A. M. Reiver,
, IPF RAS, Nischni Nowgorod

Was kann Ultraschall?

Einführung und Vorgeschichte

Beginnen wir mit der Definition: "Ultraschall (UZ) - elastische Schwingungen und Wellen, deren Frequenz 15-20 kHz übersteigt. Top-Grenze UZ-Frequenzen sind auf die physische Natur von elastischen Wellen zurückzuführen und reicht 1 GHz. " Diese kurze Definition verbirgt eine riesige Welt der Akustik, die eine Vielzahl von körperlichen Phänomenen, Originalität beeinträchtigt technische Lösungenund die Möglichkeit, "das Falsche hören".

Wie viele andere physikalische Phänomene sind Ultraschallwellen ihrer Entdeckung verpflichtet. Im Jahr 1876 englischer Physiker Frank Galton, Das Studieren der Generation von Soundpfeifen eines speziellen Designs (Helmholtz-Resonatoren), das jetzt seinen Namen trägt, fand, dass der Klang mit bestimmten Größen der Kamera hört zu hören ist. Es kann davon ausgegangen werden, dass der Ton einfach nicht emittiert wird, aber Galton kam zu dem Schluss, dass der Ton nicht gehört wird, weil seine Frequenz zu hoch wird. Neben körperlichen Erwägungen, die Reaktion von Tieren (zuerst aller Hunde), die zugunsten dieser Ausgabe angegeben ist), um eine solche Pfeife anzuwenden.

Galton Whistle (Helmholts Resonator)

Offensichtlich ist es möglich, Ultraschall mit Pfeifen zu emittieren, aber nicht zu bequem. Die Situation hat sich nach dem Öffnen von Piezoeneffekt geändert Pierre Curie 1880, als es möglich wurde, den Klang auszubrennen, ohne den Resonator des Luftstroms zu blasen und eine alternierende elektrische Spannung auf Piezokristall zuzuführen. Trotz des Erscheinungsbildes von genug komfortable Quellen und Ultraschallempfänger (derselbe Piezoelekthe-Effekt ermöglicht es Ihnen, die Energie von akustischen Wellen in elektrische Schwingungen umzuwandeln) und auf die großen Erfolge der physischen Akustik als die mit solchen Namen verbundenen Wissenschaft William Stratt (Lord Ralea), Ultraschall galt hauptsächlich als ein Objekt für das Studium, aber nicht zur Verwendung.

UZ-TOMOGRAMM in Metall gerissen

UZ-TOMOGRAMM HÄNDE

Der nächste Schritt wurde 1912 gemacht, wenn nur zwei Monate nach dem Tod von "Titanic" österreichischer Ingenieur Alexander BEM. Erstellt den ersten Echo-Sounder der Welt. Stellen Sie sich vor, wie sich die Geschichte ändern könnte! Von da an den Gegenwart bleiben Ultraschall-Hydrolektionen ein unverzichtbares Werkzeug für Oberflächen- und Unterwasserschiffe.

Eine weitere Hauptverschiebung der Entwicklung der UZ-Technologie wurde in den 20er Jahren hergestellt. Xx c.: In der UdSSR wurden die ersten Versuche durchgeführt, um einen massiven Metall-Ultraschall mit der Zulassung an der gegenüberliegenden Kante der Probe zu trennen, und die Aufzeichnungstechnik wurde so angeordnet, dass es möglich war, zweidimensionale Schattenbilder von zu empfangen Die Risse in einem Metall, ähnlich wie Röntgenstrahl (Tube s.a.sokolov). Dies begann eine Ultraschalldefektoskopie, wodurch "das Unsichtbare sehen".

Natürlich konnte die Verwendung von Ultraschall nicht auf technische Anwendungen beschränkt sein. 1925 ein hervorragender französischer Physiker Paul Lanzhen, Echo-Sounder, die mit der Ausrüstung mit der Ausrüstung eingerichtet sind, erforschte den Durchgang des Ultraschalls durch das Weichtgewebe der Person und die Auswirkungen von Ultraschallwellen auf den menschlichen Körper. Derselbe S.a.sokolov.1938 erhielt er die ersten Tomogramme der Hand eines Mannes "auf dem Lumen." Und 1955 englische Ingenieure Jan Donald.und Tom Brown Die erste UZ-Tomograph in der Welt wurde errichtet, in der eine Person in ein Bad mit Wasser eingetaucht wurde, und der Betreiber mit dem UZ-Emitter und dem UZ-Empfänger musste das Forschungsgegenstand in einem Kreis umgehen. Sie beantragten zunächst auf eine Person, das Prinzip der Echolocation und erhielt nicht, sondern ein reflektierendes Tomogramm.

Die folgenden fünfzig Jahre (fast bis heute) können als Ära der Ultraschalldurchdringung in verschiedene Bereiche technischer und medizinischer Diagnostik und Ultraschallnutzung in technologischen Bereichen beschrieben werden, in denen Sie oft etwas tun können, das in der Natur unmöglich ist. Aber darüber.

Echolocation in der Technik.

Die einfachste Sicht der Echolocation ist eindimensional. Der Spannungsimpuls wird dem Emissionselement (Generator) zugeführt, der einen kurzen akustischen Puls auf Mittwoch sendet. Wenn auf dem Schallwellenpfad (die Grenze des Schichtabschnitts mit unterschiedlichen akustischen Eigenschaften beispielsweise einem Riss des Schichtabschnitts mit unterschiedlichen akustischen Eigenschaften) ein Hindernis angetroffen ist, wird das Signal reflektiert und kann von einem Sensor akzeptiert werden, der meistens in der derselbe Ort, wo der Emitter ist. Das Signal wird in elektrisch, verbessert und erscheint auf dem Bildschirm angezeigt.

Zum Prinzip der Aktion eines eindimensionalen UZ-Locators

Messen der Verzögerungszeit des empfangenen Impulses relativ zum Abgas τ und das Wissen der Geschwindigkeit des Tons im Medium c.Sie können die Entfernung definieren L. Vor dem Reflektor: L \u003d C.τ / 2. Es ist offensichtlich, dass Sie in realen Bedingungen Maßnahmen ergreifen müssen, um sicherzustellen, dass der Echolocator keine schwachen Ziele zeigt, um eine falsche Antwort auszuschließen. Dafür gibt es Verfahren zum Schätzen der Mindesder Erkennung. Darüber hinaus ist es angemessen auf ein interessierende Zone L., um die nahe Zone zu beseitigen, in der immer stärkere Interferenzen gibt, und fernzone.wo das Nutzsignal durch Amplitude mit Rauschen vergleichbar wird. Wenn das Addieren der empfangenen Signalverstärkungssteuerung (und es kann abhängig von dem Signal aus einem Bereich hergestellt sein, um die Schwächung des Signals mit Abstand zu kompensieren), erhalten wir einen universellen Echokatator, der mit kleinen Variationen zur Lösung einer Vielzahl verwendet werden kann von technischen und medizinischen Diagnostikaufgaben.

Ultraschallort-Pioniere: F. Galton, A.BEM, S.A.SOKOlov, T. Braun und I.donald.

In der Echolocationstechnik können mehrere große Klassen unterschieden werden - Ebenenmessgeräte, Dickenmessstreifen, Echo-Sounder, Fehlererkennung. Sie unterscheiden sich in den Hauptalgorithmen der Verwendung der erhaltenen akustischen Informationen, während die Basis für jeden von ihnen noch über dem eindimensionalen Echokatator beschrieben ist. Wenn Sie beispielsweise die UZ-Sonde (in dem sich die Strahlungs- und Empfangselemente befinden) an der Unterseite des geschlossenen Behälters mit der Flüssigkeit befinden, ist es möglich, sein Niveau zu messen, ohne in den Tank zu schauen, wo ein giftiger oder brennbare Substanz kann sich befinden. Wenn wir von den akustischen Eigenschaften dieser Flüssigkeit unbekannt sind, können Sie den zweiten, sogenannten referenz Sonde an der Seitenwand dieses Behälters und bestimmen Sie den Fluidniveau in Bezug auf die Verzögerung vertikaler und horizontaler Signale. Ein Beispiel für ein solches Füllstandsmessgerät ist das Monitorebenenzähler erdgas. (Mercaptan) in dem Behälter, der immer geschlossen ist, und auch zum Boden begraben.

UZ-Geräte: links - Uz-Ebene; aufrecht - UZ-Fehler-Detektor für die zerstörungsfreie Prüfung von Kleinteilen; unten - Ultraschall

UZ-Dicken-Messgeräte werden für kontinuierliche Messungen der Blechdicke (Stahl, Glas) während der Produktion sowie zur Dicke des Objekts verwendet, auf das nur auf einer Seite Zugriff (beispielsweise der Dicke der Kapazitätswand oder der Rohrleitung) . Hier muss oft sehr kleine Verzögerungen umgehen, um die Messgenauigkeit zu erhöhen, wird der Echokator angelegt: Das erste akzeptierte Echosignal startet sofort den Sender für die Strahlung des nächsten Impulses usw. und die Verzögerungszeit wird gemessen, und Die Startfrequenz wird gemessen.

Echohotes, deren Entwicklung vor fast hundert Jahren begann, wird nun in einer Vielzahl von Einrichtungen, von Oberflächen- und U-Boot-Kriegsschiffen bis zu Fischern-Fischern aufblasbare Boote verwendet. Die Verwendung von Computern ermöglichte es, nicht einfach das untere Profil auf dem Bildschirm anzuzeigen, sondern auch die Art des reflektierenden Objekts (Fisch, Fake, Kupplung IL usw.) zu erkennen. Mit Hilfe von Echooces werden die CHALP-Profilkarten zusammengestellt, die tägliche Schwankungen der Tiefe der Planktonschicht im Meer entdeckt wurden.

Rail UZ-Defartoskop ADS-02

Ostrodefect-Schiene am Fehler

Vielleicht am meisten. wichtiger Antrag Die Echolokation in der Technik ist zerstörungsfreie Prüfung von Strukturen (Metall, Beton, Kunststoff), um Defekte zu erkennen, die durch mechanische Belastungen verursacht werden. Im einfachsten Fall ist der Fehlerdetektor ein Echolocator, auf dem das Echogramm angezeigt wird. Durch das Bewegen des UZ-Sensors über die Oberfläche des gesteuerten Produkts können Sie Risse erkennen. Normalerweise wird der Fehlerdetektor mit einem Satz von Ultraschallwandlern versorgt, sodass Ultraschall in unterschiedlichen Winkeln in Material eingeführt werden kann, und tonalarm Überschüssiges Schwellenwert reflektiertes Echosignal.

Unter den Metallstrukturen sind Eisenbahnschienen das wichtigste Objekt der zerstörungsfreien Prüfung. Trotz der bedeutenden Erfolge der Implementierung von Automatisierungsfonds eisenbahnen Russland ist am häufigsten manueller Kontrolle. Der Multichannel-Echolocator ist auf einem entfernbaren Wagen installiert, den der Bediener drückt. UZ-Sensoren sind in Skiern montiert, die auf der Oberfläche der Reitschienen gleiten. Um den akustischen Kontakt auf dem Wagen sicherzustellen, werden Tanks mit Kontaktflüssigkeit installiert (im Sommer - Wasser, Winter-Alkohol). Und Tausende von Betreibern gehen in der gesamten Eisenbahn, drücken Karren, Schnee und Regen in der Hitze und Frost an ... Die Anforderungen an das Design des Geräts sind hoch - die Geräte sollten im Temperaturbereich von -40 bis +50 arbeiten ° C, um staubig abgeleitet zu werden, arbeiten von der Batterie. Die ersten inländischen Schienenfehlermelder in der UdSSR wurden vor 50 Jahren von Prof. A.k.gurvich. In Leningrad. Entwicklung computerausrüstung Es ermöglichte es in dem letzten Jahrzehnt, automatisierte Fehlerdetektoren zu erstellen, wodurch nicht nur einen Defekt erkennen kann, sondern auch den gesamten Echo-durch den Pfad zum Anzeigen von Informationen, seine Lagerung und weitere Analyse in speziellen Zentren aufzeichnen. Eines dieser Geräte - ADS-02 - wurde von den Mitarbeitern unserer IPF RAS zusammen mit der Firma "Medusa" erstellt und von der Sibirien Nizhni Nowgorod-Anlage produziert. M.Fruunze. Bisher arbeiten mehr als 300 Geräte an russischen Eisenbahnen und helfen, mehrere tausend sogenannte pro Jahr zu erkennen. scharfe Mängel Jeder davon kann Absturz verursachen. Für den Einsatz moderner Computertechnologien wurde das Defektoskop ADS-02 2005 zum ersten Platz beim internationalen Wettbewerb von Entwicklern von Embedded-Systemen in San Francisco (USA) eingereicht.

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Und die Delphine emittieren Ultraschall. Warum ist es notwendig und wie funktioniert es? Lassen Sie uns umgehen, mit welchen Echolocation ist und wie es Tiere und sogar Menschen hilft.

Was ist Echolocation.

Die Echolokation, auch Biosonar genannt, ist ein biologischer Hydrolytator, der von mehreren Tierarten verwendet wird. Echokratische Tiere emittieren Signale in die Umwelt und hören den Echos dieser Anrufe an, die von verschiedenen Objekten neben ihnen zurückgegeben werden. Sie verwenden diese Echo-Signale, um Objekte zu suchen und zu identifizieren. Die Echocation wird zur Navigation und zum Futtermitteln (oder Jagd) bei verschiedenen Bedingungen navigieren.

Arbeitsprinzip

Echolocation ist das gleiche wie der aktive Sonar, der Klänge, die vom Tier selbst reproduziert werden, verwendet. Das Ranking erfolgt durch Messen der Zeitverzögerung zwischen der eigenen Schallstrahlung des Tieres und allen Echosignalen, die von der Umgebung zurückkehren.

Im Gegensatz zu den von einer Person erstellten Hydrolytatoren, die auf extrem schmale Strahlen und viele Empfänger zur Ziellokalisierung angewiesen sind, basiert die Methode der tierischen Echolocation auf einem Sender und zwei Empfängern (Ohren). Echosignale, die in die anderen Ohren zurückkehren, kommen herein andere Zeit Und auf unterschiedlichen Volumenstufen, abhängig von der Position des Objekts, das sie erzeugt. Unterschiede in Zeit und Volumen werden von Tieren zur Wahrnehmung von Abstand und Richtung verwendet. Mit der Echolocation einer Fledermaus oder eines anderen Tieres kann nicht nur die Entfernung zum Thema sehen, sondern auch seine Größe, was ist das Tier und andere Funktionen.

Die Fledermäuse

Fledermäuse verwenden Echolocation für Navigation und Futter, oft in vollständiger Dunkelheit. Sie gehen normalerweise aus ihren Übernachtungen in Höhlen, Dachbäden oder Bäumen in der Abenddämmerung und jagen Insekten. Dank der Echolocation besetzten Fledermäuse eine sehr profitable Position: Sie jagen nachts, wenn viele Insekten, weniger Wettbewerb für Lebensmittel und weniger Arten, die sich auf die Fledermäusen selbst jagen können.

Fledermäuse erzeugen Ultraschall durch den Kehlkopf und emittieren Klang durch den offenen Mund oder viel seltener, Nase. Sie emittieren den Ton im Bereich von 14.000 bis mehr als 100.000 Hz, hauptsächlich außerhalb des menschlichen Ohrs (ein typisches Sortiment an menschlicher Anhörung - von 20 Hz bis 20.000 Hz). Fledermäuse können die Bewegung von Objektiven schätzen, indem Gemälde interpretiert werden, die durch die Reflexion von Echosignalen von einer speziellen Hautklappe im Außenohr verursacht werden.

Getrennte Arten von flüchtigen Mäusen verwenden Echolocation in bestimmten Frequenzbändern, die ihren Lebensbedingungen und Produktionstypen entsprechen. Es wurde manchmal von Forschern verwendet, um die Art von flüchtigen Mäusen zu bestimmen, die diesen Bereich bewohnen. Sie haben einfach ihre Signale unter Verwendung von Ultraschall-Recordern aufgenommen, die als Fledermusterdetektoren bekannt sind. IM letzten Jahren Forscher aus mehreren Ländern haben flüchtige Mäusesignale entwickelt, die lokale Artenaufzeichnungen enthalten.

Meeresbewohner

BIOSONAR ist für einen Unterzug von Zahnwalen wertvoll, der Delphine, Taway und Couch umfasst. Sie leben in einem Unterwasser-Lebensraum, der günstige akustische Eigenschaften aufweist, und wo die Vision aufgrund der Trübung des Wassers äußerst begrenzt ist.

Die bedeutendsten ersten Ergebnisse in der Beschreibung der Echolocation von Delphinen wurden von William Cheville und seiner Frau Barbara Lauraece-Chevail erreicht. Sie beschäftigten sich mit der Fütterung von Delphinen und bemerkte einmal, dass diejenigen, die unmissverständlich Fischstücke finden, die still in das Wasser abstammen. Diese Entdeckung folgte einer Reihe anderer Experimente. Auf der dieser Moment Es wurde festgestellt, dass Delphine Frequenzen im Bereich von 150 bis 150.000 Hz verwenden.

Die Echocation von Blauwalen wurde viel weniger untersucht. Bisher sind nur die Annahmen gebaut, dass die "Songs" von Walen eine Art der Navigation und Beziehungen zu Verwandten sind. Diese Kenntnisse werden verwendet, um die Bevölkerung zu berechnen und die Migrationen dieser Meerestiere zu verfolgen.

Nagetiere

Es ist klar, was Echolocation Meerestiere und Fledermäuse hat, und für das, was sie brauchen. Aber warum machen diese Nagetiere? Die einzigen terrestrischen Säugetiere, die für die Echolocation fähig sind, sind zwei Arten von Erdbeben, Tränen aus Madagaskar, Ratten und einem trägen. Sie emittieren eine Reihe von Ultraschallknaren. Sie enthalten keine Echolokationsantworten mit dem Reverb, und werden anscheinend für eine einfache räumliche Orientierung im engen Bereich verwendet. Im Gegensatz zu flüchtigen Mäusen nutzen Echropers Echolocation, nur um die Lebensräume der Extraktion zu studieren, und nicht für die Jagd. Mit Ausnahme von großen und damit stark reflektierenden Objekten (zum Beispiel ein großer Stein- oder Baumstamm) können sie die Echo-Szene wahrscheinlich nicht enträtseln.

Die talentiertesten Echolokatoren

Neben den aufgelisteten Tieren gibt es andere in der Lage, die Echolocation zu engagieren. Dies sind einige Arten von Vögeln und Dichtungen, aber die anspruchsvollsten Echolokatoren sind Fisch und Bäder. Bisher betrachteten Wissenschaftler die Fledermäuse mit den fähigsten, aber in den letzten Jahrzehnten stellten sich heraus, dass es nicht war. Luftumgebung. Es muss nicht echoziert werden - im Gegensatz zum Wasser, in dem der Klang fünfmal schneller geschieden wird. Fisch-Echolocator ist ein Seitenleitungsorgan, das die Vibration der Umwelt wahrnimmt. Wird sowohl für die Navigation als auch für die Jagd verwendet. Einige Arten haben auch elektrische Eceptoren, die elektrische Schwingungen erfassen. Was ist Echolocation für Fische? Oft ist es auch mit dem Überleben. Sie erklärt, wie blinder Fisch in das mitleidlose Zeitalter leben könnte - sie brauchten keine Sicht.

Echocation bei Tieren half, ähnliche Fähigkeiten von sehbehinderten und blinden Menschen zu erklären. Sie sind im Weltraum mit Hilfe von Klicks ausgerichtet. Wissenschaftler sagen, dass solche kurzen Geräusche Wellen machen, die mit dem Licht einer Taschenlampe verglichen werden können. Im Moment, zu wenig Daten für die Entwicklung dieser Richtung, da fähige Echolokatoren unter Menschen - eine Rarität.

Diejenigen, die alle Fische für Stille und Taubheit, sehr wenig, kennen die Natur des Fisches. - Claudius Elia'an.

Über die Vögelstimmen, Tiere müssen nicht sprechen: Jeder Mensch hat sie oft gehört, manchmal mit Vergnügen, manchmal mit ängstlich. In der Arbeit des Ornithologen und des Zoos des XIII Jahrhunderts F. Gogenstaofen enthielt bereits interessante Informationen über die Struktur des Hörsystems von einigen gefiederten. Wir weisen nur darauf hin, dass jetzt Vogelstimmen manchmal für praktische Zwecke verwendet werden. Um die Kollision von Vögeln mit Flugzeugen zu verhindern (, für die solche Kollisionen destruktiv sein können), die durch einen kräftigen Reproduzenten des Horror schreien, der von den Vögeln selbst schreien, und diese Schreie ängstlich von der Flotte von der Route des Flugzeugs. Es ist bekannt, die Wiedergabe von Bandaufzeichnungen derselben Vogelstimmen zu erleben, um die Horden von Insekten von Kulturpflanzen oder Gärten abzubauen.

Es ist eine ganz andere Sache - die Stimmen der Bewohner des Meeres. Natürlich wurde die Bemerkung des alten römischen Schriftstellers Elian über die Möglichkeit ihrer Klangkommunikation vergessen, und sogar der große Aquavans Jacques-Yves Kusto, der an der Unterwasserakustik nicht interessiert war, nannte eines seiner ersten Bücher in den Tiefen von Der Ozean "Die Welt der Stille" (später genoss er jedoch bereits die "Welt ohne die Sonne"). Empfindliche Hydrophone, perfekte Klanganalysegeräte, die in unserer Zeit von Marine Bioacastics in unserer Zeit erlaubt sind kurzfristig Beseitigen Sie den Backlog von ihren Kollegen, die an der Akustik von Luft- und Bodenfauna beteiligt sind.

Nun beginnt sich die Frage an andere Dinge zu setzen: Und es gibt viele Vertreter der Unterwasser-Fauna, die überhaupt nicht auf eine solide Kommunikation zurückgreifen, da der Klang deutlich besser gilt als elektromagnetische Wellen.

Der Charakter und der Zweck von Soundsignalen, die von den Unterwasser-Lebewesen veröffentlicht wurden, wurden untersucht. Sie haben im Allgemeinen denselben Ursprung und Ernennung sowie terrestrische Lebewesen: Dies sind Signalsignale, Aggressionen ("Combat Cry"), defensiv. Während der Laichzeit steigt die Klangaktivität von Fisch an. Azov Bull führt zum Beispiel ganze Laichlieder aus. Nicht-Sound-Sounds ähneln Squabs oder Skript, sie aktivieren Weibchen, die anfangen, sich in Richtung der Tonquelle zu bewegen.

Amphibien identifizierten ein solches komplexes Signal als ein Signal der Frau, das von Kaviar- und Warnmännern festgestellt wurde, dass er nicht vergeblich vergeben, in Bezug auf die Ausdruck von Biologen, "Reproduktionspotenzial". Wie wir sehen, fördert die Klangkommunikation in diesem Fall die Umsetzung des weisen Naturgesetzes auf der Erhaltung jeder biologischen Art.

Spezifische biologische Informationen tragen die Klänge der Bewegung einiger Fische; Während der Ernährung erfolgt Unterwassergeräusche, die mit Greifen und Nahrungsschichten verbunden sind. In der UdSSR wurden umfangreiche Atlasen von Sounds von verschiedenen Einwohnern der Unterwasserwelt veröffentlicht.

Forscher brauchten eine lange Zeit, um die Natur und den Standort des Hörkörpers (oder der Organe von Organen) unter Fischen zu bestimmen. Soundrezeptoren sind in der Regel im Kopf des Fisches, aber in einigen Fischen (zum Beispiel Kabeljau) ist die auditive Wahrnehmung mit Hilfe der sogenannten Seitenlinie des Körpers möglich. Als Person, die von einem Mann in den 30er Jahren entworfen wurde, ist das System von geräuschlosen Empfängern auf der Seite des Schiffes auf der Seite des Schiffes auf der Seitenrezeptorlinie von Fisch!

Es wurden zwei Arten von Hörgeräten gefunden: Geräte, die nicht mit einer Schwimmblase verbunden sind, und Geräte, die eine Schwimmblase enthalten. Die Blase wirkt wie ein Resonator, und in Fisch mit einer zweitart-Hörgeräte-Hörgeräte ist es empfindlicher.
Die Empfindlichkeit der Anhörung in einer Person mit unterschiedlichen Frequenzen ist ganz einfach definiert. Die Intensität des Klangs dieser Frequenz erhöht sich langsam. Mit einer gewissen Intensität sagt eine Person: "Ich höre." Die Schwellenempfindlichkeit der Anhörung bei dieser Frequenz ist definiert. Und wie gibt der Fisch ein Signal, das dieses Sound hört? Amerikanische Wissenschaftler, die Unterwasserklang studieren, entschlossen den Moment des Beginns der Wahrnehmung des Klangs des Hai durch die Reaktion des Herzmuskels. Das Maximum war die Empfindlichkeit der Hai-Hörung im Frequenzbereich von 20-160 Hertz, und es ist interessant, dass die Hörschwellen auf Schalldruck, die oszillatorische Verschiebung und die oszillatorische Geschwindigkeit von Partikeln des Mediums im Hai in einem viel größerer Ausmaß als beim Menschen.

Eine große Anzahl von Werken ist den Tonsignalen von Delphinen gewidmet. Diese Signale sind besonders vielfältig und perfekt. Einige Forscher sehen die Ähnlichkeit von Delfinensignalen mit alten menschlichen Sprachen. Phänomenale Delfine zum Schallwiderstand. Warten Sie in dieser Hinsicht, dass eines Tages ein bewusster Dialog zwischen Delphin und Mann beginnen wird.

Kosykatki und Delphine aus verschiedenen Meeren scheinen sich bis zu einem gewissen Grad verstehen zu können, wie er von einem solchen Experiment belegt wird. Zwei Koskatoks, bis die Zeit stumm ist, lieferte die Gelegenheit, eine Stunde lang am Telefon zu sprechen (Empfänger und Klangermenge natürlich, die Hydrophone wurden serviert). Einer der Kitokot war im Aquarium in Washington, der andere in Vancouver (Kanada). Forscher bemerkten, dass das Gespräch sehr beschäftigt war.

Die Dichtungen zeigten nicht nur die hohe Fähigkeit, sich auszusetzen, sondern auch eine musikalische Anhörung. Eine Gruppe experimenteller Dichtungen sangen einen Teil des Volksliedes der Bewohner der Hebrideninseln. Einer der Dichtungen war reiner Contralto wiederholte die Melodie.
Die Untersuchung der lebenden Geräusche des Meeres trug weitgehend zur weiten Verteilung verschiedener Unterwassergeräte bei. In unserem Land wurde der Anfang von einem U-Boot "Norteherkhan" gelegt, das seine militärische Zeit diente und es dann zur Tiefwassererforschung umwandelte. Veliko war die Überraschung der Crew des Bootes, als er, als er auf die Hering-Heringe schlug, er fand heraus, dass dieser kleine Fisch recht intensive Geräusche eines hohen Registers produzieren konnte!

Neue Unterwassergeräte - abgeschleppt, autonom - Tauchen in Tiefen, unzugängliches Unterwasserboot der vergangenen Generation. Und hier offene Hydraulik unter anderem und neue akustische Phänomene.
Der Autor wollte lange mit M. I. Girs darüber sprechen, der auf seinem eigenen Konto die größte Anzahl von Tiefwasser taucht, in einer Vielzahl von Geräten in unserem Land und wird von Journalisten "Hydronavt No 1" genagelt. Aber wie er ihn sehen kann, ob auf den Kanarischen Inseln, wo die Bedingungen für das Eintauchen besonders günstig sind, häufiger als zu Hause, auf der Insel Vasilyewsky?

Das Gespräch fand noch statt. Anfangs zu beginnen, erinnerte ich mich, wie siebenjährige Misha Girs den Skating-Kunst nicht leicht auf der Eisbahn des zentralen Kulturparks Kultur und Ruhe beherrschen. Es scheint, dass es ziemlich kürzlich war, aber jetzt, jetzt, jetzt - Hydrone. Er produzierte dutzende variierte, manchmal gefährliche Tauchgänge in den schwarzen und mediterranen Meeren in Atlantischer Ozean

Das Gespräch betraf nur eine Frage - die Verwendung von akustischen Geräten unter Unterwassereintauchen und Forschung.
- Natürlich ist ihre Rolle sehr groß, - Girs berichteten. "Sie können die Orte des Ursprungs des Kises von Fisch ermitteln, die Wanderungen ihrer Migration. Obwohl die Hydrophonsysteme im Hinblick auf die relativ kleine Verschiebung von Unterwasserfahrzeugen weniger perfekt sind als Schiffsgeräusche, aber immer noch empfindliche Hydrophone erfassen die Geräusche der Meereseinwohner leicht. Sehr charakteristisch für die von Kosykami veröffentlichten Sounds werden sie sie nicht mit irgendetwas verwechseln.
Wir sprechen über die Geräusche der Bewohner des Meeres, wir bedeuteten immer noch, dass ein praktisches Ziel die Möglichkeit ihrer Erkennung und Fang ist. Es gibt jedoch einen weiteren Aspekt, der nicht mit der Praxis gebunden worden ist, sondern mit Psychologie. Stellen Sie sich für einen Moment vor, den Wald ohne Vogel singen. Es ist schwierig, traurigem Mann in einem so toten Wald. Es kann verstanden werden, warum submarinerfrei von der Uhr während der langfristigen autonomen Swimmingpools plötzlich die Salzzahnkräfte süßen, sie werden suldiert, sie werden ihn bitten, sogar ein wenig zu geben, was über Bord geschieht. Risse Sailors sind gefreut, so wie sie glücklich sein würden, Vogellieder im Wald, auf dem Feld, im Garten, im Garten.
Und desto näher gibt es eine Person an den Hilfsmittel einer Hydrozyospose, desto tiefer der Horizont des Meeres, es wird vergessen, desto mehr die Geräusche von Meeresbewohnern werden die sinnische Stille von schwarzen Meeresschüben schätzen.

Nun ist es an der Zeit, über komplexere Klangsignale in der Tierwelt zu sprechen, Signale, die mit dem Empfang von reflektiertem Echo verbunden sind. Hier waren Ornithologen und Zoologen, die die Oberflächenfauna erkunden, aufgrund natürlicher Ursachen, Meeresbioakustik, voraus. Es ist seit langer Zeit vor langer Zeit gezeigt, dass Fledermäuse das Echo-Lokalisierungsgerät, um abends nach Nahrung zu suchen. Später wurden die quantitativen Merkmale der Standortsignale verschiedener Familien von flüchtigen Mäusen installiert - Hufeisen, Ushans, ein langer Nashonic, Tubeonos. In letzterer ist die Frequenz des Füllens der Signale der größte, er erreicht 160 Kilohertz, dh fast zehnmal höher als die obere Grenzfrequenz des Bereichs des Gehörs des menschlichen Ohrs. Mit dieser Frequenz überschreitet die Länge der Schallwelle in der Luft nicht 2 Millimeter, so dass der Flederblatt Insekten von sehr kleinen Größen detektieren kann.
Durch den Ermessen des anspruchsvollen Apparats der aktiven Klangierung zogen Entomologen nicht auf die Tatsache, dass die Bans der Schmetterlinge, auf denen die Fledermäuse jagen, mit Haaren bedeckt sind. Es stellte sich heraus, dass dieses Haar in einem gewissen Grad hochfrequente Ultraschallsignale von Jagdflecken absorbiert, und der letztere ist schwieriger, ihre Beute zu erkennen.

Außerdem. Zuletzt gefunden, dass es Arten von Schmetterlingen gibt, die Signale derselben Frequenz wie die führende Suche nach Fledermäusen emittieren können. Mit seiner Interferenz werden Schmetterlinge vom Kurs abgeschossen. Wie Sie sich nicht an den aktiven Interferenzen der aktiven Interferenzen mit Radio- und Hydrolyccase-Stationen erinnern. Die Person war in seiner Priorität im Bereich des aktiven Radios und des Hydrolykationsschutzes von Flugzeugen und Schiffen zuversichtlich, aber die Natur im Gesicht von kleinen Schmetterlingen war vor ihm vor ihm!

Einige andere Vögel - Salanges, mysteriöser Guacharo (südamerikanische Ziege) haben auch die Möglichkeit, den Standort wieder aufzunehmen. Ihr Zoom-Location-Gerät ist nicht so perfekt wie der Fledermaus, aber trotzdem können sie im Weltraum navigieren. Für Haarschnitte ist es wegen der hohen Fluggeschwindigkeit wichtig, und für Guacharo, der in den Höhlen lebt, ist auf die Schwierigkeit, sich in der ewigen Dunkelheit zu bewegen.

Und schließlich Delphine. Aus Sicht der "Live-Echo-Lage" ist dies zweifellos die Krone der Natur. Sie können die Dauer der Signale (Pakete) und Intervalle zwischen Signalen automatisch reduzieren, wenn sie sich dem Ziel nähern, was zur genauen Anleitung dazu beiträgt. Das Fettkissen und das Entfernen der entsprechenden Form in der Vorderseite des Kopfes bilden eine Linse - die emittierte Schallergiernabe, und der Sektor, in dem die Tonsignale emittiert werden, und die Tonsignale können sich ändern. Die Frequenzmodulation des Signals ermöglicht es dem Delphin, "aus Interferenz zu verzerren" und die Erkennung der Eigenschaften des reflektierenden Objekts erleichtert.
Delphine können die Form eines reflektierenden Körpers unter Verwendung von Echo-Standort, deren Abmessungen (mit einer Genauigkeit von wenigen Millimetern) schätzen, der Grad der Schallreflexion von ihm. Ihr Locator ist vielzählig, das heißt, wenn es mehrere reflektierende Objekte im Flockfeld des Delphins gibt, dann sind alle fixiert. Einige Forscher werden dem Delphin zur Verfügung gestellt, um den Raum mit einem Klangstrahl abzutasten, dh der letzte Lesen des Echo-Standortmusters auf einem ziemlich entfernten Abstand vorne.

Zweifellos gibt es auch Fische mit der Fähigkeit zum Zoomenort, und nur die Unvollkommenheit der tiefen Tiefe des tiefen Fischens erlaubt Ihnen nicht, sie zu erkennen. In der wissenschaftlichen Presse erschien jedoch eine Nachricht auf den Echo-Standortsignalen des Gold-Überschrift-Pinguins, das wie Delphine sie anwendet, um nach Nahrung zu suchen.

Vor ein paar Jahrzehnten war Bioacusty wie das Archipel der einzelnen Wissensinseln. Jetzt hat es sich in einem komplexen, technisch bewaffneten Bereich der Biologie und Biologie entwickelt. Eine weitere Studie der Vögelstimmen, Tiere, Fisch wird den Respekt für den "kleinen Sim" im Menschen stärken, wird zur Erhaltung der Welt der Wildtiere beitragen.

Unsere kurze Erzählung über die Welt der Klänge kam zu Ende. Vielleicht, nicht jeder Leser, wird es ein volles Gefühl der Bewunderung für alles erwecken, was in dieser Welt überrascht ist. Zweifellos wird niemand die Akustik im Verteiler seiner Manifestationen und die breite Palette von Anwendungen ablehnen. Und dies dient bereits als Schlüssel zur Weiterentwicklung von Interesse an der Kunst von Wissenschaft und Technologie.

"Ultraschallphysik" - Anwendung des InfraSounds. Studium des Tierverhaltens. Historische Nutzung des Infrases. Erdbebenvorhersage. Fledermaus. Nicht vom menschlichen Ohr wahrgenommen. Medizin. Ultraschallwellen beeinflussen die Löslichkeit des Stoffs und im Allgemeinen im Verlauf der chemischen Reaktionen. Große Dosen - der Schallniveau 120 und mehr db geben einen erstaunlichen Effekt.

"Ultraschallanwendung" - Erfahrung 4. Ultraschall bildet Wind. 1. Operationen auf dem Gehirn, ohne die Schädelkiste zu öffnen. Forschungsbereich: Akustik. Nutzungsbereiche des Ultraschalls. Erfahrung 8. Ultraschallentgasenflüssigkeit. Dieses Phänomen Kann verwendet werden, um das chlorierte Wasser zu reinigen. Erfahrung 1. Ultraschall verringert die Reibung auf der oszillierenden Oberfläche.

"Auswirkungen des Ultraschalls" - endokrines System. Mechanische Schwingungen. Gemeinsame Wirkung. Antispaskodischer Effekt. Herz-Kreislauf-System. Anästhetikumwirkung Historische Nutzung des Infrases. Entzündungshemmende Wirkung. Nervöses System. Plankton. Ultraschall in kleinen Dosen wirkt sich positiv auf den menschlichen Körper aus.

"Ultraschallsensor" - Hertz (Hz, Hz) - Die Frequenzmesseinheit entspricht einem Zyklus pro Sekunde. Bewegungen: Rutschenrund-Singdruck. Physische Basen Ultraschall. Was ist Ultraschall? Reflexion des Tons. Die Wechselwirkung von Wellen. Strahlungsfrequenz. Die Kraft (Amplitude) jeder reflektierten Welle entspricht der Helligkeit des angezeigten Punkts.

"Ultraschall in der Medizin" - Ultraschalluntersuchung. Geburt des Ultraschalls. Ultraschall, um Pharmakooms zu helfen. Ultraschallbehandlung. Ultraschall in der Medizin. Ist Ultraschallforschung schädlich. Ultraschallverfahren. Kinderentzyklopädie. Ist Ultraschallbehandlung schädlich. Planen.

"Ultraschalluntersuchung" - Verwendung des Ultraschalls des Doppler-Effekts, wird die Art der Herzventile mit der Blutflussrate gemessen. Ulrazova Peeling Hautgesicht. Spektral Doppler der gesamten Carotisarterie. BISHOPHYTE-GEL wird angelegt und die Arbeitsfläche des Emitters wird durch Mikromassagezone der Belichtung durchgeführt. Neben der breiten Verwendung von diagnostischen Zwecken wird Ultraschall in der Medizin als Heilmittel verwendet.

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Essenz der Echocation.

Unter dem Wort "Standort" bedeutet das Bestimmen des Ortes der Objekte, der Messung ihrer Koordinaten und Bewegungsparameter. Live in der Natur verwendet eine Vielzahl von Formularen und Standortmethoden. Beim Menschen und den meisten Tieren wird die Definition des Standorts der umgebenden Gegenstände aufgrund der Analysatorsysteme von ferner Maßnahmen durchgeführt, hauptsächlich visuell und auditorisiert, und diese Systeme in einigen Tieren wurden auf die höchste Perfektion gebracht. Es reicht aus, sich an den außergewöhnlichen Schweregrad der Vision in den Tagvögeln der Beute oder der Genauigkeit der Klangverleidung der Produktion von Eulen zu erinnern.

Um Umweltobjekte zu erkennen, verwenden einige Tiere andere Arten von Informationen. Trupp-Tinten-Tinten, zum Beispiel neben gewöhnlichen Sichtorganen, sind mit speziellen Rezeptoren ausgestattet, die in der Lage sind, Infrarotstrahlen zu erfassen, und eigentümliche Körpern - "Thermolorals" - gute Schlangen, um den Bergbau zu suchen, wahrzunehmen wärmestrahlung Lebewesen und Reaktion auf den Unterschied in den Temperaturen in einem Tausendstel Anteil an Grad.

Die Beispiele, die trotz ihrer Vielfalt angegeben sind, sind verschiedene Optionen für den sogenannten passiven Ort, wenn die Erkennung von Objekten nur durch die Ernährung der Energie erfolgt, dass sich die Objekte, die sich nicht direkt ausgeben oder erneut ausgeben oder erneut ausstrahlen.

Es schien relativ kürzlich, dass mehr oder weniger empfindliche entfernte Detektionskörper als Mittel der passiven Lage durch die Möglichkeit der Tierwelt begrenzt sind.

Zu Beginn des XX-Jahrhunderts. Die Menschheit war berechtigt, stolz darauf zu sein, dass es eine grundsätzlich neue, aktive Ort des Ortes erzeugte, in der ein unsichtbares erstes Ziel mit einem Strom von elektromagnetischer oder Ultraschall-Energie bestrahlt wird und mit der Intensität derselben Energie erfasst wird, jedoch bereits von der Ziel. Radio- und Kohlenwasserstoffstationen - diese Geräte des aktiven Standorts - kamen an die Veränderung verschiedener Arten von "Hektar" - die Instrumente der passiven Erkennung - der derzeit eine große Entwicklung bei der Lösung des nationalen Wirtschafts-, Militärs und platzprobleme. Gleichzeitig ist es zweifellos, dass die Prinzipien von Radar die Pathologien dazu veranlassten, das Problem der Formen der räumlichen Orientierung bei einigen Tieren zu lösen, was nicht durch das Funktionieren bekannter entfernter Action-Analysatoren erklärt werden konnten.

Infolge der mühsamen Studien mit neuer elektronischer Geräte konnte festgestellt werden, dass eine Reihe von Tieren aktive Standortmethoden mit zwei Arten von Energie - akustisch und elektrisch verwendet. Einige tropische Fische werden von elektrischen Standort, wie dem Meer-Mirus oder dem Wasserelefanten, verwendet, während aktive akustische Lage in mehreren Vertretern von Boden- und Wasserwirbeltieren offen ist, die auf unterschiedlichen Evolutionsstufen stehen.

Die akustische Lage dient als Mittel zum Erkennen von Objekten aufgrund von Schallwellen, die in diesem Medium ausbreiten.

Durch Analogie mit Radar gibt es zwei Formen der akustischen Lage: passiv, wenn die Erkennung nur durch Empfang der Energie erfolgt, dass sich die untersuchten Objekte direkt ausstrahlen oder selbst wieder ausgibt, und ein KT und NY, in dem die Objektanalyse basiert Bei der vorläufigen Bestrahlung der IT-Klangsignale mit der anschließenden Wahrnehmung derselben Energie, aber bereits davon reflektiert. Die erste Form der akustischen Lage ist seit langem als Hör- oder Hörwahrnehmung gekennzeichnet, und die Soundschwingungen werden von einem auditorischen Analysator akzeptiert.

Das zweite Formular, d. H. Die aktive akustische Lage, der amerikanische Wissenschaftler D. Griffin, der es zuerst von den Fledermäuse entdeckte, namens Echolocation. Im Laufe der Zeit sind die Begriffe "Echolocation", "akustische Lage" und "Akustische Orientierung" etwas Synonyme geworden und in der biologischen Literatur weit verbreitet, wenn sie die aktive Form des Standorts bei Tieren beschreiben. Richtig, in den letzten Jahren werden Versuche unternommen, die Begriffe "akustische Lage", "passive Lage" verwenden, um die Funktionen des auditorischen Systems von OV zu benennen, das mit hoher Genauigkeit die Lokalisierung des Standorts seiner Extraktion für das Gerücht in der Nacht erzeugt Jagd (Ilyichev, 1970; Payne, 1971). Sie wollen das betonen eine große RolleDas Gerücht spielt in dem Lebensmittelverhalten der Eulen und vergleicht die Methoden der Orientierung dieser Vögel mit denen in Fledermäusen, obwohl dieser Vergleich nicht entkalkelt ist, denn letztere sind auf die folgende, qualitativ neue Bühne der akustischen Lage gestiegen, die den aktiven anwenden Erfassen des Raums mit ihren eigenen akustischen Signalen. Bevor wir auf die Merkmale der Echolokation wechseln, konzentrieren wir uns in Kürze auf die Grundkonzepte und Definitionen aus dem Bereich der Akustik, das erforderlich ist, um die physikalischen Reize des auditorischen Rezeptorgeräts zu verstehen.

E.H.AYRAPRAPETYANZ A.I.CONSTANTINOV. Echocation in der Natur. Verlag "Wissenschaft", Leningrad, 1974