อ่าน 15 นาที
คลื่นเสียงความถี่ต่ำ
อินฟราซาวด์บางครั้งเรียกว่าเสียงความถี่ต่ำหรือ (บางครั้งอาจกำกวม) ซับโซนิก (ซับโซนิกเป็นคำอธิบายสำหรับ "น้อยกว่าความเร็วเสียง")...
คลื่นเสียงความถี่ต่ำ

อินฟราซาวด์บางครั้งเรียกว่าเสียงความถี่ต่ำหรือ (บางครั้งอาจกำกวม) ซับโซนิก (ซับโซนิกเป็นคำอธิบายสำหรับ "น้อยกว่าความเร็วเสียง") [ 1 ]อธิบายถึงคลื่นเสียงที่มีความถี่ต่ำกว่าขีดจำกัดล่างของการได้ยินของมนุษย์ (โดยทั่วไปคือ 20 เฮิรตซ์ตามที่กำหนดโดย มาตรฐาน ANSI/ASA S1.1-2013 ) [ 2 ]การได้ยินจะค่อยๆ ไวน้อยลงเมื่อความถี่ลดลง ดังนั้นเพื่อให้มนุษย์รับรู้ถึงอินฟราซาวด์ได้ความดันเสียงต้องสูงเพียงพอ แม้ว่าหูจะเป็นอวัยวะหลักในการรับรู้เสียงต่ำ แต่ที่ความเข้มสูงขึ้นก็สามารถรู้สึกถึงการสั่นสะเทือนของอินฟราซาวด์ในส่วนต่างๆ ของร่างกายได้
การศึกษาคลื่นเสียงประเภทนี้บางครั้งเรียกว่าอินฟราโซนิกส์ซึ่งครอบคลุมเสียงต่ำกว่า 20 เฮิรตซ์ลงไปจนถึง 0.1 เฮิรตซ์ (และในบางครั้งอาจถึง 0.001 เฮิรตซ์) ผู้คนใช้ช่วงความถี่นี้ในการตรวจสอบแผ่นดินไหวและภูเขาไฟระเบิด การทำแผนที่ชั้นหินและปิโตรเลียมใต้พื้นโลก และยังใช้ในการตรวจวัด การทำงานของระบบหัวใจและ หลอดเลือดของมนุษย์ด้วยคลื่นเสียง (ballistocardiography ) และการตรวจวัดการทำงานของ ระบบหัวใจและ หลอดเลือดจากแรงสั่นสะเทือน (seismocardiography )
คลื่นเสียงความถี่ต่ำมีลักษณะเฉพาะคือสามารถทะลุผ่านสิ่งกีดขวางได้โดยมีการสูญเสีย น้อย ในด้านดนตรีวิธีการนำคลื่นเสียงเช่นออร์แกนท่อ ขนาดใหญ่ หรือสำหรับการสร้างเสียง ลำโพงแบบพิเศษ เช่น ลำโพงแบบทรานสมิทชั่นไลน์ลำโพงวูฟเฟอร์แบบหมุนหรือซับวูฟเฟอร์ แบบดั้งเดิม สามารถสร้างเสียงความถี่ต่ำได้ รวมถึงเสียงใกล้ความถี่ต่ำ ซับวูฟเฟอร์ที่ออกแบบมาเพื่อสร้างเสียงความถี่ต่ำสามารถสร้างเสียงได้ต่ำกว่าซับวูฟเฟอร์ทั่วไปในท้องตลาดถึงหนึ่งอ็อกเทฟหรือมากกว่า และมักมีขนาดใหญ่กว่าประมาณ 10 เท่า[ 3 ]
ประวัติศาสตร์และการศึกษา
หนึ่งในผู้บุกเบิกการวิจัยคลื่นอินฟราโซนิกคือนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสVladimir Gavreau [ 4 ] ความสนใจของเขาในคลื่นอินฟราโซนิกเกิดขึ้นครั้งแรกในปี 1957 ในอาคารคอนกรีตขนาดใหญ่ที่เขาและทีมวิจัยของเขากำลังทำงานอยู่ กลุ่มประสบกับอาการคลื่นไส้เป็นระยะๆ และไม่พึงประสงค์อย่างมาก หลังจากคาดเดาถึงสาเหตุของอาการคลื่นไส้เป็นเวลาหลายสัปดาห์ — ทีมงานเชื่อมั่นว่ามันเป็นเชื้อโรคหรือการรั่วไหลของควันสารเคมีที่เป็นอันตรายที่หาต้นตอไม่ได้ในโรงงาน — พวกเขาค้นพบว่า "มอเตอร์ความเร็วต่ำที่สมดุลไม่ดี... กำลังสร้าง 'การสั่นสะเทือนที่ทำให้คลื่นไส้' [ 4 ]
เมื่อ Gavreau และทีมพยายามวัดแอมพลิจูดและระดับเสียง พวกเขาก็ตกใจเมื่ออุปกรณ์ของพวกเขาตรวจไม่พบเสียงใดๆ พวกเขาสรุปว่าเสียงที่เกิดจากมอเตอร์นั้นมีระดับเสียงต่ำมากจนต่ำกว่าความสามารถในการได้ยินทางชีววิทยาของพวกเขา และอุปกรณ์บันทึกเสียงของพวกเขาก็ไม่สามารถตรวจจับความถี่เหล่านี้ได้ ไม่มีใครคิดมาก่อนว่าเสียงอาจมีอยู่จริงที่ความถี่ต่ำเช่นนี้ ดังนั้นจึงไม่มีอุปกรณ์ใดได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อตรวจจับมัน ในที่สุดก็พบว่าเสียงที่ทำให้เกิดอาการคลื่นไส้นั้นเป็นคลื่นเสียงอินฟราโซนิก 7 รอบต่อวินาทีซึ่งเหนี่ยวนำให้เกิดโหมดเรโซแนนซ์ในท่อและโครงสร้างของอาคาร ทำให้เสียงดังขึ้นอย่างมาก[ 4 ]หลังจากการค้นพบโดยบังเอิญนี้ นักวิจัยก็เริ่มเตรียมการทดสอบอินฟราโซนิกเพิ่มเติมในห้องปฏิบัติการ หนึ่งในการทดลองของเขาคือนกหวีดอินฟราโซนิก ซึ่งเป็นท่อออร์แกน ขนาดใหญ่ [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]จากผลของเหตุการณ์นี้และเหตุการณ์ที่คล้ายคลึงกัน การตรวจสอบและกำจัดเสียงสะท้อนความถี่ต่ำในช่องว่างและการนำวัสดุกันเสียงและวัสดุที่มีคุณสมบัติทางเสียงเฉพาะมาใช้ในการก่อสร้างสถาปัตยกรรมใหม่จึงกลายเป็นเรื่องปกติ
แหล่งที่มา

คลื่นเสียงความถี่ต่ำสามารถเกิดขึ้นได้จากทั้งแหล่งกำเนิดตามธรรมชาติและแหล่งกำเนิดที่มนุษย์สร้างขึ้น:
- ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ: เสียงอิน ฟราโซนิกบางครั้งเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติจากสภาพอากาศรุนแรง คลื่น [ 8 ] คลื่นลี หิมถล่ม แผ่นดินไหว ภูเขาไฟระเบิด [ 9 ] [ 10 ] อุกกาบาต [ 11 ]น้ำตกการแตกตัวของภูเขาน้ำแข็งแสงออโรร่าอุกกาบาตฟ้าผ่าและฟ้าผ่าในชั้นบรรยากาศตอนบน [ 12 ] ปฏิสัมพันธ์ของคลื่นมหาสมุทรแบบไม่เชิงเส้นในพายุในมหาสมุทรทำให้เกิดการสั่นสะเทือนของเสียงอินฟราโซนิกที่แพร่หลายรอบ ๆ 0.2 เฮิรตซ์ ซึ่งเรียกว่าไมโครบารอม [ 13 ] ตามโครงการอินฟราโซนิกของNOAAอาร์เรย์อินฟราโซนิกสามารถใช้เพื่อระบุตำแหน่งหิมถล่มในเทือกเขาร็อกกี้ และตรวจจับพายุทอร์นาโดบนที่ราบสูงหลายนาทีก่อนที่มันจะพัดลงพื้น[ 14 ]
- การ สื่อสารของสัตว์: วาฬช้าง[ 15 ] ฮิปโปโปเตมัส[ 16 ]แรด[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]ยีราฟ[ 20 ]โอคาปิ [ 21 ]นกยูง[ 22 ]และจระเข้ เป็นที่ทราบกันว่าใช้ คลื่น เสียงความถี่ ต่ำ ใน การสื่อสารในระยะทางไกล—มากถึงหลายร้อยไมล์ในกรณีของวาฬโดยเฉพาะอย่างยิ่งแรดสุมาตราได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถสร้างเสียงที่มีความถี่ต่ำถึง 3 เฮิรตซ์ ซึ่งมีความคล้ายคลึงกับเสียงร้องของวาฬหลังค่อม [ 18 ] เสียงคำรามของเสือมีคลื่นเสียงความถี่ต่ำ 18 เฮิรตซ์และต่ำกว่า[ 23 ]และเสียงครางของแมวมีรายงานว่าครอบคลุมช่วง 20 ถึง 50 เฮิรตซ์[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]นอกจากนี้ยังมีการเสนอแนะว่านกอพยพใช้คลื่นเสียงความถี่ต่ำที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติจากแหล่งต่างๆ เช่น กระแสลม ปั่นป่วนเหนือเทือกเขา เพื่อเป็นเครื่องมือช่วยในการนำทาง[ 27 ]คลื่นเสียงความถี่ต่ำยังอาจใช้สำหรับการสื่อสารทางไกล โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีการบันทึกไว้อย่างดีในวาฬบาลีนและช้างแอฟริกา [ 28 ] ความถี่ของเสียงวาฬบาลีนมีช่วงตั้งแต่ 10 เฮิรตซ์ถึง 31 กิโลเฮิร์ตซ์[ 29 ]และเสียงร้องของช้างมีช่วงตั้งแต่ 15 เฮิรตซ์ถึง 35 เฮิรตซ์ ทั้งสองชนิดมีความดังมาก (ประมาณ 117 เดซิเบล ) ทำให้สามารถสื่อสารได้หลายกิโลเมตร โดยมีระยะสูงสุดที่เป็นไปได้ประมาณ 10 กิโลเมตร (6 ไมล์) สำหรับช้าง[ 30 ]และอาจไกลถึงหลายร้อยหรือหลายพันกิโลเมตรสำหรับวาฬบางชนิด[ 31 ]ช้างยังสร้างคลื่นเสียงความถี่ต่ำที่เดินทางผ่านพื้นดินแข็งและฝูงอื่น ๆ สามารถรับรู้ได้โดยใช้เท้า แม้ว่าพวกมันจะอยู่ห่างกันหลายร้อยกิโลเมตรก็ตาม เสียงร้องเหล่านี้อาจใช้เพื่อประสานการเคลื่อนไหวของฝูงและช่วยให้ช้างที่กำลังผสมพันธุ์หากันเจอได้[ 32 ]
- นักร้องมนุษย์: นักร้องบางคน รวมถึงTim Stormsสามารถสร้างโน้ตในช่วงความถี่ต่ำมากได้[ 33 ]
- แหล่งกำเนิดที่มนุษย์สร้างขึ้น: คลื่นเสียงความถี่ต่ำสามารถเกิดขึ้นได้จากกระบวนการของมนุษย์ เช่นเสียงระเบิดและการระเบิด (ทั้งทางเคมีและนิวเคลียร์ ) หรือจากเครื่องจักร เช่นเครื่องยนต์ดีเซลกังหันลมและ ตัว แปลงสัญญาณ เชิงกลที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ (โต๊ะสั่นสะเทือนอุตสาหกรรม) นอกจาก นี้ ลำโพง บางรุ่น ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษยังสามารถสร้างความถี่ต่ำมากได้ ซึ่งรวมถึงลำโพง ซับวูฟเฟอร์ แบบวูฟเฟอร์หมุน ขนาดใหญ่ [ 34 ]รวมถึงลำโพงแบบฮอร์นโหลดขนาดใหญ่ลำโพงเบสรีเฟล็กซ์ ลำโพงแบบปิดผนึก และลำโพงแบบทรานสมิชชั่นไลน์[ 35 ] [ 36 ]
ปฏิกิริยาของสัตว์
เชื่อกันว่าสัตว์บางชนิดสามารถรับรู้คลื่นอินฟราโซนิกที่เคลื่อนที่ผ่านพื้นโลก ซึ่งเกิดจากภัยพิบัติทางธรรมชาติ และใช้คลื่นเหล่านี้เป็นสัญญาณเตือนล่วงหน้า ตัวอย่างเช่นแผ่นดินไหวและสึนามิในมหาสมุทรอินเดียเมื่อปี 2547มีรายงานว่าสัตว์ต่างๆ ได้หนีออกจากพื้นที่หลายชั่วโมงก่อนที่สึนามิจะพัดเข้าฝั่งเอเชีย[ 37 ] [ 38 ]ยังไม่เป็นที่แน่ชัดว่านี่คือสาเหตุ บางคนเสนอว่าอาจเป็นอิทธิพลของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไม่ใช่คลื่นอินฟราโซนิก ที่กระตุ้นให้สัตว์เหล่านี้หนีไป[ 39 ]
งานวิจัยในปี 2013 โดย Jon Hagstrum จากสำนักงานสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริกา ชี้ให้เห็นว่านกพิราบส่งสารใช้คลื่นเสียงความถี่ต่ำในการนำทาง[ 40 ]
ปฏิกิริยาของมนุษย์
20 เฮิรตซ์ถือเป็นขีดจำกัดความถี่ต่ำปกติของการได้ยินของมนุษย์ เมื่อคลื่นไซน์บริสุทธิ์ถูกสร้างขึ้นใหม่ภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสมและที่ระดับเสียงสูงมาก ผู้ฟังจะสามารถระบุโทนเสียงได้ต่ำถึง 12 เฮิรตซ์[ 41 ]ต่ำกว่า 10 เฮิรตซ์ เป็นไปได้ที่จะรับรู้รอบเสียงแต่ละรอบ พร้อมกับความรู้สึกถึงแรงดันที่แก้วหู
ตั้งแต่ประมาณ 1,000 เฮิรตซ์ ช่วงไดนามิกของระบบการได้ยินจะลดลงเมื่อความถี่ลดลง การบีบอัดนี้สามารถสังเกตได้ในเส้นโค้งระดับความดังที่เท่ากันและหมายความว่าแม้การเพิ่มระดับเพียงเล็กน้อยก็สามารถเปลี่ยนความดังที่รับรู้ได้จากแทบไม่ได้ยินไปเป็นดัง เมื่อรวมกับการกระจายตัวตามธรรมชาติของเกณฑ์ภายในประชากร ผลกระทบอาจทำให้เสียงความถี่ต่ำมากซึ่งบางคนไม่ได้ยินอาจดังสำหรับคนอื่น[ 42 ]
การศึกษาหนึ่งชี้ให้เห็นว่าคลื่นเสียงความถี่ต่ำอาจทำให้เกิดความรู้สึกเกรงขามหรือหวาดกลัวในมนุษย์ นอกจากนี้ยังมีการเสนอแนะว่าเนื่องจากไม่สามารถรับรู้ได้อย่างมีสติ จึงอาจทำให้ผู้คนรู้สึกคลุมเครือว่ามีเหตุการณ์แปลกประหลาดหรือเหนือธรรมชาติเกิดขึ้น[ 43 ]
นักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานในห้องปฏิบัติการประสาทวิทยาการได้ยินของมหาวิทยาลัยซิดนีย์รายงานหลักฐานที่เพิ่มขึ้นว่าคลื่นเสียงความถี่ต่ำอาจส่งผลต่อระบบประสาทของบางคนโดยการกระตุ้นระบบเวสติบูลาร์และสิ่งนี้แสดงให้เห็นในแบบจำลองสัตว์ว่ามีผลคล้ายกับ อาการ เมาเรือ[ 44 ]
ในการวิจัยที่ดำเนินการในปี 2549 โดยมุ่งเน้นที่ผลกระทบของการปล่อยเสียงจากกังหันลมต่อประชากรในบริเวณใกล้เคียง พบว่าเสียงอินฟราซาวด์ที่รับรู้ได้นั้นมีความเกี่ยวข้องกับผลกระทบต่างๆ เช่น ความรำคาญหรือความเหนื่อยล้า ขึ้นอยู่กับความเข้มของเสียง โดยมีหลักฐานเพียงเล็กน้อยที่สนับสนุนผลกระทบทางสรีรวิทยาของเสียงอินฟราซาวด์ที่ต่ำกว่าเกณฑ์การรับรู้ของมนุษย์[ 45 ]อย่างไรก็ตาม การศึกษาในภายหลังได้เชื่อมโยงเสียงอินฟราซาวด์ที่มนุษย์ไม่ได้ยินกับผลกระทบต่างๆ เช่น ความรู้สึกแน่น ความดัน หรือเสียงในหู และยอมรับความเป็นไปได้ที่เสียงดังกล่าวอาจรบกวนการนอนหลับ[ 46 ]การศึกษาอื่นๆ ยังได้ชี้ให้เห็นถึงความสัมพันธ์ระหว่างระดับเสียงในกังหันลมกับการรายงานตนเองเกี่ยวกับการรบกวนการนอนหลับในประชากรในบริเวณใกล้เคียง พร้อมทั้งเสริมว่าการมีส่วนร่วมของเสียงอินฟราซาวด์ต่อผลกระทบนี้ยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้[ 47 ] [ 48 ]
ในการศึกษาที่มหาวิทยาลัยอิบารากิในญี่ปุ่น นักวิจัยกล่าวว่าการทดสอบ EEG แสดงให้เห็นว่าคลื่นเสียงความถี่ต่ำที่เกิดจากกังหันลมนั้น "ถือเป็นสิ่งที่สร้างความรำคาญให้กับช่างเทคนิคที่ทำงานใกล้กับกังหันลมขนาดใหญ่ที่ทันสมัย" [ 49 ] [ 50 ] [ 51 ]
Jürgen Altmann จากมหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งดอร์ทมุนด์ผู้เชี่ยวชาญด้านอาวุธเสียงกล่าวว่าไม่มีหลักฐานที่น่าเชื่อถือเกี่ยวกับอาการคลื่นไส้และอาเจียนที่เกิดจากคลื่นเสียงความถี่ต่ำ[ 52 ]
ระดับเสียงที่ดังมากในคอนเสิร์ตจากชุดซับวูฟเฟอร์ได้รับการระบุว่าเป็นสาเหตุให้ปอดแฟบในบุคคลที่อยู่ใกล้ซับวูฟเฟอร์มาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้สูบบุหรี่ที่มีรูปร่างสูงและผอมเป็นพิเศษ[ 53 ]
ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2552 ทอม รีด นักศึกษาจากลอนดอนเสียชีวิตในคลับแห่งหนึ่งจากภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะเฉียบพลัน (SADS) หลังจากบ่นว่า "เสียงเบสที่ดัง" จากลำโพงของคลับนั้น "ทำให้หัวใจของเขาเต้นแรง" การไต่สวนสรุปว่าเป็นการเสียชีวิตจากสาเหตุธรรมชาติ แม้ว่าผู้เชี่ยวชาญบางคนจะแสดงความคิดเห็นว่าเสียงเบสอาจเป็นตัวกระตุ้นได้[ 54 ]
อากาศเป็นสื่อกลางที่ไม่มีประสิทธิภาพมากในการถ่ายโอนการสั่นสะเทือนความถี่ต่ำจากทรานสดิวเซอร์ไปยังร่างกายมนุษย์[ 55 ]อย่างไรก็ตาม การเชื่อมต่อทางกลของแหล่งกำเนิดการสั่นสะเทือนกับร่างกายมนุษย์นั้นอาจก่อให้เกิดอันตรายได้ โครงการอวกาศของสหรัฐฯ ซึ่งกังวลเกี่ยวกับผลกระทบที่เป็นอันตรายของการบินจรวดต่อนักบินอวกาศ ได้สั่งให้ทำการทดสอบการสั่นสะเทือนโดยใช้ที่นั่งในห้องนักบินที่ติดตั้งบนโต๊ะสั่นสะเทือนเพื่อถ่ายโอน "เสียงสีน้ำตาล" และความถี่อื่นๆ ไปยังผู้ถูกทดสอบโดยตรง ระดับพลังงานที่สูงมากถึง 160 dB เกิดขึ้นที่ความถี่ 2–3 Hz ความถี่ในการทดสอบมีตั้งแต่ 0.5 Hz ถึง 40 Hz ผู้ถูกทดสอบประสบกับอาการเสียการทรงตัว คลื่นไส้ การมองเห็นผิดปกติ ประสิทธิภาพการทำงานลดลง และมีปัญหาในการสื่อสาร นักวิจัยสันนิษฐานว่าการทดสอบเหล่านี้เป็นแก่นของตำนานเมือง ในปัจจุบัน ที่เกี่ยวกับ "เสียงสีน้ำตาล" และผลกระทบของมัน[ 56 ] [ 57 ]
รายงาน "การทบทวนงานวิจัยที่ตีพิมพ์เกี่ยวกับเสียงรบกวนความถี่ต่ำและผลกระทบ" [ 58 ]มีรายการงานวิจัยจำนวนมากเกี่ยวกับการสัมผัสกับคลื่นเสียงความถี่ต่ำระดับสูงในมนุษย์และสัตว์ ตัวอย่างเช่น ในปี 1972 Borredon ได้ให้ชายหนุ่ม 42 คนสัมผัสกับเสียงที่ความถี่ 7.5 Hz ที่ระดับ 130 dB เป็นเวลา 50 นาที การสัมผัสนี้ไม่ก่อให้เกิดผลเสียใดๆ นอกจากการง่วงนอนและความดันโลหิตเพิ่มขึ้นเล็กน้อย ในปี 1975 Slarve และ Johnson ได้ให้ผู้ชาย 4 คนสัมผัสกับคลื่นเสียงความถี่ต่ำที่ความถี่ตั้งแต่ 1 ถึง 20 Hz เป็นเวลา 8 นาทีต่อครั้ง ที่ระดับความดังสูงถึง 144 dB SPLไม่มีหลักฐานใดๆ ที่แสดงถึงผลเสียใดๆ นอกจากความรู้สึกไม่สบายหูเล็กน้อย การทดสอบคลื่นเสียงความถี่ต่ำความเข้มสูงในสัตว์ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่วัดได้ เช่น การเปลี่ยนแปลงของเซลล์และผนังหลอดเลือดแตก
คลื่นเสียงความถี่ต่ำเป็นสาเหตุการเสียชีวิตที่สันนิษฐานได้ประการหนึ่งของนักเดินป่าชาวโซเวียต 9 คนที่ถูกพบเสียชีวิตที่ช่องเขา Dyatlovในปี พ.ศ. 2492 [ 59 ]
มาตรฐานด้านสุขอนามัยในสถานที่ทำงาน
สหรัฐอเมริกา:ระดับสูงสุดสำหรับความถี่ตั้งแต่ 1 ถึง 80 เฮิรตซ์ต้องไม่เกิน 145 เดซิเบล ระดับโดยรวม (สำหรับทุกความถี่) ต้องไม่เกิน 150 เดซิเบล[ 60 ]
| ระดับความดันเสียงเทียบเท่า (เดซิเบล) ในแถบอ็อกเทฟที่มีความถี่เฉลี่ยทางเรขาคณิต (เฮิร์ตซ์) | ระดับความดันเสียงโดยรวมเทียบเท่า เดซิเบล | ระดับคลื่นเสียงความถี่ต่ำสูงสุดโดยรวม (เดซิเบล) | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 2 | 4 | 8 | 16 | ||
| 100 | 95 | 90 | 85 | 100 | 120 |
โน้ตสีน้ำตาล
เสียงสีน้ำตาลเป็นความถี่เสียงต่ำกว่าเสียงปกติในเชิงสมมติฐาน ซึ่งสามารถทำให้เกิดภาวะกลั้นอุจจาระไม่อยู่ได้โดยการสร้างการสั่นพ้องทางเสียงในลำไส้ของมนุษย์ ความพยายามที่จะพิสูจน์การมีอยู่ของ "เสียงสีน้ำตาล" โดยใช้คลื่นเสียงที่ส่งผ่านทางอากาศนั้นล้มเหลว
ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2548 รายการโทรทัศน์MythBustersพยายามตรวจสอบว่า "โน้ตสีน้ำตาล" เป็นเรื่องจริงหรือไม่ พวกเขาทดสอบโน้ตที่มีความถี่ต่ำถึง 5 เฮิรตซ์ และความดันเสียง สูงถึง 153 เดซิเบล พวกเขาใช้ซับวูฟเฟอร์ชนิดหนึ่งที่ใช้สำหรับคอนเสิร์ตร็อคขนาดใหญ่ ซึ่งได้รับการดัดแปลงเป็นพิเศษเพื่อให้ได้เสียงเบสที่ลึกขึ้น ผลกระทบทางสรีรวิทยาที่ลือกันนั้นไม่ปรากฏให้เห็น รายการจึงประกาศว่าตำนานโน้ตสีน้ำตาล "ถูกหักล้าง" [ 62 ] [ 63 ] [ 64 ] [ 65 ]
การทดลองเสียงอินฟราโซนิก 17 เฮิรตซ์
เมื่อวันที่ 31 พฤษภาคม พ.ศ. 2546 กลุ่มนักวิจัยชาวอังกฤษได้ทำการทดลองขนาดใหญ่ โดยให้คนประมาณ 700 คนได้ฟังดนตรีที่ผสมผสานกับคลื่นไซน์ ความถี่ 17 เฮิรตซ์ ในระดับที่อธิบายว่า "ใกล้ขอบการได้ยิน" ซึ่งผลิตโดยซับวูฟเฟอร์แบบช่วงชักยาวพิเศษที่ติดตั้งไว้ห่างจากปลายท่อระบายน้ำพลาสติกยาว 7 เมตรประมาณสองในสามของระยะทาง คอนเสิร์ตทดลอง (ชื่อInfrasonic ) จัดขึ้นในห้อง Purcellซึ่งเป็น ที่จัดคอนเสิร์ตและการแสดงที่เป็นส่วนหนึ่งของSouthbank Centreในใจกลางกรุงลอนดอนโดย แบ่งออก เป็น รอบการแสดง แต่ละรอบประกอบด้วยเพลงสี่เพลง สองเพลงในแต่ละคอนเสิร์ตมีเสียงความถี่ 17 เฮิรตซ์เล่นอยู่ด้านล่าง[ 66 ] [ 67 ]
ในการแสดงคอนเสิร์ตครั้งที่สอง บทเพลงที่มีเสียงเบสต่ำ 17 เฮิรตซ์ถูกสลับกัน เพื่อไม่ให้ผลการทดสอบมุ่งเน้นไปที่บทเพลงใดบทเพลงหนึ่งโดยเฉพาะ ผู้เข้าร่วมไม่ได้รับแจ้งว่าบทเพลงใดมีเสียงเบสต่ำระดับ 17 เฮิรตซ์ การมีอยู่ของเสียงเบสนี้ส่งผลให้ผู้ตอบแบบสอบถามจำนวนมาก (22%) รายงานว่ารู้สึกไม่สบายใจหรือเศร้าโศก รู้สึกหนาวสั่น หรือรู้สึกวิตกกังวลหรือหวาดกลัว[ 66 ] [ 67 ]
ในการนำเสนอหลักฐานต่อสมาคมเพื่อความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ของอังกฤษศาสตราจารย์ริชาร์ด ไวส์แมนกล่าวว่า "ผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าเสียงความถี่ต่ำสามารถทำให้ผู้คนมีประสบการณ์ที่ผิดปกติได้ แม้ว่าพวกเขาจะไม่สามารถตรวจจับเสียงอินฟราซาวด์ได้อย่างมีสติ นักวิทยาศาสตร์บางคนเสนอว่าระดับเสียงนี้อาจมีอยู่ในสถานที่ที่เชื่อกันว่ามีผีสิงและทำให้ผู้คนมีความรู้สึกแปลก ๆที่พวกเขาคิดว่าเป็นผี—การค้นพบของเราสนับสนุนแนวคิดเหล่านี้" [ 43 ]
ความสัมพันธ์ที่ถูกเสนอแนะกับการพบเห็นผี
ริชาร์ด ไวส์แมนนักจิตวิทยาจากมหาวิทยาลัยเฮิร์ตฟอร์ดเชียร์เสนอว่าความรู้สึกแปลกๆ ที่ผู้คนเชื่อว่าเป็นผี อาจเกิดจากการสั่นสะเทือนความถี่ต่ำมาก ( อินฟราโซนิก) วิค แทนดีเจ้าหน้าที่ทดลองและอาจารย์พิเศษในคณะการศึกษาระหว่างประเทศและกฎหมายมหาวิทยาลัยโคเวนทรีร่วมกับ ดร. โทนี่ ลอว์เรนซ์ จากภาควิชาจิตวิทยาของมหาวิทยาลัย ได้เขียนบทความเรื่อง "ผีในเครื่องจักร" (Ghosts in the Machine) ในปี 1998 ลงใน วารสารของ สมาคมวิจัยจิตวิทยา ( Journal of the Society for Psychical Research ) งานวิจัยของพวกเขาชี้ให้เห็นว่าสัญญาณอินฟราโซนิกความถี่ 19 เฮิรตซ์ อาจเป็นสาเหตุของการพบเห็นผีบางครั้งแทนดีทำงานดึกอยู่คนเดียวในห้องทดลองที่เชื่อกันว่ามีผีสิงที่วอร์วิก คืนหนึ่ง เขารู้สึกวิตกกังวลมากและเห็นวัตถุสีเทาๆ อยู่ที่หางตา เมื่อแทนดีหันไปเผชิญหน้ากับวัตถุสีเทานั้น ก็ไม่พบอะไรเลย
วันต่อมา แทนดี้กำลังทำงานกับดาบฟันดาบ ของเขา โดยยึดด้ามจับไว้ในที่หนีบแม้ว่าจะไม่มีอะไรมาสัมผัส แต่ใบมีดก็เริ่มสั่นอย่างรุนแรง การตรวจสอบเพิ่มเติมทำให้แทนดี้ค้นพบว่าพัดลมดูดอากาศในห้องทดลองปล่อยคลื่นความถี่ 18.98 เฮิรตซ์ ซึ่งใกล้เคียงกับความถี่เรโซแนนซ์ของดวงตาที่นาซากำหนดไว้ที่ 18 เฮิรตซ์[ 68 ]แทนดี้สันนิษฐานว่านี่คือสาเหตุที่เขาเห็นร่างคล้ายผี—เขาเชื่อว่าเป็นภาพลวงตาที่เกิดจากการสั่นพ้องของลูกตา ห้องนั้นมีความยาวครึ่งหนึ่งของความยาวคลื่นพอดี และโต๊ะอยู่ตรงกลาง จึงทำให้เกิดคลื่นนิ่งซึ่งทำให้ดาบสั่น[ 69 ]
Tandy ได้ตรวจสอบปรากฏการณ์นี้เพิ่มเติมและ เขียนบทความชื่อThe Ghost in the Machine [ 70 ] เขาได้ทำการตรวจสอบหลายครั้งในสถานที่ต่างๆ ที่เชื่อว่ามีผีสิง รวมถึงชั้นใต้ดินของสำนักงานข้อมูลการท่องเที่ยวที่อยู่ติดกับมหาวิหารโคเวนทรี[ 71 ] [ 72 ]และปราสาทเอดินบะระ[ 73 ] [ 74 ]
การตรวจจับและการวัด
NASA Langleyได้ออกแบบและพัฒนาระบบตรวจจับคลื่นเสียงความถี่ต่ำมากที่สามารถใช้ในการวัดคลื่นเสียงความถี่ต่ำมากที่เป็นประโยชน์ ณ ตำแหน่งที่ไม่สามารถทำได้มาก่อน ระบบประกอบด้วยไมโครโฟนคอนเดนเซอร์แบบอิเล็กเตรตรุ่น PCB 377M06 ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางของไดอะแฟรม 3 นิ้ว และแผ่นกันลมขนาดเล็กกะทัดรัด[ 75 ]เทคโนโลยีแบบอิเล็กเตรตให้เสียงรบกวนพื้นหลังต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เนื่องจากเสียงรบกวนของจอห์นสันที่เกิดขึ้นในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่รองรับ (พรีแอมพลิฟายเออร์) จะลดลงเหลือน้อยที่สุด[ 75 ]
ไมโครโฟนมีคุณสมบัติความยืดหยุ่นของเมมเบรนสูงพร้อมปริมาตรห้องด้านหลังขนาดใหญ่ แผงวงจรด้านหลังแบบพรีโพลาไรซ์ และพรีแอมพลิฟายเออร์ความต้านทานสูงที่ตั้งอยู่ภายในห้องด้านหลัง แผ่นกันลมซึ่งอิงตามค่าสัมประสิทธิ์การส่งผ่านคลื่นเสียงความถี่ต่ำผ่านสสารสูง ทำจากวัสดุที่มีความต้านทานเสียงต่ำและมีผนังหนาเพียงพอเพื่อให้มั่นใจถึงความเสถียรของโครงสร้าง[ 76 ]พบว่าโฟมโพลียูรีเทนแบบเซลล์ปิดสามารถใช้งานได้ดี ในการทดสอบที่เสนอ พารามิเตอร์การทดสอบจะเป็นความไว เสียงรบกวนพื้นหลัง ความเที่ยงตรงของสัญญาณ (ความผิดเพี้ยนของฮาร์มอนิก) และความเสถียรเชิงเวลา
การออกแบบไมโครโฟนแตกต่างจากระบบเสียงทั่วไปตรงที่คำนึงถึงคุณสมบัติเฉพาะของคลื่นเสียงความถี่ต่ำ ประการแรก คลื่นเสียงความถี่ต่ำสามารถแพร่กระจายไปได้ในระยะทางไกลมากผ่านชั้นบรรยากาศของโลก อันเป็นผลมาจากการดูดซับของบรรยากาศที่ต่ำมาก และจากท่อหักเหของคลื่นที่ช่วยให้สามารถแพร่กระจายได้โดยการสะท้อนหลายครั้งระหว่างพื้นผิวโลกและชั้นสตราโตสเฟียร์ คุณสมบัติประการที่สองที่ได้รับความสนใจน้อยคือความสามารถในการทะลุทะลวงของคลื่นเสียงความถี่ต่ำผ่านสสารแข็ง ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่ใช้ในการออกแบบและการผลิตแผ่นบังลมของระบบ[ 76 ]
ดังนั้น ระบบจึงตอบสนองความต้องการด้านเครื่องมือวัดหลายประการที่เป็นประโยชน์ต่อการประยุกต์ใช้ด้านเสียง: (1) ไมโครโฟนความถี่ต่ำที่มีเสียงรบกวนพื้นหลังต่ำเป็นพิเศษ ซึ่งช่วยให้สามารถตรวจจับสัญญาณระดับต่ำภายในย่านความถี่ต่ำได้ (2) แผ่นบังลมขนาดเล็กกะทัดรัดที่ช่วยให้ (3) สามารถติดตั้งอาร์เรย์ไมโครโฟนในภาคสนามได้อย่างรวดเร็ว ระบบยังมีระบบเก็บข้อมูลที่ช่วยให้สามารถตรวจจับ ทิศทาง และลักษณะเฉพาะของแหล่งกำเนิดความถี่ต่ำได้แบบเรียลไทม์[ 76 ]
คลื่นเสียงความถี่ต่ำสำหรับการตรวจจับการระเบิดนิวเคลียร์
คลื่นเสียงความถี่ต่ำเป็นหนึ่งในหลายเทคนิคที่ใช้ในการระบุว่ามีการระเบิดนิวเคลียร์เกิดขึ้นหรือไม่ เครือข่ายสถานีคลื่นเสียงความถี่ต่ำ 53 แห่ง[ 77 ]นอกเหนือจากสถานีแผ่นดินไหวและสถานีไฮโดรอคูสติก ประกอบกันเป็นระบบตรวจสอบระหว่างประเทศ (IMS) ซึ่งมีหน้าที่ตรวจสอบการปฏิบัติตามสนธิสัญญาห้ามทดสอบนิวเคลียร์อย่างครอบคลุม (CTBT) [ 78 ]สถานีคลื่นเสียงความถี่ต่ำของ IMS ประกอบด้วย เซ็นเซอร์ ไมโครบารอมิเตอร์ 8 ตัว และตัวกรองอวกาศที่จัดเรียงเป็นแถวครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 1 ถึง 9 ตารางกิโลเมตร[ 78 ] [ 79 ] ตัวกรองอวกาศที่ใช้เป็นท่อแผ่รังสีที่มีพอร์ตทางเข้าตามความยาว ออกแบบมาเพื่อเฉลี่ยความผันแปรของความดัน เช่น ความปั่นป่วนของลม เพื่อให้ได้การวัดที่แม่นยำยิ่งขึ้น[ 79 ] ไมโครบารอมิเตอร์ที่ใช้ได้รับการออกแบบมาเพื่อตรวจสอบความถี่ต่ำกว่าประมาณ 20 เฮิรตซ์[ 78 ]คลื่นเสียงที่ต่ำกว่า 20 เฮิรตซ์มีความยาวคลื่นมากกว่าและไม่ถูกดูดซับได้ง่าย ทำให้สามารถตรวจจับได้ในระยะทางไกล[ 78 ]
คลื่นเสียงความถี่ต่ำสามารถสร้างขึ้นได้โดยวิธีการประดิษฐ์ผ่านการระเบิดและกิจกรรมของมนุษย์อื่นๆ หรือเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติจากแผ่นดินไหว สภาพอากาศรุนแรง ฟ้าผ่า และแหล่งอื่นๆ[ 78 ]เช่นเดียวกับแผ่นดินไหววิทยาเชิงนิติวิทยาศาสตร์ จำเป็นต้องใช้อัลกอริทึมและเทคนิคการกรองอื่นๆ เพื่อวิเคราะห์ข้อมูลที่รวบรวมและระบุลักษณะของเหตุการณ์เพื่อพิจารณาว่าการระเบิดนิวเคลียร์เกิดขึ้นจริงหรือไม่ ข้อมูลจะถูกส่งจากแต่ละสถานีผ่านลิงก์การสื่อสารที่ปลอดภัยเพื่อการวิเคราะห์เพิ่มเติม นอกจากนี้ยังมีการฝังลายเซ็นดิจิทัลไว้ในข้อมูลที่ส่งจากแต่ละสถานีเพื่อตรวจสอบว่าข้อมูลนั้นเป็นของแท้หรือไม่[ 80 ]
คณะ กรรมการเตรียมการขององค์การ สนธิสัญญาห้ามทดสอบนิวเคลียร์อย่างครอบคลุมใช้คลื่นเสียงความถี่ต่ำเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีการตรวจสอบ ควบคู่ไปกับ การตรวจสอบ แผ่นดินไหว เสียงใต้น้ำและกัมมันตรังสีในบรรยากาศคลื่นเสียงความถี่ต่ำที่ดังที่สุดที่ระบบตรวจสอบบันทึกไว้จนถึงปัจจุบันเกิดจากอุกกาบาตเชลยาบินสค์ ในปี 2013 [ 81 ]ซึ่งตรวจพบโดยสถานีของระบบ 20 สถานี คณะกรรมการรายงานว่าขนาดของคลื่นเสียงความถี่ต่ำนั้น "เล็กกว่า" การปะทุของภูเขาไฟฮุงกาตองกา-ฮุงกาฮาอาปายในปี 2022ซึ่งตรวจพบโดยสถานีทั้งหมด 53 สถานี[ 77 ]
ในวัฒนธรรมสมัยนิยม
ภาพยนตร์เรื่องThe Sound ปี 2017 ใช้คลื่นเสียงความถี่ต่ำเป็นองค์ประกอบหลักของเนื้อเรื่อง[ 82 ] [ 83 ]
ในตอน "Fermata" ซึ่งเป็นตอนหนึ่งของซีรีส์โทรทัศน์ฝรั่งเศส-เบลเยียมเรื่องAstrid et Raphaëlle ในปี 2020 คลื่นเสียงความถี่ต่ำจากเครื่องกำเนิดคลื่นที่ซ่อนอยู่ในออร์แกนของหอประชุมใหญ่ในMaison de la Radio et de la Musiqueซึ่งเป็นสำนักงานใหญ่ของRadio France ในปารีส ถูกนำมาใช้เป็นอาวุธสังหาร
ปรากฏการณ์ 'ความถี่ผี' ถูกกล่าวถึงในซีซั่น 3 ตอนที่ 4 ของซีรีส์โทรทัศน์เรื่องEvil ชื่อ ตอน The Demon of the Roadและในซีซั่น 23 ตอนที่ 3 ของซีรีส์โทรทัศน์เรื่องNCISชื่อตอน The Sound and the Fury
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- โครงการคลื่นเสียงความถี่ต่ำของ NOAA (เก็บถาวรแล้ว)
- โครงการวิจัยและติดตามตรวจสอบกองบัญชาการป้องกันอวกาศและขีปนาวุธของกองทัพบกสหรัฐฯ (เก็บถาวรแล้ว)
- ห้องปฏิบัติการตรวจสอบอินฟราซาวด์ลอสอาลามอส (เก็บถาวร)
- คลื่นอินฟาเรดและเสียง-แรงโน้มถ่วงที่เกิดจากการปะทุของภูเขาไฟปินาตูโบเมื่อวันที่ 15 มิถุนายน พ.ศ. 2534 , มาโกโตะ ทาฮิระ, มาซาฮิโระ โนมูระ, โยซิฮิโระ ซาวาดะ และโคสุเกะ คาโมะ
- แผ่นบังลมใต้พื้นผิวสำหรับการวัดคลื่นเสียงความถี่ต่ำกลางแจ้งโดย Qamar A. Shams, Cecil G. Burkett และ Toby Comeaux จากศูนย์วิจัย NASA Langley, Allan J. Zuckerwar Analytical Services and Material และ George R. Weistroffer จาก Virginia Commonwealth University
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ คลื่นเสียงความถี่ต่ำ
อินฟราซาวด์บางครั้งเรียกว่าเสียงความถี่ต่ำหรือ (บางครั้งอาจกำกวม) ซับโซนิก (ซับโซนิกเป็นคำอธิบายสำหรับ "น้อยกว่าความเร็วเสียง")...
ประวัติศาสตร์และการศึกษา
หนึ่งในผู้บุกเบิกการวิจัยคลื่นอินฟราโซนิกคือนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Vladimir Gavreau [ 4 ] ความ สนใจของเขาในคลื่นอินฟราโซนิกเกิดขึ้นครั้งแรกในปี 1957 ในอาคารคอนกรีตขนาดใหญ่ที่เขาและทีมวิจัยของเขากำลังทำงานอยู่ กลุ่มประสบกับอาการคลื่นไส้เป็นระยะๆ...
แหล่งที่มา
คลื่นเสียงความถี่ต่ำสามารถเกิดขึ้นได้จากทั้งแหล่งกำเนิดตามธรรมชาติและแหล่งกำเนิดที่มนุษย์สร้างขึ้น:
ปฏิกิริยาของสัตว์
เชื่อกันว่าสัตว์บางชนิดสามารถรับรู้คลื่นอินฟราโซนิกที่เคลื่อนที่ผ่านพื้นโลก ซึ่งเกิดจากภัยพิบัติทางธรรมชาติ และใช้คลื่นเหล่านี้เป็นสัญญาณเตือนล่วงหน้า ตัวอย่างเช่น แผ่นดินไหวและสึนามิในมหาสมุทรอินเดียเมื่อปี 2547 มีรายงานว่าสัตว์ต่างๆ...