Czego nie słyszymy – infra i ultradźwięki
17 lut 2025
Przyjmuje się, że ludzki słuch jest zdolny reagować przeciętnie na dźwięki powodowane falami w zakresie częstotliwości od 20 do 20 000 Hz. Zakres ten może różnić się dla konkretnych osób i zmienia się z wiekiem, często zawężając się zwłaszcza w górnej granicy. Co jednak z falami spoza tego zakresu? Czy odczuwamy je? Czy mogą być dla nas użyteczne?

Spis treści
Infradźwięki
W przypadku fal o częstotliwościach poniżej około 20 Hz mówimy o zjawisku infradźwięków („poddźwięków”). Około 20 Hz, ponieważ granica ta nie jest sztywno ustalona ze względu na płynność zakresu słyszenia człowieka, czasami jako tę granicę uznaje się 16 Hz. Fale te według badań nie wywołują „wrażeń słuchowych”, jednak nie znaczy to, że są dla człowieka obojętne. Możemy odbierać je jako drgania, a w niektórych przypadkach odczuwać ucisk na bębenkach usznych.
Fale podźwiękowe wywoływane są zarówno naturalnie, jak i sztucznie. Przykładem sztucznego źródła mogą być: wybuchy, infrastruktura transportowa. W naturze za to źródłami mogą być: wyładowania atmosferyczne, wulkany, lawiny, wiatry etc.
Długości fali infradźwiękowych są stosunkowo duże (fala 20 Hz to długość około 17m – więcej o tym parametrze w poprzednim z artykule z serii). Przez to są mało „wrażliwe” na przeszkody i niepodatne na tłumienie, a to powoduje ich „podróże” na dalekie odległości. Dlatego właśnie mogą być wykorzystywane np. do określania odległości od wybuchu i badań nad różnymi sferami Ziemii. Niektóre zwierzęta wykorzystują infradźwięki do komunikacji.
Słabe tłumienie infradźwięków ma niestety duże wady, ponieważ w dużym natężeniu mają negatywny wpływ na organizmy żywe. Mówimy o zjawisku tak zwanego „hałasu infradźwiękowego”, kłopotliwego zwłaszcza w środowisku miejskim.
Czy wiesz, że… ?
Zwierzęta mają często szersze zakresy wrażliwości na fale akustyczne - nie tylko nietoperze i delfiny! Te wrażliwość wykorzystuje się między innymi w urządzeniach mających odstraszać dzikie zwierzęta, a także specjalnych gwizdkach stosowanych w tresurze psów.
Ultradźwięki
Powyżej zakresu słyszalności mówimy o ultradźwiękach („naddźwiękach”). Ponownie, jak w przypadku infradźwięków granica częstotliwości fali ultradźwiękowych jest umownie ustalona na 20 000 Hz (czasami mowa o 16 000 Hz). Górna granica również jest ustalona umownie na 10 GHz, powyżej tej granicy opisujemy hiperdźwięki.
Wiele gatunków zwierząt ma szerszy zakres wrażliwości na fale akustyczne. Część z nich wykorzystuje fale w zakresie ultradźwięków do komunikacji (echolokacja – np. delfiny, nietoperze). Wykorzystują one również dokładnie odwrotną właściwość niż w przypadku infradźwięków – bardzo krótkie długości fal i dużą podatność na odbicia – do orientacji w przestrzeni.
Te właściwości użyteczne są również w wielu rozwiązaniach technologicznych – sonarach, ultrasonografii etc.
Źródła do dalszej eksploracji tematu:
https://encyklopedia.pwn.pl/haslo/;3914706
https://www.ciop.pl/CIOPPortalWAR/file/48107/2013031212044&3nr2r2009.pdf