ДІРІЛ АКУСТИКАЛЫҚ ӘСЕР. ШУ МЕН ДІРІЛГЕ ҚАРСЫ ҚОЛДАНЫЛАТЫН ҚҰРАЛ МЕН ӘДІСТЕР НЕГІЗГІ ҰҒЫМ
ДІРІЛ АКУСТИКАЛЫҚ ӘСЕР. ШУ МЕН ДІРІЛГЕ ҚАРСЫ ҚОЛДАНЫЛАТЫН ҚҰРАЛ МЕН ӘДІСТЕР
НЕГІЗГІ ҰҒЫМ
Дыбыс ұғымы адамның сезімімен байланысты, ол әдеттегідей нәзік. Есту сезімі ауытқу ортада кеңінен таралып, газтәрізді, сұйық немесе қатты ортада адам ағзасына әсер етеді. Осы ауытқулықта тек 16 (20) Гц-ға дейінгі дыбыс естіледі және дыбыстық қысымдар, адамның есту шегіне тәуелді болады.
Ауытқу жиілігінде кездесетін төменгі және жоғарғы диапазондағы дыбыс белгісі, инфрадыбыс және ультрадыбысты деп аталады, адамның көңіл-күйі мен адамның физикалық құбылыстарға тәуелділігіне байланысты емес деп аталады.
Физикалық нүктеде басқа бір молекула қозғалысына әсер етеді. Әрдайым молекулааралық байланыстың әрқайсысының жақындастырылуына жол ашып, оны бұрынғы жолмен қайталайды. Өткізу импульсі белгілі уақытты талап етеді. Нәтижесінде молекуланың қозғалысы кезінде магнит өрісі молекуласының қозғалғыштығын өзара байланысты ұстап тұру арқылы шығады. Осылай ауытқу белгілі бір жылдамдықпен тарайды.
Дыбыс толқынының таралу жылдамдығы - бұл физикалық ортасы.
Ауытқудың қозу тәсіліне қарай толқынның бірнеше түрі айқындалады:
Сурет. 26.1. Дыбыс толқыны: а - тегіс, б - сфералық
тегіс, жазықтықта тербелетін бетімен жасалынған жазық (26.1-сурет, а);
цилиндрлі, радиалды ауытқудың бүйірлік беті арқылы құрылған цилиндр;
пульсирлік шар типіндегі ауытқу дың нүктелік көзі арқылы құрылған, сфералық (26.1, б).
Дыбыстық толқынды сипаттайтын негізгі параметрлер:
дыбыс толқынының ұзындығы 𝜆, м;
толқындардың таралу жылдамдығы c, м с;
ауытқулар жиілігі f, Гz;
дыбыс қысымы pSv, Пa;
дыбыс қарқындылығы I, Вт м2.
Толқындардың ұзындығы 𝛾 бір кезеңде дыбыс толқыны арқылы өтетін жолдың Т ұзындығына тең:
𝜆= сТ,
Сурет.26.2 . Дыбыс қысымы
26.2. Т = 1f - дыбыстық қысым, тербелу кезеңі, s; c - тарату жылдамдығы, м с.
Ауадағы дыбыстық тербелістер оны қысуына және төмен қысымына әкеледі. Сығымдау аймақтарында ауа қысымы артады, төмен қысым кезінде аймақтарда азаяды. Осы сәтте Pср ортасындағы қысым мен атмосфералық қысым арасындағы айырмашылық дыбыс қысымы деп аталады (26.2-сурет): Рзв = Р -- Ратм.
ср
Дыбыс тарататын ортаға кг (м2) немесе (Па :: с м) өлшенген акустикалық кедергісі бар Za бар. Дыбыс қысымының Pзв-ден ортада бөлшектердің дірілдеу жылдамдығына қатынасы және ортаның акустикалық кедергісіне сәйкес келеді:
ZЗВ= Рзвu = рс.
Түрлі орталарда дыбыс жылдамдығы әр түрлі. Мысалы:
ауада - 344 м с;
болат - 5100 м с;
тазартылған су - 1495 м с;
мыс - 3 700 м с;
алюминий - 5200 м с;
резеңке - 70 м с;
тығын - 500 м с, т.б.
Дыбыс толқыны - қозғалыс бағытындағы энергия тасымалдаушысы.
Қозғалыс бағытына перпендикуляр 1 м 2 көлденең қимасы бар кеңістікте дыбыс толқыны 1 секунд арқылы берілетін энергия көлемі В м2 деп аталады:
I = Рзв2ZА.
W, Вт дыбыс күші көзінен туындайтын сфералық толқындар үшін радиусы саласының бетіндегі дыбыс қарқындылығы.
I = W(4nri).
Сфералық толқындар нүктелік дыбыс көзінен қашықтығы азаяды.
Жазықтық толқынында дыбыстың қарқындылығы қашықтыққа байланысты емес.
Дене тербелісі, акустикалық өрісті жасайтын дыбыс энергиясының эмитеті (көзі). Акустикалық өріс - бұл акустикалық толқындарды беру құралы болып табылатын серпімді орта аймағы. [4, 15]. Акустикалық өріс сипатталады:
дыбыс қысымы рзв, Па;
акустикалық кедергі Zа.
Акустикалық өрістің энергетикалық сипаттамалары болып табылады:
қарқындылық I, Втм2;
сәулелену күші W,Вт -- энергия көлемі, уақыт бірлігінде дыбыс көзі арқылы өтетін қабаты.
Акустикалық өрісті есептеуде маңызды рөл атқарады, дыбыс эмиссиясының бағытына тән. айналасындағы дыбыс қысымының бұрыштық кеңістіктікке таралуы.
Аталған мәндерді өлшеу бірліктері және осы шамалардың өзара байланысы үшін талдау өрнектері кестеде келтірілген. 26.1.
26.1. кесте.Ауадағы акустикалық өріс параметрлері
Параметр
Белгілер ние
Бірлік измерения
Формула взаимосвязи
Дыбыстық қысым
Рзв
Па
рзв = pcи
Акустикалық кедергі
ZA
Па см
ZA= Рс
Бөлшек ортадағы ауытқу жылдамдығы
U
мс
U =Рзв(рс)
Қарқындылық
I
Втм2
I = рзвU
Дыбыс күші
W
Вт
W = IS
p = 1.21 кгм3 - ауа тығыздығы, c = 344 мс - ауадағы дыбыс жылдамдығы, S, м2 - бетінің көзін жабатын аймақ.
Сурет. 26.3. Кедергілер арқылы жететін дыбыс толқындары
Егер акустикалық өрісікеңістік бетінде шектелмесе және шексіздік іс жүзінде созылып болса, өріс еркін акустикалық өріс деп аталады.
Дыбыстық толқындар шектелген кеңістіктегі (мысалы, үй-жайда) таралу толқындардың жолында ұйымдастырылған беттерді геометрия және акустикалық қасиеттеріне байланысты. дыбыс толқыны акустикалық толқындық кедергісі басқа кедергі кездесті, онда дыбыс энергиясын, бұл бөлігі кедергіден көрсетіледі, бір бөлігі оған енетін және жылу айналады, тосқауыл сіңеді, ал қалған тосқауыл арқылы кіреді (сур. 26.3)
Кедергілердің қасиеттері мен кедергіні жабатын материал мынадай көрсеткіштермен анықталады:
1 дыбыс сіңіру коэффициенті:
𝛼 = 𝐼погл𝐼пад,
мұнда lпогл - материал немесе тосқауыл арқылы сіңірілетін дыбыс энергиясы; 1лад - тосқауылдағы дыбыс күші.
2 дыбыстық оқшаулау коэффициенті:
𝛽 = 𝐼 I
𝛽 = 𝐼 I
пад отр.
3 Берілу коэффициенті (өткізгіштігі коэффициенті және ену коэффициенті де пайдаланылады):
𝛾 = IпадIотр
4 Трансмиссия коэффициентінің анықтамасынан шығатыны, м аз мәні m кедергісі арқылы дыбыстың әлсіреуі, яғни оның дыбыс оқшаулайтын қасиеттері соғұрлым жақсы.
Кедергінің бетіндегі шашырау коэффициенті:
S= (IпадI погл - Iпр)Iпад
𝛼, 𝛽, 𝛿, 𝜏 коэффициенттерінің мәндері дыбыс толқынының жиілігіне байланысты.
Жоғарыда келтірілген формулаларды пайдалана отырып, біз келесі қатынастарды жаза аламыз:
𝛼 = 1 − 𝛽: 𝛽 + 𝛿 + 𝜏 = 1
Дыбыс оқшаулау дБ-де бағаланады:
R= 10 lg(1 𝜏).
Бөлмеде дыбыс өрісін қалыптастыру үрдісі реверберация және диффузия құбылыстарымен байланысты.
Егер дыбыс көзі бөлмеде жұмыс істей бастаса, онда бірінші сәтте бізде тікелей дыбыс бар. Толқындар дыбыс шығаратын тосқауылға жеткенде, өріс көрінісі толқындардың пайда болуына байланысты өзгереді.
Егер дыбыс толқындарының ұзындығымен салыстырғанда өлшемдері кішкентай болып табылатын дыбыс өрісіне объект орнатсаңыз, дыбыс өрісінің іс жүзінде бұрмалануы болмайды. Тиімді көрініс үшін, көрсететін тосқауылдың өлшемдері дыбыс толқынының ұзындығынан үлкен немесе тең болуы қажет.
Диффузиялық өріс деп аталатын дыбыс энергиясының нақты тығыздығы әр түрлі бағыттарда бірдей болатын түрлі бағытта толқындардың көрінген толқындарының көп саны бар дыбыс өрісі (26.4- cурет
Сурет. 26.4. Дыбыс өрісі диффузиясының қалыптасуының суреттері
Дыбыс көзі дыбысты өшіргеннен кейін, дыбыс өрісінің акустикалық қарқындығы шексіз уақытта нөлдік деңгейге дейін төмендейді. Іс жүзінде, бұл қарқындылығы 60 дБ акустикалық қысым кемуіне сөну сәтінде бар 106 рет деңгейге дейін төмендеген кезде дыбыс толығымен әлсіреген деп саналады.
Осылайша, дірілді орта ауытқу бөлігі ретінде кез келген дыбыс өрісі демпферлік өз дыбысы бар - реверберация.
Шу тұрғысында жайлар бірқатар санаттарға бөлінеді:
өте аз шуыл немесе өте тыныш бөлмелерге театр және конференц- залдар, аудиториялар, сыныптар және т.б. жатады;
төмен дыбыс немесе үнсіз саналатын нысандарға кинозалдарды және театрлар, жұмыс кабинеттері жатады. Мұндай аудандарда қалыпты адам сөйлеуі 16 м қашықтықта естіледі;
қалыпты сөйлеуді 1 -2 м қашықтықта естуге болатын шулы өндірістік жайлар санаты;
өте шулы санатында бейресми әңгіме 0,7 м қашықтықта естіледі.
Адам дыбыс қысымы P (қарқындылығы I) кең ауқымды дыбысты қабылдайды.
Стандартты есту шегі (немесе естілуі шегі) жиілік F = = 1000 Гц, орта есту сезімталдығы бар адамға гармоникалық тербеліс өндірілетін дыбыс қысымы (қарқындылығы) тиімді мәні болып табылады [7].
Шекті есту дыбыс қысымы P0 = = 2 :: 10-5Pa немесе дыбыс қарқындылығы I0 = 10-12Vt м2 сәйкес келеді.
Дыбыстық қысымның жоғарғы шегі есту қабылданғанда ауыру сезімімен шектеледі және Pmax = 20 Па және 1tah = 1 Вт м2 тең қабылданады.
Дыбыстық қысым р бағалау және салыстыру үшін, Па қарқындылығы I Втм2, және дыбыс қуаты Вт, W, түрлі ақпарат көздерінде, адам психофизикалық дыбысты қабылдай отырып (тиісті индексімен) деңгейлері L сипаттамалары қабылданады өлшемсіз бірліктерде білдіреді
- децибел дБ:
Lp= 10 lg(ppc)2,
Lт =10 lg(IIo)r
Lw =10 lg(WWo)
мұндағы W0 = 10-12Вт - 1000 Гц жиіліктегі эталондық дыбыс қуаты. Көзі белгілі бір жиілікте 10-6 Вт дыбыс қуатын шығарады делік. Сонда
Lw дыбыс қуаты 60 дБ болады.
Lp, Lt, Lw өлшемсіз мөлшерде аспаптар арқылы оңай өлшенуге болады, сондықтан олар тәуелділікті пайдаланып, p, I, W абсолюттік мәндерін анықтау үшін оларды пайдалануға пайдалы:
p2= p2-1001Lpφ
I =I0::1001Lφ W =W01001Lpφ
Дыбыс өрісінде f1 және f2 жиіліктері бар екі таза тон бар, олардың дыбыс қысымы шамасы p1 және p2 тиісінше.
Бұл жағдай да дыбыстық қысымның жалпы түбірлік-орташа- квадраттық мәні екі синусоидальды толқындық өсу арқылы алынады:
p2= p2+ p2
(26.1)
немесе
немесе
(pp0)[2]= (p[1]p0)[2]+ (p[2]p0)[2]. (26.2)
Сондықтанбізжазааламыз:
Lp= 10 lg(pp0)2= 10 lg[(p1p0)2+ (p2p0)2] (26.3)
Lp= 10 lg(100,1L[φ] + 100,1L[φ]) (26.4)
Мысалы, егерекітазатонбірдейквадраттықдыбыс қысымыныңмәні p1
= p2 болсажәнесолдыбысқысымыныңдеңг ейі Lp = Lp болса, ондаоларжасағанжалпыдыбысқысымыныңд еңгейітеңболады.
Lp= 10 lg(2 100,1L[φ]1) = 10 lg100,1L[φ] +10 lg2 = Lph + 3, (26.5)
яғни. 3 дБ-ненбірқабылданатынтондыбысқысымы ныңдеңгейі. Жалпыалғанда, әртүрліжиіліктегітазатондарсаныүшін
Lр (n)= 10 lg(100,1L[φ]+ 100,1L[φ] ... + 100,1L[φ]). (26.6)
Адамныңқұлағыныңдыбысынқабылдаукүрд еліпроцесс.
Адамның құлағы түрлі жиіліктердің дыбыстық толқындарына бірдей әрекет етеді. Сезімталдық 16 1000 Гц-ден жиілікте құлағын арттырады. Адамның құлағы 1000 Гц-ден 4000 Гц-ге дейінгі жиілік диапазонын да ең жоғары сезімталдыққа ие, мұнда құлақтың сезімталдығы іс жүзінде тұрақты.
4000 Гц жиіліктен кейін құлақтың сезімталдығы қайтадан төмендейді. Қаттылығы қисық (сур. 26.5) Флетчер және Mунсон эксперименттік зерттеулері негізінде салынған талдау, 50 Гц жиілігі төмен дыбысын естіген мақсатында, дыбыстық қысым бар қысым тиісті үні қарағанда 100 есе көп болуы қажет екенін көрсетеді жиілігі 1000 Гц.
Дыбыс қаттылығының деңгейі физикалық мөлшермен - фонмен өлшенеді. Түрлі жиіліктерде фондағы дыбыстық сигналдардың тең дәрежеде дыбыс деңгейі де цибелдерде дыбыс қысымының деңгейіне сәйкес келмейді және олар 1000 Гц жиілігінде ғана сәйкес келеді.
Әртүрлі объектілердің акустикалық сипаттамаларын талдау үшін өлшем бірлігі пайдаланылады - дебрель (дБ), Грэйма-Бела есімімен байланысты. Дыбыс қарқындылығының артуы (B) - 1B = 10 дБ-ден 10 есе көп.
Дыбыстың дыбыс деңгейі, егер орташа тыңдаушы оны 1000 Гц жиілігімен теңестіретін көлемде бағаласа (1000 Гц жиіліктегі дыбыс қысымымен Lp, дБ):
Lφ(f) = Lp(f= 1000 Гц).
(26.7)
Сурет. 26.5. Бірдей дыбыс қисықтары
26.6. сурет. Стандартты жиілік сипаттамасы А, В, С, D
Халықаралық электротехникалық комиссия (МЭК) адамның құлағының сезімталдықты жиіліктік реакциясына жақындатылған A (26.6-сурет) жиілік реакциясының стандарты ретінде бекітілді.
A жиіліктік реакциясын пайдалану A ауқымында дыбыс деңгейін дыбыс деңгейін реттеу үшін дыбыс қысымының деңгейлерін реттеу үшін түзету мәндерін алуға болады.
Дыбыс деңгейін өлшеуіші LpA = Lph, А сипаттамасының көмегімен алынған, дыбыс деңгейінің өлшемі дБ (A) (немесе дБ) өлшемі бар акустикалық дыбыс деңгейі деп аталады және дыбыс деңгейінің сипаттамасына сәйкес дыбыс қысымының деңгейін көрсетеді:
LpA(m) = 10 lgp(PAp0)2= 10 lg[(PiAP0)2+(P2AP0)2+...+(PmAP0) 2] =
m
= 10 lg ∑ 10Lp[А], (26.8)
i=1
Кестеде. 26.2 Мысалы, Кестеде. 26.2 Мысалы, қоршаған ортаны шудың ластануының нақты жағдайына жек басымдық қысым деңгейі беріледі. Қарастырылып жатқан іс бойынша маңызды құрамдас юөліктерді және кестенің түзетулерін ескере отырып, дыбыс деңгейі.
.
LPA = 10 lg(107, 69+ 107, 52 + 107,72 + 108,° + 107,8 + 109,13) =
= 92,2 дБА. (26.9)
Жоғарыда келтірілген мысалда көрсетілгендей, Гц жииіліге мен максималды компоненттің дыбыс деңгейіне үлесі аз, өйткені осы жиілікте А мәні дБ азайады
Шуды өлшеуіштер (шуды өлшеуіштер) жиілік диапазонында дыбыс қысымының деңгейін көрсететін жолақты сүзгілер мен аспаптар негізінде жасалады.
26.2. Кесте. Басым жиіліктерде дыбыс қысымы деңгейі, сол жиіліктегі деңгейлерге түзету сипаттамасы
Жиілік, Гц
Дыбыс қысымы деңгейін құраст.Lp,дБ
Сипаттам ал. түзетуА,д Б
Дыбыс қысымы деңгейіLpA, дБА
100
96
-19,1
76,9
400
80
-4,8
75,2
800
78
-0,8
77,2
1000
80
0
80,0
1600
78
1,0
79,0
2500
90
1,3
91,3
Жиілік сипаттамасы K (f) = ИвыхИвх сигнал беру коэффициентінің сүзгіден кіру сигналының жиілігінен сүзгіге шығуынан тәуелділігі.
Салыстырмалы жиіліктік жауап k (f) = K (f) K (fc) - бұл жиіліктік реакцияның тіркелген жиіліктегі бірдей сипаттамаға қатынасы.
K (fc) шамасы үшін, K (f) таңбасының максималды мәні таңдалады, содан кейін k (f) 1, немесе K (f) мәнін өткізу жолағының ең жазықтық аймағында таңдалады. Соңғы жағдайда k (f) = 1 осы сипаттамалық теңдеу үшін. Салыстырмалы сипаттамалары олардың жиіліктік сипаттамаларына сәйкес түрлі беріктік қасиеттері бар сүзгілерді салыстыруға мүмкіндік береді.
Типтік октовалық жолақ сүзгісінің салыстырмалы жиілік реакциясы сурет. 26.7.
Жолақ сүзгісі B өтпелі жолағы арқылы сипатталады, яғни f1 және f2 екі жиіліктер арасындағы жиілік аймағы
B=f2-f1. (26.10)
f1 және f2 екі жиіліктер арасындағы қатынасты сүзгі жиіліктерінің бөлімін, былай көрсетуге болады:
f2= 2mf1, (26.11)
мұнда m - сүзгі тұрақтысы.
Шуды өлшеу құралында қолданылатын көптеген сүзгілер үшін m = 1 немесе m = 13.
Сурет. 26.7. Октавалық сүзгінің жиіліктік сипаттамасы
Егер m = 1 болса, сүзгі октава деп аталады, ал м = 13 - үштен бір октава деп аталады.
Сүзгінің орталық жиілігі f0 теңдеуден анықталады:
fo=(fif2)12. (26.12)
Өткізгіштегі барлық маңызды жиілік компоненттері үшін p1, p2, ... pn дыбыс қысымының Lpb мәндерімен осы жолақта Lp дыбыс қысым деңгейі [15] өрнегі арқылы анықталады:
Lp= 10 lg[(P1Po)2+ (Р2Р0)2 + ... + (PnP o)2]. (26.13)
Кейде, техникалық талаптардан емес,техникалық жағдайларда құрылғының шудеңгейінің рұқсат етілген мәні түзілгенде деңгей түрінде көрсетіледі. Яғни, А жиілігін ескере отырып, барлық жеке деңгейлердің А
- ның түзетуге болатын жалпы дыбыс деңгейі. Дыбыс қуатының түзетілген деңгейі ретінде анықталады.
(26.14)
Онда шудың маңыздық компоненттері бойынша қабылданады.А көрсеткіші А түзетуді білдіреді.
Октавалық жолақтың орталық жиілігі, Гц
Октавалық жолақтағы дыбыс күші деңгейіLw,дБ
Сипаттама бойынша түзету А, дБ
Октавалық жолақтағы дыбыс күші деңгейі
L дБ
63
30,5
-26,2
4,3
125
25,7
-16,1
9,6
250
23,8
-8,6
15,2
500
27,9
-3,2
23,8
1000
23,0
0
23,0
2000
29,4
+1,2
30,5
4000
25,4
+1,0
26,4
8000
23,9
-1,1
22,8
Кестенің деректерін пайдалану. Дыбыс жиілігінің бүкіл жолағында дыбыс қуатының түзілген деңгейін анықтаймыз.
LwA= 10 lg(100,43+100,96 +101,52+102,38+102,3+103,06+102,54+ 102,28) =
= 33,5 дБА.
ШУДЫҢ АДАМҒА ЖӘНЕ ҚОРШАҒАН ОРТАҒА ӘСЕРІ
26.3. Кесте.Дыбыс күші құрылғысының октава деңгейі
26.3. Кесте.Дыбыс күші құрылғысының октава деңгейі
Қоршаған ортадан дұрыс ақпарат алудың бүкіл үрдісі, оның
акустикалық толқындардың механикалық энергиясы энергиялық нерв импульсінің энергиясы тізбегі бойынша өзгеруі ішкі құлаққа аяқталады.
Жоғарыда келтірілген мысал көрсеткендей, 100 Гц жиілігімен максималды компоненттің дыбыс деңгейіне қосқан үлесі аз, өйткені осы жиілікте А тәнтігі 19,1 дБ азайтады.
Шуды өлшеуіштер (шуды өлшеуіштер) жиілік диапазонында дыбыс қысымының деңгейін көрсететін жолақты сүзгілер мен аспаптар негізінде жасалады.
Нерв жүйесіндегі дыбыстық бейнелер мен сезімдерге физикалық тербелістерді өзгерту процестері әлдеқайда аз дәрежеде зерттелді. Белгілі болғандай, онда акустикалық сигнал электр сигналына айналады және нерв қызметі саласындағы күрделі өзара әрекеттесудің нәтижесінде нақты бейнеге сәйкес келетін дыбыс бейнесі пайда болады.
Суретте. 26.8 адам құлағының анатомиялық құрылымы көрсетілген.
Қоршаған ортадан дұрыс ақпарат алудың бүкіл үрдісі, оның
акустикалық толқындардың механикалық энергиясы энергиялық нерв импульсінің энергиясы тізбегі бойынша өзгеруі ішкі құлаққа аяқталады.
Ішкі құлақтың құрылымы үш сақина түрінде біріктірілген вестибулярлық аппараттардың арналары болатын коклеа түрінде 2,5 катушкаларға бүктелген шыңдарға түтік.
Суретте. 26.9 дыбыстарды берудің негізгі тетіктерін түсіндіруге болады, мұның бәрі схемалық түрде көрсетіліп, катушка кеңейтілген түрде беріледі.
11 дөңгелек саңылау мембранасы сыртқы құлақшаның ортаңғы бөлігімен сәйкес келетін көмекші функциясын орындайды. Барлық тыңдау лабиринті сүйек қабырғасымен шектеледі. Сопақ саңылау мембрана ішкі құлағының сұйықтығында дірілдегенде, негізгі мембрана бойымен кохлеадан негізге дейін жоғары қарай қозғалады.
Негізгі мембрана 12 - акустикалық сигнал анализаторы - ішкі құлақтың коклеясының бүкіл ұзындығында орналасқан. Бұл кокледің жоғарғы жағына дейін кеңейтуге болатын икемді байланыстардың тар диапазоны (сурет 26.9, б). Негізгі мембранадан өтіп, нерв талшықтарының (орган Кортидің) қабатының өтетін бөлігінен кейін сымдыққа біріктіріліп, электр жүйке импульстері жүйке жүйесіне, содан кейін мидың есту аймақтарына енеді.
Әрбір жүйке талшығы 100-ге жуық шаш ұшына дейін (эпителиальді жасушалар) шамамен 25,000 дана болатын массив шаш клеткасы. ч
Сурет. 26.9. Тыңдау мүшесі
a - құрылымы, б - негізгі мембрана: 1 - сыртқықұлақтың қаптамасы; 2 - есту өткңзгңші; 3 - жабылған мембрана; 4 - балғатәріздітірек- қимыл аппараты механизмі; 5 - анвил; 6 - сопақ саңылаудың мембранасы; 7 - ішкіқұлақ; 8 - назофарингтік канал; 9 - сақинатүріндегівестибулярлық аппаратура; 10 - сүйектіңсептумы; 11 - дөңгелек саңылау мембранасы; 12 - негізгі мембрана
Әрбір жүйке талшығы 100-ге жуық шаш ұшына дейін (эпителиальді жасушалар) шамамен 25,000 дана болатын массив шаш клеткасы. Акустикалық тербелістер осы жасушалардың мембраналары деполяризациясына әкеліп соғады, нәтижесінде жүйке талшықтары бойында таралатын электрлік импульстар пайда болады. Биологиялық жасушалардың ерекшелігі, олардың мембраналарының деполаризациясы дыбыс сигналы кезінде есту шегін анықтайтын белгілі бір деңгейден ғана мүмкін болады.
Негізгі мембрана құрылымы ұзындығы бойымен орналасқан резонанстық жиіліктер бар резонаторлар жүйесіне ұқсас.
Оның негізінде орналасқан мембрана аймақтары дыбыс тербелістерінің жоғары жиілікті компоненттеріне жауап береді, орташа аймақтары орташа жиілікке жауап береді, ал жоғарғы жағында орналасқан аймақтар төмен жиілікте болады. Лимфадағы жоғары жиіліктегі компоненттер тез бұзылып, мембрана аймағына басынан бері әсер етпейді.
Негізгі мембранада қабатталған, сілекейлі эпителий жасушалары түрінде сезімтал ұштары бар шаш жасушалары олар орналасқан жердің беріктік коэффициентіне сәйкес электрлік ақпарат сигналдарын
қалыптастырады.
Ақпаратты өңдеу және оның дыбыстық бейнелерге айналуы немесе қарапайым жағдайда сезілетін дыбыс деңгейіне айналуы мидың есту- ассоциативті аймағында байқалады, онда жүйке талшықтары бойымен электрлік сигналдар эволюция процесінде адам алған дыбыс ақпаратын сақтайды және оның күнделікті қызметі. Осы жаңа кіріс сигналдардың арқасында танылады.
Осылайша, мидың ассоциативті есту аймағы басқа бөліктерімен бірге есте сақтау, тану, ойлау үдерістеріне қатысады. Бұл аймақ психофизикалық қабылдау деп аталады. Дыбысты психофизикалық қабылдау Корти аппаратының сенсорлы дыбыстық торларында электрлік импульстар пайда болған кезде, олардың мембраналарының деполярдануына байланысты әрекет етеді.
1000 Гц жиілікте адам есту үшін бұл дыбыс қысымының төменгі деңгейінен p0 = 2-10-5 Pa немесе 10-12 Вт м2 дыбыс қарқындылығы (дыбыс қуаты ағыны) басталады.
Бұл мәндер есту қабілеттілігінің стандартты шектері ретінде қабылданады және дыбыс деңгейінің (шу) түрінде дыбыстық сипаттамалардың салыстырмалы бірлігін анықтау үшін қолданылады.
Адам құлағының жиіліктер мен қарқындылықтың кең ауқымындағы дыбыстарын талдауға қабілеті адамның құлағымен жазылған ең әлсіз дыбысқа қарағанда 1012 рет қарқынды естілетін дыбыстардың шулы екенін көрсетеді. Бұл өлшенген мәндердің динамикалық ауқымы үшін ең керемет өлшеу құралдарының бірі.
Табиғат зақымданудан өзін-өзі қорғау жүйелерін қамтыды. Осындай жүйелердің бірі - ортақ құлақ алаңының сыртқы ортадағы коммуникация назофаренкалы канал арқылы 8, бұл акустикалық толқындардың қарқынды сыртқы әсерлерін кері бағытта мембранадан құятын арна арқылы арнаулы мүмкіндік береді.135-140 дБ-ден асатын сыртқы дыбыстық сигналдардың пайда болуы арқасында, қалыпты дірілдеудің орнына ішкі және сыртқы қозғалыстардың элементтері бір-бірінен жағына қарай жылжи бастайды, бұл кокледегі қысым мен қоршаған ортадан дыбыс қысымының арасындағы айырманы төмендетеді [15].
Кез-келген қорғаныс жүйесі өзінің шектеулігіне ие, сондықтан шамадан тыс шу, тіпті қысқа уақытта жұмыс істейтін, ішкі құлаққа зиян келтіреді, бұл жақсы есту шегінен уақытша ауысады. Қалпына келтіру кезеңі залал деңгейіне байланысты бірнеше минутқа немесе бірнеше
күнге дейін жалғасуы мүмкін.
Шудан туындаған есту шығыны диагнозы шамадан тыс шуылдың ұзақ уақытқа созылуымен есту қабілетін жоғалтуды көрсетеді. Мұндай жағдайларда шырышты эпителий жасушалары өледі.
Өнеркәсiптiк шудың үдеріске қатысатын машиналар мен механизмдердің түрiне және санына байланысты қарқындылық пен жиiлiк өзгередi.
Адамның қалыпты дыбыстық қабылдау ауқымынан тыс келетін акустикалық тербелістер (20 - 20000 Гц) есту зақымына әкелуі мүмкін.Мысалы, өндірісте өте жиі кездесетін ультрадыбыспен (20000 Гц- ден астам) есту қабілетінің бұзылуына әкеледі, бірақ адамның құлағы оларға жауап бермейді. Қуатты ультрадыбыстық шу мидың және жұлынның жүйке жасушаларына әсер етеді, сыртқы есту арнасында жануды және жүрек айну сезімін тудырады.
Акустикалық тербелістердің инфрадыбыс әсері (кем дегенде 20 Гц-тен кем) қауіпті емес. Интенсивтіліктің жеткілікті қарқындылығымен вестибулярлық аппаратқа әсер етуі мүмкін, бұл есту қабілетінің төмендеуін және шаршау мен шиеленісті жоғарылатуды үйлестірудегі бұзылуларға әкеледі [15].
7 Гц жиілігі бар инфрадыбыстық тербелістер ерекше рөл атқарады. Церебральды альфа-ырғақтың табиғи жиілігімен сәйкестігі нәтижесінде жоғарыда аталған есту қабілетінің бұзылыстары ғана емес, сондай-ақ ішкі қан кетулер де туындауы мүмкін. Инфрадыбыс (6 - 8 Гц) жүрек қызметінің бұзылуына және қан айналымына әкелуі мүмкін.
Жиілік диапазонындағы жоғары жиілікті шуылдың бірігуі: терінің электр өткізгіштігі, ми мен жүрек белсенділігі, тыныс алу жылдамдығы, қозғалтқыш белсенділігі сияқты өзгерістерге әкелуі мүмкін.
Кейбір жағдайларда шуыл тудыруы мүмкін:
эндокриндік жүйе бездерінің мөлшеріне өзгерістер;
қан тамырларының тарылуы;
қысымның жоғарылауы;
кеңейтілген көз шарасы;
жыныстық белсенділіктің төмендеуі;
тәбеттің жоғалуы;
ұйқысыздық;
психикалық бұзылулар және т.б.
Шу факторы бойынша қауіпсіз еңбек жағдайларын қамтамасыз етуге
бағытталған профилактикалық жұмыс үшін тыңдалым органдарының жай-күйіне аудиометриялық бақылау жүргізіледі. Бақылау нәтижелерін талдау аудио функциясының нашарлауын сөйлеу жиілігінің диапазонында (500-2000 Гц) және 4000 Гц ... жалғасы
НЕГІЗГІ ҰҒЫМ
Дыбыс ұғымы адамның сезімімен байланысты, ол әдеттегідей нәзік. Есту сезімі ауытқу ортада кеңінен таралып, газтәрізді, сұйық немесе қатты ортада адам ағзасына әсер етеді. Осы ауытқулықта тек 16 (20) Гц-ға дейінгі дыбыс естіледі және дыбыстық қысымдар, адамның есту шегіне тәуелді болады.
Ауытқу жиілігінде кездесетін төменгі және жоғарғы диапазондағы дыбыс белгісі, инфрадыбыс және ультрадыбысты деп аталады, адамның көңіл-күйі мен адамның физикалық құбылыстарға тәуелділігіне байланысты емес деп аталады.
Физикалық нүктеде басқа бір молекула қозғалысына әсер етеді. Әрдайым молекулааралық байланыстың әрқайсысының жақындастырылуына жол ашып, оны бұрынғы жолмен қайталайды. Өткізу импульсі белгілі уақытты талап етеді. Нәтижесінде молекуланың қозғалысы кезінде магнит өрісі молекуласының қозғалғыштығын өзара байланысты ұстап тұру арқылы шығады. Осылай ауытқу белгілі бір жылдамдықпен тарайды.
Дыбыс толқынының таралу жылдамдығы - бұл физикалық ортасы.
Ауытқудың қозу тәсіліне қарай толқынның бірнеше түрі айқындалады:
Сурет. 26.1. Дыбыс толқыны: а - тегіс, б - сфералық
тегіс, жазықтықта тербелетін бетімен жасалынған жазық (26.1-сурет, а);
цилиндрлі, радиалды ауытқудың бүйірлік беті арқылы құрылған цилиндр;
пульсирлік шар типіндегі ауытқу дың нүктелік көзі арқылы құрылған, сфералық (26.1, б).
Дыбыстық толқынды сипаттайтын негізгі параметрлер:
дыбыс толқынының ұзындығы 𝜆, м;
толқындардың таралу жылдамдығы c, м с;
ауытқулар жиілігі f, Гz;
дыбыс қысымы pSv, Пa;
дыбыс қарқындылығы I, Вт м2.
Толқындардың ұзындығы 𝛾 бір кезеңде дыбыс толқыны арқылы өтетін жолдың Т ұзындығына тең:
𝜆= сТ,
Сурет.26.2 . Дыбыс қысымы
26.2. Т = 1f - дыбыстық қысым, тербелу кезеңі, s; c - тарату жылдамдығы, м с.
Ауадағы дыбыстық тербелістер оны қысуына және төмен қысымына әкеледі. Сығымдау аймақтарында ауа қысымы артады, төмен қысым кезінде аймақтарда азаяды. Осы сәтте Pср ортасындағы қысым мен атмосфералық қысым арасындағы айырмашылық дыбыс қысымы деп аталады (26.2-сурет): Рзв = Р -- Ратм.
ср
Дыбыс тарататын ортаға кг (м2) немесе (Па :: с м) өлшенген акустикалық кедергісі бар Za бар. Дыбыс қысымының Pзв-ден ортада бөлшектердің дірілдеу жылдамдығына қатынасы және ортаның акустикалық кедергісіне сәйкес келеді:
ZЗВ= Рзвu = рс.
Түрлі орталарда дыбыс жылдамдығы әр түрлі. Мысалы:
ауада - 344 м с;
болат - 5100 м с;
тазартылған су - 1495 м с;
мыс - 3 700 м с;
алюминий - 5200 м с;
резеңке - 70 м с;
тығын - 500 м с, т.б.
Дыбыс толқыны - қозғалыс бағытындағы энергия тасымалдаушысы.
Қозғалыс бағытына перпендикуляр 1 м 2 көлденең қимасы бар кеңістікте дыбыс толқыны 1 секунд арқылы берілетін энергия көлемі В м2 деп аталады:
I = Рзв2ZА.
W, Вт дыбыс күші көзінен туындайтын сфералық толқындар үшін радиусы саласының бетіндегі дыбыс қарқындылығы.
I = W(4nri).
Сфералық толқындар нүктелік дыбыс көзінен қашықтығы азаяды.
Жазықтық толқынында дыбыстың қарқындылығы қашықтыққа байланысты емес.
Дене тербелісі, акустикалық өрісті жасайтын дыбыс энергиясының эмитеті (көзі). Акустикалық өріс - бұл акустикалық толқындарды беру құралы болып табылатын серпімді орта аймағы. [4, 15]. Акустикалық өріс сипатталады:
дыбыс қысымы рзв, Па;
акустикалық кедергі Zа.
Акустикалық өрістің энергетикалық сипаттамалары болып табылады:
қарқындылық I, Втм2;
сәулелену күші W,Вт -- энергия көлемі, уақыт бірлігінде дыбыс көзі арқылы өтетін қабаты.
Акустикалық өрісті есептеуде маңызды рөл атқарады, дыбыс эмиссиясының бағытына тән. айналасындағы дыбыс қысымының бұрыштық кеңістіктікке таралуы.
Аталған мәндерді өлшеу бірліктері және осы шамалардың өзара байланысы үшін талдау өрнектері кестеде келтірілген. 26.1.
26.1. кесте.Ауадағы акустикалық өріс параметрлері
Параметр
Белгілер ние
Бірлік измерения
Формула взаимосвязи
Дыбыстық қысым
Рзв
Па
рзв = pcи
Акустикалық кедергі
ZA
Па см
ZA= Рс
Бөлшек ортадағы ауытқу жылдамдығы
U
мс
U =Рзв(рс)
Қарқындылық
I
Втм2
I = рзвU
Дыбыс күші
W
Вт
W = IS
p = 1.21 кгм3 - ауа тығыздығы, c = 344 мс - ауадағы дыбыс жылдамдығы, S, м2 - бетінің көзін жабатын аймақ.
Сурет. 26.3. Кедергілер арқылы жететін дыбыс толқындары
Егер акустикалық өрісікеңістік бетінде шектелмесе және шексіздік іс жүзінде созылып болса, өріс еркін акустикалық өріс деп аталады.
Дыбыстық толқындар шектелген кеңістіктегі (мысалы, үй-жайда) таралу толқындардың жолында ұйымдастырылған беттерді геометрия және акустикалық қасиеттеріне байланысты. дыбыс толқыны акустикалық толқындық кедергісі басқа кедергі кездесті, онда дыбыс энергиясын, бұл бөлігі кедергіден көрсетіледі, бір бөлігі оған енетін және жылу айналады, тосқауыл сіңеді, ал қалған тосқауыл арқылы кіреді (сур. 26.3)
Кедергілердің қасиеттері мен кедергіні жабатын материал мынадай көрсеткіштермен анықталады:
1 дыбыс сіңіру коэффициенті:
𝛼 = 𝐼погл𝐼пад,
мұнда lпогл - материал немесе тосқауыл арқылы сіңірілетін дыбыс энергиясы; 1лад - тосқауылдағы дыбыс күші.
2 дыбыстық оқшаулау коэффициенті:
𝛽 = 𝐼 I
𝛽 = 𝐼 I
пад отр.
3 Берілу коэффициенті (өткізгіштігі коэффициенті және ену коэффициенті де пайдаланылады):
𝛾 = IпадIотр
4 Трансмиссия коэффициентінің анықтамасынан шығатыны, м аз мәні m кедергісі арқылы дыбыстың әлсіреуі, яғни оның дыбыс оқшаулайтын қасиеттері соғұрлым жақсы.
Кедергінің бетіндегі шашырау коэффициенті:
S= (IпадI погл - Iпр)Iпад
𝛼, 𝛽, 𝛿, 𝜏 коэффициенттерінің мәндері дыбыс толқынының жиілігіне байланысты.
Жоғарыда келтірілген формулаларды пайдалана отырып, біз келесі қатынастарды жаза аламыз:
𝛼 = 1 − 𝛽: 𝛽 + 𝛿 + 𝜏 = 1
Дыбыс оқшаулау дБ-де бағаланады:
R= 10 lg(1 𝜏).
Бөлмеде дыбыс өрісін қалыптастыру үрдісі реверберация және диффузия құбылыстарымен байланысты.
Егер дыбыс көзі бөлмеде жұмыс істей бастаса, онда бірінші сәтте бізде тікелей дыбыс бар. Толқындар дыбыс шығаратын тосқауылға жеткенде, өріс көрінісі толқындардың пайда болуына байланысты өзгереді.
Егер дыбыс толқындарының ұзындығымен салыстырғанда өлшемдері кішкентай болып табылатын дыбыс өрісіне объект орнатсаңыз, дыбыс өрісінің іс жүзінде бұрмалануы болмайды. Тиімді көрініс үшін, көрсететін тосқауылдың өлшемдері дыбыс толқынының ұзындығынан үлкен немесе тең болуы қажет.
Диффузиялық өріс деп аталатын дыбыс энергиясының нақты тығыздығы әр түрлі бағыттарда бірдей болатын түрлі бағытта толқындардың көрінген толқындарының көп саны бар дыбыс өрісі (26.4- cурет
Сурет. 26.4. Дыбыс өрісі диффузиясының қалыптасуының суреттері
Дыбыс көзі дыбысты өшіргеннен кейін, дыбыс өрісінің акустикалық қарқындығы шексіз уақытта нөлдік деңгейге дейін төмендейді. Іс жүзінде, бұл қарқындылығы 60 дБ акустикалық қысым кемуіне сөну сәтінде бар 106 рет деңгейге дейін төмендеген кезде дыбыс толығымен әлсіреген деп саналады.
Осылайша, дірілді орта ауытқу бөлігі ретінде кез келген дыбыс өрісі демпферлік өз дыбысы бар - реверберация.
Шу тұрғысында жайлар бірқатар санаттарға бөлінеді:
өте аз шуыл немесе өте тыныш бөлмелерге театр және конференц- залдар, аудиториялар, сыныптар және т.б. жатады;
төмен дыбыс немесе үнсіз саналатын нысандарға кинозалдарды және театрлар, жұмыс кабинеттері жатады. Мұндай аудандарда қалыпты адам сөйлеуі 16 м қашықтықта естіледі;
қалыпты сөйлеуді 1 -2 м қашықтықта естуге болатын шулы өндірістік жайлар санаты;
өте шулы санатында бейресми әңгіме 0,7 м қашықтықта естіледі.
Адам дыбыс қысымы P (қарқындылығы I) кең ауқымды дыбысты қабылдайды.
Стандартты есту шегі (немесе естілуі шегі) жиілік F = = 1000 Гц, орта есту сезімталдығы бар адамға гармоникалық тербеліс өндірілетін дыбыс қысымы (қарқындылығы) тиімді мәні болып табылады [7].
Шекті есту дыбыс қысымы P0 = = 2 :: 10-5Pa немесе дыбыс қарқындылығы I0 = 10-12Vt м2 сәйкес келеді.
Дыбыстық қысымның жоғарғы шегі есту қабылданғанда ауыру сезімімен шектеледі және Pmax = 20 Па және 1tah = 1 Вт м2 тең қабылданады.
Дыбыстық қысым р бағалау және салыстыру үшін, Па қарқындылығы I Втм2, және дыбыс қуаты Вт, W, түрлі ақпарат көздерінде, адам психофизикалық дыбысты қабылдай отырып (тиісті индексімен) деңгейлері L сипаттамалары қабылданады өлшемсіз бірліктерде білдіреді
- децибел дБ:
Lp= 10 lg(ppc)2,
Lт =10 lg(IIo)r
Lw =10 lg(WWo)
мұндағы W0 = 10-12Вт - 1000 Гц жиіліктегі эталондық дыбыс қуаты. Көзі белгілі бір жиілікте 10-6 Вт дыбыс қуатын шығарады делік. Сонда
Lw дыбыс қуаты 60 дБ болады.
Lp, Lt, Lw өлшемсіз мөлшерде аспаптар арқылы оңай өлшенуге болады, сондықтан олар тәуелділікті пайдаланып, p, I, W абсолюттік мәндерін анықтау үшін оларды пайдалануға пайдалы:
p2= p2-1001Lpφ
I =I0::1001Lφ W =W01001Lpφ
Дыбыс өрісінде f1 және f2 жиіліктері бар екі таза тон бар, олардың дыбыс қысымы шамасы p1 және p2 тиісінше.
Бұл жағдай да дыбыстық қысымның жалпы түбірлік-орташа- квадраттық мәні екі синусоидальды толқындық өсу арқылы алынады:
p2= p2+ p2
(26.1)
немесе
немесе
(pp0)[2]= (p[1]p0)[2]+ (p[2]p0)[2]. (26.2)
Сондықтанбізжазааламыз:
Lp= 10 lg(pp0)2= 10 lg[(p1p0)2+ (p2p0)2] (26.3)
Lp= 10 lg(100,1L[φ] + 100,1L[φ]) (26.4)
Мысалы, егерекітазатонбірдейквадраттықдыбыс қысымыныңмәні p1
= p2 болсажәнесолдыбысқысымыныңдеңг ейі Lp = Lp болса, ондаоларжасағанжалпыдыбысқысымыныңд еңгейітеңболады.
Lp= 10 lg(2 100,1L[φ]1) = 10 lg100,1L[φ] +10 lg2 = Lph + 3, (26.5)
яғни. 3 дБ-ненбірқабылданатынтондыбысқысымы ныңдеңгейі. Жалпыалғанда, әртүрліжиіліктегітазатондарсаныүшін
Lр (n)= 10 lg(100,1L[φ]+ 100,1L[φ] ... + 100,1L[φ]). (26.6)
Адамныңқұлағыныңдыбысынқабылдаукүрд еліпроцесс.
Адамның құлағы түрлі жиіліктердің дыбыстық толқындарына бірдей әрекет етеді. Сезімталдық 16 1000 Гц-ден жиілікте құлағын арттырады. Адамның құлағы 1000 Гц-ден 4000 Гц-ге дейінгі жиілік диапазонын да ең жоғары сезімталдыққа ие, мұнда құлақтың сезімталдығы іс жүзінде тұрақты.
4000 Гц жиіліктен кейін құлақтың сезімталдығы қайтадан төмендейді. Қаттылығы қисық (сур. 26.5) Флетчер және Mунсон эксперименттік зерттеулері негізінде салынған талдау, 50 Гц жиілігі төмен дыбысын естіген мақсатында, дыбыстық қысым бар қысым тиісті үні қарағанда 100 есе көп болуы қажет екенін көрсетеді жиілігі 1000 Гц.
Дыбыс қаттылығының деңгейі физикалық мөлшермен - фонмен өлшенеді. Түрлі жиіліктерде фондағы дыбыстық сигналдардың тең дәрежеде дыбыс деңгейі де цибелдерде дыбыс қысымының деңгейіне сәйкес келмейді және олар 1000 Гц жиілігінде ғана сәйкес келеді.
Әртүрлі объектілердің акустикалық сипаттамаларын талдау үшін өлшем бірлігі пайдаланылады - дебрель (дБ), Грэйма-Бела есімімен байланысты. Дыбыс қарқындылығының артуы (B) - 1B = 10 дБ-ден 10 есе көп.
Дыбыстың дыбыс деңгейі, егер орташа тыңдаушы оны 1000 Гц жиілігімен теңестіретін көлемде бағаласа (1000 Гц жиіліктегі дыбыс қысымымен Lp, дБ):
Lφ(f) = Lp(f= 1000 Гц).
(26.7)
Сурет. 26.5. Бірдей дыбыс қисықтары
26.6. сурет. Стандартты жиілік сипаттамасы А, В, С, D
Халықаралық электротехникалық комиссия (МЭК) адамның құлағының сезімталдықты жиіліктік реакциясына жақындатылған A (26.6-сурет) жиілік реакциясының стандарты ретінде бекітілді.
A жиіліктік реакциясын пайдалану A ауқымында дыбыс деңгейін дыбыс деңгейін реттеу үшін дыбыс қысымының деңгейлерін реттеу үшін түзету мәндерін алуға болады.
Дыбыс деңгейін өлшеуіші LpA = Lph, А сипаттамасының көмегімен алынған, дыбыс деңгейінің өлшемі дБ (A) (немесе дБ) өлшемі бар акустикалық дыбыс деңгейі деп аталады және дыбыс деңгейінің сипаттамасына сәйкес дыбыс қысымының деңгейін көрсетеді:
LpA(m) = 10 lgp(PAp0)2= 10 lg[(PiAP0)2+(P2AP0)2+...+(PmAP0) 2] =
m
= 10 lg ∑ 10Lp[А], (26.8)
i=1
Кестеде. 26.2 Мысалы, Кестеде. 26.2 Мысалы, қоршаған ортаны шудың ластануының нақты жағдайына жек басымдық қысым деңгейі беріледі. Қарастырылып жатқан іс бойынша маңызды құрамдас юөліктерді және кестенің түзетулерін ескере отырып, дыбыс деңгейі.
.
LPA = 10 lg(107, 69+ 107, 52 + 107,72 + 108,° + 107,8 + 109,13) =
= 92,2 дБА. (26.9)
Жоғарыда келтірілген мысалда көрсетілгендей, Гц жииіліге мен максималды компоненттің дыбыс деңгейіне үлесі аз, өйткені осы жиілікте А мәні дБ азайады
Шуды өлшеуіштер (шуды өлшеуіштер) жиілік диапазонында дыбыс қысымының деңгейін көрсететін жолақты сүзгілер мен аспаптар негізінде жасалады.
26.2. Кесте. Басым жиіліктерде дыбыс қысымы деңгейі, сол жиіліктегі деңгейлерге түзету сипаттамасы
Жиілік, Гц
Дыбыс қысымы деңгейін құраст.Lp,дБ
Сипаттам ал. түзетуА,д Б
Дыбыс қысымы деңгейіLpA, дБА
100
96
-19,1
76,9
400
80
-4,8
75,2
800
78
-0,8
77,2
1000
80
0
80,0
1600
78
1,0
79,0
2500
90
1,3
91,3
Жиілік сипаттамасы K (f) = ИвыхИвх сигнал беру коэффициентінің сүзгіден кіру сигналының жиілігінен сүзгіге шығуынан тәуелділігі.
Салыстырмалы жиіліктік жауап k (f) = K (f) K (fc) - бұл жиіліктік реакцияның тіркелген жиіліктегі бірдей сипаттамаға қатынасы.
K (fc) шамасы үшін, K (f) таңбасының максималды мәні таңдалады, содан кейін k (f) 1, немесе K (f) мәнін өткізу жолағының ең жазықтық аймағында таңдалады. Соңғы жағдайда k (f) = 1 осы сипаттамалық теңдеу үшін. Салыстырмалы сипаттамалары олардың жиіліктік сипаттамаларына сәйкес түрлі беріктік қасиеттері бар сүзгілерді салыстыруға мүмкіндік береді.
Типтік октовалық жолақ сүзгісінің салыстырмалы жиілік реакциясы сурет. 26.7.
Жолақ сүзгісі B өтпелі жолағы арқылы сипатталады, яғни f1 және f2 екі жиіліктер арасындағы жиілік аймағы
B=f2-f1. (26.10)
f1 және f2 екі жиіліктер арасындағы қатынасты сүзгі жиіліктерінің бөлімін, былай көрсетуге болады:
f2= 2mf1, (26.11)
мұнда m - сүзгі тұрақтысы.
Шуды өлшеу құралында қолданылатын көптеген сүзгілер үшін m = 1 немесе m = 13.
Сурет. 26.7. Октавалық сүзгінің жиіліктік сипаттамасы
Егер m = 1 болса, сүзгі октава деп аталады, ал м = 13 - үштен бір октава деп аталады.
Сүзгінің орталық жиілігі f0 теңдеуден анықталады:
fo=(fif2)12. (26.12)
Өткізгіштегі барлық маңызды жиілік компоненттері үшін p1, p2, ... pn дыбыс қысымының Lpb мәндерімен осы жолақта Lp дыбыс қысым деңгейі [15] өрнегі арқылы анықталады:
Lp= 10 lg[(P1Po)2+ (Р2Р0)2 + ... + (PnP o)2]. (26.13)
Кейде, техникалық талаптардан емес,техникалық жағдайларда құрылғының шудеңгейінің рұқсат етілген мәні түзілгенде деңгей түрінде көрсетіледі. Яғни, А жиілігін ескере отырып, барлық жеке деңгейлердің А
- ның түзетуге болатын жалпы дыбыс деңгейі. Дыбыс қуатының түзетілген деңгейі ретінде анықталады.
(26.14)
Онда шудың маңыздық компоненттері бойынша қабылданады.А көрсеткіші А түзетуді білдіреді.
Октавалық жолақтың орталық жиілігі, Гц
Октавалық жолақтағы дыбыс күші деңгейіLw,дБ
Сипаттама бойынша түзету А, дБ
Октавалық жолақтағы дыбыс күші деңгейі
L дБ
63
30,5
-26,2
4,3
125
25,7
-16,1
9,6
250
23,8
-8,6
15,2
500
27,9
-3,2
23,8
1000
23,0
0
23,0
2000
29,4
+1,2
30,5
4000
25,4
+1,0
26,4
8000
23,9
-1,1
22,8
Кестенің деректерін пайдалану. Дыбыс жиілігінің бүкіл жолағында дыбыс қуатының түзілген деңгейін анықтаймыз.
LwA= 10 lg(100,43+100,96 +101,52+102,38+102,3+103,06+102,54+ 102,28) =
= 33,5 дБА.
ШУДЫҢ АДАМҒА ЖӘНЕ ҚОРШАҒАН ОРТАҒА ӘСЕРІ
26.3. Кесте.Дыбыс күші құрылғысының октава деңгейі
26.3. Кесте.Дыбыс күші құрылғысының октава деңгейі
Қоршаған ортадан дұрыс ақпарат алудың бүкіл үрдісі, оның
акустикалық толқындардың механикалық энергиясы энергиялық нерв импульсінің энергиясы тізбегі бойынша өзгеруі ішкі құлаққа аяқталады.
Жоғарыда келтірілген мысал көрсеткендей, 100 Гц жиілігімен максималды компоненттің дыбыс деңгейіне қосқан үлесі аз, өйткені осы жиілікте А тәнтігі 19,1 дБ азайтады.
Шуды өлшеуіштер (шуды өлшеуіштер) жиілік диапазонында дыбыс қысымының деңгейін көрсететін жолақты сүзгілер мен аспаптар негізінде жасалады.
Нерв жүйесіндегі дыбыстық бейнелер мен сезімдерге физикалық тербелістерді өзгерту процестері әлдеқайда аз дәрежеде зерттелді. Белгілі болғандай, онда акустикалық сигнал электр сигналына айналады және нерв қызметі саласындағы күрделі өзара әрекеттесудің нәтижесінде нақты бейнеге сәйкес келетін дыбыс бейнесі пайда болады.
Суретте. 26.8 адам құлағының анатомиялық құрылымы көрсетілген.
Қоршаған ортадан дұрыс ақпарат алудың бүкіл үрдісі, оның
акустикалық толқындардың механикалық энергиясы энергиялық нерв импульсінің энергиясы тізбегі бойынша өзгеруі ішкі құлаққа аяқталады.
Ішкі құлақтың құрылымы үш сақина түрінде біріктірілген вестибулярлық аппараттардың арналары болатын коклеа түрінде 2,5 катушкаларға бүктелген шыңдарға түтік.
Суретте. 26.9 дыбыстарды берудің негізгі тетіктерін түсіндіруге болады, мұның бәрі схемалық түрде көрсетіліп, катушка кеңейтілген түрде беріледі.
11 дөңгелек саңылау мембранасы сыртқы құлақшаның ортаңғы бөлігімен сәйкес келетін көмекші функциясын орындайды. Барлық тыңдау лабиринті сүйек қабырғасымен шектеледі. Сопақ саңылау мембрана ішкі құлағының сұйықтығында дірілдегенде, негізгі мембрана бойымен кохлеадан негізге дейін жоғары қарай қозғалады.
Негізгі мембрана 12 - акустикалық сигнал анализаторы - ішкі құлақтың коклеясының бүкіл ұзындығында орналасқан. Бұл кокледің жоғарғы жағына дейін кеңейтуге болатын икемді байланыстардың тар диапазоны (сурет 26.9, б). Негізгі мембранадан өтіп, нерв талшықтарының (орган Кортидің) қабатының өтетін бөлігінен кейін сымдыққа біріктіріліп, электр жүйке импульстері жүйке жүйесіне, содан кейін мидың есту аймақтарына енеді.
Әрбір жүйке талшығы 100-ге жуық шаш ұшына дейін (эпителиальді жасушалар) шамамен 25,000 дана болатын массив шаш клеткасы. ч
Сурет. 26.9. Тыңдау мүшесі
a - құрылымы, б - негізгі мембрана: 1 - сыртқықұлақтың қаптамасы; 2 - есту өткңзгңші; 3 - жабылған мембрана; 4 - балғатәріздітірек- қимыл аппараты механизмі; 5 - анвил; 6 - сопақ саңылаудың мембранасы; 7 - ішкіқұлақ; 8 - назофарингтік канал; 9 - сақинатүріндегівестибулярлық аппаратура; 10 - сүйектіңсептумы; 11 - дөңгелек саңылау мембранасы; 12 - негізгі мембрана
Әрбір жүйке талшығы 100-ге жуық шаш ұшына дейін (эпителиальді жасушалар) шамамен 25,000 дана болатын массив шаш клеткасы. Акустикалық тербелістер осы жасушалардың мембраналары деполяризациясына әкеліп соғады, нәтижесінде жүйке талшықтары бойында таралатын электрлік импульстар пайда болады. Биологиялық жасушалардың ерекшелігі, олардың мембраналарының деполаризациясы дыбыс сигналы кезінде есту шегін анықтайтын белгілі бір деңгейден ғана мүмкін болады.
Негізгі мембрана құрылымы ұзындығы бойымен орналасқан резонанстық жиіліктер бар резонаторлар жүйесіне ұқсас.
Оның негізінде орналасқан мембрана аймақтары дыбыс тербелістерінің жоғары жиілікті компоненттеріне жауап береді, орташа аймақтары орташа жиілікке жауап береді, ал жоғарғы жағында орналасқан аймақтар төмен жиілікте болады. Лимфадағы жоғары жиіліктегі компоненттер тез бұзылып, мембрана аймағына басынан бері әсер етпейді.
Негізгі мембранада қабатталған, сілекейлі эпителий жасушалары түрінде сезімтал ұштары бар шаш жасушалары олар орналасқан жердің беріктік коэффициентіне сәйкес электрлік ақпарат сигналдарын
қалыптастырады.
Ақпаратты өңдеу және оның дыбыстық бейнелерге айналуы немесе қарапайым жағдайда сезілетін дыбыс деңгейіне айналуы мидың есту- ассоциативті аймағында байқалады, онда жүйке талшықтары бойымен электрлік сигналдар эволюция процесінде адам алған дыбыс ақпаратын сақтайды және оның күнделікті қызметі. Осы жаңа кіріс сигналдардың арқасында танылады.
Осылайша, мидың ассоциативті есту аймағы басқа бөліктерімен бірге есте сақтау, тану, ойлау үдерістеріне қатысады. Бұл аймақ психофизикалық қабылдау деп аталады. Дыбысты психофизикалық қабылдау Корти аппаратының сенсорлы дыбыстық торларында электрлік импульстар пайда болған кезде, олардың мембраналарының деполярдануына байланысты әрекет етеді.
1000 Гц жиілікте адам есту үшін бұл дыбыс қысымының төменгі деңгейінен p0 = 2-10-5 Pa немесе 10-12 Вт м2 дыбыс қарқындылығы (дыбыс қуаты ағыны) басталады.
Бұл мәндер есту қабілеттілігінің стандартты шектері ретінде қабылданады және дыбыс деңгейінің (шу) түрінде дыбыстық сипаттамалардың салыстырмалы бірлігін анықтау үшін қолданылады.
Адам құлағының жиіліктер мен қарқындылықтың кең ауқымындағы дыбыстарын талдауға қабілеті адамның құлағымен жазылған ең әлсіз дыбысқа қарағанда 1012 рет қарқынды естілетін дыбыстардың шулы екенін көрсетеді. Бұл өлшенген мәндердің динамикалық ауқымы үшін ең керемет өлшеу құралдарының бірі.
Табиғат зақымданудан өзін-өзі қорғау жүйелерін қамтыды. Осындай жүйелердің бірі - ортақ құлақ алаңының сыртқы ортадағы коммуникация назофаренкалы канал арқылы 8, бұл акустикалық толқындардың қарқынды сыртқы әсерлерін кері бағытта мембранадан құятын арна арқылы арнаулы мүмкіндік береді.135-140 дБ-ден асатын сыртқы дыбыстық сигналдардың пайда болуы арқасында, қалыпты дірілдеудің орнына ішкі және сыртқы қозғалыстардың элементтері бір-бірінен жағына қарай жылжи бастайды, бұл кокледегі қысым мен қоршаған ортадан дыбыс қысымының арасындағы айырманы төмендетеді [15].
Кез-келген қорғаныс жүйесі өзінің шектеулігіне ие, сондықтан шамадан тыс шу, тіпті қысқа уақытта жұмыс істейтін, ішкі құлаққа зиян келтіреді, бұл жақсы есту шегінен уақытша ауысады. Қалпына келтіру кезеңі залал деңгейіне байланысты бірнеше минутқа немесе бірнеше
күнге дейін жалғасуы мүмкін.
Шудан туындаған есту шығыны диагнозы шамадан тыс шуылдың ұзақ уақытқа созылуымен есту қабілетін жоғалтуды көрсетеді. Мұндай жағдайларда шырышты эпителий жасушалары өледі.
Өнеркәсiптiк шудың үдеріске қатысатын машиналар мен механизмдердің түрiне және санына байланысты қарқындылық пен жиiлiк өзгередi.
Адамның қалыпты дыбыстық қабылдау ауқымынан тыс келетін акустикалық тербелістер (20 - 20000 Гц) есту зақымына әкелуі мүмкін.Мысалы, өндірісте өте жиі кездесетін ультрадыбыспен (20000 Гц- ден астам) есту қабілетінің бұзылуына әкеледі, бірақ адамның құлағы оларға жауап бермейді. Қуатты ультрадыбыстық шу мидың және жұлынның жүйке жасушаларына әсер етеді, сыртқы есту арнасында жануды және жүрек айну сезімін тудырады.
Акустикалық тербелістердің инфрадыбыс әсері (кем дегенде 20 Гц-тен кем) қауіпті емес. Интенсивтіліктің жеткілікті қарқындылығымен вестибулярлық аппаратқа әсер етуі мүмкін, бұл есту қабілетінің төмендеуін және шаршау мен шиеленісті жоғарылатуды үйлестірудегі бұзылуларға әкеледі [15].
7 Гц жиілігі бар инфрадыбыстық тербелістер ерекше рөл атқарады. Церебральды альфа-ырғақтың табиғи жиілігімен сәйкестігі нәтижесінде жоғарыда аталған есту қабілетінің бұзылыстары ғана емес, сондай-ақ ішкі қан кетулер де туындауы мүмкін. Инфрадыбыс (6 - 8 Гц) жүрек қызметінің бұзылуына және қан айналымына әкелуі мүмкін.
Жиілік диапазонындағы жоғары жиілікті шуылдың бірігуі: терінің электр өткізгіштігі, ми мен жүрек белсенділігі, тыныс алу жылдамдығы, қозғалтқыш белсенділігі сияқты өзгерістерге әкелуі мүмкін.
Кейбір жағдайларда шуыл тудыруы мүмкін:
эндокриндік жүйе бездерінің мөлшеріне өзгерістер;
қан тамырларының тарылуы;
қысымның жоғарылауы;
кеңейтілген көз шарасы;
жыныстық белсенділіктің төмендеуі;
тәбеттің жоғалуы;
ұйқысыздық;
психикалық бұзылулар және т.б.
Шу факторы бойынша қауіпсіз еңбек жағдайларын қамтамасыз етуге
бағытталған профилактикалық жұмыс үшін тыңдалым органдарының жай-күйіне аудиометриялық бақылау жүргізіледі. Бақылау нәтижелерін талдау аудио функциясының нашарлауын сөйлеу жиілігінің диапазонында (500-2000 Гц) және 4000 Гц ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz