Решение: Диапазоны слышимости животных
Статья к заданиюСлуховая система человека
Основными объективными характеристиками звукового информационного канала являются частотный диапазон воспринимаемых звуков и динамический диапазон звукового давления воспринимаемых звуков.
Субъективным признаком частоты звука является его высота, чем больше частота звука, тем более высоким он воспринимается на слух. Нижний частотный слуховой порог органа слуха человека составляет примерно 16 Гц, верхняя граница частоты колебаний составляет 20 000 Гц, воспринимаемых ухом человека в возрасте до 20 лет. В возрасте 35 лет эта граница составляет примерно 15 000 Гц, в возрасте 50 лет – примерно 12 000 Гц. Дети воспринимают звуки с частотой до 22 000 Гц. Волны с частотой менее 16 Гц принято называть инфразвуком, а с частотой более 20 кГц – ультразвуком.
Субъективным признаком звукового давления является громкость звука. Уровень звукового давления измеряется в децибелах (дБ). Диапазон воспринимаемых уровней интенсивности звука в среднем составляет 130 дБ. Значение 0 дБ соответствует среднестатистическому порогу слышимости человека для тона частотой 1000 Гц.
Порог слышимости (минимальная интенсивность звука, воспринимаемая ухом) различен для звуковых колебаний разных частот. Органы слуха человека наиболее чувствительны к частоте 1000–3000 Гц. Верхнюю границу интенсивности звука, которую человек ещё способен воспринимать, называют порогом болевого ощущения, так как восприятие звука такой интенсивности вызывает болевое ощущение. Отдых и сон считают полноценным, когда шум не превышает 25–30 дБ. Кратковременно допустим шум 80 дБ. Здоровые барабанные перепонки без ущерба могут переносить громкость в 110 дБ максимум в течение примерно 1,5 мин. В таблице указан уровень громкости от разных источников.
| Источники звука | Уровень громкости (дБ) |
| Шелест листьев | 10 |
| Шёпот | 20 |
| Разговор | 60 |
| Пневматический молоток | 90 |
| Поезд метро | 100 |
| Громкая музыка | 110 |
| Болевой порог | 120 |
| Смертельный уровень | 180 |
Диапазоны слышимости некоторых представителей животного мира показаны на рисунке. Выберите все верные утверждения.
Решение по шагам
6 шаговИнфразвуком называют звук с частотой менее 16 Гц, а ультразвуком — звук с частотой более 20 000 Гц.
$$f < 16\ \text{Гц} — \text{инфразвук};\quad f > 20000\ \text{Гц} — \text{ультразвук}$$У совы диапазон слышимости составляет от 200 до 12 000 Гц. Нижняя граница не достигает инфразвукового диапазона, поэтому утверждение 1 неверно.
У большинства животных на схеме верхняя граница диапазона превышает 20 000 Гц, поэтому они слышат ультразвук. Утверждение 2 верно.
Человек слышит звуки примерно от 20 до 20 000 Гц, а слон — от 16 до 12 000 Гц. Диапазон человека шире, поэтому утверждение 3 верно.
Дельфин и белуха — морские млекопитающие, и их диапазоны достигают соответственно 150 000 и 123 000 Гц. Оба воспринимают ультразвук, поэтому утверждение 4 верно.
Диапазон летучей мыши составляет от 2000 до 110 000 Гц. Он включает не только ультразвуковые, но и звуки частотой ниже 20 000 Гц, поэтому утверждение 5 неверно.
Где здесь ошибаются
Считать любой звук, воспринимаемый летучей мышью, ультразвуком.
Путать нижнюю границу диапазона совы с инфразвуком.
Сравнивать только верхние границы диапазонов, не учитывая их ширину.