Ľudské ucho vníma zvuky v určitom rozsahu. Vlastnosti ľudského vnímania zvuku

ENCYKLOPÉDIA MEDICÍNY

FYZIOLÓGIA

Ako ucho vníma zvuky

Ucho je orgán, ktorý premieňa zvukové vlny na nervové impulzy, ktoré mozog dokáže vnímať. Vzájomnou interakciou prvky vnútorného ucha dávajú

sme schopní rozlišovať zvuky.

Anatomicky rozdelené do troch častí:

□ Vonkajšie ucho – určené na vedenie zvukové vlny do vnútorných štruktúr ucha. Skladá sa to z ušnica, čo je elastická chrupavka pokrytá kožou s podkožím, spojená s kožou lebky a s vonkajším zvukovodom - zvukovodom, pokrytá ušným mazom. Táto trubica končí v ušnom bubienku.

□ Stredné ucho je dutina obsahujúca malé sluchové kostičky (kladivo, incus, štuple) a šľachy dvoch malých svalov. Pozícia štupľov mu umožňuje zasiahnuť oválne okienko, ktoré je vstupom do slimáka.

□ Vnútorné ucho pozostáva z:

■ z polkruhových kanálikov kostného labyrintu a predsiene labyrintu, ktoré sú súčasťou vestibulárneho aparátu;

■ z kochley - vlastného orgánu sluchu. Slimák vnútorného ucha veľmi pripomína ulitu živého slimáka. V priečnom

Na priereze môžete vidieť, že pozostáva z troch pozdĺžnych častí: scala tympani, scala vestibular a kochleárneho kanála. Všetky tri štruktúry sú naplnené tekutinou. Cortiho špirálový orgán sa nachádza v kochleárnom kanáli. Skladá sa z 23 500 citlivých buniek vybavených vlasmi, ktoré skutočne zachytávajú zvukové vlny a následne ich prenášajú cez sluchový nerv do mozgu.

Anatómia ucha

Vonkajšie ucho

Pozostáva z ušnice a vonkajšieho zvukovodu.

Stredné ucho

Obsahuje tri malé kosti: kladívko, nákovu a strmeň.

Vnútorné ucho

Obsahuje polkruhové kanáliky kostného labyrintu, predsieň labyrintu a slimák.

< Наружная, видимая часть уха называется ушной раковиной. Она служит для передачи звуковых волн в слуховой канал, а оттуда в среднее и внутреннее ухо.

A vonkajšie, stredné a vnútorné ucho zohrávajú dôležitú úlohu pri vedení a prenose zvuku z vonkajšieho prostredia do mozgu.

čo je zvuk?

Zvuk sa šíri atmosférou a pohybuje sa z oblasti vysoký tlak do nízkej oblasti.

Zvuková vlna

s vyššou frekvenciou (modrá) zodpovedá vysokému zvuku. Zelená znamená slabý zvuk.

Väčšina zvukov, ktoré počujeme, je kombináciou zvukových vĺn rôznych frekvencií a amplitúd.

Zvuk je druh energie; Zvuková energia sa prenáša v atmosfére vo forme vibrácií molekúl vzduchu. Pri absencii molekulárneho média (vzduchu alebo akéhokoľvek iného) sa zvuk nemôže šíriť.

POHYB MOLEKÚL V atmosfére, v ktorej sa šíri zvuk, sú oblasti vysokého tlaku, v ktorých sa nachádzajú molekuly vzduchu bližší priateľ priateľovi. Striedajú sa s plochami nízky tlak, kde sú molekuly vzduchu vo väčšej vzdialenosti od seba.

Keď sa niektoré molekuly zrazia so susednými molekulami, odovzdajú im svoju energiu. Vytvára sa vlna, ktorá môže prejsť na veľké vzdialenosti.

Takto sa prenáša zvuková energia.

Keď sú vlny vysokého a nízkeho tlaku rovnomerne rozložené, tón je vraj jasný. Takúto zvukovú vlnu vytvára ladička.

Zvukové vlny vznikajúce pri reprodukcii reči sú rozložené nerovnomerne a sú kombinované.

VÝŠKA A AMPLITUDA Výška zvuku je určená frekvenciou vibrácií zvukovej vlny. Meria sa v Hertzoch (Hz), čím vyššia je frekvencia, tým vyšší je zvuk. Hlasitosť zvuku je určená amplitúdou vibrácií zvukovej vlny. Ľudské ucho vníma zvuky, ktorých frekvencia sa pohybuje od 20 do 20 000 Hz.

< Полный диапазон слышимости человека составляет от 20 до 20 ООО Гц. Человеческое ухо может дифференцировать примерно 400 ООО различных звуков.

Tieto dva voly majú rovnakú frekvenciu, ale odlišnú a^vviy-du (vogna modrá farba zodpovedá hlasnejšiemu zvuku).

Pojem zvuk a hluk. Sila zvuku.

Zvuk je fyzikálny jav, ktorým je šírenie mechanických vibrácií vo forme elastických vĺn v pevnom, kvapalnom alebo plynnom prostredí. Ako každá vlna, aj zvuk sa vyznačuje amplitúdou a frekvenčným spektrom. Amplitúda zvukovej vlny je rozdiel medzi najvyššou a najvyššou nízka hodnota hustota. Frekvencia zvuku je počet vibrácií vzduchu za sekundu. Frekvencia sa meria v Hertzoch (Hz).

Vlny s rôznymi frekvenciami vnímame ako zvuky rôznych výšok. Zvuk s frekvenciou pod 16 – 20 Hz (rozsah ľudského sluchu) sa nazýva infrazvuk; od 15 – 20 kHz do 1 GHz, – ultrazvuk, od 1 GHz – hyperzvuk. Medzi počuteľnými zvukmi je možné rozlíšiť fonetické (zvuky reči a fonémy, ktoré tvoria ústny prejav) a hudobné zvuky (ktoré tvoria hudbu). Hudobné zvuky neobsahujú jeden, ale niekoľko tónov a niekedy aj šumové zložky v širokom rozsahu frekvencií.

Hluk je typ zvuku, ktorý ľudia vnímajú ako nepríjemný, rušivý alebo dokonca vyzývavý bolestivé pocity faktor vytvárajúci akustický diskomfort.

Na kvantifikáciu zvuku sa používajú spriemerované parametre určené na základe štatistických zákonov. Intenzita zvuku je zastaraný pojem, ktorý popisuje veličinu podobnú, ale nie identickú s intenzitou zvuku. Závisí to od vlnovej dĺžky. Jednotka merania intenzity zvuku - bel (B). Hladina zvuku častejšie Celkom merané v decibeloch (to je 0,1B). Sluch človeka dokáže rozpoznať rozdiel v úrovni hlasitosti približne 1 dB.

Na meranie akustického hluku založil Stephen Orfield v južnom Minneapolise Orfield Laboratory. Na dosiahnutie výnimočného ticha miestnosť využíva meter hrubé sklolaminátové akustické plošiny, dvojité steny z izolovanej ocele a 30 cm hrubý betón Blokuje 99,99 percent vonkajších zvukov a pohlcuje vnútorné. Túto kameru používajú mnohí výrobcovia na testovanie hlasitosti svojich produktov, ako sú srdcové chlopne, zvuk displeja mobilný telefón, zvuk spínača na palubnej doske auta. Používa sa tiež na určenie kvality zvuku.

Zvuky rôznej sily majú na ľudský organizmus rôzne účinky. Takže Zvuk do 40 dB pôsobí upokojujúco. Vystavenie zvuku 60-90 dB spôsobuje pocit podráždenia, únavy a bolesti hlavy. Zvuk o sile 95-110 dB postupne spôsobuje stratu sluchu, neuropsychický stres, rôzne ochorenia. Zvuk od 114 dB spôsobuje zvukovú intoxikáciu podobnú intoxikácii alkoholom, narúša spánok, ničí psychiku, vedie k hluchote.

V Rusku platia hygienické normy prípustná úroveň hluk, kde sú uvedené maximálne hodnoty hluku pre rôzne územia a podmienky ľudskej prítomnosti:

· na území mikrodistriktu 45-55 dB;

· v školských triedach 40-45 dB;

· nemocnice 35-40 dB;

· v priemysle 65-70 dB.

V noci (23:00-7:00) by hladina hluku mala byť o 10 dB nižšia.

Príklady intenzity zvuku v decibeloch:

· Šuchot listov: 10

· Obytná plocha: 40

· Konverzácia: 40–45

· Kancelária: 50–60

· Hluk v obchode: 60

TV, krik, smiech na vzdialenosť 1 m: 70–75

· Ulica: 70–80

Továreň (ťažký priemysel): 70–110

· Reťazová píla: 100

· Štart prúdom: 120–130

· Hluk na diskotéke: 175

Ľudské vnímanie zvukov

Sluch je schopnosť biologických organizmov vnímať zvuky svojimi sluchovými orgánmi. Vznik zvuku je založený na mechanických vibráciách elastických telies. Vo vrstve vzduchu bezprostredne priliehajúcej k povrchu kmitajúceho telesa dochádza ku kondenzácii (stláčaniu) a riedeniu. Tieto kompresie a zriedenia sa striedajú v čase a šíria sa laterálne vo forme elastickej pozdĺžnej vlny, ktorá sa dostáva do ucha a spôsobuje periodické kolísanie tlaku v jeho blízkosti, čo ovplyvňuje sluchový analyzátor.

Obyčajný človek je schopný počuť zvukové vibrácie vo frekvenčnom rozsahu od 16–20 Hz do 15–20 kHz. Schopnosť rozlišovať zvukové frekvencie veľmi závisí od jednotlivca: jeho vek, pohlavie, náchylnosť na choroby sluchu, trénovanosť a únava sluchu.

U človeka je orgánom sluchu ucho, ktoré vníma zvukové impulzy a zodpovedá aj za polohu tela v priestore a schopnosť udržať rovnováhu. Toto párový orgán, ktorá sa nachádza v spánkových kostiach lebky, zvonka obmedzená ušnicami. Predstavujú ho tri časti: vonkajšie, stredné a vnútorné ucho, z ktorých každá plní svoje špecifické funkcie.

Vonkajšie ucho sa skladá z ušnice a vonkajšieho zvukovodu. Ušnica v živých organizmoch funguje ako prijímač zvukových vĺn, ktoré sa potom prenášajú do vnútra načúvacieho prístroja. Hodnota ušnice u ľudí je oveľa menšia ako u zvierat, takže u ľudí je prakticky nehybná.

Záhyby ľudského ušnice vnášajú do zvuku vstupujúceho do zvukovodu malé frekvenčné skreslenia v závislosti od horizontálnej a vertikálnej lokalizácie zvuku. Mozog teda prijíma Ďalšie informácie na objasnenie umiestnenia zdroja zvuku. Tento efekt sa niekedy používa v akustike, vrátane vytvárania pocitu priestorového zvuku pri používaní slúchadiel alebo načúvacích prístrojov. Vonkajší zvukovod končí naslepo: od stredného ucha ho oddeľuje bubienok. Zvukové vlny zachytené ušnicou narážajú na bubienok a spôsobujú jeho vibráciu. Otrasy z bubienka sa zase prenášajú do stredného ucha.

Hlavnou časťou stredného ucha je bubienková dutina - malý priestor s objemom cca 1 cm³, ktorý sa nachádza v spánková kosť. Nachádzajú sa tu tri sluchové kostičky: kladívko, inkus a paličky - sú spojené medzi sebou a s vnútorným uchom (okienko predsiene), prenášajú zvukové vibrácie z vonkajšieho ucha do vnútorného ucha, pričom súčasne zosilňujú ich. Stredoušná dutina je spojená s nosohltanom cez Eustachovu trubicu, cez ktorú sa vyrovnáva priemerný tlak vzduchu vo vnútri a mimo bubienka.

Vnútorné ucho sa pre svoj zložitý tvar nazýva labyrint. Kostný labyrint pozostáva z predsiene, slimáka a polkruhových kanálikov, ale so sluchom priamo súvisí iba slimák, vo vnútri ktorého je membránový kanálik naplnený tekutinou. spodná stena ktorý obsahuje receptorový aparát sluchového analyzátora pokrytý vláskovými bunkami. Vláskové bunky detegujú vibrácie tekutiny vypĺňajúcej kanál. Každá vlásková bunka je naladená na špecifickú zvukovú frekvenciu.

Sluchový orgánčlovek funguje nasledovne. Ušnice zachytávajú vibrácie zvukových vĺn a smerujú ich do zvukovodu. Vibrácie sú vysielané pozdĺž neho do stredného ucha a po dosiahnutí ušného bubienka spôsobia jeho vibrácie. Prostredníctvom systému sluchových kostičiek sa vibrácie prenášajú ďalej - do vnútorného ucha (zvukové vibrácie sa prenášajú na membránu oválneho okienka). Vibrácie membrány spôsobujú pohyb tekutiny v kochley, čo následne spôsobuje vibrácie bazálnej membrány. Keď sa vlákna pohybujú, chĺpky receptorových buniek sa dotýkajú krycej membrány. V receptoroch vzniká vzruch, ktorý sa v konečnom dôsledku prenáša pozdĺž sluchového nervu do mozgu, kde sa cez stredný mozog a dvojmozog dostane vzruch do sluchovej kôry. mozgových hemisfér, ktorý sa nachádza v temporálnych lalokov. Tu sa robí konečný rozdiel medzi povahou zvuku, jeho tónom, rytmom, silou, výškou a jeho významom.

Vplyv hluku na človeka

Vplyv hluku na zdravie ľudí je ťažké preceňovať. Hluk je jedným z faktorov, na ktorý sa nedá zvyknúť. Človeku sa len zdá, že je na hluk zvyknutý, no akustické znečistenie, pôsobiace neustále, ničí ľudské zdravie. Hluk rezonuje vnútorné orgány, postupne ich nepozorovane opotrebúvame. Nie nadarmo sa v stredoveku popravovalo „pri zvone“. Rachot zvonenie zvončeka odsúdeného mučil a pomaly zabíjal.

Na dlhú dobu Vplyv hluku na ľudský organizmus nebol konkrétne skúmaný, hoci už v staroveku vedeli o jeho škodlivosti. V súčasnosti vedci v mnohých krajinách sveta vykonávajú rôzne štúdie na určenie vplyvu hluku na ľudské zdravie. V prvom rade je hlukom ovplyvnený nervový, kardiovaskulárny systém a tráviace orgány. Existuje vzťah medzi výskytom a dĺžkou života v podmienkach akustického znečistenia. Nárast chorôb sa pozoruje po dožití 8-10 rokov pri vystavení hluku s intenzitou nad 70 dB.

Dlhodobý hluk nepriaznivo ovplyvňuje sluchový orgán, znižuje citlivosť na zvuk. Pravidelné a dlhodobé vystavenie priemyselnému hluku 85-90 dB vedie k strate sluchu (postupná strata sluchu). Ak je intenzita zvuku nad 80 dB, hrozí strata citlivosti klkov nachádzajúcich sa v strednom uchu – výbežkov sluchových nervov. Smrť polovice z nich ešte nevedie k výraznej strate sluchu. A ak viac ako polovica zomrie, človek sa ponorí do sveta, v ktorom nebude počuť šumenie stromov a bzučanie včiel. So stratou všetkých tridsaťtisíc sluchových klkov sa človek dostáva do sveta ticha.

Hluk má akumulačný efekt, t.j. akustické podráždenie, hromadiace sa v organizme, čoraz viac tlmí nervový systém. Preto pred stratou sluchu z vystavenia hluku dochádza k funkčnej poruche centrálneho nervového systému. Predovšetkým zlý vplyv hluk ovplyvňuje neuropsychickú aktivitu tela. Proces neuropsychiatrické ochorenia vyššia medzi ľuďmi pracujúcimi v hlučných podmienkach ako medzi ľuďmi pracujúcimi v normálnych zvukových podmienkach. Všetky druhy intelektuálnej činnosti sú ovplyvnené, nálada sa zhoršuje, niekedy je pocit zmätenosti, úzkosti, strachu, strachu, a pri vysokej intenzite - pocit slabosti, ako po silnom nervovom šoku. Napríklad v Spojenom kráľovstve každý štvrtý muž a každá tretia žena trpí neurózami v dôsledku vysokej hladiny hluku.

Hluky spôsobujú funkčné poruchy kardiovaskulárneho systému. Zmeny vyskytujúce sa v kardiovaskulárnom systéme človeka pod vplyvom hluku majú nasledujúce príznaky: bolestivé pocity v oblasti srdca, búšenie srdca, nestabilitu pulzu a krvný tlak, niekedy je tendencia ku kŕčom kapilár končatín a očného pozadia. Funkčné zmeny, ktoré sa vyskytujú v obehovom systéme pod vplyvom intenzívneho hluku, môžu časom viesť k pretrvávajúcim zmenám cievneho tonusu, čo prispieva k rozvoju hypertenzia.

Vplyvom hluku sa mení metabolizmus sacharidov, tukov, bielkovín, solí, čo sa prejavuje zmenami v biochemickom zložení krvi (zníženie hladiny cukru v krvi). Hluk má škodlivý vplyv na zrakové a vestibulárne analyzátory, znižuje reflexnú aktivitučo často spôsobuje nehody a zranenia. Čím vyššia je intenzita hluku, tým horšie človek vidí a reaguje na to, čo sa deje.

Hluk ovplyvňuje aj intelektuálne a vzdelávacie aktivity. Napríklad na výkony študentov. V roku 1992 bolo mníchovské letisko presunuté do inej časti mesta. A ukázalo sa, že študenti, ktorí bývali v blízkosti starého letiska, demonštrovali pred jeho zatvorením slabý výkon pri čítaní a zapamätávaní si informácií, v tichosti začali veľa prejavovať najlepšie skóre. V školách v oblasti, kam sa presťahovalo letisko, sa však študijné výsledky naopak zhoršili a deti dostali novú výhovorku na zlé známky.

Vedci zistili, že hluk môže ničiť rastlinné bunky. Experimenty napríklad ukázali, že rastliny vystavené zvukovému bombardovaniu vysychajú a odumierajú. Príčinou smrti je nadmerné uvoľňovanie vlhkosti cez listy: keď hladina hluku prekročí určitú hranicu, kvety sa doslova rozplačú. Včela pri vystavení hluku prúdového lietadla stráca schopnosť navigácie a prestáva pracovať.

Veľmi hlučná moderná hudba tiež otupuje sluch a spôsobuje nervové choroby. U 20 percent chlapcov a dievčat, ktorí často počúvajú módnu modernú hudbu, bol ich sluch otupený v rovnakej miere ako u 85-ročných. Hráči a diskotéky predstavujú osobitné nebezpečenstvo pre tínedžerov. Typická hladina hluku na diskotéke je 80–100 dB, čo je porovnateľné s hlučnosťou hustej pouličnej dopravy alebo prúdového lietadla štartujúceho vo vzdialenosti 100 m. Hlasitosť zvuku prehrávača je 100–114 dB. Zbíjačka je takmer rovnako ohlušujúca. Zdravé ušné bubienky vydržia bez poškodenia hlasitosť prehrávača 110 dB maximálne 1,5 minúty. Francúzski vedci poznamenávajú, že sluchové postihnutie v našom storočí sa aktívne šíri medzi mladými ľuďmi; Ako starnú, je pravdepodobnejšie, že budú potrebovať načúvacie prístroje. Dokonca nízky level hlasitosť narúša koncentráciu pri duševnej práci. Hudba, dokonca aj veľmi tichá, znižuje pozornosť – to treba brať do úvahy pri robení domácich úloh. Keď sa zvuk zvýši, telo produkuje veľa stresových hormónov, ako je adrenalín. Zároveň sa zužujú cievy, črevná funkcia sa spomaľuje. To všetko môže v budúcnosti viesť k poruchám fungovania srdca a krvného obehu. Porucha sluchu v dôsledku hluku je nevyliečiteľná choroba. Opravte poškodený nerv chirurgicky takmer nemožné.

Negatívne nás ovplyvňujú nielen zvuky, ktoré počujeme, ale aj tie, ktoré sú mimo dosahu počuteľnosti: v prvom rade infrazvuk. Infrazvuk sa v prírode vyskytuje počas zemetrasení, úderov blesku a silného vetra. V meste sú zdrojom infrazvuku ťažké stroje, ventilátory a akékoľvek zariadenia, ktoré vibrujú . Infrazvuk s hladinou až 145 dB spôsobuje fyzický stres, únavu, bolesti hlavy a poruchy vo fungovaní vestibulárneho aparátu. Ak je infrazvuk silnejší a trvácnejší, potom môže človek pociťovať vibrácie v hrudníku, sucho v ústach, rozmazané videnie, bolesť hlavy a závraty.

Nebezpečenstvo infrazvuku spočíva v tom, že je ťažké sa pred ním chrániť: na rozdiel od bežného hluku sa prakticky nedá pohltiť a šíri sa oveľa ďalej. Na jeho potlačenie je potrebné znížiť zvuk pri samotnom zdroji pomocou špeciálneho zariadenia: tlmičov reaktívneho typu.

Úplné ticho má škodlivé účinky aj na ľudský organizmus. Zamestnanci jednej projekčnej kancelárie, ktorá mala vynikajúcu zvukovú izoláciu, sa tak do týždňa začali sťažovať na nemožnosť pracovať v podmienkach tiesnivého ticha. Boli nervózni a stratili schopnosť pracovať.

Konkrétny príklad vplyv hluku na živé organizmy možno považovať za nasledujúcu udalosť. Tisícky nevyliahnutých mláďat uhynuli v dôsledku bagrovacích prác, ktoré na príkaz ministerstva dopravy Ukrajiny vykonala nemecká spoločnosť Mobius. Hluk z prevádzkových zariadení sa šíril na 5-7 km, ovplyvňuje Negatívny vplyv do priľahlých území biosférickej rezervácie Dunaj. Zástupcovia biosférickej rezervácie Dunaj a ďalšie 3 organizácie boli nútení bolestne priznať úhyn celej kolónie rybára škvrnitého a rybára obyčajného, ktoré sa nachádzali na kose Ptichya. Delfíny a veľryby vyplávajú na breh kvôli silné zvuky vojenské sonary.

Zdroje hluku v meste

Najškodlivejšie účinky na človeka majú zvuky veľké mestá. Ale aj v prímestských dedinách môžete trpieť hluková záťaž spôsobené pracovnými technickými zariadeniami susedov: kosačka na trávu, sústruh alebo stereo systém. Hluk z nich môže prekročiť maximálne prípustné normy. A predsa k hlavnému hluku dochádza v meste. Jeho zdrojom sú vo väčšine prípadov vozidlá. Najväčšia intenzita zvukov pochádza z diaľnic, metra a električiek.

Motorová doprava. Najvyššie hladiny hluku sú pozorované na hlavných uliciach miest. Priemerná intenzita dopravy dosahuje 2000-3000 dopravných jednotiek za hodinu a viac a maximálne hladiny hluku sú 90-95 dB.

Úroveň hluku z ulice je daná intenzitou, rýchlosťou a zložením dopravného prúdu. Okrem toho úroveň hluku z ulice závisí od plánovacích rozhodnutí (pozdĺžny a priečny profil ulíc, výška a hustota budov) a takých prvkov krajinnej úpravy, ako je pokrytie vozovky a prítomnosť Zelené priestory. Každý z týchto faktorov môže zmeniť hladinu hluku z dopravy až o 10 dB.

V priemyselnom meste je bežné vysoké percento nákladnej dopravy po diaľniciach. Nárast celkového dopravného prúdu, kamióny, najmä ťažkých úžitkových vozidiel s dieselovými motormi, vedie k zvýšenej hladine hluku. Hluk, ktorý sa vyskytuje na vozovke diaľnice, sa rozširuje nielen do oblasti susediacej s diaľnicou, ale hlboko do obytných budov.

Železničná doprava. Zvýšená rýchlosť vlakov tiež vedie k výraznému zvýšeniu hladín hluku v obytných oblastiach nachádzajúcich sa pozdĺž železničných tratí alebo v blízkosti zoraďovacích staníc. Maximálna hladina akustického tlaku vo vzdialenosti 7,5 m od pohybujúceho sa elektrického vlaku dosahuje 93 dB, od osobného vlaku - 91, od nákladného vlaku -92 dB.

Hluk vznikajúci pri prejazde elektrických vlakov sa ľahko šíri na otvorených priestranstvách. Zvuková energia sa najvýraznejšie znižuje vo vzdialenosti prvých 100 m od zdroja (v priemere o 10 dB). Vo vzdialenosti 100-200 je zníženie hluku 8 dB a vo vzdialenosti od 200 do 300 je to len 2-3 dB. Hlavným zdrojom hluku na železnici je náraz áut pri pohybe v spojoch a nerovnostiach koľajníc.

Zo všetkých druhov mestskej dopravy najhlučnejšia električka. Oceľové kolesá električky pri pohybe po koľajniciach vytvárajú pri kontakte s asfaltom hladinu hluku o 10 dB vyššiu ako kolesá áut. Električka vytvára hlukové zaťaženie, keď motor beží, dvere sa otvárajú a zaznievajú zvukové signály. Vysoký stupeň hluk z električkovej dopravy je jedným z hlavných dôvodov znižovania električkových tratí v mestách. Električka má však aj množstvo výhod, takže znížením hluku, ktorý vytvára, môže vyhrať v konkurencii iných druhov dopravy.

Veľký význam má ľahkú koľajnicu. Dá sa úspešne použiť ako hlavný spôsob dopravy v malých a stredne veľkých mestách a vo veľkých mestách - ako mestské, prímestské a dokonca aj medzimestské, na komunikáciu s novými obytnými oblasťami, priemyselnými zónami a letiskami.

Vzdušná preprava. Letecká doprava má v mnohých mestách významný podiel na znečistení hlukom. Často letiská civilné letectvo Ukázalo sa, že sa nachádzajú v tesnej blízkosti obytných budov a letecké trasy prechádzajú cez početné obývané oblasti. Hladina hluku závisí od smeru vzletových a pristávacích dráh a trás letov lietadiel, intenzity letov počas dňa, ročných období a typov lietadiel na danom letisku. Pri 24-hodinovej intenzívnej letiskovej prevádzke dosahujú ekvivalentné hladiny hluku v obytných oblastiach denná 80 dB, v noci – 78 dB, maximálne hladiny hluku sa pohybujú od 92 do 108 dB.

Priemyselné podniky. Priemyselné podniky sú zdrojom veľkého hluku v obytných štvrtiach miest. Porušenie akustického režimu je zaznamenané v prípadoch, keď ich územie priamo susedí s obytnými oblasťami. Štúdia priemyselného hluku ukázala, že charakter zvuku je konštantný a širokopásmový, t.j. zvuk rôznych tónov. Najvýznamnejšie hladiny sa pozorujú pri frekvenciách 500-1000 Hz, to znamená v zóne najvyššej citlivosti sluchového orgánu. IN výrobné dielne je nainštalované veľké množstvo rôznych typov technologické vybavenie. Tkáčske dielne teda možno charakterizovať hladinou zvuku 90-95 dB A, mechanickou a inštrumentálnou - 85-92, kováčskou - 95-105, strojovňou kompresorových staníc - 95-100 dB.

Domáce spotrebiče. S príchodom postindustriálnej éry sa vo vnútri ľudského domova objavuje stále viac zdrojov hluku (ako aj elektromagnetického). Zdrojom tohto hluku je vybavenie domácností a kancelárií.

Ľudské vnímanie zvukov

1. Zvláštnosti vnímania zvuku ľudským uchom

Všetky programy prenášané prostredníctvom vysielacích, komunikačných a zvukových systémov sú určené na ľudské vnímanie informácií. Požiadavky na základné charakteristiky týchto systémov preto nemožno rozumne formulovať bez presných informácií o vlastnostiach sluchu. Akékoľvek zlepšenie systému, ktoré nie je počuteľné, povedie k zbytočnému plytvaniu peňazí a času. V dôsledku toho musí odborník, ktorý sa podieľa na vývoji alebo prevádzke systémov na záznam a prehrávanie zvuku, poznať základné znaky vnímania zvukov ľudským uchom.

Ľudský sluchový orgán sa nachádza v hrúbke spánkových kostí a delí sa na vonkajšie ucho, stredné ucho a vnútorné ucho. Vonkajšie ucho zahŕňa ušnicu a zvukovod, ktorý sa slepo končí bubienkom. zvukovodu má slabú rezonanciu pri frekvencii asi 3 kHz a zosilnenie pri rezonančnej frekvencii ~ 3. Ušný bubienok tvorí elastická spojivové tkanivo, ktorý pod vplyvom zvukových vĺn vibruje. Za bubienkom je stredné ucho, ktoré zahŕňa: bubienkovú dutinu, naplnenú vzduchom; sluchových kostičiek a sluchovej (Eustachovej) trubice, ktorá spája dutinu stredného ucha s dutinou hltanovou. Sluchové ossicles: malleus, incus a strmienok - tvoria pákový systém, ktorý prenáša vibrácie bubienka na membránu oválneho okienka, oddeľujúceho stredné a vnútorné ucho. Tento pákový systém transformuje vysokoamplitúdovú rýchlosť/malé tlakové vibrácie ušného bubienka na nízkoamplitúdové/vysokotlakové vibrácie membrány. Transformačný koeficient tohto systému je asi 50 - 60. Tympanická dutina má slabú rezonanciu pri frekvencii ~ 1200 Hz. Za membránou foramen ovale je vnútorné ucho, pozostávajúce z vestibulu, troch polkruhových kanálikov a slimáka, naplneného tekutinou. Polkruhové kanály sú súčasťou orgánu rovnováhy a slimák je súčasťou orgánu sluchu. Slimák je kanálik dlhý ~ 32 mm, stočený do špirály. Kanál je po celej dĺžke rozdelený dvoma priečkami: Reissnerovou membránou a bazilárnou (hlavnou) membránou (pozri obr. 1).

Podľa a - a

1 - oválna okenná membrána, 2 - vestibulárny trakt, 3 - helicotrema, 4 - bazilárna membrána, 5 - Cortiho orgán, 6 - bubienkový trakt, 7 - membrána kruhového okienka, 8 - Reisnerova membrána.

Obrázok 1. Schéma štruktúry kochley

Bazilárna membrána pozostáva z niekoľkých tisíc vlákien natiahnutých cez slimák a navzájom voľne spojených. Bazilárna membrána sa rozširuje, keď sa vzďaľuje od oválneho okna. S bazilárnou membránou je spojený Cortiho orgán, ktorý pozostáva z ~23 500 nervové bunky, ktoré sa nazývajú chĺpky. Každé vlákno sluchového nervu je spojené s niekoľkými vláskovými bunkami, takže asi 10 000 vlákien vstupuje do centrálneho nervového systému. Keď sa objaví zvuk, membrána oválneho okienka vybudí vibrácie lymfy vo vestibulárnom priechode, ktoré spôsobia vibráciu vlákien bazilárnej membrány. Vibrácie vlákien zase vzrušujú vlasové bunky. Informácie o excitácii bunky, t.j. prítomnosť zvuku sa prenáša pozdĺž nervových vlákien do mozgu.

2. Vnímanie frekvencie zvuku

Vlákna bazilárnej membrány majú rôzne dĺžky a podľa toho aj rôzne rezonančné frekvencie. Najkratšie vlákna sa nachádzajú v blízkosti oválneho okienka, ich rezonančná frekvencia je ~ 16000 Hz. Najdlhšie sú v blízkosti helikotrémy a majú rezonančnú frekvenciu ~ 20 Hz.

Vnútorné ucho teda vykonáva paralelu spektrálna analýza prichádzajúce vibrácie a umožňuje vám cítiť zvuky s frekvenciami od ~ 20 Hz do ~ 20 000 Hz. Ekvivalentný elektrický obvod analyzátora môže byť znázornený nasledovne (pozri obr. 2).

L" 2

Obrázok 2. Ekvivalentný elektrický obvod analyzátora sluchu.

Ekvivalentný obvod obsahuje ~ 140 paralelných článkov - rezonátorov, modelujúcich vlákna bazilárnej membrány, indukčnosti L" i zapojené do série sú ekvivalentné hmotnosti lymfy, prúd v rezonátoroch je úmerný rýchlosti kmitania cievy. selektivita rezonátorov je nízka.

Pre frekvenciu 250 Hz je teda šírka pásma rezonátora ~ 35 Hz (Q = 7), pre frekvenciu 1000 Hz – 50 Hz (Q = 20) a pre frekvenciu 4000 Hz – 200 Hz (Q = 20) . Tieto priepustné pásma charakterizujú tzv. kritické sluchové prúžky. Koncept kritických pásiem sluchu sa používa pri výpočte zrozumiteľnosti reči atď.

Keďže k jednému nervovému vláknu je pripojených niekoľko vláskových buniek, človek si nezapamätá viac ako 250 stupňov v celom frekvenčnom rozsahu S poklesom intenzity zvuku tento počet klesá a v priemere je 150 stupňov.

Hodnoty susednej frekvencie sa líšia minimálne o 4 %. Čo sa zhruba zhoduje so šírkou kritických pásiem sluchu (Z tohto dôvodu môžu byť filmy natočené rýchlosťou 24 snímok za sekundu premietané v televízii rýchlosťou -25 snímok za sekundu. Ani skúsení hudobníci nepostrehnú rozdiel vo zvuku).

Pri súčasnej prítomnosti dvoch vibrácií však ucho zistí rozdiel vo frekvenciách ~ 0,5 Hz v dôsledku výskytu úderov.

Frekvencia zvukových vibrácií vytvára pocit kvality zvuku nazývaný výška tónu. Postupné zvyšovanie frekvencie vibrácií spôsobuje pocit zmeny tónu z nízkeho (basového) na vysoký. Výška tónu je opísaná stupnicou hudobnej noty, ktorá jednoznačne súvisí s frekvenčnou stupnicou.

Interval medzi dvoma frekvenciami určuje veľkosť zmeny výšky tónu. Základnou jednotkou zmeny výšky tónu je oktáva. Jedna oktáva zodpovedá dvojnásobnej zmene frekvencie: 1 oktáva

. Počet oktáv, o ktoré sa tón zmenil, možno určiť takto: . Oktáva je veľký výškový interval, preto sa používajú menšie intervaly: tercie, poltóny, centy. oktáva = 3 tretiny = 12 poltónov = 1200 centov. Pomer frekvencií: v tretinách - 1,26, pre poltóny - 1,06, pre centy - 1,0006.

Ľudský sluch
Sluch- schopnosť biologických organizmov vnímať zvuky svojimi sluchovými orgánmi; špeciálna funkcia načúvacieho prístroja, vzrušený zvukové vibrácie životné prostredie, napríklad vzduch alebo voda. Jeden z biologických vzdialených vnemov, nazývaný aj akustický vnem. Poskytuje sluchový senzorický systém.
Ľudský sluch je schopný počuť zvuk v rozsahu od 16 Hz do 22 kHz, keď sa vibrácie prenášajú vzduchom, a až do 220 kHz, keď sa zvuk prenáša cez kosti lebky. Tieto vlny majú dôležitý biologický význam, napríklad zvukové vlny v rozsahu 300-4000 Hz zodpovedajú ľudskému hlasu. Zvuky nad 20 000 Hz majú malý praktický význam, pretože sa rýchlo spomaľujú; vibrácie pod 60 Hz sú vnímané prostredníctvom zmyslu vibrácií. Rozsah frekvencií, ktoré je človek schopný počuť, sa nazýva sluchový alebo zvukový rozsah; vyššie frekvencie sa nazývajú ultrazvuk a nižšie frekvencie sa nazývajú infrazvuk.
Schopnosť rozlišovať zvukové frekvencie veľmi závisí od jednotlivca: jeho vek, pohlavie, dedičnosť, náchylnosť k chorobám sluchu, trénovanosť a únava sluchu. Niektorí ľudia sú schopní vnímať zvuky relatívne vysokých frekvencií – do 22 kHz, prípadne aj vyšších.
U ľudí, podobne ako u väčšiny cicavcov, je orgánom sluchu ucho. U mnohých zvierat sa sluchové vnímanie uskutočňuje vďaka kombinácii rôznych orgánov, ktoré sa môže štruktúrou výrazne líšiť od ucha cicavcov. Niektoré zvieratá sú schopné vnímať akustické vibrácie, ktoré človek nepočuje (ultrazvuk alebo infrazvuk). Netopiere používajú ultrazvuk na echolokáciu počas letu. Psy sú schopné počuť ultrazvuk, na čom fungujú tiché píšťalky. Existujú dôkazy, že veľryby a slony môžu používať infrazvuk na komunikáciu.
Človek dokáže rozlíšiť niekoľko zvukov súčasne vďaka tomu, že v slimáku môže byť súčasne niekoľko stojatých vĺn.

Mechanizmus fungovania sluchového systému:
Zvukový signál akejkoľvek povahy možno opísať pomocou určitého súboru fyzikálnych vlastností:
frekvencia, intenzita, trvanie, časová štruktúra, spektrum atď.
Zodpovedajú určitým subjektívnym pocitom, ktoré vznikajú, keď sluchový systém vníma zvuky: hlasitosť, výšku tónu, zafarbenie, údery, konsonanciu-disonanciu, maskovanie, lokalizáciu-stereo efekt atď.
Sluchové vnemy súvisia s fyzikálnymi vlastnosťami nejednoznačným a nelineárnym spôsobom, napríklad hlasitosť závisí od intenzity zvuku, jeho frekvencie, spektra atď. V minulom storočí bol stanovený Fechnerov zákon, ktorý potvrdil, že tento vzťah je nelineárny: „Senzácie
sú úmerné pomeru logaritmov stimulu." Napríklad pocity zmeny objemu sú primárne spojené so zmenou logaritmu intenzity, výšky - so zmenou logaritmu frekvencie atď.
Všetky spoľahlivé informácie, ktoré človek prijíma vonkajší svet(je to približne 25 % z celkového počtu), rozpoznáva pomocou sluchového ústrojenstva a práce vyšších častí mozgu, prevádza ju do sveta svojich vnemov a rozhoduje sa, ako na ňu reagovať.
Predtým, ako začneme študovať problém, ako sluchový systém vníma výšku tónu, stručne sa zastavíme pri mechanizme fungovania sluchového systému.
V tomto smere sa teraz dosiahlo veľa nových a veľmi zaujímavých výsledkov.
Sluchová sústava je akýmsi prijímačom informácií a skladá sa z periférnej časti a vyšších častí sluchovej sústavy. Najviac študované sú procesy transformácie zvukových signálov v periférnej časti sluchového analyzátora.
Obvodová časť
Ide o akustickú anténu, ktorá prijíma, lokalizuje, zaostruje a zosilňuje zvukový signál;
- mikrofón;
- frekvenčný a časový analyzátor;
- analógovo-digitálny prevodník, ktorý premieňa analógový signál na binárne nervové impulzy - elektrické výboje.
Celkový pohľad na periférny sluchový systém je znázornený na prvom obrázku. Typicky je periférny sluchový systém rozdelený na tri časti: vonkajšie, stredné a vnútorné ucho.
Vonkajšie ucho pozostáva z ušnice a zvukovodu, končiace tenkou membránou nazývanou bubienok.
Vonkajšie uši a hlava sú komponenty externej akustickej antény, ktorá spája (prispôsobuje) ušný bubienok k vonkajšiemu zvukovému poľu.
Hlavnými funkciami vonkajších uší sú binaurálne (priestorové) vnímanie, lokalizácia zdroja zvuku a zosilnenie zvukovej energie, najmä v stredno- a vysokofrekvenčných oblastiach.
Sluchový kanál Ide o zakrivenú valcovú trubicu dĺžky 22,5 mm, ktorá má prvú rezonančnú frekvenciu cca 2,6 kHz, takže v tomto frekvenčnom rozsahu výrazne zosilňuje zvukový signál a práve tu sa nachádza oblasť maximálnej citlivosti sluchu.
Ušný bubienok - tenký film s hrúbkou 74 mikrónov, má tvar kužeľa, ktorého špička smeruje k strednému uchu.
Pri nízkych frekvenciách sa pohybuje ako piest, pri vyšších vytvára zložitý systém uzlových línií, ktorý je dôležitý aj pre zosilnenie zvuku.
Stredné ucho- vzduchom vyplnená dutina spojená s nosohltanom Eustachovou trubicou na vyrovnávanie atmosférického tlaku.
Pri zmene atmosférického tlaku môže vzduch vstupovať alebo vychádzať zo stredného ucha, takže bubienok nereaguje na pomalé zmeny statického tlaku – klesanie a stúpanie atď. V strednom uchu sú tri malé sluchové kostičky:
malleus, incus a stapes.
Kladivo je pripevnené k ušný bubienok jeden koniec, druhý sa dostáva do kontaktu s kovadlinou, ktorá je pomocou malého väziva spojená so sponami. Základňa štupľov je spojená s oválnym okienkom vo vnútornom uchu.
Stredné ucho vykonáva nasledujúce funkcie:
impedančné prispôsobenie vzdušné prostredie s kvapalným prostredím kochley vnútorného ucha; ochrana pred hlasnými zvukmi (akustický reflex); zosilnenie (pákový mechanizmus), vďaka ktorému je akustický tlak prenášaný do vnútorného ucha zosilnený o takmer 38 dB v porovnaní s tým, ktorý dopadá na bubienok.
Vnútorné ucho nachádza sa v labyrinte kanálikov v spánkovej kosti a zahŕňa orgán rovnováhy (vestibulárny aparát) a slimák.
Slimák(kochlea) hrá hlavnú úlohu v sluchovom vnímaní. Je to trubica premenlivého prierezu, trikrát stočená ako hadí chvost. V rozloženom stave má dĺžku 3,5 cm Vnútri je slimák extrémne komplexná štruktúra. Po celej dĺžke je rozdelený dvoma membránami na tri dutiny: vestibul scala, stredná dutina a scala tympani.
V Cortiho orgáne dochádza k transformácii mechanických vibrácií membrány na diskrétne elektrické impulzy nervových vlákien. Keď bazilárna membrána vibruje, riasinky na vláskových bunkách sa ohýbajú a tým vzniká elektrický potenciál, ktorý spôsobuje prúdenie elektrických nervových impulzov, ktoré prenášajú všetky potrebné informácie o prijatom zvukovom signáli do mozgu na ďalšie spracovanie a reakciu.
Vyššie časti sluchového systému (vrátane sluchovej kôry) možno považovať za logický procesor, ktorý identifikuje (dekóduje) užitočné zvukové signály na pozadí šumu, zoskupuje ich podľa určitých charakteristík, porovnáva s obrazmi v pamäti, určuje ich informačnú hodnotu a rozhoduje o akciách reakcie.

Človek vníma zvuk cez ucho (obr.).

Vonku sa nachádza umývadlo vonkajšie ucho , prechádzajúci do zvukovodu s priem D 1 = 5 mm a dĺžka 3 cm.

Nasleduje bubienok, ktorý vplyvom zvukovej vlny vibruje (rezonuje). Membrána je pripevnená ku kostiam stredného ucha , prenášajúc vibrácie na ďalšiu membránu a ďalej do vnútorného ucha.

Vnútorné ucho vyzerá ako skrútená trubica („slimák“) s kvapalinou. Priemer tejto trubice D 2 = 0,2 mm dĺžka 3 – 4 cm dlhý.

Keďže vibrácie vzduchu vo zvukovej vlne sú slabé na priame vybudenie tekutiny v slimáku, systém stredného a vnútorného ucha spolu s ich membránami zohráva úlohu hydraulického zosilňovača. Plocha bubienka vnútorného ucha je menšia ako plocha membrány stredného ucha. Tlak vyvíjaný zvukom na ušné bubienky je nepriamo úmerný ploche:

Preto sa tlak na vnútorné ucho výrazne zvyšuje:

Vo vnútornom uchu je po celej dĺžke natiahnutá ďalšia blana (pozdĺžna), na začiatku ucha tvrdá a na konci mäkká. Každá časť tejto pozdĺžnej membrány môže vibrovať svojou vlastnou frekvenciou. V tvrdom úseku sú vybudené vysokofrekvenčné kmity a v mäkkom úseku nízkofrekvenčné kmity. Pozdĺž tejto membrány je vestibulokochleárny nerv, ktorý vníma vibrácie a prenáša ich do mozgu.

Najnižšia frekvencia vibrácií zdroja zvuku 16-20 Hz je uchom vnímané ako zvuk s nízkymi basmi. región najvyššia citlivosť sluchu zachytáva časť stredofrekvenčných a časť vysokofrekvenčných podrozsahov a zodpovedá frekvenčnému rozsahu od 500 Hz predtým 4-5 kHz . Ľudský hlas a zvuky produkované väčšinou procesov v prírode, ktoré sú pre nás dôležité, majú frekvenciu v rovnakom intervale. V tomto prípade zvuky s frekvenciami v rozsahu od 2 kHz predtým 5 kHz počuť uchom ako zvuk zvonenia alebo pískania. Inými slovami, najdôležitejšie informácie sa prenášajú na zvukových frekvenciách až do približne 4-5 kHz.

Človek podvedome rozdeľuje zvuky na „pozitívne“, „negatívne“ a „neutrálne“.

Negatívne zvuky zahŕňajú zvuky, ktoré boli predtým neznáme, zvláštne a nevysvetliteľné. Spôsobujú strach a úzkosť. Patria sem aj nízkofrekvenčné zvuky, napríklad tiché bubnovanie alebo zavýjanie vlka, ktoré vzbudzujú strach. Strach a hrôzu navyše vzbudzujú nepočuteľné nízkofrekvenčné zvuky (infrazvuk). Príklady:

V 30. rokoch 20. storočia sa v jednom z londýnskych divadiel používala obrovská organová píšťala ako javiskový efekt. Infrazvuk tohto potrubia vyvolal triašku celej budovy a v ľuďoch sa usadila hrôza.

Zamestnanci National Physics Laboratory v Anglicku uskutočnili experiment pridaním ultra nízkych (infrazvukových) frekvencií do zvuku bežných akustických nástrojov klasickej hudby. Poslucháči pocítili pokles nálady a zažili pocit strachu.

Na Katedre akustiky Moskovskej štátnej univerzity sa uskutočnili štúdie o vplyve rockovej a populárnej hudby Ľudské telo. Ukázalo sa, že frekvencia hlavného rytmu skladby „Deep People“ spôsobuje nekontrolovateľné vzrušenie, stratu kontroly nad sebou samým, agresivitu voči ostatným či negatívne emócie voči sebe. Skladba „The Beatles“, na prvý pohľad eufónna, sa ukázala ako škodlivá a dokonca nebezpečná, pretože má základný rytmus okolo 6,4 Hz. Táto frekvencia rezonuje s frekvenciami hrudník, brušná dutina a je blízka prirodzenej frekvencii mozgu (7 Hz). Preto pri počúvaní tejto kompozície začnú tkanivá brucha a hrudníka bolieť a postupne kolabovať.

Infrazvuk spôsobuje vibrácie v ľudskom tele rôzne systémy najmä kardiovaskulárne. To má nepriaznivé účinky a môže viesť napríklad k hypertenzii. Oscilácie na frekvencii 12 Hz môžu, ak ich intenzita prekročí kritickú hranicu, spôsobiť smrť vyšších organizmov vrátane človeka. Táto a ďalšie infrazvukové frekvencie sú prítomné v výrobný hluk, hluk z diaľnice a iné zdroje.

Komentujte: U zvierat môže rezonancia hudobných frekvencií a prirodzených frekvencií viesť k poruche funkcie mozgu. Keď zaznie „metal rock“, kravy prestanú dávať mlieko, ale prasatá naopak metal rock zbožňujú.

Zvuky potoka, morského prílivu alebo spevu vtákov sú pozitívne; navodzujú pokoj.

Okrem toho, rock nie je vždy zlý. Napríklad country hudba hraná na bendžo pomáha pri zotavovaní, hoci na úplnom začiatku ochorenia má zlý vplyv na zdravie.

Medzi pozitívne zvuky patria klasické melódie. Napríklad americkí vedci umiestnili predčasne narodené deti do škatúľ, aby počúvali hudbu Bacha a Mozarta, a deti sa rýchlo zotavili a pribrali.

Zvonenie má priaznivý vplyv na ľudské zdravie.

Akýkoľvek zvukový efekt je zosilnený v šere a tme, pretože sa znižuje podiel informácií prijatých prostredníctvom videnia

Absorpcia zvuku vo vzduchu a okolitých povrchoch

Absorpcia zvuku vo vzduchu

V každom okamihu v ktoromkoľvek bode miestnosti sa intenzita zvuku rovná súčtu intenzity priameho zvuku vychádzajúceho priamo zo zdroja a intenzity zvuku odrazeného od okolitých povrchov miestnosti:

Pri šírení zvuku v atmosférickom vzduchu a v akomkoľvek inom prostredí dochádza k stratám intenzity. Tieto straty sú spôsobené absorpciou zvukovej energie vo vzduchu a okolitých povrchoch. Zoberme si použitie absorpcie zvuku vlnová teória .

Absorpcia zvuk je fenomén nevratnej premeny energie zvukovej vlny na iný druh energie, predovšetkým na energiu tepelného pohybu častíc média. K absorpcii zvuku dochádza vo vzduchu aj pri odraze zvuku od okolitých povrchov.

Absorpcia zvuku vo vzduchu sprevádzané znížením akustického tlaku. Nechajte zvuk šíriť sa v danom smere r zo zdroja. Potom v závislosti od vzdialenosti r vzhľadom na zdroj zvuku sa amplitúda akustického tlaku znižuje podľa exponenciálny zákon :

, (63)

Kde p 0 – počiatočný akustický tlak pri r = 0

 – absorpčný koeficient zvuk. Vzorec (63) vyjadruje zákon absorpcie zvuku .

Fyzický význam koeficient  je, že koeficient absorpcie je číselný rovná hodnote, recipročné k vzdialenosti, v ktorej klesá akustický tlak e = 2,71 raz:

jednotka SI:

Keďže sila zvuku (intenzita) je úmerná druhej mocnine akustického tlaku, potom to isté zákon absorpcie zvuku možno napísať ako:

, (63*)

Kde ja 0 – sila (intenzita) zvuku v blízkosti zdroja zvuku, t.j r = 0 :

Grafy závislosti p zvuk (r) A ja(r) sú uvedené na obr. 16.

Zo vzorca (63*) vyplýva, že pre hladinu intenzity zvuku platí rovnica:

. (64)

Preto je jednotka SI koeficientu absorpcie: neper na meter

Okrem toho sa dá vypočítať v belah za meter (b/m) alebo decibelov na meter (dB/m).

Komentujte: Možno charakterizovať absorpciu zvuku stratový faktor , čo sa rovná

, (65)

Kde  – vlnová dĺžka zvuku, produkt  – l koeficient ogaritmického útlmu zvuk. Hodnota rovnajúca sa prevrátenej hodnote stratového koeficientu

volal faktor kvality .

Kompletná teória absorpcie zvuku vo vzduchu (atmosfére) zatiaľ neexistuje. Početné empirické odhady poskytujú rôzne hodnoty koeficientu absorpcie.

Prvú (klasickú) teóriu absorpcie zvuku vytvoril Stokes a je založená na zohľadnení vplyvu viskozity (vnútorné trenie medzi vrstvami média) a tepelnej vodivosti (vyrovnanie teplôt medzi vrstvami média). Zjednodušené Stokesov vzorec má tvar:

, (66)

Kde  – viskozita vzduchu,  – Poissonov pomer,  0 – hustota vzduchu pri 0 0 C,  – rýchlosť zvuku vo vzduchu. Za normálnych podmienok bude mať tento vzorec tvar:

. (66*)

Stokesov vzorec (63) alebo (63*) však platí len pre monatomický plyny, ktorých atómy majú tri translačné stupne voľnosti, t.j  =1,67 .

Pre plyny s 2, 3 alebo viacatómovými molekulami význam  podstatne viac, pretože zvuk vzrušuje rotačné a vibračné stupne voľnosti molekúl. Pre takéto plyny (vrátane vzduchu) je vzorec presnejší

, (67)

Kde T n = 273,15 K – absolútna teplota topenia ľadu (trojitý bod), p n = 1,013 . 10 5 Pa – normálny atmosférický tlak, T A p- skutočná (nameraná) teplota a atmosférický tlak,  =1,33 pre diatomické plyny,  =1,33 pre troj- a polyatómové plyny.

Absorpcia zvuku uzavretými povrchmi

Absorpcia zvuku uzavretými povrchmi vzniká, keď sa od nich odráža zvuk. V tomto prípade sa časť energie zvukovej vlny odrazí a spôsobí vznik stojatých zvukových vĺn a druhá energia sa premení na energiu tepelného pohybu častíc prekážky. Tieto procesy sú charakterizované koeficientom odrazu a koeficientom absorpcie uzatváracej konštrukcie.

Koeficient odrazu zvuk z prekážky je bezrozmerné množstvo rovnajúce sa podielu časti energie vlneniaW negatívne , odrazený od prekážky, na celú energiu vlnyW podložka pád na prekážku

Absorpcia zvuku prekážkou sa vyznačuje absorpčný koeficient – bezrozmerné množstvo rovnajúce sa podielu časti energie vlneniaW absorbujúce pohltená prekážkou(a premenená na vnútornú energiu bariérovej látky), na všetku energiu vĺnW podložka pád na prekážku

Priemerný absorpčný koeficient zvuk zo všetkých okolitých povrchov je rovnaký

, (68*)

Kde  i – koeficient absorpcie zvuku materiálu i prekážka, S i – plocha i prekážky S- celková plocha prekážok, n- množstvo rôznych prekážok.

Z tohto výrazu môžeme usúdiť, že priemerný koeficient absorpcie zodpovedá jedinému materiálu, ktorý by mohol pokryť všetky povrchy bariér miestnosti pri zachovaní celková absorpcia zvuku (A ), rovné

. (69)

Fyzikálny význam celkovej absorpcie zvuku (A): číselne sa rovná koeficientu absorpcie zvuku otvoreného otvoru s plochou 1 m2.

Jednotka merania absorpcie zvuku sa nazýva sabin: