Сега в интернет има много възможности да тествате остротата на слуха си онлайн. За да направите това, трябва да стартирате видео със звук, чиято честота се увеличава. Създателите на теста препоръчват тестване със слушалки, така че външният шум да не пречи. Аудио честотният диапазон във видеото започва с толкова високи стойности, че само малцина могат да чуят. Освен това честотата на звука постепенно намалява и в края на видеото се чува звук, който дори човек със загуба на слуха може да чуе.
По време на видеото на потребителя се показва стойността на честотата на звука, който се възпроизвежда. Условията на теста предполагат, че видеото трябва да бъде спряно в момента, когато човек може да чуе звука. След това трябва да видите в кой момент честотата е спряла. Стойността му ще покаже, че слухът е нормален, по-добър от повечето хора или трябва да отидете на лекар. Някои тестове показват на каква възраст е граничната честота, която човек може да чуе.
Какво е звук и звукова вълна
Звукът е субективно усещане, но ние го чуваме, защото нещо реално съществува в ухото ни. Това е звукова вълна. Физиците се интересуват от това как усещанията, които изпитваме, са свързани с характеристиките на звуковата вълна.
Звуковите вълни са надлъжни механични вълни с малка амплитуда, чийто честотен диапазон е 20 Hz-20 kHz. Малка амплитуда е, когато промяната в налягането поради компресия-разреждане е много по-малка от налягането в тази среда. Във въздуха, в зони на компресия-разреждане, промяната в налягането е много по-малка от атмосферното налягане. Ако амплитудата е от същия порядък или по-голяма от атмосферното налягане, това вече не са звукови вълни, а ударни вълни, те се разпространяват със свръхзвукова скорост.
Аудитория на звуци
Вече разбрахме какъв е диапазонът на аудио честотите, но какво се крие извън неговите граници? Ако честотата е по-малка от 20 Hz, такива вълни се наричат инфразвукови. Ако повече от 20 kHz - това са ултразвукови вълни. И инфра- и ултразвукът не предизвикват слухови усещания. Границите са доста размити: бебетата чуват 22-23 kHz, по-възрастните хора могат да възприемат 21 kHz, някой чува 16 Hz. Тоест, колкото по-млад е човекът, толкова по-висока честота може да чуе.
Кучетата чуват по-високи честоти. Тази тяхна способност се използва от трениращите, те дават команди на ултразвукасвирка, която хората не могат да чуят. Фигурата показва честотните диапазони, налични за възприемане от различни животни.
Звучи като полицейски пистолети
Нека дадем пример за случай, който показва, че обхватът на звуковите честоти, чути от човек, е приблизителен и зависи от индивидуалните характеристики.
Във Вашингтон полицията намери начин за ненасилствено разпръскване на младежи. Момчета и момичета постоянно се събираха близо до една от метростанциите и си говореха. Властите смятаха, че безцелното им забавление пречи на другите, защото на входа се натрупват твърде много хора. Полицията инсталира устройство Mosquito, което издава звук с честота 17,5 kHz. Това устройство е предназначено да отблъсква насекоми, но производителите увериха, че звуковите вълни с тази честота се възприемат само от тийнейджъри от 13 и не по-стари от 25.
Благодарение на устройството беше възможно да се отърват от младите хора, но 28-годишен мъж чу звук и се оплака на градската администрация. Местните власти трябваше да спрат да използват устройството.
Обхват на дължината на вълната
Звуковите честотни вълни в различни среди имат различни характеристики. Дължината и скоростта на разпространение на вълната се различават. Във въздуха (при стайна температура) скоростта е 340 m/s.
Помислете за вълни с честоти, които са в звуковия диапазон за нас. Минималната им дължина е 17 мм, максималната е 17 м. Звукът с най-малка дължина на вълната е на ръба на ултразвука, а с най-голямата -приближаващ инфразвук.
Скорост на звуковата вълна
Вярва се, че светлината пътува мигновено, но е необходимо известно време, за да пътува звукът. Всъщност светлината също има скорост, тя е просто границата, по-бързо от светлината, нищо не се движи. Що се отнася до звука, най-голям интерес представлява разпространението му във въздуха, въпреки че скоростта на звукова вълна в по-плътна среда е много по-висока. Помислете за гръмотевична буря: първо виждаме светкавица, след това чуваме гръмотевица. Звукът се забавя, защото скоростта му е много пъти по-ниска от скоростта на светлината. За първи път скоростта на звука беше измерена чрез фиксиране на интервала от време между изстрел от мускета и звука. След това те взеха разстоянието между инструмента и изследователя и го разделиха на времето на "закъснението" на звука.
Този метод има два недостатъка. Първо, това е грешката на хронометъра, особено на близко разстояние до източника на звук. Второ, това е скоростта на реакцията. При това измерване резултатите няма да са точни. За да се изчисли скоростта, е по-удобно да се вземе известната честота на конкретен звук. Има честотен генератор, устройство с диапазон от аудио честоти от 20 Hz до 20 kHz.
Включва се на желаната честота, по време на експеримента се измерва дължината на вълната. Умножавайки двете стойности, получете скоростта на звука.
Хиперзвуков
Дължината на вълната се изчислява чрез разделяне на скоростта на честота, така че с увеличаване на честотата дължината на вълната намалява. Възможно е да се създадат трептения с толкова висока честота, че дължината на вълната да бъде от същия порядък като дължинатасвободен път на газови молекули, като въздух. Това е хиперзвук. Той не се разпространява добре, тъй като въздухът вече не се счита за непрекъсната среда, тъй като дължината на вълната е незначителна. При нормални условия (при атмосферно налягане) средният свободен път на молекулите е 10-7 m. Какъв е диапазонът на вълновите честоти? Те не са здрави, защото не ги чуваме. Ако изчислим честотата на хиперзвука, се оказва, че тя е 3×109 Hz и по-висока. Хиперзвукът се измерва в гигахерци (1 GHz=1 милиард Hz).
Как честотата на звука влияе върху неговата височина
Аудиочестотният диапазон влияе върху обхвата на височината. Въпреки че височината е субективно усещане, тя се определя от обективната характеристика на звука, честотата. Високите честоти произвеждат висок звук. Височината на звука зависи ли от дължината на вълната? Разбира се, скоростта, честотата и дължината на вълната са свързани. Звукът от една и съща честота обаче ще има различна дължина на вълната в различни среди, но ще се възприема по същия начин.
Чуваме звук, защото промените в налягането карат тъпанчето ни да вибрира. Налягането се променя със същата честота, така че няма значение, че дължината на вълната е различна в различните среди. Поради същата честота ние ще възприемаме звука като висок или нисък, дори във вода, дори във въздуха. Във вода скоростта на звука е 1,5 km / s, което е почти 5 пъти по-голямо, отколкото във въздуха, следователно дължината на вълната е много по-голяма. Но ако тялото вибрира с една и съща честота (да речем, 500 Hz) и в двете среди, височината ще бъде една и съща.
Има звуци, които няматвисочина, например, звукът "шшшш". Техните честотни флуктуации не са периодични, а хаотични, така че ние ги възприемаме като шум.
