Ki hallja az ultrahangot? Az ultrahang hullámok mindenhol jelen vannak. Hallod őket? Az ultrahang az ember számára nem hallható

Ezek a szörnyű hangok mindenhol ott vannak körülöttünk, de csak az emberek kis csoportja hallja őket. Szinte mindig autókból származnak – hol szándékosan, hol véletlenül. Elég hangosak ahhoz, hogy bosszantóak legyenek, és fejfájást okoznak a rájuk érzékeny embereknek, bár úgy tűnik, általában nem elég hangosak ahhoz, hogy állandó problémák egészséggel. A tudósoknak pedig nincs világos elképzelésük arról, hogy ezek a hangok mennyire gyakoriak, vagy mennyire károsak.

Ez Timothy Leighton, az angliai Southamptoni Egyetem akusztikai professzora több mint egy évtizedes kutatásának eredménye az „ultrahang” nevű hangosztályban. Munkájáról az Amerikai Akusztikai Társaság (ASA) 175. ülésén beszélt május 9-én.

Az ultrahang nem túl jól meghatározott, mondta Layton egy interjúban. Elméletileg a hangok túl magasak ahhoz, hogy az emberek meghallják. De a gyakorlatban ezek olyan hangok, amelyek a hallás határán vannak csecsemők, fiatal felnőttek, egyes felnőtt nők és más, különösen éles hallású csoportok számára. Számukra pedig az ultrahang egyre növekvő problémát jelent, amelyet nem tanulmányoztak vagy értettek jól, mondta Layton.

"Sokan jöttek hozzám, és azt mondták:" Rosszul érzem magam bizonyos épületekben" - mondta Layton. "Senki sem hallja, elmentem az orvosomhoz, és megvizsgálták a hallásomat, és mindenki azt mondja, hogy ez a fejemben van."

Layton szerint a probléma része az, hogy nagyon kevés kutató tanulmányozza a problémát.

"Szerintem szerencsés lenne, ha az egész világon akár hat embert is találna, akik ezen dolgoznak" - mondta Layton. "És azt hiszem, ezek az okai annak, hogy sok szenvedő megfordult az ajtómnál."

Ez nem jelenti azt, hogy Layton munkája nem része a tudományos fősodornak; egyike volt annak a két társelnöknek, amelyen a meghívott, a magas frekvenciájú hangzásról szóló ülésen részt vett az ASA ülésén, és megkapta a Royal Society Clifford Paterson-érmét a víz alatti akusztika válogatott tanulmányaiért. De a legtöbb akusztikus kutató egyszerűen nem tanulmányozza a magas frekvenciájú hangokat az emberi terekben; a legtöbb akusztikai szakértő azt mondta, hogy nincs tudomása a véleményhez.

Olyan hangokat, amelyeket nem hallott

Layton korai ultrahanghullámokkal kapcsolatos munkáját azzal kezdte, hogy bement olyan épületekbe, ahol az emberek arról számoltak be, hogy tüneteik vannak. Míg nem hallott hangokat, mikrofonjaival rögzítette azokat, és folyamatosan találta az ultrahang frekvenciákat.

"Ezek olyan helyek, ahol évente 3 vagy 4 millió ember lehet" - mondta. "Így világossá vált számomra, hogy az ultrahang nyilvános helyeken történik, ahol egy kisebbség érintett, de mennyiségileg nagyszámú emberről van szó."

És az ultrahang hatása nem triviális.

"Ha az ultrahangos területen tartózkodik, és az érzékeny emberek közé tartozik, fejfájást, hányingert, fülzúgást (csengést) és számos egyéb tünetet fog tapasztalni" - mondta Layton. „És amint az expozíció megszűnik, jobban leszel. Körülbelül egy óra múlva minden rendben lesz."

Az ultrahangra adott válasz babonának tűnhet, és a kutatók nem értik, miért történik ez. Ezt azonban számos különböző kutató több évtizedes következetes kísérletezése támasztja alá.

Layton azon kevés szakértők egyike a témában, és nem tudja, hány ember van kitéve ultrahangnak, és nem tudja, milyen súlyosak a hatások.

A leghíresebb esemény állítólag akkor következett be, amikor az amerikai diplomaták Kubában furcsa tünetegyüttesben szenvedtek, amelyet a tisztviselők kezdetben valamilyen ultrahangnak tulajdonítottak. Az ultrahanghullám-expozíció legsúlyosabb tünetei közé tartozik a fejfájás, a fülzúgás és a halláskárosodás. hasonló témákat problémák, amelyekkel az amerikai diplomaták Kubában szembesülnek. (Leighton, a legtöbb tudóshoz hasonlóan, szkeptikus, hogy az ultrahangos fegyverek valóban szóba kerültek volna).

Layton szerint a valóságban az ultrahang nem azért jelent problémát, mert bizarr szélsőséges esetekben a lakosság egy kis részét maradandó halláskárosodásnak teheti ki. Az ultrahang gyakrabban a lakosság nagy, fiatal, sebezhető részét teszi ki kellemetlen érzésnek és hallásirritációnak.

De miért nem hallja mindenki ezeket a hangokat?

Az 1960-as évek végén és a 70-es évek elején a kutatók először szisztematikusan tanulmányozták, hogy milyen hangok okozhatnak problémákat a munkahelyen, de elég magasak voltak ahhoz, hogy korlátozott, kis mennyiségben ne okozzanak problémát. E tanulmányok alapján a kormányok szerte a világon egy általános irányelvhez jutottak a munkahelyi ultrahangra vonatkozóan: 20 kilohertz közepes hangerőn vagy 20 000 rezgés másodpercenként.

Ez egy nagyon magas hang – sokkal magasabb, mint amit a legtöbb felnőtt hall. Az alábbi videóban a hang lassan egy alacsony 20 hertzes hangról 1000-szeresére emelkedik a 20 kilohertzes hangszínről. Nem hallok semmit, ha a hang körülbelül 16 kilohertzen felmegy. (De nem állíthatom biztosan, hogy ez nem a fejhallgatóm, hanem a hallásom eredménye.)

De ez nem túl fontos minden ember számára. Szinte mindenki tapasztal halláskárosodást a spektrum felső részén, ahogy öregszik. És a férfiak általában korábban veszítik el a hallást ezekben a tartományokban, mint a nők.

Az 1970-es évek vizsgálataival az a probléma, mondta Layton, hogy azokat elsősorban felnőtt férfiakon végezték, akik közül sokan zajos munkát végeztek, és valószínűleg meglehetősen rossz hallásúak voltak. A kormányok szerte a világon ultrahang-szabályozással szabályozzák ezeket a teszteket, mondta Layton. Ezek a zajos munkahelyekre kidolgozott szabályok pedig a fejlett országok köztereit uralják, ahol az ultrahanghullámokra érzékeny embereket nem szabad használni.

"Egy kisbabát tartó nagymama bemehet egy nyilvános helyre, ahol nagy az ultrahang, és a baba izgatott lesz, a nagyinak pedig fogalma sincs, mi történik."

Csak nem sok kutató tanulmányozza a környezeti ultrahangot, mondta Layton, így az ultrahang helyére vonatkozó adatok korlátozottak. Eddig azt mondta, hogy a tömeges forrásból származó kísérleteivel csak most sikerült ultrahangfelvételt készíteni London központjában, de már adtak néhány támpontot arra vonatkozóan, hogy hol található az ultrahang.

A vasútállomásoktól a sportstadionokon át az éttermekig úgy tűnt, hogy tudtukon kívül ultrahangot sugároztak bizonyos ajtóérzékelőken vagy rágcsálóirtó eszközökön keresztül – mondta Layton.

Layton szerint nincs egyetlen bűnös az ultrahanghullámoknak. Számos gép teljesen véletlenül hozza létre ezeket. Néhány hangszóró lejátssza ezeket a tesztciklusok során. Layton pedig azt mondta, hogy talált olyan gyártókat ezeknek az eszközöknek, akik érdeklődnek az ő kutatásai és ultrahangproblémáik megoldása iránt. Más iparágak, például az olyan eszközök gyártói, amelyek célja, hogy távol tartsák a kártevőket az udvaroktól és a pincéktől, makacsabbak.

Layton szerint a következő lépés azoknak, akik aggódnak az ultrahang miatt, sokkal több adat gyűjtése.

Jelenleg az ultrahangot nehéz kutatni azon az egyszerű oknál fogva, hogy a legtöbb ember nem hallja, így a legtöbb ember nem veszi észre, hogy érdemes tanulmányozni. Nehéz kutatni, hogy jelent-e konkrét veszélyeket, mondta Layton.

„Valóban nem tesztelhetjük a hagyományos ultrahangos gépeket fiatalokon, és nem bánthatjuk őket. Úgy értem, ez egyszerűen etikátlan” – mondta. „És ez azért riasztó, mert elmehetsz egy vasboltba, és 50 dollárért vehetsz egy olyan készüléket, ami hatással lesz a szomszéd gyerekére. Ugyanakkor soha nem engedik meg, hogy embereket vigyek be a laboratóriumba és teszteljem az ultrahang hatását rájuk.”

De Leighton szerint nő az érdeklődés.

Nemrég felhívást tett közzé ultrahanggal kapcsolatos munkára, és körülbelül 30 üzenetet kapott, amelyek közül körülbelül 20-at érdemes volt közzétenni.

Radiokonstruktor 2007 2. sz

Az ultrahangok mindenhol körülvesznek bennünket, ezek lehetnek az állatok „tárgyalásai”, a különféle berendezések zaja, valamint a speciálisan visszhangszondák által generált ultrahangok, orvosi eszközök. A hallható tartományban lévő hangokkal ellentétben az ultrahangok észrevehetetlenül hatnak ránk. És nem mindig kedvező. Jó példa arra, hogy egy bizonyos helyen, például valamilyen berendezés közelében fáj a feje, és valamilyen módon megromlik a hallása. A fülsiketítés minden tünete, de csend van körülötte. Látszólagos csend. Az ultrahang tartomány „decibeljei” nyomják a füledet, megsüketítenek, de ezt nem tudod megérteni, mert nem hallod a téged zavaró akusztikus rezgéseket.

Ezzel az egyszerű készülékkel nemcsak az ultrahang forrását és intenzitását határozhatja meg, hanem „hallgathatja” az ultrahangot, meghatározhatja hangjának jellegét (szakaszos, változó frekvenciával stb.).

A készülék alapja az MA40B8R (M1) ultrahangos mikrofon. A nevében szereplő „40” szám azt a frekvenciát (40 kHz) jelzi, amelyen maximális érzékenysége van. 32 kHz alatti frekvenciákon az érzékenység meredeken (-90 dB) csökken. Ez az érzékenységi jellemző lehetővé teszi az ultrahang monitorozását, a hangfrekvenciákat elnyomó speciális szűrők használata nélkül.

Az ultrahangos szintjelző áramkör egy M1 mikrofonból, egy kétfokozatú erősítőből a VT1 és VT2 tranzisztoron és egy mérőből áll AC feszültség a VD1, VD2 diódákon és az MA számlapjelzőn. Az Ml-ről érkező váltakozó feszültség egy kétfokozatú erősítőhöz jut az R7 érzékenységszabályozón keresztül. A felerősített váltakozó feszültséget ezután a VD1 és VD2 diódák érzékelik. A C6 kondenzátoron állandó feszültség keletkezik, arányos az ultrahang hangerő szintjével. Ezt a feszültséget az MA mérőóra mutatja.

Az ultrahang hallgatásához olyan módszert alkalmaznak, amely digitális számlálóval osztva csökkenti annak frekvenciáját a hangtartomány frekvenciáira.

A VT2 kollektorból ultrahangfrekvenciás váltakozó feszültség kerül a VT3 tranzisztoron lévő impulzusformálóba. A tranzisztor a bázison torzítás nélkül be van kapcsolva, és lavinaszerűen kinyílik, amikor a váltófeszültség amplitúdója a bázisán meghaladja a tranzisztor nyitási gátját.

A VT3 kollektor impulzusai a D1 bináris számláló számláló bemenetére kerülnek. A számláló elosztja a frekvenciájukat 128-cal. Ezután a számláló kimenetéről impulzusokat küld a fejhallgató.

Ennek eredményeként például a 40 kHz-es ultrahangot a fejhallgató 312,5 Hz frekvenciájú hangként adja vissza (40/128 = 0,3125). Most már „hallhatjuk” az ultrahangokat, nyomon követhetjük frekvenciájukban bekövetkező változásokat, és mérőórával meghatározhatjuk intenzitásukat. Hátránya, hogy a fejhallgató hangereje nem függ az ultrahang hangerőtől, de ezt kompenzálja a tárcsázási szintjelző.

A legtöbb alkatrész üvegszálas nyomtatott áramköri lapra van felszerelve, egyoldalas fóliával. A táblát egy műanyag tokba helyezik és annak mentén helyezik el. Mellette egy speciálisan a testbe vágott lyukban van egy importált számlapjelző (hasonlóan az M470 jelzőhöz) a mérleg végállásával. A jelzőtű teljes eltérítési árama 300 mA, ellenállása 1200 Ohm. Használhat azonban bármilyen hasonló mikroampermérőt, amelynek skálája nem haladja meg a 400 mA-t és az ellenállása legalább 300 Ohm. Érzékenysége egy további ellenállás sorba kapcsolásával állítható, melynek ellenállását kísérletileg kell kiválasztani.

A K561IE20 chip helyettesíthető a K561IE16 számlálóval. Ebben az esetben a kimenet nem a 4., hanem a 6. érintkezője lesz a mikroáramkörnek (kissé módosítani kell a tábla nyomtatását).

A tápkapcsoló egy mikrokapcsoló, amelyet forrasztással szerelnek fel a táblára. Ugyanakkor a billenőkapcsolót a panelhez rögzítő anya elemként szolgál a tábla rögzítéséhez a tokban. Az X1 csatlakozó egy kis méretű sztereó fejhallgató aljzata, amely szintén az alaplapra van felszerelve. Ennek a csatlakozónak a bekötési rajza olyan, hogy a fejhallgató sorosan működik.

Az áramforrás egy 9V-os Krona elem.

Az R7 beállított ellenállást változtathatóra lehet cserélni, ekkor a készülék érzékenységét széles tartományon belül lehet állítani.

A kártya nyomtatott kapcsolási rajza és a kapcsolási rajz a 2. ábrán látható, a 3. ábra pedig azt mutatja be, hogyan helyezkednek el a készülék részei a házban.

2. ábra Nyomtatott áramköri lap

3. ábra Bekötési rajz.

4. ábra Elrendezési diagram.

A VT1 és VT2 tranzisztorok erősítési fokozatait be kell állítani. Miután a beállított ellenállást a minimális érzékenységi helyzetbe állította (a diagramnak megfelelően csúsztassa lefelé), meg kell mérnie a VT1 és VT2 kollektorok állandó feszültségét. Ha ezek a feszültségek meghaladják a 2,5-3 V-ot, ki kell választani az alapellenállások ellenállását (R1 és R2).

Ha olyan hangokat hall, amelyeket mások nem hallanak, ez nem jelenti azt, hogy hallucinációi vannak, és ideje felkeresnie egy pszichiátert. Talán az úgynevezett kalapácsok kategóriájába tartozik. A kifejezés az angol hum szóból származik, jelentése zúgás, zümmögés, zümmögés.

Furcsa panaszok

A jelenséget először a múlt század 50-es éveiben vették észre: a bolygó különböző pontjain élők panaszkodtak, hogy állandóan egy bizonyos egységes búgó hangot hallottak. Leggyakrabban a vidéki területek lakói beszéltek erről. Azt állították, hogy a furcsa hang éjszaka felerősödik (nyilván azért, mert ilyenkor az általános hangháttér csökken). Azok, akik hallották, gyakran tapasztaltak mellékhatásokat – fejfájást, hányingert, szédülést, orrvérzést és álmatlanságot.

1970-ben 800 brit panaszkodott egy rejtélyes zaj miatt. Hasonló epizódok Új-Mexikóban és Sydneyben is előfordultak.

2003-ban Jeff Leventhal akusztikai szakember felfedezte, hogy a Föld lakosságának mindössze 2%-a hall furcsa hangokat. Ezek többnyire 55 és 70 év közöttiek. Egy esetben egy Hamer öngyilkos lett, mert nem bírta a szüntelen zajt.

„Ez egyfajta kínzás, néha csak sikítani akarsz” – így jellemezte érzéseit Katie Jacques a Leeds-ből (Nagy-Britannia). - Nehéz elaludni, mert folyamatosan hallom ezt a lüktető hangot. Elkezdesz hánykolódni, és még jobban belegondolsz."

Honnan jön a zaj?

A kutatók hosszú ideje próbálják megtalálni a zaj forrását. Az 1990-es évek elején az Új-Mexikói Egyetem Los Alamos Nemzeti Laboratóriumának kutatói arra a következtetésre jutottak, hogy a hummerek olyan hangokat hallanak, amelyek a gyárakban zajló közlekedési és gyártási folyamatokat kísérik. De ez a verzió ellentmondásos: végül is, amint fentebb említettük, a legtöbb kalapács vidéki területeken él.

Egy másik változat szerint valójában nincs zümmögés: ez egy beteg agy által generált illúzió. És végül, a legérdekesebb hipotézis az, hogy egyesek fokozott érzékenységet mutatnak az alacsony frekvenciákkal szemben elektromágneses sugárzás vagy szeizmikus tevékenység. Vagyis hallják a „Föld zümmögését”, amire a legtöbben nem figyelnek.

A hallás paradoxonai

A helyzet az, hogy az átlagember képes érzékelni a 16 hertz és 20 kilohertz közötti hangokat, ha a hangrezgéseket a levegőben továbbítják. Amikor a hangot a koponya csontjain keresztül továbbítják, a tartomány 220 kilohertzre nő.

Például az emberi hang rezgései 300-4000 hertz között változhatnak. A 20 000 hertz feletti hangokat rosszabbul halljuk. A 60 hertz alatti ingadozásokat pedig rezgésként érzékeljük. A magas frekvenciákat ultrahangnak, az alacsony frekvenciákat infrahangnak nevezzük.

Nem minden ember reagál egyformán a különböző hangfrekvenciákra. Ez számos egyéni tényezőtől függ: életkor, nem, öröklődés, hallásbetegségek jelenléte stb. Így ismert, hogy vannak olyan emberek, akik képesek a magas frekvenciájú hangok érzékelésére - akár 22 kilohertzig vagy magasabb. Ugyanakkor az állatok olykor az ember számára hozzáférhetetlen tartományban is hallhatnak akusztikus rezgéseket: a denevérek ultrahangot használnak echolokációhoz repülés közben, a bálnák és az elefántok pedig feltehetően infrahangos rezgések segítségével kommunikálnak egymással.

2011 elején izraeli tudósok megállapították, hogy az emberi agyban vannak olyan speciális idegsejt-csoportok, amelyek lehetővé teszik a hang magasságának 0,1 hangra becsülését. A legtöbb állatfaj, a denevérek kivételével, nem rendelkezik ilyen „eszközzel”. Az életkor előrehaladtával a belső fülben bekövetkezett változások miatt az emberek rosszabbul érzékelik magas frekvenciákés szenzorineurális hallásvesztés alakul ki.