjniveauet for tung trafik eller en turbojet, der letter på 100 m. Afspillerens lydstyrke er 100-114 dB. Jackhammeren virker næsten lige så øredøvende. Sunde trommehinder kan tåle en spillervolumen på 110 dB i maksimalt 1,5 minutter uden skader. Franske videnskabsmænd bemærker, at hørenedsættelser i vores århundrede aktivt spreder sig blandt unge mennesker; efterhånden som de bliver ældre, er de mere tilbøjelige til at blive tvunget til at bruge høreapparater. Selv et lavt volumenniveau forstyrrer koncentrationen under mentalt arbejde. Musik, selvom den er meget stille, reducerer opmærksomheden - dette bør tages i betragtning, når du laver lektier. Efterhånden som lyden bliver højere, frigiver kroppen en masse stresshormoner, såsom adrenalin. Dette indsnævrer blodkarrene og bremser tarmens arbejde. I fremtiden kan alt dette føre til krænkelser af hjertet og blodcirkulationen. Høretab på grund af støj er en uhelbredelig sygdom. Det er næsten umuligt at reparere en beskadiget nerve kirurgisk.

Vi påvirkes ikke kun negativt af de lyde, vi hører, men også af dem, der er uden for hørbarhedens rækkevidde: først og fremmest infralyd. Infralyd i naturen opstår under jordskælv, lynnedslag og kraftig vind. I byen er kilder til infralyd tunge maskiner, ventilatorer og alt udstyr, der vibrerer . Infralyd med et niveau på op til 145 dB forårsager fysisk stress, træthed, hovedpine, forstyrrelse af det vestibulære apparat. Hvis infralyden er stærkere og længere, kan en person føle vibrationer i brystet, mundtørhed, synsnedsættelse, hovedpine og svimmelhed.

Faren ved infralyd er, at det er svært at forsvare sig imod det: I modsætning til almindelig støj er det praktisk talt umuligt at absorbere og spredes meget længere. For at undertrykke det er det nødvendigt at reducere lyden i selve kilden ved hjælp af specialudstyr: lyddæmpere af reaktiv type.

Fuldstændig stilhed skader også den menneskelige krop. Så ansatte i et designbureau, som havde fremragende lydisolering, begyndte allerede en uge senere at klage over umuligheden af ​​at arbejde under forhold med undertrykkende tavshed. De var nervøse, mistede deres arbejdsevne.

Et specifikt eksempel på støjens indvirkning på levende organismer kan betragtes som følgende hændelse. Tusindvis af uklækkede kyllinger døde som følge af uddybning udført af det tyske firma Moebius på ordre fra Ukraines transportministerium. Støjen fra arbejdsudstyret blev båret i 5-7 km, hvilket havde en negativ indvirkning på de tilstødende territorier af Donau-biosfærereservatet. Repræsentanter for Donau-biosfærereservatet og 3 andre organisationer blev tvunget til med smerte at konstatere døden for hele kolonien af ​​den brogede tern og almindelig tern, som var placeret på Ptichya-spidsen. Delfiner og hvaler skyller op på kysten på grund af de stærke lyde af militære sonarer.

Kilder til støj i byen

Lyde har den mest skadelige effekt på en person i storbyer. Men selv i forstadsbyer kan man lide af støjforurening forårsaget af naboernes fungerende tekniske anordninger: en plæneklipper, en drejebænk eller et musikcenter. Støjen fra dem kan overstige de maksimalt tilladte normer. Og alligevel sker den største støjforurening i byen. Kilden til det er i de fleste tilfælde køretøjer. Den største intensitet af lyde kommer fra motorveje, undergrundsbaner og sporvogne.

Motor transport. De højeste støjniveauer observeres i byernes hovedgader. Den gennemsnitlige trafikintensitet når op på 2000-3000 køretøjer i timen og mere, og de maksimale støjniveauer er 90-95 dB.

Niveauet af gadestøj bestemmes af trafikstrømmens intensitet, hastighed og sammensætning. Herudover afhænger gadestøjniveauet af planlægningsbeslutninger (gadernes langsgående og tværgående profil, bygningshøjde og tæthed) og sådanne landskabsmæssige elementer som vejdækning og tilstedeværelsen af ​​grønne områder. Hver af disse faktorer kan ændre niveauet af trafikstøj op til 10 dB.

I en industriby er en høj procentdel af godstransport på motorveje almindelig. Stigningen i den generelle strøm af køretøjer, lastbiler, især tunge lastbiler med dieselmotorer, fører til en stigning i støjniveauet. Støjen, der opstår på motorvejens kørebane, strækker sig ikke kun til det område, der støder op til motorvejen, men dybt ind i beboelsesejendomme.

Jernbanetransport. Stigningen i toghastigheden fører også til en markant stigning i støjniveauet i boligområder, der ligger langs jernbanestrækninger eller i nærheden af ​​rangergårde. Det maksimale lydtrykniveau i en afstand på 7,5 m fra et kørende elektrisk tog når 93 dB, fra et passagertog - 91, fra et godstog -92 dB.

Den støj, der genereres ved passage af elektriske tog, spredes let i et åbent område. Lydenergien falder mest markant i en afstand af de første 100 m fra kilden (med 10 dB i gennemsnit). I en afstand på 100-200 er støjreduktionen 8 dB, og i en afstand på 200 til 300 kun 2-3 dB. Hovedkilden til jernbanestøj er påvirkningen fra biler, når de kører i led og ujævne skinner.

Af alle former for bytransport den mest støjende sporvogn. Stålhjulene på en sporvogn, når de kører på skinner, skaber et støjniveau, der er 10 dB højere end hjulene på biler, når de kommer i kontakt med asfalt. Sporvognen skaber støjbelastninger, når motoren kører, åbner døre og lydsignaler. Det høje støjniveau fra sporvognstrafik er en af ​​hovedårsagerne til reduktionen af ​​sporvognslinjer i byerne. Sporvognen har dog også en række fordele, så ved at mindske den støj, den skaber, kan den vinde i konkurrencen med andre transportformer.

Højhastighedssporvognen er af stor betydning. Det kan med succes bruges som den vigtigste transportform i små og mellemstore byer og i store byer - som byer, forstæder og endda intercity, til kommunikation med nye boligområder, industriområder, lufthavne.

Luft transport. Lufttransport fylder en betydelig del af støjregimet i mange byer. Ofte er civile luftfartslufthavne placeret i umiddelbar nærhed af boligområder, og flyruter passerer over adskillige bebyggelser. Støjniveauet afhænger af retningen af ​​start- og landingsbanerne og flyets flyveveje, intensiteten af ​​flyvninger i løbet af dagen, årstider og de flytyper, der er baseret på denne flyveplads. Med intensiv døgndrift af lufthavne når de tilsvarende lydniveauer i et boligområde op på 80 dB i dagtimerne, 78 dB om natten, og de maksimale støjniveauer varierer fra 92 til 108 dB.

Industrielle virksomheder. Industrivirksomheder er en kilde til stor støj i boligområder i byer. Overtrædelse af det akustiske regime bemærkes i tilfælde, hvor deres territorium er direkte til boligområder. Undersøgelsen af ​​menneskeskabt støj viste, at den er konstant og bredbåndsmæssig i forhold til lydens beskaffenhed, dvs. lyd af forskellige toner. De mest signifikante niveauer observeres ved frekvenser på 500-1000 Hz, det vil sige i den zone med den højeste følsomhed af høreorganet. En lang række forskellige typer teknologisk udstyr er installeret i produktionsværkstederne. Så væveværksteder kan karakteriseres ved et lydniveau på 90-95 dB A, mekaniske og værktøjsværksteder - 85-92, pressesmedningsværksteder - 95-105, maskinrum i kompressorstationer - 95-100 dB.

Hvidevarer. Med begyndelsen af ​​den post-industrielle æra dukker flere og flere kilder til støjforurening (såvel som elektromagnetisk) op i en persons hjem. Kilden til denne støj er husholdnings- og kontorudstyr.

Vi vurderer ofte lydkvaliteten. Når du vælger en mikrofon, et lydbehandlingsprogram eller et lydfiloptagelsesformat, er et af de vigtigste spørgsmål, hvor godt det vil lyde. Men der er forskelle mellem egenskaberne ved lyd, der kan måles, og dem, der kan høres.

Tone, klang, oktav.

Hjernen opfatter lyde af bestemte frekvenser. Dette skyldes ejendommelighederne ved det indre øres mekanisme. Receptorer placeret på hovedmembranen i det indre øre omdanner lydvibrationer til elektriske potentialer, der exciterer fibrene i den auditive nerve. Fibrene i den auditive nerve har frekvensselektivitet på grund af excitationen af ​​cellerne i Corti-organet, der er placeret forskellige steder i hovedmembranen: høje frekvenser opfattes nær det ovale vindue, lave frekvenser - i toppen af ​​spiralen.

Tæt forbundet med lydens fysiske karakteristika, frekvensen, er den tonehøjde, vi føler. Frekvensen måles som antallet af komplette cyklusser af en sinusbølge i et sekund (hertz, Hz). Denne definition af frekvens er baseret på det faktum, at en sinusbølge har nøjagtig den samme bølgeform. I det virkelige liv har meget få lyde denne egenskab. Enhver lyd kan dog repræsenteres af et sæt sinusformede svingninger. Sådan et sæt kalder vi normalt en tone. Det vil sige, at en tone er et signal af en vis højde, der har et diskret spektrum (musikalske lyde, vokallyde af tale), hvori frekvensen af ​​en sinusformet bølge skelnes, som har den maksimale amplitude i dette sæt. Et signal, der har et bredt kontinuerligt spektrum, hvor alle frekvenskomponenter har samme gennemsnitlige intensitet, kaldes hvid støj.

En gradvis stigning i frekvensen af ​​lydvibrationer opfattes som en gradvis ændring i tonen fra den laveste (bas) til den højeste.

Graden af ​​nøjagtighed, hvormed en person bestemmer tonehøjden af ​​en lyd ved øret, afhænger af hans øres skarphed og træning. Det menneskelige øre er godt til at skelne mellem to toner, der er tæt på tonehøjden. For eksempel kan en person i frekvensområdet på cirka 2000 Hz skelne mellem to toner, der adskiller sig fra hinanden i frekvens med 3-6 Hz eller endnu mindre.

Frekvensspektret af et musikinstrument eller en stemme indeholder en sekvens af jævnt fordelte peaks - harmoniske. De svarer til frekvenser, der er multipla af en eller anden basisfrekvens, den mest intense af de sinusbølger, der udgør lyden.

Den specielle lyd (klang) af et musikinstrument (stemme) er forbundet med den relative amplitude af forskellige harmoniske, og tonehøjden, som en person opfatter, formidler mest nøjagtigt basisfrekvensen. Timbre, der er en subjektiv afspejling af den opfattede lyd, har ikke en kvantitativ vurdering og karakteriseres kun kvalitativt.

I en "ren" tone er der kun én frekvens. Normalt består den opfattede lyd af grundtonens frekvens og flere "urene" frekvenser, kaldet overtoner. Overtonerne er et multiplum af grundtonens frekvens og mindre end dens amplitude. Lydens klang afhænger af intensiteten fordeling over overtonerne. Spektret af kombinationen af ​​musikalske lyde, kaldet akkorden, viser sig at være mere komplekst. I et sådant spektrum er der flere grundlæggende frekvenser sammen med ledsagende overtoner.

Hvis frekvensen af ​​en lyd er præcis det dobbelte af frekvensen af ​​en anden, "passer" lydbølgen ind i den anden. Frekvensafstanden mellem sådanne lyde kaldes en oktav. Frekvensområdet, som en person opfatter, 16-20.000 Hz, dækker cirka ti til elleve oktaver.

Amplitude af lydvibrationer og lydstyrke.

Den hørbare del af lydområdet er opdelt i lavfrekvente lyde - op til 500 Hz, mellemfrekvente lyde - 500-10.000 Hz og højfrekvente lyde - over 10.000 hertz. Øret er mest følsomt over for et relativt snævert område af mellemfrekvenslyde fra 1000 til 4000 Hz. Det vil sige, at lyde af samme styrke i mellemfrekvensområdet kan opfattes som høje, og i lavfrekvente eller højfrekvente områder - som stille eller slet ikke høres. Denne egenskab ved lydopfattelse skyldes det faktum, at den lydinformation, der er nødvendig for eksistensen af ​​en person - tale eller naturens lyde - transmitteres hovedsageligt i mellemfrekvensområdet. Således er lydstyrke ikke en fysisk parameter, men intensiteten af ​​en auditiv fornemmelse, en subjektiv egenskab af lyd, der er forbundet med vores perceptions særegenheder.

Den auditive analysator opfatter en stigning i amplituden af ​​en lydbølge på grund af en stigning i amplituden af ​​vibrationer af hovedmembranen i det indre øre og stimulering af et stigende antal hårceller med transmission af elektriske impulser ved en højere frekvens og langs et større antal nervetråde.

Vores øre kan skelne lydens intensitet i området fra den svageste hvisken til den højeste støj, hvilket nogenlunde svarer til en 1 million gange stigning i amplituden af ​​hovedmembranens bevægelse. Øret fortolker dog denne enorme forskel i lydamplitude som cirka 10.000 gange ændringen. Det vil sige, at intensitetsskalaen er stærkt "komprimeret" af mekanismen for lydopfattelse af den auditive analysator. Dette giver en person mulighed for at fortolke forskelle i lydintensitet over et ekstremt bredt område.

Lydintensiteten måles i decibel (dB) (1 bel er lig med ti gange amplituden). Det samme system bruges til at bestemme ændringen i volumen.

Til sammenligning kan vi give et omtrentligt intensitetsniveau for forskellige lyde: en knap hørbar lyd (høretærskel) 0 dB; hviske nær øret 25-30 dB; tale med gennemsnitlig lydstyrke 60-70 dB; meget høj tale (råb) 90 dB; ved koncerter med rock og popmusik i midten af ​​salen 105-110 dB; ved siden af ​​et passagerfly, der letter 120 dB.

Størrelsen af ​​stigningen i lydstyrken af ​​den opfattede lyd har en diskriminationstærskel. Antallet af lydstyrkegrader, der kan skelnes ved mellemfrekvenser, overstiger ikke 250, ved lave og høje frekvenser falder det kraftigt og er i gennemsnit omkring 150.

Emnet lyd er værd at tale om menneskelig hørelse lidt mere detaljeret. Hvor subjektiv er vores opfattelse? Kan du teste din hørelse? I dag lærer du den nemmeste måde at finde ud af, om din hørelse stemmer overens med tabelværdierne.

Det er kendt, at den gennemsnitlige person er i stand til at opfatte akustiske bølger i området fra 16 til 20.000 Hz (16.000 Hz afhængig af kilden). Dette område kaldes det hørbare område.

»
Denne test er nok til et groft skøn, men hvis du ikke hører lyde over 15 kHz, bør du konsultere en læge.

Bemærk venligst, at lavfrekvent hørbarhedsproblemet højst sandsynligt er relateret til.

Oftest er inskriptionen på kassen i stil med "Reproducerbar rækkevidde: 1-25.000 Hz" ikke engang markedsføring, men en direkte løgn fra producentens side.

Desværre er virksomheder ikke forpligtet til at certificere ikke alle lydsystemer, så det er næsten umuligt at bevise, at dette er løgn. Højttalere eller hovedtelefoner gengiver måske grænsefrekvenserne ... Spørgsmålet er hvordan og med hvilken lydstyrke.

Spektrumproblemer over 15 kHz er et ganske almindeligt aldersfænomen, som brugere sandsynligvis vil støde på. Men 20 kHz (lige dem som audiofile kæmper så meget for) høres normalt kun af børn under 8-10 år.

Det er nok at lytte til alle filerne sekventielt. For en mere detaljeret undersøgelse kan du afspille prøver, begyndende med minimumsvolumen og gradvist øge den. Dette giver dig mulighed for at få et mere korrekt resultat, hvis hørelsen allerede er lidt beskadiget (husk på, at det for opfattelsen af ​​nogle frekvenser er nødvendigt at overskride en vis tærskelværdi, som så at sige åbner og hjælper høreapparatet med at høre det).

Hører du hele det frekvensområde, der er i stand til?

Mennesket er i sandhed det mest intelligente af de dyr, der bebor planeten. Men vores sind berøver os ofte overlegenhed i sådanne evner som opfattelsen af ​​miljøet gennem lugt, hørelse og andre sansefornemmelser.

De fleste dyr er således langt foran os, når det kommer til auditiv rækkevidde. Det menneskelige høreområde er det område af frekvenser, som det menneskelige øre kan opfatte. Lad os prøve at forstå, hvordan det menneskelige øre fungerer i forhold til opfattelsen af ​​lyd.

Menneskelig hørevidde under normale forhold

Det gennemsnitlige menneskelige øre kan opfange og skelne lydbølger i intervallet 20 Hz til 20 kHz (20.000 Hz). Men efterhånden som en person bliver ældre, falder en persons auditive rækkevidde, især dens øvre grænse falder. Hos ældre mennesker er det normalt meget lavere end hos yngre mennesker, mens spædbørn og børn har de højeste høreevner. Den auditive opfattelse af høje frekvenser begynder at forværres fra otteårsalderen.

Menneskelig hørelse under ideelle forhold

I laboratoriet bestemmes en persons høreområde ved hjælp af et audiometer, der udsender lydbølger med forskellige frekvenser og høretelefoner justeret i overensstemmelse hermed. Under disse ideelle forhold kan det menneskelige øre genkende frekvenser i området fra 12 Hz til 20 kHz.

Høreområde til mænd og kvinder

Der er en væsentlig forskel på høreområdet for mænd og kvinder. Kvinder viste sig at være mere følsomme over for høje frekvenser end mænd. Opfattelsen af ​​lave frekvenser er mere eller mindre den samme hos mænd og kvinder.

Forskellige skalaer til at angive hørevidde

Selvom frekvensskalaen er den mest almindelige skala til måling af menneskelig hørerækkevidde, måles den også ofte i pascal (Pa) og decibel (dB). Måling i pascal anses dog for ubelejligt, da denne enhed involverer arbejde med meget store tal. En µPa er afstanden tilbagelagt af en lydbølge under vibration, som er lig med en tiendedel af et brintatoms diameter. Lydbølger i det menneskelige øre rejser en meget større afstand, hvilket gør det vanskeligt at give en rækkevidde af menneskelig hørelse i pascal.

Den blødeste lyd, der kan genkendes af det menneskelige øre, er cirka 20 µPa. Decibelskalaen er lettere at bruge, da det er en logaritmisk skala, der direkte refererer til Pa-skalaen. Den tager 0 dB (20 µPa) som referencepunkt og fortsætter med at komprimere denne trykskala. Således er 20 millioner µPa kun lig med 120 dB. Så det viser sig, at rækkevidden af ​​det menneskelige øre er 0-120 dB.

Høreområdet varierer meget fra person til person. For at opdage høretab er det derfor bedst at måle rækkevidden af ​​hørbare lyde i forhold til en referenceskala og ikke i forhold til den sædvanlige standardiserede skala. Tests kan udføres ved hjælp af sofistikerede hørediagnostiske værktøjer, der nøjagtigt kan bestemme omfanget og diagnosticere årsagerne til høretab.