טווח תדרי שמע. הקשר בין התדר של גל קול, אורכו ומהירותו

תוכן עניינים:

טווח תדרי שמע. הקשר בין התדר של גל קול, אורכו ומהירותו
טווח תדרי שמע. הקשר בין התדר של גל קול, אורכו ומהירותו
Anonim

כעת יש הרבה הזדמנויות באינטרנט לבדוק את חדות השמיעה שלך באינטרנט. כדי לעשות זאת, אתה צריך להתחיל סרטון עם סאונד, שתדירותו עולה. יוצרי המבחן ממליצים לבצע בדיקה עם אוזניות כדי שרעש זר לא יפריע. טווח תדרי השמע בסרטון מתחיל בערכים כה גבוהים שרק מעטים יכולים לשמוע. בהמשך, תדירות הצליל יורדת בהדרגה, ובסוף הסרטון נשמע צליל שאפילו אדם עם ליקוי שמיעה יכול לשמוע.

במהלך הסרטון, מוצג למשתמש ערך התדר של הצליל המושמע. תנאי הבדיקה מצביעים על כך שיש לעצור את הסרטון ברגע שבו אדם יכול לשמוע את הצליל. לאחר מכן, עליך לראות באיזו נקודה התדר נעצר. ערכו יבהיר שהשמיעה תקינה, טובה יותר מרוב האנשים, או שכדאי לך לפנות לרופא.כמה בדיקות מראות מהו גיל תדירות הניתוק שאדם יכול לשמוע.

בדיקת שמיעה מקוונת
בדיקת שמיעה מקוונת

מהו קול וגל קול

סאונד הוא תחושה סובייקטיבית, אבל אנחנו שומעים אותו כי משהו אמיתי קיים באוזן שלנו. זהו גל קול. פיזיקאים מתעניינים כיצד התחושות שאנו חווים קשורות למאפיינים של גל הקול.

צליל חזק מאוד
צליל חזק מאוד

גלי קול הם גלים מכאניים אורכיים עם משרעת קטנה, שטווח התדרים שלהם הוא 20 הרץ-20 קילו-הרץ. משרעת קטנה היא כאשר השינוי בלחץ עקב דחיסה-נדירות נמוכה בהרבה מהלחץ בתווך זה. באוויר, באזורים של דחיסה-נדירות, השינוי בלחץ קטן בהרבה מהלחץ האטמוספרי. אם המשרעת היא באותו הסדר או גדולה מהלחץ האטמוספרי, אז אלה אינם עוד גלי קול, אלא גלי הלם, הם מתפשטים במהירות על-קולית.

קהל של צלילים

כבר הבנו מהו טווח תדרי האודיו, אבל מה מסתתר מעבר לגבולותיו? אם התדר נמוך מ-20 הרץ, גלים כאלה נקראים אינפרסוני. אם יותר מ-20 קילו-הרץ - אלו הם גלים קוליים. גם אינפרא וגם אולטרסאונד אינם גורמים לתחושות שמיעתיות. הגבולות די מטושטשים: תינוקות שומעים 22-23 קילו-הרץ, אנשים מבוגרים יכולים לתפוס 21 קילו-הרץ, מישהו שומע 16 הרץ. כלומר, ככל שהאדם צעיר יותר, כך התדר שהוא יכול לשמוע גבוה יותר.

כלבים שומעים תדרים גבוהים יותר. היכולת הזו שלהם משמשת מאמנים, הם נותנים פקודות לאולטרסונישריקה שאנשים לא יכולים לשמוע. האיור מציג את טווחי התדרים הזמינים לתפיסה של בעלי חיים שונים.

טווח התדרים הנתפסים של בעלי חיים שונים
טווח התדרים הנתפסים של בעלי חיים שונים

נשמע כמו רובי משטרה

בוא ניתן דוגמה למקרה שמראה שטווח תדרי הקול שנשמע על ידי אדם הוא משוער ותלוי במאפיינים אינדיבידואליים.

בוושינגטון, המשטרה מצאה דרך לפיזור לא אלים של בני נוער. נערים ונערות התאספו ללא הרף ליד אחת מתחנות המטרו ודיברו. השלטונות הרגישו שהבילוי חסר המטרה שלהם מפריע לאחרים, כי יותר מדי אנשים מצטברים בכניסה. המשטרה התקינה מכשיר יתוש שפלט צליל בתדר של 17.5 קילו-הרץ. מכשיר זה נועד להדוף חרקים, אך היצרנים הבטיחו שגלי קול בתדר זה נתפסים רק על ידי בני נוער מגיל 13 ולא מעל גיל 25.

דוחה קולי
דוחה קולי

בזכות המכשיר ניתן היה להיפטר מצעירים, אך גבר בן 28 שמע קול והתלונן בפני הנהלת העיר. הרשויות המקומיות נאלצו להפסיק להשתמש במכשיר.

טווח אורך גל

לגלי תדר קול בסביבות שונות יש מאפיינים שונים. אורך ומהירות התפשטות הגל שונים. באוויר (בטמפרטורת החדר) המהירות היא 340 מ' לשנייה.

שקול גלים עם תדרים שנמצאים בטווח הנשמע עבורנו. האורך המינימלי שלהם הוא 17 מ מ, המקסימום הוא 17 מ'. הצליל עם אורך הגל הקטן ביותר הוא על סף אולטרסאונד, ועם הגדול ביותר -אינפרסאונד מתקרב.

מהירות גלי הקול

מאמינים שאור נע באופן מיידי, אבל לוקח זמן מסוים עד שהקול עובר. למעשה, גם לאור יש מהירות, זה רק הגבול, יותר מהר מהאור, שום דבר לא זז. בכל הנוגע לקול, התפשטותו באוויר היא בעלת עניין רב, אם כי מהירותו של גל קול במדיה צפופה יותר גבוהה בהרבה. קחו בחשבון סופת רעמים: תחילה אנו רואים הבזק של ברק, ואז אנו שומעים גל של רעם. הקול מתעכב מכיוון שמהירותו איטית פי כמה ממהירות האור. בפעם הראשונה, מהירות הקול נמדדה על ידי קביעת מרווח הזמן בין זריקת מוסקט לצליל. אחר כך לקחו את המרחק בין הכלי לחוקר וחילקו אותו בזמן ה"השהיה" של הצליל.

לשיטה זו יש שני חסרונות. ראשית, זו השגיאה של שעון העצר, במיוחד במרחק קרוב למקור הקול. שנית, זוהי מהירות התגובה. עם מדידה זו, התוצאות לא יהיו מדויקות. כדי לחשב את המהירות, נוח יותר לקחת את התדר הידוע של צליל מסוים. יש מחולל תדרים, מכשיר עם טווח של תדרי שמע מ-20 הרץ עד 20 קילו-הרץ.

מחולל תדרי שמע
מחולל תדרי שמע

הוא מופעל בתדר הרצוי, במהלך הניסוי מודדים את אורך הגל. הכפלת שני הערכים, תקבל את מהירות הקול.

היפרסונלי

אורך הגל מחושב על ידי חלוקת המהירות בתדר, כך שככל שהתדר עולה, אורך הגל יורד. אפשר ליצור תנודות בתדירות כה גבוהה שאורך הגל יהיה באותו סדר גודל כמו האורךנתיב חופשי של מולקולות גז, כגון אוויר. זה היפרסאונד. הוא לא מתפשט היטב, כי האוויר אינו נחשב עוד לתווך רציף, שכן אורך הגל זניח. בתנאים רגילים (בלחץ אטמוספרי), הנתיב החופשי הממוצע של מולקולות הוא 10-7 m. מהו טווח תדרי הגלים? הם לא צלילים, כי אנחנו לא שומעים אותם. אם מחשבים את התדר של היפר-סאונד, מתברר שהוא 3×109 הרץ ומעלה. היפר-סאונד נמדד בג'יגה-הרץ (1 GHz=1 מיליארד הרץ).

איך התדר של צליל משפיע על גובה הצליל שלו

טווח תדרי השמע משפיע על טווח הצליל. למרות שהגובה הוא תחושה סובייקטיבית, הוא נקבע על פי המאפיין האובייקטיבי של הצליל, התדר. תדרים גבוהים מפיקים צליל גבוה. האם גובה הצליל תלוי באורך הגל? כמובן, מהירות, תדר ואורך גל קשורים כולם. עם זאת, לצליל של אותו תדר יהיה אורך גל שונה בסביבות שונות, אך הוא ייתפס באותה צורה.

אנחנו שומעים קול מכיוון ששינויים בלחץ גורמים לעור התוף שלנו לרטוט. הלחץ משתנה באותה תדר, כך שלא משנה שאורך הגל שונה במדיות שונות. בשל אותו תדר, אנו נתפוס את הצליל כגבוה או נמוך, גם במים, אפילו באוויר. במים, מהירות הקול היא 1.5 ק מ לשנייה, שהיא כמעט פי 5 יותר מאשר באוויר, ולכן אורך הגל גדול בהרבה. אבל אם הגוף רוטט באותו תדר (נגיד, 500 הרץ) בשתי הסביבות, הגובה יהיה זהה.

יש צלילים שאין להםגובה הצליל, למשל, את הצליל ששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששששש derגש der צליליות). תנודות התדר שלהם אינן מחזוריות, אלא כאוטיות, ולכן אנו תופסים אותן כרעש.

מוּמלָץ: