WYSOKIE DŹWIĘKI: CHARAKTERYSTYKA I PRZYKŁADY - FIZYCZNY - 2026

Wysokiej rozbił dźwięki są te dźwięki o wysokiej częstotliwości, że ludzkie ucho jak postrzega głośniej, w przeciwieństwie do basowych dźwięków, które nazywane są również bas. W akustyce cechą, która wyróżnia oba rodzaje dźwięku, jest jego wysokość lub wysokość.

Właściwością powodującą, że dźwięk wydaje się niższy lub wyższy, jest częstotliwość fali dźwiękowej. Jest to definiowane jako liczba cykli zawartych w jednostce czasu, zwykle oscylacje / sekunda lub herc (Hz) w międzynarodowym systemie miar. Im wyższa liczba Hz, tym wyższy dźwięk.

Wołania ptaków są wysokimi dźwiękami. Źródło: MaxPixel.

Oprócz częstotliwości, intensywność dźwięku wpływa na sposób, w jaki mózg interpretuje, czy dany dźwięk jest wyższy od innego. Dlaczego mocniejszy dźwięk wydaje się ostrzejszy niż słabszy, nawet jeśli mają tę samą częstotliwość?

Zgodnie z przeprowadzonymi badaniami ucho ludzkie jest przystosowane do odbierania szerokiego zakresu częstotliwości od 20 do 20000 Hz (20 kHz), przy czym jest bardziej czułe między 500 Hz a 5 kHz - okno akustyczne. w dziedzinie psychoakustyki, nauki zajmującej się tym, jak mózg odbiera i interpretuje dźwięki.

Zakres częstotliwości dźwięku a ludzki słuch

Jeśli chodzi o wysokość lub wysokość, słyszalny zakres częstotliwości u ludzi dzieli się na:

- Niskie częstotliwości odpowiadające dźwiękom basowym: 16 Hz - 256 Hz.

- Dźwięki średnie: 256 Hz - 2 KHz.

- Wysokie częstotliwości odpowiadające ostrym dźwiękom: 2 KHz - 16 KHz.

Poniżej 20 Hz znajduje się infradźwięki, a powyżej 20000 Hz - ultradźwięki. Wraz z wiekiem zakres percepcji słuchowej zwęża się, tracąc zdolność postrzegania niektórych częstotliwości.

Wykrywanie dźwięku u ludzi

Ludzki słuch jest niezwykle złożony i wymaga dobrej interakcji między uchem i mózgiem, ponieważ percepcja dźwięków zaczyna się w uchu, gdzie znajdują się wyspecjalizowane komórki, które działają jak czujniki, aż dotrą do mózgu, gdzie następuje doznanie. ostateczne przesłuchanie.

Sekwencja przetwarzania dźwięku u ludzi. Źródło: Wikimedia Commons.

Dźwięk polega na zmianach ciśnienia w powietrzu, które gromadzą się w przewodzie słuchowym aż do osiągnięcia błony bębenkowej, której wibracje przenoszone są na kosteczki słuchowe znajdujące się w uchu środkowym.

Z kolei kosteczki słuchowe są odpowiedzialne za przemieszczanie płynu wypełniającego ślimak, organ w kształcie ślimaka znajdujący się w uchu wewnętrznym. Ten płyn w ruchu wprawia w ruch komórki rzęsate, które przekształcają energię dźwiękową w energię elektryczną, która jest odbierana przez nerw słuchowy i przenoszona przez niego do mózgu.

Komórki włosowe są prawdziwymi czujnikami dźwięku. Te, które znajdują się w najbardziej wewnętrznej części ślimaka, lepiej wykrywają niskie częstotliwości związane z dźwiękami basowymi, podczas gdy najbardziej zewnętrzne robią to z dźwiękami wysokimi.

Dokładnie najbardziej zewnętrzny obszar ma tendencję do pogarszania się wraz z wiekiem, ponieważ jest bardziej odsłonięty, i dlatego słyszalność wysokich częstotliwości z czasem słabnie.

Przykłady wysokich dźwięków

Wysokie dźwięki są wszędzie, ale należy wyjaśnić, że nie są to czyste dźwięki o jednej częstotliwości, ale kombinacje z częstotliwością podstawową, która wyróżnia się spośród nich wszystkich.

Wysokość ludzkich głosów, które słychać codziennie, ma szczególną symbolikę. Na przykład wysokie głosy mogą kojarzyć się z radością i śmiechem, a także młodością. Głosy dzieci są wysokie, a głosy niskie kojarzą się z dojrzałością. Niezwykle głęboki głos może być nawet ponury.

Wysokie częstotliwości mają również tę zaletę, że budzą czujność podczas słuchania, a nawet powodują rozruch, dlatego karetki pogotowia i syreny policyjne to wysokie dźwięki, które wskazują na jakiś rodzaj zagrożenia.

Kiedy ludzie są zdenerwowani z jakiegokolwiek powodu, zwykle wyostrzają ton swojego głosu. Krzyki to wysokie dźwięki, które oznaczają strach, oburzenie lub ból.

Ale oprócz głosów żeńskich i młodzieżowych, wysokie dźwięki pochodzą również z wielu innych źródeł:

- śpiew ptaków.

- Gwizdki i gwizdki.

- Instrumenty muzyczne, takie jak gitara akustyczna i elektryczna, skrzypce, trąbka i flet.

- Syreny pociągowe i karetki.

- Dźwięk fal w oceanie (zwykle równy lub większy niż 20 kHz)

- Dźwięki obecne w branżach takich jak metalurgia, budownictwo, rolnictwo, drewno i elektronika.

- Dzwony

- Odgłosy niektórych zwierząt, na przykład miauczenie kotów.

Wysokie dźwięki i utrata słuchu

Badania wskazują, że ciągłe narażenie na dźwięki o wysokiej częstotliwości może prowadzić do utraty słuchu i innych problemów zdrowotnych, takich jak nadciśnienie i zmęczenie. Nie wspominając o problemach komunikacyjnych, jakie się z tym wiążą.

Odczulanie o wysokim tonie utrudnia zrozumienie słów zawierających spółgłoski, takie jak F, T lub S, szczególnie w środowiskach z dużym hałasem w tle. Utrata śpiewu ptaków i niemożność odpowiedniego cieszenia się muzyką to inne możliwe konsekwencje.

Z tego powodu w wyjątkowo hałaśliwym środowisku pracy zaleca się stosowanie środków ochrony słuchu.

Oczywiście utrata słuchu może również wystąpić nagle z innych przyczyn, takich jak infekcje, wypadki lub narażenie na dźwięki o bardzo dużej intensywności, takie jak na przykład wybuch. Jednak unikanie bardzo hałaśliwego środowiska o wysokich częstotliwościach jest dobrym sposobem zapobiegania pogorszeniu ostrości słuchu, które występuje naturalnie wraz z wiekiem.

Brzmi w królestwie zwierząt

Warto wiedzieć, że zakresy słyszenia w królestwie zwierząt są niezwykle zróżnicowane. Wiele zwierząt słyszy dźwięki, o których słyszeniu ludzie nawet nie śnią.

Na przykład słonie używają infradźwięków do komunikacji, ponieważ dźwięki o niskiej częstotliwości mogą przemieszczać się na duże odległości w rozległym środowisku tych inteligentnych ssaków.

Powodem jest to, że fale dźwiękowe ulegają dyfrakcji, właściwości, która pozwala im omijać wszelkiego rodzaju przeszkody - wypadki naturalne, budynki, otwory - i nadal się rozprzestrzeniać. Im niższa częstotliwość fali, tym bardziej prawdopodobne jest jej ugięcie i dalsza podróż.

Wysokie dźwięki - wysokie częstotliwości - mają trudniejszą dyfrakcję i dlatego gubią się po drodze. Nie przeszkadza to jednak zwierzętom, takim jak nietoperze, rozwinąć zdolności wykrywania częstotliwości większych niż 100 000 Hz i wykorzystywania tych dźwięków do lokalizowania się w swoim otoczeniu i polowania w całkowitej ciemności. Chodzi o to, że wysokie częstotliwości są kierunkowe, podczas gdy niskie zniekształcają się w rogach.

Zarówno infradźwięki, jak i ultradźwięki są wykorzystywane w królestwie zwierząt do różnych celów związanych z przetrwaniem, od nawigacji, komunikacji, paraliżowania ofiary, a nawet unikania drapieżników. Wieloryby, tygrysy, koty, psy i inne zwierzęta również używają dźwięków spoza zakresu słyszalnego dla ludzi do tych różnorodnych celów.

Bibliografia

1. Figueroa, D. 2005. Fale i fizyka kwantowa. Seria Physics for Science and Engineering. Tom 7. Pod redakcją Douglasa Figueroa. Uniwersytet Simona Bolivara. 1-58.
2. Fizyka dźwięku, percepcji i piosenki. Źródło: sottovoce.hypotheses.org.
3. Infradźwięki i ultradźwięki. Odzyskany z: lpi.tel.uva.es
4. Ultradźwięki i infradźwięki. Odzyskane z: elbibliote.com.
5. Merino, J. Percepcja akustyczna: ton i barwa. Odzyskany z: dialnet.unirioja.es
6. Reinhold, K. 2014. Narażenie na hałas o wysokiej lub niskiej częstotliwości w miejscu pracy: różnice między oceną, dolegliwościami zdrowotnymi i stosowaniem odpowiedniego sprzętu ochrony osobistej. Odzyskane z: agronomy.emu.ee.
7. Sánchez Edith. Co przekazuje nasz ton głosu? Odzyskane z: lamenteesmaravillosa.com.