20 Hz jest uważane za normalną granicę niskich częstotliwości ludzkiego słuchu. Kiedy czyste fale sinusoidalne są odtwarzane w idealnych warunkach i przy bardzo dużej głośności, ludzki słuchacz będzie w stanie zidentyfikować tony tak niskie, jak 12 Hz. Poniżej 10 Hz możliwe jest odbieranie pojedynczych cykli dźwięku, wraz z uczuciem ciśnienia w błonie bębenkowej.
Od około 1000 Hz, zakres dynamiczny systemu słuchowego zmniejsza się wraz z malejącą częstotliwością. Ta kompresja jest obserwowalna na konturach poziomu równej głośności i oznacza, że nawet niewielki wzrost poziomu może zmienić postrzeganą głośność z ledwo słyszalnej na głośną. W połączeniu z naturalną rozpiętością progów w populacji, efektem może być to, że dźwięk o bardzo niskiej częstotliwości, który jest niesłyszalny dla niektórych ludzi, może być głośny dla innych.
Jedno badanie sugeruje, że infradźwięki mogą wywoływać uczucie respektu lub strachu u ludzi. Zasugerowano również, że ponieważ nie jest on świadomie postrzegany, może sprawić, że ludzie będą mieli niejasne poczucie, że mają miejsce dziwne lub nadprzyrodzone wydarzenia.
Naukowiec pracujący w Auditory Neuroscience Laboratory Uniwersytetu w Sydney donosi o rosnących dowodach na to, że infradźwięki mogą wpływać na układ nerwowy niektórych ludzi poprzez stymulację układu przedsionkowego, co wykazało w modelach zwierzęcych efekt podobny do choroby morskiej.
W badaniach przeprowadzonych w 2006 roku, koncentrujących się na wpływie emisji dźwięku z turbin wiatrowych na pobliską ludność, postrzegane infradźwięki zostały powiązane z efektami takimi jak irytacja lub zmęczenie, w zależności od ich intensywności, z niewielkimi dowodami potwierdzającymi fizjologiczne skutki infradźwięków poniżej ludzkiego progu percepcji. W późniejszych badaniach powiązano jednak niesłyszalne infradźwięki z takimi skutkami, jak uczucie pełności, ciśnienia lub szumy uszne, a także uznano możliwość, że mogą one zakłócać sen. Inne badania sugerowały również związek między poziomem hałasu w turbinach a zgłaszanymi przez siebie zaburzeniami snu w pobliskiej populacji, dodając jednocześnie, że udział infradźwięków w tym efekcie nadal nie jest w pełni zrozumiały.
W badaniu przeprowadzonym na Uniwersytecie Ibaraki w Japonii naukowcy stwierdzili, że testy EEG wykazały, że infradźwięki wytwarzane przez turbiny wiatrowe były „uważane za dokuczliwe dla techników, którzy pracują w pobliżu nowoczesnej turbiny wiatrowej na dużą skalę”.
Jürgen Altmann z Politechniki w Dortmundzie, ekspert w dziedzinie broni sonicznej, powiedział, że nie ma wiarygodnych dowodów na nudności i wymioty spowodowane przez infradźwięki.
Wysokie poziomy głośności na koncertach z matryc subwooferów były cytowane jako powodujące zapadanie się płuc u osób, które znajdują się bardzo blisko subwooferów, zwłaszcza u palaczy, którzy są szczególnie wysocy i szczupli.
We wrześniu 2009 r. londyński student Tom Reid zmarł z powodu zespołu nagłej śmierci arytmicznej (SADS) po tym, jak skarżył się, że „głośne nuty basowe” „docierały do jego serca”. Śledztwo odnotowało werdykt przyczyn naturalnych, chociaż niektórzy eksperci skomentowali, że bas mógł działać jako trigger.
Powietrze jest bardzo nieefektywnym medium do przenoszenia wibracji o niskiej częstotliwości z przetwornika do ciała ludzkiego. Mechaniczne połączenie źródła wibracji z ludzkim ciałem stanowi jednak potencjalnie niebezpieczną kombinację. Amerykański program kosmiczny, zaniepokojony szkodliwym wpływem lotów rakietowych na astronautów, zlecił przeprowadzenie testów wibracyjnych, które wykorzystywały fotele w kokpicie zamontowane na stołach wibracyjnych do przenoszenia „brązowej nuty” i innych częstotliwości bezpośrednio na ludzi. Bardzo wysokie poziomy mocy 160 dB były osiągane przy częstotliwościach 2-3 Hz. Częstotliwości testowe wahały się od 0,5 Hz do 40 Hz. U badanych wystąpiła ataksja ruchowa, mdłości, zaburzenia widzenia, pogorszenie wykonania zadań i trudności w komunikacji. Testy te są uważane przez badaczy za zalążek obecnego mitu miejskiego.
Raport „A Review of Published Research on Low Frequency Noise and its Effects” zawiera długą listę badań dotyczących narażenia na infradźwięki o wysokim poziomie wśród ludzi i zwierząt. Na przykład, w 1972 roku Borredon wystawił 42 młodych mężczyzn na działanie tonów o częstotliwości 7,5 Hz i natężeniu 130 dB przez 50 minut. Ekspozycja ta nie spowodowała żadnych negatywnych skutków poza zgłoszoną sennością i niewielkim wzrostem ciśnienia krwi. W 1975 r. Slarve i Johnson poddali czterech mężczyzn ekspozycji na infradźwięki o częstotliwościach od 1 do 20 Hz, jednorazowo przez osiem minut, przy poziomach do 144 dB SPL. Nie wykazano żadnych szkodliwych skutków poza dyskomfortem ucha środkowego. Testy infradźwięków o wysokiej intensywności na zwierzętach spowodowały wymierne zmiany, takie jak zmiany w komórkach i pęknięcia ścian naczyń krwionośnych.
W lutym 2005 roku w programie telewizyjnym Pogromcy mitów wykorzystano dwanaście subwooferów Meyer Sound 700-HP – model i ilość, które były wykorzystywane na dużych koncertach rockowych. Normalny zakres częstotliwości pracy wybranego modelu subwoofera wynosił od 28 Hz do 150 Hz, ale 12 obudów w MythBusters zostało specjalnie zmodyfikowanych w celu uzyskania głębszego rozciągnięcia basu. Roger Schwenke i John Meyer pokierowali zespołem Meyer Sound w opracowaniu specjalnego stanowiska testowego, które miało wytwarzać bardzo wysokie poziomy dźwięku przy częstotliwościach infradźwiękowych. Porty strojenia subwooferów zostały zablokowane a ich karty wejściowe zmienione. Zmodyfikowane kolumny ustawiono w konfiguracji otwartego pierścienia: cztery stosy po trzy subwoofery w każdym. Sygnały testowe generowane były za pomocą analizatora dźwięku SIM 3, którego oprogramowanie zostało zmodyfikowane w celu uzyskania tonów infradźwiękowych. Analizator poziomu dźwięku firmy Brüel & Kjær, zasilany tłumionym sygnałem z mikrofonu pomiarowego model 4189, wyświetlał i rejestrował poziomy ciśnienia akustycznego. Gospodarze w show próbował serii częstotliwości tak niskie, jak 5 Hz, osiągając poziom 120 decybeli ciśnienia akustycznego przy 9 Hz i do 153 dB przy częstotliwościach powyżej 20 Hz, ale podobno efekty fizjologiczne nie zmaterializować. Badani wszyscy zgłosili pewne fizyczne niepokój i duszności, a nawet niewielką ilość nudności, ale to zostało odrzucone przez gospodarzy, zauważając, że dźwięk o tej częstotliwości i intensywności porusza powietrze szybko w i z płuc. Pokaz zadeklarował brązowy mit notatki „busted.”
Infrasound jest jedna hipoteza przyczyną śmierci dla dziewięciu rosyjskich turystów, którzy zostali znalezieni martwi w Dyatlov Pass (w pobliżu Syberii) w 1959 roku.
Infradźwiękowy eksperyment z tonami 17 HzEdit
W dniu 31 maja 2003 r. grupa brytyjskich naukowców przeprowadziła masowy eksperyment, w którym wystawiła około 700 osób na działanie muzyki zasznurowanej miękkimi falami sinusoidalnymi o częstotliwości 17 Hz, odtwarzanymi na poziomie opisywanym jako „bliski granicy słyszalności”, wytwarzanymi przez bardzo długi subwoofer zamontowany w dwóch trzecich drogi od końca siedmiometrowej plastikowej rury kanalizacyjnej. Eksperymentalny koncert (zatytułowany Infrasonic) odbył się w Sali Purcella w ciągu dwóch występów, z których każdy składał się z czterech utworów muzycznych. Dwa z utworów w każdym koncercie miały 17 Hz tony grane pod spodem.
W drugim koncercie, utwory, które miały nieść 17 Hz podtekst zostały zamienione tak, że wyniki testów nie będą koncentrować się na żadnym konkretnym utworze muzycznym. Uczestnikom nie powiedziano, które utwory zawierają niski poziom 17 Hz tonu blisko-infraktonicznego. Obecność tonu spowodował znaczną liczbę (22%) respondentów zgłaszających uczucie niepokoju lub smutku, coraz dreszcze w dół kręgosłupa lub nerwowe uczucia wstrętu lub fear.
W prezentacji dowodów do British Association for the Advancement of Science, profesor Richard Wiseman powiedział: „Wyniki te sugerują, że dźwięk o niskiej częstotliwości może powodować ludzi do niezwykłych doświadczeń, nawet jeśli nie mogą świadomie wykryć infradźwięków. Niektórzy naukowcy sugerowali, że ten poziom dźwięku może być obecny w niektórych rzekomo nawiedzonych miejscach i w ten sposób powodować, że ludzie mają dziwne wrażenia, które przypisują duchowi – nasze ustalenia wspierają te pomysły.”
Sugerowany związek z obserwacjami duchówEdit
Psycholog Richard Wiseman z University of Hertfordshire sugeruje, że dziwne wrażenia, które ludzie przypisują duchom, mogą być spowodowane wibracjami infradźwiękowymi. Vic Tandy, oficer eksperymentalny i wykładowca na pół etatu w szkole studiów międzynarodowych i prawa na Coventry University, wraz z dr Tony Lawrence z wydziału psychologii tego uniwersytetu, napisali w 1998 roku pracę zatytułowaną „Ghosts in the Machine” dla Journal of the Society for Psychical Research. Ich badania sugerowały, że sygnał infradźwiękowy o częstotliwości 19 Hz może być odpowiedzialny za niektóre obserwacje duchów. Pewnej nocy Tandy pracował samotnie do późna w rzekomo nawiedzonym laboratorium w Warwick, kiedy poczuł się bardzo niespokojny i kątem oka dostrzegł szarą plamę. Kiedy Tandy odwrócił się, aby stanąć twarzą w twarz z szarą plamą, nic nie było.
Następnego dnia, Tandy pracował nad swoją folią szermierczą, z rękojeścią trzymaną w imadle. Mimo, że nic jej nie dotykało, ostrze zaczęło wpadać w dzikie wibracje. Dalsze dochodzenie doprowadziło Tandy’ego do odkrycia, że wentylator wyciągowy w laboratorium emitował częstotliwość 18,98 Hz, bardzo blisko częstotliwości rezonansowej oka podanej przez NASA jako 18 Hz. To, jak przypuszczał Tandy, było powodem, dla którego widział widmową postać – było to, jak sądził, złudzenie optyczne spowodowane rezonowaniem jego gałek ocznych. Pokój miał dokładnie pół długości fali, a biurko znajdowało się w centrum, co powodowało falę stojącą, która wywoływała wibracje folii.
Tandy badał to zjawisko dalej i napisał pracę zatytułowaną The Ghost in the Machine. Przeprowadził szereg badań w różnych miejscach uważanych za nawiedzone, w tym w piwnicy Biura Informacji Turystycznej obok katedry w Coventry i zamku w Edynburgu.
Infradźwięki do wykrywania detonacji jądrowychEdit
Infradźwięki są jedną z kilku technik stosowanych do identyfikacji, czy nastąpiła detonacja jądrowa. Sieć 60 stacji infradźwiękowych, obok stacji sejsmicznych i hydroakustycznych, składa się na Międzynarodowy System Monitoringu (IMS), którego zadaniem jest monitorowanie przestrzegania Traktatu o całkowitym zakazie prób jądrowych (CTBT). Stacje infradźwiękowe IMS składają się z ośmiu czujników mikrobarometrycznych i filtrów przestrzennych rozmieszczonych w układzie obejmującym obszar o powierzchni około 1-9 km2. Stosowane filtry przestrzenne to promieniujące rury z otworami wlotowymi wzdłuż ich długości, zaprojektowane w celu uśrednienia zmian ciśnienia, takich jak turbulencje wiatru, dla uzyskania bardziej precyzyjnych pomiarów. Stosowane mikrobarometry są przeznaczone do monitorowania częstotliwości poniżej około 20 herców. Fale dźwiękowe poniżej 20 herców mają dłuższe fale i nie są łatwo absorbowane, co pozwala na ich wykrywanie na dużych odległościach.
Fale ultradźwiękowe mogą być generowane sztucznie przez detonacje i inne działania człowieka lub naturalnie przez trzęsienia ziemi, gwałtowną pogodę, wyładowania atmosferyczne i inne źródła. Podobnie jak w przypadku sejsmologii sądowej, algorytmy i inne techniki filtrowania są wymagane do analizy zebranych danych i charakterystyki zdarzeń w celu określenia, czy rzeczywiście doszło do detonacji jądrowej. Dane są przesyłane z każdej stacji przez bezpieczne łącza komunikacyjne do dalszej analizy. W danych przesyłanych z każdej stacji osadzany jest również podpis cyfrowy, który pozwala zweryfikować, czy dane są autentyczne.