Τώρα υπάρχουν πολλές ευκαιρίες στο Διαδίκτυο για να ελέγξετε την ακουστική σας οξύτητα στο Διαδίκτυο. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να ξεκινήσετε ένα βίντεο με ήχο, η συχνότητα του οποίου αυξάνεται. Οι δημιουργοί της δοκιμής συνιστούν δοκιμή με ακουστικά, ώστε να μην παρεμβαίνει ο εξωτερικός θόρυβος. Το εύρος συχνοτήτων ήχου στο βίντεο ξεκινά με τόσο υψηλές τιμές που μόνο λίγοι μπορούν να ακούσουν. Επιπλέον, η συχνότητα του ήχου μειώνεται σταδιακά και στο τέλος του βίντεο ακούγεται ένας ήχος που μπορεί να ακούσει ακόμα και ένα άτομο με απώλεια ακοής.
Κατά τη διάρκεια του βίντεο, εμφανίζεται στον χρήστη η τιμή της συχνότητας του ήχου που αναπαράγεται. Οι συνθήκες δοκιμής υποδηλώνουν ότι το βίντεο πρέπει να σταματήσει τη στιγμή που ένα άτομο μπορεί να ακούσει τον ήχο. Στη συνέχεια, θα πρέπει να δείτε σε ποιο σημείο σταμάτησε η συχνότητα. Η αξία του θα καταστήσει σαφές ότι η ακοή είναι φυσιολογική, καλύτερη από τους περισσότερους ανθρώπους ή θα πρέπει να επισκεφτείτε έναν γιατρό. Ορισμένες δοκιμές δείχνουν ποια ηλικία είναι η συχνότητα αποκοπής που θα μπορούσε να ακούσει ένα άτομο.
Τι είναι ο ήχος και το ηχητικό κύμα
Ο ήχος είναι μια υποκειμενική αίσθηση, αλλά την ακούμε επειδή υπάρχει κάτι αληθινό στο αυτί μας. Αυτό είναι ένα ηχητικό κύμα. Οι φυσικοί ενδιαφέρονται για το πώς οι αισθήσεις που βιώνουμε σχετίζονται με τα χαρακτηριστικά του ηχητικού κύματος.
Τα ηχητικά κύματα είναι διαμήκη μηχανικά κύματα με μικρό πλάτος, το εύρος συχνοτήτων των οποίων είναι 20 Hz-20 kHz. Μικρό πλάτος είναι όταν η μεταβολή της πίεσης λόγω συμπίεσης-σπανίωσης είναι πολύ μικρότερη από την πίεση σε αυτό το μέσο. Στον αέρα, σε περιοχές συμπίεσης-σπάνισης, η μεταβολή της πίεσης είναι πολύ μικρότερη από την ατμοσφαιρική. Εάν το πλάτος είναι της ίδιας τάξης ή μεγαλύτερο από την ατμοσφαιρική πίεση, τότε αυτά δεν είναι πλέον ηχητικά κύματα, αλλά κρουστικά κύματα, διαδίδονται με υπερηχητική ταχύτητα.
Κοινό των ήχων
Έχουμε ήδη καταλάβει ποιο είναι το εύρος των συχνοτήτων ήχου, αλλά τι βρίσκεται πέρα από τα σύνορά του; Εάν η συχνότητα είναι μικρότερη από 20 Hz, τέτοια κύματα ονομάζονται υπερηχητικά. Εάν είναι περισσότερα από 20 kHz - αυτά είναι υπερηχητικά κύματα. Τόσο οι υπέρηχοι όσο και οι υπέρηχοι δεν προκαλούν ακουστικές αισθήσεις. Τα όρια είναι αρκετά θολά: τα μωρά ακούν 22-23 kHz, οι ηλικιωμένοι μπορούν να αντιληφθούν 21 kHz, κάποιος ακούει 16 Hz. Δηλαδή, όσο μικρότερο είναι το άτομο, τόσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα που μπορεί να ακούσει.
Οι σκύλοι ακούν υψηλότερες συχνότητες. Αυτή τους την ικανότητα χρησιμοποιούν οι εκπαιδευτές, δίνουν εντολές στους υπερήχουςένα σφύριγμα που οι άνθρωποι δεν μπορούν να ακούσουν. Το σχήμα δείχνει τα εύρη συχνοτήτων που είναι διαθέσιμα για αντίληψη από διαφορετικά ζώα.
Ακούγεται σαν αστυνομικά όπλα
Ας δώσουμε ένα παράδειγμα μιας περίπτωσης που δείχνει ότι το εύρος των συχνοτήτων ήχου που ακούει ένα άτομο είναι κατά προσέγγιση και εξαρτάται από τα μεμονωμένα χαρακτηριστικά.
Στην Ουάσιγκτον, η αστυνομία βρήκε έναν τρόπο για μη βίαιη διασπορά της νεολαίας. Αγόρια και κορίτσια μαζεύονταν συνεχώς κοντά σε έναν από τους σταθμούς του μετρό και συζητούσαν. Οι αρχές θεώρησαν ότι το άσκοπο χόμπι τους παρεμποδίζει τους άλλους, επειδή συγκεντρώνονται πάρα πολλοί άνθρωποι στην είσοδο. Η αστυνομία τοποθέτησε συσκευή Mosquito που εξέπεμπε ήχο σε συχνότητα 17,5 kHz. Αυτή η συσκευή έχει σχεδιαστεί για να απωθεί τα έντομα, αλλά οι κατασκευαστές διαβεβαίωσαν ότι τα ηχητικά κύματα αυτής της συχνότητας γίνονται αντιληπτά μόνο από εφήβους ηλικίας 13 ετών και όχι άνω των 25 ετών.
Χάρη στη συσκευή, ήταν δυνατό να απαλλαγούμε από νεαρά άτομα, αλλά ένας 28χρονος άνδρας άκουσε έναν ήχο και παραπονέθηκε στη διοίκηση της πόλης. Οι τοπικές αρχές έπρεπε να σταματήσουν να χρησιμοποιούν τη συσκευή.
Εύρος μήκους κύματος
Τα κύματα συχνότητας ήχου σε διαφορετικά περιβάλλοντα έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά. Το μήκος και η ταχύτητα διάδοσης του κύματος διαφέρουν. Στον αέρα (σε θερμοκρασία δωματίου) η ταχύτητα είναι 340 m/s.
Εξετάστε τα κύματα με συχνότητες που βρίσκονται στο ηχητικό εύρος για εμάς. Το ελάχιστο μήκος τους είναι 17 mm, το μέγιστο είναι 17 μ. Ο ήχος με το μικρότερο μήκος κύματος είναι στα όρια του υπερήχου και με το μεγαλύτερο -πλησιάζει τον υπέρηχο.
Ταχύτητα ηχητικού κύματος
Πιστεύεται ότι το φως ταξιδεύει αμέσως, αλλά χρειάζεται συγκεκριμένος χρόνος για να ταξιδέψει ο ήχος. Στην πραγματικότητα, το φως έχει και ταχύτητα, είναι απλώς το όριο, πιο γρήγορα από το φως, τίποτα δεν κινείται. Όσον αφορά τον ήχο, η διάδοσή του στον αέρα έχει μεγαλύτερο ενδιαφέρον, αν και η ταχύτητα ενός ηχητικού κύματος σε πυκνότερα μέσα είναι πολύ μεγαλύτερη. Σκεφτείτε μια καταιγίδα: πρώτα βλέπουμε μια αστραπή, μετά ακούμε μια βροντή. Ο ήχος καθυστερεί επειδή η ταχύτητά του είναι πολλές φορές μικρότερη από την ταχύτητα του φωτός. Για πρώτη φορά, η ταχύτητα του ήχου μετρήθηκε με τον καθορισμό του χρονικού διαστήματος μεταξύ μιας βολής και του ήχου. Στη συνέχεια πήραν την απόσταση μεταξύ του εργαλείου και του ερευνητή και τη χώρισαν με το χρόνο της «καθυστέρησης» του ήχου.
Αυτή η μέθοδος έχει δύο μειονεκτήματα. Πρώτον, αυτό είναι το σφάλμα του χρονόμετρου, ειδικά σε κοντινή απόσταση από την πηγή ήχου. Δεύτερον, είναι η ταχύτητα της αντίδρασης. Με αυτή τη μέτρηση, τα αποτελέσματα δεν θα είναι ακριβή. Για να υπολογίσετε την ταχύτητα, είναι πιο βολικό να παίρνετε τη γνωστή συχνότητα ενός συγκεκριμένου ήχου. Υπάρχει μια γεννήτρια συχνοτήτων, μια συσκευή με εύρος συχνοτήτων ήχου από 20 Hz έως 20 kHz.
Ενεργοποιείται στην επιθυμητή συχνότητα, κατά τη διάρκεια του πειράματος μετράται το μήκος κύματος. Πολλαπλασιάζοντας και τις δύο τιμές, λάβετε την ταχύτητα του ήχου.
Υπερηχητικό
ΤοΜήκος κύματος υπολογίζεται διαιρώντας την ταχύτητα με τη συχνότητα, έτσι ώστε όσο αυξάνεται η συχνότητα, το μήκος κύματος μειώνεται. Είναι δυνατό να δημιουργηθούν ταλαντώσεις τόσο υψηλής συχνότητας ώστε το μήκος κύματος να είναι της ίδιας τάξης μεγέθους με το μήκοςελεύθερη διαδρομή μορίων αερίου, όπως ο αέρας. Αυτός είναι υπερήχος. Δεν διαδίδεται καλά, γιατί ο αέρας δεν θεωρείται πλέον συνεχές μέσο, αφού το μήκος κύματος είναι αμελητέο. Υπό κανονικές συνθήκες (σε ατμοσφαιρική πίεση), η μέση ελεύθερη διαδρομή των μορίων είναι 10-7 m. Ποιο είναι το εύρος των συχνοτήτων κυμάτων; Δεν είναι υγιείς, γιατί δεν τους ακούμε. Αν υπολογίσουμε τη συχνότητα του υπερήχου, αποδεικνύεται ότι είναι 3×109 Hz και υψηλότερη. Ο υπερήχος μετριέται σε gigahertz (1 GHz=1 δισεκατομμύριο Hz).
Πώς η συχνότητα ενός ήχου επηρεάζει το ύψος του
Το εύρος συχνοτήτων ήχου επηρεάζει το εύρος του τόνου. Αν και το ύψος είναι μια υποκειμενική αίσθηση, καθορίζεται από το αντικειμενικό χαρακτηριστικό του ήχου, τη συχνότητα. Οι υψηλές συχνότητες παράγουν υψηλό ήχο. Το ύψος του ήχου εξαρτάται από το μήκος κύματος; Φυσικά, η ταχύτητα, η συχνότητα και το μήκος κύματος σχετίζονται. Ωστόσο, ο ήχος της ίδιας συχνότητας θα έχει διαφορετικό μήκος κύματος σε διαφορετικά περιβάλλοντα, αλλά θα γίνεται αντιληπτός με τον ίδιο τρόπο.
Ακούμε ήχο επειδή οι αλλαγές στην πίεση προκαλούν δόνηση του τυμπάνου μας. Η πίεση αλλάζει με την ίδια συχνότητα, επομένως δεν έχει σημασία το ότι το μήκος κύματος είναι διαφορετικό σε διαφορετικά μέσα. Λόγω της ίδιας συχνότητας, θα αντιληφθούμε τον ήχο ως υψηλό ή χαμηλό, ακόμη και στο νερό, ακόμα και στον αέρα. Στο νερό, η ταχύτητα του ήχου είναι 1,5 km / s, που είναι σχεδόν 5 φορές μεγαλύτερη από ό, τι στον αέρα, επομένως, το μήκος κύματος είναι πολύ μεγαλύτερο. Αλλά αν το σώμα δονείται με την ίδια συχνότητα (ας πούμε, 500 Hz) και στα δύο περιβάλλοντα, το βήμα θα είναι το ίδιο.
Υπάρχουν ήχοι που δεν έχουντον ήχο, για παράδειγμα, τον ήχο "σσςςς". Οι διακυμάνσεις της συχνότητάς τους δεν είναι περιοδικές, αλλά χαοτικές, επομένως τις αντιλαμβανόμαστε ως θόρυβο.
