Исследовательская работа по физике на тему: Звук. Влияние звука на человека. (Акустика и психоакустика. Влияние звука на человека) Исследование
Скачать 284.49 Kb.
|
1.3 Влияние звуковых раздражителей на человека Для живых организмов, в том числе и человека, звук является одним из воздействий окружающей среды. В природе громкие звуки редки, шум относительно слаб и непродолжителен. Сочетание звуковых раздражителей дает животным и человеку время, необходимое для оценки их характера и формирования ответной реакции. Звуки и шумы большой мощности поражают слуховой аппарат и нервные центры, могут вызвать болевые ощущения и шок. Так действует шумовое загрязнение. Шумы вызывают функциональные расстройства сердечно-сосудистой системы, оказывают вредное воздействие на зрительный и вестибулярный анализаторы, снижает рефлекторную деятельность, что часто становится причиной несчастных случаев и травм. Уровень шума измеряется в единицах, выражающих степень звукового давления - децибелах. Это давление воспринимается не беспредельно. Уровень шума в 20-30 децибелов (дБ) практически безвреден для человека, это естественный шумовой фон. Что же касается громких звуков, то здесь допустимая граница составляет примерно 80 децибелов. Звук в 130 децибелов уже вызывает у человека болевое ощущение, а 150 становится для него непереносимым. Недаром в средние века существовала казнь "под колокол". Гул колокольного звона мучил и медленно убивал осужденного. Очень высок уровень и промышленных шумов. На многих работах и шумных производствах он достигает 90-110 децибелов и более. Не намного тише и у нас дома, где появляются все новые источники шума - так называемая бытовая техника. Долгое время влияние шума на организм человека специально не изучалось, хотя уже в древности знали о его вреде и, например, в античных городах вводились правила ограничения шума. В настоящее время ученые во многих странах мира ведут различные исследования с целью выяснения влияния шума на здоровье человека. Их исследования показали, что шум наносит ощутимый вред здоровью человека, но и абсолютная тишина пугает и угнетает его. Так, сотрудники одного конструкторского бюро, имевшего прекрасную звукоизоляцию, уже через неделю стали жаловаться на невозможность работы в условиях гнетущей тишины. Они нервничали, теряли работоспособность. И, наоборот, ученые установили, что звуки определенной силы стимулируют процесс мышления, в особенности процесс счета. Каждый человек воспринимает шум по-разному. Многое зависит от возраста, темперамента, состояния здоровья, окружающих условий. Некоторые люди теряют слух даже после короткого воздействия шума сравнительно уменьшенной интенсивности. Постоянное воздействие сильного шума может не только отрицательно повлиять на слух, но и вызвать другие вредные последствия - звон в ушах, головокружение, головную боль, повышение усталости. Очень шумная современная музыка также притупляет слух, вызывает нервные заболевания. Шум обладает аккумулятивным эффектов, то есть акустические раздражение, накапливаясь в организме, все сильнее угнетают нервную систему. Поэтому перед потерей слуха от воздействия шумов возникает функциональное расстройство центральной нервной системы. Особенно вредной влияние шум оказывает на нервно-психическую деятельность организма. Процесс нервно-психических заболеваний выше среди лиц, работающих в шумных условиях, нежели у лиц, работающих в нормальных звуковых условиях. Как показали исследования, неслышимые звуки также могут оказать вредной воздействие на здоровье человека. Так, инфразвуки особое влияние оказывают на психическую сферу человека: ухудшается настроение, иногда появляется ощущение растерянности, тревоги, испуга, страха, а при высокой интенсивности – чувство слабости, как после сильного нервного потрясения. В настоящее время врачи говорят о шумовой болезни, развивающейся в результате воздействия шума с преимущественным поражением слуха и нервной системы. Полезные звуки В первую очередь, это, конечно, звуки природы: журчание ручья, пение птиц, звуки волн и дождя, песни дельфинов. Эти звуки позволяют отключиться от городской суеты и направить свой внутренний взор к собственным истокам – живой природе. Результат: снятие стресса, состояние покоя и релаксации, снижение артериального давления, улучшение самочувствия в целом, улучшение настроения. В Интернете звуки природы представлены в огромном количестве, например, неплохая коллекция здесь. Классическая музыка пишется на высоких частотах, которые благоприятно воздействуют на сознание и организм человека. Произведения Моцарта активизируют процессы головного мозга, дают энергетическую подзарядку. Слушая Баха и Вивальди, вы обретете состояние гармонии, равновесия, и очень поможете своему сердцу: произведения этих композиторов имеют идеальный музыкальный ритм (60 ударов в минуту), который соответствует нормальному, здоровому биению сердца. Людям с сердечными заболеваниями рекомендуется также слушать Моцарта. Народная и религиозная музыка, мантры, церковные песнопения, индийская классическая музыка, вальс – именно эти стили музыки гармонизируют работу мозга человека, выравнивают его энергетическое поле. Написанные Бахом и Генделем произведения в стиле «барокко» улучшают память, помогают в изучении иностранных языков. В настоящее время ученые во многих странах мира ведут различные исследования с целью выяснения влияния шума на здоровье человека. Их исследования показали, что шум наносит ощутимый вред здоровью человека, но и абсолютная тишина пугает и угнетает его. Так, сотрудники одного конструкторского бюро, имевшего прекрасную звукоизоляцию, уже через неделю стали жаловаться на невозможность работы в условиях гнетущей тишины. Они нервничали, теряли работоспособность. И, наоборот, ученые установили, что звуки определенной силы стимулируют процесс мышления, в особенности процесс счета. Влияние шума на организм человека Как уже говорилось ранее человек способен воспринимать звуки частотой от 16 до 20000 Гц различной силы и интенсивности от еле слышимых до болевых. В ухе человека находится около 25000 клеток, которые реагируют на звук. Всего человек различает 34 тысячи звуков различной частоты. Звуки частотой меньше 16-20 Гц называют инфразвуковыми, а частотой более 20000 Гц – ультразвуковыми. Звук, а следовательно и шум имеет 2 характеристики: 1 – физическая (объективная) 2 – физиологическая (субъективная) Физическая – колебательное движение среды характеризуется звуковым давлением. Наименьшая сила звука, которая воспринимается слуховым аппаратом человека, называется порогом слышимости данного звука при частоте колебаний 1000 Гц Па или I= 10-12 Вт / м2. Порогом слышимости называется минимальный уровень звукового давления на данной частоте, вызывающий слуховое ощущение. Человеческое ухо реагирует не на абсолютный прирост силы звука, а на относительное изменение силы звука. Изменение интенсивности и звукового давления воспринимаемого звука огромно и составляет соответственно 1014 и 107 раз. Оказывается, даже небольшой шум создает серьезную нагрузку на нервную систему человека, влияет на психическое здоровье. Не случайно одной из пыток, которые раньше использовали китайцы, было монотонное воздействие шума на протяжении долгого времени. Это может привести даже к полной потере рассудка. Если шум не настолько навязчив, сознание и организм адаптируются, мы можем даже не осознавать, что слышим шум, но это не значит, что он на нас не влияет. При этом звуки, которые производит сам человек, не оказывают на него негативного влияния, а посторонний шум может «наградить» различными заболеваниями. Устойчивый постоянный шум оказывает меньшее влияние на организм человека, чем нерегулярно возникающий высокочастотный. Шум способствует быстрому наступлению у человека чувства усталости. Шум с уровнем интенсивности более 60 дБ тормозит нормальную пищеварительную деятельность желудка. При шуме 80-90 дБ число сокращений желудка в минуту уменьшается на 37%. Установлено, что при интенсивности шума более 60 дБ выделение слюны и отделение желудочного сока понижается на 44%. Временное, а иногда и постоянное повышение кровяного давления, повышенная раздражительность, понижение работоспособности, душевная депрессия и т.п. являются следствием действия шума. Неопределенные шумы, не доходящие до сознания, также вызывают истощение центральной нервной системы, в результате чего они могут служить причиной незаметных до поры нарушений в организме. Следует учитывать: Если один источник шума создает уровень звукового давления 90 дБ, а другой – 84 дБ, то их суммарный уровень не равен 174 дБ, а всего примерно 91 дБ (добавим к уровню 90 дБ – 1 дБ). Из этого следует, что для успешного снижения шума необходимо, в первую очередь, выявить и заглушить наиболее интенсивный источник шума, так как добавка шумов меньшей интенсивности незначительны. При наличии множества примерно одинаковых источников шума устранение одного или двух из них, практически не снижает общего шума. Последствия громкого звука на состояние и здоровье человека. Помимо ухудшения слуха (до полной потери слуха), возможны боли в ушах, головные боли, длительные депрессивные состояния после посещения дискотек из-за шокового состояния вызванного громким звуком. Звукотерапия Для решения многих психологических проблем и лечения определенных органов, настраивания организм на исцеление, используется звукотерапия – прослушивание игры на определенных музыкальных инструментах: Скрипка способствует самопознанию, развивает сострадание, лечит душевные раны. Флейта снимает озлобленность и раздражительность, помогает излечиться от несчастной любви, очищает бронхи и всю дыхательную систему. Арфа и струнные нормализует кровяное давление и работу сердца, помогает при истерии. Пианино благотворно воздействует на почки и мочевой пузырь, щитовидную железу. Саксофон активизирует сексуальную энергию, благоприятен для половой системы. Звуки балалайки прекрасно исцеляют пищеварительную систему. Аккордеон и баян активизируют работу органов брюшной полости. Орган помогает привести в порядок мысли, гармонизирует потоки энергии в позвоночнике. Кларнет улучшает кровообращение и избавляет от уныния. Труба исцеляет радикулит, а цимбала – печень. Барабан стимулирует кровеносную систему, восстанавливает нормальный ритм сердца. Гитара, контрабас и виолончель лечат почки, благоприятно воздействуют на сердце и тонкую кишку. 2.1 Акустика и психоакустика. Влияние звука на человека Звуковые волны (звук) — это упругие продольные волны, которые, воздействуя на слуховой аппарат человека, вызывают определенные (слуховые) ощущения. Человеческое ухо воспринимает в виде звука упругие колебания, частота которых находится в пределах от 16 до 20000 Гц. Такие колебания называются акустическими. Акустика — раздел физики, в котором рассматриваются свойства звуковых волн, закономерности их возбуждения, распространения и действия на встречные препятствия. Аку́стика (от греч. ἀκούω (аку́о) — слышу) — наука о звуке, изучающая физическую природу звука и проблемы, связанные с его возникновением, распространением, восприятием и воздействием. Акустика с одной стороны является одним из направлений физики (механики), которая занимается проблемами создания и распространения механических колебаний; исследующих упругие колебания и волны от самых низких (условно от 0 Гц) до предельно высоких частот (1011 1013 Гц); с другой стороны, поскольку занимается и проблемами восприятия звука, тесно связана с психофизикой, музыкальной психологией и др. Вопросы, которыми занимается акустика, очень разнообразны. Некоторые из них связаны со свойствами и особенностями нашего слуха. Предметом физиологической акустики и является сам орган слуха, его устройство и действие. Архитектурная акустика изучает распространение звука в помещениях, влияние на звук размеров и формы помещений, свойств материалов, покрывающих стены и потолки, и т.д. При этом опять имеется в виду слуховое восприятие звука. Музыкальная акустика исследует музыкальные инструменты и условия их наилучшего звучания. В прикладной акустике изучение шумов проводится в связи с проблемой борьбы с их вредностью, для усовершенствования шумопеленгаторов в гидроакустике, а также для повышения точности измерений в аналоговых и цифровых устройствах обработки информации. Продолжительные сильные шумы (порядка 90 дБ и более) оказывают вредное действие на нервную систему человека, шум морского прибоя или леса - успокаивающее. Психоакустика Психоакустика является составной частью психофизики, которая изучает воздействие всех внешних стимулов (света, звука, давления, химической энергии и др.) на сенсорные органы (зрение, обоняние, слух, осязание ), т. е. она пытается связать изменения в окружающем мире с изменениями в наших внутренних ощущениях и выразить эту связь количественно. Психоакустика занимается изучением воздействия всех видов звуков на сенсорные органы слуха (в том числе шумов, сигнальных звуков и др.); изучая музыкальные звуки, она входит как составная часть в музыкальную акустику. Психоаку́стика — наука, изучающая психологические и физиологические особенности восприятия звука человеком. Понимание психоакустических процессов дает возможность ученым и инженерам сконцентрировать свое внимание на слуховых возможностях, не учитывая менее значимые возможности других систем. Следует также отметить, что психоакустика изучает не только физиологические особенности восприятия звука, но и психологические аспекты этого восприятия. Основные задачи психоакустики: - понять, как слуховая система расшифровывает звуковой образ; - установить основные соответствия между физическими стимулами и слуховыми ощущениями; - выявить, какие именно параметры звукового сигнала являются наиболее значимыми для передачи семантической (смысловой) и эстетической (эмоциональной) информации. Чтобы лучше разобраться в этом вопросе, сначала необходимо ознакомиться с пределами восприятия звука человеком. Считается, что ухо человека воспринимает звуки, которые находятся в частотном диапазоне от 20 до 20 000 Hz. На самом же деле большая часть взрослых не слышит звуков с частотой, превышающей 16 000-18 000 Hz. Частоты ниже 20 Hz могут не ощущаться ухом, но они способны проявлять себя через органы осязания. Ухо человека начинает различать разницу в частоте звука, превышающую 2 Hz. Однако в некоторых случаях можно заметить и меньшую разницу. Что касается громкости, то нижним порогом слышимости считается 0 dB, а вот значение верхнего зависит от того, при какой громкости начнет физически разрушаться ухо. На эту величину влияет длительность прослушивания. Человеческое ухо может нормально реагировать на повышение громкости до 120 dB, если оно будет недолгим. В то же время длительное прослушивание звуков, громкость которых превышает 80 dB, может привести даже к потере слуха. Все вышесказанное относится к восприятию звука с участием барабанной перепонки, которая реагирует только на изменения давления. Однако существует и другой способ восприятия звука, в котором не участвует барабанная перепонка и называется он микроволновым слуховым эффектом. В этом случае ткани вокруг ушной улитки чувствительны к модулированному излучению в микроволновом диапазоне от 1 до 300 GHz. Человеческое ухо различает спектральный состав звуковой волны, не анализируя при этом ее фазу. Однако фазовая информация все же распознается человеком, и этим занимаются специальные отделы мозга, которые отвечают за обработку звука. По разнице между фазами звуковых волн, которые пришли в правое и левое ухо, можно понять, откуда идет звук. Причем в этом деле наиболее важна именно информация о разнице фаз, а не данные об изменении громкости звука. Теперь рассмотрим, что такое эффект слуховой маскировки. В некоторых ситуациях один звук может полностью скрывать другой. Примером может послужить скрытие звуком двигателя в салоне автомобиля звука речи пассажиров. При слуховой маскировке звук с большей громкостью всегда вызывает снижение восприятия звука с меньшей. При этом, чем меньше разница АЧХ маскирующего и маскируемого звука, тем сильнее эффект маскировки. Эффект слуховой маскировки изменяется в результате смещения маскируемого звука ниже или выше по величине частоты относительно маскирующего. Звук с более низкой частотой сильнее маскирует звук с высокой. Так же стоит отметить, что маскировка высокочастотным звуком низкочастотного звука невозможна. Бывают случаи, когда человеческое ухо слышит низкочастотные звуки, которых в реальности не было. Объясняется это нелинейностью колебаний базилярной мембраны в ухе и возможностью появления в ней колебаний с разностной частотой между двумя с более высокой. Этот эффект называется фантомом. Некоторые коммерческие звуковые системы используют эффект фантома для расширения области воспроизводимых низких частот в случаях, когда адекватное воспроизведение таких частот напрямую невозможно. Неудивительно, что психоакустика активно применяется в технологиях сжатия звука с потерями, например в форматах Mp3 или WMA, обеспечивающих высококачественную компрессию сигнала с потерей данных, которые практически не различимы на слух. Этому способствует использование психоакустических моделей слуха. Акустика и психоакустика тесно взаимодействуют в области музыкального синтеза или обработки звука, ведь все заинтересованы в том, чтоб звук влиял на слушателей (другой вопрос в положительную или отрицательную сторону - это уже зависит от поставленных целей). В это взаимодействие включились многие музыканты, композиторы и звукоинженеры, тем кто создает записи с ощущением пространства и глубины. |
Похожие:
 | Урок физики в 9 классе Тема урока: «Звук. Источники звука» «Механические колебания и волны. Звук»; сформировать понятия: звук, источники звука, звуковые волны; объяснить причинно- следственную... | | Реферат По физике На тему: «Влияние электромагнитного излучения на организм человека» Влияние электромагнитных лучей, исходящих от сотовых телефонов, на организм человека |
| Научно – исследовательская работа Влияние магнитных бурь на человека ... | | Тема: Распространение звука. Звуковые волны. Скорость звука. Цель урока Обучающая: закрепление понятий звуковые колебания, звук, распространение и отражение звука посредствам решения качественных, количественных... |
 | «Влияние вибрации на организм человека» Теперь мы осознали, что любая деятельность человека оказывает влияние на окружающую среду, а ухудшение состояния биосферы опасно... | | Конкурс «Азбука здорового человека\ Исследовательский проект по физике... Уровни шумов от различных источников и реакция организма на акустические воздействия |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Звука с, умения определять положение органов артикуляционного аппарата при произнесении звука с; упражнять в правильном произношении... | | Конспект урока по физике в 9 классе тема «Звук». Цели урока Обучающая: закрепление понятий звуковые колебания, звук, распространение и отражение звука посредствам решения качественных, количественных... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... «Механические колебания и волны. Звук», на котором продолжается формирование понятия механическое колебание, формируется представление... | | Исследовательская работа «Исследование загрязнения городских почв тяжелыми металлами» Эти вещества, накапливаясь год от года, оказывают вредное влияние на растения, животных и человека. Количество тяжелых металлов в... |
| Задачи: обучающие: формировать понятие «согласный звук», уточнить... Оборудование: цветик – семицветик, буква Л; профиль звука «Л»; ребус; предметные картинки; картина «Семья»; сюрприз; стенд «Папа,... | | Реферат «Спорт как альтернатива» Номинация «Исследовательская работа» Цель работы: по различным источникам информации изучить природу и влияние «гормонов счастья» на организм человека и предложить альтернативные... |
| Исследовательская работа на тему «Пищевые добавки в моих любимых продуктах» Выявить содержание и влияние пищевых добавок на самые употребляемые детские продукты | | Научно-исследовательская работа на тему: История государства в именах Тема исследования: Влияние событий, происходящих в ссср, на процесс выбора имени и образование новых имен |
| Урок по физике. Тема: «Ускорение. Перегрузки. Влияние их на организм человека» Цель знания: обобщить, расширить знания по теме «ускорение», выяснить, как ускорение и вызванные им перегрузки влияют на организм... | | Тема занятия: I. Работа над произношением: Автоматизация звука с Оборудование: цветик – семицветик, буква Л; профиль звука «Л»; ребус; предметные картинки; картина «Семья»; сюрприз; стенд «Папа,... |
