Войти
Инфразвуковые массивы на станции инфразвукового мониторинга в Каанаак, Гренландия Инфразвук, иногда называемый низкочастотным звуком, описывает звуковые волны с частотой ниже нижнего предела слышимости (обычно 20 Гц). По мере уменьшения частоты слух постепенно становится менее чувствительным, поэтому для восприятия инфразвука звуковое давление должно быть достаточно высоким. Ухо - это основной орган для восприятия тихого звука, но при более высокой интенсивности можно ощущать инфразвуковые колебания в различных частях тела.
Изучение таких звуковых волн иногда называют инфразвуком, охватывающим звуки от 20 Гц до 0,1 Гц. и редко до 0,001 Гц. Люди используют этот частотный диапазон для мониторинга землетрясений и вулканов, картографирования горных пород и нефтяных образований под землей, а также в баллистокардиографии и сейсмокардиографии для изучения механики сердца.
Инфразвук характеризуется способностью преодолевать препятствия с небольшим рассеянием. В музыке используются методы акустического волновода, такие как большой орган, или, для воспроизведения, экзотические конструкции громкоговорителей, такие как линия передачи, вращающийся низкочастотный динамик или традиционные конструкции сабвуфера могут воспроизводить низкочастотные звуки, в том числе почти инфразвук. Сабвуферы, предназначенные для воспроизведения инфразвука, способны воспроизводить звук на октаву или более ниже, чем у большинства имеющихся в продаже сабвуферов, и часто имеют размер примерно в 10 раз больше.
Инфразвук определяется Американским национальным институтом стандартов как «звук на частотах менее 20 Гц. "
Союзники Первой мировой войны впервые использовали инфразвук для обнаружения артиллерии. Одним из пионеров инфразвуковых исследований был французский ученый Владимир Гавро. Его интерес к инфразвуковым волнам впервые возник в его лаборатории в 1960-х годах, когда он и его лаборанты испытали тряску лабораторного оборудования и боль в барабанных перепонках, но его микрофоны не улавливали слышимый звук. Он пришел к выводу, что это инфразвук, вызванный большим вентилятором и системой воздуховодов, и вскоре приступил к работе по подготовке тестов в лабораториях. Одним из его экспериментов был инфразвуковой свисток, негабаритная органная труба.
Патент на конструкцию двойного фазоинвертора корпуса громкоговорителя, предназначенную для создания инфразвуковых частот в диапазоне от 5 до 25 герц. из которых традиционные конструкции сабвуфера не подходят. Инфразвук может возникать как от естественных, так и от искусственных источников:
Считается, что некоторые животные воспринимают инфразвуковые волны, проходящие через землю, вызванные стихийными бедствиями, и используют их в качестве раннее предупреждение. Примером этого может служить землетрясение и цунами в Индийском океане 2004 г.. Сообщалось, что животные покинули этот район за несколько часов до того, как цунами обрушилось на берега Азии. Точно неизвестно, является ли это причиной; некоторые предположили, что это могло быть влияние электромагнитных волн, а не инфразвуковых волн, которые побудили этих животных бежать.
Исследование, проведенное в 2013 году Джоном Хагструмом из Геологической службы США предполагает, что почтовые голуби используют низкочастотный инфразвук для навигации.
20 Гц считается нормальным пределом низких частот для человеческого слуха. Когда чистые синусоидальные волны воспроизводятся в идеальных условиях и на очень большой громкости, слушатель-человек сможет различать тона даже с частотой 12 Гц. Ниже 10 Гц можно воспринимать отдельные циклы звука, а также ощущение давления в барабанных перепонках.
Примерно с 1000 Гц динамический диапазон слуховой системы уменьшается с уменьшением частоты. Это сжатие наблюдается в контурах равного уровня громкости, и это означает, что даже небольшое повышение уровня может изменить воспринимаемую громкость с едва слышимой на громкую. В сочетании с естественным разбросом пороговых значений в популяции его эффект может заключаться в том, что очень низкочастотный звук, который не слышен одними людьми, может быть громким для других.
Одно исследование показало, что инфразвук может вызывать у людей чувство трепета или страха. Также было высказано предположение, что, поскольку это не воспринимается сознательно, это может вызвать у людей смутное ощущение, что происходят странные или сверхъестественные события.
Ученый, работающий в лаборатории слуховой неврологии Сиднейского университета, сообщает все больше доказательств того, что инфразвук может влиять на нервную систему некоторых людей, стимулируя вестибулярную систему, и на животных моделях был продемонстрирован эффект, аналогичный морской болезни.
. В исследовании, проведенном в 2006 году, основное внимание уделялось влиянию Из-за звукового излучения ветряных турбин на близлежащее население воспринимаемый инфразвук был связан с такими эффектами, как раздражение или утомляемость, в зависимости от его интенсивности, с небольшими доказательствами, подтверждающими физиологические эффекты инфразвука ниже порога восприятия человека. Однако более поздние исследования связали неслышимый инфразвук с такими эффектами, как ощущение полноты, давление или шум в ушах, и признали возможность того, что он может нарушать сон. Другие исследования также предположили связь между уровнями шума в турбинах и нарушениями сна у населения, о котором сообщают сами люди, при этом добавив, что вклад инфразвука в этот эффект до сих пор полностью не изучен.
В исследовании на Университет Ибараки в Японии, по словам исследователей, тесты ЭЭГ показали, что инфразвук, производимый ветряными турбинами, «считался раздражающим для техников, которые работают рядом с современной крупномасштабной ветряной турбиной».
Юрген Альтманн из Технологического университета Дортмунда, эксперт по звуковому оружию, сказал, что нет надежных доказательств тошноты и рвоты, вызванных инфразвуком. 77>
Высокий уровень громкости на концертах от массивов сабвуферов был назван причиной коллапса легких у людей, находящихся очень близко к сабвуферам, особенно у очень высоких и худых курильщиков.
В сентябре 2009 года лондонский студент Том Рид умер от синдрома внезапной аритмической смерти. я (SADS) после того, как пожаловался, что «громкие басы» «доходят до его сердца». В ходе расследования был вынесен вердикт по естественным причинам, хотя некоторые эксперты отметили, что бас мог действовать как спусковой механизм.
Воздух - очень неэффективная среда для передачи низкочастотной вибрации от преобразователя к человеческому телу. Однако механическое соединение источника вибрации с телом человека представляет собой потенциально опасную комбинацию. Космическая программа США, обеспокоенная вредным воздействием полета ракеты на космонавтов, заказала испытания на вибрацию, в которых использовались сиденья кабины, установленные на вибростолах, для передачи «коричневой ноты» и других частот непосредственно людям. Очень высокие уровни мощности 160 дБ были достигнуты на частотах 2–3 Гц. Частоты испытаний варьировались от 0,5 Гц до 40 Гц. Испытуемые страдали моторной атаксией, тошнотой, нарушением зрения, ухудшением выполнения заданий и трудностями в общении. Исследователи полагают, что эти тесты являются ядром нынешнего городского мифа.
. Отчет «Обзор опубликованных исследований низкочастотного шума и его эффектов » содержит длинный список исследований о воздействие инфразвука высокого уровня на людей и животных. Например, в 1972 году Борредон в течение 50 минут подвергал 42 молодых человека воздействию звуков с частотой 7,5 Гц и 130 дБ. Это воздействие не вызвало никаких побочных эффектов, кроме сонливости и небольшого повышения артериального давления. В 1975 году Сларв и Джонсон подвергли четверых мужчин воздействию инфразвука с частотой от 1 до 20 Гц в течение восьми минут за раз с уровнем до 144 дБ SPL. Не было никаких доказательств какого-либо вредного воздействия, кроме дискомфорта в среднем ухе. Испытания высокоинтенсивного инфразвука на животных привели к поддающимся измерению изменениям, таким как клеточные изменения и разрыв стенок кровеносных сосудов.
В феврале 2005 года в телешоу Разрушители мифов использовались двенадцать Meyer Sound 700-HP сабвуферов - модель и количество, которые использовались для крупных рок концерты. Нормальный рабочий диапазон частот выбранной модели сабвуфера составлял от 28 Гц до 150 Гц, но 12 корпусов на MythBusters были специально модифицированы для более глубокого расширения басов. Роджер Швенке и Джон Мейер руководили командой Meyer Sound в разработке специальной испытательной установки, которая обеспечивала бы очень высокие уровни звука на инфразвуковых частотах. Порты настройки сабвуферов были заблокированы, а их входные карты были изменены. Модифицированные шкафы располагались по схеме открытого кольца: четыре стека по три сабвуфера в каждом. Тестовые сигналы генерировались аудиоанализатором SIM 3 с модифицированным программным обеспечением для воспроизведения инфразвуковых тонов. Анализатор уровня звука Brüel Kjr, на который подавался ослабленный сигнал от измерительного микрофона модели 4189 , отображал и записывал уровни звукового давления. Ведущие шоу попробовали ряд частот от 5 Гц, достигнув уровня 120 децибел из звукового давления при 9 Гц и до 153 дБ на частотах выше 20 Гц., но предполагаемые физиологические эффекты не оправдались. Все испытуемые сообщили о некотором физическом беспокойстве и одышке, даже о небольшой тошноте, но хозяева отклонили это, отметив, что звук с такой частотой и интенсивностью быстро перемещает воздух в и из легких . Шоу объявило миф о коричневых банкнотах «развенчанным».
Инфразвук является одной из предполагаемых причин смерти девяти российских туристов, которые были найдены мертвыми на перевале Дятлова (недалеко от Сибири) в 1959 г..
31 В мае 2003 года группа британских исследователей провела массовый эксперимент, в ходе которого около 700 человек слушали музыку с мягкими синусоидальными волнами 17 Гц , воспроизводимую на уровне, описываемом как «почти на грани слышимости». сабвуфер со сверхдлинным ходом, установленный на расстоянии двух третей от конца семиметровой пластиковой канализационной трубы. Экспериментальный концерт (названный Infrasonic) проходил в Purcell Room в ходе двух представлений, каждое из которых состояло из четырех музыкальных произведений. У двух пьес на каждом концерте звучали тоны 17 Гц.
На втором концерте пьесы, которые должны были нести полутон 17 Гц, были поменяны местами, чтобы результаты испытаний не касались какого-либо конкретного музыкального произведения. Участникам не сказали, какие произведения содержат низкоуровневый почти инфразвуковой тон 17 Гц. Наличие этого тона привело к тому, что значительное число (22%) респондентов сообщили о чувстве беспокойства или печали, ознобе по спине или нервных чувствах отвращения или страха.
Представляя доказательства Британская ассоциация по развитию науки, профессор Ричард Уайзман сказал: «Эти результаты показывают, что низкочастотный звук может вызывать у людей необычные переживания, даже если они не могут сознательно обнаруживать инфразвук. Некоторые ученые предположили, что это Уровень звука может присутствовать в некоторых местах, предположительно населенных привидениями, и поэтому у людей возникают странные ощущения, которые они приписывают привидениям - наши результаты подтверждают эти идеи ».
Психолог Ричард Уайзман из Университета Хартфордшира предполагает, что странные ощущения, которые люди приписывают призракам, могут быть вызваны инфразвуковыми вибрациями. Вик Тэнди, экспериментальный сотрудник и по совместительству преподаватель школы международных исследований и права в Университете Ковентри, вместе с доктором Тони Лоуренсом с факультета психологии университета, написал в 1998 г. бумага под названием «Призраки в машине» для журнала Общества психических исследований. Их исследования показали, что инфразвуковой сигнал частотой 19 Гц может быть причиной некоторых наблюдений за привидениями. Однажды Тэнди работал допоздна в одиночестве в лаборатории с привидениями в Уорике, когда он почувствовал сильное беспокойство и краем глаза заметил серое пятно. Когда Тэнди повернулась к серой капле, ничего не было.
На следующий день Тэнди работал над своим ограждением рапирой, держа ручку в тисках. Хотя к нему ничего не касалось, лезвие начало дико вибрировать. Дальнейшее расследование привело Тэнди к обнаружению, что вытяжной вентилятор в лаборатории излучает частоту 18,98 Гц, что очень близко к резонансной частоте глаза, заданной НАСА как 18 Гц. Тэнди предположил, что именно поэтому он увидел призрачную фигуру - он считал, что это была оптическая иллюзия, вызванная резонансом его глазных яблок. Комната была ровно половиной длины волны, а стол находился в центре, вызывая стоячую волну, которая вызвала вибрацию фольги.
Тэнди исследовал это явление дальше и написал статья под названием «Призрак в машине». Он провел ряд расследований в различных местах, где, как считается, обитают привидения, в том числе в подвале бюро туристической информации рядом с собором Ковентри и Эдинбургским замком.
Инфразвук - один из нескольких методов, используемых для определения того, произошел ли ядерный взрыв. Сеть из 60 инфразвуковых станций, помимо сейсмических и гидроакустических станций, составляет Международную систему мониторинга (МСМ), задачей которой является мониторинг соблюдения Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний ( ДВЗЯИ). Инфразвуковые станции МСМ состоят из восьми датчиков микробарометров и космических фильтров, расположенных в виде массива, охватывающего площадь примерно от 1 до 9 км. Используемые космические фильтры представляют собой излучающие трубы с впускными отверстиями по всей длине, предназначенные для усреднения изменений давления, таких как турбулентность ветра, для более точных измерений. Используемые микробарометры предназначены для контроля частот ниже примерно 20 герц. Звуковые волны ниже 20 герц имеют более длинные волны и плохо поглощаются, что позволяет обнаруживать их на больших расстояниях.
Инфразвуковые волны могут генерироваться искусственно в результате детонации и другой деятельности человека или, естественно, в результате землетрясений, суровой погоды, молний и т. Д. и другие источники. Как и судебная сейсмология, алгоритмы и другие методы фильтрации требуются для анализа собранных данных и характеристики событий, чтобы определить, действительно ли произошел ядерный взрыв. Данные передаются с каждой станции по защищенным каналам связи для дальнейшего анализа. Цифровая подпись также встроена в данные, отправляемые с каждой станции, для проверки подлинности данных.
НАСА Лэнгли спроектировало и разработало систему инфразвукового обнаружения, которую можно использовать для проведения полезных инфразвуковых измерений в местах, где раньше это было невозможно. Система состоит из электретного конденсаторного микрофона , модели 377M06 печатной платы с диаметром мембраны 3 дюйма и небольшого компактного ветрового стекла. Электретная технология обеспечивает минимально возможный фоновый шум, потому что шум Джонсона, генерируемый вспомогательной электроникой (предусилителем), сведен к минимуму.
Микрофон отличается высокой эластичностью мембраны с большим объемом задней камеры, преполяризованная объединительная плата и предусилитель с высоким сопротивлением, расположенный внутри задней камеры. Ветровое стекло, основанное на высоком коэффициенте прохождения инфразвука через материю, изготовлено из материала с низким акустическим импедансом и имеет достаточно толстую стенку для обеспечения устойчивости конструкции. Установлено, что пенополиуретан с плотными ячейками хорошо служит этой цели. В предлагаемом тесте параметрами теста будут чувствительность, фоновый шум, верность сигнала (гармонические искажения) и временная стабильность.
Конструкция микрофона отличается от конструкции обычной аудиосистемы тем, что учитываются особенности инфразвука. Во-первых, инфразвук распространяется на огромные расстояния через атмосферу Земли в результате очень низкого атмосферного поглощения и преломляющих каналов, которые позволяют распространяться посредством множественных отражений между поверхностью Земли и стратосферой. Вторым свойством, которому уделялось мало внимания, является большая проникающая способность инфразвука через твердое вещество - свойство, используемое при проектировании и изготовлении ветровых стекол системы.
Таким образом, система удовлетворяет ряду требований к оборудованию, что дает преимущество при применении акустика: (1) низкочастотный микрофон с особенно низким фоновым шумом, который позволяет обнаруживать низкоуровневые сигналы в низкочастотной полосе пропускания; (2) небольшой компактный ветрозащитный экран, позволяющий (3) быстро развернуть микрофонную решетку в полевых условиях. Система также оснащена системой сбора данных, которая позволяет обнаруживать, пеленговать и подписывать низкочастотный источник в реальном времени.
Подготовительная комиссия Организации по Договору о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний использует инфразвук. в качестве одной из технологий мониторинга наряду с сейсмическим, гидроакустическим и атмосферным радионуклидом мониторингом. Самый громкий инфразвук, зарегистрированный системой мониторинга, был произведен в 2013 г. Челябинский метеор.
