20 Hz gilt als die normale niederfrequente Grenze des menschlichen Gehörs. Wenn reine Sinuswellen unter idealen Bedingungen und bei sehr hoher Lautstärke wiedergegeben werden, kann ein menschlicher Hörer Töne bis zu 12 Hz erkennen. Unterhalb von 10 Hz ist es möglich, die einzelnen Zyklen des Schalls wahrzunehmen, zusammen mit einem Druckgefühl am Trommelfell.
Ab etwa 1000 Hz nimmt der Dynamikbereich des Gehörs mit abnehmender Frequenz ab. Diese Kompression ist in den Konturen des gleichen Lautstärkepegels zu erkennen und bedeutet, dass schon eine geringe Erhöhung des Pegels die wahrgenommene Lautheit von kaum hörbar zu laut verändern kann. In Verbindung mit der natürlichen Streuung der Schwellenwerte innerhalb einer Bevölkerung kann dies dazu führen, dass ein sehr niederfrequenter Ton, der für einige Menschen unhörbar ist, für andere laut sein kann.
Eine Studie legt nahe, dass Infraschall beim Menschen Gefühle der Ehrfurcht oder Angst auslösen kann. Da er nicht bewusst wahrgenommen wird, könnte er den Menschen das vage Gefühl vermitteln, dass merkwürdige oder übernatürliche Ereignisse stattfinden.
Ein Wissenschaftler, der am Labor für auditive Neurowissenschaften der Universität Sydney arbeitet, berichtet, dass es immer mehr Beweise dafür gibt, dass Infraschall das Nervensystem einiger Menschen beeinträchtigen kann, indem er das vestibuläre System stimuliert, was in Tiermodellen eine ähnliche Wirkung wie die Seekrankheit gezeigt hat.
In Untersuchungen aus dem Jahr 2006, die sich mit den Auswirkungen der Schallemissionen von Windkraftanlagen auf die Bevölkerung in der Nähe befassten, wurde der wahrgenommene Infraschall je nach Intensität mit Wirkungen wie Belästigung oder Müdigkeit in Verbindung gebracht, wobei es kaum Belege für physiologische Auswirkungen von Infraschall unterhalb der menschlichen Wahrnehmungsschwelle gab. Spätere Studien haben jedoch unhörbaren Infraschall mit Wirkungen wie Völlegefühl, Druck oder Tinnitus in Verbindung gebracht und die Möglichkeit eingeräumt, dass er den Schlaf stören könnte. Andere Studien haben ebenfalls einen Zusammenhang zwischen dem Geräuschpegel von Windkraftanlagen und selbstberichteten Schlafstörungen in der nahe gelegenen Bevölkerung aufgezeigt, wobei sie hinzufügten, dass der Beitrag des Infraschalls zu diesem Effekt noch nicht vollständig geklärt ist.
In einer Studie an der Universität Ibaraki in Japan sagten Forscher, dass EEG-Tests zeigten, dass der von Windkraftanlagen erzeugte Infraschall „von den Technikern, die in der Nähe einer modernen Großwindkraftanlage arbeiten, als störend empfunden wird“.
Jürgen Altmann von der Technischen Universität Dortmund, ein Experte für Schallwaffen, sagte, dass es keine zuverlässigen Beweise für Übelkeit und Erbrechen durch Infraschall gibt.
Hohe Lautstärkepegel bei Konzerten aus Subwoofer-Anlagen sollen bei Personen, die sich sehr nahe an den Subwoofern aufhalten, einen Lungenkollaps verursachen, insbesondere bei Rauchern, die besonders groß und schlank sind.
Im September 2009 starb der Londoner Student Tom Reid am plötzlichen arrhythmischen Tod (SADS), nachdem er sich darüber beklagt hatte, dass „laute Basstöne“ „zu seinem Herzen drangen“. Die Untersuchung ergab, dass es sich um eine natürliche Todesursache handelte, obwohl einige Experten anmerkten, dass die Bässe als Auslöser gedient haben könnten.
Luft ist ein sehr ineffizientes Medium für die Übertragung von niederfrequenten Schwingungen von einem Schallwandler auf den menschlichen Körper. Die mechanische Verbindung der Schwingungsquelle mit dem menschlichen Körper stellt jedoch eine potenziell gefährliche Kombination dar. Das US-Raumfahrtprogramm, das sich um die schädlichen Auswirkungen des Raketenflugs auf die Astronauten sorgte, ordnete Vibrationstests an, bei denen Cockpitsitze auf Vibrationstischen montiert wurden, um „Brown Note“ und andere Frequenzen direkt auf die Probanden zu übertragen. Bei Frequenzen von 2-3 Hz wurden sehr hohe Leistungspegel von 160 dB erreicht. Die Testfrequenzen reichten von 0,5 Hz bis 40 Hz. Die Testpersonen litten unter motorischer Ataxie, Übelkeit, Sehstörungen, verminderter Aufgabenleistung und Kommunikationsschwierigkeiten. Forscher gehen davon aus, dass diese Tests den Kern des heutigen urbanen Mythos bilden.
Der Bericht „A Review of Published Research on Low Frequency Noise and its Effects“ enthält eine lange Liste von Forschungsergebnissen über die Belastung von Menschen und Tieren durch hochfrequenten Infraschall. So setzte Borredon 1972 42 junge Männer 50 Minuten lang Tönen von 7,5 Hz bei 130 dB aus. Diese Exposition verursachte außer der berichteten Schläfrigkeit und einem leichten Blutdruckanstieg keine schädlichen Wirkungen. 1975 setzten Slarve und Johnson vier männliche Probanden acht Minuten lang Infraschall mit Frequenzen von 1 bis 20 Hz bei Pegeln von bis zu 144 dB SPL aus. Abgesehen von Mittelohrbeschwerden gab es keine Hinweise auf eine schädliche Wirkung. Tests mit hochintensivem Infraschall an Tieren führten zu messbaren Veränderungen wie Zellveränderungen und gerissenen Blutgefäßwänden.
Im Februar 2005 wurden in der Fernsehsendung MythBusters zwölf Meyer Sound 700-HP Subwoofer verwendet – ein Modell und eine Menge, die bei großen Rockkonzerten eingesetzt werden. Der normale Betriebsfrequenzbereich des gewählten Subwoofermodells lag bei 28 Hz bis 150 Hz, aber die 12 Gehäuse bei MythBusters waren speziell für eine tiefere Bassausdehnung modifiziert worden. Roger Schwenke und John Meyer leiteten das Meyer Sound Team bei der Entwicklung eines speziellen Teststandes, der sehr hohe Schallpegel bei Infraschallfrequenzen erzeugen sollte. Die Abstimmöffnungen der Subwoofer wurden blockiert und ihre Eingangskarten wurden verändert. Die modifizierten Boxen wurden in einer offenen Ringkonfiguration aufgestellt: vier Stapel mit je drei Subwoofern. Die Testsignale wurden mit einem SIM 3-Audioanalysator erzeugt, dessen Software zur Erzeugung von Infraschalltönen modifiziert wurde. Ein Brüel & Kjær-Schallpegelanalysator, der mit einem gedämpften Signal von einem Messmikrofon Modell 4189 gespeist wurde, zeigte die Schalldruckpegel an und zeichnete sie auf. Die Moderatoren der Sendung probierten eine Reihe von Frequenzen ab 5 Hz aus und erreichten einen Schalldruckpegel von 120 Dezibel bei 9 Hz und bis zu 153 dB bei Frequenzen über 20 Hz, aber die behaupteten physiologischen Auswirkungen traten nicht ein. Die Versuchspersonen berichteten alle von körperlicher Unruhe und Kurzatmigkeit, ja sogar von leichter Übelkeit, was jedoch von den Moderatoren mit der Bemerkung abgetan wurde, dass Schall bei dieser Frequenz und Intensität die Luft schnell in die Lungen hinein- und wieder herausbewegt. Die Sendung erklärte den Mythos der braunen Noten für „widerlegt“.
Beschallung ist eine der Hypothesen zur Todesursache der neun russischen Wanderer, die 1959 am Dyatlov-Pass (nahe Sibirien) tot aufgefunden wurden.
Infraschall-Experiment mit 17 Hz-TönenEdit
Am 31. Mai 2003 führte eine Gruppe britischer Forscher ein Massenexperiment durch, bei dem sie etwa 700 Personen Musik mit sanften 17-Hz-Sinuswellen aussetzten, die in einer Lautstärke gespielt wurden, die als „nahe an der Grenze des Hörvermögens“ beschrieben wurde und von einem Subwoofer mit extra langem Hub erzeugt wurde, der zu zwei Dritteln am Ende eines sieben Meter langen Kunststoff-Kanalrohrs angebracht war. Das experimentelle Konzert (mit dem Titel Infrasonic) fand im Purcell Room statt und umfasste zwei Aufführungen mit jeweils vier Musikstücken. Zwei der Stücke in jedem Konzert wurden mit 17-Hz-Tönen unterlegt.
Im zweiten Konzert wurden die Stücke, die einen 17-Hz-Unterton tragen sollten, ausgetauscht, so dass sich die Testergebnisse nicht auf ein bestimmtes Musikstück konzentrieren würden. Den Teilnehmern wurde nicht gesagt, welche Stücke den schwachen 17-Hz-Unterton enthielten. Das Vorhandensein des Tons führte dazu, dass eine beträchtliche Anzahl (22 %) der Befragten angab, sich unbehaglich oder traurig zu fühlen, einen Schauer über den Rücken zu bekommen oder nervöse Gefühle von Abscheu oder Angst zu verspüren.
Bei der Vorstellung der Ergebnisse vor der British Association for the Advancement of Science sagte Professor Richard Wiseman: „Diese Ergebnisse legen nahe, dass niederfrequente Töne bei Menschen ungewöhnliche Erfahrungen hervorrufen können, auch wenn sie Infraschall nicht bewusst wahrnehmen. Einige Wissenschaftler haben die Vermutung geäußert, dass dieser Schallpegel an einigen angeblich von Geistern heimgesuchten Orten vorhanden sein könnte und daher bei den Menschen seltsame Empfindungen hervorruft, die sie einem Geist zuschreiben – unsere Ergebnisse unterstützen diese Ideen.“
Vermuteter Zusammenhang mit GeistersichtungenEdit
Der Psychologe Richard Wiseman von der Universität Hertfordshire vermutet, dass die seltsamen Empfindungen, die Menschen Geistern zuschreiben, durch Infraschallschwingungen verursacht werden könnten. Vic Tandy, Versuchsleiter und Teilzeitdozent an der Schule für internationale Studien und Recht an der Universität Coventry, schrieb 1998 zusammen mit Dr. Tony Lawrence von der Psychologieabteilung der Universität einen Artikel mit dem Titel „Ghosts in the Machine“ für das Journal of the Society for Psychical Research. Ihre Forschung legte nahe, dass ein Infraschallsignal von 19 Hz für einige Geistersichtungen verantwortlich sein könnte. Tandy arbeitete eines Nachts allein in einem angeblich von Geistern heimgesuchten Labor in Warwick, als er sich sehr unruhig fühlte und aus dem Augenwinkel einen grauen Fleck wahrnahm. Als Tandy sich zu dem grauen Fleck umdrehte, war nichts zu sehen.
Am nächsten Tag arbeitete Tandy an seinem Fechtkolben, dessen Griff er in einem Schraubstock hielt. Obwohl es nichts berührte, begann die Klinge wild zu vibrieren. Bei weiteren Untersuchungen stellte Tandy fest, dass der Dunstabzug im Labor eine Frequenz von 18,98 Hz ausstrahlte, was der von der NASA angegebenen Resonanzfrequenz des Auges von 18 Hz sehr nahe kam. Tandy vermutete, dass dies der Grund war, warum er eine geisterhafte Gestalt gesehen hatte – er glaubte, dass es sich dabei um eine optische Täuschung handelte, die durch die Resonanz seiner Augäpfel verursacht wurde. Der Raum war genau eine halbe Wellenlänge lang, und der Schreibtisch befand sich in der Mitte, so dass eine stehende Welle entstand, die die Vibration der Folie verursachte.
Tandy untersuchte dieses Phänomen weiter und schrieb eine Arbeit mit dem Titel The Ghost in the Machine. Er führte eine Reihe von Untersuchungen an verschiedenen Orten durch, von denen man glaubte, dass es dort spukte, unter anderem im Keller der Touristeninformation neben der Kathedrale von Coventry und im Schloss von Edinburgh.
Infraschall zur Erkennung von NukleardetonationenEdit
Infraschall ist eine von mehreren Techniken, mit denen festgestellt werden kann, ob eine Nukleardetonation stattgefunden hat. Ein Netz von 60 Infraschallstationen bildet neben seismischen und hydroakustischen Stationen das Internationale Überwachungssystem (IMS), das die Einhaltung des Vertrags über das umfassende Verbot von Nuklearversuchen (CTBT) überwachen soll. Die IMS-Infraschallstationen bestehen aus acht Mikrobarometersensoren und Raumfiltern, die in einem Array angeordnet sind und eine Fläche von etwa 1 bis 9 km2 abdecken. Bei den verwendeten Raumfiltern handelt es sich um strahlende Rohre mit Einlassöffnungen entlang ihrer Länge, die so konzipiert sind, dass sie Druckschwankungen wie Windturbulenzen ausgleichen, um präzisere Messungen zu ermöglichen. Die verwendeten Mikrobarometer sind für die Überwachung von Frequenzen unterhalb von etwa 20 Hertz ausgelegt. Schallwellen unter 20 Hertz haben längere Wellenlängen und werden nicht so leicht absorbiert, so dass sie über große Entfernungen hinweg wahrgenommen werden können.
Infraschallwellenlängen können künstlich durch Sprengungen und andere menschliche Aktivitäten oder natürlich durch Erdbeben, Unwetter, Blitze und andere Quellen erzeugt werden. Wie in der forensischen Seismologie sind Algorithmen und andere Filtertechniken erforderlich, um die gesammelten Daten zu analysieren und die Ereignisse zu charakterisieren, damit festgestellt werden kann, ob tatsächlich eine nukleare Detonation stattgefunden hat. Die Daten werden von jeder Station über sichere Kommunikationsverbindungen zur weiteren Analyse übertragen. In die von jeder Station gesendeten Daten wird auch eine digitale Signatur eingebettet, um zu überprüfen, ob die Daten authentisch sind.