Negli ultimi anni molte persone che vivono vicino alle turbine eoliche hanno affermato che le pale rotanti causano loro diverse malattie. Le persone lamentano una serie di sintomi spiacevoli, che vanno dal mal di testa e dalla depressione alla congiuntivite e al sangue dal naso. Esiste davvero? sindrome del generatore eolico? O si tratta solo di un’altra malattia immaginaria alimentata dalla diffusione delle informazioni su Internet?
Il rumore può causare irritazione e disturbare il sonno. Ma i sostenitori della sindrome delle turbine eoliche sostengono che le turbine eoliche rappresentano un pericolo per la salute a causa del rumore a bassa frequenza al di sotto della soglia dell’udito umano.
Sindrome del generatore eolico
La sindrome delle turbine eoliche è il nome clinico della pediatra di New York Nina Pierpont per una serie di sintomi che colpiscono molte (ma non tutte) le persone che vivono vicino a turbine eoliche industriali. Per cinque anni Nina Pierpont ha esaminato le persone che vivono vicino alle turbine eoliche negli Stati Uniti, Italia, Irlanda, Gran Bretagna e Canada. Nel 2009 è stato pubblicato il suo libro “Wind Turbine Syndrome”.
I sintomi della sindrome del generatore eolico, descritti da Nina Pierpont:
- disturbi del sonno;
- mal di testa;
- rumore nelle orecchie;
- pressione dell'orecchio;
- vertigini;
- nausea;
- sfocatura visiva;
- tachicardia (battito cardiaco accelerato);
- irritabilità;
- problemi di concentrazione e memoria;
- Attacchi di panico associati a sensazioni interne di pulsazione o tremore che si verificano durante la veglia e durante il sonno.
Afferma che il problema è causato dalla rottura del sistema vestibolare dell'orecchio interno a causa del rumore a bassa frequenza delle turbine eoliche.
Per capire cosa provoca la sindrome del generatore eolico, è necessario prima comprendere il principio di funzionamento del sistema vestibolare umano, le cui cellule recettrici si trovano nell'orecchio interno. L'orecchio interno è costituito dal vestibolo, dalla coclea e dai canali semicircolari. Il sacculo ovale e rotondo e i canali semicircolari non appartengono agli organi dell'udito; sono proprio l'apparato vestibolare, che determina la posizione del corpo nello spazio, è responsabile del mantenimento dell'equilibrio e della regolazione dell'umore e di alcune funzioni fisiologiche. Non siamo consapevoli del suono a bassa frequenza (infrasuoni), ma colpisce l'apparato vestibolare. Il rumore a bassa frequenza delle turbine stimola la produzione di falsi segnali nel sistema dell'orecchio interno, che provocano vertigini e nausea, nonché problemi di memoria, ansia e panico.
L’apparato vestibolare è un antichissimo sistema di “guida e controllo” creato dalla natura; è apparso negli animali milioni di anni fa, molto prima che comparissero i primi esseri umani. I pesci, gli anfibi e molti altri vertebrati hanno un apparato quasi identico. È per questo che è stato osservato che uccelli, topi, vermi e altri animali scompaiono vicino alle turbine eoliche? Sembra che soffrano anche della sindrome del generatore eolico.
Gli infrasuoni, grazie alla loro lunga lunghezza d'onda, aggirano liberamente gli ostacoli e possono propagarsi su lunghe distanze senza una significativa perdita di energia. Pertanto, gli infrasuoni possono essere considerati un fattore di inquinamento dell'ambiente. Quelli. Se i generatori eolici portano alla produzione di infrasuoni, allora non sono ancora una fonte di energia pulita, poiché inquinano l’ambiente. E filtrare gli infrasuoni è molto più difficile del suono normale. I filtri acustici installati non ne consentono la schermatura completa.
Critica alla sindrome delle turbine eoliche
Va notato che la sindrome del generatore eolico non è ufficialmente riconosciuta. I critici di Pierpont dicono che il libro che ha scritto non è stato recensito ed è stato autopubblicato. E il campione di soggetti di studio è troppo piccolo e non ha un gruppo di controllo per il confronto. Simon Chapman, professore di sanità pubblica, afferma che il termine “sindrome delle turbine eoliche” è stato coniato da gruppi di attivisti contro i parchi eolici.
Alcuni studi recenti attribuiscono la sindrome delle turbine eoliche al potere della suggestione. Uno degli studi è stato pubblicato sulla rivista Health Psychology. Durante lo studio, 60 partecipanti sono stati esposti a infrasuoni e infrasuoni immaginari (cioè silenzio) per 10 minuti. Prima dell’esposizione agli infrasuoni, a metà del gruppo sono stati mostrati video che descrivevano i sintomi che compaiono nelle persone che vivono vicino ai generatori eolici. Le persone di questo gruppo, dopo aver "ascoltato" gli infrasuoni, hanno lamentato un gran numero di sintomi simili, indipendentemente dal fatto che fossero esposti a infrasuoni reali o immaginari.
Uno degli autori dello studio sottolinea che la "sindrome del generatore eolico" è un classico caso dell'effetto nocebo. È il gemello malvagio dell'effetto placebo e provoca una reazione negativa. L'effetto nocebo è l'insieme dei sintomi che derivano da informazioni negative su un prodotto. Ad esempio, alcuni partecipanti a uno studio clinico che erano stati avvertiti dei possibili effetti collaterali dannosi di un farmaco hanno sperimentato tali effetti collaterali anche se stavano effettivamente assumendo il ciuccio.
Un gruppo di esperti del 2009 sponsorizzato dall’American and Canadian Wind Energy Association ha concluso che i sintomi della sindrome delle turbine eoliche si verificano generalmente in molte persone esposte allo stress, indipendentemente dal fatto che siano esposte o meno agli infrasuoni. Gli infrasuoni prodotti dalle turbine eoliche vengono prodotti anche dai veicoli, dagli elettrodomestici e dal cuore umano. Non è niente di speciale e non rappresenta un fattore di rischio.
Tuttavia, nonostante le critiche rivolte alla sindrome, molto spesso le persone lamentano mal di testa, insonnia e ronzii nelle orecchie, che associano ai generatori eolici. Pierrepont probabilmente ha ragione su qualcosa e le persone si ammalano davvero a causa degli infrasuoni, e non per niente gli animali scompaiono vicino ai parchi eolici. Può darsi che alcune persone siano ipersensibili al rumore a bassa frequenza o siano psicologicamente predisposte a reagire alle informazioni negative sulle turbine eoliche. Sono infatti necessarie ulteriori ricerche per identificare tutti i possibili rischi per la salute e l’ambiente associati alle turbine eoliche.
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Hai mai pensato che il suono sia una delle manifestazioni più sorprendenti della vita, dell'azione e del movimento? E anche del fatto che ogni suono ha il suo “volto”? E anche con gli occhi chiusi, senza vedere nulla, possiamo solo intuire dal suono cosa sta succedendo intorno a noi. Possiamo distinguere le voci degli amici, sentire fruscii, ruggiti, abbaiare, miagolii, ecc. Tutti questi suoni ci sono familiari fin dall'infanzia e possiamo facilmente identificarli. Inoltre, anche nel silenzio più assoluto possiamo sentire ciascuno dei suoni elencati con il nostro udito interiore. Immaginalo come se fosse nella realtà.
Cos'è il suono?
I suoni percepiti dall'orecchio umano sono una delle più importanti fonti di informazioni sul mondo che ci circonda. Il rumore del mare e del vento, il canto degli uccelli, le voci umane e le grida degli animali, i tuoni, il suono delle orecchie in movimento, facilitano l'adattamento alle mutevoli condizioni esterne.
Se, ad esempio, una pietra cadesse in montagna e non ci fosse nessuno nelle vicinanze che potesse sentire il rumore della sua caduta, il suono esisterebbe o no? Alla domanda si può rispondere sia positivamente che negativamente in egual misura, poiché la parola "suono" ha un doppio significato. Pertanto, è necessario essere d'accordo. Pertanto, è necessario essere d'accordo su ciò che è considerato suono - un fenomeno fisico nel mondo forma della propagazione delle vibrazioni sonore nell'aria ovvero la sensazione dell'ascoltatore. La prima è essenzialmente una causa, la seconda è un effetto, mentre il primo concetto di suono è oggettivo, il secondo è soggettivo. Nel primo caso il suono è realmente un flusso di energia che scorre come il torrente di un fiume. Un tale suono può cambiare il mezzo attraverso il quale passa, e viene esso stesso modificato da esso". Nel secondo caso per suono intendiamo quelle sensazioni che sorgono nell'ascoltatore quando un'onda sonora agisce sul cervello attraverso un apparecchio acustico. Udendo il suono, una persona può provare vari sentimenti. Un'ampia varietà di emozioni è evocata in noi da quel complesso complesso di suoni che chiamiamo musica. I suoni costituiscono la base della parola, che funge da principale mezzo di comunicazione nella società umana. Infine, esiste una forma di suono chiamata rumore. L'analisi del suono dal punto di vista della percezione soggettiva è più complessa che con una valutazione oggettiva.
Come creare il suono?
Ciò che tutti i suoni hanno in comune è che i corpi che li generano, cioè le sorgenti del suono, vibrano (anche se nella maggior parte dei casi queste vibrazioni sono invisibili all'occhio). Ad esempio, i suoni delle voci delle persone e di molti animali nascono come risultato delle vibrazioni delle loro corde vocali, il suono degli strumenti musicali a fiato, il suono di una sirena, il fischio del vento e il suono del tuono sono causati dalle vibrazioni delle masse d'aria.
Usando un righello come esempio, puoi letteralmente vedere con i tuoi occhi come nasce il suono. Che movimento fa il righello quando allacciamo un'estremità, tiriamo l'altra e la rilasciamo? Noteremo che sembrava tremare ed esitare. Sulla base di ciò, concludiamo che il suono è creato da vibrazioni brevi o lunghe di alcuni oggetti.
La fonte del suono può non essere solo oggetti vibranti. Il sibilo di proiettili o proiettili in volo, l'ululato del vento, il rombo di un motore a reazione nascono da interruzioni del flusso d'aria, durante le quali si verificano anche rarefazione e compressione.
Inoltre, i movimenti vibrazionali del suono possono essere notati utilizzando un dispositivo: un diapason. È un'asta metallica curva montata su una gamba su una scatola di risonatore. Se colpisci un diapason con un martello, suonerà. Le vibrazioni dei rami del diapason sono impercettibili. Ma possono essere rilevati se si avvicina una pallina sospesa a un filo a un diapason che suona. La palla rimbalzerà periodicamente, il che indica le vibrazioni dei rami Cameron.
Come risultato dell'interazione della sorgente sonora con l'aria circostante, le particelle d'aria iniziano a comprimersi ed espandersi nel tempo (o “quasi nel tempo”) con i movimenti della sorgente sonora. Quindi, a causa delle proprietà dell'aria come mezzo fluido, le vibrazioni vengono trasferite da una particella d'aria all'altra.
Verso una spiegazione della propagazione delle onde sonore
Di conseguenza, le vibrazioni vengono trasmesse attraverso l'aria a distanza, cioè un suono o un'onda acustica o, semplicemente, il suono, si propaga attraverso l'aria. Il suono, raggiungendo l'orecchio umano, a sua volta, eccita vibrazioni nelle sue aree sensibili, che vengono percepite da noi sotto forma di parola, musica, rumore, ecc. (a seconda delle proprietà del suono dettate dalla natura della sua fonte) .
Propagazione delle onde sonore
È possibile vedere come “corre” il suono? Nell'aria o nell'acqua trasparenti, le vibrazioni delle particelle stesse sono impercettibili. Ma puoi facilmente trovare un esempio che ti dirà cosa succede quando il suono si propaga.
Una condizione necessaria per la propagazione delle onde sonore è la presenza di un mezzo materiale.
Nel vuoto le onde sonore non si propagano perché non ci sono particelle che trasmettono l'interazione dalla sorgente di vibrazione.
Pertanto, a causa della mancanza di atmosfera, sulla Luna regna il silenzio completo. Anche la caduta di un meteorite sulla sua superficie non è udibile dall'osservatore.
La velocità di propagazione delle onde sonore è determinata dalla velocità di trasmissione delle interazioni tra le particelle.
La velocità del suono è la velocità di propagazione delle onde sonore in un mezzo. In un gas, la velocità del suono risulta essere dell'ordine (più precisamente, leggermente inferiore) alla velocità termica delle molecole e quindi aumenta con l'aumentare della temperatura del gas. Maggiore è l'energia potenziale di interazione tra le molecole di una sostanza, maggiore è la velocità del suono, quindi la velocità del suono in un liquido, che a sua volta supera la velocità del suono in un gas. Ad esempio, nell'acqua di mare la velocità del suono è 1513 m/s. Nell'acciaio, dove le onde trasversali e longitudinali possono propagarsi, la loro velocità di propagazione è diversa. Le onde trasversali si propagano ad una velocità di 3300 m/s, mentre le onde longitudinali ad una velocità di 6600 m/s.
La velocità del suono in qualsiasi mezzo si calcola con la formula:
dove β è la comprimibilità adiabatica del mezzo; ρ - densità.
Leggi di propagazione delle onde sonore
Le leggi fondamentali della propagazione del suono comprendono le leggi della sua riflessione e rifrazione ai confini dei vari media, nonché la diffrazione del suono e la sua dispersione in presenza di ostacoli e disomogeneità nel mezzo e nelle interfacce tra i media.
L'intervallo di propagazione del suono è influenzato dal fattore di assorbimento acustico, cioè dalla transizione irreversibile dell'energia delle onde sonore in altri tipi di energia, in particolare il calore. Un fattore importante è anche la direzione della radiazione e la velocità di propagazione del suono, che dipende dal mezzo e dal suo stato specifico.
Da una sorgente sonora le onde acustiche si propagano in tutte le direzioni. Se un'onda sonora passa attraverso un foro relativamente piccolo, si diffonde in tutte le direzioni e non viaggia in un raggio diretto. Ad esempio, i suoni della strada che penetrano in una stanza attraverso una finestra aperta vengono uditi in tutti i punti e non solo di fronte alla finestra.
La natura della propagazione delle onde sonore in prossimità di un ostacolo dipende dal rapporto tra la dimensione dell'ostacolo e la lunghezza d'onda. Se la dimensione dell'ostacolo è piccola rispetto alla lunghezza d'onda, l'onda gira attorno a questo ostacolo, diffondendosi in tutte le direzioni.
Le onde sonore, penetrando da un mezzo all'altro, deviano dalla loro direzione originaria, cioè vengono rifratte. L'angolo di rifrazione può essere maggiore o minore dell'angolo di incidenza. Dipende dal mezzo in cui penetra il suono. Se la velocità del suono nel secondo mezzo è maggiore, l'angolo di rifrazione sarà maggiore dell'angolo di incidenza e viceversa.
Quando incontrano un ostacolo sul loro cammino, le onde sonore vengono riflesse da esso secondo una regola rigorosamente definita - l'angolo di riflessione è uguale all'angolo di incidenza - a questo è collegato il concetto di eco. Se il suono viene riflesso da più superfici a distanze diverse, si verificano più echi.
Il suono viaggia sotto forma di un'onda sferica divergente che riempie un volume sempre più grande. All'aumentare della distanza, le vibrazioni delle particelle del mezzo si indeboliscono e il suono si dissipa. È noto che per aumentare il raggio di trasmissione è necessario concentrare il suono in una determinata direzione. Quando vogliamo, ad esempio, essere ascoltati, mettiamo i palmi delle mani alla bocca o usiamo un megafono.
La diffrazione, cioè la deflessione dei raggi sonori, ha una grande influenza sulla gamma di propagazione del suono. Più il mezzo è eterogeneo, più il raggio sonoro viene curvato e, di conseguenza, più breve è il raggio di propagazione del suono.
Proprietà del suono e sue caratteristiche
Le principali caratteristiche fisiche del suono sono la frequenza e l'intensità delle vibrazioni. Influenzano la percezione uditiva delle persone.
Il periodo di oscillazione è il tempo durante il quale si verifica un'oscillazione completa. Un esempio può essere dato da un pendolo oscillante, quando si sposta dalla posizione di estrema sinistra a quella di estrema destra e ritorna alla sua posizione originale.
La frequenza di oscillazione è il numero di oscillazioni complete (periodi) al secondo. Questa unità è chiamata hertz (Hz). Maggiore è la frequenza di vibrazione, più alto sarà il suono che sentiamo, ovvero il suono avrà un tono più alto. Secondo il sistema di unità internazionale accettato, 1000 Hz è chiamato kilohertz (kHz) e 1.000.000 è chiamato megahertz (MHz).
Distribuzione della frequenza: suoni udibili – entro 15Hz-20kHz, infrasuoni – inferiori a 15Hz; ultrasuoni - entro 1,5 (104 - 109 Hz; ipersuono - entro 109 - 1013 Hz.
L'orecchio umano è più sensibile ai suoni con frequenze comprese tra 2000 e 5000 kHz. La massima acuità uditiva si osserva all'età di 15-20 anni. Con l’età, l’udito peggiora.
Il concetto di lunghezza d'onda è associato al periodo e alla frequenza delle oscillazioni. La lunghezza d'onda del suono è la distanza tra due successive condensazioni o rarefazioni del mezzo. Usando l'esempio delle onde che si propagano sulla superficie dell'acqua, questa è la distanza tra due creste.
I suoni differiscono anche nel timbro. Il tono principale del suono è accompagnato da toni secondari, che hanno sempre una frequenza più alta (sovratoni). Il timbro è una caratteristica qualitativa del suono. Più armonici si sovrappongono al tono principale, più il suono sarà musicalmente “succoso”.
La seconda caratteristica principale è l'ampiezza delle oscillazioni. Questa è la più grande deviazione dalla posizione di equilibrio durante le vibrazioni armoniche. Usando l'esempio di un pendolo, la sua deviazione massima è nella posizione di estrema sinistra o nella posizione di estrema destra. L'ampiezza delle vibrazioni determina l'intensità (forza) del suono.
La forza del suono, o la sua intensità, è determinata dalla quantità di energia acustica che fluisce in un secondo attraverso un'area di un centimetro quadrato. Di conseguenza, l'intensità delle onde acustiche dipende dall'entità della pressione acustica creata dalla sorgente nel mezzo.
Il volume è a sua volta correlato all'intensità del suono. Maggiore è l'intensità del suono, più forte è. Tuttavia, questi concetti non sono equivalenti. Il volume è una misura della forza della sensazione uditiva causata da un suono. Un suono della stessa intensità può creare percezioni uditive di intensità diversa in persone diverse. Ogni persona ha la propria soglia uditiva.
Una persona smette di sentire suoni di altissima intensità e li percepisce come una sensazione di pressione e persino di dolore. Questa intensità del suono è chiamata soglia del dolore.
L'effetto del suono sugli organi uditivi umani
Gli organi uditivi umani sono in grado di percepire vibrazioni con una frequenza compresa tra 15-20 hertz e 16-20 mila hertz. Le vibrazioni meccaniche con le frequenze indicate sono chiamate suono o acustiche (l'acustica è lo studio del suono). L'orecchio umano è più sensibile ai suoni con una frequenza compresa tra 1000 e 3000 Hz. La massima acuità uditiva si osserva all'età di 15-20 anni. Con l’età, l’udito peggiora. In una persona sotto i 40 anni, la sensibilità massima è intorno a 3000 Hz, da 40 a 60 anni - 2000 Hz, oltre 60 anni - 1000 Hz. Nell'intervallo fino a 500 Hz possiamo distinguere una diminuzione o un aumento della frequenza anche di 1 Hz. A frequenze più elevate, i nostri apparecchi acustici diventano meno sensibili a questi piccoli cambiamenti di frequenza. Quindi dopo i 2000 Hz possiamo distinguere un suono da un altro solo quando la differenza di frequenza è di almeno 5 Hz. Con una differenza minore i suoni ci sembreranno gli stessi. Tuttavia, non esistono quasi regole senza eccezioni. Ci sono persone che hanno un udito insolitamente fine. Un musicista dotato può rilevare un cambiamento nel suono solo con una frazione di vibrazione.
L'orecchio esterno è costituito dal padiglione auricolare e dal canale uditivo, che lo collegano al timpano. La funzione principale dell'orecchio esterno è determinare la direzione della sorgente sonora. Il canale uditivo, che è un tubo lungo due centimetri che si assottiglia verso l'interno, protegge le parti interne dell'orecchio e svolge il ruolo di risuonatore. Il canale uditivo termina con il timpano, una membrana che vibra sotto l'influenza delle onde sonore. È qui, sul confine esterno dell'orecchio medio, che avviene la trasformazione del suono oggettivo in soggettivo. Dietro il timpano si trovano tre piccole ossa interconnesse: il martello, l'incudine e la staffa, attraverso le quali le vibrazioni vengono trasmesse all'orecchio interno.
Lì, nel nervo uditivo, vengono convertiti in segnali elettrici. La piccola cavità, dove si trovano il martello, l'incudine e la staffa, è riempita d'aria e collegata alla cavità orale dalla tromba di Eustachio. Grazie a quest'ultimo viene mantenuta la stessa pressione sui lati interno ed esterno del timpano. Di solito la tromba di Eustachio è chiusa e si apre solo quando si verifica un improvviso cambiamento di pressione (sbadiglio, deglutizione) per equilibrarla. Se la tromba di Eustachio di una persona è chiusa, ad esempio a causa di un raffreddore, la pressione non viene equilibrata e la persona avverte dolore alle orecchie. Successivamente le vibrazioni vengono trasmesse dal timpano alla finestra ovale, che è l'inizio dell'orecchio interno. La forza che agisce sul timpano è pari al prodotto della pressione per l'area del timpano. Ma i veri misteri dell'udito iniziano dalla finestra ovale. Le onde sonore viaggiano attraverso il fluido (perilinfa) che riempie la coclea. Questo organo dell'orecchio interno, a forma di coclea, è lungo tre centimetri ed è diviso per tutta la sua lunghezza da un setto in due parti. Le onde sonore raggiungono il divisorio, lo aggirano e poi si diffondono quasi nello stesso punto in cui hanno toccato per la prima volta il divisorio, ma dall'altro lato. Il setto della coclea è costituito da una membrana principale, molto spessa e tesa. Le vibrazioni sonore creano increspature simili ad onde sulla sua superficie, con creste per frequenze diverse che si trovano in aree molto specifiche della membrana. Le vibrazioni meccaniche vengono convertite in elettriche in un organo speciale (organo del Corti), situato sopra la parte superiore della membrana principale. Sopra l'organo del Corti si trova la membrana tettoria. Entrambi questi organi sono immersi in un fluido chiamato endolinfa e sono separati dal resto della coclea dalla membrana di Reissner. I peli che crescono dall'organo del Corti penetrano quasi nella membrana tettoria e quando si sente il suono entrano in contatto: il suono viene convertito, ora è codificato sotto forma di segnali elettrici. La pelle e le ossa del cranio svolgono un ruolo significativo nel migliorare la nostra capacità di percepire i suoni, grazie alla loro buona conduttività. Se ad esempio si appoggia l'orecchio alla rotaia, il movimento di un treno in avvicinamento può essere rilevato molto prima che appaia.
L'effetto del suono sul corpo umano
Negli ultimi decenni sono aumentati notevolmente il numero di automobili di vario tipo e di altre fonti di rumore, la diffusione di radio portatili e registratori, spesso accesi ad alto volume, e la passione per la musica popolare ad alto volume. È stato notato che nelle città ogni 5-10 anni il livello di rumore aumenta di 5 dB (decibel). Va tenuto presente che per i lontani antenati umani il rumore era un segnale di allarme, che indicava la possibilità di pericolo. Allo stesso tempo, i sistemi simpatico-surrenale e cardiovascolare, lo scambio di gas sono stati rapidamente attivati e altri tipi di metabolismo sono cambiati (i livelli di zucchero nel sangue e di colesterolo sono aumentati), preparando il corpo alla lotta o alla fuga. Sebbene nell'uomo moderno questa funzione dell'udito abbia perso un significato così pratico, le “reazioni vegetative della lotta per l'esistenza” sono state preservate. Pertanto, anche un rumore a breve termine di 60-90 dB provoca un aumento della secrezione degli ormoni ipofisari, stimolando la produzione di molti altri ormoni, in particolare catecolamine (adrenalina e norepinefrina), aumenta il lavoro del cuore, i vasi sanguigni si restringono, e la pressione sanguigna (BP) aumenta. È stato notato che l'aumento più pronunciato della pressione sanguigna si osserva nei pazienti con ipertensione e nelle persone con predisposizione ereditaria ad essa. Sotto l'influenza del rumore, l'attività cerebrale viene interrotta: la natura dell'elettroencefalogramma cambia, l'acuità della percezione e le prestazioni mentali diminuiscono. È stato notato un peggioramento della digestione. È noto che l'esposizione prolungata ad ambienti rumorosi porta alla perdita dell'udito. A seconda della sensibilità individuale, le persone valutano il rumore in modo diverso, come sgradevole e disturbante. Allo stesso tempo, la musica e il parlato che interessano l'ascoltatore, anche a 40-80 dB, possono essere tollerati con relativa facilità. Tipicamente, l'udito percepisce vibrazioni nell'intervallo 16-20.000 Hz (oscillazioni al secondo). È importante sottolineare che le conseguenze spiacevoli sono causate non solo da un rumore eccessivo nella gamma udibile delle vibrazioni: gli ultra e gli infrasuoni nelle gamme non percepite dall'udito umano (sopra i 20 mila Hz e sotto i 16 Hz) causano anche tensione nervosa, malessere, vertigini, cambiamenti nell'attività degli organi interni, in particolare del sistema nervoso e cardiovascolare. È stato riscontrato che i residenti delle zone situate in prossimità dei principali aeroporti internazionali hanno un’incidenza di ipertensione nettamente più elevata rispetto a coloro che vivono in una zona più tranquilla della stessa città. Un rumore eccessivo (superiore a 80 dB) colpisce non solo gli organi uditivi, ma anche altri organi e sistemi (circolatorio, digestivo, nervoso, ecc.). ecc.), i processi vitali vengono interrotti, il metabolismo energetico inizia a prevalere sul metabolismo plastico, il che porta all'invecchiamento precoce del corpo.
Con queste osservazioni e scoperte iniziarono ad apparire metodi di influenza mirata sugli esseri umani. Puoi influenzare la mente e il comportamento di una persona in vari modi, uno dei quali richiede attrezzature speciali (tecniche tecnotroniche, zombificazione.).
Insonorizzazione
Il grado di protezione acustica degli edifici è determinato principalmente dagli standard acustici consentiti per i locali per un determinato scopo. I parametri normalizzati di rumore costante nei punti di progetto sono livelli di pressione sonora L, dB, bande di frequenza d'ottava con frequenze medie geometriche 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Hz. Per calcoli approssimativi è consentito utilizzare i livelli sonori LA, dBA. I parametri normalizzati del rumore non costante nei punti di progetto sono i livelli sonori equivalenti LA eq, dBA e i livelli sonori massimi LA max, dBA.
I livelli di pressione sonora consentiti (livelli di pressione sonora equivalenti) sono standardizzati da SNiP II-12-77 "Protezione dal rumore".
È necessario tenere conto del fatto che i livelli di rumore consentiti provenienti da fonti esterne nei locali sono stabiliti subordinatamente alla fornitura di ventilazione standard dei locali (per locali residenziali, reparti, aule - con prese d'aria aperte, traverse, ante strette delle finestre).
L'isolamento acustico aereo è l'attenuazione dell'energia sonora trasmessa attraverso un involucro.
I parametri regolamentati di isolamento acustico delle strutture di recinzione di edifici residenziali e pubblici, nonché di edifici ausiliari e locali di imprese industriali sono l'indice di isolamento acustico aereo della struttura di recinzione Rw, dB e l'indice del livello di rumore da impatto ridotto sotto il soffitto .
Rumore. Musica. Discorso.
Dal punto di vista della percezione dei suoni da parte degli organi uditivi, questi possono essere suddivisi principalmente in tre categorie: rumore, musica e parola. Queste sono diverse aree di fenomeni sonori che contengono informazioni specifiche per una persona.
Il rumore è una combinazione non sistematica di un gran numero di suoni, cioè la fusione di tutti questi suoni in un'unica voce discordante. Il rumore è considerato una categoria di suoni che disturba o infastidisce una persona.
Le persone possono tollerare solo una certa quantità di rumore. Ma se passano un'ora o due e il rumore non cessa, compaiono tensione, nervosismo e persino dolore.
Il suono può uccidere una persona. Nel Medioevo, c'era persino un'esecuzione del genere quando una persona veniva messa sotto una campana e cominciavano a batterla. A poco a poco il suono delle campane uccise l'uomo. Ma questo accadeva nel Medioevo. Al giorno d'oggi sono comparsi aerei supersonici. Se un aereo del genere sorvola la città ad un'altitudine di 1000-1500 metri, le finestre delle case scoppieranno.
La musica è un fenomeno speciale nel mondo dei suoni, ma, a differenza della parola, non trasmette significati semantici o linguistici precisi. La saturazione emotiva e le piacevoli associazioni musicali iniziano nella prima infanzia, quando il bambino ha ancora la comunicazione verbale. Ritmi e canti lo collegano a sua madre, e il canto e la danza sono un elemento di comunicazione nei giochi. Il ruolo della musica nella vita umana è così grande che negli ultimi anni la medicina le ha attribuito proprietà curative. Con l'aiuto della musica puoi normalizzare i bioritmi e garantire un livello ottimale di attività del sistema cardiovascolare. Ma devi solo ricordare come i soldati vanno in battaglia. Da tempo immemorabile, la canzone è stata un attributo indispensabile della marcia di un soldato.
Infrasuoni e ultrasuoni
Possiamo chiamare suono qualcosa che non riusciamo a sentire? E se non sentissimo? Questi suoni sono inaccessibili a chiunque o a qualcos'altro?
Ad esempio, i suoni con una frequenza inferiore a 16 hertz sono chiamati infrasuoni.
Gli infrasuoni sono vibrazioni elastiche e onde con frequenze inferiori alla gamma di frequenze udibili dall'uomo. Tipicamente, 15-4 Hz viene considerato il limite superiore della gamma degli infrasuoni; Questa definizione è condizionale, poiché con intensità sufficiente, la percezione uditiva avviene anche a frequenze di pochi Hz, sebbene la natura tonale della sensazione scompaia e diventino distinguibili solo i singoli cicli di oscillazioni. Il limite inferiore di frequenza degli infrasuoni è incerto. La sua attuale area di studio si estende fino a circa 0,001 Hz. Pertanto, la gamma delle frequenze degli infrasuoni copre circa 15 ottave.
Le onde infrasoniche si propagano nell'aria e nell'acqua, oltre che nella crosta terrestre. Gli infrasuoni comprendono anche le vibrazioni a bassa frequenza di grandi strutture, in particolare veicoli ed edifici.
E sebbene le nostre orecchie non “catturano” tali vibrazioni, in qualche modo una persona le percepisce comunque. Allo stesso tempo, proviamo sensazioni spiacevoli e talvolta inquietanti.
È stato a lungo notato che alcuni animali sperimentano un senso di pericolo molto prima degli umani. Reagiscono in anticipo a un uragano lontano o a un terremoto imminente. D'altra parte, gli scienziati hanno scoperto che durante eventi catastrofici in natura si verificano infrasuoni: vibrazioni dell'aria a bassa frequenza. Ciò ha dato origine all'ipotesi che gli animali, grazie al loro acuto senso dell'olfatto, percepiscano tali segnali prima degli umani.
Sfortunatamente, gli infrasuoni sono generati da molte macchine e installazioni industriali. Se, ad esempio, si verifica in un'auto o in un aereo, dopo un po 'i piloti o gli autisti diventano ansiosi, si stancano più velocemente e questo può essere la causa di un incidente.
Le macchine a infrarossi fanno rumore e quindi è più difficile lavorarci. E tutti intorno avranno difficoltà. Non è meglio se la ventilazione in un edificio residenziale "ronza" con gli infrasuoni. Sembra impercettibile, ma le persone si irritano e potrebbero persino ammalarsi. Uno speciale "test" che qualsiasi dispositivo deve superare consente di eliminare le avversità degli infrasuoni. Se "fona" nella zona degli infrasuoni, non avrà accesso alle persone.
Come si chiama un suono molto alto? Un tale cigolio inaccessibile alle nostre orecchie? Questa è l'ecografia. Gli ultrasuoni sono onde elastiche con frequenze da circa (1,5 – 2)(104 Hz (15 – 20 kHz) a 109 Hz (1 GHz); la regione delle onde di frequenza da 109 a 1012 – 1013 Hz è solitamente chiamata ipersuono. In base alla frequenza , gli ultrasuoni sono opportunamente suddivisi in 3 gamme: ultrasuoni a bassa frequenza (1,5 (104 - 105 Hz), ultrasuoni a media frequenza (105 - 107 Hz), ultrasuoni ad alta frequenza (107 - 109 Hz). Ciascuna di queste gamme è caratterizzata dalle sue caratteristiche specifiche di generazione, ricezione, propagazione e applicazione.
Per la sua natura fisica, gli ultrasuoni sono onde elastiche, e in questo non sono diversi dal suono, quindi il confine di frequenza tra il suono e le onde ultrasoniche è arbitrario. Tuttavia, a causa delle frequenze più elevate e, quindi, delle lunghezze d'onda corte, si verificano numerose caratteristiche della propagazione degli ultrasuoni.
A causa della breve lunghezza d'onda degli ultrasuoni, la loro natura è determinata principalmente dalla struttura molecolare del mezzo. Gli ultrasuoni nel gas, e in particolare nell'aria, si propagano con elevata attenuazione. I liquidi e i solidi sono, di regola, buoni conduttori degli ultrasuoni; l'attenuazione in essi è molto inferiore.
L'orecchio umano non è in grado di percepire i segnali ultrasonici. Tuttavia, molti animali lo accettano liberamente. Questi sono, tra le altre cose, cani che ci sono così familiari. Ma, ahimè, i cani non possono “abbaiare” con gli ultrasuoni. Ma i pipistrelli e i delfini hanno la straordinaria capacità sia di emettere che di ricevere ultrasuoni.
Gli ipersuoni sono onde elastiche con frequenze da 109 a 1012 – 1013 Hz. Per la sua natura fisica, l'ipersuono non è diverso dalle onde sonore e ultrasoniche. A causa delle frequenze più elevate e quindi delle lunghezze d'onda più corte rispetto al campo degli ultrasuoni, le interazioni dell'ipersuono con le quasiparticelle nel mezzo - con elettroni di conduzione, fononi termici, ecc. - diventano molto più significative. Anche l'ipersuono viene spesso rappresentato come un flusso delle quasiparticelle - fononi.
La gamma di frequenze dell'ipersuono corrisponde alle frequenze delle oscillazioni elettromagnetiche negli intervalli del decimetro, del centimetro e del millimetro (le cosiddette frequenze ultraalte). La frequenza di 109 Hz nell'aria alla normale pressione atmosferica e alla temperatura ambiente dovrebbe essere dello stesso ordine di grandezza del percorso libero delle molecole nell'aria nelle stesse condizioni. Tuttavia, le onde elastiche possono propagarsi in un mezzo solo se la loro lunghezza d'onda è notevolmente maggiore del libero percorso delle particelle nei gas o maggiore delle distanze interatomiche nei liquidi e nei solidi. Pertanto, le onde ipersoniche non possono propagarsi nei gas (in particolare nell'aria) alla normale pressione atmosferica. Nei liquidi l'attenuazione dell'ipersuono è molto elevata e il raggio di propagazione è breve. L'ipersuono si propaga relativamente bene nei solidi - cristalli singoli, specialmente a basse temperature. Ma anche in tali condizioni, l'ipersound è in grado di percorrere una distanza di soli 1, massimo 15 centimetri.
Il suono è una vibrazione meccanica che si propaga in mezzi elastici: gas, liquidi e solidi, percepiti dagli organi dell'udito.
Utilizzando strumenti speciali, puoi vedere la propagazione delle onde sonore.
Le onde sonore possono danneggiare la salute umana e, al contrario, aiutare a curare i disturbi, dipende dal tipo di suono.
Si scopre che ci sono suoni che non vengono percepiti dall'orecchio umano.
Bibliografia
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Leonov A. A “Esploro il mondo” Det. enciclopedia. Fisica
Capitolo 2. Rumore acustico e suo impatto sull'uomo
Scopo: studiare gli effetti del rumore acustico sul corpo umano.
introduzione
Il mondo che ci circonda è un meraviglioso mondo di suoni. Intorno a noi si sentono le voci delle persone e degli animali, la musica, il suono del vento e il canto degli uccelli. Le persone trasmettono informazioni attraverso la parola e le percepiscono attraverso l'udito. Per gli animali il suono non è meno importante, e per certi versi anche più importante, perché il loro udito è più sviluppato.
Dal punto di vista della fisica, il suono è una vibrazione meccanica che si propaga in un mezzo elastico: acqua, aria, solidi, ecc. La capacità di una persona di percepire le vibrazioni sonore e di ascoltarle si riflette nel nome dello studio del suono - acustica (dal greco akustikos - udibile, uditivo). La sensazione del suono nei nostri organi uditivi si verifica a causa di cambiamenti periodici nella pressione dell'aria. Le onde sonore con una grande ampiezza di variazioni della pressione sonora sono percepite dall'orecchio umano come suoni forti e con una piccola ampiezza di variazioni della pressione sonora - come suoni silenziosi. Il volume del suono dipende dall'ampiezza delle vibrazioni. Il volume del suono dipende anche dalla sua durata e dalle caratteristiche individuali dell'ascoltatore.
Le vibrazioni sonore ad alta frequenza sono chiamate suoni acuti, le vibrazioni sonore a bassa frequenza sono chiamate suoni bassi.
Gli organi uditivi umani sono in grado di percepire suoni con frequenze che vanno da circa 20 Hz a 20.000 Hz. Le onde longitudinali in un mezzo con una frequenza di variazione della pressione inferiore a 20 Hz sono chiamate infrasuoni e con una frequenza superiore a 20.000 Hz - ultrasuoni. L'orecchio umano non percepisce gli infrasuoni e gli ultrasuoni, cioè non sente. Va notato che i limiti indicati della gamma sonora sono arbitrari, poiché dipendono dall'età delle persone e dalle caratteristiche individuali del loro apparato sonoro. In genere, con l'età, il limite superiore della frequenza dei suoni percepiti diminuisce in modo significativo: alcune persone anziane possono sentire suoni con frequenze non superiori a 6.000 Hz. I bambini, al contrario, possono percepire suoni la cui frequenza è leggermente superiore a 20.000 Hz.
Alcuni animali sentono vibrazioni con frequenze superiori a 20.000 Hz o inferiori a 20 Hz.
Oggetto dello studio dell'acustica fisiologica è l'organo dell'udito stesso, la sua struttura e azione. L'acustica architettonica studia la propagazione del suono negli ambienti, l'influenza delle dimensioni e delle forme sul suono e le proprietà dei materiali con cui sono rivestite pareti e soffitti. Questo si riferisce alla percezione uditiva del suono.
Esiste anche l'acustica musicale, che studia gli strumenti musicali e le condizioni affinché suonino al meglio. L'acustica fisica si occupa dello studio delle vibrazioni sonore stesse e recentemente ha abbracciato le vibrazioni che si trovano oltre i limiti dell'udibilità (ultraacustica). Utilizza ampiamente una varietà di metodi per convertire le vibrazioni meccaniche in elettriche e viceversa (elettroacustica).
Riferimento storico
I suoni iniziarono a essere studiati nei tempi antichi, perché gli esseri umani sono caratterizzati da un interesse per tutto ciò che è nuovo. Le prime osservazioni acustiche furono effettuate nel VI secolo a.C. Pitagora stabilì una connessione tra l'altezza di un tono e la lunga corda o tubo che produce il suono.
Nel IV secolo a.C. Aristotele fu il primo a comprendere correttamente come il suono si propaga nell'aria. Disse che un corpo che suona provoca la compressione e la rarefazione dell'aria; spiegò l'eco con la riflessione del suono sugli ostacoli.
Nel XV secolo Leonardo da Vinci formulò il principio di indipendenza delle onde sonore da varie fonti.
Nel 1660, gli esperimenti di Robert Boyle dimostrarono che l'aria è un conduttore del suono (il suono non viaggia nel vuoto).
Nel 1700-1707 Le memorie di Joseph Saveur sull'acustica furono pubblicate dall'Accademia delle Scienze di Parigi. In queste memorie, Saveur esamina un fenomeno ben noto ai progettisti di organi: se due canne di un organo producono due suoni contemporaneamente, solo leggermente diversi nell'altezza, allora si sentono amplificazioni periodiche del suono, simili al rullo di un tamburo . Saveur ha spiegato questo fenomeno con la coincidenza periodica delle vibrazioni di entrambi i suoni. Se, ad esempio, uno dei due suoni corrisponde a 32 vibrazioni al secondo, e l'altro corrisponde a 40 vibrazioni, allora la fine della quarta vibrazione del primo suono coincide con la fine della quinta vibrazione del secondo suono e quindi il il suono è amplificato. Dalle canne d'organo, Saveur passò allo studio sperimentale delle vibrazioni delle corde, osservando i nodi e gli antinodi delle vibrazioni (questi nomi, che esistono ancora nella scienza, furono introdotti da lui), e notò anche che quando la corda è eccitata, insieme a la nota principale, suonano altre note, la cui lunghezza delle onde è ½, 1/3, ¼,. da quello principale. Chiamò queste note i toni armonici più alti e questo nome era destinato a rimanere nella scienza. Infine, Saveur fu il primo a cercare di determinare il limite di percezione delle vibrazioni come suoni: per i suoni bassi indicò un limite di 25 vibrazioni al secondo e per i suoni acuti - 12800. Quindi, Newton, sulla base di questi lavori sperimentali di Saveur , diede il primo calcolo della lunghezza d'onda del suono e arrivò alla conclusione, ormai ben nota in fisica, che per qualsiasi tubo aperto la lunghezza d'onda del suono emesso è pari al doppio della lunghezza del tubo.
Sorgenti sonore e loro natura
Ciò che tutti i suoni hanno in comune è che i corpi che li generano, cioè le sorgenti del suono, vibrano. Tutti conoscono i suoni che nascono dal movimento della pelle tesa su un tamburo, dalle onde della risacca e dai rami mossi dal vento. Sono tutti diversi l'uno dall'altro. La “colorazione” di ogni singolo suono dipende strettamente dal movimento grazie al quale esso nasce. Quindi se il movimento vibrazionale è estremamente veloce, il suono contiene vibrazioni ad alta frequenza. Un movimento oscillatorio meno rapido produce un suono a frequenza più bassa. Vari esperimenti indicano che qualsiasi sorgente sonora vibra necessariamente (sebbene molto spesso queste vibrazioni non siano visibili alla vista). Ad esempio, i suoni delle voci delle persone e di molti animali nascono come risultato delle vibrazioni delle loro corde vocali, il suono degli strumenti musicali a fiato, il suono di una sirena, il fischio del vento e il suono del tuono sono causati dalle vibrazioni delle masse d'aria.
Ma non tutti i corpi oscillanti sono sorgenti sonore. Ad esempio, una massa oscillante sospesa su un filo o su una molla non emette alcun suono.
La frequenza con cui si ripetono le oscillazioni si misura in hertz (o cicli al secondo); 1Hz è la frequenza di tale oscillazione periodica, il periodo è 1s. Tieni presente che la frequenza è la proprietà che ci permette di distinguere un suono da un altro.
La ricerca ha dimostrato che l'orecchio umano è in grado di percepire come suono le vibrazioni meccaniche dei corpi che si verificano con una frequenza compresa tra 20 Hz e 20.000 Hz. Con vibrazioni sonore molto veloci, superiori a 20.000 Hz o molto lente, inferiori a 20 Hz, non sentiamo. Ecco perché abbiamo bisogno di strumenti speciali per registrare i suoni che si trovano al di fuori della gamma di frequenze percepite dall'orecchio umano.
Se la velocità del movimento oscillatorio determina la frequenza del suono, la sua grandezza (la dimensione della stanza) determina il volume. Se tale ruota viene girata ad alta velocità, apparirà un tono ad alta frequenza; una rotazione più lenta produrrà un tono di frequenza più bassa. Inoltre, più piccoli sono i denti della ruota (come mostrato dalla linea tratteggiata), più debole è il suono, e più grandi sono i denti, cioè più costringono la piastra a deviare, più forte è il suono. Possiamo quindi notare un'altra caratteristica del suono: il suo volume (intensità).
È impossibile non menzionare una proprietà del suono come la qualità. La qualità è strettamente correlata alla struttura, che può variare da eccessivamente complessa a estremamente semplice. Il tono di un diapason sostenuto da un risuonatore ha una struttura molto semplice, poiché contiene una sola frequenza, il cui valore dipende esclusivamente dalla struttura del diapason. In questo caso, il suono di un diapason può essere sia forte che debole.
È possibile creare suoni complessi, quindi, ad esempio, molte frequenze contengono il suono di un accordo d'organo. Anche il suono di una corda di mandolino è piuttosto complesso. Ciò è dovuto al fatto che una corda tesa vibra non solo con quella principale (come un diapason), ma anche con altre frequenze. Generano toni aggiuntivi (armonici), le cui frequenze sono un numero intero volte superiore alla frequenza del tono fondamentale.
È inappropriato applicare il concetto di frequenza al rumore, anche se si può parlare di alcune aree delle sue frequenze, poiché sono ciò che distingue un rumore da un altro. Lo spettro del rumore non può più essere rappresentato da una o più linee, come nel caso di un segnale monocromatico o di un'onda periodica contenente molte armoniche. È raffigurato come una striscia intera
La struttura di frequenza di alcuni suoni, soprattutto musicali, è tale che tutti gli armonici sono armonici rispetto al tono fondamentale; in questi casi si dice che i suoni abbiano un'altezza (determinata dalla frequenza del tono fondamentale). La maggior parte dei suoni non sono così melodici; non hanno la relazione intera tra le frequenze caratteristica dei suoni musicali. Questi suoni hanno una struttura simile al rumore. Pertanto, riassumendo quanto detto, possiamo dire che il suono è caratterizzato da volume, qualità e altezza.
Cosa succede al suono dopo che si è verificato? Come arriva, ad esempio, al nostro orecchio? Come è distribuito?
Percepiamo il suono con l'orecchio. Tra il corpo che suona (sorgente sonora) e l'orecchio (ricevitore del suono) c'è una sostanza che trasmette le vibrazioni sonore dalla sorgente sonora al ricevitore. Molto spesso, questa sostanza è l'aria. Il suono non può viaggiare nello spazio senz’aria. Proprio come le onde non possono esistere senza acqua. Gli esperimenti confermano questa conclusione. Consideriamone uno. Posiziona una campana sotto la campana della pompa dell'aria e accendila. Quindi iniziano a pompare l'aria. Man mano che l'aria diventa più rarefatta, il suono diventa sempre più debole e, infine, scompare quasi completamente. Quando inizio nuovamente a far passare l'aria sotto la campana, il suono della campana diventa di nuovo udibile.
Naturalmente il suono viaggia non solo nell'aria, ma anche in altri corpi. Ciò può essere verificato anche sperimentalmente. Anche un suono debole come il ticchettio di un orologio da tasca appoggiato a un'estremità del tavolo può essere sentito chiaramente quando si avvicina l'orecchio all'altra estremità del tavolo.
È noto che il suono viene trasmesso su lunghe distanze sul suolo e soprattutto sui binari ferroviari. Appoggiando l'orecchio alla ringhiera o al suolo, puoi sentire il rumore di un treno in lontananza o il passo di un cavallo al galoppo.
Se urtiamo una pietra contro un'altra mentre siamo sott'acqua, sentiremo chiaramente il rumore dell'impatto. Di conseguenza il suono si propaga anche nell’acqua. I pesci sentono i passi e le voci delle persone sulla riva, questo è ben noto ai pescatori.
Gli esperimenti dimostrano che solidi diversi conducono il suono in modi diversi. I corpi elastici sono buoni conduttori del suono. La maggior parte dei metalli, del legno, dei gas e dei liquidi sono corpi elastici e quindi conducono bene il suono.
I corpi molli e porosi sono cattivi conduttori del suono. Quando, ad esempio, l'orologio è in tasca, è circondato da un tessuto morbido e non ne sentiamo il ticchettio.
A proposito, la propagazione del suono nei solidi è legata al fatto che l'esperimento con una campana posta sotto una cappa non è sembrato per molto tempo molto convincente. Il fatto è che gli sperimentatori non hanno isolato sufficientemente bene la campana e il suono è stato udito anche quando non c'era aria sotto la cappa, poiché le vibrazioni venivano trasmesse attraverso vari collegamenti dell'impianto.
Nel 1650 Athanasius Kirch'er e Otto Hücke, sulla base di un esperimento con una campana, conclusero che l'aria non era necessaria per la propagazione del suono. E solo dieci anni dopo, Robert Boyle dimostrò in modo convincente il contrario. Il suono nell'aria, ad esempio, viene trasmesso da onde longitudinali, cioè dall'alternanza di condensazioni e rarefazioni dell'aria proveniente dalla sorgente sonora. Ma poiché lo spazio intorno a noi, a differenza della superficie bidimensionale dell'acqua, è tridimensionale, le onde sonore si propagano non in due, ma in tre direzioni, sotto forma di sfere divergenti.
Le onde sonore, come qualsiasi altra onda meccanica, non si propagano nello spazio istantaneamente, ma ad una certa velocità. Le osservazioni più semplici permettono di verificarlo. Ad esempio, durante un temporale, vediamo prima i fulmini e solo qualche tempo dopo sentiamo il tuono, sebbene le vibrazioni dell'aria, che percepiamo come suono, si verifichino contemporaneamente al lampo del fulmine. Il fatto è che la velocità della luce è molto elevata (300.000 km/s), quindi possiamo supporre di vedere un lampo nel momento in cui si verifica. E il suono del tuono, formato contemporaneamente al fulmine, richiede un tempo abbastanza notevole per percorrere la distanza dal luogo della sua origine all'osservatore in piedi a terra. Ad esempio, se sentiamo un tuono più di 5 secondi dopo aver visto un fulmine, possiamo concludere che il temporale è ad almeno 1,5 km di distanza da noi. La velocità del suono dipende dalle proprietà del mezzo in cui viaggia il suono. Gli scienziati hanno sviluppato vari metodi per determinare la velocità del suono in qualsiasi ambiente.
La velocità del suono e la sua frequenza determinano la lunghezza d'onda. Osservando le onde in uno stagno, notiamo che i cerchi radianti sono a volte più piccoli e a volte più grandi, in altre parole, la distanza tra le creste o le fosse delle onde può variare a seconda delle dimensioni dell'oggetto che le ha create. Tenendo la mano abbastanza in basso sopra la superficie dell'acqua, possiamo sentire ogni spruzzo che ci sfiora. Maggiore è la distanza tra le onde successive, meno spesso le loro creste toccheranno le nostre dita. Questo semplice esperimento ci permette di concludere che nel caso delle onde sulla superficie dell'acqua, a parità di velocità di propagazione delle onde, una frequenza maggiore corrisponde ad una minore distanza tra le creste delle onde, cioè ad onde più corte, e, viceversa, ad una la frequenza più bassa corrisponde a onde più lunghe.
Lo stesso vale per le onde sonore. Il fatto che un'onda sonora attraversi un certo punto nello spazio può essere giudicato dalla variazione di pressione in quel punto. Questo cambiamento ripete completamente la vibrazione della membrana della sorgente sonora. Una persona sente il suono perché l'onda sonora esercita una pressione variabile sul timpano dell'orecchio. Non appena la cresta dell'onda sonora (o zona di alta pressione) raggiunge il nostro orecchio. Sentiamo la pressione. Se le aree di maggiore pressione dell'onda sonora si susseguono abbastanza rapidamente, il timpano del nostro orecchio vibra rapidamente. Se le creste dell'onda sonora sono molto indietro l'una rispetto all'altra, il timpano vibrerà molto più lentamente.
La velocità del suono nell'aria è un valore sorprendentemente costante. Abbiamo già visto che la frequenza del suono è direttamente correlata alla distanza tra le creste dell'onda sonora, cioè esiste una certa relazione tra la frequenza del suono e la lunghezza d'onda. Possiamo esprimere questa relazione nel modo seguente: la lunghezza d'onda è uguale alla velocità divisa per la frequenza. Un altro modo per dirlo è che la lunghezza d'onda è inversamente proporzionale alla frequenza, con un coefficiente di proporzionalità pari alla velocità del suono.
Come fa il suono a diventare udibile? Quando le onde sonore entrano nel condotto uditivo, fanno vibrare il timpano, l'orecchio medio e l'orecchio interno. Entrando nel fluido che riempie la coclea, le onde d'aria colpiscono le cellule ciliate all'interno dell'organo del Corti. Il nervo uditivo trasmette questi impulsi al cervello, dove vengono convertiti in suoni.
Misurazione del rumore
Il rumore è un suono sgradevole o indesiderato, oppure un insieme di suoni che interferiscono con la percezione di segnali utili, rompono il silenzio, hanno un effetto dannoso o irritante sul corpo umano, riducendone le prestazioni.
Nelle aree rumorose, molte persone avvertono sintomi di malattia da rumore: aumento dell'eccitabilità nervosa, affaticamento, ipertensione.
Il livello di rumore è misurato in unità,
Esprimere il grado di pressione dei suoni, decibel. Questa pressione non è percepita all'infinito. Un livello di rumore di 20-30 dB è praticamente innocuo per l'uomo: si tratta di un rumore di fondo naturale. Per quanto riguarda i suoni forti, il limite consentito qui è di circa 80 dB. Un suono di 130 dB provoca già dolore in una persona e 150 diventa per lui insopportabile.
Il rumore acustico è costituito da vibrazioni sonore casuali di diversa natura fisica, caratterizzate da cambiamenti casuali di ampiezza e frequenza.
Quando un'onda sonora, costituita da condensazioni e rarefazioni d'aria, si propaga, la pressione sul timpano cambia. L'unità di pressione è 1 N/m2 e l'unità di potenza sonora è 1 W/m2.
La soglia uditiva è il volume sonoro minimo che una persona percepisce. Essa è diversa da persona a persona e pertanto, convenzionalmente, si considera soglia uditiva una pressione sonora pari a 2x10"5 N/m2 a 1000 Hz, corrispondente ad una potenza di 10"12 W/m2. È con questi valori che viene confrontato il suono misurato.
Ad esempio, la potenza sonora dei motori durante il decollo di un aereo a reazione è di 10 W/m2, ovvero supera la soglia di 1013 volte. È scomodo operare con numeri così grandi. Riguardo ai suoni di diversa intensità si dice che uno è più forte dell'altro non di tante volte, ma di tante unità. L'unità di sonorità si chiama Bel, dal nome dell'inventore del telefono A. Bel (1847-1922). Il volume è misurato in decibel: 1 dB = 0,1 B (Bel). Una rappresentazione visiva di come sono correlati l'intensità del suono, la pressione sonora e il livello del volume.
La percezione del suono dipende non solo dalle sue caratteristiche quantitative (pressione e potenza), ma anche dalla sua qualità - frequenza.
Lo stesso suono a frequenze diverse differisce in volume.
Alcune persone non riescono a sentire i suoni ad alta frequenza. Pertanto, negli anziani, il limite superiore della percezione del suono scende a 6000 Hz. Non sentono, ad esempio, il cigolio di una zanzara o il trillo di un grillo, che producono suoni con una frequenza di circa 20.000 Hz.
Il famoso fisico inglese D. Tyndall descrive una delle sue passeggiate con un amico come segue: “I prati su entrambi i lati della strada brulicavano di insetti, che alle mie orecchie riempivano l'aria con il loro ronzio acuto, ma il mio amico non sentiva niente di tutto questo: la musica degli insetti volava oltre i confini del suo udito.” !
Livelli di rumore
Il volume, ovvero il livello di energia del suono, viene misurato in decibel. Un sussurro equivale a circa 15 dB, il fruscio delle voci in un'aula studentesca raggiunge circa 50 dB e il rumore della strada durante il traffico intenso è di circa 90 dB. I rumori superiori a 100 dB possono essere insopportabili per l'orecchio umano. I rumori intorno ai 140 dB (come il rumore di un aereo in decollo) possono essere dolorosi per l'orecchio e danneggiare il timpano.
Per la maggior parte delle persone, l’acuità uditiva diminuisce con l’età. Ciò è spiegato dal fatto che le ossa dell'orecchio perdono la loro mobilità originaria e quindi le vibrazioni non vengono trasmesse all'orecchio interno. Inoltre, le infezioni alle orecchie possono danneggiare il timpano e influenzare negativamente il funzionamento degli ossicini. Se riscontri problemi di udito, dovresti consultare immediatamente un medico. Alcuni tipi di sordità sono causati da danni all’orecchio interno o al nervo uditivo. La perdita dell'udito può anche essere causata da un'esposizione costante al rumore (ad esempio, in una fabbrica) o da esplosioni sonore improvvise e molto forti. Dovresti fare molta attenzione quando usi lettori stereo personali, poiché un volume eccessivo può anche causare sordità.
Rumore consentito nei locali
Per quanto riguarda i livelli di rumore, vale la pena notare che tale concetto non è effimero e non regolamentato dal punto di vista legislativo. Pertanto, in Ucraina, sono ancora in vigore gli standard sanitari adottati ai tempi dell'URSS per il rumore consentito negli edifici residenziali e pubblici e nelle aree residenziali. Secondo questo documento, nei locali residenziali il livello di rumore non deve superare i 40 dB durante il giorno e i 30 dB durante la notte (dalle 22:00 alle 8:00).
Spesso il rumore trasporta informazioni importanti. Un pilota di auto o moto ascolta attentamente i suoni prodotti dal motore, dal telaio e da altre parti di un veicolo in movimento, perché qualsiasi rumore estraneo può essere foriero di un incidente. Il rumore svolge un ruolo significativo nell’acustica, nell’ottica, nella tecnologia informatica e nella medicina.
Cos'è il rumore? Si intendono vibrazioni complesse casuali di varia natura fisica.
Il problema del rumore esiste da molto tempo. Già nell’antichità il rumore delle ruote sulle strade acciottolate causava insonnia a molti.
O forse il problema è sorto anche prima, quando i vicini della grotta hanno cominciato a litigare perché uno di loro bussava troppo forte mentre fabbricava un coltello di pietra o un'ascia?
L’inquinamento acustico nell’ambiente è in costante aumento. Se nel 1948, intervistando i residenti delle grandi città, il 23% degli intervistati rispose affermativamente alla domanda se il rumore nel loro appartamento li disturbasse, nel 1961 la cifra era già del 50%. Nell’ultimo decennio, i livelli di rumore nelle città sono aumentati di 10-15 volte.
Il rumore è un tipo di suono, anche se spesso viene chiamato “suono indesiderato”. Allo stesso tempo, secondo gli esperti, il rumore di un tram è stimato in 85-88 dB, un filobus - 71 dB, un autobus con una potenza del motore superiore a 220 CV. Con. - 92 dB, meno di 220 l. Con. -80-85dB.
Gli scienziati della Ohio State University hanno concluso che le persone che sono regolarmente esposte a rumori forti hanno una probabilità 1,5 volte maggiore rispetto ad altre di sviluppare un neuroma acustico.
Il neuroma acustico è un tumore benigno che causa la perdita dell’udito. Gli scienziati hanno esaminato 146 pazienti con neuroma acustico e 564 persone sane. A tutti è stato chiesto quanto spesso incontravano rumori forti di almeno 80 decibel (rumore del traffico). Il questionario ha tenuto conto del rumore degli elettrodomestici, dei motori, della musica, delle urla dei bambini, del rumore in occasione di eventi sportivi, nei bar e nei ristoranti. Ai partecipanti allo studio è stato inoltre chiesto se utilizzassero dispositivi di protezione dell'udito. Coloro che ascoltavano regolarmente musica ad alto volume avevano un rischio 2,5 volte maggiore di sviluppare neuroma acustico.
Per quelli esposti a rumore tecnico – 1,8 volte. Per le persone che ascoltano regolarmente le urla dei bambini, il rumore negli stadi, nei ristoranti o nei bar è 1,4 volte superiore. Quando si indossano protezioni per l'udito, il rischio di sviluppare un neuroma acustico non è maggiore rispetto a quello delle persone che non sono affatto esposte al rumore.
Impatto del rumore acustico sull'uomo
L’impatto del rumore acustico sugli esseri umani varia:
R. Nocivo
Il rumore porta allo sviluppo di un tumore benigno
Il rumore a lungo termine influisce negativamente sull'organo dell'udito, allungando il timpano e riducendo così la sensibilità al suono. Porta alla distruzione del cuore e del fegato, all’esaurimento e al sovraccarico delle cellule nervose. Suoni e rumori ad alta potenza influenzano l'apparecchio acustico, i centri nervosi e possono causare dolore e shock. Ecco come funziona l'inquinamento acustico.
Rumori artificiali, prodotti dall'uomo. Influenzano negativamente il sistema nervoso umano. Uno dei rumori cittadini più dannosi è il rumore dei veicoli a motore sulle principali autostrade. Irrita il sistema nervoso, quindi una persona è tormentata dall'ansia e si sente stanca.
B. Favorevole
I suoni utili includono il rumore delle foglie. Lo sciabordio delle onde ha un effetto calmante sulla nostra psiche. Il silenzioso fruscio delle foglie, il mormorio di un ruscello, il leggero spruzzo d'acqua e il suono della risacca sono sempre piacevoli per una persona. Lo calmano e alleviano lo stress.
C. Medicinale
L'effetto terapeutico sugli esseri umani utilizzando i suoni della natura è emerso tra medici e biofisici che hanno lavorato con gli astronauti all'inizio degli anni '80 del XX secolo. Nella pratica psicoterapeutica i rumori naturali vengono utilizzati come ausilio nel trattamento di varie malattie. Gli psicoterapeuti utilizzano anche il cosiddetto “rumore bianco”. È una specie di sibilo, che ricorda vagamente il suono delle onde senza gli spruzzi d'acqua. I medici credono che il “rumore bianco” calma e fa addormentare.
L'effetto del rumore sul corpo umano
Ma sono solo gli organi uditivi ad essere colpiti dal rumore?
Gli studenti sono incoraggiati a scoprirlo leggendo le seguenti dichiarazioni.
1. Il rumore provoca l’invecchiamento precoce. In trenta casi su cento, il rumore riduce di 8-12 anni l'aspettativa di vita delle persone nelle grandi città.
2. Una donna su tre e un uomo su quattro soffrono di nevrosi causate dall'aumento del livello di rumore.
3. Malattie come gastrite, ulcera gastrica e intestinale si riscontrano più spesso nelle persone che vivono e lavorano in ambienti rumorosi. Per i musicisti pop, l’ulcera allo stomaco è una malattia professionale.
4. Un rumore sufficientemente forte dopo 1 minuto può causare cambiamenti nell'attività elettrica del cervello, che diventa simile all'attività elettrica del cervello nei pazienti con epilessia.
5. Il rumore deprime il sistema nervoso, soprattutto quando è ripetuto.
6. Sotto l'influenza del rumore, si osserva una diminuzione persistente della frequenza e della profondità della respirazione. A volte compaiono aritmia cardiaca e ipertensione.
7. Sotto l'influenza del rumore, il metabolismo dei carboidrati, dei grassi, delle proteine e del sale cambia, il che si manifesta in cambiamenti nella composizione biochimica del sangue (diminuzione dei livelli di zucchero nel sangue).
Il rumore eccessivo (superiore a 80 dB) colpisce non solo gli organi uditivi, ma anche altri organi e sistemi (circolatorio, digestivo, nervoso, ecc.), I processi vitali vengono interrotti, il metabolismo energetico inizia a prevalere sul metabolismo plastico, il che porta all'invecchiamento precoce del corpo.
PROBLEMA DEL RUMORE
Una grande città è sempre accompagnata dal rumore del traffico. Negli ultimi 25-30 anni, nelle principali città del mondo, il rumore è aumentato di 12-15 dB (ovvero, il volume del rumore è aumentato di 3-4 volte). Se c'è un aeroporto all'interno della città, come nel caso di Mosca, Washington, Omsk e molte altre città, ciò porta a molteplici eccessi del livello massimo consentito di stimoli sonori.
Eppure, il trasporto stradale è la principale fonte di rumore in città. È questo che provoca nelle strade principali delle città un rumore fino a 95 dB sulla scala del fonometro. Il livello di rumore nei soggiorni con le finestre chiuse rivolte verso l'autostrada è inferiore di soli 10-15 dB rispetto alla strada.
Il rumore delle automobili dipende da molti motivi: marca dell'auto, sua manutenibilità, velocità, qualità del manto stradale, potenza del motore, ecc. Il rumore del motore aumenta notevolmente quando si avvia e si riscalda. Quando l'auto si muove alla prima velocità (fino a 40 km/h), il rumore del motore è 2 volte superiore al rumore che crea alla seconda velocità. Quando l'auto frena bruscamente, anche il rumore aumenta notevolmente.
È stata rivelata la dipendenza dello stato del corpo umano dal livello del rumore ambientale. Sono stati notati alcuni cambiamenti nello stato funzionale del sistema nervoso centrale e cardiovascolare causati dal rumore. La malattia coronarica, l’ipertensione e l’aumento dei livelli di colesterolo nel sangue sono più comuni nelle persone che vivono in aree rumorose. Il rumore disturba in modo significativo il sonno, riducendone la durata e la profondità. Il tempo necessario per addormentarsi aumenta di un'ora o più e dopo il risveglio le persone si sentono stanche e hanno mal di testa. Con il passare del tempo, tutto ciò si trasforma in affaticamento cronico, indebolisce il sistema immunitario, contribuisce allo sviluppo di malattie e riduce le prestazioni.
Oggi si ritiene che il rumore possa ridurre l'aspettativa di vita di una persona di quasi 10 anni. Sono sempre più numerosi i malati di mente a causa dei crescenti stimoli sonori; il rumore ha un effetto particolarmente forte sulle donne. In generale, il numero delle persone con problemi di udito nelle città è aumentato e mal di testa e maggiore irritabilità sono diventati i fenomeni più comuni.
INQUINAMENTO ACUSTICO
Il suono e il rumore ad alta potenza influiscono sull'apparecchio acustico e sui centri nervosi e possono causare dolore e shock. Ecco come funziona l'inquinamento acustico. Il silenzioso fruscio delle foglie, il mormorio di un ruscello, le voci degli uccelli, i leggeri schizzi d'acqua e il suono della risacca sono sempre piacevoli per una persona. Lo calmano e alleviano lo stress. Questo è usato nelle istituzioni mediche, nelle stanze di soccorso psicologico. I rumori naturali della natura stanno diventando sempre più rari, scompaiono completamente o vengono sovrastati dai rumori industriali, dei trasporti e di altro tipo.
Il rumore a lungo termine influisce negativamente sull'organo uditivo, riducendo la sensibilità al suono. Porta alla distruzione del cuore e del fegato, all’esaurimento e al sovraccarico delle cellule nervose. Le cellule indebolite del sistema nervoso non possono coordinare sufficientemente il lavoro di vari sistemi corporei. È qui che sorgono interruzioni nelle loro attività.
Sappiamo già che un rumore di 150 dB è dannoso per l'uomo. Non per niente nel Medioevo avvenivano le esecuzioni sotto la campana. Il ruggito delle campane tormentava e lentamente uccideva.
Ogni persona percepisce il rumore in modo diverso. Molto dipende dall’età, dal temperamento, dalla salute e dalle condizioni ambientali. Il rumore ha un effetto cumulativo, cioè le irritazioni acustiche, accumulandosi nel corpo, deprimono sempre più il sistema nervoso. Il rumore ha un effetto particolarmente dannoso sull'attività neuropsichica del corpo.
I rumori causano disturbi funzionali del sistema cardiovascolare; ha un effetto dannoso sugli analizzatori visivi e vestibolari; ridurre l'attività riflessa, che spesso causa incidenti e lesioni.
Il rumore è insidioso, i suoi effetti dannosi sul corpo si verificano in modo invisibile, impercettibile, i danni al corpo non vengono rilevati immediatamente. Inoltre, il corpo umano è praticamente indifeso contro il rumore.
Sempre più spesso i medici parlano di malattie dovute al rumore, che colpiscono principalmente l'udito e il sistema nervoso. La fonte dell'inquinamento acustico può essere un'impresa industriale o un trasporto. Gli autocarri con cassone ribaltabile pesanti e i tram producono un rumore particolarmente forte. Il rumore influisce sul sistema nervoso umano e pertanto nelle città e nelle imprese vengono adottate misure di protezione dal rumore. Le linee ferroviarie, tramviarie e le strade lungo le quali transita il trasporto merci devono essere spostate dalle zone centrali delle città verso aree scarsamente popolate e attorno ad esse creare spazi verdi che assorbano bene il rumore. Gli aeroplani non dovrebbero sorvolare le città.
INSONORIZZAZIONE
L'isolamento acustico aiuta ad evitare gli effetti dannosi del rumore
La riduzione dei livelli di rumore è ottenuta attraverso misure costruttive e acustiche. Negli involucri esterni degli edifici, le finestre e le porte-finestre hanno un isolamento acustico notevolmente inferiore rispetto alla parete stessa.
Il grado di protezione acustica degli edifici è determinato principalmente dagli standard acustici consentiti per i locali per un determinato scopo.
COMBATTERE IL RUMORE ACUSTICO
Il Laboratorio di Acustica del MNIIP sta sviluppando le sezioni “Ecologia Acustica” come parte della documentazione del progetto. Sono in corso di realizzazione progetti relativi all'insonorizzazione dei locali, al controllo del rumore, ai calcoli dei sistemi di rinforzo acustico e alle misurazioni acustiche. Sebbene nelle stanze ordinarie le persone desiderino sempre più il comfort acustico: una buona protezione dal rumore, un linguaggio comprensibile e l'assenza del cosiddetto. fantasmi acustici: immagini sonore negative formate da alcuni. Nei progetti progettati per combattere ulteriormente i decibel, si alternano almeno due strati: "duri" (cartongesso, fibra di gesso), inoltre il design acustico dovrebbe occupare la sua modesta nicchia all'interno. Il filtraggio della frequenza viene utilizzato per combattere il rumore acustico.
CITTÀ E LUOGHI VERDI
Se proteggi la tua casa dal rumore degli alberi, sarà utile sapere che i suoni non vengono assorbiti dalle foglie. Colpendo il tronco, le onde sonore si spezzano, scendendo verso il suolo, dove vengono assorbite. L'abete rosso è considerato il miglior guardiano del silenzio. Anche lungo l'autostrada più trafficata puoi vivere in tranquillità se proteggi la tua casa con un filare di abeti verdi. E sarebbe bello piantare castagne nelle vicinanze. Un castagno maturo libera dai gas di scarico delle automobili uno spazio alto fino a 10 m, largo fino a 20 me lungo fino a 100 m e, a differenza di molti altri alberi, decompone i gas tossici quasi senza alcun danno alla sua “salute”. "
L'importanza del paesaggio delle strade cittadine è grande: fitte piantagioni di arbusti e cinture forestali proteggono dal rumore, riducendolo di 10-12 dB (decibel), riducono la concentrazione di particelle nocive nell'aria dal 100 al 25%, riducono la velocità del vento da Da 10 a 2 m/s, riducono la concentrazione dei gas delle automobili fino al 15% per unità di volume d'aria, rendono l'aria più umida, ne abbassano la temperatura, cioè la rendono più accettabile per la respirazione.
Anche gli spazi verdi assorbono il suono: più gli alberi sono alti e più fitte sono le piante, meno si sente il suono.
Gli spazi verdi in combinazione con prati e aiuole hanno un effetto benefico sulla psiche umana, calmano la vista e il sistema nervoso, sono fonte di ispirazione e aumentano le prestazioni delle persone. Le più grandi opere d'arte e letteratura, scoperte di scienziati, sono nate sotto l'influenza benefica della natura. È così che sono nate le più grandi creazioni musicali di Beethoven, Čajkovskij, Strauss e altri compositori, i dipinti dei meravigliosi paesaggisti russi Shishkin, Levitan e le opere di scrittori russi e sovietici. Non è un caso che il centro scientifico siberiano sia stato fondato tra gli spazi verdi della foresta Priobsky. Qui, all'ombra dei rumori della città e circondati dal verde, i nostri scienziati siberiani conducono con successo le loro ricerche.
Il verde di città come Mosca e Kiev è elevato; in quest’ultima, ad esempio, si contano 200 volte più piantagioni per abitante che a Tokyo. Nella capitale del Giappone, nell'arco di 50 anni (1920-1970), circa la metà di tutte le aree verdi situate nel raggio di dieci chilometri dal centro furono distrutte. Negli Stati Uniti negli ultimi cinque anni sono andati perduti quasi 10mila ettari di parchi centrali delle città.
← Il rumore ha effetti dannosi sulla salute umana, soprattutto perché deteriora l’udito e le condizioni del sistema nervoso e cardiovascolare.
← Il rumore può essere misurato utilizzando strumenti speciali: fonometri.
← È necessario combattere gli effetti nocivi del rumore controllando i livelli di rumore, nonché utilizzando misure speciali per ridurre i livelli di rumore.
Un team di scienziati dell'Università della Pennsylvania, con il supporto di Ben e Jerry's, ha creato un frigorifero che raffredda il cibo utilizzando il suono. Si basa sul principio che le onde sonore comprimono ed espandono l'aria circostante, che la riscalda e la raffredda di conseguenza. Di norma, le onde sonore cambiano la temperatura non più di 1/10.000 di grado, ma se il gas è sotto una pressione di 10 atmosfere, gli effetti saranno molto più forti. Il cosiddetto frigorifero termoacustico comprime il gas in una camera di raffreddamento e lo fa esplodere con 173 decibel di suono, generando calore. All'interno della camera, una serie di piastre metalliche nel percorso delle onde sonore assorbono il calore e lo restituiscono al sistema di scambio termico. Il calore viene rimosso e il contenuto del frigorifero viene raffreddato.
Questo sistema è stato sviluppato come alternativa più rispettosa dell'ambiente ai moderni frigoriferi. A differenza dei modelli tradizionali che utilizzano refrigeranti chimici a scapito dell’atmosfera, un frigorifero termoacustico funziona bene con gas inerti come l’elio. Poiché l'elio lascia semplicemente l'atmosfera se vi entra improvvisamente, la nuova tecnologia sarà più rispettosa dell'ambiente di qualsiasi altra sul mercato. Con lo sviluppo di questa tecnologia, i suoi progettisti sperano che i modelli termoacustici alla fine supereranno i frigoriferi tradizionali sotto tutti gli aspetti.
Saldatura ad ultrasuoni
Le onde ultrasoniche vengono utilizzate per saldare la plastica sin dagli anni '60. Questo metodo si basa sulla compressione di due materiali termoplastici sopra un dispositivo speciale. Le onde ultrasoniche vengono quindi applicate attraverso la campana, provocando vibrazioni nelle molecole, che a loro volta portano all'attrito, che genera calore. Alla fine, i due pezzi vengono saldati insieme in modo uniforme e saldo.
Come molte tecnologie, questa è stata scoperta per caso. Robert Soloff stava lavorando sulla tecnologia di sigillatura a ultrasuoni quando toccò accidentalmente con la sonda il dispenser del nastro sulla sua scrivania. Alla fine, le due parti del dispenser furono saldate insieme e Soloff si rese conto che le onde sonore potevano piegarsi attorno agli angoli e ai lati della plastica dura per raggiungere le parti interne. In seguito alla scoperta, Soloff e i suoi colleghi hanno sviluppato e brevettato un metodo di saldatura ad ultrasuoni.
Da allora, la saldatura ad ultrasuoni ha trovato ampia applicazione in molti settori. Dai pannolini alle automobili, questo metodo viene utilizzato ovunque per unire la plastica. Recentemente hanno anche sperimentato la saldatura ad ultrasuoni delle cuciture su indumenti specializzati. Aziende come Patagonia e Northface utilizzano già cuciture saldate nei loro indumenti, ma solo diritte, e sono molto costose. Attualmente, la cucitura a mano è ancora il metodo più semplice e versatile.
Furto dei dati della carta di credito
Gli scienziati hanno trovato un modo per trasferire dati da un computer all'altro utilizzando solo il suono. Sfortunatamente, questo metodo si è dimostrato efficace anche nella trasmissione di virus.
Lo specialista della sicurezza Dragos Rui ha avuto l'idea dopo aver notato qualcosa di strano sul suo MacBook Air: dopo aver installato OS X, il suo computer ha scaricato spontaneamente qualcos'altro. Era un virus molto potente che poteva cancellare dati e apportare modifiche a piacimento. Anche dopo aver disinstallato, reinstallato e riconfigurato l'intero sistema, il problema rimaneva. La spiegazione più plausibile dell'immortalità del virus era che risiedesse nel BIOS e vi rimanesse nonostante qualsiasi operazione. Un’altra teoria, meno probabile, era che il virus utilizzasse trasmissioni ad alta frequenza tra gli altoparlanti e il microfono per manipolare i dati.
Questa strana teoria sembrava incredibile, ma fu dimostrata almeno in termini di possibilità quando l'Istituto tedesco trovò il modo di riprodurre questo effetto. Basandosi su un software sviluppato per le comunicazioni subacquee, gli scienziati hanno sviluppato un prototipo di un programma dannoso che trasferiva dati tra laptop non collegati alla rete utilizzando i loro altoparlanti. Nei test, i laptop potevano comunicare fino a una distanza di 20 metri. La portata potrebbe essere ampliata collegando i dispositivi infetti in una rete, simile ai ripetitori Wi-Fi.
La buona notizia è che questa trasmissione acustica avviene in modo estremamente lento, raggiungendo velocità di 20 bit al secondo. Sebbene ciò non sia sufficiente per trasmettere grandi pacchetti di dati, è sufficiente trasmettere informazioni come sequenze di tasti, password, numeri di carte di credito e chiavi di crittografia. Poiché i virus moderni possono fare tutto questo più velocemente e meglio, è improbabile che il nuovo sistema di altoparlanti diventi popolare nel prossimo futuro.
Bisturi acustici
I medici utilizzano già le onde sonore per procedure mediche come gli ultrasuoni e la frantumazione dei calcoli renali, ma gli scienziati della Michigan State University hanno creato un bisturi acustico sufficientemente preciso da separare anche una singola cellula. Le moderne tecnologie ad ultrasuoni consentono di creare un raggio con un fuoco di diversi millimetri, ma il nuovo strumento ha una precisione di 75 x 400 micrometri.
La tecnologia generale è nota fin dalla fine del 1800, ma il nuovo bisturi è reso possibile dall’utilizzo di una lente avvolta in nanotubi di carbonio e un materiale chiamato polidimetilsilossano, che converte la luce in onde sonore ad alta pressione. Se adeguatamente focalizzate, le onde sonore creano onde d'urto e microbolle che esercitano una pressione a livello microscopico. La tecnologia è stata testata rimuovendo una singola cellula tumorale ovarica e praticando un foro di 150 micrometri in un calcolo renale artificiale. Gli autori della tecnologia ritengono che potrebbe finalmente essere utilizzata per somministrare farmaci o rimuovere piccoli tumori o placche cancerose. Può anche essere utilizzato per operazioni indolori, poiché un tale fascio di ultrasuoni può evitare le cellule nervose.
Ricarica il tuo telefono con la tua voce
Con l'aiuto della nanotecnologia, gli scienziati stanno cercando di estrarre energia da una varietà di fonti. Uno di questi compiti è creare un dispositivo che non necessiti di essere ricaricato. Nokia ha persino brevettato un dispositivo che assorbe l'energia del movimento.
Poiché il suono è semplicemente la compressione e l’espansione dei gas nell’aria, e quindi il movimento, può essere una valida fonte di energia. Gli scienziati stanno sperimentando la possibilità di caricare il telefono mentre è in uso, ad esempio mentre si effettua una chiamata. Nel 2011, gli scienziati di Seul hanno utilizzato nanobarre di ossido di zinco inserite tra due elettrodi per estrarre elettricità dalle onde sonore. Questa tecnologia potrebbe generare 50 millivolt semplicemente dal rumore del traffico. Questo non è sufficiente per caricare la maggior parte dei dispositivi elettrici, ma l'anno scorso gli ingegneri di Londra hanno deciso di creare un dispositivo che produce 5 volt, sufficienti per caricare un telefono.
Sebbene caricare i telefoni con i suoni possa essere una buona notizia per chi chiacchiera, potrebbe avere un impatto notevole sui paesi in via di sviluppo. La stessa tecnologia che ha reso possibile il frigorifero termoacustico può essere utilizzata per convertire il suono in elettricità. Lo Score-Stove è un fornello e un frigorifero che estrae energia dal processo di cottura del combustibile biomassa per produrre piccole quantità di elettricità, dell'ordine di 150 watt. Non è molto, ma è sufficiente per fornire energia a 1,3 miliardi di persone sulla Terra che non hanno accesso all'elettricità.
Trasforma il corpo umano in un microfono
Gli scienziati Disney hanno realizzato un dispositivo che trasforma il corpo umano in un microfono. Chiamato "ishin-den-shin" da un'espressione giapponese che significa comunicazione attraverso la comprensione tacita, consente a qualcuno di trasmettere un messaggio registrato semplicemente toccando l'orecchio di un'altra persona.
Questo dispositivo include un microfono collegato al computer. Quando qualcuno parla al microfono, il computer memorizza il discorso come una registrazione ripetuta, che viene poi convertita in un segnale appena udibile. Questo segnale viene trasmesso attraverso un filo dal microfono al corpo di chi lo tiene in mano e produce un campo elettrostatico modulato che provoca minuscole vibrazioni se la persona tocca qualcosa. Le vibrazioni possono essere ascoltate se una persona tocca l'orecchio di qualcun altro. Possono anche essere trasmessi da persona a persona se un gruppo di persone è in contatto fisico.
A volte la scienza crea qualcosa che persino James Bond potrebbe solo sognare. Gli scienziati del MIT e della Adobe hanno sviluppato un algoritmo in grado di leggere i suoni passivi provenienti da oggetti inanimati nei video. Il loro algoritmo analizza le sottili vibrazioni che le onde sonore creano sulle superfici e le rende udibili. In un esperimento è stato possibile leggere un discorso intelligibile da un sacchetto di patatine che si trovava a 4,5 metri di distanza dietro un vetro insonorizzato.
Per ottenere i migliori risultati, l'algoritmo richiede che il numero di fotogrammi al secondo nel video sia superiore alla frequenza del segnale audio, il che richiede una telecamera ad alta velocità. Ma, nel peggiore dei casi, puoi prendere una normale fotocamera digitale per determinare, ad esempio, il numero di interlocutori nella stanza e il loro genere, forse anche la loro identità. La nuova tecnologia ha ovvie applicazioni nel campo della medicina legale, delle forze dell’ordine e nella guerra di spionaggio. Con questa tecnologia puoi scoprire cosa succede fuori dalla finestra semplicemente estraendo la tua fotocamera digitale.
Mascheramento acustico
Gli scienziati hanno realizzato un dispositivo in grado di nascondere gli oggetti dal suono. Sembra una strana piramide bucata, ma la sua forma riflette il percorso del suono come se fosse riflesso da una superficie piana. Se posizioni questo mascheramento acustico su un oggetto su una superficie piana, sarà immune al suono, indipendentemente dall'angolazione verso cui punti il suono.
Anche se questa mantella potrebbe non impedire le intercettazioni, può essere utile nei luoghi in cui l'oggetto deve essere nascosto dalle onde acustiche, come una sala da concerto. D’altro canto, l’esercito ha già messo gli occhi su questa piramide mimetica, poiché ha il potenziale per nascondere oggetti, ad esempio al sonar. Poiché il suono viaggia sott’acqua più o meno allo stesso modo che attraverso l’aria, il occultamento acustico può rendere i sottomarini non rilevabili.
Fascio traente
Per molti anni, gli scienziati hanno cercato di dare vita alla tecnologia di Star Trek, incluso un raggio traente che può essere utilizzato per catturare e attrarre determinate cose. Sebbene molte ricerche si concentrino su un raggio ottico che utilizza il calore per spostare gli oggetti, questa tecnologia è limitata a oggetti di pochi millimetri di dimensione. I raggi traenti ultrasonici, tuttavia, hanno dimostrato di poter spostare oggetti di grandi dimensioni, fino a 1 centimetro di larghezza. Ciò potrebbe non essere ancora sufficiente, ma il nuovo raggio ha una potenza miliardi di volte maggiore di quelli vecchi.
Focalizzando due raggi ultrasonici su un bersaglio, l'oggetto può essere spinto verso la sorgente del raggio, disperdendo le onde nella direzione opposta (l'oggetto sembrerà rimbalzare sulle onde). Sebbene gli scienziati non siano ancora riusciti a creare il miglior tipo di onda per la loro tecnologia, continuano a lavorare. In futuro, questa tecnologia potrebbe essere utilizzata direttamente per controllare oggetti e fluidi nel corpo umano. Per la medicina potrebbe rivelarsi indispensabile. Sfortunatamente, il suono non viaggia nel vuoto dello spazio, quindi è improbabile che la tecnologia possa essere applicabile al controllo delle astronavi.
Ologrammi tattili
La scienza sta anche lavorando su un'altra creazione di Star Trek, il ponte ologrammi. Sebbene non ci sia nulla di nuovo nella tecnologia degli ologrammi, al momento abbiamo accesso alle sue manifestazioni che non sono così ingegnose come quelle mostrate nei film di fantascienza. È vero, la caratteristica più importante che separa gli ologrammi fantastici da quelli reali rimangono le sensazioni tattili. Rimasto, per la precisione. Gli ingegneri dell'Università di Bristol hanno sviluppato la cosiddetta tecnologia UltraHaptics, che è in grado di trasmettere sensazioni tattili.
La tecnologia è stata originariamente progettata per applicare forza sulla pelle per facilitare il controllo gestuale di determinati dispositivi. Un meccanico con le mani sporche, ad esempio, potrebbe sfogliare il manuale del proprietario. La tecnologia necessaria per dare ai touchscreen la sensazione di una pagina fisica.
Poiché questa tecnologia utilizza il suono per produrre vibrazioni che riproducono la sensazione del tatto, il livello di sensibilità può essere modificato. Le vibrazioni a 4 Hz sono come pesanti gocce di pioggia e le vibrazioni a 125 Hz sono come toccare la schiuma. L'unico inconveniente al momento è che queste frequenze possono essere udite dai cani, ma i progettisti dicono che questo problema può essere risolto.
Ora stanno finalizzando il loro dispositivo per produrre forme virtuali come sfere e piramidi. È vero, queste non sono forme del tutto virtuali. Il loro lavoro si basa su sensori che seguono la tua mano e generano di conseguenza onde sonore. Attualmente questi oggetti mancano di dettagli e di una certa precisione, ma i progettisti affermano che un giorno la tecnologia sarà compatibile con un ologramma visibile e il cervello umano sarà in grado di metterli insieme in un'unica immagine.
Basato su materiali di listverse.com
Recentemente si è discusso molto sui pericoli e sui vantaggi dei generatori eolici dal punto di vista ambientale. Consideriamo alcune posizioni citate principalmente dagli oppositori dell'energia eolica.
Uno degli argomenti principali contro l'uso dei generatori eolici è rumore
. Gli impianti eolici producono due tipi di rumore: meccanico e aerodinamico. Il rumore dei moderni generatori eolici a una distanza di 20 m dal luogo di installazione è di 34 - 45 dB. Per fare un confronto: il rumore di fondo di notte in un villaggio è di 20 - 40 dB, il rumore di un'autovettura a una velocità di 64 km/h è di 55 dB, il rumore di fondo in un ufficio è di 60 dB, il rumore di un camion a una velocità di 48 km/h a una distanza di 100 m è di 65 dB, il rumore di un martello pneumatico a una distanza di 7 m è di 95 dB. Pertanto, i generatori eolici non sono una fonte di rumore che ha un impatto negativo sulla salute umana.
Infrasuoni e vibrazioni
- un'altra questione di impatto negativo. Durante il funzionamento del mulino a vento, alle estremità delle pale si formano vortici che, di fatto, sono fonti di infrasuoni; maggiore è la potenza del mulino a vento, maggiore è la potenza di vibrazione e l'impatto negativo sulla fauna selvatica. La frequenza di queste vibrazioni - 6-7 Hz - coincide con il ritmo naturale del cervello umano, quindi sono possibili alcuni effetti psicotropi. Ma tutto ciò vale anche per i potenti impianti eolici (per essi ciò non è stato nemmeno dimostrato). L'energia eolica sotto questo aspetto è molto più sicura del trasporto ferroviario, delle automobili, dei tram e di altre fonti di infrasuoni che incontriamo ogni giorno.
Relativamente vibrazioni
, allora non minacciano più le persone, ma gli edifici e le strutture; i metodi per ridurlo sono un tema ben studiato. Se si sceglie un buon profilo aerodinamico per le pale, l'aerogeneratore è ben bilanciato, il generatore è funzionante, e l'ispezione tecnica viene eseguita in modo tempestivo, quindi non si verifica alcun problema. Tuttavia potrebbe essere necessario un ulteriore assorbimento degli urti se il mulino a vento si trova sul tetto.
Gli oppositori dei generatori eolici si riferiscono anche al cosiddetto impatto visivo
. L'impatto visivo è un fattore soggettivo. Per migliorare l’aspetto estetico delle turbine eoliche, molte grandi aziende impiegano designer professionisti. I paesaggisti vengono assunti per giustificare nuovi progetti. Nel frattempo, quando si conduce un sondaggio d’opinione pubblica, la domanda “Le turbine eoliche rovinano il paesaggio complessivo?” Il 94% degli intervistati ha risposto negativamente e molti hanno sottolineato che, dal punto di vista estetico, i generatori eolici si inseriscono armoniosamente nell'ambiente, a differenza delle tradizionali linee elettriche.
Inoltre, uno degli argomenti contro l'uso dei generatori eolici è danni ad animali e uccelli
. Allo stesso tempo, le statistiche mostrano che su 10.000 individui, meno di 1 muore a causa dei generatori eolici, 250 a causa delle torri televisive, 700 a causa dei pesticidi, 700 a causa di vari meccanismi e 700 a causa delle linee elettriche. a causa dei gatti - 1000 pz., a causa delle case/finestre - 5500 pz. Pertanto, i generatori eolici non sono il male più grande per i rappresentanti della nostra fauna.
Ma a sua volta, un generatore eolico da 1 MW riduce le emissioni annuali nell'atmosfera di 1800 tonnellate di anidride carbonica, 9 tonnellate di ossido di zolfo, 4 tonnellate di ossido di azoto. Forse il passaggio all'energia eolica influenzerà il tasso di declino dello strato di ozono e, di conseguenza, il tasso di riscaldamento globale.
Inoltre le turbine eoliche, a differenza delle centrali termoelettriche, producono elettricità senza utilizzare acqua, il che riduce l’utilizzo delle risorse idriche.
I generatori eolici producono elettricità senza bruciare combustibili tradizionali, il che riduce la domanda e i prezzi del carburante.
Analizzando quanto sopra, possiamo dirlo con sicurezza Dal punto di vista ambientale i generatori eolici non sono dannosi. La conferma pratica di ciò è questaQueste tecnologie stanno guadagnando un rapido sviluppo nell'Unione Europea, negli Stati Uniti, in Cina e in altri paesi del mondo. La moderna energia eolica genera oggi più di 200 miliardi di kWh all’anno, pari all’1,3% della produzione globale di elettricità. Allo stesso tempo, in alcuni paesi questa cifra raggiunge il 40%.
Oggi, comporre colonne sonore per spettacoli teatrali e film è relativamente semplice. La maggior parte del rumore necessario esiste in forma elettronica; quelli mancanti vengono registrati ed elaborati su un computer. Ma mezzo secolo fa, per imitare i suoni venivano usati meccanismi sorprendentemente ingegnosi.
Tim Skorenko
Queste sorprendenti macchine sonore sono state esposte negli ultimi anni in diversi luoghi, per la prima volta qualche anno fa al Museo Politecnico. Lì abbiamo esaminato in dettaglio questa divertente mostra. Dispositivi in legno-metallo che imitano sorprendentemente i suoni della risacca e del vento, il passaggio di automobili e treni, il clangore degli zoccoli e il clangore delle spade, il cinguettio di una cavalletta e il gracidare di una rana, il clangore di cingoli e proiettili che esplodono - tutto queste straordinarie macchine sono state sviluppate, migliorate e descritte da Vladimir Aleksandrovich Popov, attore e creatore del noise design nel teatro e nel cinema, a cui è dedicata la mostra. La cosa più interessante è l'interattività della mostra: i dispositivi non sono, come spesso è nostra consuetudine, dietro tre strati di vetro antiproiettile, ma sono destinati all'utente. Vieni, spettatore, fingi di essere un sound designer, fischia con il vento, fai rumore con una cascata, gioca con il treno - ed è interessante, davvero interessante.
Armonico. “L'armonium dello strumento musicale viene utilizzato per trasmettere il rumore del serbatoio. L'esecutore preme contemporaneamente diversi tasti più bassi (sia neri che bianchi) sulla tastiera e allo stesso tempo pompa aria con l'aiuto dei pedali” (V.A. Popov).
Maestro del rumore
Vladimir Popov iniziò la sua carriera come attore al Teatro d'Arte di Mosca, ancor prima della rivoluzione, nel 1908. Nelle sue memorie scrive che fin dall'infanzia amava l'imitazione del suono, cercando di copiare vari rumori, naturali e artificiali. A partire dagli anni '20 si dedicò definitivamente all'industria del suono, progettando varie macchine per la sound design delle performance. E negli anni Trenta i suoi meccanismi apparvero nei film. Ad esempio, con l'aiuto delle sue fantastiche macchine, Popov ha doppiato il leggendario dipinto di Sergei Eisenstein “Alexander Nevsky”.
Trattò il rumore come musica, scrisse spartiti per il sottofondo sonoro di spettacoli teatrali e programmi radiofonici - e inventò, inventò, inventò. Alcune delle macchine create da Popov sono sopravvissute fino ad oggi, raccogliendo polvere nelle stanze sul retro di vari teatri: lo sviluppo della registrazione del suono ha reso superflui i suoi ingegnosi meccanismi, che richiedono determinate abilità di gestione. Oggi il rumore di un treno viene simulato utilizzando metodi elettronici, ma in tempi sacerdotali un'intera orchestra, secondo un algoritmo rigorosamente specificato, lavorava con vari dispositivi per creare un'imitazione affidabile di un treno in avvicinamento. Le composizioni rumorose di Popov a volte coinvolgevano fino a venti musicisti.
Rumore del serbatoio. “Se un carro armato appare sulla scena, in quel momento entrano in azione dispositivi a quattro ruote con piastre metalliche. Il dispositivo è azionato dalla rotazione della croce attorno ad un asse. Il risultato è un suono forte, molto simile al clangore dei cingoli di un grande carro armato” (V.A. Popov).
I risultati del suo lavoro furono il libro "Sound Design of a Performance", pubblicato nel 1953, e il Premio Stalin ricevuto contemporaneamente. Possiamo citare qui molti fatti diversi della vita del grande inventore, ma ci rivolgeremo alla tecnologia.
Legno e ferro
Il punto più importante, a cui i visitatori della mostra non sempre prestano attenzione, è il fatto che ogni macchina del rumore è uno strumento musicale che deve essere suonato e che richiede determinate condizioni acustiche. Ad esempio, durante gli spettacoli, la “macchina del tuono” veniva sempre posizionata in alto, sulla passerella sopra il palco, in modo che il fragore del tuono potesse essere udito in tutto l'auditorium, creando una sensazione di presenza. In una piccola stanza, non fa un'impressione così brillante, il suo suono non è così naturale ed è molto più vicino a quello che è realmente: il clangore delle ruote di ferro integrate nel meccanismo. Tuttavia, l '"innaturalità" di alcuni suoni è spiegata dal fatto che molti meccanismi non sono destinati al lavoro "da solista", ma solo "in ensemble".
Altre macchine, al contrario, imitano perfettamente il suono indipendentemente dalle proprietà acustiche della stanza. Ad esempio, il "Roll" (un meccanismo che produce il suono della risacca), enorme e goffo, copia così accuratamente l'impatto delle onde su una dolce riva che, chiudendo gli occhi, puoi facilmente immaginarti da qualche parte in riva al mare, al faro, con tempo ventoso.
Trasporto cavalli n. 4. “Un dispositivo che riproduce il rumore di un camion dei pompieri. Per produrre un rumore debole all'inizio del funzionamento del dispositivo, l'esecutore sposta la manopola di controllo verso sinistra, in modo da attenuare l'intensità del rumore. Quando l’asse si sposta dall’altra parte, il rumore aumenta notevolmente” (V.A. Popov).
Popov divise i rumori in diverse categorie: battaglia, naturali, industriali, domestici, trasporti, ecc. Alcune tecniche universali potrebbero essere utilizzate per simulare vari rumori. Ad esempio, lastre di ferro di vario spessore e dimensione sospese a una certa distanza l'una dall'altra potrebbero imitare il rumore di una locomotiva a vapore in avvicinamento, il clangore delle macchine di produzione e persino il tuono. Popov definì anche un enorme tamburo brontolante un dispositivo universale, capace di funzionare in diverse “industrie”.
Ma la maggior parte di queste macchine sono abbastanza semplici. Meccanismi specializzati progettati per imitare uno e un solo suono contengono idee ingegneristiche molto interessanti. Ad esempio, la caduta delle gocce d'acqua è simulata dalla rotazione di un tamburo, la cui parte laterale è sostituita da corde tese a diverse distanze. Mentre ruotano, sollevano fruste di cuoio fisse, che colpiscono le corde successive - e sembrano davvero gocce. Vengono inoltre simulati venti di varia intensità utilizzando tamburi che sfregano contro tutti i tipi di tessuti.
Pelle di tamburo
Forse la storia più straordinaria associata alla ricostruzione delle macchine di Popov è avvenuta durante la fabbricazione del grande tamburo grugnito. Per un enorme strumento musicale con un diametro di quasi due metri, era necessaria la pelle, ma si è scoperto che in Russia era impossibile acquistare pelle di tamburo vestita, ma non conciata. I musicisti si sono recati in un vero mattatoio, dove hanno acquistato due tori appena scuoiati. "C'era qualcosa di surreale in tutto ciò", ride Peter. “Andiamo al teatro in macchina e abbiamo pelli insanguinate nel bagagliaio. Li trasciniamo sul tetto del teatro, li spogliamo, li asciughiamo - per una settimana l'odore è rimasto per tutta Sretenka...” Ma alla fine il tamburo ha avuto un grande successo.
Vladimir Aleksandrovich ha fornito a ciascun dispositivo istruzioni dettagliate per l'esecutore. Ad esempio, il dispositivo “Powerful Crack”: “Gli scarichi di forti temporali secchi vengono eseguiti utilizzando il dispositivo “Powerful Crack”. In piedi sulla piattaforma del dispositivo, l’esecutore, sporgendo il petto in avanti e posizionando entrambe le mani sopra l’albero del cambio, lo afferra e lo gira verso di sé.
Vale la pena notare che molte delle macchine utilizzate da Popov sono state sviluppate prima di lui: Vladimir Alexandrovich le ha solo migliorate. In particolare, i tamburi a fiato venivano usati nei teatri ai tempi della servitù.
Vita graziosa
Uno dei primi film interamente realizzati utilizzando i meccanismi di Popov è stata la commedia “A Graceful Life” diretta da Boris Yurtsev. A parte le voci degli attori, in questo film, uscito nel 1932, non c'è un solo suono registrato dalla vita: tutto è simulato. Vale la pena notare che dei sei lungometraggi girati da Yurtsev, questo è l'unico sopravvissuto. Il direttore, caduto in disgrazia nel 1935, fu esiliato a Kolyma; i suoi film, ad eccezione di La Fine Life, andarono perduti.
Nuova incarnazione
Dopo l'avvento delle librerie sonore, le macchine di Popov furono quasi dimenticate. Sono stati relegati nella categoria degli arcaismi, una cosa del passato. Ma c'erano persone interessate alla tecnologia del passato non solo "risorgere dalle ceneri", ma anche diventare di nuovo richiesta.
L'idea di realizzare un progetto di arte musicale (a quel tempo non ancora formalizzato come mostra interattiva) ribolliva da tempo nella mente del musicista e virtuoso pianista moscovita Peter Aidu - e ora ha finalmente trovato la sua incarnazione materiale.
Dispositivo "rana". Le istruzioni per il dispositivo “Frog” sono molto più complicate delle istruzioni simili per altri dispositivi. L'esecutore del suono gracchiante doveva avere una buona padronanza dello strumento affinché l'imitazione finale del suono risultasse del tutto naturale.
Il team che lavora al progetto ha sede in parte presso la Scuola d'Arte Drammatica. Lo stesso Peter Aidu è l'assistente del direttore principale per la parte musicale, il coordinatore della produzione delle mostre Alexander Nazarov è il capo dei laboratori teatrali, ecc. Tuttavia, dozzine di persone non legate al teatro hanno preso parte ai lavori sul mostra, ma erano pronti ad aiutare e a dedicare il loro tempo a strani progetti culturali - e tutto questo non è stato vano.
Abbiamo parlato con Peter Aidu in una delle sale della mostra, nel terribile rumore e trambusto generato dai visitatori delle mostre. "Ci sono molti livelli in questa mostra", ha detto. — Una certa stratificazione storica, poiché abbiamo portato alla luce la storia di una persona di grande talento, Vladimir Popov; livello interattivo, perché le persone apprezzano ciò che accade; livello musicale, poiché dopo la fine della mostra intendiamo utilizzare i suoi reperti nelle nostre performance, e non tanto per la colonna sonora, ma come oggetti d’arte indipendenti”. Mentre Peter parlava, la TV trasmetteva alle sue spalle. Sullo schermo c'è una scena in cui dodici persone suonano armoniosamente la composizione "Il rumore del treno" (questo è un frammento dell'opera "Ricostruzione dell'utopia").
"Rotolo". “L'esecutore attiva il dispositivo facendo oscillare ritmicamente il risonatore (corpo del dispositivo) su e giù. Il silenzioso infrangersi delle onde si ottiene versando lentamente (non completamente) il contenuto del risonatore da un'estremità all'altra. Dopo aver smesso di versare il contenuto in una direzione, spostare rapidamente il risonatore in posizione orizzontale e spostarlo immediatamente dall'altra parte. Una potente ondata di onde si ottiene versando lentamente fino alla fine l'intero contenuto del risonatore" (V.A. Popov).
Le macchine sono state realizzate secondo i disegni e le descrizioni lasciate da Popov: gli originali di alcune macchine conservate nella collezione del Teatro d'Arte di Mosca sono stati visti dagli ideatori della mostra dopo il completamento dei lavori. Uno dei problemi principali era che le parti e i materiali facilmente reperibili negli anni ’30 oggi non vengono utilizzati da nessuna parte e non sono disponibili per la vendita gratuita. Ad esempio, è quasi impossibile trovare una lamiera di ottone con uno spessore di 3 mm e dimensioni di 1000x1000 mm, perché l'attuale GOST implica il taglio dell'ottone solo 600x1500. Sono sorti problemi anche con il compensato: il compensato richiesto da 2,5 mm, secondo gli standard moderni, appartiene agli aeromodelli ed è piuttosto raro, a meno che non venga ordinato dalla Finlandia.
Automobile. “Il rumore di un'auto è prodotto da due artisti. Uno di loro gira la maniglia della ruota e l'altro preme la leva del pannello di sollevamento e apre i coperchi” (V.A. Popov). Vale la pena notare che con l'aiuto di leve e coperture è stato possibile variare in modo significativo il suono dell'auto.
C'era un'altra difficoltà. Lo stesso Popov ha ripetutamente notato: per imitare qualsiasi suono, devi immaginare assolutamente esattamente ciò che vuoi ottenere. Ma, ad esempio, nessuno dei nostri contemporanei ha mai sentito dal vivo il suono di un semaforo che cambia dagli anni '30: come si può essere sicuri che il dispositivo corrispondente sia realizzato correttamente? Assolutamente no: puoi fare affidamento solo sull'intuizione e sui vecchi film.
Ma in generale, l’intuizione dei creatori non ha deluso: ci sono riusciti. Sebbene le macchine rumorose fossero originariamente destinate a persone che sapevano come utilizzarle, e non per divertimento, sono ottime come mostre museali interattive. Ruotando la maniglia del meccanismo successivo, guardando un film muto trasmesso sul muro, ti senti un grande tecnico del suono. E senti come sotto le tue mani non nasce rumore, ma musica.
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