Most az interneten számos lehetőség kínálkozik hallásélességének online tesztelésére. Ehhez hanggal kell elindítani egy videót, amelynek frekvenciája növekszik. A teszt készítői a fejhallgatóval történő tesztelést javasolják, hogy ne zavarjanak idegen zajok. A videó hangfrekvencia-tartománya olyan magas értékekkel kezdődik, amelyeket csak kevesen hallanak. Továbbá a hang frekvenciája fokozatosan csökken, és a videó végén olyan hang hallható, amelyet még a hallássérült ember is hall.
A videó alatt a felhasználónak megjelenik a lejátszott hang frekvenciájának értéke. A tesztkörülmények azt sugallják, hogy a videót le kell állítani abban a pillanatban, amikor valaki meghallja a hangot. Ezután látnia kell, hogy a frekvencia melyik ponton állt le. Értéke egyértelművé teszi, hogy a hallás normális, jobb, mint a legtöbb embernél, vagy orvoshoz kell fordulnia. Egyes tesztek azt mutatják, hogy hány életkor az a határfrekvencia, amelyet egy személy hallhat.
Mi a hang és hanghullám
A hang szubjektív érzés, de halljuk, mert valami valóságos létezik a fülünkben. Ez egy hanghullám. A fizikusokat az érdekli, hogy az általunk tapaszt alt érzések hogyan kapcsolódnak a hanghullám jellemzőihez.
A hanghullámok kis amplitúdójú longitudinális mechanikai hullámok, amelyek frekvenciatartománya 20 Hz-20 kHz. Kis amplitúdóról beszélünk, ha a kompresszió-ritkulás miatti nyomásváltozás sokkal kisebb, mint ebben a közegben. Levegőben, kompressziós-ritkító területeken a nyomásváltozás sokkal kisebb, mint a légköri nyomás. Ha az amplitúdó azonos nagyságrendű vagy nagyobb, mint a légköri nyomás, akkor ezek már nem hanghullámok, hanem lökéshullámok, szuperszonikus sebességgel terjednek.
Hangok közönsége
Már kitaláltuk, mi a hangfrekvencia-tartomány, de mi van a határain túl? Ha a frekvencia kisebb, mint 20 Hz, az ilyen hullámokat infrahangnak nevezzük. Ha több mint 20 kHz - ezek ultrahanghullámok. Az infra- és ultrahang sem okoz hallási érzetet. A határok meglehetősen elmosódnak: a babák 22-23 kHz-et hallanak, az idősebbek 21 kHz-et, valaki 16 Hz-et. Vagyis minél fiatalabb a személy, annál magasabb frekvenciát hall.
A kutyák magasabb frekvenciákat hallanak. Ezt a képességüket az oktatók használják ki, parancsokat adnak az ultrahangnakegy sípot, amit az emberek nem hallanak. Az ábra a különböző állatok által érzékelhető frekvenciatartományokat mutatja.
Úgy hangzik, mint a rendőrségi fegyverek
Vegyünk egy példát egy olyan esetre, amely azt mutatja, hogy az ember által hallott hangfrekvenciák tartománya hozzávetőleges, és az egyéni jellemzőktől függ.
Washingtonban a rendőrség megtalálta a módját a fiatalok erőszakmentes szétszórásának. Fiúk és lányok folyamatosan összegyűltek az egyik metróállomás közelében, és beszélgettek. A hatóságok úgy érezték, hogy céltalan időtöltésük zavarja a többieket, mert túl sok ember gyűlik össze a bejáratnál. A rendőrök egy Mosquito készüléket telepítettek, amely 17,5 kHz-es hangot bocsátott ki. Ezt az eszközt a rovarok elriasztására tervezték, de a gyártók biztosították, hogy az ilyen frekvenciájú hanghullámokat csak a 13 év feletti és 25 év feletti tizenévesek érzékelik.
A készüléknek köszönhetően sikerült megszabadulni a fiataloktól, de egy 28 éves férfi hangot hallott és panaszt tett a városvezetésnél. A helyi hatóságoknak abba kellett hagyniuk az eszköz használatát.
Hullámhossz-tartomány
A hangfrekvenciás hullámok különböző környezetekben eltérő tulajdonságokkal rendelkeznek. A hullám hossza és terjedési sebessége különbözik. Levegőben (szobahőmérsékleten) a sebesség 340 m/s.
Tekintsünk olyan hullámokat, amelyek frekvenciája a számunkra hallható tartományba esik. Minimális hosszuk 17 mm, maximum 17 m. A legkisebb hullámhosszú hang az ultrahang határán van, a legnagyobb pedig -közeledő infrahang.
Hanghullám sebessége
Úgy tartják, hogy a fény azonnal terjed, de a hang terjedéséhez bizonyos idő szükséges. Valójában a fénynek is van sebessége, ez csak a határ, a fénynél gyorsabb, semmi sem mozdul. Ami a hangot illeti, a levegőben való terjedése a legérdekesebb, bár a hanghullám sebessége sűrűbb közegben sokkal nagyobb. Gondoljunk csak egy zivatarra: először villámot látunk, majd mennydörgést hallunk. A hang késik, mert sebessége sokszor kisebb, mint a fénysebesség. A hangsebesség mérése első alkalommal történt a muskétalövés és a hang közötti időintervallum rögzítésével. Ezután vették a távolságot a szerszám és a kutató között, és elosztották a hang „késésének” idejével.
Ennek a módszernek két hátránya van. Először is, ez a stopper hibája, különösen a hangforrás közelében. Másodszor, ez a reakció sebessége. Ezzel a méréssel az eredmények nem lesznek pontosak. A sebesség kiszámításához kényelmesebb egy adott hang ismert frekvenciáját venni. Van egy frekvenciagenerátor, egy 20 Hz-től 20 kHz-ig terjedő hangfrekvenciás tartományú eszköz.
A kívánt frekvencián be van kapcsolva, a kísérlet során megmérik a hullámhosszt. Mindkét értéket megszorozva kapja meg a hangsebességet.
Hiperszonikus
A hullámhossz kiszámítása úgy történik, hogy a sebességet elosztjuk a frekvenciával, így a frekvencia növekedésével a hullámhossz csökken. Lehetséges olyan nagy frekvenciájú oszcillációt létrehozni, hogy a hullámhossz ugyanolyan nagyságrendű legyen, mint a hosszgázmolekulák, például levegő szabad útja. Ez hiperhang. Nem terjed jól, mert a levegő már nem tekinthető folytonos közegnek, mivel a hullámhossz elhanyagolható. Normál körülmények között (légköri nyomáson) a molekulák átlagos szabad útja 10-7 m. Mekkora a hullámfrekvenciák tartománya? Nem hangosak, mert nem halljuk őket. Ha kiszámítjuk a hiperhang frekvenciáját, akkor kiderül, hogy az 3×109 Hz és magasabb. A hiperhang mérése gigahertzben történik (1 GHz=1 milliárd Hz).
Hogyan befolyásolja egy hang frekvenciája a hangmagasságát
A hangfrekvencia-tartomány befolyásolja a hangmagasság-tartományt. A hangmagasság ugyan szubjektív érzet, de a hang objektív jellemzője, a frekvencia határozza meg. A magas frekvenciák magas hangzást eredményeznek. A hang magassága függ a hullámhossztól? Természetesen a sebesség, a frekvencia és a hullámhossz mind összefügg. Azonban az azonos frekvenciájú hang eltérő hullámhosszú lesz a különböző környezetekben, de ugyanúgy érzékelhető.
Hangot hallunk, mert a nyomásváltozások hatására a dobhártyánk rezeg. A nyomás azonos frekvenciával változik, így nem számít, hogy a különböző közegekben eltérő a hullámhossz. Ugyanazon frekvencia miatt a hangot magasnak vagy alacsonynak fogjuk érzékelni, még vízben, levegőben is. Vízben a hang sebessége 1,5 km / s, ami majdnem 5-ször nagyobb, mint a levegőben, ezért a hullámhossz sokkal nagyobb. De ha a test ugyanazon a frekvencián (mondjuk 500 Hz-en) rezeg mindkét környezetben, akkor a hangmagasság ugyanaz lesz.
Vannak olyan hangok, amelyek nem rendelkeznekhangmagasság, például a „shhhhh” hang. Frekvencia-ingadozásuk nem periodikus, hanem kaotikus, ezért zajként érzékeljük őket.
