Характеристика инфразвука

Содержание

• Слайд 1

• Слайд 2

  Инфразвук это звуковые волны, имеющие частоту ниже воспринимаемой человеческим ухом, а ультразвук соответственно выше, оба эти явления достаточно интересны и всегда сопровождали человечество в природе, а с продвижением прогресса человек научился довольно широко использовать их.

• Слайд 3

  Инфразву́к (от лат. infra — ниже,) — звуковые волны, имеющие частоту ниже воспринимаемой человеческим ухом. Человеческое ухо способно слышать звуки в диапазоне частот 16—20’000 Гц, за верхнюю границу частотного диапазона инфразвука обычно принимают 16 Гц.

• Слайд 4

  Поскольку поглощение инфразвука атмосферой незначительно, инфразвук гораздо дальше распространяется в воздухе Благодаря большой длине волны инфразвук, легко проникает в помещения и огибает преграды, задерживающие слышимые звуки; Инфразвук вызывает вибрацию крупных объектов, так как входит в резонанс с ними. А в следствии всего вышеперечисленного он способен распространятся на огромные расстояния в воздухе, в воде и в земной коре.

• Слайд 5

  Инфразвук в воде Инфразвук может порождаться морем в результате периодических сжатий и разрежений воды. В этом случае инфразвук называют «голос моря». Это явление может предупредить о приближающемся шторме. Своеобразными индикаторами шторма являются медузы, способные воспринимать инфразвуки с частотой 8-13 Гц. Они слышат шторм за сотни километров и за 20 часов до того, как он достигнет этой местности, и уходят на глубину

• Слайд 6

  Источниками инфразвуковых волн в природе является не только шторм, но и землетрясения, ураганы, извержения вулканов, гром. К основным техногенный источникам инфразвука относится мощное оборудование ,подводные и подземные взрывы, ветряные электростанции и даже вентиляционные шахты.

• Слайд 7

  Хоть в медицине используется оборудование, применяющие для лечения инфразвук(В основном инфразвук применяется при лечении рака и глазных заболеваниях). Инфразвук негативно влияет на здоровье людей, особенно на психическое здоровье. Мозг бодрствующего человека колеблется – с частотой 9-13 Гц. Если на наш мозг будут действовать колебания той же или очень близкой частоты, то произойдет сбой работы мозга, сопровождаемый галлюцинациями. Люди под действием инфразвука испытывают неприятные ощущения: от угнетенности до панического страха.

• Слайд 8

  Ультразвук – механические волны, аналогичные звуковым, но имеющие частоту от 20 кГц до миллиарда Гц. Его практическое использование началось только в XX веке. И в отличие от инфразвука ,ультразвук широко применяют в самых разных сферах.

• Слайд 9

  Основное и самое используемое свойство ультразвука это “упругость”. В ультразвуковом поле развиваются значительные акустические течения. Поэтому воздействие ультразвука на среду порождает специфические эффекты: физические, химические, биологические.

• Слайд 10

  Метод определения расстояния до объектов под водой или в среде при помощи ультразвуковых сигналов это все использование “Упругости’’ ультразвука. Допустим на дне судна помещают излучатель и приемник ультразвука. Излучатель посылает ко дну короткие ультразвуковые сигналы. Время отправления каждого сигнала регистрируется прибором. Отражаясь от морского дна, сигнал через некоторое время достигает приемника( это называется гидролокацией). 

• Слайд 11

  В лабораториях и на производстве применяют ультразвуковые ванны для очистки лабораторной посуды и деталей от мелких частиц. В ювелирной промышленности ювелирные изделия тоже очищают от мелких частиц в ультразвуковых ваннах. Их также используют для очистки корнеплодов от частиц земли. В некоторых стиральных машинах ультразвук применяется для особо тщательной стирки белья. 

• Слайд 12

  Широко применяется ультразвук для приготовления однородных смесей. Если две несмешивающиеся жидкости (например масло и воду) влить в одну колбу и подвергнуть облучению ультразвуком, то образуется эмульсия.

• Слайд 13

  Существует еще великое множество сфер применения ультразвука. Он прочно вошел в жизнь человека и это прекрасный пример обуздания природы человечеством во благо.

Посмотреть все слайды

Слуховой механизм

В среднем ухе используются три крошечные кости: молоток, наковальня и стремени, которые передают колебания от барабанной перепонки во внутреннее ухо.

Слуховая система человека состоит из трех основных компонентов : наружного уха, среднего уха и внутреннего уха.

Наружное ухо

Наружное ухо включает ушную раковину , видимую часть уха, а также слуховой проход , который заканчивается у барабанной перепонки , также называемой барабанной перепонкой. Ушная раковина служит для фокусировки звуковых волн через слуховой проход к барабанной перепонке. Из-за асимметричного характера внешнего уха у большинства млекопитающих звук по- разному фильтруется на пути к уху в зависимости от места его происхождения. Это дает этим животным возможность локализовать звук по вертикали . Барабанная перепонка представляет собой воздухонепроницаемую мембрану, и, когда туда приходят звуковые волны, они заставляют ее вибрировать в соответствии с формой звуковой волны . Церумин (ушная сера ) вырабатывается серными и сальными железами в коже слухового прохода человека, защищая слуховой проход и барабанную перепонку от физического повреждения и микробной инвазии.

Среднее ухо

Среднее ухо состоит из небольшой заполненной воздухом камеры, расположенной медиальнее барабанной перепонки. Внутри этой камеры находятся три самые маленькие кости в теле, известные вместе как косточки, которые включают молоток, наковальню и стремени (также известные как молоток, наковальня и стремени соответственно). Они способствуют передаче колебаний от барабанной перепонки во внутреннее ухо, улитку . Назначение косточек среднего уха — преодолеть несоответствие импеданса между воздушными волнами и волнами улитки, обеспечивая согласование импеданса .

В среднем ухе также расположены стремечковая мышца и натяжная барабанная мышца , которые защищают слуховой механизм посредством рефлекса жесткости. Стремена передает звуковые волны во внутреннее ухо через овальное окно , гибкую мембрану, отделяющую заполненное воздухом среднее ухо от заполненного жидкостью внутреннего уха. Круглое окно , другая гибкая мембрана, позволяет гладкому перемещению жидкости внутреннего уха , вызванная поступающими звуковые волнами.

Внутреннее ухо

Внутреннее ухо — небольшой, но очень сложный орган.

Внутреннее ухо состоит из улитки , которая представляет собой спиралевидную трубку, заполненную жидкостью. Он разделен вдоль кортиевого органа , который является основным органом механической нервной трансдукции . Внутри кортиева органа находится базилярная мембрана , структура, которая вибрирует, когда волны от среднего уха распространяются через улитковую жидкость — эндолимфу . Базилярная мембрана тонотопна , так что каждая частота имеет характерное место резонанса вдоль нее. Характерные частоты высокие у базального входа в улитку и низкие на вершине. Движение базилярной мембраны вызывает деполяризацию из волосковых клеток , специализированная слуховые рецепторы , расположенные внутри органа Корти. Хотя волосковые клетки сами не производят потенциалы действия , они выделяют нейромедиатор в синапсах с волокнами слухового нерва , который действительно производит потенциалы действия. Таким образом, паттерны колебаний базилярной мембраны преобразуются в пространственно-временные паттерны выстрелов, которые передают информацию о звуке в ствол мозга .

Нейронный

Боковая лемниска (красная) соединяет нижние слуховые ядра к нижнему бугорку в среднем мозге.

Звуковая информация из улитки проходит через слуховой нерв в ядро улитки в стволе мозга . Оттуда, проецируется на нижний бугорок в среднем мозге тектуме . Уступает бугорок интегрирует слуховой вход с ограниченным входом из других частей мозга и участвует в подсознательных рефлексах , такие как слуховая реакция испуга .

Нижний бугорок, в свою очередь, проецируется на медиальное коленчатое ядро , часть таламуса, где звуковая информация передается в первичную слуховую кору в височной доле . Считается, что сначала звук воспринимается осознанно в первичной слуховой коре . Вокруг первичной слуховой коры находится область Вернике, область коры, участвующая в интерпретации звуков, которая необходима для понимания произносимых слов.

Нарушения (например, инсульт или травма ) на любом из этих уровней могут вызвать проблемы со слухом, особенно если нарушение двустороннее . В некоторых случаях это также может привести к слуховым галлюцинациям или более сложным проблемам с восприятием звука.

История создания

О разрушительных возможностях звука знали еще в древности. В 1400 г. до н. э. израильтяне, стоя у стен Иерихона, «услышав голос трубы, воскликнули громким голосом, и обрушилась стена до своего основания», о чем свидетельствует книга Иисуса Навина (гл. 6, ст. 20). В конце ХІХ в. Никола Тесла во время экспериментов с эксцентричными колесами, стоя на платформе, ощутил приятное чувство по всему телу. Он также обнаружил, что пребывание в таком состоянии более 1–2-х минут изменяло сердечный ритм и повышало кровяное давление до опасно высоких уровней. А во время Второй мировой немецкие инженеры построили оружие, направлявшее звук на цель с помощью рефлектора.

Оценка низкочастотного шума.

   В диапазоне низкочастотных колебаний ниже 100 Гц находится плавный переход слухового восприятия от слышания силы звука и высоты тона до ощущения. Здесь изменяется качество и способ восприятия. Восприятие высоты тона снижается и при инфразвуке исчезает совсем.  В общем это действует так: чем ниже частота, тем интенсивность звука должна быть сильнее, чтобы, вообще, можно было услышать шум. Низкочастотное воздействие более высокой интенсивности, как например вышеприведенный шум внутри автомобиля, часто воспринимается как давление на уши и вибрации. Длительное воздействие колебаний такой частоты могут вызвать в голове шум, чувство давления или раскачивания. Наряду со слухом существуют также другие органы чувств воспринимающие низкие частоты. Так чувствительные клетки кожи воспринимают давление и вибрацию. Инфразвук может также воздействовать на имеющиеся в теле пустоты, такие как легкие, ноздри и среднее ухо. Инфразвук очень высокой интенсивности имеет замаскированное воздействие в среднем и нижнем звуковом диапазоне. Это значит: При очень сильном инфразвуке слух не в состоянии одновременно воспринимать тихий звук в этом более высоком частотном диапазоне .

О потере слуха

«Почему мы страдаем запущенными случаями? Потому что очень долго человек не хочет сознаться в том, что он плохо слышит, он делает радио громче, он делает телевизор громче, вместо того, чтобы обратиться к врачу

Если окружающие не обратят на это внимание, человек может и сам обратить на это внимание», – рассказывает Сергей Зубов, руководитель отдела новой техники ведущего предприятия по производству слуховых аппаратов и сурдоакустической техники ООО «Исток Аудио Трейдинг».

« Существует несколько разновидностей нарушений слуха, и если мы говорим о глубоких нарушениях, то в большинстве случаев их природа как раз лежит в нарушении функционирования сенсорных волосковых клеток улитки, – говорит Александр Пашков. – Повреждение именно этого рецепторного отдела как раз ведет к глубоким, тяжелым нарушениям слуха».

«Ненормальное функционирование сенсорного аппарата субъективно приводит к тому, что человек воспринимает какие-то звуковые явления как недостаточными, так и чрезмерно избыточными, – продолжает Александр Пашков

– То есть незначительное повышение громкости для человека с нормальным слухом остается незаметным, а человек с нарушенной функцией такое повышение громкости и интенсивности звука воспринимает субъективно как раздражающее его».

«Если потеря слуха связана со звукопередачей, то есть это барабанная перепонка, слуховые косточки, тогда больше будут страдать низкочастотные компоненты, – говорит Иса Мухамедов, ведущий научный сотрудник отдела заболеваний уха ФГБУ «Научно-клинический центр оториноларингологии» ФМБФ России. – Когда идет поражение сенсорно-неврального аппарата, поражение волосковых клеток – слухового анализатора, то есть не передающего, а воспринимающего компонента, то в первую очередь могут страдать высокие частоты».

«Когда идут возрастные изменения, чаще всего страдает сенсорно-невральный аппарат и нарушается  восприятие высокочастотного диапазона звуков, – продолжает Иса Мухамедов. – Поэтому пожилые люди часто говорят: «Я не слышу, как говорит внучка, но слышу мужчину, говорящего басом». То есть низкочастотный аппарат не страдает, а высокочастотный может страдать в первую очередь».

Синестезия

Один из самых необычных психоневрологических феноменов, при котором не совпадают род раздражителя и тип ощущений, которые человек испытывает. Синестетическое восприятие выражается в том, что помимо обычных качеств могут возникать дополнительные, более простые ощущения или стойкие «элементарные» впечатления — например, цвета, запаха, звуков, вкусов, качеств фактурной поверхности, прозрачности, объемности и формы, расположения в пространстве и других качеств, не получаемых при помощи органов чувств, а существующих только в виде реакций. Такие дополнительные качества могут либо возникать как изолированные чувственные впечатления, либо даже проявляться физически.

Выделяют, например, слуховую синестезию. Это способность некоторых людей «слышать» звуки при наблюдении за движущимися предметами или за вспышками, даже если они не сопровождаются реальными звуковыми явлениями.
Следует учитывать, что синестезия, скорее психоневрологическая особенность человека и не является психическим расстройством. Такое восприятие окружающего мира может почувствовать обычный человек путем употребления некоторых наркотических веществ.

Общей теории синестезии (научно доказанного, универсального представления о ней) пока нет. На денный момент существует множество гипотез и проводится масса исследований в данной области. Уже появились оригинальные классификации и сопоставления, выяснились определенные строгие закономерности. Например, мы ученые уже выяснили, что у синестетов есть особый характер внимания — как бы «досознательный» — к тем явлениям, которые вызывают у них синестезию. У синестетов — немного иная анатомия мозга и кардинально иная его активация на синестетические «стимулы». А исследователи из Оксфордского университета (Великобритания) поставили серию экспериментов в ходе которых выяснили, что причиной синестезии могут быть сверхвозбудимые нейроны. Единственное, что можно сказать точно, что такое восприятие получается на уровне работы мозга, а не на уровне первичного восприятия информации.

У позвоночных

Кошка может слышать высокочастотные звуки на две октавы выше, чем человек.

Не все звуки обычно слышны для всех животных. У каждого вида есть диапазон нормального слуха как по амплитуде, так и по частоте . Многие животные используют звук для общения друг с другом, и слух у этих видов особенно важен для выживания и воспроизводства. У видов, которые используют звук в качестве основного средства общения, слух обычно наиболее остро реагирует на звуки и речь.

Диапазон частот

Частоты, которые может слышать человек, называются звуковыми или звуковыми. Обычно считается, что диапазон составляет от 20 Гц до 20 000 Гц. Частоты выше звука называются ультразвуковыми , а частоты ниже звука — инфразвуковыми . Некоторые летучие мыши используют ультразвук для эхолокации во время полета. Собаки могут слышать ультразвук, что является принципом «тихого» собачьего свистка . Змеи чувствуют инфразвук своими челюстями, а усатые киты , жирафы , дельфины и слоны используют его для общения. Некоторые рыбы обладают способностью слышать более чутко из-за хорошо развитой костной связи между ухом и плавательным пузырем. Эта «помощь глухим» для рыб появляется у некоторых видов рыб, таких как карп и сельдь .

Вихревая пушка

Это единственное известное звуковое оружие, которое было развернуто на заключительном этапе войны. Инфразвуковая пушка Luftkanone предназначалась для поражения вражеских самолетов звуковым вихрем. Конструкция состояла из параболического отражателя диаметром 3,2 м с короткой трубкой. Последняя являлась камерой сгорания и звуковым генератором, простирающимся к задней части от вершины параболы. В камеру сзади двумя коаксиальными соплами подавались метан и кислород. Длина чаши составляла четверть длины волны звука в воздухе. После инициирования первая ударная волна отражалась от открытого конца камеры и инициировала второй взрыв. Частота составляла от 800 до 1500 импульсов в секунду. Основной лепесток интенсивности звука имел угол открытия 65°, а на расстоянии 60 м измерялось давление в 1000 микробар. Никаких физиологических экспериментов не проводилось, но было подсчитано, что потребовалось бы 30–40 с, чтобы убить человека. На больших расстояниях, до 300 м, эффект был не смертельным, но очень болезненным и, вероятно, нейтрализовал бы человека на продолжительное время. В частности, затрагивалось зрение, и даже низкие уровни воздействия привели бы к тому, что точечные источники света казались бы линиями.

Шум ветроэнергетических установок.

   Современные ветроэнергетические установки производят в зависимости от силы ветра шум во всем диапазоне частот,  в том числе низкочастотные тона и инфразвук. Это происходит за счет срыва турбулентности, особенно на концах лопастей, а также на краях, щелях и распорках.  Обтекаемая воздухом лопасть создает шум, похожий на шум крыла планера.

  Излучение звука увеличивается с возрастанием скорости ветра до достижения установкой номинальной мощности. После этого она остается постоянной. Специфическое инфразвуковое излучение сопоставимо с излучением других технических установок.

   Исследования показали , что инфразвуковое излучение ветроэнергетической установки находится ниже порога восприятия человека.  Зеленая линия графика показывает, что на расстоянии 250 метров измеренные значения находятся ниже порога восприятия .

   При этом сильный ветер, проходя через естественные препятствия, может создать инфразвук большей интенсивности. Для сравнения: внутри административного здания согласно измерениям, проведенным LUBW, уровень инфразвука лежит ниже зеленой линии. Скорость ветра в обоих случаях составляла ровно 6 м/с. Многие повседневные шумы содержат значительно больше инфразвука.

   График вверху показывает как пример шум внутри легкового автомобиля. При скорости 130 км/час инфразвук становится даже слышим. При открытых боковых стеклах шум ощущается как неприятный. Его интенсивность составляет 70 децибел, т.е. в 10 000 000 раз сильнее, чем вблизи ветроагрегата при сильном ветре.

Слуховые аппараты

«Мы с вами находимся на участке внутриушных слуховых аппаратов. Здесь собираются внутриушные изделия, – рассказывает Сергей Гладченко, руководитель лаборатории отопластики предприятия по производству слуховых аппаратов и сурдоакустической техники ООО «Исток Аудио Трейдинг».  –  В настоящее время мы имеем возможность получить скан слепка в течение нескольких секунд при наличии сканера на месте, где происходит заказ. Здесь специалисты моделируют будущие варианты корпусов или вкладышей, и с помощью специального 3D-принтера выращивается  точная копия этих моделей».

Современные слуховые аппараты

«Сейчас всем давно известно, что потеря слуха собственно происходит по частотам. И нарушение слуха также следует корректировать по этим частотам, – продолжает Сергей Гладченко. – В этой связи и аппараты должны усиливать звуки на разных частотах по-разному. Но это самое простое. Кроме того, вам необходимо отфильтровывать какие-то звуки, возможно, те, которые идут сзади».

«Последние слуховые аппараты, как правило, двухмикрофонные, и в них можно формировать диаграмму направленности этих микрофонов, – говорит Сергей Зубов. – Например, человек сидит за рулем, а пассажиры сзади. Такие переключения бывают очень полезны. И более того, есть алгоритм, который делает это динамически, то есть если заговорили слева, то направленность микрофонов повернулась налево, сзади – она переключилась назад, кто-то говорит спереди – она сфокусировалась на впереди говорящего».

«Лет 10-15 назад это была огромная проблема – поздно оглохшие люди, – говорит Юлия Сафонова, доцент кафедры реабилитации МГТУ им. Н.Э.Баумана. – Сейчас уже современные слуховые аппараты могут им помочь, но остается психологический барьер. Человек всё время ожидает, то он будет слышать так же, как слышал, когда у него всё было в порядке со слухом. Вот в чем проблема».

«Раньше я разбирала слова и звуки более точно. А сейчас всё расплывчато, непонятно немножко,  — говорит Светлана. – Сейчас я слышу так, как будто нахожусь под водой: все звуки расплывчатые, нечёткие».

«Дело в том, что наше ухо привыкает подстраиваться. Когда мы идем по коридору или едем в метро, мы привыкли вычленять тот звук, который нам нужен – голос, — продолжает Юлия Сафонова. – А поздно оглохший человек, который надевает слуховой аппарат, слышит сразу всё. Его ухо ещё не подстроилось, оно не умеет вычленять нужные звуки. И в слуховом аппарате такой человек становится как будто оглушенным».

«Она сложна, она быстро изменчива, потому что мы говорим то громко возбужденно, то тихо шепчем, то как-нибудь проникновенно, — отмечает Сергей Зубов. – И аппарат не всегда успевает адаптироваться к этому».

«Речь слышу, но слова не все разбираю, поэтому в-основном считываю с губ, – говорит Светлана. – Если человек отвернется, то я не смогу понять, что он говорит. Услышу, что он что-то говорит, но что именно – нет, слова не разберу».

Система LRAD

Хотя ни одно государство в мире не признает наличия инфразвукового оружия, каждое из них готово применить его. Акустический прибор дальнего радиуса действия (LRAD), разработанный для обеспечения безопасности на море, перешел на наземное использование правоохранительными органами для усмирения беспорядков. LRAD, установленный на некоторых полицейских машинах, обладает продолжительной громкостью 162 дБ. Болевой порог для большинства людей составляет около 130 дБ, и именно это делает устройство таким эффективным.

Влияние инфразвука на человека совсем другое. Он работает на ультранизких уровнях, воздействуя на людей буквально изнутри. Подвергшиеся действию сверхнизких частот страдают головными болями, чувствуют тошноту и вообще им нездоровится. По мере увеличения времени экспозиции головные боли становятся более серьезными, начинается рвота. Сердечный ритм учащается, повышается кровяное давление. Внутренние органы начинают вибрировать. Дальнейшее воздействие приведет к разрушению в них деликатных кровеносных сосудов и появлению кровотечений. Продолжающийся резонанс вызовет полное разрушение или разжижение внутренних органов и смерть будет неизбежна.

Кроме того, инфразвуковое оружие использует диапазон частот ниже 20 Гц, а системы LRAD – 2,5 кГц.

Принцип работы слухового аппарата

Пациенты с тугоухостью могут предъявлять жалобы как на снижение слуха, так и на плохую разборчивость речи, звуков определенной частоты. Орган слуха состоит из наружного, внутреннего и среднего уха. Он обеспечивает улавливание звука, передачу его с помощью барабанной перепонки, цепочки из миниатюрных слуховых косточек и распознавание импульсов различной частоты группами клеток улитки. Затем проводящие пути доставляют информацию в височные доли головного мозга – корковый отдел слухового анализатора.

Рассказывая, как работает слуховой аппарат, специалисты традиционно описывают его как прибор для усиления и модификации звукового сигнала. По принципу обработки данных различают 2 вида устройств:

• аналоговые;
• цифровые.

Аналоговые слуховые аппараты – первые устройства, помогающие людям с тугоухостью слышать. Они состоят из 3 частей: микрофон, электронный усилитель сигнала, ресивер. Как это работает? Прибор улавливает звуковые колебания с помощью микрофона, затем передает импульс на усилитель и далее – в ухо. Питание устройства обеспечивается за счет компактной батареи.

Первые слуховые аппараты могли только усиливать все звуки, что окружают человека. Громче становилось все: и голоса, и шелест листьев, и звук телевизора. Если пациент с тугоухостью какое-то время жил в изоляции, не обращая внимания на это шумное «соседство», то после первой примерки все менялось. Возникало ощущение, что на него обрушивался целый мир.

Более новые аналоговые модели «обзавелись» регулировкой громкости. Так пациент с тугоухостью получил возможность самостоятельно, с помощью врача снижать или увеличивать ее уровень.

Аналоговый аппарат был удобен для лиц, редко выходящих из квартиры и не нуждающихся в адаптации к различным акустическим ситуациям.

Цифровой аппарат – более сложное устройство для лечения тугоухости. Внутри этого компактного прибора скрыт компьютер, который корректирует сигнал в зависимости от акустических условий, и дает возможность слышать звуки максимально естественно.

Описывая, из чего состоит такой слуховой аппарат и как он устроен, сурдологи перечисляют:

• микрофон (или микрофоны);
• процессор;
• динамик;
• батарея.

Микрофон улавливает звуки из окружающей среды. Затем сигналы оцифровываются. Информация приходит в микропроцессор. Компьютер просчитывает, какие из сигналов следует усилить. Так устройство «приспосабливается» к деловой беседе, футбольному матчу или просмотру сериала. У пациентов с поражениями улитки принцип действия слухового аппарата заключается еще и в избирательном повышении высоких или низких частот. Модифицированный сигнал подается на динамик. Длительную и бесперебойную работу обеспечивает батарея.

Инфразвук

Инфразвук — это неслышимая человеком область колебаний. Ее верхней границей считают частоты 16-25 Гц, нижняя граница не определена. Так как для инфразвука характерно малое поглощение, то инфразвуковые волны в воздухе, воде и в земной коре могут распрос траняться на очень большие расстояния. Двигаясь со скоростью 330 м/с в воздухе и 1650 м/с в воде, инфразвук на расстояниях, исчисляемых сотнями километров, ослабляется незначительно. Это свойство используется в исследованиях атмосферы и гидросферы, а также как предвестник некоторых стихийных бедствий.

В процессах своей жизнедеятельности человек постоянно чувствует воздействие инфразвуковых колебаний. Аналогично слышимой области акустических колебаний инфразвук различают по характеру спектра (широкополосный и тональный) и по временным характеристикам (непрерывный и непостоянный). Природными источниками инфразвука являются землетрясения, извержения вулканов (с частотой около 0,1 Гц), грозовые разряды (0,25-4,0 Гц), штормы (около 10 Гц), ветры (0,5-1 Гц).

К искусственным (антропогенным) источникам относятся взрывы (в том числе ядерные как наиболее мощные источники низкочастотных воли), выстрелы из тяжелых орудий, вибрация различных конструкций и установок (табл. 1).

Таблица 1. Характерные частоты и интенсивности инфразвука от различных источников

Источник	Частота (Гц)	Интенсивность (дБ)
Грузовой автомобиль, 30 т	16	До 75
Вентиляционная система	3-20	90
Дизель-электропоезд	32	100
Вертолет	20	120
Судно, 400 т	15	130
В каюте судна	8	100
Поезд, 100 км/ч	16	120
Воздуходувка сталеплавильной печи	7	123
Реактивный самолет	100-200	135

Воздействие инфразвука на человека приводит к различным отклонениям от его нормального состояния.

Наиболее выраженными отрицательными эффектами являются:

• увеличение времени зрительной реакции;
• пространственная дезориентация;
• апатия и вялость, возбуждение и раздражительность (в зависимости от физиологических особенностей организма);
• нарушения работы органов дыхания и сердечно-сосудистой деятельности.

Отмечают жалобы на головные боли, головокружение, осязаемые движения барабанных перепонок, звон в ушах и голове, снижение внимания и работоспособности; могут появиться чувство беспричинного страха, сонливость, затруднение речи. Специфическая для действия инфразвука реакция — нарушение равновесия. При воздействии инфразвука с уровнем 105 дБ отмечены психофизиологические реакции в форме повышения тревожности и неуверенности, эмоциональной неустойчивости.

Предельно допустимые уровни инфразвука на разных объектах представлены в табл. 2.

Наиболее эффективным и практически единственным средством борьбы с инфразвуком является снижение его в источнике. При выборе конструкций предпочтение должно отдаваться малогабаритным машинам большей жесткости, так как в конструкциях с плоскими поверхностями большой площади и малой жесткости создаются условия для генерации инфразвука. Борьбу с инфразвуком в источнике возникновения необходимо вести в направлении изменения режима работы технологического оборудования — увеличения его быстроходности. Должны приниматься меры по снижению интенсивности аэродинамических процессов — ограничение скоростей движения транспорта, снижение скоростей истечения жидкостей.

Таблица 2. Предельно допустимые уровни инфразвука

Объект воздействия	Уровни звукового давления (дБ) для разных частот (Гц)
Помещения для людей физического труда	100	95	90	85
Помещения для людей интеллектуально-эмоционального труда	95	90	85	80
Территория жилой застройки	90	85	80	75
Жилые и общественные здания	75	70	65	60

В борьбе с инфразвуком на путях распространения определенный эффект дают глушители интерференционного типа.

Кохлеарная имплантация

К сожалению, слуховые аппараты могут помочь только пациентам с сохранным слухом. Врожденная или возникшая в раннем возрасте глухота становится причиной задержки психического развития и дезадаптации ребенка. Установка кохлеарного импланта – единственная возможность подарить слух таким детям. Устройство состоит из наружной и внутренней частей.

Структура кохлеарного импланта и принцип работы

Наружная часть представлена микрофоном и речевым процессором. Процессор может располагаться в кармане или за ухом пациента. Его подключают после того, как заживет послеоперационная рана. Микрофон улавливает звуки, процессор переводит их электрические импульсы и передает во внутреннюю часть импланта. Она состоит из приемника и электродов. Электроды подходят непосредственно к слуховому нерву и стимулируют его. Информация транспортируется в корковую часть анализатора.

Кохлеарный имплант — дорогостоящее техническое средство. После установки пациент не сразу начинает слышать звуки. Требуется длительная реабилитация. Операцию проводят детям и взрослым при наличии показаний.

Слуховой аппарат – устройство, которое усиливает звуки и передает их к барабанной перепонке. Кохлеарный имплант стимулирует непосредственно слуховой нерв. Выбор приспособления для коррекции тугоухости зависит от клинических показаний.

Влияние на здоровье

   Лабораторные исследования воздействия  инфразвука показывают, что высокая интенсивность выше порога восприятия может вызвать усталость, потерю концентрации и обессиливание. Наиболее известной реакцией организма является возрастающая усталость после многочасового воздействия.  Может также нарушиться чувство равновесия. Некоторые исследователи ощутили чувство неуверенности и страха, у других уменьшилась частота дыхания.

   Дальше, как и при звуковых излучениях, при очень высокой интенсивности временное снижение слуха, этот эффект известен посетителям дискотек. При долговременном воздействии инфразвука может развиться продолжительное расстройство слуха.  Уровень шума в непосредственной близости от ветрогенератора очень далек от таких эффектов. Ввиду того, что порог слышимости отчетливо превышен, раздражение от инфразвука не ожидаются. О таких эффектах, о которых мы говорили, нет никакой научной документации.

Слуховые тесты

Слух можно измерить с помощью поведенческих тестов с помощью аудиометра . Электрофизиологические тесты слуха могут обеспечить точные измерения порогов слуха даже у пациентов без сознания. Такие тесты включают слуховые вызванные потенциалы ствола мозга (ABR), отоакустическую эмиссию (OAE) и электрокохлеографию (ECochG). Технический прогресс в этих исследованиях позволил широко распространить скрининг слуха у младенцев.

Слух можно измерить с помощью мобильных приложений, которые включают функцию аудиологической проверки слуха или приложение для слухового аппарата . Эти приложения позволяют пользователю измерять пороги слышимости на разных частотах ( аудиограмма ). Несмотря на возможные ошибки в измерениях, потерю слуха можно обнаружить.

Презентация на тему

Презентацию можно сделать различным способом. Но лучше всего оформить её в программе PowerPoint. Это несложное приложение, позволяющее преподнести информацию в удобном виде типа слайдов. Вот один из таких наборов презентационных карт, помогающий слушателем разобраться, чем же для человека является ультразвук и инфразвук:

1. Звук имеет способность распространяться практически во всех средах (исключение вакуум). По мере своего удаления от источника он затухает. С физической точки зрения, когда возникает звук, происходит механическое колебание, возникает волна. Звуковые колебания могут проникать сквозь различные предметы, но при этом они частично поглощаются и отражаются.
2. Инфразвук — упругая волна, энергия которой сосредоточена в спектральных составляющих с частотами ниже 20 Гц. Механические колебания более 20 000 Гц называют ультразвуковыми. Эти частоты не воспринимаются человеческим ухом, но к ним восприимчивы различные животные.
3. Собаки воспринимают звук до 40 кГц, веслоногие рачки, как и летучие мыши, сами создают ультразвуковые волны. Их используют дельфины и другие глубоководные для преодоления препятствий, то есть рыбы испускают волну, а потом по времени принятия её отражения понимают, на каком расстоянии находится какой-либо объект.
4. За счёт большой проникающей способности ультразвук используют для сканирования внутренних органов, в эхолокации. Лечебная терапия основана на способности оказания физико-химического и теплового воздействия на ткани.
5. Инфразвук часто образуется во время штормов, землетрясений. В воде волна этого типа распространяется в 6 раз быстрее, чем обычная звуковая, поэтому рыбы, медузы, ракообразные, организмы, способные воспринимать колебания, чувствуют заранее приближение стихии.
6. На основе излучения инфразвука существуют разработки новых типов оружия. Долговременное воздействие или многократно усиленные колебания могут привести к повреждению зрения, вызвать тошноту, психические отклонения.