A. M. Reiman,
, IPF RAS, NIZHNY NOVOGOROD

Co może ultradźwięki?

Wprowadzenie i prehistoria.

Zacznijmy od definicji: "Ultradźwięki (UZ) - elastyczne oscylacje i fale, których częstotliwość przekracza 15-20 kHz. Górna granica Częstotliwości UZ wynikają z fizycznego charakteru elastycznych fal i osiąga 1 GHz. " Ta krótka definicja ukrywa ogromny świat akustyki, wpływając na różne zjawiska fizyczne, oryginalność rozwiązania technicznei bardzo możliwość "usłyszenia błędu".

Podobnie jak wiele innych zjawisk fizycznych, fale ultradźwiękowe są zobowiązane do ich odkrycia. W 1876 r. Fizyk angielski Frank Galton, Studiowanie pokolenia soliwy solidnej specjalnej konstrukcji (rezonatory Helmholtz), teraz nosząc jego imię, wykazując, że z pewnymi rozmiarami aparatu, dźwięk przestaje być słyszany. Można założyć, że dźwięk jest po prostu nie emitowany, ale Galton stwierdził, że dźwięk nie jest słyszany, ponieważ jego częstotliwość staje się zbyt wysoka. Oprócz względów fizycznych, reakcja zwierząt (przede wszystkim psów) wskazywała na korzyść tego wyjścia) w celu zastosowania takiego gwizdka.

Gramistia Galton (Helmholts Resonator)

Oczywiście, możliwe jest emitowanie ultradźwięków z gwizdkami, ale nie jest zbyt wygodnym. Sytuacja zmieniła się po otwarciu efektu piezoenu Pierre Curie. W 1880 r., Kiedy możliwe było promieniowanie dźwięku, bez wysadzenia rezonatora przepływu powietrza i karmienie napięcia elektrycznego napięcia na piezocrystal. Jednak pomimo wyglądu wystarczającej ilości wygodne źródła i odbiorniki ultradźwiękowe (ten sam efekt piezoelekthe pozwala przekształcić energię fali akustycznych do oscylacji elektrycznych) oraz na ogromnych sukcesach akustyki fizycznej jako nauki związanej z takimi nazwami jak William Stratt (Lord Ralea), Ultradźwięki uznano głównie za przedmiot do badania, ale nie do użytku.

UZ-Tomogram pęknięty w metalu

UZ-Tomogram Hands

Następny krok został wykonany w 1912 r., Kiedy tylko dwa miesiące po śmierci "Titanic" austriackiego inżyniera Alexander Bem. Stworzył pierwszy dźwięk echo na świecie. Wyobraź sobie, jak historia mogła się zmienić! Od tego czasu do chwili obecnych hydrolenia ultradźwiękowe pozostają niezbędnym narzędziem do statków powierzchniowych i podwodnych.

Kolejna główna zmiana rozwoju UZ-Technology została wykonana w latach 20-tych. XX C.: W ZSRR przeprowadzono pierwsze eksperymenty, aby brzmieć stałe metali ultradźwięków przy przyjęciu na odwrotnej krawędzi próbki, a technika rejestracji została ułożona tak, że możliwe było otrzymywanie dwuwymiarowych obrazów cienia pęknięcia w metalu, podobne do X-ray (TUBE S.A.SOKOLOV). To rozpoczęło defektoskopię ultradźwiękową, pozwalając "widzieć niewidzialne".

Oczywiście stosowanie ultradźwięków nie może być ograniczone do zastosowań technicznych. W 1925 r. Wybitny francuski fizyk Paul Lanzhen, Echo Sounders zaangażowały się w sprzęt z urządzeniami, zbadał przejście ultradźwięków przez tkanki miękkie osoby i skutki fal ultradźwiękowych na ciele człowieka. To samo S.a.sokolov.w 1938 roku otrzymał pierwsze tomogramy ręki mężczyzny "na świetle". Oraz w 1955 r. Inżynierowie Jan Donald.i Tom Brown. Pierwszy tomograf UZ na świecie został zbudowany, w którym osoba została zanurzona w kąpieli z wodą, a operator z emiterem UZ i UZ-odbiornik musiał ominąć przedmiot badań w okręgu. Najpierw zastosowali osobę zasada echolokacji i nie otrzymała zmiany, ale odblaskowego tomogramu.

Następujące pięćdziesiąt lat (prawie do dziś) można określić jako erę penetracji ultradźwiękowej w różnych obszarach diagnostyki technicznej i medycznej oraz stosowania ultradźwięków w obszarach technologicznych, gdzie pozwala często zrobić coś, co jest niemożliwe w naturze. Ale o tym więcej.

Echolokacja w technice

Najprostszy widok echolokacji jest jednowymiarowy. Puls napięcia jest dostarczany do elementu emitującego (generator), który wysyła krótki puls akustyczny do środy. Jeśli przeszkoda napotkana na ścieżce fali dźwiękowej (granica odcinka warstwy o różnych właściwościach akustycznych, na przykład, pęknięcie w metalu), wówczas sygnał jest odbierany i może być akceptowany przez czujnik, najczęściej umieszczony w To samo miejsce, w którym emiter. Sygnał jest konwertowany na elektryczne, ulepszone i pojawiające się na ekranie.

Do zasady działania jednowymiarowego lokalizatora UZ

Pomiar czasu opóźnienia odebranego impulsu względem wydechu τ i znajomość prędkości dźwięku w medium dO., możesz zdefiniować odległość L. Przed reflektorem: L \u003d C.τ / 2. Jest oczywiste, że w rzeczywistych warunkach musisz podjąć środki w celu zapewnienia, że \u200b\u200becholocator nie wykazuje słabych celów, aby wykluczyć fałszywą odpowiedź. W tym celu istnieją procedury szacowania minimalnego poziomu wykrywania wrażliwości progowej. Ponadto jest rozsądnie ograniczony do niektórych zainteresowań L., eliminując najbliższą strefę, w której zawsze są silne zakłócenia i daleka strefagdzie przydatny sygnał staje się porównywalny przez amplitudę z hałasem. Jeśli dodanie odebranej kontroli wzmocnienia sygnału (i może być wykonane z zakresu w zależności od sygnału do kompensacji osłabienia sygnału z odległością), otrzymamy uniwersalny echolocator, który z małymi wariacjami można wykorzystać do rozwiązania wielu Zadania diagnostyki technicznej i medycznej.

Lokalizacja ultradźwiękowa Pioneers: F. Galton, A.BEM, S.A.SOKOLOV, T. BRAUN i I.donald.

W technice echolokacji można wyróżnić kilka dużych klas - wskaźniki poziomu, mierniki grubości, dźwięki echo, wykrywanie wad. Różnią się one głównymi algorytmami stosowania uzyskanych informacji akustycznych, podczas gdy podstawa każdego z nich jest nadal opisana powyżej jednowymiarowego echolocatora. Na przykład, jeśli umieścisz Sondę UZ (w którym znajdują się pierwiastki promieniujące i odbierające) na dole zamkniętego pojemnika z cieczą, możliwe będzie zmierzenie jego poziomu, nie patrząc w zbiornik, gdzie trujący lub może być umieszczona substancja łatwopalna. Jeśli nie jesteśmy nieznani przez właściwości akustyczne tego płynu, możesz umieścić drugi, tzw. odniesienie Sonda na ścianie bocznej tego pojemnika i określa poziom płynu w stosunku do opóźnienia sygnałów pionowych i poziomych. Przykładem takiego poziomu poziomu jest miernik poziomu monitora gazu ziemnego. (Merkaptan) w pojemniku, który jest zawsze zamknięty, a także pochowany na ziemię.

UZ-urządzenia: lewo - Wskaźnik poziomu UZ; już zaraz - Detektor UZ-Włodzenia do badań nieniszczących małych części; poniżej - ultradźwiękowy.

Mierniki UZ-grubość stosuje się do ciągłych pomiarów grubości arkusza (stal, szkła) podczas produkcji, a także grubość obiektu, do którego jest dostęp tylko z jednej strony (na przykład grubość ściany pojemności lub rury) . Tutaj często mają do czynienia z bardzo małymi opóźnieniami, dlatego, aby zwiększyć dokładność pomiaru, echolocator jest stosowany: Pierwszy akceptowany sygnał echa natychmiast uruchamia nadajnik do promieniowania następnego impulsu itp., A czas opóźnienia jest mierzony i Częstotliwość startowa jest mierzona.

Echohotes, którego rozwój rozpoczął się prawie sto lat temu, jest obecnie używany na szerokiej gamie obiektów, od powierzchni wojennych podwodnych do łodzi rybaków nadmuchiwanych łodzi. Korzystanie z komputerów umożliwiło nie tylko wyświetlać profilu dolnego na ekranie, ale także rozpoznać typ obiektu odblaskowego (ryb, fałszywy, sprzęgła IL itp.). Za pomocą ECOOLES Karty profilu Chężów są skompilowane, odkryto codzienne wahania głębokości warstwy planktonu w oceanie.

Rail UZ-Defectoscope ADS-02

Szyna ostrofect w wadzie

Być może najbardziej ważna aplikacja Echolokacja w technice jest nieniszcząca badanie struktur (metal, beton, plastik) do identyfikacji wad spowodowanych obciążeniem mechanicznym. W najprostszym przypadku detektor wad jest echolocator, na ekranie, którego wyświetlany jest Echogram. Przesuwając czujnik UZ na powierzchni kontrolowanego produktu, możesz wykryć pęknięcia. Zwykle detektor wad jest dostarczany z zestawem konwerterów ultradźwiękowych, co pozwala na wprowadzenie ultradźwięków do materiału pod różnymi kątami i alarm dźwięku. Nadmiar progu odbijał sygnał echa.

Wśród struktur metalowych, szyny kolejowe są najważniejszym przedmiotem testów nieniszczących. Pomimo istotnych sukcesów wdrażania funduszy automatyzacyjnych, szyny kolejowe Rosja jest najczęstszą kontrolą ręczną. Multichannel Echolocator jest instalowany na wymiennym wózku, który operator popycha. UZ-czujniki są zamontowane w nawiasach, przesuwając się na powierzchni szyn jeździeckich. Aby zapewnić kontakt akustyczny na wózku, zainstalowane są zbiorniki z płynem kontaktowym (w lecie - woda, zima - alkohol). A tysiące operatorów chodzi po kolai, pchając wózki, śnieg i deszcz, w cieple i mróz ... Wymagania dotyczące konstrukcji sprzętu są wysokie - urządzenia powinny działać w zakresie temperatur od -40 do +50 ° C, aby być zakurzanym, pracować z baterii. Pierwsze domowe detektory wad szynowe w ZSRR powstały 50 lat temu przez prof. A.k.gurvich. W Leningradzie. Rozwój wyposażenie komputera Umożliwiło to w ostatniej dekadzie, aby stworzyć automatyczne detektory wad, co pozwala nie tylko wykryć wadę, ale także rejestrować całą echo-przez ścieżkę do przeglądania informacji, jego przechowywania i dalszej analizy w specjalnych centrach. Jeden z tych urządzeń - ADS-02 - został stworzony przez personel naszego RAS IPF wraz z firmą "Medusą" i wyprodukował przez instalację syberyjski Niżny Nowogród Novgorod. M.Fruunze. Do tej pory ponad 300 urządzeń pracuje na rosyjskich kolejach, pomagając wykryć kilka tysięcy tak zwanych rocznie. ostre wady Każdy może powodować awarię. Do wykorzystania nowoczesnych technologii komputerowych ADS-02 otrzymano w 2005 r. 1. miejsce na międzynarodowym konkursie deweloperów wbudowanych systemów w San Francisco (USA).

Artykuł został przygotowany przy wsparciu Megazabe. Jeśli zdecydujesz się kupić wysokiej jakości i niezawodne ogrodzenie, które będą miały nieco mniej niż wiele lat, to optymalna decyzja będzie skontaktować się z Megazabora. Firma Megazabor zajmuje się sprzedażą i montażą ogrodzeń w różnych długości wysokości i złożoności konstrukcji i już udało się ustanowić jako dostawca usług jakościowych. Więcej informacji można znaleźć na stronie www.megazabor.ru.

A Delfiny emitują ultradźwięki. Dlaczego to konieczne i jak to działa? Zajmijmy się tym, co jest echolokacji i jak pomaga zwierzętom, a nawet ludziom.

Co to jest echolokacja

Echolokacja, zwana również biosonar, jest biologicznym hydrolitorem stosowanym przez kilka gatunków zwierząt. Echocatujące zwierzęta emitują sygnały do \u200b\u200bśrodowiska i słuchają echów tych połączeń zwracanych z różnych przedmiotów obok nich. Używają tych sygnałów echo do wyszukiwania i identyfikacji obiektów. Echolokacja służy do nawigacji i pasza (lub polowania) w różnych warunkach.

Zasada działania

Echolokacja jest taka sama jak aktywna sonar, która wykorzystuje dźwięki odtwarzane przez samego zwierzęcia. Ranking jest przeprowadzany przez pomiar opóźnienia czasu między własnym promieniowaniem dźwiękowym zwierzęciem a wszelkie sygnały echa powracające ze środowiska.

W przeciwieństwie do niektórych hydrolitytorów stworzonych przez osobę, która polega na wyjątkowo wąskich promieniach i wielu odbiornikach do lokalizacji docelowej, metoda echolokacji zwierząt opiera się na jednym nadajniku i dwóch odbiornikach (uszach). Sygnały echa wracają do innych uszu inny czas I na różnych poziomach objętości, w zależności od położenia generującego ich obiektu. Różnice w czasie i objętości są używane przez zwierzęta do percepcji odległości i kierunku. Z echolokacji nietoperza lub innego zwierzęcia widzi nie tylko odległość do tematu, ale także jego wielkości, jakie są zwierzę i inne funkcje.

Nietoperze.

Nietoperze używają echolokacji na nawigację i paszę, często w całkowitej ciemności. Zwykle wychodzą z ich noclegów w jaskiniach, strychach lub drzewach o masku i polowania na owady. Dzięki echolokacji, nietoperze zajmowały bardzo opłacalną pozycję: polują w nocy, gdy jest wiele owadów, mniej konkurencji na żywność i mniej gatunków, które mogą polować na samych nietoperzy.

Nietoperze generują ultradźwięki przez krtani i emitują dźwięk przez otwarte usta lub, znacznie rzadziej, nos. Emitują dźwięk w zakresie od 14 000 do ponad 100 000 Hz, głównie na zewnątrz uchu (typowy zakres słuchu ludzkiego - od 20 Hz do 20 000 Hz). Nietoperze mogą oszacować ruch celów poprzez interpretowanie obrazów spowodowanych odbiciem sygnałów echa ze specjalnej klapy skóry w zewnętrznym uchu.

Oddzielne typy lotnych myszy wykorzystują echolokacji w niektórych pasmach częstotliwości odpowiadających ich warunkach życia i typach produkcji. Czasami był używany przez naukowców do określenia rodzaju lotnych myszy zamieszkujących ten obszar. Po prostu odnotowali swoje sygnały za pomocą rejestratorów ultrasonograficznych znanych jako detektory nietoperzy. W ostatnie lata Naukowcy z kilku krajów opracowali niestabilne sygnały myszy, które zawierają rekordy lokalne gatunki.

Stworzenia morskie

Biosonar jest wartościowy dla podtacji wielorybów zębów, które obejmuje delfiny, Taway i kanapę. Żyją w podwodnym siedlisku, który ma korzystne cechy akustyczne, a gdy wizja jest niezwykle ograniczona ze względu na zmętnienie wody.

Najważniejsze pierwsze wyniki w opisie echolokacji delfinów zostały osiągnięte przez Williama Cheville i jego żony Barbara Laurence Chevail. Byli zaangażowani w karmienie delfinów i kiedyś zauważyli, że te nieznośnie znajdują kawałki ryb, które cicho zstąpiły do \u200b\u200bwody. To odkrycie po wielu innych eksperymentach. Na ten moment Ustalono, że delfiny wykorzystują częstotliwości w zakresie od 150 do 150 000 Hz.

Echolokacja Blue Wielorybów badano znacznie mniej. Do tej pory tylko założenia są zbudowane, że "piosenki" wielorybów są sposobem nawigacji i relacji z krewnymi. Wiedza ta służy do obliczenia populacji i śledzenia migracji tych zwierząt morskich.

Gryzonie.

Oczywiste jest, co echolokacja ma morskie zwierzęta i nietoperze, a za to, czego go potrzebują. Ale dlaczego te gryzonie? Jedynymi ssakami lądowymi zdolnymi do echolokacji są dwa rodzaje trzęsień ziemi, łzawiących z Madagaskaru, szczurów i powolnej. Emitują serię skrzypień ultradźwiękowych. Nie zawierają odpowiedzi echolokacji z pogłosem i najwyraźniej stosowane są do prostej orientacji przestrzennej w bliskim zakresie. W przeciwieństwie do lotnych myszy, ceramiki używają echolokacji tylko do zbadania siedlisk ekstrakcji, a nie do polowania. Z wyjątkiem dużych, a zatem silnie odblaskowe obiekty (na przykład duży kamień lub pnia drzewa), prawdopodobnie nie są w stanie rozwikłać sceny echo.

Najbardziej utalentowani echolokatorzy

Oprócz wymienionych zwierząt, istnieją inne zdolne do angażowania echolokacji. Są to trochę gatunków ptaków i pieczęci, ale najbardziej wyrafinowane echolokator są rybami i łaźniami. Wcześniej naukowcy uznali nietoperze z najbardziej zdolnymi, ale w ostatnich dziesięcioleciach okazało się, że nie było. Środowisko lotnicze Nie musi echolokacji - w przeciwieństwie do wody, w której dźwięk jest rozwiedziony pięć razy szybciej. Echolocator ryb jest narządem bocznym, który postrzega wibracje środowiska. Używany zarówno do nawigacji, jak i polowania. Niektóre gatunki mają również elektrycznie przechwytywanie oscylacji elektrycznych. Co to jest echolokacja dla ryb? Często jest synonimem przeżycia. Wyjaśnia, jak ślepe ryby mogłyby żyć do nieistniejącego wieku - nie potrzebowali widzenia.

Echolokacja u zwierząt pomogła wyjaśnić podobne zdolności od osób niedowidzących i niewidomych. Są zorientowane w przestrzeni za pomocą kliknięcia dźwięków. Naukowcy twierdzą, że takie krótkie dźwięki tworzą fale, które można porównać z światłem latarki kieszonkowej. W tej chwili zbyt małe dane dotyczące rozwoju tego kierunku, ponieważ zdolne echolokatorzy wśród ludzi - rzadkość.

Ci, którzy ciężarowują wszystkie ryby do ciszy i głucho, bardzo mało znać naturę ryb. - Claudius Elia'an.

O głosownikach ptaków, zwierzęta nie muszą mówić: Każda osoba usłyszała ich wielokrotnie, czasami z przyjemnością, czasami z niespokojnym. W pracy ornitologa i zoo XIII wieku F. Gogenstaofena zawierał już interesujące informacje o strukturze systemu słuchowego niektórych upierzonych. Wskazujemy tylko, że teraz głosy ptaków są czasami używane do celów praktycznych. Aby zapobiec kolizji ptaków z samolotami (dla których takie zderzenia mogą być destrukcyjne), nadawane przez potężny odtwarzający horror krzyczy samych ptaków, a te krzyki przerażają floty ze strony samolotu. Wiadomo, że doświadcza reprodukcji zapisów taśmowych tych samych głosów ptaków, aby odprowadzać hordy owadów z upraw lub ogrodów.

To zupełnie inna rzecz - głosy mieszkańców morza. Oczywiście, uwaga starożytnego rzymskiego pisarza Elian o możliwości ich dźwiękowej komunikacji została zapomniana, a nawet Wielki Aquanavt Jacques-Yves Kusto, który nie był zainteresowany podwodną akustyką, zwaną jedną z jego pierwszych książek na głębokościach Ocean "Świat Ciszy" (później cieszył się już już określenie "świata bez słońca). Wrażliwe hydrofony, doskonałe urządzenie do analizowania dźwięku dozwolone w naszym czasie przez bioacastykę morską krótkoterminowy Wyeliminuj zaległości z kolegów zaangażowanych w akustykę powietrza i fauny naziemnej.

Teraz pytanie rozpoczyna się w innych rzeczach: I jest wielu przedstawicieli fauny podwodnej, które nie uciekają do dźwięku komunikacji, ponieważ dźwięk stosuje się znacznie lepsze niż fale elektromagnetyczne.

Badano charakter i cel sygnałów dźwiękowych publikowanych przez podwodne żywe istoty. Ogólnie mają te same pochodzenie i wizytę, a także lądowe istoty żywe: Są to sygnały sygnalizacyjne, agresja ("walk Cry"), defensywny. Podczas okresu tarła dźwiękowa aktywność ryb rośnie. Gul Azov, na przykład wykonuje całe piosenki tarły. Dźwięki dźwiękowe przypominają squabs lub skrypt, aktywują samice, które zaczynają się poruszać w kierunku źródła dźwięku.

Płazy zidentyfikowali taki złożony sygnał jako sygnał kobiety, odnotowany przez kawior i ostrzegawcę, że nie spędza na próżno, pod względem wyrażania biologów, "potencjał reprodukcyjny". Jak widzimy, komunikacja dźwiękowa w tym przypadku promuje realizację mądrego prawa natury na temat zachowania każdego gatunku biologicznego.

Konkretne informacje biologiczne ponoszą dźwięki ruchu niektórych ryb; Podczas odżywiania występują podwodne dźwięki związane z chwytaniem i warstwą żywności. W ZSRR rozległe atlastyczne dźwięki wydane przez różnych mieszkańców świata podwodnego zostały zwolnione.

Naukowcy potrzebowali długi czas, aby określić charakter i lokalizację ciała słuchowego (lub grupy narządów) wśród ryb. Receptory dźwiękowe, z reguły, są w głowie ryb, ale w niektórych rybach (na przykład dorsz), postrzeganie słuchowe jest możliwe przy pomocy tak zwanej linii bocznej ciała. Jako osoba zaprojektowana przez człowieka w 30s, system bezgłośnych odbiorników z boku statku z boku statku na linii receptora bocznego!

Znaleziono dwa rodzaje aparatów słuchowych: Urządzenia, które nie są połączone z bańki pływackiej i urządzeń, które zawierają bąbelek. Bańka działa jak rezonator, aw rybach z sekundy aparatu słuchowego aparatu jest bardziej wrażliwe.
Wrażliwość słuchu w osobie w różnych częstotliwościach jest zdefiniowana dość prosta. Intensywność dźwięku tej częstotliwości powoli wzrasta. Z pewną intensywnością, osoba mówi: "Słyszę". Zdefiniowana jest wrażliwość progowa przesłuchania w tej częstotliwości. A jak ryba podaje sygnał, który słyszy ten dźwięk? Amerykańscy naukowcy studiujący podwodny dźwięk, określali moment początku postrzegania dźwięku rekina przez reakcję mięśni serca. Maksymalna była wrażliwość przesłuchania rekina w zakresie częstotliwości 20-160 Hertza i jest interesująca, że \u200b\u200bprogi słuchu na ciśnieniu akustycznym, przemieszczeniem oscylacyjnym i prędkości oscylacyjnej cząstek medium w rekina zmieniono na a znacznie większy niż u ludzi.

Ogromna liczba prac jest przeznaczona na sygnały dźwiękowe delfinów. Sygnały te są szczególnie zróżnicowane i idealne. Niektórzy badacze widzą podobieństwo sygnałów delfinów ze starożytnymi językami ludzkimi. Fenomenalne delfiny do odporności na dźwięk. Poczekaj, w tym względzie rozpocznie się świadomy dialog między delfinem a człowiekiem.

Kosykatki i delfiny z różnych morza wydają się być w pewnym stopniu rozumieć, o czym świadczy takie eksperyment. Dwa Koskatoks, aż do milczenia, pod warunkiem, że możliwość rozmowy przez telefon na godzinę (odbiorniki i emiterów dźwiękowych, oczywiście, hydrofony były podawane). Jeden z Kitokotów był w Akwarium w Waszyngtonie, drugi w Vancouver (Kanada). Naukowcy zauważyli, że rozmowa była bardzo zajęta.

Uszczelki ujawniły nie tylko wysoką zdolność do dźwięku wpływu, ale także słuchania muzycznego. Grupa pieczęć eksperymentalnych śpiewała część piosenki ludowej mieszkańców Wysp Hebridów. Jedna z uszczelek była czysta kontrana, powtórzyła melodię.
Badanie żywych dźwięków morza w dużej mierze przyczyniły się do szerokiego rozkładu różnych urządzeń podwodnych. W naszym kraju, początek został położony przez okręt podwodny "Northerkhan", który służył jego okresowi wojskowym i przeliczył ją do badań głębokich wody. Veliko był zaskoczeniem załogi łodzi, kiedy uderzając w stado śledzia, stwierdził, że ta mała ryba mogła produkować dość intensywne dźwięki wysokiej rejestru!

Nowe urządzenia podwodne - holowane, autonomiczne - zanurz się w głębi, niedostępnej podwodnej łodzi z przeszłego pokolenia. I tutaj hydraulika otwiera się między innymi i nowe zjawiska akustyczne.
Autor długo chciał porozmawiać o tym z M. I. GIRS, który na własny rachunek największą liczbę nurkowania głębokich w wielu różnych urządzeniach w naszym kraju i jest przybity przez dziennikarzy "Hydronavt nr 1". Ale jak go zobaczyć, jeśli na Wyspach Kanaryjskich, gdzie warunki zanurzenia są szczególnie wygodne, dzieje się, częściej niż w domu, na wyspie Vasilyevsky?

Rozmowa nadal miała miejsce. Zacznij, pamiętając, jak siedem-letni Misha Girs nie może opanować sztuki na łyżwach na lodowisku Central Parku Kultury i odpoczynku. Wydaje się, że był to ostatnio, ale teraz M. I. Girs - Captain Mentor, który opanował technikę hydronów, którzy trenowali zanurzenie głębokich wody na początku (bo nie mieliśmy specjalistów w tej dziedzinie), a potem wielu innych specjalistów - Hydrony. Produkował dziesiątki zróżnicowanych, czasami niebezpiecznych nurkowaniach w morzach czarnych i śródziemnomorskich Ocean Atlantycki

Rozmowa dotyczyła tylko jednego pytania - stosowanie urządzeń akustycznych pod podwodnym zanurzeniem i badaniami.
- Oczywiście jej rola jest bardzo duża, - zgłoszono GIR. "Możesz określić miejsca pochodzenia narciarstwa ryb, sposobów ich migracji. Chociaż systemy hydrophone, z uwagi na stosunkowo niewielkie przemieszczenie pojazdów podwodnych, są mniej doskonałe niż hałas statków czuje, ale nadal wrażliwe hydrofony łatwo przechwytują dźwięki mieszkańców morskich. Bardzo charakterystyczne dla dźwięków opublikowanych przez Kosykami, nie będą ich mylić niczym.
Mówiąc o dźwiękach mieszkańców morza, wciąż miałem na myśli, przede wszystkim praktycznym celem jest możliwość ich wykrywania i połowu. Ale istnieje inny aspekt, który nie był związany z praktyką, ale raczej z psychologią. Wyobraź sobie na chwilę las bez śpiewu ptaka. Jest to trudny, niestety mężczyzna w tak martwym lesie. Można zrozumieć, dlaczego podwodny wolny od zegarka podczas długotrwałych autonomicznych basenów nagle przecięcia hydrocienców są stosowane, poprosi go, aby dać nawet trochę do słuchania tego, co jest wykonywane za burtę. Pęknięcia marynarzy są radowani tak, jak byliby szczęśliwi dla ptaków ptaków w lesie, w polu, w ogrodzie.
A im bliżej jest osoba do pomocniczego hydrocyospórzu, głębiej horyzonty morza, zostanie zapomniana, tym więcej dźwięków mieszkańców morskich docenią sinową ciszę zatok morskich czarnych.

Teraz nadszedł czas, aby porozmawiać o bardziej złożonych sygnałach dźwięku w świecie zwierząt, sygnały związane z odbiorem odzwierciedlonym Echo. Tutaj, ornitologowie i zoologowie, odkrywając fauny powierzchni, byli naprzód, na mocy przyczyn naturalnych, bioakustyków morskich. Dawno temu okazało się, że nietoperze używają aparatu lokalizacyjnego ECHO, aby wyszukać jedzenie wieczorem. Później zainstalowano ilościowo charakterystyki sygnałów lokalizacji różnych rodzin myszy lotnych - Podkowa, Ushans, długi, Nashonic, Tubeonos. W tym drugim częstotliwość wypełnienia sygnałów jest największa, osiąga 160 kilohertza, to jest prawie dziesięć razy wyższa niż górna częstotliwość granicy regionu rozprawę ludzkiego ucha. Dzięki tej częstotliwości, długość fali dźwiękowej w powietrzu nie przekracza 2 milimetrów, więc nietoperz jest zdolny do wykrywania owadów bardzo małych rozmiarów.
Podziwiając wyrafinowany aparat aktywnego brzmienia, entomologowie nie zwracali uwagi na fakt, że zakazy motyli, na których polującej, że nietoperze, pokryte włosami. Okazało się, że ta pokrywa włosów w pewnym stopniu pochłania sygnały ultradźwiękowe o wysokiej częstotliwościach nietoperzy myśliwskich, a ten ostatni jest trudniejszy do wykrycia ich ofiary.

Ponadto. Ostatnio odkrył, że istnieją rodzaje motyli, które mogą emitować sygnały tej samej częstotliwości, co wiodące wyszukiwanie nietoperzy. Dzięki zakłóceniom motyle zostają zestrzelane z kursu. Jak nie przypomnieć sobie systemów aktywnych zakłóceń w stacjach radiowych i hydrolicznych. Osoba była pewna w swoim priorytecie w dziedzinie aktywnego radia i hydrolityki ochrony samolotów i statków, ale przyroda w obliczu małych motyli wyprzedziła go!

Niektóre inne ptaki - salangi, tajemnicze Guacharo (Koza południowoamerykańska) również mają możliwość echo lokalizacji. Urządzenie do lokalizacji zoomu nie jest tak doskonałe jak bat, ale nadal pozwala im poruszać się w przestrzeni. W przypadku fryzur, ważne jest z powodu wysokiej prędkości lotu, a dla Guacharo, który mieszka w jaskiniach, wynika z trudności poruszania się w wiecznej ciemności.

I wreszcie delfiny. Z punktu widzenia "Lokalizacji na żywo Echo", jest to niewątpliwie korona natury. Są w stanie "automatycznie" zmniejszyć czas trwania sygnałów (paczek) i odstępów między sygnałami podczas zbliżania docelowego, co przyczynia się do dokładnych wskazówek. Fototadła poduszka i usunięcie odpowiedniej formy z przodu głowy tworzą obiektyw - emitowany dźwięk Energies Hub, a sektor, w którym sygnały dźwiękowe są emitowane, a sygnały dźwiękowe mogą się zmienić. Modulacja częstotliwości sygnału pozwala delfinowi "zniekształcić od zakłóceń" i ułatwia rozpoznawanie charakterystyki obiektu odblaskowego.
Delfiny mogą oszacować formę ciała odblaskowego za pomocą lokalizacji Echo, jego wymiary (z dokładnością kilku milimetrów), stopień odbicia dźwięku od niego. Ich lokalizator jest uniwersalny, czyli, jeśli istnieje kilka obiektów odzwierciedlających w polu Flocking Delfin, to wszystkie z nich są naprawione. Niektórzy badacze przypisują delfinowi możliwość skanowania przestrzeni z belką dźwiękową, która jest, jak to było ostatnie odczytanie wzoru lokalizacji echa na dość odległej odległości z przodu.

Niewątpliwie istnieją ryby z możliwością powiększania lokalizacji, a tylko niedoskonałość technologii głębokich połowów nie pozwala na ich wykrycie. Ale w prasie naukowej pojawił się komunikat pojawił się na sygnałach lokalizacji Echo o złotym pingwinu, które podobne do delfinów stosuje je, aby wyszukać jedzenie.

Kilka dekad, bioacousty była jak archipelag poszczególnych wysp wiedzy. Teraz rozwinęła się w złożonym, technicznie uzbrojonym obszarze biologii i biologii. Dalsze badanie głosów ptaków, zwierząt, ryby wzmacniają szacunek dla "małej karty SIM", przyczyni się do zachowania świata dzikiej przyrody.

Nasza krótka narracja na temat świata dźwięków dobiegła końca. Być może nie każdy czytelnik, obudzi pełne uczucie podziwu dla wszystkiego, co jest godne zaskoczenia na tym świecie. Ale bez wątpienia nikt nie odmówi akustyki w kolektorze jego manifestacji i szerokiej gamy zastosowań. I to już służy jako klucz do dalszego rozwoju interesów w dziedzinie sztuki nauki i technologii.

"Fizyka ultradźwiękowe" - stosowanie infradźwięków. Badanie zachowania zwierzęcego. Historyczne wykorzystanie infradźwięków. Przewidywanie trzęsienia ziemi. Nietoperz. Nie postrzegany przez ludzkie ucho. Lekarstwo. Fale ultradźwiękowe wpływają na rozpuszczalność substancji i ogólnie w trakcie reakcji chemicznych. Duże dawki - poziom dźwięku 120 i więcej DB daje niesamowity efekt.

"Aplikacja ultradźwiękowe" - Doświadczenie 4. Ultradźwięki wiatr. 1. Operacje na mózgu bez otwierania skrzynki czaszkowej. Obszar badawczy: Akustyka. Obszary użycia ultradźwięków. Doświadczenie 8. Płyn odgazuje USG. Ten fenomen Może być używany do czyszczenia wody chlorowanej. Doświadczenie 1. Ultradźwięki zmniejsza tarcie na powierzchni oscylacyjnej.

"Wpływ ultradźwięku" - układ hormonalny. Oscylacje mechaniczne. Efekt wspólny. Efekt antyspazmodyczny. Układu sercowo-naczyniowego. Efekt znieczulający. Historyczne wykorzystanie infradźwięków. Efekt przeciwzapalny. System nerwowy. Plankton. Ultradźwięki w małych dawkach ma pozytywny wpływ na ludzkie ciało.

"Czujnik ultradźwiękowy" - HTTZ (HZ, Hz) - jednostka pomiaru częstotliwości odpowiada jednym cyklu na sekundę. Ruchy: obrót obrotowy śpiewający ciśnienie. Podstawy fizyczne Ultradźwięk. Co to jest ultradźwięki? Odbicie dźwięku. Interakcja fal. Częstotliwość promieniowania. Siła (amplituda) każdej fali odzwierciedlonej odpowiada jasności wyświetlanego punktu.

"Ultradźwięki w medycynie" - badanie ultradźwiękowe. Narodziny ultradźwięku. Ultradźwięki, aby pomóc farmymom. Leczenie ultradźwiękowe. Ultradźwięki w medycynie. Czy badania ultradźwiękowe szkodliwe jest szkodliwe. Procedury ultradźwiękowe. Encyklopedia dla dzieci. Czy leczenie ultradźwiękowe szkodliwe jest szkodliwe. Plan.

"Egzamin ultradźwiękowy" - przy użyciu ultradźwięków efektu Dopplera, charakter zaworów serca mierzy się szybkością przepływu krwi. Ulrazova peelingowa twarz skóry. Spectral Doppler ogólnej tętnicy szyjnej. Zastosowano żel bisofytowy, a powierzchnia robocza emitera odbywa się przez strefę mikropaszyjnej ekspozycji. Oprócz szerokiego wykorzystania celów diagnostycznych, ultradźwięk stosuje się w medycynie jako środek leczniczy.

• Czytaj: Język komunikacyjny i zwierzęcy
• Czytaj więcej: Plotka. Analizator słuchu

Istota echolokacji.

W ramach słowa "Lokalizacja" oznacza określanie lokalizacji obiektów, pomiar ich współrzędnych i parametrów ruchu. Żyj w przyrodzie wykorzystuje wiele formularzy i metod lokalizacji. U ludzi i większości zwierząt definicja lokalizacji elementów otaczających jest przeprowadzana z powodu systemów analizatora odległych działań, głównie wizualnych i słuchowych, a systemy te u niektórych zwierząt zostały wprowadzone do najwyższej perfekcji. Wystarczy zapamiętać niezwykłą nasilenie widzenia w dziedzinach dziełowych drapieżnych lub dokładności rozliczeń dźwięku wytwarzania sów.

Aby wykryć obiekty środowiskowe, niektóre zwierzęta używają innych typów informacji. Głębokie kałamarki, na przykład, oprócz zwykłych narządów widzenia, są wyposażone w specjalne receptory zdolne do przechwytywania promieni podczerwieni i osobliwych ciał - "Thermoloralals" - dobre węże służą do wyszukiwania górnictwa, postrzegania promieniowanie cieplne Żywe istoty i reagowanie na różnicę w temperaturze w tysięcznej części stopni.

Przykłady podane, pomimo ich różnorodności, są różne opcje dla tak zwanej lokalizacji pasywnej, gdy wykrywanie obiektów jest wykonywane wyłącznie poprzez biorąc energię, że obiekty badały się bezpośrednio emitują lub ponownie wyeliminować.

Wydawało się stosunkowo niedawno, że mniej lub bardziej wrażliwe organy do wykrywania odległego jako sposób na pasywną lokalizację są ograniczone przez możliwości przyrody.

Na samym początku XX wieku. Ludzkość miała prawo być dumnym, że stworzyła zasadniczo nową, aktywną metodę lokalizacji, w której niewidoczny pierwszy cel jest napromieniowany strumieniem energii elektromagnetycznej lub ultradźwiękowej i jest wykryte z intensywnością tej samej energii, ale już odzwierciedlone od cel. Stacje radiowe i węglowodorowe - te urządzenia aktywnej lokalizacji - przyszedł do zmiany różnych rodzajów "hektarów" - instrumentów wykrywania pasywnego - obecnie otrzymał ogromny rozwój w rozwiązywaniu krajowych gospodarczych, wojskowych i problemy z miejsca. Jednocześnie nie ma wątpliwości, że zasady radaru skłoniły patologie do rozwiązywania kwestii form orientacji przestrzennej u niektórych zwierząt, które nie można wyjaśnić funkcjonowaniem dobrze znanych dalekownych analizatorów działania.

W wyniku żmudnych badań, przy użyciu nowego sprzętu elektronicznego, można było ustalić, że liczba zwierząt stosuje aktywne metody lokalizacji przy użyciu dwóch rodzajów energii - akustycznych i elektrycznych. Niektóre tropikalne ryby są wykorzystywane przez lokalizację elektryczną, takie jak morus lub słonia wodna, a aktywna lokalizacja akustyczna jest otwarta w kilku przedstawicieli gruntów i kręgowców wodnych stojących na różnych poziomach rozwoju ewolucyjnego.

Lokalizacja akustyczna służy jako środek wykrywania obiektów z powodu fal dźwiękowych propagujących w tym medium.

Przez analogię z radrą znajdują się dwie formy lokalizacji akustycznej: pasywne, gdy wykrywanie przeprowadza się tylko przez otrzymywanie energii, że badane obiekty bezpośrednio emitują lub ponownie emitują, a KT i NY, w którym opiera się analiza obiektów W przede wszystkim napromieniowaniu sygnałów dźwiękowych z późniejszym postrzeganiem tej samej energii, ale już od niego odzwierciedlone. Pierwsza forma lokalizacji akustycznej od dawna jest oznaczona jako postrzeganie słuchu lub słuchawkowe, a oscylacje dźwiękowe są akceptowane przez analizatora słuchowego.

Druga forma, tj. Aktywna lokalizacja akustyczna, amerykański naukowiec D. Griffin, który po raz pierwszy odkrył go od nietoperzy, zwany echolokacji. Z czasem, terminy "echolokacja", "lokalizacja akustyczna" i "orientacja akustyczna" stały się nieco synonimy i są szeroko stosowane w literaturze biologicznej przy opisach aktywnej formy lokalizacji u zwierząt. Prawda, w ostatnich latach, próby wykorzystują warunki "Lokalizacja akustyczna", "Lokalizacja pasywna", aby wyznaczyć funkcje układu słuchowego OV, które z wysoką dokładnością wytwarzają lokalizację lokalizacji jego ekstrakcji dla plotki w nocy Polowanie (Ilyichev, 1970; Payne, 1971). Chcą to podkreślić ogromna rolaPlotka gra w zachowaniu sowy i porównuje metody orientacji tych ptaków z tymi w nietoperzach, chociaż ten porównanie jest bezsprzedaż, ponieważ te ostatnie wzrosły do \u200b\u200bnastępnego, jakościowo nowego etapu lokalizacji akustycznej, stosując aktywny Wykrywanie przestrzeni własnymi sygnałami akustycznymi. Przed przejściem na cechy echolokacji, wkrótce skupiamy się na podstawowych koncepcjach i definicjach z obszaru akustyki niezbędnej do zrozumienia bodźców fizycznych aparatów receptora słuchowego.

E.SH.AYRAPETYANZ A.I.Constantinov. Echolokacja w przyrodzie. Wydawnictwo "Nauka", Leningrad, 1974