ZVUKY S VYSOKÝM TÓNEM: VLASTNOSTI A PŘÍKLADY - FYZICKÝ - 2025

High- posazený zvuky jsou ty vysokofrekvenční zvuky, které lidské ucho vnímá jako hlasitější, na rozdíl od basy, které se také nazývají bass. V akustice je kvalita, která rozlišuje oba typy zvuku, její výška nebo výška.

Vlastnost, která způsobuje, že se zvuk jeví jako nižší nebo vyšší, je frekvence zvukové vlny. Toto je definováno jako počet cyklů obsažených v jednotce času, obvykle oscilace za sekundu nebo hertz (Hz) v mezinárodním systému měření. Čím vyšší je počet Hertzů, tím vyšší je zvuk.

Hovory s ptáky jsou vysoce posazené zvuky. Zdroj: MaxPixel.

Kromě frekvence ovlivňuje intenzita zvuku způsob, jakým mozek interpretuje, zda je určitý zvuk vyšší než jiný. Proč se zdá silnější zvuk ostřejší než slabší zvuk, i když mají stejnou frekvenci?

Podle provedeného výzkumu je lidské ucho navrženo tak, aby vnímalo široký rozsah kmitočtů v rozsahu od 20 do 20 000 Hz (20 KHz), přičemž je citlivější mezi 500 Hz a 5 KHz - akustické okno - v oblasti psychoakustiky, vědy, která studuje, jak mozek vnímá a interpretuje zvuky.

Rozsah zvukové frekvence a lidský sluch

Pokud jde o výšku nebo výšku, je slyšitelný frekvenční rozsah u lidí rozdělen na:

- Nízké frekvence odpovídající basovým zvukům: 16 Hz - 256 Hz.

- Střední zvuky: 256 Hz - 2 KHz.

- Vysoké frekvence odpovídající ostrým zvukům: 2 kHz - 16 kHz.

Pod 20 Hz je infrazvuk a nad 20 000 Hz ultrazvuk. S věkem se rozsah sluchového vnímání zužuje a ztrácí schopnost vnímat některé frekvence.

Detekce zvuku u lidí

Lidský sluch je velmi složitý a vyžaduje dobrou interakci mezi duem ucho-mozek, protože vnímání zvuků začíná v uchu, kde existují specializované buňky, které fungují jako senzory, dokud nedosáhnou mozku, kde dochází k senzaci. definitivní slyšení.

Sekvence zpracování zvuku u lidí. Zdroj: Wikimedia Commons.

Zvuk sestává ze změn tlaku ve vzduchu, které se shromažďují v ušním kanálu až do dosažení ušního bubínku, jehož vibrace jsou přenášeny na kůstky, které jsou ve středním uchu.

Ossicles, podle pořadí, být zodpovědný za pohybovat tekutinou, která vyplní cochlea, hlemýžďovitý orgán nalezený ve vnitřním uchu. Tato tekutina v pohybu uvádí do pohybu vlasové buňky, které přeměňují zvukovou energii na elektrickou energii, aby byla přijata sluchovým nervem a přenesena do mozku.

Vlasové buňky jsou skutečnými zvukovými senzory. Ti, kteří se nacházejí v nejvnitřnější části kochley, lépe detekují nízké frekvence spojené s basovými zvuky, zatímco nejvzdálenější s vysokými zvuky.

Přesně vnější oblast má tendenci se zhoršovat s věkem, protože je více exponovaná, a proto slyšení vysokých frekvencí v průběhu času klesá.

Příklady vysoce posazených zvuků

Zvuky s vysokým tónem jsou všude, ale je třeba objasnit, že nejde o čisté zvuky, s jedinou frekvencí, ale o kombinace se základní frekvencí, která vyniká mezi všemi.

Výška lidských hlasů, které jsou denně slyšet, má zvláštní symboliku. Například vysoké hlasy mohou být spojeny s radostí a smíchem a také s mládeží. Hlasy dětí jsou vysoké, zatímco nízké hlasy jsou spojeny se zralostí. Extrémně hluboký hlas může být dokonce ponurý.

Vysoké frekvence mají také tu výhodu, že se při poslechu nebo dokonce při spuštění rozezní, proto jsou sanitky a policejní sirény zvuky s vysokým tónem, které svědčí o nouzovém stavu.

Když jsou lidé z jakéhokoli důvodu naštvaní, mají tendenci zaostřit tón svého hlasu. Výkřiky jsou zvuky s vysokým tónem, které naznačují strach, pobouření nebo bolest.

Ale kromě ženských a mládežnických hlasů přicházejí také zvukové zvuky z mnoha jiných zdrojů:

- Píseň ptáků.

- Píšťalky a píšťalky.

- Hudební nástroje, jako je akustická a elektrická kytara, housle, trubka a flétna.

- Tréninkové a sanitní sirény.

- Zvuk vln v oceánu (obvykle rovný nebo vyšší než 20 KHz)

- Zvuky přítomné v průmyslových odvětvích, jako je hutnictví, stavebnictví, zemědělství, dřevo a elektronika.

- Zvony

- Zvuky některých zvířat, jako je mučení koček.

Vysoký zvuk a ztráta sluchu

Výzkum poukazuje na skutečnost, že trvalé vystavení vysokofrekvenčním zvukům může vést ke ztrátě sluchu a dalším zdravotním problémům, jako je hypertenze a únava. Nemluvě o komunikačních problémech, které s sebou nese.

Vysoká citlivost na znecitlivění ztěžuje porozumění slovům, která obsahují souhlásky, jako jsou F, T nebo S, zejména v prostředích se spoustou šumu v pozadí. Ztráta písně ptáků a neschopnost si užívat hudbu jsou další možné důsledky.

Z tohoto důvodu se v extrémně hlučném pracovním prostředí doporučuje používat vybavení na ochranu sluchu.

Ke ztrátě sluchu může samozřejmě dojít také náhle v důsledku jiných příčin, jako jsou infekce, nehody nebo vystavení zvukům o vysoké intenzitě, jako je například exploze. Avšak vyhýbání se velmi hlučnému prostředí při vysokých frekvencích je dobrý způsob, jak zabránit poklesu ostrosti sluchu, ke kterému dochází přirozeně s postupujícím věkem.

Zní to v říši zvířat

Je zajímavé vědět, že rozsahy sluchu v říši zvířat jsou velmi rozmanité. Mnoho zvířat slyší zvuky, které lidé ani vzdáleně nesní o sluchu.

Například sloni používají ke komunikaci infrazvuk, protože nízkofrekvenční zvuky mohou cestovat na velké vzdálenosti v rozsáhlém prostředí těchto inteligentních savců.

Důvodem je, že zvukové vlny zažívají difrakci, vlastnost, která jim umožňuje vyhýbat se překážkám všeho druhu - přírodním nehodám, budovám, otvorům - a dále se šířit. Čím nižší je frekvence vlny, tím je pravděpodobnější, že se rozptyluje a cestuje dále.

Zvuky s vysokým tónem - vysoké frekvence - mají těžší časovou difrakci, a proto se během cesty ztratí. To však nebrání zvířatům, jako jsou netopýři, vyvinout schopnost detekovat frekvence větší než 100 000 Hz a tyto zvuky použít k lokalizaci ve svém prostředí a k lovu v naprosté tmě. A je to, že vysoké frekvence jsou směrové, zatímco nízké kmity se v rozích deformují.

Jak infrazvuk, tak ultrazvuk se používají v živočišné říši pro různé účely přežití, od navigace, komunikace, ochromení kořisti a dokonce i vyhýbání se predátorů. Velryby, tygři, kočky, psi a jiná zvířata také používají zvuky mimo slyšitelný rozsah pro tyto účely.

Reference

1. Figueroa, D. 2005. Vlny a kvantová fyzika. Fyzikální série pro vědu a techniku. Svazek 7. Editoval Douglas Figueroa. Univerzita Simona Bolivara. 1-58.
2. Fyzika zvuku, vnímání a písně. Obnoveno z: sottovoce.hypotheses.org.
3. Infrazvuk a ultrazvuk. Obnoveno z: lpi.tel.uva.es
4. Ultrazvuk a infrazvuk. Obnoveno z: elbibliote.com.
5. Merino, J. Akustické vnímání: tón a zabarvení. Obnoveno z: dialnet.unirioja.es
6. Reinhold, K. 2014. Vystavení vysokofrekvenčnímu nebo nízkofrekvenčnímu hluku na pracovištích: rozdíly mezi hodnocením, zdravotními stížnostmi a implementací odpovídajících osobních ochranných prostředků. Obnoveno z: agronomy.emu.ee.
7. Sánchez, Edith. Co komunikuje náš tón hlasu? Obnoveno z: lamenteesmaravillosa.com.