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