Вибрация это звук: Шум, вибрация и ультразвук

Шум, вибрация и ультразвук

Шум, вибрация и ультразвук

Шум, вибрация и ультразвук объединяются общим принципом их образования: все они являются результатом колебания тел, передаваемого непосредственно или через газообразные, жидкие и твердые среды. Отличаются они друг от друга лишь по частоте этих колебаний и различным восприятием их человеком.
Колебания с частотой от 20 до 20000 гц (герц — единица измерения частоты, равная одному колебанию в секунду), передаваемые через газообразную среду, называются звуками и воспринимаются органами слуха человека как звуки; беспорядочное сочетание таких звуков составляет шум. Колебания ниже 20 гц называются инфразвуками, а выше 20000 гц — ультразвуками; они органами слуха человека не воспринимаются, однако оказывают на него влияние. Некоторые же животные, например собаки, воспринимают на слух более высокие колебания, то есть ультразвук.


Колебания твердых тел или передаваемые через твердые тела (машины, строительные конструкции и т. п.) называются вибрацией. Вибрация воспринимается человеком как сотрясение при общей вибрации с частотой от 1 до 100 гц, а при локальной (местной)— от 10 до 1000 гц (например, при работе с виброинструментом).
Четких границ между шумом, ультразвуком и вибрацией не сущеетвует, поэтому на пограничных частотах обычно имеет место воздействие на человека двух, а иногда и всех трех вышеуказанных факторов.
Шум представляет собой беспорядочное сочетание разнообразных звуков, поэтому для понимания физических основ образования и распространения шума, его восприятия человеком и влияния на организм следует рассматривать звук как составную часть всякого шума, включая и производственный.
Колебания источника звука производят попеременное сжатие и разрежение воздуха, образуя волнообразное колебание его, распространяющееся от источника звука во все стороны в виде увеличивающихся в объеме сфер. Это называется,распространением звуковой волны. По мере израсходования на колебание воздуха сообщенной источником энергии звуковая волна постепенно затухает, поэтому чем больше энергия источника звука, тем с большей силой происходят колебания воздуха и дальше распространяется звуковая волна. От величины энергии источника звука зависит сила звука, оцениваемая звуковым давлением, которое измеряется в ньютонах на квадратный метр (Н/м2).
Звуковые волны, встретив на пути распространения любые поверхности (твердые, жидкие), передают им эти колебания. Подобным препятствием звуковой волне может служить и орган слуха, который состоит у человека из ушной раковины со слуховым проходом (наружное ухо), барабанной перепонки, соединенной с системой слуховых косточек (среднее ухо), и так называемого кортнева органа с окончаниями слухового нерва (внутреннее ухо). Звуковая волна вызывает колебания барабанной перепонки, которые, приводя в движение систёму косточек среднего уха, передаются окончаниям (рецепторам) слухового нерва, вызывая в них соответствующие нервные импульсы, посылаемые в головной мозг.
Более интенсивный звук, то есть с большей энергией колебаний, воспринимается как громкий, менее интенсивный — как тихий.
Установлено, что орган слуха человека воспринимает разность изменения звукового давления в виде кратности этого изменения, поэтому для измерения интенсивности шума используют логарифмическую шкалу в децибелах относительно порога слышимости (минимальное звуковое давление, воспринимаемое органом слуха) человека с нормальным слухом. Эта величина, равная 2*10-5 ньютон на 1 м2, принята за 1 децибел (дБ).
При повышении интенсивности звука создаваемоев звуковой волной давление на барабанную перепонку на определенном уровне может вызывать болевые ощущения. Такая интенсивность звука называется порогом болевых ощущений и находится в пределах 130 дБ.
Звуковая часть колебательного спектра, как сказано выше, имеет огромный диапазон частот — от 20 до 20000 гц. Звуки различных частот даже при одинаковой их интенсивности воспринимаются по-разному. Низкочастотные звуки воспринимаются как относительно тихие; по мере увеличения частоты увеличивается громкость восприятия, но, приближаясь к высокочастотным колебаниям, и особенно к верхней границе звуковой части спектра, громкость восприятия снова падает.
Наиболее хорошо ухо человека воспринимает колебания в пределах 500 — 4000 гц.
Учитывая эти особенности восприятия, для характеристики звука или шума в целом надо знать не только его интенсивность, но и спектр, то есть частоту колебаний звуковой волны.
В условиях производства, как правило, имеют место шумы различной интенсивности и спектра, которые создаются в результате работы разнообразных механизмов, агрегатов и других устройств. Они образуются вследствие быстрых вращательных движений, скольжения (трения), одиночных или повторяющихся ударов, вибрации инструментов и отдельных деталей машин, завихрений сильных воздушных или газовых потоков и т. д. Шум имеет в своем составе различные частоты, и все же каждый шум можно охарактеризовать преобладанием тех или иных частот. Условно принято весь спектр шумов делить на низкочастотные — с частотой колебаний до 350 гц, среднечастотные — от 350 до 800 гц и высокочастотные — свыше 800 гц.
К низкочастотным относятся шумы тихоходных агрегатов неударного действия, шумы, проникающие сквозь звукоизолирующие преграды (стены, перекрытия, кожухи), и т. п.; к среднечастотным относятся шумы большинства машин, агрегатов, станков и других движущихся устройств неударного действия; к высокочастотным относятся шипящие, свистящие, звенящие шумы, характерные для машин и агрегатов, работающих на больших скоростях, ударного действия, создающих сильные потоки воздуха или газов, и т. п.
Производственный шум различной интенсивности и спектра (частоты), длительно воздействуя на работающих, может привести со временем к понижению остроты слуха у последних, а иногда и к развитию профессиональной глухоты. Такое неблагоприятное действие шума связано с длительным ичрезмерным раздражением нервных окончаний слухового нерва во внутреннем ухе (кортиевом органе), в результате чего в них возникает переутомление, а затем и частичное разрушение. Исследованиями установлено, что чем выше частотный состав шумов, чем они интенсивнее и продолжительнее, тем быстрее и сильнее оказывают неблагоприятное действие на орган слуха. При чрезмерно интенсивных высокочастотных шумах, если не будут проведены необходимые защитные мероприятия, возможно поражение не только нервных,окончаний, но и костной структуры улитки, кортиева органа и иногда даже среднего уха.

Помимо местного действия — на орган слуха, шум оказывает и общее действие на организм работающих. Шум является внешним раздражителем, который воспринимается и анализируется корой головного мозга, в результате чего при интенсивном и длительно действующем шуме наступает перенапряжение центральной нервной системы, распространяющееся не только на специфические слуховые центры, но и на другие отделы головного мозга. Вследствие этого нарушается координирующая деятельность центральной нервной системы, что, в свою очередь, ведет к расстройству функций внутренних органов и систем. Например, у рабочих, длительное время подвергавшихся воздействию интенсивного шума, особен- но высокочастотного, отмечаются жалобы на головные боли, головокружение, шум в ушах, а при медицинских обследованиях выявляются язвенная болезнь, гиперто- ния, гастриты и другие хронические заболевания.
Восприятие вибрации зависит от частоты колебаний, их силы и размаха — амплитуды. Частота вибрации, как и частота звука, измеряется в герцах, энергия — в килограммометрах, а амплитуда колебаний — в миллиметрах.
За последние годы установлено, что вибрация, как и шум, действует на организм человека энергетически, поэтому ее стали характеризовать спектром по колебательной скорости, измеряемой в сантиметрах в секунду или. как и шум, в децибелах; за пороговую величину вибрации условно принята скорость в 5*10-6 см/сек. Вибрация воспринимается (ощущается) лишь при непосредственном соприкосновении с вибрирующим телом или через другие твердые тела, соприкасающиеся с ним. При соприкосновении с источником колебаний, генерирующим (издающим) звуки наиболее низких частот (басовые), наряду со звуком воспринимается и сотрясение, то есть вибрация.
В зависимости от того, на какие части тела человека распространяются механические колебания, различают местную и общую вибрацию. При местной вибрации сотрясению подвергается лишь та часть тела, которая непосредственно соприкасается с вибрирующей поверхностью, чаще всего руки (при работе с ручными вибрирующими инструментами или при удержании вибрирующего предмета, детали машины и т. п.). Иногда местная вибрация передается на части тела, сочлененные с подвергающимися непосредственно вибрации суставами. Однако амплитуда колебаний этих частей тела обычно ниже, так как по мере передачи колебаний по тканям, и тем . более мягким, они постепенно затухают. Общая вибрация распространяется на все тело и происходит, как правило, от вибрации поверхности, на которой находится рабочий (пол, сиденье, виброплатформа и т. п.).
Колебания, передаваемые от вибрирующей поверхности,телу человека, вызывают раздражение многочисленных нервных окончаний в стенках кровеносных сосудов, мышечных и других тканях. Ответные импульсы приводят к нарушениям обычного функционального состояния некоторых внутренних органов и систем, и в первую очередь периферических нервов и кровеносных сосудов, вызывая их сокращение. Сами же нервные окончания, особенно кожные, также подвергаются изменению — становятся менее восприимчивыми к раздражениям. Все это проявляется в виде беспричинных болей в руках, особенно по ночам, онемения, ощущения «ползания мурашек», внезапного побеления пальцев, снижения всех видов кожной чувствительности (болевой, температурной, тактильной). Весь этот комплекс симптомов, характерный для воздействия вибрации, получил название вибрационной болезни. Больные вибрационной болезнью обычно жалуются на мышечную слабость и быструю утомляемость. У женщин от воздействия вибрации, помимо этого, нередко появляются нарушения функционального состояния половой сферы.
Развитие вибрационной болезни и. других неблагоприятных явлений зависит в основном от спектрального состава вибрации: чем выше частота вибрации и чем больше амплитуда и скорости колебаний, тем большую опасность представляет вибрация в отношении сроков развития и тяжести вибрационной болезни.
Способствуют развитию вибрационной болезни охлаждение тела, главным образом тех его частей, которые подвержены вибрации, мышечные напряжения, особенно статическое, шум и другие.
Мероприятия по борьбе с шумом и вибрацией во многом однотипны.
Прежде всего, необходимо обратить внимание на технологический процесс и оборудование, по возможности заменить операции, сопровождающиеся шумом или вибрацией, другими. В ряде случаев можно заменить ковку металла его штамповкой, клепку и чеканку — прессованием или электросваркой, наждачную зачистку металла— огневой, распиловку циркулярными пилами — резанием специальными ножницами и т. д. Необходимо следить, чтобы при такой замене не создавались какие-либо дополнительные вредности, которые могут оказывать на работающих более неблагоприятное действие, чем шум и вибрация.
Устранение или сокращение шума ивибрации от вращающихся или двигающихся узлов и агрегатов достигается, прежде всего, путем точной подгонки всех деталей и отладки их работы (уменьшение до минимума допусков между соединяющимися деталями, устранение перекосов, балансировка, своевременная смазка и т. п.). Под вращающиеся или вибрирующие машины или отдельные узлы (между соударяющимися деталями) следует прокладывать пружины или амортизирующий материал (резина, войлок, пробка, мягкие пластики и т. п.). В тех случаях, где допустимо по техническим условиям, целесообразно заменить подшипники качения на подшипники скольжения, плоскоременные передачи со вшивным ремнем — на клиновидные, редукторные передачина безредукторные, детали и узлы с возвратно-поступательными движениями — на вращательные.
Не рекомендуется вращающиеся части машины (колеса, шестерни, валы и т. п.) размещать с одной ее стороны: это усложняет балансировку и приводит к вибрации. Вибрирующие большие поверхности, создающие шум (дребезжащие), такие, как кожухи, перекрытия, крышки, стенки котлов и цистерн при их .клепке или зачистке, галтовочные барабаны и т. п., следует более плотно соединять с неподвижными частями (основаниями), укладывать на амортизирующие подкладки или обтягивать подобным материалом сверху.
Для предупреждения завихрений воздушных или газовых потоков, создающих высокочастотные шумы, необходимо тщательно монтировать газовые и воздушные коммуникации и аппараты, особенно находящиеся под большим давлением, избегая шероховатостей внутренних поверхностей, выступающих частей, резких поворотов, неплотностей и т. п. Для выпуска сжатого воздуха или газа следует использовать не простые краны, а специальные задвижки типа Лудло. Давление воздуха или газа в системах нельзя повышать выше величин, необходимых для данного технологического процесса, для чего желательно устанавливать ограничители давления. Окружная скорость турбин вентиляторов и других вращающихся частей оборудования, увлекающих за собой воздушные потоки, не должна превышать 35 — 40 м/сек. Соединения вентиляторов с воздуховодами, а в ряде случаев газовых и воздушных коммуникаций целесообразно производить мягкими переходами (резиновые, брезентовые рукава, резиновые прокладки на фланцах и т. п.). На выхлопах пневматических установок оборудуются шумоглушители.
Немаловажную роль в борьбе с шумом и вибрацией играют архитектурно-строительные и планировочные решения при проектировании и строительстве промышленных зданий. Прежде всего, необходимо наиболее шумящее и вибрирующее оборудование вынести за пределы производственных помещений, где находятся рабочие; если это оборудование требует постоянного или частого периодического наблюдения, на участке его размещения оборудуются звукоизолированные будки или комнаты для обслуживающего персонала.
Помещения с шумящим и вибрирующим оборудованием надо как можно лучше изолировать от остальных рабочих участков. Аналогичным образом целесообразно изолировать между собой и помещения или участки с шумами разной интенсивности и спектра. Стены и потолки в шумных помещениях покрываются звукопоглощающими материалами, акустической штукатуркой, мягкими драпировками, перфорированными панелями с подкладкой из шлаковаты и др.
Мощные машины и другое оборудование вращательного или ударного действия устанавливаются в нижнем этаже на специальном фундаменте, полностью отделенном от основного фундамента здания, а также пола и опорных конструкций. Подобное оборудование меньшей мощности устанавливается на несущих конструкциях здания с прокладками из амортизирующих материалов или на консолях, крепящихся на капитальных стенах. Оборудование, создающее шум, укрывается кожухами или заключается в изолированные кабины с звукопоглощающими покрытиями. Звукоизолируются также газовые или воздушные коммуникации, по которым может распространяться шум (от компрессоров, пневмоприводов, вентиляторов и т. п.).
В качестве индивидуальных защитных средств при работе в шумных помещениях используются различные противошумы (антифоны). Они изготовляются либо в виде вставляемых в наружный слуховой проход вкладышей из мягких звукопоглощающих материалов, либо в виде наушников, надеваемых на ушную раковину.
При работе в условиях воздействия общей вибрации под ноги рабочему ставится специальная виброгасящая (амортизирующая) площадка. При воздействии местной вибрации (чаще на руки) рукоятки и другие вибрирую; щие части машин и инструмента (например, пневмомолоток), соприкасающиеся с телом рабочего, покрываются резиной. или другим мягким материалом. Виброгасящую раль играют и рукавицы. Мероприятия по борьбе с вибрацией предусматриваются не только при непосредственной работе с вибрирующими инструментами, машинами или другим оборудованием, но и при соприкосновении с деталями и инструментами, на которые распространяется вибрация от основного источника.
Необходимо организовать трудовой процесс таким образом, чтобы операции, сопровождающиеся шумом или вибрацией, чередовались с другими работами без этих факторов. Если организовать такое чередование невозможно, нужно предусматривать периодические кратковременные перерывы в работе с отключением шумящего или вибрирующего оборУдования или удалением рабочих в другое помещение. Следует избегать значительных физических нагрузок, особенно статических напряжений, а также охлаждения рук и всего тела; во время перерывов обязательно делать физкультурные упражнения (физкультпаузы).
При приеме на работу, связанную с возможным воздействием шума или вибрации, проводятся обязательные предварительные медицинские осмотры, а в процессе работы — периодические медосмотры раз в год.
В промышленных условиях для получения ультразвука используются установки, состоящие из генераторов высокочастотного переменного тока и магнитострикционного преобразователя. Последний, изготовленный из магнитного материала, под действием переменного электротока изменяет свои геометрические размеры, то есть вибрирует, создавая колебания с частотой, равной частоте переменного тока. Доведя частоту переменного тока до определенного уровня, с помощью такой установки можно получить и звук и ультразвук. Эти установки не дают строго определенных частот колебаний, поэтому с их помощью не удается получить чистого ультразвука рабочей частоты; как правило, образуются колебания с частотой несколько выше и ниже основной, рабочей, то есть получается определенный диапазон колебаний. В промышленности чаще всего используются частоты, находящиеся на границе со звуковой частотой от 18 до 24 кгц. Именно поэтому в производственных условиях, где применяется ультразвук, последний сопровождается образованием шума (обычно высокочастотного).
Ультразвук способен распространяться во всех средах: в газообразной, включая и воздух, жидкой и твердой. При применении ультразвука для производственных целей создаваемые его источником колебания чаще всего передаются через жидкую среду (при очистке, обезжиривании и т. п.) или через твердую (при сверлении, резании, шлифовании и т. п.). Однако и в том и в другом случае некоторая часть энергии, генерируемой. источником ультразвука, переходит в воздушную среду, в которой также возникают ультразвуковые колебания.
Оценивается ультразвук по двум основным его параметрам: частоте колебаний и уровню звукового давления. Частота колебаний, так же как и шум и вибрация, измеряется в герцах или килогерцах (1 кгц равен 1000 гц). Интенсивность ультразвука, распространяемого в воздушной и газовой среде, так же как и шум, измеряется в децибелах. Интенсивность ультразвука, распространяемого через жидкую или твердую среду, принято выражать в единицах мощности излучаемых магнитострикционным преобразователем колебаний на единицу облучаемой поверхности — ватт на квадратный сантимет (вт/см2).
При распространении в жидкой среде ультразвук вызывает кавитацию этой жидкости, то есть образование в ней мельчайших пустотных пузырьков (вследствие периодического его сжатия и разрежения под действием ультразвуковых колебаний), немедленно заполняемых парами этой жидкости и растворенных в ней веществ, и их сжатие (захлопывание). Этот процесс сопровождается образованием шума.
Ультразвуковые колебания непосредственно у источника их образования распространяются направленно, но уже на небольшом расстоянии от источника (25 — 50 см) эти колебания переходят в концентрические волны, заполняя все рабочее помещение ультразвуком и высокочастотным шумом.
При работе на ультразвуковых установках значительных мощностей рабочие предъявляют жалобы на головные боли, которые, как правило, исчезают по окончании работы; неприятный шум и писк в ушах (иногда до болезненных ощущений), которые сохраняются и после окончания работы; быструю утомляемость, нарушение сна (чаще сонливость днем), иногда ослабление зрения и чувство давления на глазное яблоко, плохой аппетит, сухость во рту и одеревенелость языка, боли в животе и др. При обследовании этих рабочих у них выявляются некоторые физиологические сдвиги во время работы, выражающиеся в небольшом повышении температуры тела (на 0,5 — 1,0о) и кожи (на 1,0 — 3,0о), сокращении частоты пульса (на 5 — 10 ударов в минуту), понижении кровяного давления — гипотонии (максимальное давление до 85 — 80 мм рт. ст., а минимальное — до 55— 50 мм рт. ст.), несколько замедленных рефлексах и др. У рабочих с большим стажем иногда обнаруживаются отдельные отклонения со стороны здоровья, то есть клинические проявления: исхудание (потеря веса до 5— 8 кг), стойкое расстройство аппетита (отвращение к пище вплоть до тошноты или ненасытный голод), нарушение терморегуляции, инервации кистей рук (притупление кожной чувствительности), снижение слуха и зрения, расстройство функций желез внутренней секреции и др. Все эти проявления следует расценивать как результат совместного действия ультразвука и сопровождающего его высокочастотного шума. При этом контактное облучение ультразвуком вызывает более быстрые и ярко выраженные изменения в организме работающих, чем воздействие через воздушную среду. С увеличением стажа работы с ультразвуком нарастают и явления его неблагоприятного воздействия на организм. У лиц со стажем работы в этих условиях до 2 — 3 лет обычно редко выявляются какие-либо патологические изменения даже при интенсивных дозах воздействия ультразвука. Кроме того, степень неблагоприятного воздействия ультразвука зависит от его интенсивности и продолжительности облучения, как разовой, так и суммарной за рабочую смену.
Предупреждение неблагоприятного действия ультразвука и сопровождающего его шума на организм работающих прежде всего должно сводиться к сокращению до минимума интенсивности ультразвуковых излучений и времени действия. Поэтому при выборе источника ультразвука для проведения той или иной технологической операции не следует использовать мощности, превышающие потребные для их выполнения; включать их надо лишь на тот период времени, который требуется для выполнения данной операции.
Установки ультразвука и отдельные их узлы (генераторы токов высокой частоты, магнитострикционные преобразователи, ванны) должны максимально звукоизолироваться путем заключения их в укрытия, изоляции в отдельные кабины или помещения, покрытия звукоизоляционным материалом и т. д. При невозможности полной звукоизоляции используется частичная изоляция, а также звукопоглощающие экраны и покрытия.
Ввиду особой опасности контактного облучения ультразвуком технологический процесс ультразвуковой обработки должен полностью исключать возможность такого воздействия или, по крайней мере, сократить его до минимума.
Ванны для ультразвуковой обработки со всех наружных поверхностей следует покрывать звукоизоляционным слоем и во время работы закрывать их крышками также со звукоизоляцией. При открывании ванн для загрузки, выгрузки или изменения положения обрабатываемых деталей необходимо выключать ультразвуковую установку. Открывание крышки ванны целесообразно сблокировать с отключением установки. При невозможности полного отключения ультразвуковых установок загрузку деталей в ванну производить в специальной металлической сетке или корзине, причем ручки этой корзины не должны соприкасаться со стенками ванны и тем более с жидкостью. Для изменения положения обрабатываемых изделий сетка (корзина) вынимается из ванны.
Установка, повороты и снятие деталей в станках для контактной ультразвуковой обработки также производятся при выключенном состоянии. Если выключить установку нельзя, эти операции производятся специальными щипцами. В качестве отражательных экранов для предупреждения распространения ультразвуковых колебаний используют металлические и пластмассовые щиты.
Наиболее распространенными средствами индивидуальной защиты при работе с ультразвуком являются противошумы и перчатки. Последние целесообразно иметь двухслойные: снаружи резиновые, а изнутри хлопчатобумажные или шерстяные, они лучше поглощают колебания и непромокаемы.
При выявлении начальных признаков неблагоприятного воздействия ультразвука на организм работающих нужно временно прекратить работу в контакте с ультразвуком (очередной отпуск, перевод на другую работу), что приводит к быстрому исчезновению симптомов воздействия.
Все вновь поступающие на работу с ультразвуком подлежат обязательному предварительному медицинскому обследованию, а в дальнейшем — периодическим медицинским осмотрам не реже одного раза в год.

Что-то не нашли? Воспользуйтесь поиском по сайту:

Шум, вибрация в производственных условиях.

Влияние на организм человека и способы снижения негативного воздействия.

В производственных условиях разнообразные машины, аппараты и инструменты, являются источниками шума, вибрации. Шум и вибрация — это механические колебания, распространяющиеся в газообразной и твердой средах. Шум и вибрация различаются между собой частотой колебаний. Механические колебания, распространяющиеся через плотные среды с частотой колебаний до 16 гц. (герц — единица измерения частоты равная 1 колебанию в секунду), воспринимаются человеком как сотрясение, которое принято называть вибрацией. Колебательные движения, передаваемые через воздух с частотой от 20 до 16000 гц, воспринимаются органом слуха как звук. Колебательные движения свыше 16000 гц, относятся к ультразвуку и органами чувств человека не воспринимаются. Ультразвук способен распространяться во всех средах: жидкой, газообразной (воздух) и твердой. Шум представляет собой беспорядочное неритмичное смешение звуков различной силы и частоты. Чувствительность уха к звуковым колебаниям зависит от силы, и интенсивности звука и частоты колебаний. За единицу измерения силы звука принят бел.       Орган слуха способен различать 0,1 б., поэтому на практике для измерения звуков и шумов применяется децибел (дб.). Сила звука и частота воспринимаются органами слуха как громкость, поэтому при равном уровне силы звука в децибелах звуки различных частот воспринимаются как звуки, имеющие громкость. В связи с этим при сравнении уровня громкости звука, необходимо помимо характеристики силы звука в децибелах указывать и частоту колебаний в секунду. Чувствительность слухового аппарата к звукам разных частот не одинакова, она значительно больше к высоким частотам, чем к низким. В производственных условиях, как правило, возникают шумы, которые имеют в своем составе различные частоты. Условно весь спектр шума принято делить на низкочастотные шумы частотой до 300 герц, среднечастотные от 350 до 800 герц и высокочастотные — выше 800 герц. Для измерения характеристики шума и вибрации на производстве существуют специальные приборы — шумомеры, анализаторы частоты шума и вибрации.

Ранее было принято считать, что шум отрицательно действует только на органы слуха. В настоящее время установлено, что люди, работающие в условиях повышенного воздействия уровня шума, более быстро утомляются, жалуются на головные боли. При воздействии шума на организм может происходить ряд функциональных изменений со стороны различных внутренних органов и систем: повышается давление крови, учащается или замедляется ритм сердечных сокращений, могут возникать различные заболевания нервной системы (неврастения, неврозы, расстройство чувствительности).  Интенсивный шум отрицательно действует на весь организм человека. Ослабляется внимание, снижается производительность труда.

Вибрация как и шум вредно воздействует на организм и в первую очередь вызывает заболевание периферической нервной системы так называемую вибрационную болезнь. В целях предотвращения заболевания от воздействия шума и вибрации санитарным законодательством установлены предельно допустимые уровни шума и вибрации.

В основу профилактики вредного влияния производственного шума и вибрации на организм входит комплекс мероприятий, включающий  научно обоснованное гигиеническое нормирование уровней производственного шума и вибрации; техническое совершенствование источников шума и вибрации; организационные, эргономические социально – экономические; лечебно – профилактические мероприятия, а также использование индивидуальных средств защиты.

ВИБРАЦИЯ И ЗВУК. От молекулы до Вселенной ― White Goddess

«ВИБРАЦИЯ И ЗВУК. От молекулы до Вселенной…»

Древние преклонялись перед силой звука и верили, что именно он когда то вызвал появление Вселенной. Изначальный звук Ом (санскр.) или Аум , содержащий в себе все другие звуки и вибрации , из которого строилось все последующее Творение.

Научные исследования показывают, что звук способен влиять на состояние иммунной,эндокринной и нервной систем. Пока тело вибрирует на гармоничной для него частоте, оно здорово. Как только характерная резонансная частота какого либо органа начинает отклонятся в ту или иную сторону , это постепенно приводит к болезни органа или системы.

Использование хрустальных поющих чаш — это один из возможных примеров как звук может стимулировать исцеление. В различных источниках от глубокой древности и до наших дней, описано как чтение мантр , прослушивание музыки, игра на различных музыкальных инструментах, использование ветряных колокольчиков, гонгов, барабанов и тому подобного, включая тонирование голосом (пропевание гласных звуков, что бы изменить вибрацию тела) и простое пение может позитивно влиять как на наше тело, состояние ума, так и на психо-эмоциональное состояние. Все эти модальности объединены определенными принципами, наиболее важным из которых является стремление к гармонии с природой, которое исследователи назвали основным законом Вселенной. Все наше тело вибрирует на базовой частоте , равной примерно 8 Гц,в буквальном смысле подключаясь и сонастраиваясь с частотой вибраций магнитного поля Земли.

Хрустальные поющие чаши, сделаны из кварца , и звучат на естественной природной частоте, помогая нам восстанавливать и балансировать резонансные частоты нашего тела.

White Goddess

Изменение звуков и вибрации на iPhone

В Настройках можно изменять звуки, которые iPhone воспроизводит при поступлении вызова, текстового сообщения, голосового сообщения, электронного письма, напоминания и при других уведомлениях.

На поддерживаемых моделях можно чувствовать тактильные сигналы — так называемый тактильный отклик — после выполнения некоторых действий, например касания и удержания значка Камеры на экране «Домой».

Выбор звуков и вибрации

  1. Откройте «Настройки»  > «Звуки, тактильные сигналы» (на поддерживаемых моделях) или «Звуки» (на других моделях iPhone).

  2. Чтобы установить уровень громкости для всех звуков, перетяните бегунок в разделе «Звонок и предупреждения».

  3. Чтобы выбрать звуки и рисунки вибраций, коснитесь типа звука (например, рингтон или звук сообщения).

  4. Можно выполнить описанные ниже действия.

    • Выберите звук (прокрутите список для просмотра всех звуков).

      Рингтоны используются для входящих вызовов, будильников и таймера, а звуки сообщения — для текстовых сообщений, автоответчика и других предупреждений.

    • Коснитесь «Вибрация» и выберите рисунок вибрации или коснитесь «Создать вибрацию», чтобы создать свой рисунок вибрации.

Включение или отключение тактильного отклика

  1. На поддерживаемых моделях откройте «Настройки»  > «Звуки, тактильные сигналы».

  2. Включите или отключите функцию «Системные тактильные».

    Когда функция «Системные тактильные» отключена, Вы не будете слышать и чувствовать вибрацию входящих вызовов и предупреждений.

Совет. Если Вы не получаете входящие вызовы и предупреждения, когда ожидаете их, откройте Пункт управления и проверьте, не включен ли режим «Не беспокоить». Если кнопка  подсвечена, коснитесь ее, чтобы выключить режим «Не беспокоить». (Когда режим «Не беспокоить» включен, в меню статуса также отображается значок .)

Стены, которые кричат: почему звуки в квартире могут причинить нам вред

https://realty.ria.ru/20190426/1553071943.html

Стены, которые кричат: почему звуки в квартире могут причинить нам вред

Стены, которые кричат: почему звуки в квартире могут причинить нам вред — Недвижимость РИА Новости, 04.08.2021

Стены, которые кричат: почему звуки в квартире могут причинить нам вред

Ругань соседей за стеной, рев моторов машин за окном, тикание часов на тумбе – традиционные звуковые раздражители в городских квартирах. Однако некоторые шумы… Недвижимость РИА Новости, 04.08.2021

2019-04-26T10:40

2019-04-26T10:40

2021-08-04T12:39

практические советы – риа недвижимость

полезное

жилье

квартира

советы

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21. img.ria.ru/images/150552/20/1505522066_0:145:5887:3456_1920x0_80_0_0_0ce02decb7f6770b53cd0daedd3e54d3.jpg

Ругань соседей за стеной, рев моторов машин за окном, тикание часов на тумбе – традиционные звуковые раздражители в городских квартирах. Однако некоторые шумы выходят за границы нашего восприятия и при этом имеют куда более разрушительное воздействие на наше здоровье. Сайт «РИА Недвижимость» обратился к экспертам за помощью, чтобы выяснить, каких на самом деле звуков нам нужно бояться и почему нужно стремиться к абсолютной тишине. Невидимый врагЖители города целый день живут в шуме: машины и метро, громкое оборудование, перестановка мебели у соседей и ремонт дороги под окном. Даже незначительный шум при регулярном воздействии будет негативно влиять на психику, слух, нервную систему. А если звуки громкие, то может пострадать даже сердечно-сосудистая или гормональная системы, рассказывает руководитель отдела независимой экологической экспертизы EcoStandard group Сергей Сысоев.С экспертом соглашается певица, тренер по голосу Нина Веденина-Меерсон, добавляя, что к звукам, которые подвергают опасности здоровье нашего организма и нервной системы, относятся гул лифта, строительные шумы, звуки автомобилей, шум бытовой техники (вроде холодильника или стиральной машинки), «тиканье» лампочек, капающая вода, свист/завывание ветра через щели. Однако собеседница агентства обращает внимание на то, что если та же вода будет просто течь – это будет влиять на нас благолепно. «Природные звуки являются для нас хорошим успокоительным. Наша психика отзывается на них умиротворением. Но если только они не запредельно громкие», – поясняет она. В свою очередь Сысоев среди вредных и даже опасных шумов выделяет инфразвук и ночной шум. «Инфразвук – это низкие частоты до 16 Гц, неразличимые для человеческого слуха, но негативно влияющие на здоровье. Инфразвук может ощущаться, как вибрация воздуха, похожая на гул, однако превышения можно выявить только с использованием специального оборудования», – поясняет эксперт. Инфразвук исходит от инженерного оборудования, линий электропередачи и даже от загруженных автотрасс, но может возникать и в природных средах, например, при ветровой эрозии скал и камней.По словам собеседника агентства, превышения допустимого уровня инфразвука могут вызвать у человека тошноту, головокружение, головную боль и нарастающее чувство страха, перерастающего в панику. Регулярное воздействие инфразвука может привести к изменению артериального давления и частоты сердечных сокращений, нарушению вестибулярных функций мозга и даже нарушениям работы желудочно-кишечного тракта. Особенно сильно подвержены воздействию инфразвука люди старше 50 лет. Первые последствия воздействия ночного шума – нарушение сна и раздражительность. Ночной шум может также приводить к повышению артериального давления, даже если человек при этом не просыпается, обращает внимание он. Тайные знания о шумеРаздражители и гармоничные звуки универсальны для всех, если речь идет о людях со здоровой психикой, обращает внимание Нина Веденина-Меерсон. Так, журчание воды, легкое чириканье птиц (именно легкое!), шум листвы, дождя, различная музыка, спокойная речь, мурлыканье кошки оказывает благотворное влияние на человека. Тогда как агрессивные крики и рычащая музыка из-за стены будут вызывать раздражение. Однако есть важный нюанс. «Если психика расшатана, раздражает что угодно. Если же все в порядке – мы можем пропускать мимо ушей почти любой звук. И вот тут опасная вещь: ушами (мозгом) мы пропускаем звук, но тело ощущает негативные вибрации, которые нам и вредят. Впрочем, от внешних раздражителей мы можем спрятаться, но есть тот, от которого нам не убежать, а влияние он имеет на нас самое прямое – это наш голос», – объясняет тренер по голосу.В данном случае тренер по голосу рекомендует следить за своим звучанием и стараться, чтобы голос был ровным, не скачкообразным, но не монотонным и не занудным. Он должен быть мягким, в то же время уверенным и невысоким. Речь должна быть не быстрой и с мягкими протяжными окончаниями, интонируя наверх, а не вниз – тогда она будет доброжелательной и не разрушительной.Не все так просто и с резкими, агрессивными звуками. К примеру, в виде шума, то есть беспорядочных звуковых колебаний, вроде соседской ругани за стеной, они причиняют дискомфорт. А вот в виде музыки, даже самой «суровой», они могут нравиться. «Заткнуть» источникНа вопрос «Нужно ли в принципе стремиться к максимальной тишине в квартире?» эксперты однозначно отвечают «да». Однако бороться с шумами можно по-разному. Если источник шума вполне конкретный и понятный, то нужно постараться его устранить. Здесь важно помнить, что техногенные и социальные источники шума нормируются по-разному, относясь к разным разделам законодательства, замечает Сысоев. «Техногенный шум от оборудования, транспорта или стройки регламентируют санитарно-гигиенические нормативы. Громкое поведение соседей, пение, плач детей, лай собак, музыка и другие подобные звуки, в свою очередь, регулируются административными нормами. На практике это означает, что в первом случае нужно вызывать специалистов-экологов для проведения акустической экспертизы, а во втором случае – правоохранительные органы. Разбираться с громкими соседями и пьяными криками под окном – обязанность участкового, а не экологов», – рассуждает собеседник агентства. Проще всего бороться с источниками неприятного звука внутри квартиры, которыми часто являются бытовые приборы и лампы. Их можно либо заменить, либо отрегулировать, либо вовсе отказаться от них по возможности. Щит и барьерЕсли же от источника внешнего шума нельзя избавиться или скорректировать его, то нужно максимально защитить себя от звуковых волн, сводя их проникновение в квартиру к минимуму. Так, при рассмотрении окон как способа защиты от уличных шумов, эксперт советует обратить внимание на несколько важных параметров. Во-первых, правильный стеклопакет должен включать шумозащитное триплекс-стекло. Оно состоит из двух слоев стекла и PVB-пленки (поливинилбутиральная пленка) между ними. Триплекс-стекло может в два с лишним раза снижать уровень проникновения шумов, обращает внимание Зайончковский. Во-вторых, толщина стекол в профиле должна различаться. Дело в том, что разные по толщине стекла резонируют на разных частотах, так что при прохождении через них звуковых волн суммирования резонансов и удвоения резонансного шума не возникает, тогда как в случае с двумя или тремя стеклами одинаковой толщины резонансы складываются и «шумность» окна существенно возрастает. В-третьих, лучше выбирать стекла увеличенной толщины (оптимально 5-6 мм), так как чем толще стекло, тем более жесткую акустическую мембрану оно собой представляет и тем сложнее звуковой волне вогнать его в резонанс. Что касается материала самого профиля, то эксперт «Экоокон» отмечает свои преимущества и у ПВХ-профилей, и у деревянных профильных систем. Однако при этом он уточняет, что в реальности на степень шумозащиты гораздо больше, чем материал профиля (ПВХ или дерево), влияет качество и количество уплотнительных контуров, которые препятствуют прямому прохождению звуковой волны. «Вспомним старые советские деревянные рамы, где уплотнителей и герметичности притвора створки не было как класса, а вместе с ними отсутствовала и сколько-нибудь приличная звукоизоляция» – рассуждает Зайончковский. Добровольная «глухота»Шум в самой квартире можно разделить как минимум два типа – воздушный, распространяющийся по воздуху, и структурный, распространяющийся по конструкции дома, замечает коммерческий директор проекта «ЭхоКор» Николай Ефименко. Защититься от шума в городском жилье непросто и однозначно недешево. Реальные звукоизоляционные решения включают строительство дополнительных перегородок, развязанных от стен, потолков и пола. То есть это строительство изолированной комнаты в существующей комнате. Прочие решения, не охватывающие весь периметр помещения, малоэффективны, подчеркивает собеседник агентства.При этом он обращает внимание на то, что для квартиры нужна и звукоизоляция, и звукопоглощение. «Сначала надо решить вопрос со звукоизоляцией, еще на этапе строительства и ремонта, а потом подумать о звукопоглощении, то есть об акустическом комфорте», – поясняет Ефименко. Но часто владельцы квартир осознают необходимость звукоизоляции на этапе, когда ремонт сделан. Тогда на помощь приходит архитектурная акустика, а именно – специальные звукопоглощающие декоративные панели, от которых звук не будет отталкиваться, как от твердых поверхностей. К примеру, из панелей «ЭхоКор» можно собирать целые панно или дизайнерские композиции, указывает Ефименко.Звукопоглощающие панели, по словам эксперта, позволяют снизить уровень фонового шума, способствовать разборчивости речи и заодно украсить квартиру, что, безусловно, в комплексе положительно скажется на состоянии нервной системы домочадцев. Тишина – штука тонкаяПодводя итог, эксперты подчеркивают, что только лишь с помощью установки стекол или монтажа звукопоглощающих панелей, сделать в квартире тихо, как в подводной лодке, не получится. «Полная (или практически полная) изоляция квартиры от внешних шумов – зависит от совокупности целого ряда факторов. Помимо конструкции окон, важнейшую роль играет и материал стен сооружения», – говорит эксперт «Экоокон».Он объясняет, что передача звука зависит от способности звуковой волны «раскачать» препятствие. Отсюда очевиден вывод, что более тяжелый и жесткий материал раскачать сложнее: кирпичная стена лучше защитит от звука, чем стены каркасного дома. Это с одной стороны. С другой стороны, проникнув в материал, звуковая волна ведет себя по-разному. Плотные, однородные материалы гораздо лучше проводят звук, чем пористые или волокнистые структуры. Кроме того, степень звукоизоляции сильно зависит от частоты звука, и разные материалы ведут себя по-разному. Иначе говоря, одни лучше противостоят высокочастотному шуму, другие низкочастотному, поясняет Зайончковский. Так что здесь нужна комплексная экспертная оценка каждого конкретного здания и ситуации в отдельной квартире. В частности, качество звукоизоляции проверяют: при сдаче в эксплуатацию новых зданий, при нарушении шумоизоляции во время ремонтных работ, а также при подозрении жильцов на несоблюдение норм звукоизоляции у соседей сверху, указывает Сысоев из EcoStandard group.В этом случае для проведения акустических исследований сосед сверху должен быть не против проверки и согласиться пустить в свою квартиру специалистов-замерщиков. Разумеется, он имеет полное право не делать этого, однако соседу снизу это не мешает ходатайствовать о проведении экспертизы лишь на основе своих подозрений.

https://realty.ria.ru/20181001/1529693436.html

https://realty.ria.ru/20171110/1508560654.html

Недвижимость РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2019

Марина Заблудовская

https://cdnn21. img.ria.ru/images/07e5/08/04/1744313449_9:0:2042:2033_100x100_80_0_0_058b57eac7c432cee5c237617bdcfca8.jpg

Марина Заблудовская

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e5/08/04/1744313449_9:0:2042:2033_100x100_80_0_0_058b57eac7c432cee5c237617bdcfca8.jpg

Новости

ru-RU

https://realty.ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

Недвижимость РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdnn21.img.ria.ru/images/150552/20/1505522066_544:0:5344:3600_1920x0_80_0_0_24afce77fbb1f2d179aa958e49741110.jpg

Недвижимость РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Марина Заблудовская

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e5/08/04/1744313449_9:0:2042:2033_100x100_80_0_0_058b57eac7c432cee5c237617bdcfca8. jpg

практические советы – риа недвижимость, полезное, жилье, квартира, советы

Ругань соседей за стеной, рев моторов машин за окном, тикание часов на тумбе – традиционные звуковые раздражители в городских квартирах. Однако некоторые шумы выходят за границы нашего восприятия и при этом имеют куда более разрушительное воздействие на наше здоровье. Сайт «РИА Недвижимость» обратился к экспертам за помощью, чтобы выяснить, каких на самом деле звуков нам нужно бояться и почему нужно стремиться к абсолютной тишине.

Невидимый враг

Жители города целый день живут в шуме: машины и метро, громкое оборудование, перестановка мебели у соседей и ремонт дороги под окном. Даже незначительный шум при регулярном воздействии будет негативно влиять на психику, слух, нервную систему. А если звуки громкие, то может пострадать даже сердечно-сосудистая или гормональная системы, рассказывает руководитель отдела независимой экологической экспертизы EcoStandard group Сергей Сысоев.

С экспертом соглашается певица, тренер по голосу Нина Веденина-Меерсон, добавляя, что к звукам, которые подвергают опасности здоровье нашего организма и нервной системы, относятся гул лифта, строительные шумы, звуки автомобилей, шум бытовой техники (вроде холодильника или стиральной машинки), «тиканье» лампочек, капающая вода, свист/завывание ветра через щели. Однако собеседница агентства обращает внимание на то, что если та же вода будет просто течь – это будет влиять на нас благолепно. «Природные звуки являются для нас хорошим успокоительным. Наша психика отзывается на них умиротворением. Но если только они не запредельно громкие», – поясняет она.

1 октября 2018, 12:07

Не топочите как слоны! Как защитить квартиру от лишнего шумаСоседи топают, роняют вещи на пол и слушают громкую музыку, а их дети кричат и громко бегают прямо над головой. Все эти проблемы хорошо знакомы практически любому жителю многоквартирного дома. Сайт «РИА Недвижимость» решил рассказать о том, как можно решить вопрос со звукоизоляцией в квартире.

В свою очередь Сысоев среди вредных и даже опасных шумов выделяет инфразвук и ночной шум.

«Инфразвук – это низкие частоты до 16 Гц, неразличимые для человеческого слуха, но негативно влияющие на здоровье. Инфразвук может ощущаться, как вибрация воздуха, похожая на гул, однако превышения можно выявить только с использованием специального оборудования», – поясняет эксперт. Инфразвук исходит от инженерного оборудования, линий электропередачи и даже от загруженных автотрасс, но может возникать и в природных средах, например, при ветровой эрозии скал и камней.

По словам собеседника агентства, превышения допустимого уровня инфразвука могут вызвать у человека тошноту, головокружение, головную боль и нарастающее чувство страха, перерастающего в панику. Регулярное воздействие инфразвука может привести к изменению артериального давления и частоты сердечных сокращений, нарушению вестибулярных функций мозга и даже нарушениям работы желудочно-кишечного тракта. Особенно сильно подвержены воздействию инфразвука люди старше 50 лет.

«Что же касается ночных шумов, то их вред обусловлен естественным свойством человека сильнее реагировать на звуки ночью. Разрешенные уровни шума для дня и ночи отличаются не просто так – ночью и при закрытых глазах слух обостряется по сравнению с бодрствованием. Именно поэтому ночью мы с большей вероятностью резко проснемся от звука, который днем показался бы нам менее громким», – говорит Сысоев.

Сергей Сысоев

Руководитель отдела независимой экологической экспертизы EcoStandard group

Первые последствия воздействия ночного шума – нарушение сна и раздражительность. Ночной шум может также приводить к повышению артериального давления, даже если человек при этом не просыпается, обращает внимание он.

Тайные знания о шуме

Раздражители и гармоничные звуки универсальны для всех, если речь идет о людях со здоровой психикой, обращает внимание Нина Веденина-Меерсон.

Так, журчание воды, легкое чириканье птиц (именно легкое!), шум листвы, дождя, различная музыка, спокойная речь, мурлыканье кошки оказывает благотворное влияние на человека. Тогда как агрессивные крики и рычащая музыка из-за стены будут вызывать раздражение.

Однако есть важный нюанс. «Если психика расшатана, раздражает что угодно. Если же все в порядке – мы можем пропускать мимо ушей почти любой звук. И вот тут опасная вещь: ушами (мозгом) мы пропускаем звук, но тело ощущает негативные вибрации, которые нам и вредят. Впрочем, от внешних раздражителей мы можем спрятаться, но есть тот, от которого нам не убежать, а влияние он имеет на нас самое прямое – это наш голос», – объясняет тренер по голосу.

«Как же на нас влияет голос? Находиться в одном жилом/рабочем пространстве с человеком, некорректно владеющим своим голосом губительно для нашей психики и здоровья. Ведь это те же вибрации. К примеру, в женских голосах часто преобладает скрип, писк, визг, сдавленность, агрессивная грубость. Таким голосом обычно давят, отчитывают, ноют, ругаются, в общем, отталкивают», – рассказывает Веденина-Меерсон.

Нина Веденина-Меерсон

Певица, тренер по голосу

В данном случае тренер по голосу рекомендует следить за своим звучанием и стараться, чтобы голос был ровным, не скачкообразным, но не монотонным и не занудным. Он должен быть мягким, в то же время уверенным и невысоким. Речь должна быть не быстрой и с мягкими протяжными окончаниями, интонируя наверх, а не вниз – тогда она будет доброжелательной и не разрушительной.

Не все так просто и с резкими, агрессивными звуками. К примеру, в виде шума, то есть беспорядочных звуковых колебаний, вроде соседской ругани за стеной, они причиняют дискомфорт. А вот в виде музыки, даже самой «суровой», они могут нравиться.

«Дело в том, что соседи кричат с естественной агрессией, и мы прислушиваемся, как бы кто кого не убил. Музыка же – это в первую очередь оформление музыкальными инструментами. Мы понимаем, что это искусственно созданная агрессия, то есть в данном случае это такое искусство – агрессировать. Поэтому если децибелы в пределах нормы, и нам будет комфортно», – объясняет Веденина-Меерсон.

Нина Веденина-Меерсон

Певица, тренер по голосу

«Заткнуть» источник

На вопрос «Нужно ли в принципе стремиться к максимальной тишине в квартире?» эксперты однозначно отвечают «да». Однако бороться с шумами можно по-разному.

Если источник шума вполне конкретный и понятный, то нужно постараться его устранить. Здесь важно помнить, что техногенные и социальные источники шума нормируются по-разному, относясь к разным разделам законодательства, замечает Сысоев.

«Техногенный шум от оборудования, транспорта или стройки регламентируют санитарно-гигиенические нормативы. Громкое поведение соседей, пение, плач детей, лай собак, музыка и другие подобные звуки, в свою очередь, регулируются административными нормами. На практике это означает, что в первом случае нужно вызывать специалистов-экологов для проведения акустической экспертизы, а во втором случае – правоохранительные органы. Разбираться с громкими соседями и пьяными криками под окном – обязанность участкового, а не экологов», – рассуждает собеседник агентства.

Проще всего бороться с источниками неприятного звука внутри квартиры, которыми часто являются бытовые приборы и лампы. Их можно либо заменить, либо отрегулировать, либо вовсе отказаться от них по возможности.

Щит и барьер

Если же от источника внешнего шума нельзя избавиться или скорректировать его, то нужно максимально защитить себя от звуковых волн, сводя их проникновение в квартиру к минимуму.

Здесь важно заметить, что шумозащита складывается из двух различных физических понятий: «звукоизоляция» и «звукопоглощение». «Звукоизоляция – это снижение уровня звукового давления при прохождении звуковой волны через материал. Звукопоглощение – это снижение энергии отраженной звуковой волны при взаимодействии с преградой. Оба параметра весьма важны для итогового суммарного ощущения шумозащищенности», – объясняет технический специалист группы компаний «Экоокна» Илья Зайончковский.

Илья Зайончковский

Технический специалист группы компаний «Экоокна»

Так, при рассмотрении окон как способа защиты от уличных шумов, эксперт советует обратить внимание на несколько важных параметров. Во-первых, правильный стеклопакет должен включать шумозащитное триплекс-стекло. Оно состоит из двух слоев стекла и PVB-пленки (поливинилбутиральная пленка) между ними. Триплекс-стекло может в два с лишним раза снижать уровень проникновения шумов, обращает внимание Зайончковский.

Во-вторых, толщина стекол в профиле должна различаться. Дело в том, что разные по толщине стекла резонируют на разных частотах, так что при прохождении через них звуковых волн суммирования резонансов и удвоения резонансного шума не возникает, тогда как в случае с двумя или тремя стеклами одинаковой толщины резонансы складываются и «шумность» окна существенно возрастает.

В-третьих, лучше выбирать стекла увеличенной толщины (оптимально 5-6 мм), так как чем толще стекло, тем более жесткую акустическую мембрану оно собой представляет и тем сложнее звуковой волне вогнать его в резонанс.

10 ноября 2017, 13:53

Окно в дорогу: как комфортно жить в квартире с окнами на автомагистральШум, пыль, назойливый свет — все это будет обеспечено собственникам квартир, окна которых выходят на автомагистрали. Однако это вовсе не значит, что жизнь в таких помещениях будет некомфортной. Эксперты рассказали читателям сайта «РИА Недвижимость» о технологиях, которые приходят на помощь в данном случае.

Что касается материала самого профиля, то эксперт «Экоокон» отмечает свои преимущества и у ПВХ-профилей, и у деревянных профильных систем. Однако при этом он уточняет, что в реальности на степень шумозащиты гораздо больше, чем материал профиля (ПВХ или дерево), влияет качество и количество уплотнительных контуров, которые препятствуют прямому прохождению звуковой волны. «Вспомним старые советские деревянные рамы, где уплотнителей и герметичности притвора створки не было как класса, а вместе с ними отсутствовала и сколько-нибудь приличная звукоизоляция» – рассуждает Зайончковский.

Добровольная «глухота»

Шум в самой квартире можно разделить как минимум два типа – воздушный, распространяющийся по воздуху, и структурный, распространяющийся по конструкции дома, замечает коммерческий директор проекта «ЭхоКор» Николай Ефименко.

Защититься от шума в городском жилье непросто и однозначно недешево. Реальные звукоизоляционные решения включают строительство дополнительных перегородок, развязанных от стен, потолков и пола. То есть это строительство изолированной комнаты в существующей комнате. Прочие решения, не охватывающие весь периметр помещения, малоэффективны, подчеркивает собеседник агентства.

При этом он обращает внимание на то, что для квартиры нужна и звукоизоляция, и звукопоглощение. «Сначала надо решить вопрос со звукоизоляцией, еще на этапе строительства и ремонта, а потом подумать о звукопоглощении, то есть об акустическом комфорте», – поясняет Ефименко.

Но часто владельцы квартир осознают необходимость звукоизоляции на этапе, когда ремонт сделан. Тогда на помощь приходит архитектурная акустика, а именно – специальные звукопоглощающие декоративные панели, от которых звук не будет отталкиваться, как от твердых поверхностей. К примеру, из панелей «ЭхоКор» можно собирать целые панно или дизайнерские композиции, указывает Ефименко.

Звукопоглощающие панели, по словам эксперта, позволяют снизить уровень фонового шума, способствовать разборчивости речи и заодно украсить квартиру, что, безусловно, в комплексе положительно скажется на состоянии нервной системы домочадцев.

Разумеется, самостоятельно подобрать оптимальную систему звукоизоляции или звукопоглощения для конкретной квартиры крайне сложно. В данном вопросе лучше обратиться к специалистам. Для этих целей можно посещать профильные выставки. Так, с 15 по 19 мая в Москве в ЦВЗ «Манеж» (Манежная площадь, д.1) пройдет международная выставка архитектуры и дизайна «АРХ Москва», где можно будет пообщаться с архитекторами, дизайнерами и инженерами.

Читать далее

Тишина – штука тонкая

Подводя итог, эксперты подчеркивают, что только лишь с помощью установки стекол или монтажа звукопоглощающих панелей, сделать в квартире тихо, как в подводной лодке, не получится.

«Полная (или практически полная) изоляция квартиры от внешних шумов – зависит от совокупности целого ряда факторов. Помимо конструкции окон, важнейшую роль играет и материал стен сооружения», – говорит эксперт «Экоокон».

Он объясняет, что передача звука зависит от способности звуковой волны «раскачать» препятствие. Отсюда очевиден вывод, что более тяжелый и жесткий материал раскачать сложнее: кирпичная стена лучше защитит от звука, чем стены каркасного дома. Это с одной стороны. С другой стороны, проникнув в материал, звуковая волна ведет себя по-разному. Плотные, однородные материалы гораздо лучше проводят звук, чем пористые или волокнистые структуры. Кроме того, степень звукоизоляции сильно зависит от частоты звука, и разные материалы ведут себя по-разному. Иначе говоря, одни лучше противостоят высокочастотному шуму, другие низкочастотному, поясняет Зайончковский.

Так что здесь нужна комплексная экспертная оценка каждого конкретного здания и ситуации в отдельной квартире. В частности, качество звукоизоляции проверяют: при сдаче в эксплуатацию новых зданий, при нарушении шумоизоляции во время ремонтных работ, а также при подозрении жильцов на несоблюдение норм звукоизоляции у соседей сверху, указывает Сысоев из EcoStandard group.

«Иногда при ремонте жильцы решают добавить высоты потолкам в квартире за счет «лишних», как они считают, слоев пола – с песком или опилками. Действительно, убрав их, можно выиграть 10-20 см, однако в таком случае покрытие пола кладется сразу на бетон, без каких-либо звукопоглощающих слоев. Каждый шаг по такому полу будут четко и громко слышать соседи снизу», – приводит пример Сысоев.

Сергей Сысоев

Руководитель отдела независимой экологической экспертизы EcoStandard group

В этом случае для проведения акустических исследований сосед сверху должен быть не против проверки и согласиться пустить в свою квартиру специалистов-замерщиков. Разумеется, он имеет полное право не делать этого, однако соседу снизу это не мешает ходатайствовать о проведении экспертизы лишь на основе своих подозрений.

Тональное качество вибраций, или Почему барабаны не прямоугольные? / Хабр

У науки есть огромное, бесконечное число достоинств, и одно из них состоит в том, что именно она способна кратко, точно и ёмко ответить на самые неожиданные в своей простоте, детские вопросы. Например: «Почему барабан круглый?» Если у вас есть дети или вы сами в детстве задавались этим вопросом, то в этом переводе, которым мы решили поделиться к старту флагманского курса о Data Science, вы найдёте два ответа: первый — подробный, в формулах, второй — краткий, понятный ребёнку ответ.


Я всегда был очарован тем, как свойства любой формы волны связаны с тем, как мы их воспринимаем. Особенно форма волн и формы, от которых волны исходят. Мы знаем, что звук — это механическая волна и для её распространения нужна среда. Источник вибрации перемещает молекулы воздуха колебаниями, вызывающими сжатие и разрежение (области высокого и низкого давления). Эти изменения давления взаимодействуют с нашей барабанной перепонкой, и мы воспринимаем звук. Итак, если все виды вибраций вызывают вибрацию только молекул воздуха, то в свойствах формы волны должно быть что-то особенное, что помогает нам различать два звука. Что заставляет гитару звучать иначе, чем пианино, или почему мой голос отличается от вашего.

Я рассмотрю эту проблему с двух точек зрения. В первом подходе я сравниваю два реальных образца из разных инструментов и анализирую их свойства. Во втором — я работаю с нуля и показываю, как решения волновых уравнений в различных сценариях проявляются в этих свойствах, которые мы воспринимаем.

Рис. 1. Визуализация звука пианино, нота ля первой октавы

Пианино — это струнный инструмент. Вибрации начинаются с удара молотка по его струнам. Такое же поведение наблюдается и на графике формы волны. Молоток создаёт высокую импульсную силу на струнах, и в результате происходит внезапное увеличение амплитуды. Со временем амплитуда и, следовательно, громкость сигнала затухают.

Рис. 2. Скрипка, ля первой октавы, ля диез, си первой октавы

На рисунке визуализированы звуки скрипичных нот [включая полутон в середине, который по историческим причинам не считается нотой с формальной точки зрения, поэтому в названии вы видите диапазон A4-B4, все звуки в нём не обозначены] с возрастающей частотой. Частотные характеристики не фиксируются на графике формы волны, но формы отличаются от пианино. В отличие от пианино амплитуда всех нот постепенно увеличивается, так как звук издаётся смычком, который мягко трётся о струну. И уменьшение амплитуды происходит тоже резко, поскольку скрипач приглушает одну струну, играя на другой. И поэтому мы не слышим никакого протяжного звука или какой-то филировки, как мы называем это в музыке.

Чтобы найти больше различий в звуке, мы должны перейти в область частот. Лучший способ увидеть такие различия — спектрограмма, т. е. визуальное представление спектра частот по мере изменения сигнала во времени. Для создания спектрограммы аудиосигнал разбивается на более мелкие сегменты, и к каждому из этих сегментов может применяться быстрое преобразование Фурье. Давайте вначале рассмотрим простую синусоидальную волну с частотой 440 Гц.

Синусоидальная волна с частотой 440 Гц

Тон синусоидальной волны и тон пианино находятся точно в одной и той же высоте, на частоте 440 Гц. Однако синусоидальную волну слушать не так интересно. Звучит как просто непрерывный тон звука без какой-либо динамики или насыщенности. Хотя многие интересные звуки возможно получить путём интерференции и применения преобразований на синусоидах. Синтезатор — это устройство, позволяющее вам сделать это.

import numpy as np 
import matplotlib.pyplot as plt
import librosa, librosa.display
sr = 22050 # sample rate
T = 2.0    # seconds
t = np.linspace(0, T, int(T*sr)) # time variable
x = 0.5*np.sin(2*np.pi*440*t)
def plot_spectrogram(signal, name):

    spectrogram =     librosa. amplitude_to_db(np.abs(librosa.stft(signal)))
    plt.figure(figsize=(10, 5))
    librosa.display.specshow(spectrogram, y_axis="log")
    plt.colorbar(format="%+2.0f dB")
    plt.title(f"Log-frequency power spectrogram for {name}")
    plt.xlabel("Time")
    plt.show()
plot_spectrogram(x, 'sine wave')
Рис. 3. Спектрограмма синусоидальной волны при 440 Гц

Наблюдая спектрограмму синусоидальной волны, можно обнаружить, что единственная присутствующая частота составляет 440 Гц.

piano, srp = librosa.load('Piano.mf.A4_trimmed.wav')
violin, srv = librosa.load('Violin.arco.mf.sulA.A4B4.wav')
plot_spectrogram(piano, 'piano')
plot_spectrogram(violin, 'violin')
Рис. 4. Спектрограмма фортепиано, нота ля первой октавы

Построив спектрограмму пианино, мы увидим, что наиболее доминирующая частота составляет 440 Гц, но в то же время присутствует множество других частот. Они известны как обертоны, и для одной вибрирующей струны можно показать, что эти обертоны на самом деле являются целыми кратными основной частоте, в данном случае 440 Гц.

Рис. 5. Спектрограмма скрипичных нот

В случае скрипки на спектрограмме та же история. Есть основная частота, а затем — обертоны во всех трёх сыгранных нотах. Количество обертонов намного выше, чем на спектрограмме пианино. И это одна из причин того, почему пианино звучит иначе, чем скрипка, хотя оба они являются струнными инструментами. Основная частота увеличивается по мере перехода от первой ноты к третьей сыгранной ноте. Также здесь обертоны — целые числа, кратные основной частоте.

Таким образом, можно сказать, что частота обертонов имеет какое-то отношение к тональному качеству звука. Играя одну ноту на струнном инструменте, мы видим, что в звуке присутствуют кратные основной частоте целые числа. Если эти обертоны не находятся в целых кратных числах или в определённых соотношениях частот (как, например, когда на множестве клавиш исполняются аккорды), человеческому уху трудно различить, имеет ли звук какое-либо тональное качество или нет.

Вернёмся к первоначальному вопросу. Почему большинство барабанов круглой формы? От табла, конго, бонго до обычной ударной установки — всё круглое. Что такого особенного в круглой или прямоугольной форме? Чтобы разобраться в этом, нам придётся взглянуть на вибрации, исходящие от прямоугольной мембраны, и посмотреть, сможем ли мы что-то обобщить.

Предположим, что мембрана установлена в плоскости xy, а u(x, y, t) — вертикальный прогиб мембраны относительно положения равновесия (x, y) во времени t. При постоянном t поверхность z = u(x, y, t) задаёт форму мембраны в момент t.

Рассмотрим натянутую мембрану, закреплённую на прямоугольной раме длиной a и шириной b. Чтобы изучить её колебания, нужно решить задачу о начальном значении.

Здесь уравнения (2) и (3) — граничные значения, а уравнения (4) и (5) — начальные значения. Чтобы найти простые решения, мы можем воспользоваться разделением переменных, удовлетворяющих гомогенным граничным условиям, а затем применить принцип суперпозиции для построения серии решений, удовлетворяющих также и начальным условиям. Мы можем искать решения вида u (x, y, t) = X (x)Y (y)T (t). Подставив формулу в уравнение (1), получаем:

Поскольку обе стороны уравнения — функции независимых переменных, они должны быть равны константе.

Компонент времени упорядочен, но компоненты пространства снова содержат функции несвязанных переменных с обеих сторон уравнения. Можно приравнять их к константе, вот так:

Имея ввиду C = A-B,  эти уравнения можно переписать так:

Теперь решения этих двух однородных дифференциалов могут быть либо суммой экспоненциальных функций, либо суммой синусоид, в зависимости от знака B и C. Поскольку волны периодичны по своей природе, а мембрана в определённом месте не может просто продолжать увеличиваться, чтобы решение было периодическим по своей природе, B и C должны быть положительными константами.

λₘₙ в формуле известны как характерные частоты мембраны. Теперь точное решение волнового уравнения можно записать в виде произведения X (x), Y (y) и T (t), а коэффициенты возможно оценить при помощи свойств ряда Фурье. Нас больше интересует не поиск точного решения волнового уравнения, а выяснение звучания обертонов таких частотных характеристик. Если ради простоты предположить, что мембрана квадратная, то a = b, следовательно:

Здесь мы ясно видим, что в отличие от вибрирующей струны высшие обертоны не являются целыми кратными основной частоты. Вот почему вибрирующая струна обладает тональным качеством, а исходящий от прямоугольной мембраны звук не является тональным. Когда происходит произвольный удар в прямоугольный барабан, в процессе одновременно представлено множество мод колебаний, но различные слышимые частоты не являются целыми кратными одной и той же частоты.

Круглая мембрана — это немного другая история. При помощи аналогичных вычислений можно показать, что на самом деле обертоны — это целые кратные основной частоты. Более подробную информацию можно найти в этой замечательной книге по дифференциальным уравнениям.

Перед тем как играть на индийских классических ударных инструментах, таких как табла, пахавадж и т. д., музыкант настраивает эти инструменты на мажорную гамму, в которой будет исполняться вокальное или инструментальное произведение. Он натягивает или ослабляет круглую мембрану, на которой будет играть. Всё это возможно ещё и потому, что конструкция мембраны позволяет ей обладать тональным качеством — а значит, её можно настраивать. Если бы мембрана имела прямоугольную форму, настроить её было бы невозможно. Такие инструменты имеют многовековую историю, их круглая форма — не случайность!

Эта статья напоминает, что с помощью анализа данных, а также зная математические формулировки тех или иных процессов, можно смотреть на эти процессы с различных точек зрения и отвечать на неожиданные в своей простоте вопросы. Если вам интересно работать с данными, выявлять неочевидное, то вы можете обратить внимание на наш флагманский курс Data Science, где можно не только освоить профессию дата-сайентиста с нуля, но и прокачать ваши навыки в ней.

Узнайте, как прокачаться и в других специальностях или освоить их с нуля:

Другие профессии и курсы

ПРОФЕССИИ

КУРСЫ

Вибрация.

Удивительный мир звука. И.И.Клюкин :: Класс!ная физика

КАК ЗАДЕРЖАТЬ ВИБРАЦИЮ И УДАРЫ

Экономист: «Амортизация- это погашение долга, а также постепенное изнашивание основных фондов, перенесение их стоимости на вырабатываемую продукцию».
Специалист по теории колебаний: «Амортизация — это поглощение, ослабление вибрации и ударов».

Прежде всего возникает вопрос: а зачем надо задерживать вибрацию? Известно, что вибрация может исправно работать на человека. Различные грохоты, трамбовки, пневматические инструменты, сепараторы, уплотнители бетона — во всех этих устройствах используется колебательное движение.

Но вот сам человек сталкивается с теми механизмами, которые он породил. И что же? Вибрационная болезнь стоит на одном из первых мест в длинном списке видов производственного травматизма. Вибрация — это и шумоизлучение, а о вредности шума мы еще поговорим впоследствии.

Подводный шум от работы судовых механизмов создает помехи для рыбопоисковых приборов. Да и обитатели моря боятся этих непривычных шумов, недаром сети для ловли тунца располагаются на буксирном тросе на расстоянии многих десятков километров от рыболовного судна.
Вследствие вибрации выходят из строя различные приборы, а повреждения от вибрации глубоководных или космических аппаратов, да и наземных транспортных средств могут привести к их гибели.

Итак, бороться с вибрацией нужно. Раньше других строительных элементов в роли борца здесь выступает масса. Возможно, еще до инженеров на полезную роль массы для защиты от ударов и сотрясений обратили внимание… цирковые актеры. В стародавние времена в малых и больших цирках ведущий программу, указывая на мускулистого атлета с молотом в руках, патетически провозглашал что-нибудь вроде следующего: «Сейчас знаменитый имярек, с силой которого не сравнится ни один молотобоец в мире, будет наносить удары в грудь своему партнеру, лежащему на арене. Но и этого мало! На грудь ему будет еще поставлена трехпудовая наковальня!»
Едва ли разгоряченная зрелищем публика отдавала себе в этот момент отчет, что наковальня не только не отягчает страданий атлета, как это старался доказать ведущий, но, напротив, спасает ему жизнь. Главное, нужно было лишь выдержать ее вес, да еще незаметное на глаз перемещение в момент удара.

Это небольшое динамическое перемещение достойно того, чтобы сказать о нем чуть больше. Ведь если бы не было его, а объект — в данном случае костяк груди человека — был весьма жестким, то не проявились бы инерционные свойства массы наковальни, и практически вся сила удара передалась бы этому лежащему объекту.
Ни один атлет, пожалуй, не перенес бы прямого удара тяжелым молотом в грудь.
Массивная наковальня, поставленная на грудь циркового артиста, позволяет ему выдержать любой удар молота.

Разложение любого ударного импульса в интеграл Фурье указывает на наличие весьма большого количества частотных составляющих силы, расположенных сколь угодно близко друг к другу. Применив же к колебательному движению второй закон Ньютона, нетрудно убедиться, что сопротивление массы перемещению пропорционально квадрату частоты колебаний. Следовательно, виброзадерживающий эффект массы будет особенно проявляться по отношению к высокочастотным возмущающим силам. На низких же частотах ее эффект может быть недостаточным.

Ну к чему, кажется, «тянуть резину»? Каждому ребенку ясно, что если подложить эту самую резину или пружинку — все будет в порядке, вибрация исчезнет на всех частотах. Но… механизм действия любого упругого элемента не столь уж прост, как может казаться. Начать с того, что пружина передает следующему за ней объекту или конструкции всю колебательную силу, хотя, правда, амплитуда колебаний этой конструкции будет зависеть от соотношения ее сопротивления и жесткости пружины.

Сочетание массы и упругости — это уже лучше, чем одна пружина. Но и тут, как говорил роллановский Кола Брюньон (правда, совсем по другому поводу), взяв зверя, получаешь и рога. При низких частотах возникает резонанс, и колебания даже усиливаются по сравнению с тем, какими они были, когда пружина отсутствовала.

А теперь источником возмущающей силы является механизм с неуравновешенным ротором. Масса, поставленная под механизм на сравнительно жесткое основание, как это ни странно, почти не уменьшает передачу ему колебательной силы.
Установленные между массой и основанием амортизационные пружины ведут себя подобно податливой груди атлета под наковальней. Проявляющиеся при этом инерционные силы массы содействуют ослаблению передачи колебательной силы основанию.

Теория виброизоляции, развитая С. П. Тимошенко, Д. Ден-Гартогом и другими, показывает, что виброизолирующий эффект системы проявляется лишь начиная с частоты, примерно в полтора раза превышающей резонансную.

Масса, пружина, виброизоляция… Какая же это акустика, возможно, усомнится иной читатель; это просто теория колебаний, часть теоретической механики? Прежде всего, не будем создавать какой-то искусственный водораздел между механикой и акустикой. Ньютон гордился, что он перевел акустику из области музыки, где она давно преуспевала, в лоно механики. Колебательные явления в твердых телах отличаются от колебаний в газах и жидкостях лишь многообразием типов упругих волн, не более. И в английском, и в немецком языке для колебаний в твердых телах существует термин, который можно перевести как «структурный, телесный звук» и который прямо указывает, что динамика и акустика твердых тел различаются, по существу, лишь названиями.

При жестком основании (фундаменте) отдельно взятые масса и упругость передают основанию всю колебательную силу вне зависимости от ее частоты.

Установка массы на упругий элемент позволяет существенно ослабить передачу колебательной силы фундаменту (кроме узкой области резонанса на низких частотах, где колебания могут усилиться).


Виброизолированной системе — например, установленному на упругие опоры-амортизаторы виброактивному механизму — свойственно шесть частот свободных колебаний, сообразно числу степеней свободы. При совпадении их с частотами возмущающих сил или моментов возможны интенсивные резонансные колебания. В нашей стране в области расчета резонансных частот и амплитуд колебаний самых различных систем виброизолирующей амортизации механизмов (колебаний, которые в различных степенях свободы еще и связаны друг с другом) много сделали Н. Г. Беляковский, О. К. Найденко, В. И. Попков.

Шесть резонансных частот… Частокол их может занимать на частотной шкале опасный промежуток в несколько десятков герц. Исследуя возможность предельного сужения этого промежутка, автор пришел к выводу, что при наклонах амортизаторов под некоторыми углами можно не только ликвидировать связь колебаний в различных степенях свободы (это было уже ранее показано авиастроителями), но, что самое главное, свести резонансные частоты в весьма узкий диапазон и значительно уменьшить тем самым опасность как колебаний механизма, так и усиленной вибропередачи фундаменту. Одновременно уменьшаются отклонения механизмов на упругих опорах при наклоне фундамента, что особенно ценно для судовой амортизации. Когда статья на эту тему была принесена в редакцию журнала «Судостроение», академик Ю. А. Шиманский, бывший тогда редактором журнала, спросил:
— А чем, кроме формул, вы можете это доказать?
Пришлось делать модель механизма на наклонных амортизаторах. Академик довольно долго дергал за тросики, привязанные в различных частях «механизма», и, убедившись в правильности утверждений, подписал статью в печать. Наклонная амортизация стала применяться на судах.

Конечно, разработка методов расчета колебаний амортизированных механизмов на низких частотах- это лишь один, в общем, достаточно узкий аспект проблемы виброизоляции. Магистральное направление- изучение вибропередачи на средних и высоких звуковых частотах, где процесс принимает волновой характер. Были исследованы особенности прохождения колебаний через сложные структуры, содержащие до семи и более элементов (механизм, несколько каскадов виброизоляторов, промежуточные рамы и блоки, фундамент, конструкция за ним). Удалось показать, что на некоторых частотах, при наличии интерференционных явлений в механизме или его частях, вибрация фундамента от действия силы, приложенной на границе упругой прокладки и механизма, может быть меньше, чем от силы, действующей в удаленной от прокладки верхней части механизма (хотя, на первый взгляд, можно ожидать обратного). Впервые было установлено, что ослабление вибрации на фундаменте механизма после установки его на виброизоляторы (а это ослабление служит и мерой снижения шума в соседнем помещении), как правило, меньше, чем передаточная функция (перепад) колебательных уровней на амортизаторах, наиболее просто измеряемых на готовой установке амортизации.
В. И. Попков впервые рассчитал и измерил в широком диапазоне звуковых частот колебательную энергию, передаваемую через виброизолирующие крепления.

Выдающийся немецкий акустик Л. Кремер, о котором мы уже говорили, показал разницу в виброизоляции упругими прокладками продольных и изгибных волн. В США интересные работы по виброизоляции были выполнены Кридом, Сноудоном и другими.

Автор перечитал написанное, и ему вдруг подумалось: а не покажутся ли некоторым читателям, особенно молодым, слишком уж «будничными» вопросы вибрации? Ведь нет здесь лучей лазеров, прожигающих на расстоянии стальные листы, миллионноградусных плазменных шнуров, бьющихся в чудовищных магнитных полях. Читатель должен поверить, однако, что радость от обнаружения нового явления или закономерности, игра ума при этом одинаковы, независимо от того, участвуют ли здесь тысячи киловатт мощности, миллионы эрстед, атмосфер или только колебательные движения с амплитудами в доли микрона, сопровождается ли это явление броскими внешними аксессуарами или нет.

Вернемся, однако, к предмету нашего повествования. При создании массовых амортизаторов для машин встал вопрос о виброизолирующем материале. Еще в 40-е годы в разных странах в качестве амортизационных материалов рекомендовались пробка, фетр и резина. Исследование их на специально созданных установках склонило чашу весов в пользу последней.

Тут следует учесть одно интересное свойство резины. Дело в том, что она практически… несжимаема, во всяком случае значительно менее сжимаема, чем сталь. Что это — мистификация или, быть может, невежественная оговорка? Ни то, ни другое. Часто отождествляют два понятия: модуль сжатия и сжимаемость. Модуль сжатия (модуль Юнга) у резиновых стержней, действительно, на несколько порядков меньше, чем у стали. А вот сжимаемость, характеризующаяся уменьшением объема при сжатии, у резины (разумеется, мы говорим о сплошной резине, без внутренних пор) ничтожна, то есть ее деформация происходит не за счет изменения объема, а лишь за счет изменения формы. Боковые поверхности резинового виброизолирующего элемента при колебаниях, как говорят, «выпучиваются». Если же эти поверхности закрыты металлической арматурой, возможность боковых смещений исключается, и жесткость прокладки увеличивается в десять и более раз. Резина буквально превращается в дерево, виброизоляция ее падает.
Это обстоятельство, а также необходимость обеспечить надежное крепление механизмов в любом положении, под произвольным углом к горизонту были учтены при разработке резинометаллических амортизаторов для судов.

Амортизаторы сварные — так в резинотехническом производстве именуют изделия, в которых резиновый массив присоединен к металлической крепежной арматуре в процессе вулканизации, происходящей при достаточно высокой температуре.
Осваивал производство амортизаторов ленинградский завод «Красный треугольник». Вспоминается момент, когда после долгих исканий «производство пошло»; из пресс-форм одно за другим начали появляться аккуратные гладкие и прочные изделия с заданными акустическими характеристиками. Было это ровно тридцать лет назад. С тех пор освоены многие значительно более сложные типы амортизаторов — пружинно-резиновые, пневматические и другие. Многие конструкции не выдержали «испытания практикой», но первые образцы амортизаторов и сейчас являются одним из самых ходовых изделий этого вида. Их выпущено уже более миллиона, они используются не только на судах, но и на других видах транспорта, в промышленности, жилищном строительстве. Группа амортизаторов различных размеров, поставленных рядом, напоминает семейство слоников, которые когда-то можно было видеть на мещанских комодах. Самые маленькие амортизаторы служат для защиты легких хрупких приборов от сотрясений, самые большие — для звукоизоляции довольно тяжелых виброактивных механизмов.

Уместно вспомнить теперь о явлениях отражения колебаний на границах сред или конструкций. Главное условие для такого отражения — скачок механического или акустического сопротивления, независимо от того, в какую сторону — уменьшения или увеличения. Виброизолирующие прокладки и амортизаторы являют собой пример отражающей конструкции, действующей вследствие резкого уменьшения сопротивления в месте перехода от металлического вибропровода к резине или иному весьма податливому материалу. Можно применить и другое виброзадерживающее средство, использующее эффект отражения колебаний из-за местного увеличения сопротивления. Это — локальные массы, те же массы, с которых мы начали рассказ о борьбе с вибрацией и ударами.
Весьма часто шум в судовых помещениях обусловлен звуковой вибрацией их ограждений, приходящей из машинного отделения. Судовые акустики на танкере «София» сделали такой опыт. По периметру пола одной из кают были уложены массивные металлические брусья. Симметричная каюта по другому борту была оставлена без изменений. Громкость шума в первой каюте оказалась в полтора раза меньше, чем во второй.

Однако при использовании подобных виброзадерживающих масс не удается добиться такого абсолютного скачка сопротивления, а следовательно, и акустического эффекта, как с помощью амортизаторов. Действие местных виброзадерживающих масс и различные аспекты их применения были подвергнуты обстоятельному анализу Л. Кремером и А. С. Никифоровым.

В некоторых случаях скачок сопротивления можно получить, введя линии и цепочки местных упругоинерционных систем — антивибраторов. Максимумы виброизолирующего эффекта этих резонансных систем, как ни странно, оказались не на частоте резонанса, а по обе стороны от нее. В данном случае резонансная система вела себя как более или менее широкополосное виброзадерживающее средство. Результаты теории и эксперимента сходились, а вот физический смысл явления оставался неясным.

…Конференции круглого стола бывают не только у дипломатов, но и на собраниях ученых. В 1971 году на такой конференции, входившей в программу VII Международного конгресса по акустике в Будапеште, автор этой книги делал доклад о виброизолирующем (и вибропоглощающем) эффекте антивибраторов на пластинах. В перерыве к членам советской делегации, подошел высокий полнеющий брюнет и лаконично представился: Манфред Хекль; имя этого человека, выполнившего много интереснейших работ, известно каждому акустику. Насколько позволяли языковые барьеры, завязалась содержательная дискуссия.

Встречи с иностранными коллегами — это всегда сильнейший психологический штурм. Мозг предельно напряжен, нельзя ударить лицом в грязь. И в этот момент внезапно пришло понимание, почему резонансные виброизолирующие системы на пластинах являются широкополосными…

«Целина» в области виброизоляции постепенно исчезает. Значительные эффекты в борьбе с вибрацией получать все труднее, нужны новые, более сложные системы и приемы. Советские ученые М. Д. Генкин, Ц. П. Коузов, В. С. Иванов, В. Т. Ляпунов, А. В. Римский-Корсаков, С. А. Рыбак, Б. Д. Тартаковский и их сотрудники в последние годы анализируют виброзадерживающие и фильтрационные свойства пространственных систем из расположенных определенным образом элементов массы и упругости. В борьбе с вибрацией строительные акустики и строительные механики целенаправленно используют все «три кита», на которых покоятся эти науки: массу, упругость и трение.
И трение..


Другие страницы из книги И.И. Клюкина « Удивительный мир звука»

Предисловие
Звуки в воздухе
Звуки в земле
Звуки в воде
Звуки в космосе
Звуковая энергия ушла, а громкость звука возросла?
Когда резонатор усиливает и когда ослабляет звук
Что взять для изоляции звука: ватное одеяло или кровельное железо?
Возможно ли подслушивание через замочную скважину?
«Эти в бархат ушедшие звуки»
Как задержать вибрацию и удары
Колебания встречаются с трением
Есть ли что-нибудь не поющее в мире?
Победное шествие ультразвука
От дымовых фигур до акустической голографии
«Перекрестные» колебательные эффекты. Квантовая акустика
Миллионы укладываются в десятки
Островок слышимости в океане не воспринимаемых звуков
Зрение или слух (и речь)?
Еще немного о слухе
Удивительный мир звука превращается в угрожающий мир звука
«Спасите наши уши!»
Новая опасность ползет из глухого угла
Когда звук убивает наверняка
Откуда взялась у человека «утиная речь»?
Светомузыка и музыкопея
Болтливый «мир безмолвия». Эхолокация в природе

Звук — Мир науки

Цели

  • Опишите, как воспроизводится звук.

  • Узнайте, как наше внутреннее ухо способствует слуху.

  • Перечислите некоторые свойства звука.

  • Опишите, что такое высота звука и как она изменяется.

Материалы

Фон

Звук — это тип энергии, создаваемой вибрациями . Когда объект вибрирует, это вызывает движение окружающих молекул воздуха. Эти молекулы сталкиваются с молекулами, находящимися рядом с ними, заставляя их также вибрировать. Это заставляет их сталкиваться с более близкими молекулами воздуха. Это движение «цепной реакции», называемое звуковыми волнами , продолжается до тех пор, пока у молекул не закончится энергия.В результате происходит серия столкновений молекул, когда звуковая волна проходит через воздух, но сами молекулы воздуха не движутся вместе с волной. По мере возмущения каждая молекула просто удаляется от точки покоя, но затем в конце концов возвращается в нее.

Высота и частота
Если ваше ухо находится в пределах досягаемости таких вибраций, вы слышите звук. Однако вибрации должны быть с определенной скоростью, чтобы мы могли их услышать. Например, мы не смогли бы услышать медленные вибрации, производимые взмахами рук в воздухе.Самая медленная вибрация, которую может услышать человеческое ухо, составляет 20 колебаний в секунду. Это будет очень низкий звук. Самая быстрая вибрация, которую мы можем услышать, составляет 20 000 полуколебаний в секунду, что является очень высоким звуком. Кошки слышат звуки даже выше, чем собаки, а морские свиньи слышат самые быстрые вибрации (до 150 000 раз в секунду!). Число вибраций в секунду определяется как частота объекта , измеряемая в герцах (Гц).

Шаг связаны с частотой, но они не совсем одинаковы.Частота — научная мера высоты тона. То есть, в то время как частота объективна, высота звука полностью субъективна. Сами по себе звуковые волны не имеют высоты звука; их вибрации можно измерить, чтобы получить частоту, но человеческий мозг должен сопоставить их с этим внутренним качеством высоты тона.

Высота звука во многом определяется массой (весом) вибрирующего объекта. Как правило, чем больше масса, тем медленнее она вибрирует и тем ниже тон. Однако высоту звука можно изменить, изменив натяжение или жесткость объекта.Например, тяжелую струну ми на инструменте можно заставить звучать выше, чем тонкую струну ми, затянув колки настройки так, чтобы струна была сильнее натянута.

Почти все предметы при ударе, ударе, щипании, игре на струнах или как-либо еще будут вибрировать. Когда эти объекты вибрируют, они имеют тенденцию вибрировать на определенной частоте или наборе частот. Это известно как собственная частота объекта. Например, если вы «нажмете» на стакан пальцем, стакан будет издавать звук с высотой тона, которая соответствует его собственной частоте.Он будет издавать один и тот же звук каждый раз. Однако этот звук можно изменить, изменив вибрирующую массу стекла. Например, добавление воды приводит к тому, что стакан становится тяжелее (увеличивается масса), и, следовательно, ему становится труднее двигаться, поэтому он имеет тенденцию вибрировать медленнее и с более низким тоном.

Что такое звук?
Когда мы что-то слышим, мы ощущаем вибрации в воздухе. Эти вибрации проникают во внешнее ухо и заставляют наши барабанные перепонки вибрировать (или колебаться ). К барабанной перепонке прикреплены три крошечные косточки, которые также вибрируют: молоточек , наковальня и стремя . Эти кости создают более сильные вибрации во внутреннем ухе, существенно усиливая поступающие вибрации, прежде чем они улавливаются слуховым нервом .

Свойства звуковой волны изменяются, когда она проходит через разные среды: газ (например, воздух), жидкость (например, воду) или твердое тело (например, кость). Когда волна проходит через более плотную среду, она движется быстрее, чем через менее плотную среду. Это означает, что звук распространяется быстрее в воде, чем в воздухе, и быстрее в костях, чем в воде.

Когда молекулы среды вибрируют, они могут двигаться вперед и назад или вверх и вниз. Звуковая энергия заставляет молекулы двигаться вперед и назад в том же направлении, что и звук. Это известно как продольная волна . ( Поперечные волны возникают, когда молекулы колеблются вверх и вниз, перпендикулярно направлению распространения волны).

Речь (как и слух) связана с вибрациями. Чтобы говорить, мы пропускаем воздух через голосовые связки, что заставляет их вибрировать. Мы изменяем звуки, которые издаем, растягивая голосовые связки. Когда голосовые связки натянуты, мы издаем высокие звуки, а когда они ослаблены, мы издаем низкие звуки. Это известно как высота звука.

Звуки, которые мы слышим каждый день, на самом деле являются набором более простых звуков. Музыкальный звук называется тоном . Если мы ударим по камертону, он издаст чистый тон, который является звуком одной частоты. Но если бы мы спели или сыграли ноту на трубе или скрипке, результатом была бы комбинация одной основной частоты с другими тонами.Это придает каждому музыкальному инструменту характерное звучание.

Интересные факты!

  • Скорость звука составляет около 1230 километров в час (или 767 миль в час).
  • Громкий звук, который вы издаете, щелкая хлыстом, возникает из-за того, что кончик хлыста движется так быстро, что превышает скорость звука!

Словарь

усиление : Процесс увеличения или усиления.
сжатие : Процесс сжатия или сближения.
частота : Мера количества вибраций в секунду.
Герц : Метрическая единица измерения частоты (1 Герц (Гц) = 1 колебание в секунду).
продольная волна : волна с частицами, колеблющимися в том же направлении, что и волна.
среда : материал (твердый, жидкий или газообразный), который используется или через который проходят.
молекула : Частица, состоящая из определенных атомов.
колебания : Вибрация.
Ударный инструмент : Любой музыкальный предмет, который издает звук при ударе каким-либо предметом, встряхивании, трении или царапании, или при любом другом действии, которое заставляет предмет ритмично вибрировать.
высота тона : Качество фактической ноты за звуком, например соль-диез; субъективное определение звуков как высоких или низких по тону.
давление : Приложенная сила.
разрежение : Процесс расширения или декомпрессии.
резонанс : Тенденция объекта вибрировать с максимальным размером волны (амплитудой) на определенной частоте.
натяжение : Сила натяжения, связанная с растяжением объекта.
тон : Качество звука (например, глухой, слабый, сильный).
поперечная волна : Волна с частицами, колеблющимися перпендикулярно направлению распространения волны; этот тип или волна не возникает в воздухе, как продольные звуковые волны.
вибрация : Повторяющееся движение объекта вокруг его точки покоя; костяк звука.

Прочие ресурсы

Мир науки | Ютуб | Звук

Мир науки | YouTube| Звуковое шоу

Канадский музей науки и техники | Стрин-о-лин

Онлайн камертоны

Художники помогают детям: искусство и ремесла | Детские поделки с музыкальными инструментами

Дети науки дома | Что такое звук?

Для покупки Boomwhackers :
Музыкальные инструменты Long & McQuade
Boreal Science

Atmosphere – Sound Is Vibration Lyrics

Sound Is Vibration Lyrics

[Slug]
Я вспыхнул, ожидая наступления темноты
Потому что когда луна поднимается над моей квартирой
Я ловлю приступы дерьма
Я умный с ним я придаю ему особое прикосновение, когда толкаю его
Потому что я еще и представитель лейбла, и я не могу допустить никакой ерунды
Так что тише, малыш, тише, детка! Закрой глаза
Запрокинь голову, отбрось страх и позволь кристаллизоваться слезам
Я хочу, чтобы мухи сели тебе на лоб
Когда я извлеку сущность из твоей головы
И оставлю твое тело отдыхать Мурхед
Я оставил больше мертвых репутаций, чем ВИЧ может
Но на каждое убийство есть причина, и дело не только в МС, чувак!
Я смотрю C-SPAN, жду первого представителя штата
Чтобы сделать первый шаг, нужно убивать, чтобы сделать этот мир совершенным
Ну, давайте начнем прямо, прямо здесь! Прямо сейчас! Немедленно!
Атмосферный ублюдок! Если мне нужно, я могу улететь
Я перемолоть тебя и твою слабую команду в тушеную говядину
Подавать тебе с морепродуктами
Ты не можешь затуманить мое зрение, потому что ты прозрачен

[Спаун]
Тебе нужно распознать размер Атмоса
Ты не такой высокий, как половина этого — Безумие- мимо того, что ты практикуешь
RSE ты не можешь трахаться с моей тактикой, ублюдок
Вот почему ты быстро дышишь сука — не нужно спрашивать

[ Slug]
Мы вонзили ногти под кожу вашего скальпа, а затем очистили ее
Отправил вашего недоразвитого дошкольника на экскурсию
Теперь прикусите язык, вот как микрофон жалит
Целое дерево, чтобы собрать фрукты от, чувак!
Вы должны были выбрать самый спелый

[Спаун]
Этим все сказано, оно идет изнутри, и как вы едете
Звуковой провод, когда он живой, и вибрации чувствуются правильно
Уловить движение, заданное ритмами, когда вы нажимаете
Со строками, убедитесь, что ваша рифма звучит плотно
Ваш голос должен звучать без лепета среднего ведущего
Так что слушайте, пожалуйста, будьте осмотрительны, когда вы дышите
Звук — это вибрация, я выбираю использовать ее с видением
А потом приходит стиль и точность. ..

[Слаг]
Мы больше не будем держать тебя за руки
Почему? Потому что вы чертовски стары
О да, сеть называется
Они сказали мне передать вам, что вас отменили
Они также сказали, что вам нужна поддержка
Благодаря вашей преданности, они теперь контролируют мир
Так что пусть распустить волосы и съесть яд с высоким стаканом тан
Я поднимаюсь мимо берега, с улыбкой я сверкаю своими клыками
Я кувыркаюсь через некоторые, потому что некоторые я не стою
Я получил сюжет от Спаун, отныне я знаю план

[Спаун]
Шум, который он производит, порождает мою страсть аккорды у меня есть
Атмосфера: создатели музыки из лаборатории Rhymesayers

[Slug]
Ну же, кто мне гван, испытайте гигантов, когда мы применим это
Тиски захватывают ваши веки, чтобы вы могли читать мелкий шрифт
Тираны, которые дали вам кризис, заставил вас замолчать
Не вздыхайте с облегчением, пока не услышите спасательные сирены

[Спаун]
Верховный, будь этой командой, у нас есть это дерьмо на замке
RSE мы спрятали ключ под высококлассным камнем
Так что вы можете стучать сколько угодно, но вы не попадете в
Вы могли попробуй выломать дверь, но ты не попадешь в
ниггер, что! Мое определение сырое, я понял вас всех
Хотел бы я упасть, чтобы все могло стать лучше для вас всех
Но я высокий, и у меня есть игра, остаюсь неизменной на протяжении всего времени

Код зоны 6-1 -2, мое текущее местоположение. ..

[Slug]
Атмосфера…украшенная талантом и мудростью, не злоупотребляйте ею
Благословенная проницательностью, друзьями и влиянием
Это то, что делает нас наркоманами, то, что делает нас наркоманами, это окружение
Вдохновение проистекает из любви и стресса компаундирование
Выносливость: это достигается с течением времени
На самом деле, время научило меня дышать, сражаться, а не ухаживать за своим разумом
Определяется как лирик — Атмосферист
Уверен, что ты боишься этого удара каждый раз, когда слышишь это дерьмо

[Спаун] Звук это вибрация
[Слаг] Этот звук взят
[Спаун] Звук это вибрация
[Слаг] И земля трясется
[Спаун] Вибрация это звук
[Слаг] Эй, мы нашли тебе замену
[Спаун] Вибрация — это звук
[Слаг] Теперь кто издает звук?

[Slug & Spawn] : Теперь кто делает музыку/звук? (*исчезает*)

Звуковые вибрации: Урок для детей — Видео и стенограмма урока

Наука о звуке

Все звуки производятся вибрациями, от хлопков в ладоши до игры на музыкальном инструменте и стука в дверь. Так как же начинается звук? Он начинается с какого-то движения или события, например, быстрого хлопка в ладоши, дергания струны на гитаре или удара кулаком по двери.

Когда происходит подобное событие, молекулы объекта, крошечные частицы материи, составляющие его, начинают вибрировать. Это заставляет вибрировать и другие молекулы вокруг него, и вибрации продолжают проходить через молекулы, пока не достигнут вашего уха. Затем вибрации попадают в ваш мозг, который понимает эти вибрации как звук.

Скорости звука

Не все вещи сделаны из одного и того же материала, и звуковые колебания проходят через каждый материал уникальным образом. Жидкости, твердые тела и газы — все это разные формы материи, и вибрации проходят через них с разной скоростью.

Например, звук распространяется быстрее через твердые тела, чем через газы. И вы можете быть удивлены, узнав, что звук в воде распространяется примерно в четыре раза быстрее, чем в воздухе. Все дело в молекулах.Чем ближе молекулы друг к другу, тем быстрее они могут перемещаться от одной к другой.

Характеристики звука

Звуки могут иметь много различий в зависимости от их характеристик. Одной из характеристик является volume , то есть насколько громким или тихим является звук. Громкость звука зависит от того, насколько высока или коротка звуковая волна. Например, звуковая волна, когда кто-то бьет в барабаны, будет выше и громче, чем звуковая волна, когда кто-то шепчет другу.

Высота тона — еще одна характеристика звука. Хотя легко спутать высоту тона и громкость, они очень разные. Высота — это то, насколько высок или низок тон звука, и он зависит от частоты звуковой волны. Частота означает, насколько близко друг к другу или разнесены волны. Например, высокий звук, такой как кошачье мяуканье, будет иметь много волн близко друг к другу. Шум низкой тональности, такой как глубокий раскат грома, будет иметь волны, которые будут более рассредоточены.

Итоги урока

Хорошо, давайте на минутку повторим, что мы узнали о звуках и звуковых волнах на этом уроке. Все звуки создаются из звуковых вибраций , которые представляют собой невидимые волны, которые быстро движутся вверх и вниз и которые наш мозг считывает как звук. Звуки могут различаться по громкости и высоте, и эти различия зависят от размера и формы звуковых волн. Громкость — это громкость или тишина звука, а высота тона — насколько высок или низок тон звука. Эти факторы являются основными составляющими звуковых волн, но важно знать и о других аспектах. Но в то же время теперь вы сможете определять звуковые волны, когда в следующий раз будете слушать музыку.

Звук и вибрация — естествознание 1 класса

Если вы считаете, что контент, доступный с помощью Веб-сайта (как это определено в наших Условиях обслуживания), нарушает одно или более ваших авторских прав, пожалуйста, сообщите нам, предоставив письменное уведомление («Уведомление о нарушении»), содержащее в информацию, описанную ниже, назначенному агенту, указанному ниже. Если университетские наставники примут меры в ответ на ан Уведомление о нарушении, он предпримет добросовестную попытку связаться со стороной, предоставившей такой контент средства самого последнего адреса электронной почты, если таковой имеется, предоставленного такой стороной Varsity Tutors.

Ваше Уведомление о нарушении может быть направлено стороне, предоставившей контент, или третьим лицам, таким как так как ChillingEffects.org.

Обратите внимание, что вы будете нести ответственность за ущерб (включая расходы и гонорары адвокатов), если вы существенно искажать информацию о том, что продукт или деятельность нарушают ваши авторские права. Таким образом, если вы не уверены, что содержимое находится на Веб-сайте или на который ссылается Веб-сайт, нарушает ваши авторские права, вам следует сначала обратиться к адвокату.

Чтобы подать уведомление, выполните следующие действия:

Вы должны включить следующее:

Физическая или электронная подпись владельца авторских прав или лица, уполномоченного действовать от его имени; Идентификация авторских прав, которые, как утверждается, были нарушены; Описание характера и точного местонахождения контента, который, как вы утверждаете, нарушает ваши авторские права, в \ достаточно подробно, чтобы преподаватели университета могли найти и точно идентифицировать этот контент; например, мы требуем а ссылку на конкретный вопрос (а не только название вопроса), который содержит содержание и описание к какой конкретной части вопроса — изображению, ссылке, тексту и т. д. — относится ваша жалоба; Ваше имя, адрес, номер телефона и адрес электронной почты; а также Заявление от вас: (а) что вы добросовестно полагаете, что использование контента, который, как вы утверждаете, нарушает ваши авторские права не разрешены законом или владельцем авторских прав или его агентом; б) что все информация, содержащаяся в вашем Уведомлении о нарушении, является точной, и (c) под страхом наказания за лжесвидетельство вы либо владельцем авторских прав, либо лицом, уполномоченным действовать от их имени.

Отправьте жалобу нашему назначенному агенту по адресу:

Чарльз Кон Varsity Tutors LLC
101 S. Hanley Rd, Suite 300
St. Louis, MO 63105

Или заполните форму ниже:

 

границ | Помимо химических триггеров: доказательства вызванных звуком физиологических реакций у растений

Введение

Звук вездесущ во всем мире (Theunissen and Elie, 2014). Определение звука — это «вибрация, которая обычно распространяется в виде слышимой волны давления через передающую среду, такую ​​как газ, жидкость или твердое тело», и каждый звук характеризуется своей длиной волны в герцах (Гц), интенсивностью (децибел), скорость и направление (Shipman et al., 2012). Слышимый человеком звук имеет частоты примерно от 20 до 20 000 Гц, а выше — ультразвук. В воздухе при стандартной температуре и давлении соответствующие длины звуковых волн колеблются от 17 м до 17 мм.Скорость звука зависит от среды, через которую проходят волны, и является фундаментальным свойством материала (McCall, 2010). Живые организмы производят и воспринимают звук, чтобы помочь понять окружающую их среду (Morales et al., 2010; Aggio et al., 2012). Звуковая коммуникация через барабанную перепонку или специализированные механосенсорные системы обычно встречается у людей и некоторых наземных млекопитающих (Grothe et al., 2010). Даже насекомые издают характерные для вида звуки, помогающие им избежать неблагоприятных условий или привлечь партнера (Джемаи и др. , 2001). Более того, плодовые мушки, змеи, лягушки и птицы могут воспринимать звуковые колебания без барабанной перепонки (Gagliano et al., 2012). Плодовые мушки улавливают вибрации своими антеннами, тогда как змеи используют челюстные кости (Gagliano et al., 2012). Растения воспринимают звук с помощью неизвестного органа. В отличие от ветра звук также имеет частоту. Это играет решающую роль в воздействии звука на живые организмы. Хотя роль звука в животном мире была изучена, то, как растения (как сидячие организмы) реагируют на звук, не было подробно выяснено из-за отсутствия у растений органа, предназначенного для распознавания колебаний воздуха, такого как барабанные перепонки у людей.Однако растущий объем данных, полученных в результате биологических исследований реакции растений на звуковые волны, указывает на то, что растения являются высокочувствительными организмами, которые генерируют звуковые сигналы из окружающей среды и реагируют на них (Mishra et al., 2016). Ранее фермеры и несколько ученых в Китае и Южной Корее применяли к растениям музыку, называемую «зеленой музыкой», для улучшения здоровья растений и повышения урожайности (Qin et al. , 2003). В этих пробных экспериментах результаты иногда были непоследовательными и варьировались в разных местах.Кроме того, звук, использованный в этих экспериментах, не был стандартизирован и не воспроизводился на однородных и согласованных уровнях сигналов в герцах (вибрация) и децибелах (сила), и в этих исследованиях для обработки звука использовались разные стили музыки (Qin et al. др., 2003). Поэтому исследования, связанные с использованием звука в качестве триггера, были признаны второстепенной наукой. Однако недавние открытия с использованием передовых технологий, контроль качества для уровней герц и децибел, а также интеграция больших данных помогли изменить точку зрения на эту область, поскольку она вошла в сферу общепринятой науки (Gagliano et al., 2012; Чоудхури и др., 2014 г.; Мишра и др., 2016). Теперь мы верим, что растения действительно могут получать пользу от звука благодаря своему механосенсорному механизму. Многие исследования уже продемонстрировали индуцированные звуком фенотипические изменения и возможные звуковые сигнальные пути у модельных и сельскохозяйственных растений. В этом обзоре мы обсудим, как растения генерируют звук и реагируют на него, и как можно использовать звук для улучшения роста растений и устойчивости растений к биотическим и абиотическим стрессам. Здесь мы предполагаем, что звук является новым физическим триггером в растениях помимо химических триггеров, таких как растительные гормоны и другие иммунные активаторы, которые использовались для улучшения здоровья растений.

Производство (говорение) и восприятие (прослушивание) звука у растений

Чтобы понять, как растения реагируют на звук, нам нужна новая структура, выходящая за рамки инициации сигналов и реакций растений на основе химических соединений. Поэтому мы классифицировали этапы этого многослойного процесса, начиная с излучения звука растениями и заканчивая измененными фенотипами, наблюдаемыми после того, как растение распознало звуковую информацию. Эти базовые знания помогают нам понять, как звуковые сигналы вызывают изменения в растениях в природе.

Могут ли растения издавать звуковые вибрации?

Долгое время считалось, что растения не издают звуков. Хотя люди не могут воспринимать звук от растений, недавние исследования с использованием небольших высокочувствительных звуковых приемников неожиданно показали, что растения действительно издают спонтанные звуки и даже испускают звуковые волны из своей ксилемы (Borghetti et al., 1989; Ritman and Milburn, 1990; Laschimke et al.). и др., 2006) (рис. 1А). Поскольку ксилема является системой транспорта воды у растений, транспирация и регидратация происходят в сосудах ксилемы.Транспирация вызывает напряжение в сосудах ксилемы, и одновременно в сосудах ксилемы при транспирации образуются пузырьки газа (кавитация). Действительно, пузырьки газа, прилипшие к сосудам, могут производить звук у растений (Laschimke et al., 2006). Сообщается, что при уменьшении транспирации издается слышимый звук, а при увеличении транспирации издается ультразвуковое излучение (Ritman and Milburn, 1990). Кроме того, оспаривался тот факт, что растения излучают ультразвуковые колебания, но недавно было подтверждено, что ультразвуковые колебания частотой 20–105 кГц излучаются при подключении датчика непосредственно к окоренному стеблю растения (Laschimke et al. , 2006). Более того, звуковые колебания генерируются при уменьшении диаметра ксилемного сосуда (Hölttä et al., 2005). Все больше исследований также показывают, что напряжение в ксилеме является причиной этого звука у растений. Однако еще предстоит выяснить, используют ли растения этот ультразвук для своего общения. В дополнение к звукам, издаваемым растениями, широко распространена идея о том, что насекомые также издают звуки, потому что мы часто слышим такие звуки, как жужжание пчел, жужжание насекомых и жужжание мух.Как звуки насекомых влияют на растения? Определенные частоты жужжания пчел способствуют опылению цветков, поскольку эти звуки вызывают выброс пыльцы из пыльников растений (De Luca, Vallejo-Marin, 2013). Кроме того, поедание насекомыми служит сигналом тревоги для растений. Записанные жевательные звуки насекомых вызывают выработку химических веществ, связанных с защитой растений у Arabidopsis , таких как глюкозинолат и антоцианин (Appel and Cocroft, 2014). В совокупности эти данные свидетельствуют о том, что растения реагируют на насекомых с помощью звука, который иногда служит предупреждающим или полезным сигналом для растения.

РИСУНОК 1. Звукообразование и восприятие растениями. (A) Звукорежиссура. Растения производят звуковые колебания в своей ксилеме за счет создания напряжения в ксилемном сосуде при уменьшении его диаметра (Hölttä et al., 2005). Кроме того, пузырьки газа, образующиеся в сосудах ксилемы во время транспирации, могут производить звук (Laschimke et al., 2006). (Б) Восприятие звука. Хотя видимых изменений нет, у растений, подвергающихся воздействию звуковых колебаний, происходят транскрипционные и трансляционные изменения.Уровни транскриптов, реагирующих на механо-стимул, связанных с передачей сигналов, окислительно-восстановительным гомеостазом и связанных с защитой, изменяются у растений, подвергшихся воздействию звука (Ghosh et al., 2016). Однако конкретные органы или белки, используемые для восприятия звука, еще не идентифицированы.

Могут ли растения реагировать на звук?

Как растения могут воспринимать звук и тем самым реагировать на определенные стрессовые раздражители, не имея органа слуха? Сообщается, что корни Zea mays изгибаются в сторону звука с частотой 100–300 Гц среди протестированных частот 0–900 Гц в гидропонной системе (Gagliano et al. , 2012), указывая на то, что звук вызывает структурные реакции у растений. Даже небольшие стимулы окружающей среды, такие как прикосновение или ветер, изменяют уровни транскрипции растений. В недавнем исследовании описаны общие черты и различия между реакциями на звук и механические вибрации на уровне экспрессии генов. Сообщалось, что экспрессия некоторых генов (например, MSL и MCA ), кодирующих механочувствительные ионные каналы, которые могут распознавать механические сигналы, различалась между растениями Arabidopsis , подвергнутыми воздействию звука и прикосновения (Ghosh et al., 2017). Это подтверждает представление о том, что звуковые колебания в отличие от механических вибраций являются для растений особым стимулом. Кроме того, звуковая вибрация увеличивала скорость роста за счет изменения клеточного метаболизма дрожжей, но снижала производство биомассы. Эти результаты подразумевают, что звук влияет на клеточный уровень, а не на конкретную структуру организма (Aggio et al. , 2012). Здесь мы сосредоточимся на недавних выводах о реакции растений на звуковую обработку на основе технологии транскриптома и протеомики (рис. 1B).

Хотя звук не является видимым или химическим раздражителем, растения, подвергающиеся воздействию звука (физической силы), производят все большее количество мРНК (Ghosh et al., 2016), что позволяет предположить, что звук вызывает изменения в растениях на уровне транскрипции. Действительно, два гена, гены фруктозо-1,6-бисфосфатальдолазы ( ald ) и гены малой субъединицы Rubisco ( rbcS ), которые играют решающую роль в фотосинтезе, были специфически индуцированы у риса после обработки звуком частотой 125 и 250 Гц. (Джон и др., 2008) (табл. 1). Считается, что постоянное воздействие звука усиливает рост растений, способствуя фиксации CO 2 (Uematsu et al., 2012). Эти находки могут быть связаны с опосредованной звуком экспрессией генов, связанных с фотосинтезом, и повышенной фиксацией CO 2 . Аналогичное исследование показало, что экспрессия генов в категориях онтологии генов, реагирующих на механо-стимул, связанных с передачей сигналов, окислительно-восстановительным гомеостазом, биосинтезом и защитой, увеличивалась в ответ на воздействие звуковых волн частотой 500 Гц у Arabidopsis (Ghosh et al. , 2016) (табл. 1). Эти результаты означают, что звуковые колебания стимулируют растения. Необходимы более обширные исследования функции идентифицированных генов и сигнальной сети. На многие вопросы еще предстоит ответить, например, «какая часть реакции характерна для звука (например, как реакция отличается в зависимости от звука)?» и «Может ли растение по-разному распознавать звук и другие механические сигналы?»

ТАБЛИЦА 1. Реакция растений на звуки разной частоты и силы.

На самом деле сигнальные сети растительных гормонов уже начинают изучаться. Известно, что отчетливые и динамичные изменения в растительных гормонах и нижестоящих сигнальных каскадах происходят на протяжении всего жизненного цикла растения. Гормоны растений обычно регулируют клеточные процессы растений и управляют большинством аспектов физиологии растений, включая рост растений, цветение, созревание, старение и защитные реакции (Hou et al., 2009; Qi et al., 2009; Hassanien et al. , 2014; Kim). и др., 2015).Недавние исследования показали, что у Arabidopsis обработка звуком частотой 500 Гц индуцирует выработку связанных с ростом гормонов индол-3-уксусной кислоты (ИУК) и гиббереллина (ГА) 3 и связанных с защитой гормонов салициловой кислоты (СК). и жасмоновая кислота (ЖК) (Ghosh et al., 2016). Повышенные уровни ИУК и сниженные уровни абсцизовой кислоты (АБК) также были обнаружены у Chrysanthemum , подвергшихся воздействию звукового стимула частотой 1,4 кГц (Bochu et al., 2004) (таблица 1). Хотя оптимальная звуковая обработка различается в зависимости от вида растений, такие вызванные звуком гормональные изменения могут ускорить рост растений и обеспечить сильную устойчивость к биотическому или абиотическому стрессу.Недавнее исследование показало, что корни растений могут реагировать на звуки окружающей среды (Gagliano et al., 2017) (таблица 1). В частности, корни Pisum sativum находят воду, активно разрастаясь в направлении текущей подземной воды (Gagliano et al. , 2017). Это означает, что растения также реагируют на естественный звук в окружающей среде.

Применение звуковых волн для улучшения здоровья растений

Как упоминалось выше, растения, по-видимому, воспринимают звук, поскольку в ответ на обработку звуковыми волнами у них происходят транскрипционные и гормональные изменения.Далее мы представляем обзор последствий лечения звуковыми волнами в полевых условиях или в комнате для выращивания. Недавние исследования с использованием технологий «омики», таких как транскриптомный и протеомный анализ, показали, что правильное звуковое воздействие оказывает положительное влияние на рост растений. На основе этой информации мы обсуждаем расширение использования звука в современном сельском хозяйстве и биологии растений.

Средства защиты растений

Воздействие звука на растения активирует врожденный иммунитет растений и (более конкретно) вызывает репрезентативные защитные сигнальные пути SA и JA, аналогичные тем, которые наблюдаются в ответ на различные химические триггеры (Ghosh et al. , 2016). Мета-анализ продемонстрировал наличие опосредованной звуком защиты растений посредством активации системного иммунного ответа у сельскохозяйственных культур, таких как перец, огурец, томат и клубника (Hou et al., 2009; Chowdhury et al., 2014; Mishra). et al., 2016; Choi et al., 2017) (рис. 2). Ионы Ca 2+ проникают в цитозоль снаружи мембраны растений при воздействии звука частотой 1000 Гц. Эти ионы могут служить вторичными мессенджерами при воздействии стресса окружающей среды, тем самым повышая устойчивость растений к микробным патогенам.Ген Arabidopsis calmodulin-like 38 ( CML38) , который кодирует кальций-связывающий белок-посредник, активируется в ответ на звуковую обработку в листьях Arabidopsis (Ghosh et al., 2016). Кроме того, архитектура мембраны изменяется в ответ на звуковую обработку, что может способствовать перемещению сигнальных компонентов, связанных с защитными реакциями (Mishra et al., 2016). Помимо реакции на биотический стресс, звуковая обработка повышает устойчивость растений к абиотическим стрессам, таким как засуха. Например, рис, подвергавшийся воздействию звуковых волн с частотой 0,8–1,5 кГц в течение 1 часа, показал повышенную устойчивость к засухе с более высоким содержанием воды и устьичной проводимостью, чем в контрольной группе (Jeong et al., 2014) (рис. 2 и таблица 1). Дефицит воды сначала обнаруживается в корне растения, а сигнализация стресса от засухи передается побегу через ксилему. Поскольку архитектура мембраны изменяется в ответ на звуковую обработку, растение лучше поглощает воду в ситуациях, когда воды не хватает.С гормональной точки зрения взаимодействие между АБК и ЖАК регулирует реакцию на засуху (Riemann et al., 2015). Кроме того, среди гормонов АБК является наиболее важным регулятором реакции растений на абиотический стресс, особенно на осмотический стресс (Kim et al., 2010). Следовательно, звуковые волны могут участвовать как в абиотических, так и в биотических реакциях на стресс посредством регуляции различных растительных гормонов.

РИСУНОК 2. Звуковые волны как стимулятор и защитное средство для растений. Обработка искусственным звуком может вызывать у растений различные эффекты. Во-первых, усиление всхожести семян и роста растений. Звук способствует росту растений, регулируя гормоны роста растений индол-3-уксусную кислоту (ИУК) и гиббереллин (Bochu et al., 2004; Ghosh et al., 2016). Во-вторых, индукция защитных реакций растений против патогенов. Звуковая предварительная обработка повышает иммунитет растений против последующих атак патогенов путем активации гормонов защиты растений салициловой кислоты (SA) и жасмоновой кислоты (JA) (Hassanien et al., 2014; Гош и др., 2016). В-третьих, индукция толерантности к абиотическому стрессу. Например, звуковая обработка вызывает засухоустойчивость, изменяя эластичность и гибкость клеточной стенки, что влияет на способность растений поглощать воду (Jeong et al., 2014). В-четвертых, нарушение созревания. Звуковая обработка нарушает созревание плодов томата. Производство этилена задерживается из-за подавления биосинтеза этилена и экспрессии генов, связанных с передачей сигналов (Kim et al. , 2015). В-пятых, усиление фотосинтетической способности.Звуковая обработка увеличивает экспрессию генов, связанных с фотосинтезом, таких как те, которые кодируют фруктозо-1,6-бисфосфатальдолазу и малую субъединицу rubisco, и может вызывать фиксацию CO 2 (Jeong et al., 2008; Uematsu et al., 2012).

Замедлитель послеуборочной обработки

Созревание плодов связано с резким увеличением производства этилена после сбора урожая. Сокращение производства этилена — важный способ отсрочить созревание плодов. Ранее мы показали, что обработанные звуком помидоры показали снижение выработки этилена и замедленное размягчение по сравнению с контролем (Kim et al., 2015) (рис. 2). Экспрессия генов биосинтеза этилена ACS2, ACS4, ACO1, E4 и E8 , а также генов, связанных со созреванием RIN, TAGL1, HB-1, NOR и CNR , задерживалась у томатов, обработанных звуком частотой 1 кГц. по сравнению с контролем (Kim et al., 2015). Экспрессия генов, кодирующих факторы транскрипции RIN и HB-1, которые контролируют экспрессию генов, связанных с этиленом, также была затронута у томатов, обработанных звуковыми раздражителями (Kim et al. , 2016). Воздействие звука частотой 1 кГц способствует тому, что плоды томатов дольше остаются твердыми (Kim et al., 2015) (табл. 1). Хотя оптимальные звуковые условия (частота и децибелы) должны определяться в зависимости от вида сельскохозяйственных культур, использование обработки звуковыми волнами было бы удобным способом задержки созревания плодов без использования химических консервантов или генетической модификации. В дополнение к задержке созревания плодов, возможно, качество и урожайность послеуборочных культур можно улучшить путем правильной обработки.

Стимуляторы роста растений

Звуковая обработка широко применялась для изменения роста растений.Например, обработанные звуком помидоры показали повышение урожайности на 13,2% по сравнению с контролем (Hou et al., 2009). Напротив, высокочастотный звук в высоком децибеле повреждает клетки (Bochu et al., 1998). Однако обработка звуковыми волнами частотой 5 кГц (92 дБ) увеличивала рост побегов и сухую массу пшеницы (Weinberger and Measures, 1979) (рис. 2). В результате было бы неплохо размышлять не только о прямых клеточных механизмах, но и о косвенных мишенях, таких как гормоны и передача сигналов фотосинтеза, в то время как путь передачи звука еще предстоит определить.Кроме того, улучшение роста растений при звуковой обработке изучалось на многих культурах, таких как хризантема, батат, огурец, салат, шпинат, хлопок, рис и пшеница (Hassanien et al., 2014) (таблица 1). Однако механизм, лежащий в основе улучшения роста растений при обработке звуковыми волнами, интенсивно не изучался. Простое объяснение этого эффекта заключается в том, что эта обработка изменяет уровни гормонов, регулирующих рост растений. Как упоминалось ранее, звуковое воздействие изменяет уровень эндогенных гормонов в растениях.Повышение уровня ИУК и снижение уровня АБК в ответ на звуковое воздействие могут быть основными факторами, лежащими в основе влияния звуковых волн на стимулирование роста растений. Другие исследования показали, что уровни растворимых белков и растворимых сахаров увеличиваются в ответ на звуковую обработку (Yi et al. , 2003) (таблица 1). Растворимые сахара также могут способствовать росту растений, поскольку они могут служить источником энергии. Кроме того, хотя правильная частота звука различается в зависимости от вида растений, ряд молекулярных исследований подтверждают мнение о том, что звук также стимулирует рост растений и прорастание семян.Из возможных механизмов, лежащих в основе стимулирующих рост растений эффектов звуковой обработки, усиление фотосинтеза представляет собой сильного кандидата для дальнейшей характеристики (рис. 2). Повышение фотосинтетической способности наблюдалось у клубники и риса в ответ на звуковую обработку (Qi et al., 2009; Meng et al., 2012; Jeong et al., 2014) (таблица 1). Протеомный анализ показал, что белки, связанные с фотосинтезом, были высоко экспрессированы через 8 часов после звукового воздействия частотой 250 или 500 Гц у Arabidopsis (Kwon et al., 2012) (табл. 1). Поскольку вторичные продукты, вызванные звуковой энергией, могут производить химическую энергию, считается, что звуковая обработка улучшает фотосинтез (Meng et al. , 2012). Эти данные свидетельствуют о том, что звуковая обработка может улучшить качество овощных и фруктовых культур.

Перспективы и оставшиеся вопросы

Звук

представляет собой потенциальный новый триггер для защиты растений (Mishra et al., 2016). На сегодняшний день использование этого нового триггера было введено и подтверждено в исследованиях по проверке концепции для его потенциального применения в биологии растений.Однако у этого лечения есть ограничения, которые необходимо преодолеть, и вопросы, оставшиеся без ответа, еще предстоит изучить. Здесь мы сосредоточились на звуковых волнах как на средствах для снятия стресса у растений. После обобщения предыдущих результатов все еще остаются некоторые серьезные опасения по поводу использования звуковой обработки в растениеводстве. Во-первых, мы до сих пор не понимаем, как растение изначально воспринимает звук, хотя накапливается информация о реакциях растений на разные длины волн звука и реакциях разных видов растений. Как без барабанных перепонок растения физически распознают силу и длину волны звуковых сигналов и интегрируют эту информацию в растительные клетки? Этот вопрос важен и с практической точки зрения. Открытие органа или специфического белка в растениях, распознающих звуковые волны, поможет нам максимизировать эффективность использования звуковой обработки в полевых испытаниях. Во-вторых, технологии, используемые для создания качества звука, такие как точное преобразование, модификация и микширование звуков, также должны быть улучшены, чтобы облегчить их использование для ослабления стресса, опосредованного звуком, и ускорения роста растений.В-третьих, анализ растительных биомаркеров, таких как белок, связанный с патогенезом 1 (PR1) (для системной приобретенной устойчивости), поможет ученым оптимизировать звуки для максимального снижения стресса, специфичного для растений (van Loon, 1975). В-четвертых, мы также должны быть обеспокоены побочными эффектами звуковых волн. Люди могут различать и распознавать звуки в диапазоне от 20 до 20 000 Гц. Если звуковая вибрация, используемая для обработки растений, наносит вред животным, людям или микробам после длительного воздействия, необходимо детальное обследование и оценка воздействия различных временных и высокочастотных воздействий (например,г., выше 20 000 Гц). Чтобы свести к минимуму побочные эффекты от этого лечения, необходимо оценить различные аспекты реакции животных на выбранную длину волны. В заключение можно сказать, что использование звука в качестве нового триггера для растений находится в зачаточном состоянии, но уже продемонстрировало большой потенциал (Chowdhury et al., 2014). Если используются надлежащее электропитание, громкоговорители и связанное с ними звуковое оборудование, обработка звука может применяться в течение длительных периодов времени без дополнительных затрат.Эта уникальная установка, которая ранее не тестировалась, ждет вашего следующего эксперимента.

Вклад авторов

C-MR и JJ разработали обзор. JJ, S-KK, JK, M-JJ и C-MR написали обзор.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Это исследование было поддержано грантами проекта Agenda (проект Agenda Nos.PJ012814 и PJ01247201) Администрации сельского развития (RDA), Передового научно-исследовательского центра биомассы (ABC) проекта Global Frontier Project, финансируемого Министерством науки и ИКТ (ABC-2015M3A6A2065697), и Инициативной программы KRIBB, Южная Корея.

Каталожные номера

Аджио, Р.Б.М., Оболонкин, В., и Виллас-Боас, С.Г. (2012). Звуковая вибрация влияет на метаболизм дрожжевых клеток, растущих в жидкой культуре: метаболомическое исследование. Метаболомика 8, 670–678.doi: 10.1007/s11306-011-0360-x

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Бочу В., Цзипин С., Бяо Л., Цзе Л. и Чуанрен Д. (2004). Звуковая стимуляция вызывает изменение содержания эндогенного гормона в зрелом каллусе Chrysanthemum . Коллоидный прибой. Б Биоинтерфейсы 37, 107–112. doi: 10.1016/j.colsurfb.2004.03.004

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Бочу В., Йошикоши А. и Саканиши А.(1998). Реакция роста клеток моркови в стимулированной ультразвуковой среде. Коллоидный прибой. Б Биоинтерфейсы 12, 89–95. дои: 10.1016/S0927-7765(98)00061-7

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Чой, Б., Гош, Р., Гурурани, М.А., Шанмугам, Г., Чон, Дж., Ким, Дж., и др. (2017). Положительная регулирующая роль обработки звуковой вибрацией при заражении Arabidopsis thaliana против инфекции Botrytis cinerea . Науч. Респ. 7:2527. дои: 10.1038/с41598-017-02556-9

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Чоудхури, М.Е.К., Лим, Х., и Бэ, Х. (2014). Новые сведения о воздействии звуковой волны на растения. Рез. Завод Дис. 20, 1–7. doi: 10.5423/RPD.2014.20.1.001

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Де Лука, П.А., и Вальехо-Марин, М. (2013). О чем «шумиха»? Экология и эволюционное значение жужжания-опыления. Курс. мнение биол. растений 16, 429–435. doi: 10.1016/j.pbi.2013.05.002

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Гош, Р., Гурурани, М.А., Понпандиан, Л.Н., Мишра, Р.К., Парк, С.-К., Чон, М.-Дж., и соавт. (2017). Анализ экспрессии генов, регулирующих звуковую вибрацию, с помощью сенсорной обработки у Arabidopsis . Фронт. Растениевод. 8:100. doi: 10.3389/fpls.2017.00100

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Гош, Р., Mishra, R.C., Choi, B., Kwon, Y.S., Bae, D.W., Park, S.-C., et al. (2016). Исправление: воздействие звуковых вибраций приводит к транскриптомным, протеомным и гормональным изменениям у арабидопсиса . Науч. Респ. 6:37484. дои: 10.1038/srep37484

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Хассаниен, Р. Х., Хоу, Т. З., Ли, Ю. Ф., и Ли, Б. М. (2014). Успехи в воздействии звуковых волн на растения. Дж. Интегр. Агр. 13, 335–348.doi: 10.1016/S2095-3119(13)60492-X

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Хёльтта Т., Весала Т., Никинмаа Э., Перямяки М., Сиивола Э. и Менкуччини М. (2005). Полевые измерения ультразвуковой акустической эмиссии и изменения диаметра ствола. Новое понимание взаимосвязи между напряжением ксилемы и эмболией. Физиол дерева. 25, 237–243. doi: 10.1093/treephys/25.2.237

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Хоу, Т., Ли Б., Тэн Г., Чжоу К., Сяо Ю. и Ци Л. (2009). Применение технологии акустических частот для выращивания защищенных овощей. Пер. Подбородок. соц. Агр. англ. 25, 156–160. doi: 10.3969/j.issn. 1002-6819.2009.2.030

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Чон, М.Дж., Чо, Дж.И., Пак, С.Х., Ким, К.Х., Ли, С.К., Квон, Т.-Р., и др. (2014). Звуковые частоты вызывают засухоустойчивость риса. пак. Дж. Бот. 46, 2015–2020.

Академия Google

Чон, М.J., Shim, C.K., Lee, J.O., Kwon, H.B., Kim, Y.H., Lee, S.K., et al. (2008). Реакции генов растений на частотно-специфические звуковые сигналы. Мол. Порода. 21, 217–226. doi: 10.1007/s11032-007-9122-x

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Kim, J.Y., Ahn, H.R., Kim, S.T., Min, C.W., Lee, S.I., Kim, J.A., et al. (2016). Звуковая волна влияет на экспрессию генов, связанных с биосинтезом этилена, посредством контроля факторов транскрипции RIN и HB-1. Завод Биотехнолог. 10, 437–445. doi: 10.1007/s11816-016-0419-2

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ким, Дж.-Ю., Ли, Дж.-С., Квон, Т.-Р., Ли, С.-И. , Ким, Дж.-А., Ли, Г.-М., и др. др. (2015). Звуковые волны задерживают созревание плодов томатов, отрицательно регулируя биосинтез этилена и сигнальные гены. Послеуборочная биол. Технол. 110, 43–50. doi: 10.1016/j.postharvbio.2015.07.015

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ким, Т. Х., Бомер, М., Ху, Х., Нисимура, Н., и Шредер, Дж. И. (2010). Сеть передачи сигналов защитных клеток: достижения в понимании передачи сигналов абсцизовой кислоты, CO 2 и Ca 2+ . Год. Преподобный завод биол. 61, 561–591. doi: 10.1146/annurev-arplant-042809-112226

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Kwon, Y.S., Jeong, M.J., Cha, J., Jeong, S.W., Park, S.C., Shin, S.C., et al. (2012). Сравнительный протеомный анализ реакции растений на звуковые волны у арабидопсиса. J. Биотехнология растений. 39, 261–272. doi: 10.5010/JPB.2012.39.4.261

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Лашимке, Р. , Бургер, М., и Валлен, Х. (2006). Акустико-эмиссионный анализ и эксперименты с физическими модельными системами выявляют своеобразную природу натяжения ксилемы. J. Физиол растений. 163, 996–1007. doi: 10.1016/j.jplph.2006.05.004

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

МакКолл, Р. П. (2010). «Звуковая речь и слух», в Physics of the Human Body , изд.RP McCall (Балтимор, Мэриленд: JHU Press), 116.

Мэн, К., Чжоу, К., Гао, Ю., Чжэн, С., и Гао, Ю. (2012). Влияние технологии акустической частоты растений на признаки роста, содержание хлорофилла и эндогенные гормоны Lycopersicon esculentum . Хубэй Агро. науч. 51, 1591–1595.

Академия Google

Мишра, Р. К., Гош, Р., и Бае, Х. (2016). Акустика растений: в поисках звукового механизма звуковой сигнализации растений. Дж.Эксп. Бот. 67, 4483–4494. дои: 10.1093/jxb/erw235

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Моралес, Р. Ф., Сон, К.М., Ким, К.С., Джин, Ю.В., и Мин, К.Дж. (2010). Влияние слуховых раздражителей на продолжительность жизни Drosophila melanogaster . Энтомол. Рез. 40, 225–228. doi: 10.1111/j.1748-5967.2010.00290.x

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ци, Л., Тенг, Г., Хоу, Т., Чжу, Б., и Лю, X. (2009).«Влияние стимуляции звуковой волной на рост клубники в теплице при солнечном свете», в Компьютерные и вычислительные технологии в сельском хозяйстве , Vol. 317, ред. Д.Л. Ли и К.Дж. Чжао (Стоун-Харбор, Нью-Джерси: Springer), 449–454.

Академия Google

Цинь, Ю. К., Ли, В. К., Чой, Ю. К., и Ким, Т. В. (2003). Биохимические и физиологические изменения растений в результате различных звуковых воздействий. Ультразвук 41, 407–411. doi: 10.1016/S0041-624X(03)00103-3

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Риман, М., Дхакарей Р., Хазман М., Миро Б., Кохли А. и Ник П. (2015). Изучение жасмонатов в гормональной сети реакций на засуху и засоление. Фронт. Растениевод. 6:1077. doi: 10.3389/fpls.2015.01077

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ритман, К.Т., и Милберн, Дж.А. (1990). Мониторинг ультразвуковых и звуковых излучений от установок с резервуарами или без них. Дж. Экспл. Бот. 42, 123–130. doi: 10.1093/jxb/42.1.123

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Шипман, Дж., Уилсон, Дж. Д., и Хиггинс, Калифорния (2012). «Волны и звук», в . Введение в физическую науку , редакторы Дж. Шипман, Дж. Д. Уилсон и К. А. Хиггинс (Бостон, Массачусетс: Cengage Learning), 134–142.

Уэмацу К., Судзуки Н., Ивамаэ Т., Инуи М. и Юкава Х. (2012). Повышенная фруктозо-1,6-бисфосфатальдолаза в пластидах усиливает рост и фотосинтез растений табака. Дж. Экспл. Бот. 63, 3001–3009. дои: 10.1093/jxb/ers004

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

ван Лун, Л. С. (1975). Электрофорез растворимых белков листьев из полиакриламидного диска Nicotiana tabacum var. «Самсун» и «Самсун НН». IV. Сходство качественных изменений специфических белков при заражении разными вирусами и их связь с приобретенной резистентностью. Вирусология 67, 566–575. дои: 10.1016/0042-6822(70)-8

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Вайнбергер П. и Мерз М. (1979). Влияние интенсивности слышимого звука на рост и развитие озимой пшеницы Ридо. Кан. Дж. Бот. 57, 1036–1039. дои: 10.1139/b79-128

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Yi, J., Bochu, W., Xiujuan, W., Daohong, W., Chuanren, D., Toyama, Y., et al. (2003). Влияние звуковой волны на метаболизм корней хризантемы . Коллоидный прибой. Б Биоинтерфейсы 29, 115–118. doi: 10.1016/S0927-7765(02)00155-8

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Учебник по физике: Вынужденная вибрация

Музыкальные инструменты и другие предметы начинают вибрировать на своей собственной частоте, когда человек ударяет, ударяет, играет на струнах, щипает или каким-либо образом тревожит предмет. Например, на гитарной струне играют или щипают; по струне фортепиано ударяют молоточком при нажатии на педаль; и по зубцам камертона ударяют резиновым молотком. Как бы то ни было, человек или предмет вкладывает энергию в инструмент при непосредственном контакте с ним. Этот ввод энергии возмущает частицы и приводит объект в колебательное движение с его собственной частотой.

Если бы вы взяли гитарную струну и натянули ее до заданной длины и натяжения, а ваш друг подергал ее, вы бы услышали шум; но шум не будет даже близко по сравнению с громкостью акустической гитары.С другой стороны, если струна прикреплена к звуковому ящику гитары, вибрирующая струна способна заставить звуковой ящик вибрировать с той же собственной частотой. Звуковая коробка, в свою очередь, заставляет частицы воздуха внутри коробки совершать колебательные движения с той же собственной частотой, что и струна. Вся система (струна, гитара и замкнутый воздух) начинает вибрировать и заставляет окружающие частицы воздуха приходить в колебательное движение. Склонность одного объекта принуждать другой примыкающий или взаимосвязанный объект к колебательному движению называется вынужденной вибрацией .В случае гитарной струны, прикрепленной к звуковому ящику, тот факт, что площадь поверхности звукового ящика больше, чем площадь поверхности струны, означает, что больше частиц окружающего воздуха будет вынуждено вибрировать. Это вызывает увеличение амплитуды и, следовательно, громкости звука.

Тот же самый принцип принудительной вибрации часто демонстрируется на уроках физики с использованием камертона. Если взять камертон в руку и ударить по нему резиновым молоточком, то будет издаваться звук, поскольку зубцы камертона приводят в колебательное движение частицы окружающего воздуха.Звук, издаваемый камертоном, едва слышен ученикам на задних рядах аудитории. Однако, если камертон установить на панель доски или стеклянную панель диапроектора, панель начнет вибрировать с той же собственной частотой, что и камертон. Камертон приводит в колебательное движение окружающие частицы стекла (или винила). Вибрирующая белая доска или панель диапроектора, в свою очередь, заставляет окружающие частицы воздуха совершать колебательные движения, в результате чего увеличивается амплитуда и, следовательно, громкость звука.Этот принцип вынужденной вибрации объясняет, почему демонстрационные камертоны устанавливаются на резонаторе, почему коммерческий механизм музыкальной шкатулки монтируется на резонаторе, почему в гитаре используется резонатор и почему струна фортепиано прикреплена к резонатору. Более громкий звук всегда получается, когда сопровождающий объект с большей площадью поверхности вынужден вибрировать с той же собственной частотой.


Резонанс

Теперь рассмотрим связанную ситуацию, напоминающую другую обычную демонстрацию физики.Предположим, что камертон закреплен на резонаторе и поставлен на стол; и предположим, что вторая система камертон/звуковой ящик с той же собственной частотой (скажем, 256 Гц) размещена на столе рядом с первой системой. Ни один из камертонов не вибрирует. Предположим, что по первому камертону ударили резиновым молотком, и его зубцы начали вибрировать с собственной частотой — 256 Гц. Эти вибрации заставляют его звуковую коробку и воздух внутри звуковой коробки вибрировать с той же собственной частотой 256 Гц.Частицы окружающего воздуха приводятся в колебательное движение с той же собственной частотой 256 Гц, и каждый ученик в классе слышит звук. Затем захватывают зубцы камертона, чтобы предотвратить их вибрацию, и, что примечательно, звук 256 Гц все еще слышен. Только теперь звук издает второй камертон — тот, по которому не ударили молотком. Удивительно!! Демонстрацию часто повторяют, чтобы убедиться, что наблюдаются те же удивительные результаты. Они есть! Что происходит?

В этой демонстрации один камертон заставляет другой камертон совершать колебательные движения с той же собственной частотой.Две вилки соединены частицами окружающего воздуха. Когда частицы воздуха, окружающие первую вилку (и связанную с ней звуковую коробку), начинают вибрировать, волны давления, которые она создает, начинают сталкиваться с периодической и регулярной частотой 256 Гц на второй камертон (и связанную с ней звуковую коробку). Энергия, переносимая этой звуковой волной по воздуху, настроена на частоту второго камертона. Поскольку входящие звуковые волны имеют ту же собственную частоту, что и второй камертон, камертон легко начинает вибрировать на своей собственной частоте.Это пример резонанса , когда один объект, вибрирующий с той же собственной частотой, что и второй объект, заставляет этот второй объект колебаться.

Результатом резонанса всегда является большая вибрация. Независимо от вибрирующей системы, если возникает резонанс, возникает большая вибрация. Это часто демонстрируется на уроках физики с помощью странной механической системы, напоминающей перевернутый маятник. Устройство состоит из трех наборов двух одинаковых пластиковых шариков, закрепленных на очень эластичном металлическом стержне, которые, в свою очередь, закреплены на металлическом стержне.Каждый металлический стержень и прикрепленный к нему груз имеют разную длину, что придает им различную собственную частоту вибрации. Бобы часто имеют цветовую кодировку, чтобы различать их; они окрашены в красный, синий и зеленый цвета (набор из трех цветов, которые будут важны позже в учебнике по физике). Красные бобы установлены на более длинных шестах и ​​имеют самую низкую собственную частоту вибрации. Синие бобы установлены на более коротких шестах и ​​имеют самую высокую собственную частоту вибрации.(Обратите внимание на отношение длины волны к частоте, которое обсуждалось ранее.) Когда красный шарик потревожен, он начинает вибрировать со своей собственной частотой. Это, в свою очередь, заставляет прикрепленный стержень вибрировать с той же частотой; и это заставляет другой прикрепленный красный боб вибрировать с той же собственной частотой. Это резонанс — один шарик, вибрирующий с заданной частотой, заставляет другой объект с той же собственной частотой приходить в колебательное движение. В то время как зеленый и синий бобы возмущались вибрациями, передаваемыми через металлический стержень, резонировать мог только красный боб. Это связано с тем, что частота первого красного боба настроена на частоту второго красного боба; они имеют одинаковую собственную частоту. В результате второй красный шарик начинает вибрировать с огромной амплитудой.

Смотри!

Другая распространенная демонстрация резонанса в классе включает пластиковую трубку, содержащую столб воздуха. Длину столба воздуха регулировали, поднимая и опуская резервуар с водой (окрашенный в красный цвет).Подъем и опускание резервуара регулирует высоту воды в трубке под открытым небом и, таким образом, регулирует длину столба воздуха внутри трубки. По мере уменьшения длины воздушного столба собственная частота воздушного столба увеличивается. (Снова обратите внимание на соотношение длины волны и частоты, которое обсуждалось ранее. ) При регулировке высоты жидкости в трубке вибрирующий камертон держат над столбом воздуха в трубке. Когда собственная частота воздушного столба настроена на частоту вибрирующего камертона, возникает резонанс и получается громкий звук.Удивительно, но вибрирующий камертон заставляет частицы воздуха в воздушном столбе совершать колебательные движения. И снова в этой резонансной ситуации камертон и столб воздуха имеют одну и ту же частоту вибрации.

 

В заключение, резонанс возникает, когда два взаимосвязанных объекта имеют одинаковую частоту вибрации. Когда один из объектов вибрирует, он вызывает вибрационное движение второго объекта. Результат — большая вибрация.А если возникает звуковая волна в слышимом диапазоне человеческого слуха, то слышен громкий звук.

Документ без названия

Документ без названия

Звуки путешествия

Дети часто могут определить источник звука и знают, что их ухо требуется, чтобы обнаружить его, но им трудно понять, что происходит между ними.

Вибрирующий источник звука движется таким образом, что воздух вокруг него также заставили двигаться.Представьте себе барабанную обшивку, которую сильно ударяют колотушкой. Кожа движется в одну сторону и раздавливает или сжимает воздух рядом с ним. Этот сжатый воздух «карман», в свою очередь, толкает и сжимает воздух рядом с ним, в то время как «карман» сама отскакивает назад к тому положению, из которого пришла. Эффект сжатия поэтому эффект растяжения перемещается наружу от источника звука. Движение движения воздуха туда и обратно сама по себе является быстрой вибрацией и движением эффект наружу имеет волнообразную форму.В конце концов эффект достигает ухо и превращается в сигналы, которые отправляются в мозг.

 

Рис. 1 Звуковые колебания, распространяющиеся по воздуху

Звуковые вибрации распространяются наружу во всех направлениях волнами от звука. источник. Когда они движутся наружу, энергия, которую они содержат, рассеивается и поэтому звук становится слабее по мере удаления от источника. Форма звуковой волны, на пути которой нет препятствий, была бы приблизительно сферической.

На рис. 1 воздух представлен в виде частиц или молекул. Куда толкают молекулы ближе друг к другу находится область сжатия, и когда они пружинят (еще дальше больше, чем раньше) есть область разрежения. Видно, что пока волна сжатых молекул удаляется от источника, молекул сами перемещаются только на очень небольшое расстояние туда и обратно. Таким образом, воздух делает не течь от источника к уху — идея, часто проводимая детьми.

Очень хороший способ продемонстрировать, как ведут себя молекулы вещества, когда передача звука заключается в использовании «тонкой» пружины, растянутой по поверхности стола. Быстро нажмите на один конец, и по всей длине пружины будет направлена ​​волна. это можно увидеть, как волна отражается (эхо) и, конечно, увидеть, что части пружины (представляющие молекулы) не двигаются вместе с волны, а просто «вибрируют» вперед и назад.

Рис. 2 Используйте обтяжку для демонстрации звуковых волн .

 

Звуковые волны называются продольными волнами , потому что частицы движутся туда и обратно в направлении движения волны. А поперечный волна похожа на морскую волну, в которой частицы воды движутся вертикально и не в направлении самой волны. по этой причине это хорошая идея, чтобы не сравнивать звуковую волну с рябью на пруду или волной производится с помощью скакалки, прикрепленной к стене.

Звуку нужна среда для распространения. Звуковые волны не могут образовываться, если нет Это молекулы, которые сталкиваются друг с другом, чтобы передать волновую форму. Звуки будут поэтому не путешествуйте в космосе, где существует только вакуум. Вы, возможно, видели классическая демонстрация, в которой электрический звонок заключен в стеклянный колпак банка. По мере того, как воздух медленно выкачивается из банки, звенящий колокольчик замирает. все еще двигаться, но звук постепенно ослабевает, пока его не слышно вообще.Поэтому астронавты, работающие в космосе или на поверхности Луны, могут общаться друг с другом только по радиосвязи.

Содержимое

Что такое звук, Вибрация
Скорость звука в воздухе, Звук распространяется в твердых телах и жидкостях тоже, Слышание звуков сквозь твердые тела
Восприятие вибраций барабанной перепонкой, Амплитуда вибраций и громкость
Частота вибраций и высота звука
Усиление звуков
Самооценка .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.