Звук закипающего чайника со свистком


Как слух проясняет зрение | Наука и жизнь

Слух помогает нам увидеть, откуда исходят услышанные нами звуки.

(Фото: Mark Paton / Unsplash.com) 

Открыть в полном размере

Слыша карканье откуда-то с дерева, мы поднимаем глаза и видим то, что и ожидаем увидеть — ворону. Мы увидим её прежде, чем, например, белку, которая сидит на соседней с вороной ветке. Точно так же, услышав гул самолёта, мы в первую очередь видим самолёт, а не пролетающую гораздо ближе к нам ворону. Происходит так потому, что слух помогает зрению быстрее обработать именно ту информацию, которая имеет отношение к источнику звука. Более того, если глазу трудно понять, что именно издаёт звуки, то слух понудит зрение увидеть именно то, что больше всего соответствует звукам, которые мы слышим.

Сотрудники Федеральной политехнической школы Лозанны и Калифорнийского университета в Сан-Диего поставили несколько экспериментов, в которых добровольцам показывали ряд картинок и давали послушать определённые звуки. На картинках один объект постепенно превращался в другой: самолёт становился птицей, кошка — чайником и т. д. На некоторых изображениях объекты были вполне хорошо различимы, то есть легко было понять, что перед тобой именно кошка, или парящая птица, или чайник, или самолёт. На других картинках характерные черты разных объектов были смешаны, и тут уже трудно было решить, что именно ты видишь, кошку или чайник, самолёт или птицу.

Картинка несколько секунд проступала в зашумлённом изображении, и пока она проступала, человек слышал определённый звук. После нужно было сказать, что именно тебе только что показали. Звуки, как можно догадаться, были кошачьим мяуканьем, свистом закипающего чайника, гулом самолёта, карканьем ворона и т. д. Иногда они совпадали с изображением (то есть на картинке с кошкой было слышно кошку), а иногда нет (и тогда на картинке с кошкой человек слышал, например, карканье ворона). При этом, отвечая на вопрос, что ты видел, нужно было выбрать картинку из всего ряда превращений; то есть тебе одновременно показывали серию слайдов, на которых кошка превращается в чайник, и из этой серии ты выбирал тот, который, как тебе кажется, ты только что видел.


Экспериментальные картинки с превращениями одних объектов в другие: кошки в чайник, самолёта в ворона, молотка в тюленя, козы в мопед. (Иллюстрация: Jamal R. Williams et al, Psychological Science, 2022)

В статье в Psychological Science исследователи пишут, что люди выбирали картинку быстрее, если звук имел отношение к тому, что они видели. Иными словами, если на картинке из ряда «кошка–чайник» звучал самолёт, то человек дольше думал над тем, что он увидел. Если же звучал свисток чайника или кошачье мяуканье, то времени на размышление уходило меньше — и, что важно, человек выбирал ту картинку, которая больше всего соответствовала звуку. Например, когда картинку с «кошкочайником» сопровождал свисток чайника, то потом человек выбирал изображение, где было больше характерных особенностей чайника: ему казалось, что он видел именно чайник. И наоборот, если на картинке с «кошкочайником» звучало мяуканье, то потом человеку казалось, что он видел преимущественно кошку.

Но, может быть, звук влияет не столько на восприятие, сколько на последующее принятие решения? Исследователи повторили эксперимент, только теперь они сравнивали, как отвечают люди, когда они слышат звук одновременно с картинками, и когда они слышат звук после того, как им показали картинку, когда им нужно вспомнить, что они видели, и решить, как отвечать. Оказалось, что звук влияет на ответы только тогда, когда он идёт вместе с изображением.

Тут есть и вероятность того, что звук заранее заставляет сосредоточиться на тех или иных зрительных сигналах. Эксперимент повторили, только теперь звук слышался до того, как перед глазами возникала картинка. Звук «до», как и звук «после», на ответы не влиял. То есть имеет значение только звук «во время» — или, иными словами, слух влияет на зрение при одновременном восприятии слуховой и зрительной информации. Речь идёт именно о непосредственном взаимодействии тех систем, которые отвечают за обработку звуковых и зрительных данных. Можно представить ситуацию, когда мы очень ждём встречи с кем-то, и вот мы замечаем этого человека издалека и слышим голос тоже издалека, несмотря на уличный шум, но тут дело уже в другом — в предвкушении, в эмоциях, во внимании, которые помогают сосредоточиться на конкретных аудиовизуальных сигналах.

Не только слух влияет на зрение, но и зрение на слух. Несколько лет назад мы рассказывали о том, как наши глаза, переходя взглядом с одного на другое, готовят барабанные перепонки к новым звукам. А два года назад в журнале Scientific Reports была опубликована статья о том, что плохое зрение искажает звуковую информацию: люди с расстройствами зрения сильнее ошибаются, когда пытаются определить расстояние до источника звука, а также ошибаются в размерах помещения, когда пробуют оценить их на слух.

3.3. Свист и свистки . Новый физический фейерверк

Каким образом человек издает свист, иными словами, как производится свистящий звук? Как при кипении свистит чайник со свистком? Люди изобрели множество разных свистков, в число наиболее известных входят английский полицейский свисток, американский полицейский свисток и многочисленные музыкальные инструменты, издающие звуки так же, как при свисте.

ОТВЕТ • Свист включает в себя три фазы: 1) поток воздуха встречает на своем пути препятствие и разбивается на вихри; 2) вихри вызывают периодические изменения давления воздуха, и это способствует распространению звуковой волны, которую мы и слышим, причем либо сами вихри, либо перепады давления в звуковой волне соединены обратной связью с набегающим на препятствие потоком воздуха; 3) если поток воздуха нестабилен (то и дело меняет направление или скорость), эта обратная связь еще больше усиливает нестабильность потока, а значит, увеличивается и количество возникающих на препятствии вихрей. Как только процесс образования вихрей и процесс обратной связи переходят в установившийся режим, мы слышим устойчивый звук, то есть свист.

Если вы свистнете, вытянув губы трубочкой, раздастся так называемый звук сопла — вихри формируются, когда воздух с силой проталкивается через узкое отверстие, образованное губами. Их возникновению способствует то, что скорость потока в центре отверстия выше, чем по периметру — у губ. Часть звуковых волн, образованных вихрями, возвращается в рот (в вокальный тракт). Частота этого возвратившегося звука зависит от скорости, с которой вихри вылетают наружу через губы. В вокальном тракте на некоторых частотах, называемых формантами, звук может попасть в резонанс с собственными частотами тракта. Это означает, что волны будут усиливать друг друга, а не гасить. Если резонанс возникает на какой-то частоте — это и есть та частота, которую мы услышим.

Можно поменять резонансную частоту и, следовательно, частоту свиста, изменив форму вокального тракта — обычно, двигая язык вперед или назад. Повысить частоту свиста можно и сильнее выдувая воздух, тогда и частота возвращенного звука станет выше, то есть ближе к более высокой резонансной частоте.

Кипящий чайник со свистком издает так называемый звук отверстия. Свистящая деталь чайника состоит из цилиндра, в каждом основании которого проделаны отверстия. Когда внутри чайника закипает вода, то есть ускоряется образование пара, воздух и водяной пар выходят через нижнее отверстие и образуют воздушный поток, который обдувает края второго, верхнего, отверстия, в результате в цилиндре образуются вихри. Перепады давления, возникающие при прохождении струи пара через второе отверстие, генерируют звуковую волну. Звуковые волны, вышедшие из цилиндра наружу и достигшие наших ушей, — это и есть свист чайника. Внутри цилиндра звуковые волны идут внутрь к первому отверстию и образуют обратную связь с поступающим внутрь цилиндра потоком. Обратная связь поддерживает турбулентность входящего потока и образование вихрей на втором отверстии.

Полицейский свисток производит так называемый краевой звук (краевой тон). Струя воздуха направляется на край отверстия, при этом поток разбивается на вихри, те срываются с края отверстия и порождают звуковые волны. Частота звука определяется резонансными частотами полости полицейского свистка подобно тому, как частота свиста через вытянутые трубочкой губы определяется собственными частотами полости рта. Но американский полицейский свисток устроен сложнее: в его внутренней полости скачет маленький шарик, он меняет ее конфигурацию (и, следовательно, резонансную частоту). Иногда он на мгновение затыкает отверстие, через которое полицейский выдувает воздух, и тогда поток воздуха прерывается. В результате свисток издает трели — и частота, и громкость свиста то нарастают, то спадают.

Подобным же образом издает звук флейта. Флейтист вдувает в нее воздух, и поток проносится через отверстие, огибая его край. Образовавшиеся вихри создают звук внутри камеры флейты, главным образом на резонансных частотах камеры. Часть энергии этих резонансных волн перекачивается обратно и идет на образование новых вихрей, так что вихри продолжают образовываться, резонанс — поддерживаться, и звук, который мы слышим, не прекращается.

Одно из самых любопытных устройств, издающих свист, — перуанская свистящая бутылка — керамическая бутылка для воды, которая изготавливалась перуанскими индейцами до прихода испанских завоевателей в 1532 году. В коллекциях сохранилось всего несколько экземпляров, однако ныне подобные устройства изготавливаются массово — в качестве сувениров. Бутылка состоит из двух камер, трубки, выходящей из одной из них, а также свистка. В одной из камер находится вода, и, если наклонить устройство, вода переливается в другую камеру, вытесненный воздух проходит через свисток и мы слышим свист. При этом вихри входят в резонанс с собственными колебаниями малой воздушной камеры.

Самые громкие свисты издают сирены, предупреждающие об опасности. Они до сих пор используются на некоторых автомобилях экстренных служб, их можно увидеть и в городе, на крышах домов. В современных полицейских автомобилях предупреждающий звуковой сигнал обычно создается с помощью электронных устройств, а вот на некоторых пожарных машинах до сих пор устанавливаются механические сирены, поскольку они издают очень громкие и пугающие звуки. Во время Второй мировой войны для предупреждения населения о воздушных налетах и во время холодной войны при проведении учений применялись специально сконструированные для этого мощные сирены. (Если вы встанете рядом с такой сиреной, громкость звука может превысить болевой порог. ) Хотя существует множество разных видов сирен, большинство из них издают звук отверстия, продувая сжатый воздух сквозь две цилиндрические соосные сетки, одна из которых вращается вокруг общей оси. Сирена издает звук, когда отверстия на двух сетках совпадают. Частота звука, издаваемого сиреной, зависит от скорости вращения сетки.

Чайник со свистком 1 (бесплатный звуковой эффект) • BigSoundBank

Play

В формате WAV (9,6 МБ)В формате BWF (9,6 МБ)В формате AIFF (9,6 МБ)В формате MP3 (2,7 МБ)В формате OGG (2,0 МБ)В формате FLAC (7,5 МБ)В формате AAC (1,1 МБ) )В формате M4A (1,1 МБ)

или URL-адреса (постоянные ссылки)
Как скачать и/или использовать эти звуки?

0,00 $ и без лицензионных отчислений! (+ информация здесь)

Однако в платной аудиотеке этот звук стоил бы 5 долларов. Так что не стесняйтесь, чтобы сделать небольшое пожертвование или купить футболку !

Свисток чайника или чайника на дровах.

Play

В формате WAV (9,6 МБ)
В формате BWF (9,6 МБ)
В формате AIFF (9,6 МБ)
В формате MP3 (2,7 МБ)
В формате OGG (2,0 МБ)
В формате FLAC (7,5 МБ)
В формате AAC (1,1 МБ)
В формате M4A (1,1 МБ)

Как скачать и/или использовать эти звуки?

0,00 $ и без лицензионных отчислений! (+ информация здесь)

Однако в платной аудиобиблиотеке этот звук будет стоить 5 долларов. Так что не стесняйтесь сделать небольшое пожертвование или купить футболку !


Продолжительность : 01:08
Категория UCS : WHSTMech (?) UCS, что означает «Универсальная система категорий», является общественной инициативой Тима Нильсена, Джастина Друри и Кая Пакуина, среди прочих. Это список фиксированных и последовательных категорий для классификации звуковых эффектов. Он обеспечивает согласованность в структуре имени файла, чтобы упростить присвоение имен и классификацию для тех, кто поддерживает свою личную или профессиональную библиотеку. Эта звуковая библиотека соответствует классификации UCS 8.1. Нажмите, чтобы отобразить полный список UCS.
Тип : Один звук
Каналы : Монофонический (?) - Монофонический : Является одноканальным. Обычно есть только один микрофон, один громкоговоритель.
- Stereophonic : Метод воспроизведения звука, создающий иллюзию направленности и слышимой перспективы.
- Ambisonic: направлен на создание многоканального звукового пространства. Используется, например, в виртуальной реальности.
Условия : В помещении (?)А" Студия " звук был записан в месте без реверберации.

Звук " на открытом воздухе " содержит элементы разрушения. Звук не совсем чистый. Иногда бывает небольшой ветер, какие-то слухи и т.д.

A " звук в помещении " обычно содержит сильную реверберацию. Его нельзя, например, использовать для озвучивания изображения, снятого на улице.
Реализм : Real (?) Un son " Real " à été enregistré en condition reel. Например: Un brossage de dent avec dentifrice.

Un son " Idealized " à été enregistré en réel mais en ne gardant cherchant à coller au plus près de l'idée qu'on se fait de ce son. Например: Un brossage de dent sans dentifrice.

Un " Foley " зарегистрирована в студии, с участием мастеров-исследователей. Например: Un brossage de dent imité avec une brosse à ongle.
Частота дискретизации : 48 000 Гц (?) Поиск : Определяет количество выборок в секунду, берущихся из непрерывного сигнала для создания дискретного сигнала. Единицей измерения частоты дискретизации является герц.

- 44 100 Гц : CD Качество звука.
- 48 000 Гц : Стандарт, используемый профессиональным цифровым видеооборудованием, таким как магнитофоны, видеосерверы, видеомикшеры и т. д.
- 96 000 Гц : DVD-Audio, некоторые дорожки DVD LPCM, звуковые дорожки BD-ROM (диск Blu-ray), звуковые дорожки HD DVD (DVD высокой четкости).
Битовая глубина : 24 бита (?) Подробнее : В цифровом аудио битовая глубина описывает количество битов информации, записанной для каждого семпла.

— 16 бит: Аудио качества CD. Стандарт, используемый профессионалами в области СМИ.
- 24 бита: DVD-Audio, который может поддерживать до 24-битного звука.
Оборудование : SoundDevices Mixpre-3 Recorder и Sennheiser Me66 Microphone (?)
Автор : Джозеф Сардин

Звук n ° : 1 351

Примечания

-Rated 5.0 /0/10 (среднее)-270132.

Оцените, Комментируйте!

Они тоже скачали

Горячая вода в кружке

00:06

ВИНД

01:29

Whistling Kettle 2

01:50

Дверные хлопья 4

00:01

.

#Boue

#Bouillant

#Bouillante

#Bouillir

#Bouilloire

#Breakfast

#Bubble

#Bubbling

#Chaud

#Chauffer

#Dejeuner

#Eau

#Ebullition

#Infusion

#Kettle

#Noise

#Petit

#Scalding

#Scorching

#Sifflement

#Siffler

#Sifflet

#Sound

# Чай

#Чайник

#

#Тайер

#Тисан

#Вода

#Свисток

#Свисток

Чайники зачем? Почему кипящий чайник шумит?

Содержимое веб-сайта TopicTea.com, такое как текст, графика, изображения и другие материалы, содержащиеся на этом сайте («Контент»), предназначено только для информационных целей. Содержимое не предназначено для замены профессиональной медицинской консультации о пользе для здоровья, диагностике или лечении. Всегда обращайтесь за консультацией к врачу по любым вопросам, которые могут у вас возникнуть относительно вашего состояния здоровья. Никогда не пренебрегайте профессиональным советом и не откладывайте его поиск из-за чего-то, что вы прочитали на этом сайте!

У всех нас есть или сталкивались с чайниками, также известными как чайники или чайники со свистком, которые стоят на кухонном столе. Если вы не используете его для приготовления чая, то вы, вероятно, используете его для нагрева воды на кухне, чтобы приготовить кофе или горячий шоколад. Когда чайник кипятит воду, он издает свистящий звук, особенно когда вода достигает определенной температуры. В течение многих лет ученые не могли объяснить, почему чайник свистит, когда вода закипает, и для большинства людей это всегда было загадкой.

В 19 веке такие ученые, как Джон Уильям Стратт, барон Рэлей и лорд Рэлей, пытались выяснить и объяснить, почему чайник свистит. Однако в итоге ничего особенного достигнуто не было, говорили, что свист вызывается звуковыми колебаниями, но однозначного ответа, почему свистит чайник, никто не дал.

Щелкните здесь, чтобы получить наш ЛЮБИМЫЙ ЧАЙ

Сегодня ученые и исследователи из Кембриджа разгадали тайну. Чайник свистит в результате вибрации скопившегося пара, пытающегося выйти через узкое отверстие. Это то же самое, как когда человек насвистывает, вы оставляете маленькое отверстие между губами и вызываете колебания звука через маленькое отверстие.  В чайнике по мере закипания воды выделяется больше пара, который пытается быстрее покинуть чайник, в результате чего вибрации становятся более мощными, а свист становится громче и выше.

Зеленый чай, полезный для утоления жажды

Пожалуйста, включите JavaScript

Зеленый чай, полезный для утоления жажды

Два ученых и исследователя, Росс Генривуд и доктор Анураг Агарвал, из Кембриджского университета провели дополнительные исследования, чтобы выяснить, как типичный чайник с двумя отверстиями мешает прохождению пара, вызывая свистящий звук.

Щелкните здесь, чтобы получить наш ЛЮБИМЫЙ ЧАЙ

Когда вода закипает в чайнике, образуется пар, который сначала попадает в отверстие в носике чайника. Этот носик тоньше, чем другой носик чайника. Поскольку пар вынужден проходить через более тонкий носик, он естественным образом создает нестабильную струю. Это похоже на струю воды, которая начинает разбиваться на капли после того, как она прошла некоторое расстояние в трубе садового шланга.

Когда неустойчивые струи пара попадают на второй носик в чайнике, они не могут выйти равномерно. Это приводит к тому, что паровая струя формирует небольшие импульсы давления, когда пар ударяется о вторую стенку свистка. Импульсы превращаются в вихри, которые производят звуковые волны, отсюда и высокий шум, который сигнализирует пользователю чайника о том, что чай готов.

Далее Росс Генривуд и доктор Анураг Агарвал объяснили, почему чайник издает свист, а не какой-либо другой звук. Двое ученых показывают, что механизм чайника со свистком похож на флейту или органную трубу. Высота свистящего звука, издаваемого чайником, определяется размером и формой открывающегося носика. Если носик чайника короче, то издается более высокий свист по сравнению со свистком, если носик длиннее.

Нажмите здесь, чтобы получить наши любимые чаи

Интересно отметить, что звук свистка — не единственный звук, который издает чайник. Это также было обнаружено двумя кембриджскими исследователями и учеными. Они обнаружили, что когда вода в чайнике закипает, издается другой звук. Звук издается другим механизмом, который вызывает свист. Звук производится на этапе, когда есть только одна фиксированная частота.

Двое ученых обнаружили, что ниже определенного расхода пара свисток чайника ведет себя по другому механизму. Этот механизм подобен резонатору Гельмгольца, механизму, который заставляет звук исходить, когда вы дуете в верхнюю часть пустой бутылки. Когда воздух обдувается сверху пустой бутылки, воздух внутри горлышка бутылки пружинит вверх и вниз, в то время как воздух, содержащийся в основном корпусе бутылки, каждый раз сжимается и высвобождается, как пружина.

Чайник также ведет себя в резонаторном механизме Гельмгольца, издавая звук, отличный от свистка.


Learn more