Как называются звуковые колебания с частотой ниже 20 гц?

12 ответов на вопрос “Как называются звуковые колебания с частотой ниже 20 гц?”

Salas 12-09-2019 Ответить

Гидравлические шумы возникают вследствие стационарных и нестационарных процессов в жидкостях (кавитация, турбулентность, гидравлические удары). Например, в насосах источником гидравлического шума является кавитация жидкости у поверхностей лопаток насоса при высоких окружных скоростях вращения рабочего колеса.
Электромагнитные шумы возникают в электрических машинах и оборудовании, использующим электромагнитную энергию. Основной причиной возникновения электромагнитного шума является взаимодействие ферромагнитных масс под влиянием переменных во времени и пространстве магнитных полей, а также электрические (пондеромоторные) силы, вызываемые взаимодействием электромагнитных полей, создаваемых переменными электрическими токами.
Воздействие акустических колебаний (шума) на человека. Шум звукового диапазона на производстве приводит к снижению внимания и увеличению ошибок при выполнении работы. В результате снижается производительность труда и ухудшается качество выполняемой работы. Шум замедляет реакцию человека на поступающие от технических объектов и внутрицехового транспорта сигналы, что способствует возникновению несчастных случаев на производстве.
На рис. 2.17 представлена характеристика слухового восприятия человека с нормальным слухом. Предельные значения уровней звукового давления изображены двумя кривыми. Нижняя кривая соответствует порогу слышимости.

Как видно, при определенных частотах человек слышит отрицательные уровни звука. Это объясняется тем, что логарифмическая шкала уровней звукового давления построена таким образом, что за пороговое значение уровня звукового давления р0 принят порог слышимости на частоте 1000 Гц (Lp = 0 дБ). Однако порог слышимости человека на частотах 2000…4000 Гц меньше. Верхняя кривая соответствует порогу болевого ощущения (Lp= 120…130 дБ). Звуки, превышающие по своему уровню порог болевого ощущения, могут вызвать боли и повреждения в слуховом аппарате (перфорация или даже разрыв барабанной перепонки). Область на частотной шкале, лежащая между двумя кривыми, называется областью слухового восприятия.
Шум влияет на весь организм человека. Он угнетает центральную нервную систему, вызывает изменения скорости дыхания и пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечно-сосудистых заболеваний, язвы желудка, гипертонической болезни, может привести к профессиональному заболеванию.
Шум с уровнем звукового давления до 30…45 дБ привычен для человека и не беспокоит его. Повышение уровня звука до 40…70 дБ создает дополнительную нагрузку на нервную систему, вызывает ухудшение самочувствия и при длительном воздействии может стать причиной неврозов. Длительное воздействие шума с уровнем свыше 80 дБ может привести к ухудшению слуха — профессиональной тугоухости. При действии шума свыше 130 дБ возможен разрыв барабанных перепонок, контузия, а при уровнях звука свыше 160 дБ вероятен смертельный исход.
Помимо снижения слуха рабочие, подвергающиеся постоянному воздействию шума жалуются на головные боли, головокружение, боли в области сердца, желудка, желчного пузыря, повышенное артериальное давление. Шум снижает иммунитет человека и устойчивость человека к внешним воздействиям.
Инфразвук с уровнем отдо 150 дБ вызывает неприятные субъективные ощущения и различные функциональные изменения в организме человека: нарушения в центральной нервной системе, сердечно-сосудистой и дыхательной системах, вестибулярном аппарате. Возникают головные боли, осязаемое движение барабанных перепонок, звон в ушах и голове, снижается внимание и работоспособность, появляется чувство страха, угнетенное состояние, нарушается равновесие, появляется сонливость, затруднение речи. Инфразвук вызывает в организме человека психофизиологические реакции — тревожное состояние, эмоциональная неустойчивость, неуверенность в себе.
Ультразвук может действовать на человека как через воздушную среду, так и контактно на руки — через жидкую и твердую среды. Воздействие через воздушную среду вызывает функциональные нарушения нервной, сердечно-сосудистой и эндокринной систем, а также изменения свойств и состава крови, артериального давления. Контактное воздействие на руки приводит к нарушению капиллярного кровообращения в кистях рук, снижению болевой чувствительности, изменению костной структуры — снижению плотности костной ткани.
Гигиеническое нормирование акустических колебаний. Нормирование шума звукового диапазона осуществляется двумя методами: по предельному спектру уровня звука и по дБА.
Первый метод является основным для постоянных шумов. По этому методу устанавливаются ПДУ звукового давления в девяти октавных полосах со среднегеометрическими значениями частот 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. В соответствии с ГОСТ 12.1.003—83 шум на рабочих местах не должен превышать установленные значения (табл. 2.6).
На рис. 2.18 показаны некоторые предельные спектры уровня звукового давления. Каждый спектр имеет свой индекс ПС. Например ПС-80 означает, что допустимый уровень звукового давления в октавной полосе со среднегеометрическим значением частоты 1000 Гц равен 80 дБ.
Второй метод применяется для нормирования непостоянных шумов и в тех случаях, когда не известен спектр реального шума на рабочем месте. Нормируемым параметром в этом случае является эквивалентный (по энергии) уровень звука широкополосного постоянного шума, оказывающий на человека такое же воздействие, как и реальный непостоянный шум, измеряемый по шкале А шумомера. Измерители шума (шумомеры) имеют специальную шкалу А. При измерении по шкале А характеристика чувствительности шумомера имитирует кривую чувствительности уха человека. Уровень звука, определенный по шкале А, имеет специальное обозначение LA и единицу измерения — дБА и применяется для ориентировочной оценки уровня шума. Уровень звука в дБА связан с предельным спектром следующей зависимостью:

Допустимые уровни звукового давления зависят от частоты звука от вида работы, выполняемой на рабочем месте. Более высокие частоты неприятнее для человека, поэтому чем выше частота, тем меньше допустимый уровень звукового давления. Чем более высокие требования к вниманию и умственному напряжению при выполнении работы, тем меньше допустимые уровни звукового давления.
Для тонального и импульсного шума допустимые уровни должны приниматься на 5 дБ меньше значений, указанных в ГОСТ 12.1.003-83 (табл. 2.6).
Таблица 2.6. Допустимые уровни звукового давления, уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах в производственных помещениях и на территории предприятия по ГОСТ 12.1.003—83 (извлечение)
Рабочие места
Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц
Уровни звука и эквивалентные уровни звука, дБА
31,5
Помещения конструкторских бюро, расчетчиков, программистов вычислительных машин, лабораторий для теоретических работ
Помещения управления, рабочие комнаты
Кабинеты наблюдений и дистанционного управления: без речевой связи по телефону с речевой связью по телефону
103 96
94 83
87 74
82 68
78 63
75 60
73 57
71 55
70 54
80 65
Помещения и участки точной сборки
Помещения лабораторий для проведения экспериментальных работ, для размещения шумных агрегатов, вычислительных машин
Постоянные рабочие места и рабочие зоны в производственных помещениях и на территории предприятий

Инфразвук. ПДУ звукового давления на рабочих установлено СН 2.2:4/1.8.583—96 дифференцированно для различных видов работ. Общий уровень звукового давления для работ различной степени тяжести не должен превышать 100 дБ, для работ различной степени интеллектуально-эмоциональной напряженности — не более 95 дБ.
Ультразвук. Нормы для ультразвука определены ГОСТ 12.1.001—89. Для ультразвука, распространяющегося воздушным путем, допустимые уровни звукового давления (УЗД) установлены для диапазона частот 12,5… 100 кГц. ПДУ звукового давления изменяются от 80 дБ для частоты 12,5 кГц до ПО дБ для диапазона частот 31,5…100 кГц.
Для контактного ультразвука уровни ультразвука в зонах контакта рук и других частей тела не должны превышать ПО дБ.
Когда рабочие подвергаются совместному воздействию воздушного и контактного ультразвука, допустимые уровни контактного ультразвука должны уменьшаться на 5 дБ.
Контрольные вопросы
1 . Дайте определение вибрации и шума.
2. Перечислите основные источники вибрации и шума на производстве.
3. Какими параметрами характеризуется вибрация? Что такое уровень вибрации?
4. Как классифицируется вибрация?
5. Как воздействует вибрация на человека и как различается ее воздействие от частоты колебаний?
6. Что такое виброболезнь, ее формы, клинические симптомы и стадии протекания?
7. Как осуществляется гигиеническое нормирование вибрации?
8. Какими параметрами характеризуется шум?
9. Как классифицируются производственные шумы?
10.Как воздействует шум на человека?
11.Как осуществляется гигиеническое нормирование шума? Что такое предельный спектр и дБА?
12.Перечислите основные источники инфра- и ультразвука на производстве. Как они воздействуют на человека?
13.Укажите основные источники шума на производстве, связанном с вашей специальностью.
PROGRESS 12-09-2019 Ответить

Уровень интенсивности звука:
Li = 10 Ig (I/I0),
где I – интенсивность звука. Па; I0 – пороговая интенсивность звука, равная 10-12 Вт/м2.
В качестве пороговых значений приняты минимальные значения звуковою давления и интенсивности звука, которые слышит человек при частоте звука в 1000 Гц, поэтому они получили названия порогов слышимости.
Важной характеристикой, определяющей распространение шума и его воздействие на человека, является его частота. Также как и для вибрации диапазон звуковых частот разбит на октавные полосы (f1/f2=2), характеризуемые их среднегеометрическими частотами fсг. Граничные и среднегеометрические частоты октавных полос (Гц) приведены ниже:
Среднегеометрические значения октавных полос
Граничные частоты и диапазоны октавных полос
45. ..90
90. ..180
180. ..355
355. ..710
710. ..1400
1400. ..2800
2800. ..5600
-5600… 11200
Классификация производственного шума(рис.2.15). Шумы классифицируется по частоте, спектральным и временным характеристикам, природе его возникновения.
По частоте акустические колебания различаются на инфразвук (f <16Гц), звук (16 ? f ? 20 000 Гц), ультразвук (f > 20 000 Гц). Акустические колебания звукового диапазона подразделяются на низкочастотные (менее 350 Гц), среднечастотные (от 350 до 800 Гц), высокочастотные (свыше 800 Гц).
По спектральным характеристикам шум подразделяется на широкополосный с непрерывным спектром более одной октавы и тональный (дискретный) в спектре которого имеются выраженные дискретные тона (частоты, уровень звука на которых значительно выше уровня звука на других частотах). Примером широкополосного шум может являться шум реактивного самолета, непостоянного – шум дисковой пилы, с спектре шума которой имеется ярко выраженная частота с доминирующим уровнем звука.
По временным характеристикам шум подразделяется на постоянный и непостоянный. Постоянным считается шум, уровень которого в течение восьми часового рабочего дня изменяется не более чем на 5 дБ, непостоянным – если это изменение превышает 5 дБ. Непостоянные шумы в свою очередь разделяются на: колеблющиеся, уровень звука которых изменяется непрерывно во времени (например, шум транспортных потоков); прерывистые, уровень звука которых изменяется ступенчато (на 5 дБ и более), причем длительность интервалов, в которых уровень звука остается постоянным не менее 1 с. (например, шум прерывисто сбрасываемого из баллонов сжатого воздуха); импульсные, представляющие собой звуковые импульсы, длительностью менее 1 с. (например, шум агрегатов и машин, работающих в импульсном режиме).
По природе возникновения шум можно разделить на: механический, аэродинамический, гидравлический, электромагнитный.
Механические шумы возникают по следующим причинам: наличие в механизмах инерционных возмущающих сил, возникающих из-за движения деталей механизма с переменными ускорениями; соударение деталей в сочленениях вследствие неизбежных зазоров; трение в сочленениях деталей механизмов; ударные процессы (ковка, штамповка, клепка, рихтовка) и ряд других. Основными источниками возникновения шума механического происхождения являются подшипники качения и зубчатые передачи, а также неуравновешенные вращающиеся части машин.
Аэродинамические шумы возникают в результате движения газа, обтекания газовыми (воздушными) потоками различных тел. Аэродинамический шум возникает при работе вентиляторов. воздуходувок, компрессоров, газовых турбин. выпусков пара и газа в атмосферу, двигателей внутреннего сгорания. Причинами аэродинамического шума являются вихревые процессы, возникающие в потоке рабочей среды при обтекании тел и выпуске свободной струю газа, пульсации рабочей среды, вызываемые вращением лопастных колес вентиляторов, турбин, колебания, связанные с неоднородностью и пульсациями потока. Аэродинамический шум – один из самых значительных по уровни звука.
Гидравлические шумы. Эти шумы возникают вследствие стационарных и нестационарных процессов в жидкостях (кавитации, турбулентности, гидравлических ударов). Например, в насосах источником гидравлического шума является кавитация жидкости у поверхностей лопаток насоса при высоких окружных скоростях вращения рабочего колеса.
Электромагнитные шумы возникают в электрических машинах и оборудований, использующим электромагнитную энергию. Основной причиной возникновения электромагнитного шума является взаимодействие ферромагнитных масс под влиянием переменных во времени и пространстве магнитных полей, а также электрические (пондеромоторные) силы вызываемые взаимодействием электромагнитных полей, создаваемых переменными электрическими токами.
EraseR 12-09-2019 Ответить

УЛЬТРАЗВУК В последнее время все более широкое распространение в производстве находят технологические процессы, основанные на использовании энергии ультразвука. Ультразвук нашел также применение в медицине. В связи с ростом единичных мощностей и скоростей различных агрегатов и машин растут уровни шума, в том числе и в ультразвуковой области частот. Ультразвуком называют механические колебания упругой среды с частотой, превышающей верхний предел слышимости – 20 к. Гц. Единицей измерения уровня звукового давления является д. Б. Единицей измерения интенсивности ультразвука является ватт на квадратный сантиметр (Вт/с?) Человеческое ухо не воспринимает ультразвук, однако некоторые животные, например, летучие мыши могут и слышать, и издавать ультразвук. Частично воспринимают его грызуны, кошки, собаки, киты, дельфины. Ультразвуковые колебания возникают при работе моторов автомобилей, станков и ракетных двигателей. В практике для получения ультразвука обычно применяют электромеханические генераторы ультразвука, действие которых основано на способности некоторых материалов изменять свои размеры под действием магнитного (магнитострикционные генераторы) или электрического поля (пьезоэлектрические генераторы), при этом генераторы издают звуки высокой частоты.
ZloyMen 12-09-2019 Ответить

Физической характеристикой инфразвука является среднеквадратическое значение уровней звукового давления (УЗД) в октавных (1/3 октавных) полосах частот в децибелах:
(5.6)
где Т – время наблюдения, с; р – измеряемое среднеквадратическое значение звукового давления, Па; р0 = 2 · 10-5 Па – пороговое значение среднеквадратического давления, соответствующее нулю децибел.
Инфразвук – составная часть спектров шума, излучаемого технологическими агрегатами (табл. 5.3).
Источниками инфразвуковых колебаний являются и наземные средства транспорта. Высокие уровни инфразвука до 100…110 дБ в диапазоне 9…16 Гц отмечаются в кабинах легковых автомобилей. При частично открытых окнах автомашины уровни инфразвука повышаются до 110…120 дБ, а их частотный диапазон расширяется до 31,5 Гц, при открытых окнах наиболее высокое звуковое давление 120 дБ наблюдается в диапазоне 2…6 Гц.
Таблица 5.3. Спектры инфразвука и шума
Спектр
Октавные полосы, Гц/максиматьные УЗД
Основные источники шума
Инфразвуко-
вой
2, 4, 8, 16/82… 133
Автотранспорт, доменные и кислород- но-конверторные печи, речные и морские суда, железнодорожный транспорт, компрессоры
Инфранизкочастотный
2… 125/84… 112
Мартеновские печи, агломерационные машины, отдельные виды транспортных средств и самоходные машины
Низкочастотный
31,5, 63, 125/ 84… 116
Электродуговые печи, тягачи, гусеничные тракторы, портовые краны, турбинные установки, автопогрузчики, экскаваторы
Чаще всего человек, не находящийся в производственной среде, подвергается непосредственному воздействию инфразвука в транспортных средствах, особенно на железнодорожном, морском и авиационном транспорте. Кроме того, транспортные потоки и отдельные автомобили формируют низкочастотный шум в окрестностях дорог, который является основной составляющей инфразвукового фона в жилых и общественных зданиях, где человек проводит основную часть своей жизни. Следует отметить, что в жилых и общественных зданиях уровни инфразвуковых колебаний меняются от 70 до 120 дБ, на территории жилой застройки – от 80 до 100 дБ. При этом их выраженность в общем шумовом спектре определяется разностью дБ Лин и дБА, составляющей от 10 до 20…30 дБ, т.е. выявляемый инфразвук оценивается от незначительного до ярко выраженного. В большинстве случаев инфразвук встречается не в изолированном виде, а в сочетании с низкочастотным шумом и вибрацией.
Инфразвук оказывает вредное воздействие на организм человека. Накопленные данные свидетельствуют о том, что инфразвуковые волны оказывают выраженное неблагоприятное воздействие на организм, особенно на психоэмоциональную сферу, влияют на работоспособность, сердечно-сосудистую, эндокринную и другие системы. Население, проживающее в мегаполисах, попадает под постоянное воздействие низкочастотных колебаний различных уровней. У таких людей наблюдается накапливаемое возбуждение и раздражительность, происходит формирование так называемого “человека большого города”.
Ультразвуковые колебания
Ультразвук – это упругие колебания звуковой волны частотами от 16 кГц до 100 МГц и выше. Ультразвук как упругие волны не отличается от слышимого звука, но высокая частота колебательного процесса способствует большему затуханию колебаний вследствие трансформации звуковой энергии в теплоту.
Источниками ультразвука являются производственное оборудование, в котором генерируется ультразвук для выполнения технологических процессов, контроля и измерений, производственное оборудование, при эксплуатации которого ультразвук возникает как сопутствующий фактор, а также медицинское ультразвуковое оборудование.
По частотному составу ультразвуковой диапазон следует подразделять на низкочастотный – от 1,12 · 104 до 1,0 · 105 Гц и высокочастотный – от 1,0 · 105 до 1,0 · 109 Гц.
По способу распространения ультразвук подразделяют на распространяющийся воздушным путем (воздушный ультразвук); распространяющийся контактным путем при соприкосновении рук или других частей тела человека с источником ультразвука, с твердыми и жидкими средами, обрабатываемыми деталями, аппаратурой (контактный ультразвук).
Низкочастотные ультразвуковые колебания распространяются воздушным и контактным путем, высокочастотные – контактным путем.
По режиму генерирования ультразвуковых колебаний выделяют постоянный и импульсный ультразвук, а по способу излучения ультразвуковых колебаний – источники ультразвука с магнитострикционным генератором и с пьезоэлектрическим генератором.
При действии ультразвука на биологические объекты (в том числе и на человека) в органах и тканях на расстояниях, равных половине длины волны, может возникать разность давлений от 0,01 до 0,1 Па. При небольших интенсивностях ультразвука механические колебания способствуют лучшему обмену веществ и лучшему снабжению тканей кровью и лимфой. Повышение интенсивности ультразвука может привести к возникновению акустической кавитации, сопровождающейся механическим разрушением клеток и тканей. Контактное воздействие ультразвука на руки приводит к нарушению капиллярного кровообращения в кистях рук, снижению болевой чувствительности. При уровне звукового давления 120 дБ наступает поражающий эффект.
TheShock 12-09-2019 Ответить

10.09.2012
Природа звука

Немного о звуке и его природе
Что такое звук? Звук, в широком смысле — упругие волны, распространяющиеся в среде и создающие в ней механические колебания; в узком смысле — субъективное восприятие этих колебаний специальным органом чувств человека и животных.
В нашем случае интересно, как связаны эти оба “смысла”. Это важно нам потому, что мы обязаны рассматривать понятие звука как просто колебание, и как нечто имеющее художественный, так сказать, субъективный смысл. В итоге мы создаём (как звукорежиссёры) некую “звуковую картинку”. И красота её, или уродство зависит, в том числе, от понимания физики процессов.
Для более простого понимания советую представить волны на поверхности воды от брошенного камня.
Скорость звука — скорость распространения звуковых волн в среде.
В газах скорость звука меньше, чем в жидкостях.
В жидкостях скорость звука меньше, чем в твёрдых телах.
В воздухе при нормальных условиях скорость звука составляет 331.46 м/с (1193 км/ч).
В воде скорость звука составляет 1485 м/с.
В твёрдых телах скорость звука составляет 2000-6000 м/с.
Громкость — это кажущаяся сила звука. Громкость сложным образом зависит от звукового давления, частоты звуковых колебаний, их тембра и других факторов.
К важным характеристикам именно для музыки относят так же и длительность звука, хотя на физические свойства это не влияет.
Звуковое давление — дополнительное давление, возникающее в упругой среде при прохождении в ней звуковых волн; единица измерения — Паскаль (Па). Кстати, его часто измеряют в относительной шкале: в децибелах (дБ).
Частота — характеристика процесса, повторяющегося во времени. Определяет количество повторений за единицу времени. Измеряется в Герцах (Гц). Величина, обратная частоте, называется периодом и имеет размерность времени, измеряется в секундах (с).
На рисунке показаны два примера звуковых колебаний с одинаковым уровнем давления и разной частотой.

Длина волны обозначает физическое расстояние между двумя соседними точками волны, соответствующими пиковому состоянию.

Численное значение длины волны получается делением скорости распространения этого вида волн на её частоту. Таким образом, гипотетическая волна со скоростью 20 м/с и частотой 2000 Гц имеет длину 1 см.

Таким образом, звуки ВЧ диапазона представляют собой короткие звуковые волны, а звуки НЧ диапазона, соответственно, длинные звуковые волны. Естественно, СЧ диапазон представлен звуковыми волнами средней длины (относительно двух первых позиций).
Считается, что человек слышит звуки в диапазоне частот от 16 Гц до 20 000 Гц.
Звук, ниже диапазона слышимости человека, называют инфразвуком.
От 20 000Гц до 1 ГГц — ультразвуком.
От 1 ГГц до 10 ТГц — гиперзвуком.
Весь звуковой (то есть — слышимый) частотный диапазон (от 20 Гц до 20 кГц) условно разбит на три основных поддиапазона:
1) Низкочастотный (басовый) (НЧ) — от 20 до 200 Гц;
2) Среднечастотный (СЧ) — от 200 Гц до 4 кГц (в некоторых источниках – до 5 кГц);
3) Высокочастотный (ВЧ) — от 4 до 20 кГц.
Высокие частоты (ВЧ). Обычно самые высокочастотные звуки (16-20 кГц) субъективно воспринимаются в виде «сипа», в отличие от звуков, имеющих частоту около 4 кГц, воспринимаемых как «шипение».
Избыток ВЧ обычно проявляется в виде резких, неприятных, «металлического» оттенка скрипичных партиях, навязчивых тарелках хета, с трудом переносимых челесте и ксилофоне. Если такой эффект сопровождается ещё и высоким уровнем реверберации (пояснения дальше по тексту) в данном диапазоне, то слушать симфонический оркестр становится просто невозможным, а игра на щёточках тон-барабана превращается в пытку.
Недостаток ВЧ — также весьма неприятное явление. Звук теряет пространственную глубину, появляется ощущение «ваты в ушах». Отсутствие звукового «флёра» или, как ещё говорят «воздуха», придает музыке элемент «искусственности», схоластики. Джаз теряет «теплоту» («интимность»), концертные записи – «ощущение зала», а вокал становится «холодным» и «глухим». Тарелки хета «шипят», как, впрочем, и звуки «ц» и «с».
Средние частоты (СЧ) — это важнейший информационный канал. Весь СЧ диапазон, учитывая его огромную протяжённость, в свою очередь, содержит два поддиапазона — НСЧ (нижние СЧ), и ВСЧ (высокие СЧ). По этой же причине СЧ диапазон гораздо более сложен для изучения, чем ВЧ диапазон. Дело в том, что значения границ СЧ диапазона отличаются друг от друга почти в 40 раз! И на границах этого диапазона царствует различная по своему характеру физика: нижние СЧ по акустическому поведению ближе к НЧ, а высокие СЧ — к ВЧ (подробнее читайте ниже по тексту).
В данном частотном диапазоне сосредоточено основное тональное звучание человеческого голоса, звуков живой природы (с человеческой, естественно, точки зрения) и музыкальных инструментов, за некоторым исключением. Понятно, что к качеству звукопередачи по этому каналу предъявляются особые требования. Разборчивость речи или качество артикуляции должно быть таким, чтобы отчетливо понимать даже шепот.
Низкочастотный (басовый) диапазон (НЧ). Стоит отметить, что своей любовью к музыке человек почти целиком обязан басам. Благодаря уникальной способности баса полностью заполнять окружающее пространство (в большинстве случаев практически невозможно определить локализацию НЧ-источника), мы воспринимаем СЧ и ВЧ составляющие музыки в «бульоне» низкочастотного фона, что наделяет, например, рок-музыку силой магического воздействия.
В басовом диапазоне также выделяют два поддиапазона:
Высокий бас (mid-bass) — выше 160 Гц.
Низкий бас (глубокий, low-bass) — ниже 160 Гц.
Выделяют также Сверхнизкий бас с частотами ниже 20 Гц. Такие звуковые колебания называются инфразвуком.
На приведённой ниже диаграмме изображены частотные полосы голоса и некоторых музыкальных инструментов:

Различные части диапазона воспринимаются ухом неравномерно. Лучше всего слышны тоны средних частот и особенно в зоне 800-2000 Гц, хуже — крайние части диапазона: ниже 50 и выше 10 000 Гц.
Собственная частота колебаний барабанной перепонки равна приблизительно 1000 Гц. Эту частоту с полным основанием можно назвать “собственным тоном” барабанной перепонки, при воздействии звуковых колебаний этой частоты отмечается наилучший ее резонанс.
Небезынтересны результаты исследований, проведенных в акустической лаборатории Московского университета, которые показали, что в большинстве окружающих человека “приятных” звуков — шум леса, дождя, моря и т.д. — определяющей является именно частота в 1000 Гц.
Высокие и низкие звуки, имеющие одинаковый уровень, субъективно воспринимаются нами как звуки разной громкости. А значение уровня звука и субъективно слышимой громкости совпадают только на частоте 1000 Гц.
На основании исследований человеческого слуха были построены графики, которые известны каждому звукорежиссеру как кривые равной громкости. На них изображены линии (они расположены с интервалом в 10 дБ на частоте 1000 Гц), которые соответствуют одинаково воспринимаемой громкости на разных частотах.

Из графика видно, что мы гораздо лучше слышим на средних частотах. А вот на низких и высоких частотах чувствительность слуха притупляется.
Отсюда следует крайне важный с практической точки зрения вывод: наиболее линейно мы воспринимаем звук при уровнях 80-90 дБ. То есть при таких уровнях громкости наши уши наиболее адекватно воспринимают реальную звуковую картину.
Однако не следует забывать, что длительное прослушиване музыки на высокой громкости может привести к ухудшению слухового аппарата и даже к чстичной потере слуха.
Поэтому берегите уши! Потому, что жизнь без слуха – это жизнь без музыки. А, Фридрих Ницше по этому поводу выразился так: «Без музыки жизнь была бы ошибкой».
Звуковой диапазон
Если мы представим себе, например, клавиатуру рояля и то, как выглядят ноты “ля”, то можно получить условную взаимосвязь этих нот и соответствующих им частот (при условии, что рояль нормально настроил дядя Фима из цеха настройки музыкальных инструментов консерватории).
7040 Гц — “ля” 5-й октавы
3520 Гц — “ля” 4-й октавы
1760 Гц — “ля” 3-й октавы
880 Гц — “ля” 2-й октавы
440 Гц — “ля” 1-й октавы
220 Гц — “ля” Малой октавы
110 Гц — “ля” Большой октавы
100 Гц — частота гудения сетевого трансформатора и мерцания люминесцентной лампы в Европе
60 Гц — частота сетевого переменного тока в Америке и Японии
50 Гц — частота сетевого переменного тока в Европе
17-20 Гц — нижний порог слуха взрослого человека (зависит от человека)
Тон. Рапространение звуковых волн
Тон (от греч. tonos — напряжение, повышение голоса, ударение) — это:
1) физическая характеристика звука, определяемая частотой колебания…
2) в музыке — звук, обладающий определенной высотой.
По характеру колебательных движений звуки можно разделить на чистые тоны, сложные тоны и шумы.
В природе мы практически не встречаемся с чистыми тонами, они подобны дистиллированной воде лабораторий, нас же окружает вода ручьёв, речек, озер, прудов. Чистые тоны можно воспроизвести только с помощью камертона. Окружающие нас звуки — сложные.
Помимо основного тона, имеется масса добавочных тонов, или обертонов.
Звуки, состоящие из смеси тонов самых разных частот, в которых невозможно выделить основной тон, называются шумами.
Наше ухо воспринимает звуки шумовые и музыкальные. Шумовые звуки не имеют четко определенной высоты звука, к шумовым инструментам относят ударные инструменты. Физические свойства музыкального звука определяет громкость, высота и тембр.
Распространению звуковой волны мешают препятствия, встречающиеся на ее пути. Способность звуковой волны огибать препятствия называется дифракцией.
Низкие звуки обладают лучшей дифракцией, чем высокие. Этим, например, объясняется тот факт, что когда группа поющих людей сворачивает за угол, то сначала перестают быть слышны высокие голоса, а затем уже низкие.
Волна может отражаться от большой поверхности, оказавшейся на ее пути. При этом возникает явление, называемое эхом. Каждый из нас встречался с ним в лесу, в горах, где отражающими поверхностями являются деревья, скалы.
Эхо может наблюдаться и в закрытых помещениях, где звук будет отражаться от стен, потолка, мебели. Такое многократное отражение звука в закрытых помещениях от различных предметов носит название реверберации.
Реверберация может быть сильной, и тогда мы говорим о “гулкости” помещения. Реверберацию можно ослабить путем изоляции отражающих поверхностей пористыми или губчатыми материалами, занавесями, коврами.
Эхо — физическое явление, заключающееся принятии наблюдателем отражённой от препятствий волны.
Звуковое эхо — отражённый звук. Обычно эхо замечают, если слышат также прямой звук от источника, когда в одной точке пространства можно несколько раз услышать звук из одного источника, пришедший по прямому пути и отражённый (возможно несколько раз) от окружающих предметов.
Так как при отражении звуковая волна теряет энергию, то звуковая волна от более сильного источника звука сможет отразиться от поверхностей (например, стоящих друг напротив друга домов или стен) много раз, проходя через одну точку, что вызовет многократное эхо (такое эхо можно наблюдать от грома). Эхо становится различимым на слух, если интервал между прямой и отражённой звуковой волной составляет 50?60 мс.
Поскольку звуковые волны в воздушной среде обладают постоянной скоростью распространения (около 300 метров в секунду), то время, необходимое звуку для возвращения может служить источником данных об удалении предмета.
Чтобы примерно определить расстояние до предмета в метрах, необходимо засечь время в секундах до возвращения эха, разделить его на два (звук проходит расстояние до предмета и обратно) и умножить на 300. На этом принципе основана эхолокация, применяемая, в основном, для промеров глубины водоемов (в этом случае необходимо учитывать, что в воде звуковые волны распространяются быстрее, чем в воздухе).
Эхо является существенной помехой для аудиозаписи. Поэтому стены комнат, в которых проходит запись песен, радиорепортажей, а также начитка текстов телерепортажей, обычно оборудуются звукопоглащающими экранами из мягких или ребристых материалов.
Принцип их работы в том, что звуковая волна, попадая на такую поверхность, начинает отражаться не обратно, а на саму поверхность, как бы запутывается в ней. Этому особенно способствуют пористые поверхности.
Эхо в музыке — приём, заключающийся в повторении музыкальной фразы с постепенным затуханием, возможно даже другими инструментами.
Физические объективные признаки звука, воздействуя на акустический анализатор, вызывают в нем появление субъективных физиологических ощущений: высоты, громкости и тембра звука.
Оценка высоты звука производится в Герцах (Гц) по имени немецкого физика Генриха Герца. Эта величина означает число колебаний за 1 секунду.
В средние века высоту звука обозначали не частотной характеристикой, а октавой. Понятие “октава” существует столько же, сколько существует музыкальная грамота.
Октава, как известно, состоит из 7 нот: до, ре, ми, фа, соль, ля, си. Самый низкий звук нашего диапазона, равный 16 Гц, представляет собой “до” субконтроктавы, самый высокий — “ре-ми” седьмой октавы. Диапазон нашего слуха охватывает около 16 октав.
Октава (обыкновенная октава) (от лат. octava — восьмая) — музыкальный интервал, в котором соотношение частот между звуками составляет 1:2.
Субъективно на слух октава воспринимается как устойчивый, базисный музыкальный интервал. Два последовательных звука, отстоящие на октаву, воспринимаются очень похожими друг на друга, хотя явно различаются по высоте.
Интервал октавы охватывает восемь ступеней диатонического звукоряда, например, от “до” до “до” или от “ре” до “ре”, отсюда название. Октава делится на 6 тонов или 12 полутонов в европейской традиции или 24 четверть тона — в индийской.
В принципе, для начала достаточно, чтоб понять, насколько глубоко возможно копать эту тему. Хотя для настоящего, глубокого понимания природы звука, этого явно недостаточно. Но таковая цель и не стояла. Поскольку это именно попытка дать хоть какое-то представление о предмете интереса.
Источники:
1. Природа звука. — 06.02.2009. — 2j.at.ua.
2. Что такое звук. — 19.06.2012. — music-4life.ru.
3. Акустическая философия домашней музыкальной студии. — 16.12.2010. — doctor-sound.com.ua.
HAPPYBOY 12-09-2019 Ответить

Следует отметить, что чувствительность слуха к изменению частоты значительно выше, чем к изменению громкости. Так, едва заметное на слух изменение громкости звука возникает при изменении силы звука примерно на 26 %, в то время как различие в тоне звука ощущается при изменении его частоты менее чем на 1 %.
Звуковое давление и колебательная скорость изменяются как в пространстве, так и во времени. В том случае, если существует гармоническая зависимость звукового давления от времени, говорят о чистом тоне. Когда звуковое давление описывается случайной (стохастической) зависимостью от времени, звук воспринимается как шум.
Шумы классифицируются по спектральным и временным характеристикам. Спектром называют распределение эффективных значений частотных составляющих звукового давления или соответствующих ему интенсивности звука и звуковой мощности и частоте. По характеру спектра различают тональные шумы и широкополосные, имеющие непрерывный спектр шириной более одной октавы. Тональным шумом называют превышение уровня звукового давления в одну треть октавной полосы над соседними не менее чем на 10 дБ.
Большое значение для снижения шума имеет уменьшение вибрации оборудования за счет их амортизации, виброизоляции. Из пассивных способов следует выделить применение звукоизолирующих конструкций, а также звукопоглощающих материалов и конструкций. Первые предназначены для уменьшения проникновения шума в изолируемое помещение за счет отражения звука от их поверхностей. Вторые служат для поглощения звука как в помещении самого источника шума, так и в изолируемых помещениях. Для уменьшения шума в изолируемом помещении метод звукоизоляции более эффективен, чем метод звукопоглощения. На практике эффективная защита от шума часто требует совместного использования обоих методов. Наиболее распространенными звукоизолирующими конструкциями являются звукоизолирующие кожухи, звукоизолирующие ограждения (стены, перегородки и т.п.) и акустические экраны.
Для снижения шума аэродинамического происхождения широко применяются глушители,которые в зависимости от принципа действия делят на абсорбционные, реактивные, комбинированные и интерференционные. Абсорбционные (активные), или диссипативные, глушители обеспечивают снижение шума за счет перевода звуковой энергии в тепловую при использовании звукопоглощающих материалов, реактивные (рефлексные) глушители — за счет отражения звука к источнику. Комбинированные глушители обладают свойством как поглощать, так и отражать звук. Интерференционные глушители наиболее эффективны для снижения тональных звуков, так как заглушают только достаточно узкую частоту. Выбор типа глушителя зависит от спектра шума источника, требуемого снижения шума, конструкции заглушаемой установки и допустимого аэродинамического сопротивления. В вентиляционных установках в основном используются активные глушители, в компрессорах и двигателях внутреннего сгорания — реактивные.
Значительное снижение шума можно обеспечить строгим соблюдением требований строительных норм и правил по планировке и застройке населенных пунктов. Для снижения уровня шума эффективно используются зеленые насаждения, создающие «акустическую тень».
Необходимо отметить, что животные и птицы воспринимают колебания среды с более широким частотным диапазоном.
Знание спектра необходимо не только для оценки влияния шума, но и для выбора способов и средств его снижения. По спектру также можно сделать заключение о роли отдельных источников (узлов) в образовании общего шума, что позволяет обнаружить дефекты и неисправности в работе машин.(шумомеры)
По временным характеристикам шумы подразделяются на постоянные и непостоянные, уровень звука которых изменяется во времени более чем на 5 дБ.
Среди непостоянных шумов выделяют три типа:
• колеблющиеся — при непрерывном изменении во времени уровня звука;
• прерывистые, характеризующиеся резким падением уровня звука до фонового шума;
• импульсные, состоящие из звуковых импульсов продолжительностью менее одной секунды.
VideoAnswer 12-09-2019 Ответить
VideoAnswer 12-09-2019 Ответить
VideoAnswer 12-09-2019 Ответить
VideoAnswer 12-09-2019 Ответить

Как называются звуковые колебания с частотой ниже 20 гц?

12 ответов на вопрос “Как называются звуковые колебания с частотой ниже 20 гц?”

Добавить ответ Отменить ответ