Почему в лесу трудно определить откуда идет звук?
В лесу в незнакомой местности можно запутаться, где находятся стороны света. Если в лесу кто-то кричит, то правильной ориентировке может мешать эхо (звук отражается от возвышенностей). Нужно внимательно слушать, какой звук громче. Отражённый звук должен быть тише. Кроме того, звуковые волны могут огибать густую растительность. Дерево хорошо проводит звук, но воздух лучше. Так что как быстро сможет сориентироваться человек в лесу, что его зовут, это зависит от рельефа местности и от плотности растительности на пути звуковой волны. Труднее распознать направление звука от автомобиля, проезжающего неподалёку по трассе через лес, так как автомобиль движется.
Определение расстояния по звукам.
Данные приведенные здесь весьма приблизительны, условия распространения звуков сильно зависят о времени суток и погодных условий.
Хорошо слышны звуки на открытой водной поверхности, в степи, в тихую погоду при отсутствии ветра и яркого солнца, даже в тумане.
В тихую летнюю ночь обычный человеческий голос на открытом пространстве слышно иногда на полкилометра. В морозную осеннюю или зимнюю ночь возможна поразительная слышимость. Это касается и речи, и шагов, и звяканья посуды или оружия. В таких условиях очень легко ошибиться в определении расстояний "на слух”.
Кроме того следует учитывать, что ветер, дующий в вашу сторону, приближает звуки, а от вас — удаляет. Считается, что ветер может относит звук в сторону, но при сильном ветре вы вряд ли чего услышите с большого расстояния, поэтому ошибка большой не будет. Хотя имейте это ввиду, мало ли каких чудес не бывает.
Слышимость ухудшается при малейшем дожде, а также в жаркую солнечную погоду, против ветра, в лесу, кустарнике или камыше, на рыхлом снегу и на песчаном грунте. Речь, свистки и другие высокие звуки становятся неслышными за высокой горой, холмом, выемкой, стеной, домом и за другими препятствиями.
В природе средней полосы и севера животные почти не издают громких звуков или издают их очень редко, поэтому почти все звуки, означающие опасность, производятся человеком. Если слышите даже самый слабый подозрительный шум, необходимо замереть на месте и слушать. Возможно, что источник звука вторично обнаружит себя. Неопытный и нетерпеливый охотник выдаст свое присутствие первым, тем самым спугнет зверя, за которым охотится.
Звук меняется, когда источник его передвигается по мягкой, мокрой или жесткой почве, по улице, по проселочной или полевой дороге, по мостовой или покрытой листьями почве. Необходимо учитывать, что сухая земля лучше передает звуки, чем воздух. Поэтому прислушиваются, приложив ухо к земле или к стволам деревьев.
Для улучшения слышимости надо приложить к ушным раковинам согнутые ладони, котелок, отрезок трубы. Чтобы увеличить слышимость в направлении ветра, нужно подняться на дерево, пригорок и т.д. Ночью слух обостряется, и звуки хорошо передаются по земле.
Плотно прижать ухо к земле мешает трава, поэтому можно посоветовать старый, доэлектронный способ подслушивания. Возьмите кружку, стакан или котелок, поставьте его на землю дном вверх (древние шпионы предпочитали приставлять к стенам и дверям хрустальные бокалы, но в лес хрусталь тащить могут только аристократы или … сами знаете кто). Теперь приложите ухо ко дну и слышимость резко улучшится.
Можно приложить ухо к положенной на землю сухой доске, которая выполнит роль акустической линзы, или к сухому бревну, вкопанному в землю.
Горы, леса, здания, овраги, ущелья и глубокие лощины изменяют направление звука, создавая эхо. Порождают эхо и водные пространства, способствуя его распространению на большие расстояния. Опушка леса представляет собой как бы звуковое зеркало. Скорость звука в воздухе 330 м/сек.( для справки — в воде 1500 м/сек, в стали 5000 м/сек), поэтому односложное эхо можно услышать на расстоянии 33 метра от преграды, например, сюда — да, ручью — чью, двухсложное эхо на расстоянии не менее 66 метров, например: отвечаешь — чаешь невозможно – можно. Измерив время прихода эхо и зная скорость распространения звука несложно вычислить расстояние до препятствия.
Про поезд вычеркни (с) Анна.
Звук открываемой бутылки водочки — 10 км.
Я бы на самый верх поставил звук, когда идешь по-большому в туалет в квартире. Особенно, если приспичит при гостях.
Что такое звук? Как устроено ухо? Что значит герц и децибел? Как устроен микрофон?
Звук. Он окружает нас с самого рождения. После зрения он, пожалуй, самое главное, с помощью чего мы воспринимаем наш мир. Но что это? Какова его природа? По каким законам он живёт? Давайте разбираться!
1. Откуда берется звук и почему мы его слышим?
2. Почему все звуки разные и что такое частоты и герцы, амплитуда и децибелы, а также громкость?
3. Как устроена звукозапись?
1. Из за наличия у нашей планеты атмосферы, наполненной смесью газов — воздухом, у нас существует такое понятие как звук. Ведь звук — волнообразные колебания молекул воздуха. При любых таких колебаниях, вызванным будь то бегом человека, хлопоком в ладоши, лаем собаки или ударом по струне гитары, они улавливаются нашим ухом и воспринимаются нами как звуки. Рассмотрим этот процесс подробнее: например мы ударили барабанной палочкой в барабан. Тот час слышен соответствующий звук. Что произошло? Удар вызвал резкое смещение молекул воздуха, образовавшее большее давление, по сравнению с общий давлением окружающего воздуха, которое волнообразными колебаниями начало распространяться в пространстве, словно падение частиц домино, составленных в ряд. Так колебания дошли до молекул воздуха, находящихся в нашем наружном ухе. Ушная раковина и внешний ушной проход усилили эти колебания за счет своей формы (это как зал с хорошей акустикой, но в нашем теле), и наконец, движение молекул передалось барабанной перепонке — тонкой мембране, изолирующей от воздуха внутреннею часть уха, что привело уже к колебанию самой перепонки. Колебание передалось через систему среднего уха во внутреннее ухо, а точнее в специальную «улитку» — орган, представляющий собой спиралевидный канал из костной ткани, наполненный жидкостью и волокнами базилярной мембраны.
Мембрана делит улитку на два коридора — лестницу преддверия и барабанную лестницу. Жидкость, а именно перилимфа заполняет барабанную лестницу, а эндолимфа — лестницу преддверия. Через эти жидкости колебание передалось Кортиеву органу, расположенному на базилярной мембране. Он представляет из себя скопление волосковых клеток, улавливающих колебания, и преобразующих их уже в нервный импульс, несущий информацию о характере звука в нервные окончания, идущие в слуховой центр мозга. Сложнейший процесс, который происходит за доли секунды.
2. Мы разобрались с тем, что такое звук и каким образом мы его воспринимаем. Но что его характеризует? И почему все звуки разные?
У любой звуковой волны (то есть у колебания молекул в пространстве) есть несколько свойств: частота (высота), амплитуда (громкость), длина (продолжительность), а также спектр (тембр). В статье рассматриваются только первые два, самые ключевые свойства.
Частота — количество волнообразных колебаний, произошедших за секунду. Определяет то, что мы называем высотой звука. Чем больше частота, тем выше звук. Частота измеряется в герцах. 1 герц — одно колебание в секунду. Человек способен воспринимать звуки от 20 до 20 000 герц. Все что ниже — инфразвук, выше — супер и гиперзвук.
Здесь существует зависимость — чем больше значение герц, то есть чем чаще происходят колебания, тем они короче.
Так, низкие по частоте звуковые волны более продолжительны.
Теперь разберемся с амплитудой, частично задающей то, что мы называем громкостью. Амплитуда это величина, показывающая на сколько сильны колебания воздуха, то есть на сколько сильное давление создает звуковая волна.
У последнего амплитуда колебаний выше, соответственно каждое колебание создаёт большее давление.
Сразу уточню — амплитуда и громкость это не одно и тоже! Как я уже упомянул — амплитуда показывает силу давления, создаваемого звуковой волной, а громкость это восприятие нашим ухом этого самого давления. Однако не одна амплитуда определяет, будем ли мы считать звук громким, или тихим. На громкость также влияют главным образом частота, а также остальные свойства звука.
Амплитуда, измеряется в децибелах. Децибел это не линейная величина, она показывает не силу давления звука, а то, во сколько раз это давление больше минимального уровня давления, которое может уловить наше ухо. Таким образом прибавление 12 децибел хоть к двум, хоть к ста децибелам увеличивает громкость в 4 раза! То есть прибавить 12 децибел к звуку тихого шепота совсем не все равно, что прибавить 12 децибел к громкости на концерте Rammstein. И в том, и в другом случае амплитуда, а значит и громкость увеличится в 4 раза.
Одолжил у Википедии шкалу сравнения громкости в децибелах:
0 — порог слышимости
5 — почти ничего не слышно — тишина среди ночи.
10 — почти не слышно — шёпот, тиканье часов.
15 — едва слышно — шелест листьев.
20 — едва слышно — уровень фона на открытой местности;
25 — мурлыканье кота на расстоянии 0,5 м.
30 — тихо — настенные часы, максимально разрешённый шум для источников постоянного шума, расположенных в жилых помещениях, ночью с 21:00 до 7:00.
35 — хорошо слышно — приглушённый разговор, тихая библиотека, шум в лифте.
40 — хорошо слышно — тихий разговор, учреждение (офис), шум кондиционера, шум телевизора в соседней комнате.
50 — отчётливо слышно — разговор средней громкости, тихая улица, стиральная машина.
60 — умеренно шумно — громкий разговор, норма для контор.
65 — весьма шумно — громкий разговор на расстоянии 1 м.
70 — шумно — громкие разговоры на расстоянии 1 м, шум пишущей машинки, шумная улица, пылесос на расстоянии 3 м.
75 — шумно — крик, смех с расстояния 1 м, шум в старом железнодорожном вагоне.
80 — очень шумно — громкий будильник на расстоянии 1 м, крик, мотоцикл с глушителем, шум работающего двигателя
грузового автомобиля, длительный звук вызывает ухудшение слуха.
85 — очень шумно — громкий крик, мотоцикл с глушителем;
90 — очень шумно
пневматический отбойный молоток, грузовой вагон на расстоянии 7 м.
95 — очень шумно — вагон метро на расстоянии 7 м, громкая игра на фортепиано на расстоянии 1 м;
100 — крайне шумно — громкий автомобильный сигнал на расстоянии 5—7 м, кузнечный цех, очень шумный завод;
110 — крайне шумно — шум работающего трактора на расстоянии 1 м, громкая музыка, вертолёт;
115 — крайне шумно — пескоструйный аппарат на расстоянии 1 м, м, пневмосигнал для велосипеда;
120 — почти невыносимо — болевой порог, гром, отбойный молоток, кислородная горелка;
130 — боль — сирена, рекорд по самому громкому крику, мотоцикл (без глушителя);
140 — травма внутреннего уха — взлёт реактивного самолёта на расстоянии 25 м, максимальная громкость на рок-концерте;
150 — контузия, травмы — реактивный двигатель на расстоянии 30 м, соревнования по автомобильным звуковым системам, ухудшается зрение;
160 — шок, травмы, возможен разрыв барабанной перепонки — выстрел из ружья
близко от уха, ударная волна от сверхзвукового самолёта или от взрыва давлением 0,002 МПа;
165—185 — светошумовая граната[4];
194 — воздушная ударная волна давлением 0,1 МПа, равным атмосферному давлению, возможен разрыв лёгких;
200 — воздушная ударная волна давлением 0,2 МПа, возможна быстрая смерть;
250 — максимальное давление воздушной ударной волны при взрыве тринитротолуола — 60 МПа[5];
282 — максимальное давление воздушной ударной волны при ядерном взрыве — 2500 МПа[6];
300 — среднее давление детонации обычных взрывчатых веществ — 20 000 МПа;
374 — максимальное давление продуктов реакции в момент ядерного взрыва — 100 000 000 МПа;
Поговорим подробнее о громкости. Выше я уже рассказал, что громкость это распознавание нашим мозгом того, насколько уж простите за тавтологию громким является звук. При этом громкость зависит не только от амплитуды, но во многом и от частоты. Взгляните на таблицу (представлена в конце статьи, извиняюсь за неудобство).
Это так называемая кривая громкости, она показывает зависимость уровня громкости, который измеряется здесь в условных единицах фонах, от амплитуды и частоты.
Если вы вдруг не поняли, как ей пользоваться, приведу справку: по вертикали уроверь громкости в децибелах, по горизонтали частота в герцах. Выбираете определенную громкость и частоту, и проводите от них воображаемые линии. Точка пересечения линий будет уровнем громкости в фонах.
Так, кривые громкости показывают нам, что звук в 40 дб и частотой 200 гц воспринимается нами в 40 фонов, но при этом звук в те же 40 дб, но частотой 500 гц, воспринимается примерно в 45 фонов. Дальше больше: 1000 герц — уровень фонов вернулся к 40, 2500 герц — снова 45 фонов, а на 7500 герц упал до 35.
Естественно, все эти значения взяли не из воздуха — кривая громкости составлена по ощущениям большого количества людей в возрасте 18-25 лет, которым включали звуки разной амплитуды и частоты.
3. В завершение статьи хотелось бы упомянуть о том, как устроен микрофон, и каким образом он преобразует звуковые волны, то есть колебания молекул воздуха, в электрический сигнал. Существует большое количество различных типов микрофонов, отличающихся по своей конструкции и способу работы. Хотелось бы рассмотреть конденсаторный микрофон, ведь сейчас это один из самых распространённых типов микрофонов, кроме того, звукозапись музыки или какого либо другого аудиоматериала в студиях всегда осуществляется именно на него. Сразу представлю схему микрофона (тоже внизу).
Две синии пластинки это конденсатор. Они не соединены между собой, крайняя представляет из себя тонкую пленку, покрытую никелем с внутренней стороны, которая активно колеблется под действием звуковых волн. Она называется диафрагмой. Вторая пластинка неподвижна. Обе пластинки подключены в электрическую цепь, в них есть ток. При колебании диафрагмы ее расстояние до второй пластинки изменяется, а ее электрические токи действуют на нее. Таким образом, напряжение во второй пластинке меняется в зависимости от приближения, или отдаления диафрагмы.
На wavefrom (дорожка, показывающая входящие звуковые волны при звукозаписи в различных аудиоредакторах) показывается ни что иное, как сила тока, идущая от микрофона, и меняющаяся при изменении напряжения, вызванного колебанием диафрагмы.
Как распространяется звук в лесу
Что можно сказать об изменении погоды, если слышимость отдалённых звуков ухудшается?
Ответ приведите заполнив пропуск в предложении «наступает _______________»
Распространение звука в атмосфере
Звуковые волны играют важную роль в жизни человека и других живых существ. Несмотря на гораздо меньшую скорость звука, чем скорость света, большую способность затухания при распространении, звук имеет ряд преимуществ по сравнению со светом. Звук хорошо распространяется в темноте, в горах, в лесу, в воде, в земле, способен преодолевать преграды, недоступные свету. Исследования показали, что скорость распространения звука на больших высотах (в горах) и на равнинах одинакова при условии равенства температуры воздуха. А вот от температуры воздуха скорость зависит. В таблице приведены результаты измерения скорости распространения звука в зависимости от температуры воздуха.
| Температура воздуха, °C | Скорость звука в воздухе | |
|---|---|---|
| м/с | км/ч | |
| −150 | 216,7 | 780,1 |
| −100 | 263,7 | 942,2 |
| −50 | 299,3 | 1077,6 |
| −20 | 318,8 | 1147,8 |
| −10 | 325,1 | 1170,3 |
| 0 | 331,5 | 1193,4 |
| 10 | 337,3 | 1214,1 |
| 20 | 343,1 | 1235,2 |
| 30 | 348,9 | 1226,2 |
| 50 | 360,3 | 1296,9 |
| 100 | 387,1 | 1393,7 |
| 200 | 436,0 | 1569,5 |
| 300 | 479,8 | 1727,4 |
| 400 | 520,0 | 1872,1 |
| 500 | 557,3 | 2006,4 |
| 1000 | 715,2 | 2574,8 |
Исходя из информации, представленной в таблице, можно увидеть вполне однозначную зависимость скорости распространения звука от температуры окружающего воздуха.
Слышимость звука также зависит от плотности воздуха, влажности и ветра. Во влажном воздухе слышимость звука резко возрастает, в сухом — уменьшается. Во время ветреной погоды звук слышится неровно. Если хорошая или плохая слышимость звука не обусловлена попутным или встречным ветром, то хорошая слышимость отдалённых (слабых) звуков объясняется повышенной влажностью воздуха и служит признаком наступления ненастной погоды с осадками.
Объединение добровольных спасателей ЭКСТРЕМУМ
Распространение звука в лесу, выбор сигнала, сирены
Цитата из статьи:
Человеческое ухо наиболее чувствительно к звукам с частотой от 1000 до 3000 Гц. Наибольшая острота слуха наблюдается в возрасте 15-20 лет. С возрастом слух ухудшается. У человека до 40 лет наибольшая чувствительность находится в области 3000 Гц, от 40 до 60 лет- 2000 Гц, старше 60 лет- 1000 Гц.
Ослабление звука связано с тем, что звуковая волна постепенно теряет энергию из- за поглощения ее средой. Степень поглощения опять- таки определяется свойствами среды. В более вязкой среде, например в вате, каучуке, поглощение больше. Однако оно во многом зависит и от частоты звука. Чем больше частота, тем больше поглощение. Звук частоты 10000 Гц поглощается в 100 раз больше, чем звук частоты 1000 Гц. Не случайно орудийный выстрел вблизи кажется нам оглушающе резким, издали — более мягким, глухим. Это объясняется тем, что звук от выстрела пушки содержит в себе как низкие, так высокие частоты, а звуки высоких частот поглощаются в воздухе больше, чем звуки низких частот. Находясь далеко от стреляющей пушки, мы слышим звуки более низких частот, а звуки высоких не доходят до нас — они поглощаются. Еще более наглядный пример, подтверждающий это явление- звучание удаляющегося оркестра. Сначала пропадают высокие звуки флейт и кларнетов, затем средние- корнетов и альтов, и наконец, когда оркестр будет уже совсем далеко, слышен только большой барабан.
Еще немного о распространении звуков:
Цитата : при движении автомобилей наблюдатель-слухач улавливает шум моторов; слышимость при движении по грунтовой дороге до 500 м, по шоссе — до 1 км;
Слышимость разговорной речи достигает 100—200 м; слышимость вбивания кольев в землю ручным способом — 300 м, механическим — 500 м; слышимость рубки леса — 300 м, падения деревьев — 800 м.
Звук одиночного выстрела из винтовки слышен за 3 км, автоматической стрельбы — за 5 км; направление стрельбы можно определить по огневым вспышкам.
Свет зажженной спички заметен в течение нескольких секунд на расстоянии 300 м, огонь папиросы можно увидеть за 100—200 м residentura.ru
Цитата : Звуковая пеленгация человеком возможна с точностью до 3-5 градусов! Услышав непонятный звук, повернитесь к нему лицом и, не двигаясь, попытайтесь взять на него азимут. Для этого надо заметить ориентир в направлении звука. Затем некоторое время соблюдайте полную тишину, так как существует вероятность повторения звука. Ночью в указанном направлении надо провести тщательное наблюдение.
Слышно: далекие взрывы (например, на карьерах) на 12-15 км, шум идущего поезда — 10 км, тепловозный, пароходный гудок, сирену — 7-10 км, рокот работающего трактора — 3-4 км, стрельбу из ружья — 2-3 км, автомобильный гудок, ржание лошадей, лай собак — 2-3 км, неразборчивый крик — 1 км, треск падающих деревьев — 0,8 км, стук весел, рубка, пилка леса — 0,3-0,5 км v-dorogu.narod.ru, tourclub.misis.ru
Цитата : выстрел — услышан на расстоянии 1—3 км (. ) целесообразнее подавать не один сигнал выстрелом, а три с определенными промежутками между ними, например с интервалом в одну минуту между первым и вторым выстрелами и в две между вторым и третьим. При подаче нескольких сигналов следопыт, не будучи уверен в том, что услышал сигнал («послышалось»), ждет его подтверждения через определенный промежуток времени (. ) свисток локомотива и шум железнодорожного состава слышны очень далеко, в безветренную погоду — до 10 км и более. В некоторых случаях направление того или другого звука, источником которого является железная дорога или другой звуковой ориентир, может измениться рельефом местности, например звук может отражаться от скалы, и, естественно, следопыт слышит его со стороны скалы, а не со стороны его источника. Это обстоятельство надо иметь в виду и учитывать обстановку, в частности особенности рельефа zoomet.ru
И насчет возможных инструментов для ПСР: компактный но "басовитый" (если такие бывают) барабан, пневматический сигнальный пистолет (если есть с взводом / зарядкой на месте).