Как найти длину инфразвука

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 15 июня 2020 года; проверки требуют 10 правок.

Инфразву́к (от лат. infra — ниже, под) — звуковые волны, имеющие частоту ниже воспринимаемой человеческим ухом. Поскольку обычно человеческое ухо способно слышать звуки в диапазоне частот 16—20 000 Гц, за верхнюю границу частотного диапазона инфразвука обычно принимают 16 Гц^[1]. Нижняя же граница инфразвукового диапазона условно определена как 0,001 Гц. Практический интерес могут представлять колебания от десятых и даже сотых долей герц, то есть с периодами в десятки секунд.

Характеристики инфразвука[править | править код]

Инфразвук подчиняется общим закономерностям, характерным для звуковых волн, однако обладает целым рядом особенностей, связанных с низкой частотой колебаний упругой среды^[2]:

• инфразвук имеет гораздо большие амплитуды колебаний в сравнении с равномощным слышимым человеком звуком;
• инфразвук гораздо дальше распространяется в воздухе, поскольку поглощение инфразвука атмосферой незначительно;
• благодаря большой длине волны для инфразвука характерно явление дифракции, вследствие чего он легко проникает в помещения и огибает преграды, задерживающие слышимые звуки;
• инфразвук вызывает вибрацию крупных объектов, так как входит в резонанс с ними.

Перечисленные особенности инфразвука затрудняют борьбу с ним, поскольку обычные способы противошумовой борьбы (звукопоглощение, звукоизоляция, удаление от источника звука) против инфразвука малоэффективны.

Инфразвук, образующийся в море, называют одной из возможных причин появления «летучих голландцев» — судов, покинутых экипажем в открытом море в ситуации, когда физической опасности судну нет^[3] (см. Бермудский треугольник, Корабль-призрак).

Источники инфразвука[править | править код]

Природные источники

Инфразвук генерируется земной корой при землетрясениях, ударах молний, при сильном ветре (инфразвуковой аэродинамический шум) во время бурь и ураганов (в последнем случае регистрация инфразвука, в том числе нарастание инфразвукового фона, — верный признак приближения шторма. В частности прибрежные сухопутные и морские животные уходят в глубь суши и воды соответственно, заслышав нарастающий инфразвуковой шум и следовательно ожидая приближение шторма)^[9].

При помощи инфразвука общаются между собой киты и слоны. Инфразвук был зарегистрирован и при взрыве Челябинского метеорита в 2013 г. инфразвуковыми станциями систем обнаружения ядерных взрывов по всей Земле^[10].

Техногенные источники

Техногенный инфразвук генерируется разнообразным оборудованием при колебаниях поверхностей больших размеров, мощными турбулентными потоками жидкостей и газов, при ударном возбуждении конструкций, вращательном и возвратно-поступательном движении больших масс. Основными техногенными источниками инфразвука являются тяжёлые станки, ветрогенераторы, вентиляторы, электродуговые печи, поршневые компрессоры, турбины, виброплощадки, сабвуферы, водосливные плотины, реактивные двигатели, судовые двигатели. Кроме того, инфразвук возникает при наземных, подводных и подземных взрывах.

Распространение инфразвука[править | править код]

Для инфразвука характерно малое поглощение в различных средах, вследствие чего инфразвуковые волны в воздухе, воде и в земной коре могут распространяться на очень большие расстояния, и инфразвук может служить предвестником бурь, ураганов, цунами. Это явление находит практическое применение при определении места сильных взрывов или положения стреляющего орудия. (Последнее может быть использовано в контрбатарейной борьбе.) Звуки взрывов, содержащие большое количество инфразвуковых частот, применяются для исследования верхних слоёв атмосферы, свойств водной среды, геодезического зондирования земной коры с дневной поверхности.

Физиологическое действие инфразвука[править | править код]

Физиологическое действие инфразвука на живых существ (в том числе человека) зависит только от его спектральных, временных и мощностных характеристик и не зависит от того, на открытом пространстве или в помещении находится живой объект воздействия.
Патогенное действие инфразвука заключается в повреждении нервной системы (в частности головного мозга), органов эндокринной системы и внутренних органов вследствие развития тканевой гипоксии из-за ликвор-гемодинамических и микроциркуляторных нарушений.
При 180—190 дБ действие инфразвука смертельно вследствие разрыва лёгочных альвеол. Другие зоны интенсивных кратковременных воздействий вызывают синдром резко выраженного инфразвукового дискомфорта, предел переносимости которого наблюдается при 154 дБ. Исследования показали, что низкочастотные акустические колебания, в том числе и инфразвуковые, продолжительностью от 25 с до 2 мин с удельным звуковым давлением от 145 до 150 дБ в диапазоне частот от 1 до 100 Гц, вызывали у испытуемых ощущение вибрации грудной стенки, сухость в полости рта, нарушение зрения, головные боли, головокружение, тошноту, кашель, удушье^[11], беспокойство в области подреберий, звон в ушах, модуляцию звуков речи, боли при глотании и некоторые другие признаки нарушений в деятельности организма^[12].

Обнаружение и регистрация инфразвука[править | править код]

Обнаружение и регистрация инфразвука представляют определённые трудности в силу того, что из-за низкой частоты колебаний волны имеют многометровую длину и, представляя собой упругие механические колебания среды распространения, легко смешиваются с механическими колебаниями не инфразвуковой природы. Таким образом датчики инфразвука требуют защиты от наводимых ветром помех и других возмущений от близкорасположенных объектов. При этом сам инфразвук может быть зафиксирован за многие километры от его источника.

Для обнаружения инфразвука могут быть использованы устройства, основанные на принципе резонансного вибратора (струны, рупоры, трубы). Недостатком таких устройств является узкий диапазон обнаруживаемых ими частот, совпадающих с их собственной резонансной частотой, и огромные многометровые размеры, которые должны равняться или быть кратными длинам обнаруживаемых волн. Преимуществом является высокая чувствительность и КПД.

На практике для обнаружения инфразвуковых волн используют в основном компактные датчики, преобразующие акустические колебания в электрические сигналы с их дальнейшим усилением и обработкой средствами электроники^[13][8][14]:

• низкочастотные конденсаторные микрофоны свободного поля (для высокочастотного инфразвука от 0,5 Гц и выше, к примеру 40AZ – ½”, BSWA MP-201 и др.). Так как ЭДС микрофонов связана не с амплитудой движения их чувствительной мембраны, а с ускорением её движения, то при низкочастотном инфразвуке (одно колебание за несколько секунд) ЭДС в капсюлях микрофонов практически отсутствует, из-за чего низкочастотный инфразвук невозможно регистрировать микрофонами физически;
• микробарометры (для низкочастотного инфразвука). Так как инфразвук является упругими колебаниями среды распространения, представляющими собой чередующиеся зоны сжатия-разрежения, то периодическое изменение давления (с периодичностью 1 колебание в секунды и минуты) по фронту его распространения возможно зафиксировать микробарометрами. Высокочастотный же инфразвук микробарометрами невозможно фиксировать из-за их реактивности (не успевают реагировать на столь быстрые незначительные изменения давления).

Компактные датчики инфразвука применяются в инфразвуковых станциях обнаружения и мониторинга за ядерными взрывами, в системах раннего оповещения о природных катаклизмах (бури, цунами), в шумомерах-анализаторах.

Мифы об инфразвуке[править | править код]

В ряде кино и телефильмов активно эксплуатируется тема инфразвукового оружия, которое физически вполне возможно, однако при его описании сценаристы попадают впросак, поскольку слабо или вообще не знакомы с физикой излучения и приёма волн, в т. ч. акустических. Например, в эпизоде «Крысобой» телесериала «След» фигурирует носимый преступником автономный компактный направленный (т. е. безопасный для оператора) излучатель инфразвуковых волн, встроенный в корпус компьютера-планшета, из-за которого гибнут несколько человек.

Однако такое устройство нереализуемо вследствие физических причин:^{[источник не указан 2157 дней]} для частоты 7 Гц длина инфразвуковой волны составляет около 47 м. Величину не менее порядка этого значения должен иметь линейный размер акустического излучателя для хорошей её генерации^[15]. Причём если предположить, что каким-либо образом излучатель инфразвука размером с носимый в руках планшет (линейным размером 25-30 см, много меньшим длины волны в 47 м) способен генерировать волну с интенсивностью, достаточной для летального воздействия на организм человека (например за счёт направляемой в него большой мощности), то исходя из фундаментальных свойств излучения волн его действие будет всенаправленным^[16], и первой жертвой станет сам оператор такого устройства^{[источник не указан 2157 дней]}. Кроме того, на настоящем этапе развития техники обеспечение генерирования инфразвуковых волн с достаточной для летального действия энергией является серьёзной технической проблемой^{[источник не указан 2157 дней]}. В качестве реализуемого на сегодняшний день источника такого акустического излучения^{[источник не указан 2157 дней]} предполагается использование мощных авиационных реактивных двигателей с резонаторами^[17], либо плазменного излучателя^[18], что снова исключает возможность переноса и использования такого устройства одним человеком^{[источник не указан 2157 дней]}.

См. также[править | править код]

• Свисток Гальтона
• Инфразвуковое поле
• Инфразвуковое оружие
• Ультразвук

Примечания[править | править код]

Литература[править | править код]

• Сокол Г. И. «Особенности акустических процессов в инфразвуковом диапазоне частот». — Днепропетровск: Проминь, 2000. — 143 с. (обзор 803 источников литературы).
• Боенко И. В., Фрайман Б. Я. Колебания сосудистой стенки при действии инфразвука. Воронеж, 1983 г., стр. 1-8. Рукопись депонирована во ВНИИМИ 16.09.83. №Д-6783.
• Фрайман Б. Я.,Безруков В. Е. Условия, при которых осуществляется прямое действие инфразвука на стенку кровеносного сосуда. Воронеж, 1983 г. стр. 1-13. Рукопись депонирована во ВНИИТИ 13.01.83г. № 6748-83
• Жуков А. И., Иванников А. Н., Фрайман Б. Я. О необходимости изучения пространственной структуры звукового поля при оценке действия низкочастотного шума. «Борьба с шумом и звуковой вибрацией», Москва, 1989 г., стр 53-59.
• Жуков А. И., Иванников А.Н, Ларюков А. С., Нюнин Б. Н.,Павлов В. И., Фрайман Б. Я. Определение аномально активной зоны вредного действия инфразвуковых шумов в жилых и административных помещениях. «Проблемы акустической экологии», Ленинград, Стройиздат, 1990 г. стр. 13-21.
• Fraiman B., Ivannikov A., Zhukov A. On the influence of infranoise fildes on humanus. «6-th Internacional Meeting on Low friguence Noise and Vibracion». 4-6 September 1991. Leiden, pp. 46–56.
• Fraiman B., Voronin A., Fraiman E. The alternative mechanism of the infrasound influence on organism.”Noise and Man −93. 6-th Internationale Congress. Nice,France,1993.Vol 2, pp 501—504.
• Fraiman B. Mechanism of the infrasound effect in transport means. «Transport Noise — 94». St-Petersburg, Russia,1994,pp 29–32.
• Санитарные нормы: СН 2.2.4/2.1.8.583-96 «Физические факторы производственной среды. Физические факторы окружающей природной среды. Инфразвук на рабочих местах, в жилых и общественных помещениях и на территории жилой застройки». — Утверждены Постановлением Госкомсанэпиднадзора РФ от 31.10.1996 г. № 52.

Ссылки[править | править код]

• Инфразвук
• Инфразвук: физика и биология.

Инфразву́к (от лат. infra — ниже, под) — упругие волны, аналогичные звуковым, но имеющие частоту ниже воспринимаемой человеческим ухом. За верхнюю границу частотного диапазона инфразвука обычно принимают 16—25 Гц. Природа возникновения инфразвуковых колебаний такая же, как и у слышимого звука, поэтому инфразвук подчиняется тем же закономерностям, и для его описания используется такой же математический аппарат, как и для обычного слышимого звука (кроме понятий, связанных с уровнем звука).

Инфразвук слабо поглощается средой, поэтому может распространяться на значительные расстояния от источника. Из-за очень большой длины волны ярко выражена дифракция.

Источниками инфразвука может в числе прочего являться оборудование, работающее с частотой менее 20 циклов за секунду. Действуя на центральную нервную систему, может вызывать тревогу, страх, чувство покачивания и т.п.

Естественные источники
Возникает при землетрясениях, во время бурь и ураганов, цунами

Техногенные источники
К основным техногенным источникам инфразвука относится мощное оборудование — станки, котельные, транспорт, подводные и подземные взрывы. Кроме того, инфразвук излучают ветряные электростанции и в некоторых случаях вентиляционные шахты.

Распространение инфразвука
Для инфразвука характерно малое поглощение в различных средах, вследствие чего инфразвуковые волны в воздухе, воде и в земной коре могут распространяться на очень далёкие расстояния. Поскольку инфразвук слабо поглощается, он распространяется на большие расстояния и может служить предвестником бурь, ураганов, цунами. Это явление находит практическое применение при определении места сильных взрывов или положения стреляющего орудия. Звуки взрывов, содержащие большое количество инфразвуковых частот, применяются для исследования верхних слоев атмосферы, свойств водной среды.

и еще под спойлером

Звуковая волна – период, длина, частота и скорость распространения

Калькуляторы онлайн перевода длины звуковой, инфразвуковой или ультразвуковой
волны в частоту и наоборот. Таблица соответствия
нот полного звукоряда частотам.

Звуковая волна – это механические колебания, которые в результате колебаний молекул вещества распространяются в какой-либо
среде (в газе, жидкости или твёрдом теле) и, достигнув органов слуха человека, воспринимаются им как звук. Источник, создающий
возмущение (колебания воздуха), называется источником звука.
Как уже было сказано, для распространения звука необходима какая-либо упругая среда. Поэтому в вакууме ори, не ори – тебя никто не
услышит, по причине того, что звуковые волны распространяться не смогут, так как там нечему колебаться.., да и слушать там, по большому
счёту, тоже некому.

Так же, как и в случае с электромагнитными волнами, соотношение, связывающее длину звуковой волны с частотой колебаний,
в общем случае выглядит следующим образом:
λ (м) = V (м/сек) / F (Гц), где V (м/сек) – это скорость распространения
звука в среде.

Период колебаний также не претерпел никаких изменений и по-прежнему равен:

T(сек) = 1 / F (Гц) = λ (м) / V (м/сек).

Частота колебаний звукового сигнала F (Гц) – это параметр стабильный, практически не зависящий от среды распространения.

А вот скорость звука V (м/сек), а соответственно и длина звуковой волны – это величины, которые зависят
не только от плотности вещества, но и от его упругости, а в случае с жидкостями и газами ещё – и от температуры, и атмосферного
давления.

Зависимость скорости звуковой волны от свойств упругой среды легко прослеживается по следующей формуле:
V (м/сек) = √Eупр (паскаль) / ρ (кг/м³)
,
где Eупр представляет собой модуль объёмной упругости среды, а ρ – плотность среды.
Модуль упругости, так же как и плотность – это справочные величины, прописанные для конкретных материалов.

В качестве примера, ниже приведена таблица величины скорости распространения звука в различных средах:

Для газов параметры модуля объёмной упругости и плотности имеют ярко выраженную зависимость от температуры и атмосферного давления.
Если углубиться, то скорость звука в газах можно вычислить по следующей формуле:

V (м/сек) = √γ*Ратм / ρ ,
где

γ = cp/сv – это отношение удельной теплоёмкости при постоянном давлении
к удельной теплоёмкости при постоянном объёме, а Pатм – атмосферное давление,
которое связано с температурой газообразной среды.

Поэтому, чтобы никого сильно не грузить, приведу и приближённую зависимость скорости звука (при нормальном
атмосферном давлении) от температуры среды:
V (м/сек) = (331 + 0,6 * T°), где 331 м/сек – это скорость звука при 0°С,
а T° – температура в градусах Цельсия.

Теперь можно совместить формулы и получить простое соотношение, связывающее длину звуковой волны с частотой колебаний с учётом
температуры среды:

λ (м) = (331 + 0,6 * T°) / F (Гц).

Всё это без лишнего напряга несложно посчитать при помощи листа бумаги или деревянных счёт, ну а для пущего упрощения жизни человека,
приведу и пару он-лайн считалок для перевода одного из параметров в другой.
Калькуляторы предполагают расчёты длины и частоты звуковой волны для воздушной среды при нормальном атмосферном
давлении (760 мм ртутного столба).

Онлайн калькулятор расчёта длины звуковой волны по частоте

Онлайн калькулятор расчёта частоты по длине звуковой волны

Полный диапазон звуковых частот условно находится в пределах:
16…20 000 Гц.
Ниже ( 0,001…16Гц ) – инфразвук.
Выше ( 20…100кГц ) – низкочастотный ультразвук,
ещё выше (100кГц…1МГц) – высокочастотный ультразвук.

А для интересующихся приведу таблицу соответствия нот стандартного музыкального звукоряда частотам.

Общие
понятия и определения. Акустические
поля различных частот, от инфразвукового
диапозона до ультразвукового, непрерывно
на протяжении всей жизни воздействуют
на человека, вызывая различные изменения,
часто еще не до конца изученные реакции
как всего организма, так и отдельных
органов. Наиболее загадочные явления
наблюдаются при воздействии на человека
инфразвуковых колебаний, не воспринимаемых
непосредственно органами слуха, человек
тем не менее ощущает их другими органами.

В процессе своей
жизнедеятельности как в производственной
среде, так и среде обитания, человек
постоянно сталкивается с воздействием
инфразвуковых колебаний.

Инфразвук
– это звуковые колебания и волны с
частотами, лежащими ниже полосы слышимости
(акустических) частот 20 Гц.

Общий (линейный)
уровень звукового давления, дБ Лин, –
это величина, измеряемая по шкале
шумомера «линейная» или рассчитанная
путем энергетического суммирования
уровней звукового давления в октавных
полосах частот без корректирующих
октавных поправок.

Эквивалентный
(по энергии) уровень звукового давления
L_экв
дБ Лиин
– это уровень постоянного широкополосного
инфразвука, среднеквадратическое
звуковое давление которого такое же,
как и непостоянного инфразвука, в
течение определенного интервала времени.

Инфразвук, слабо
изученный вредный и опасный фактор
загрязнения окружающей среды. Инфразвук
– акустическое нейтрио, для которого
практически не существует преград
распространения инфразвуковых волн.

Физической
характеристикой инфразвука является
среднеквадратическое значение уровней
звукового давления в 1/3 октавных полосах
частот и определяется в децибелах:

L_n
= 10 lg,

где Р₀
= 2·10⁵
Па –
пороговое значение среднеквадратического
давления, соответствующего нулю дБ;

Р – измеряемое
среднеквадратическое значение звукового
давления, Па.

Характерной
особенностью инфразвука в отличие от
слышимого и ультразвукового диапозона
(УЗД) частот является большая длина
волны и малая частота колебаний.
При этом инфразвуковые волны свободно
огибают препятствия, распространяясь
в воздушной среде на большие расстояния
с незначительной потерей энергии,
поскольку поглощение инфразвука в
атмосфере очень незначительно.

По
характеру
спектра инфразвук подразделяется на
широкополосный
с непрерывным
спектром шириной более одной октавы и
тональный,
в спектре которого имеются слышимые
дискретные составляющие. Гармонический
характер инфразвука устанавливают в
октавных полосах частот по превышению
уровня в одной полосе над соседними не
менее чем на 10дБ.

По
временным характеристикам
различают инфразвук постоянный,
уровень звукового давления которого
изменяется за время наблюдения не более
чем в два раза (на 6 дБ) при измерении по
шкале шумомера «линейная» на временной
характеристике «медленно».

Источники
инфразвуковых колебаний могут быть как
естественными – различные природные
явления и процессы, так и искусственными,
создаваемыми в результате
производственно-технической и научной
деятельности человека.

К основным
техногенным источникам инфразвуковых
колебаний в городах относятся:

1) производственный,
генерируемый различным оборудованием,
расположенным на территории промышленных
предприятий. На предприятиях
металлургической промышленности иногда
фиксируется инфразвук до 97-107 дБ на
частотах 8-16 Гц (табл. 9.5.);

2) спектры шумов
транспортных потоков, содержащие
инфразвуковые составляющие, которые
не регистрируются обычными измерительными
приборами и обладают высокими уровнями
звукового давления;

3) инфразвуковые
колебания высокой интенсивности, которые
наблюдаются в зоне жилой или промышленной
застройки, причем источником этих
колебаний являются сами здания или
сооружения.

10.5. Спектры
инфразвука и шума

Эффекты влияния
инфразвука на человека. Нормативные
документы.

Гигиеническая
проблема, связанная с влиянием инфразвука
на организм человека, возникла в 70-е
годы прошлого века. Инфразвуковые волны
оказывают выраженное неблагоприятное
воздействие на организм, особенно на
психоэмоциональную сферу, влияют на
работоспособность человека,
сердечно-сосудистую, эндокринную и
другие системы.

При исследовании
влияния инфразвука и вибраций на человека
можно выделить типичные нарушения
нормального состояния, т.е психофизические
реакции, непосредственно влияющие на
производительность человека и надежность
выполнения им требуемых операций:

◘ ухудшение
управлением дыхания;

◘ нарушение
координации движений;

◘ ухудшение
способности слежения;

◘ ослабление
внимания;

◘ уменьшение
остроты зрения;

◘ ухудшение
прицельных движений.

Большинство людей
находящихся в производственной среде,
в большей или меньшей мере подвергаются
воздействию интенсивных полей низкой
(инфразвуковой) частоты. что вызывает
у работника ряд отклонений от его
нормального состояния. Психофизическими
исследованиями выявлены нарастание
времени зрительной реакции, увеличение
ошибок операторской деятельности,
пространственная дезориентация
испытуемых.

Биологический
эффект низкочастотных акустических
колебаний проявляется ответной реакцией
всего организма, в которой участвуют
преимущественно нервная, сердечно-сосудистая
и дыхательные системы. В совокупности
отклонения реакции различных систем
от нормальных приводят к значительному
снижению производительности труда, а
при технически сложных производств
(предприятия нефтегазовой отрасли,
управление современными скоростными
транспортными средствами, работа,
связанная с высоким уровнем умственной
и психофизической нагрузки) может
привести к аварийным ситуациям.

В НИИ медицины
труда РАМН на основании результатов
исследований по инфразвуку были
разработаны гигиенические нормы. Эти
нормы по инфразвуку базируются на
критериях здоровья и работоспособности
с оценкой влияния фактора на весь
организм в процессе трудовой деятельности
с учетом напряженности и тяжести.

Нормируемыми
параметрами, согласно СанПиН
2.2.4./2.1.8.583-96 «Инфразвук на рабочих местах,
жилых и общественных помещениях и на
территории жилой застройки» являются:

◙ уровни звукового
давления октавных полосах со
среднеквадратическими частотами 2, 4, 8
и 16 Гц (дБ), определяемые по формуле

L_p=10lg(P²/P₀²),

где Р –
среднеквадратическое значение звукового
давления, Па;

Р₀
– исходное значение звукового давления
в воздухе, равное 2∙10^-5Па;

◙ уровни звукового
давления (при одночисловой оценке),
измеренные по шкале шумомера «линейная»,
дБ Лин (при условии, что разность, между
уровнями, измеренными по шкалам «линейная»
и «А» на характеристике шумомера
«медленно», составляет не менее 10 дБ).

Ненормируемыми
характеристиками непостоянного
инфразвука являются эквивалентные по
энергии уровни звукового давления L_экв
(дБ), в
октавных полосах со среднеквадратическими
частотами 2,4,8 и 16 Гц и эквивалентный
общий уровень звукового давления (дБ
Лин), определяемый по формуле:

L_’экв
= 10 lg
_i
), ,

где Т период
наблюдения, ч;

t_i
– продолжительность действия шума с
уровнем L_i,
ч;

n
– общее число промежутков действия
инфразвука;

Li
– логарифмический уровень инфразвука
в i
– й промежуток времени, дБ

Предельно допустимые
уровни инфразвука на рабочих местах,
дифференцированы для различных видов
работ, а также в жилых общественных
помещениях и на территории жилой
застройки отмечены в табл.10.6.

10.6. Норма инфразвука

Необходимо
отметить, что для шумов, спектр которых
охватывает инфранизкой и звуковой
диапозоны, измерение и оценка
корректированного уровня звукового
давления инфразвука, является
дополнительной к измерению и оценке
шума в соответствии с «Санитарными
нормами шума на рабочих местах, в
помещениях, жилых, общественных зданий,
на территории жилой застройки» СН
2.2.4./ 2.1.8.562 -96 и ГОСТ 12.1.003 «ССБТ. Шум, общие
требования безопасности».

Основными средствами
контроля шумомера класса 0 и 1 ГОСТ 1787 «
Шум и общие технические требования» с
частотной характеристикой усилителя
от 2 Гц и 1/3 октавных полосовых фильтров
по ГОСТ 1787. «Фильтры электрические
октавные и 1/3 – октавные», а также
вспомогательных приборов (магнитофонов,
самописцев). Вспомогательные приборы
должны использоваться с частотной
характеристикой от 2 Гц.

Мероприятия
по снижению влияния инфразвука:

─ защита от
инфразвука может осуществляться в
источнике возникновения, по пути
распространения, в ограждаемом помещении;

─ защита в источнике
связана с уменьшением колебаний
вибрирующего объекта, возмущающих сил
или пульсации движущихся газовых либо
гидродинамических потоков. В последнем
случае применяют глушители.

Инфразвук и его источники.

Инфразвук – звуковые волны, имеющие частоту ниже воспринимаемой человеческим ухом, в диапазоне частот от 16 до 0,001 Гц.

Инфразвук

Источники инфразвука

Инфразвук:

Инфразвук (от лат. infra – «ниже, под») – это звук, частота которого ниже диапазона слышимости человека, то есть ниже 16 Гц.

Инфразвук – звуковые волны, имеющие частоту ниже воспринимаемой человеческим ухом. Поскольку обычно человеческое ухо способно слышать звуки в диапазоне частот 16-20 000 Гц, за верхнюю границу частотного диапазона инфразвука обычно принимают 16 Гц. Нижняя же граница инфразвукового диапазона условно определена как 0,001 Гц.

В США к инфразвуку относится звук на частотах менее 20 Гц.

Звуковые волны, имеющие частоту выше воспринимаемых человеческим ухом, называются ультразвуком.

Несмотря на то, что люди с трудом слышат инфразвук без вспомогательных устройств, он заметен при высоком звуковом давлении. Порог восприятия увеличивается с увеличением давления – примерно с 90 дБ при 10 Гц до более 120 дБ при 1 Гц. Из-за разного порога слышимости у разных людей низкий звук (в т.ч. инфразвук), который некоторые не слышат, может восприниматься другими и показаться им раздражающим. Кроме того, при высоком звуковом давлении могут ощущаться, в частности, низкочастотные вибрации.

Инфразвук присутствует повсюду в естественной среде, но он также создается искусственно.

Инфразвук обладает целым рядом особенностей, связанных с низкой частотой колебаний упругой среды:

– имеет гораздо большие амплитуды колебаний в сравнении с равномощным слышимым человеком звуком,

– малое поглощение в различных средах, вследствие чего инфразвуковые волны в воздухе, воде и в земной коре могут распространяются на очень большие расстояния,

– благодаря большой длине волны для инфразвука характерно явление дифракции, вследствие чего он легко проникает в помещения и огибает преграды, задерживающие слышимые звуки,

– вызывает вибрацию крупных объектов, так как входит с ними в резонанс,

Перечисленные особенности инфразвука затрудняют борьбу с ним, поскольку обычные способы противошумовой борьбы (звукопоглощение, звукоизоляция, удаление от источника звука и пр.) против инфразвука малоэффективны.

Инфразвук используется в различных областях: для мониторинга землетрясений и вулканов, составления карт горных пород и нефтяных пластов под землей, определения места сильных взрывов или положения стреляющего орудия, а также в баллистокардиографии и сейсмокардиографии для изучения механики сердца.

Физиологическое действие инфразвука на живые существа (в том числе человека) зависит только от его спектральных, временных и мощностных характеристик и не зависит от того, на открытом пространстве или в помещении находится живой объект воздействия. Инфразвук оказывает патогенное действие на человека и живые существа.

Следует иметь в виду, что ритмы, характерные для большинства систем организма человека, лежат в инфразвуковом диапазоне:

– сокращения сердца 1-2 Гц,

– дельта-ритм мозга (состояние сна) 0,5-3,5 Гц,

– альфа-ритм мозга (состояние покоя) 8-13 Гц,

– бета-ритм мозга (умственная работа) 14-35 Гц.

Источники инфразвука:

Инфразвук может быть результатом как природных, так и искусственных источников.

Природные источники инфразвука. Инфразвук иногда возникает естественным образом в результате суровой погоды, прибоя, землетрясений, извержений вулканов, отела айсбергов,  полярных сияний, молний, в т.ч. в верхних слоях атмосферы, при сильном ветре во время бурь и ураганов, а также от подветренных волн в горах, ветровых волн в океанских штормах, лавин, метеоров, болидов и водопадов. Известно, что киты, слоны, гиппопотамы, носороги, жирафы,  окапи,  используют инфразвук для общения на расстояниях: от нескольких километров для слонов до сотен километров в случае китов. Некоторые певцы могут воспроизводить ноты в инфразвуковом диапазоне.

Искусственные источники инфразвука. Инфразвук может генерироваться разнообразным оборудованием при колебаниях поверхностей больших размеров, мощными турбулентными потоками жидкостей и газов, при ударном возбуждении конструкций, вращательном и возвратно-поступательном движении больших масс. Основными техногенными источниками инфразвука являются тяжёлые станки, ветрогенераторы, вентиляторы, электродуговые печи, поршневые компрессоры, турбины, виброплощадки, сабвуферы, водосливные плотины, реактивные двигатели, судовые двигатели, стиральные машины, холодильники и пр. оборудование. Кроме того, инфразвук возникает при наземных, подводных и подземных взрывах (как химических, так и ядерных).

Коэффициент востребованности
621