تهیه و بررسی خواص نانو کامپوزیت پلی اتیلن کلرینه شده/پلی استر عمل شده با پلاسما/نانوکلی جاذب صوت word

فهرست مطالب

عنوان صفحه

فهرست جداول ............خ

فهرست شکل­ها...........د

فهرست علائم اختصاری........ر

چکیده فارسی........ژ

چکیدهانگلیسی........س

فصل اول: (مروری بر مقالات و منابع)

1-1-مقدمه2

1-2-اصول و مبانی صوت ......3

1-2-1-ماهیت صوت3

1-2-2-کمیت­های صوتی3

1-2-3-ساختمان گوش انسان5

1-2-3-1-1-1-محدوده شنوایی5

1-1-1-انواع صوت5

1-2-4-سرچشمه­های صوتی6

1-2-5-تأثیر شرایط محیطی بر صوت6

1-3-جذب صوت7

1-3-1-اتلاف انرژی صوت7

1-3-2-ضریب جذب صوت7

1-3-2-1-................................................... عواملمؤثردرضريبجذبماده8

1-3-2-2-روش­های اندازه­گیری ضریب جذب صوت8

 

 

1-3-2-2-1-1-روش لوله امپدانس8

1-3-2-2-2-روش میدان پرانعکاس12

1-3-2-2-3-روش حالت پایا12

1-4-انواع مکانیزم جذب صوت12

1-5-انواع جذب کننده­های صوتی13

1-5-1-جذب کننده­های پوسته­ای13

1-5-2-جذب کننده­های حفره­ای13

1-5-3-جذب کننده­های روزنه­دار14

1-5-4-جذب کننده­های رزونانسی و انواع آن14

1-5-4-1-جاذب­هایهلمهولتزعادي14

1-5-4-2-جاذب­هایريزسوراخ15

1-5-4-3- بلوك بنايي.................................... 15

1-5-5-جذب کننده­های الیافی یا متخلخل و انواع آن16

1-5-5-1- پشم معدني..................................... 16

1-5-5-2- فوم........................................... 17

1-5-5-3-پلاسترآكوستيكي17

1-5-5-4-......................................................................................................... کاستون18

1-5-5-5-....................................................................................................... آیروژل18

1-5-5-6-كامپوزيت­ها18

1-5-5-6-1- مشخصات كامپوزيت­ها......................... 19

1-5-5-6-2-طبقه­بنديكامپوزيت­ها20

 

 

1-5-5-6-2-1-کامپوزیت­های ذره­ای20

1-5-5-6-2-2- كامپوزيت­هاي ليفي...................... 22

1-6-تاریخچه­ی جاذب صوتها22

1-7-آشنایی با فناوری نانو24

1-7-1-نانو ذرات26

1-7-2-نانوکامپوزیت­ها26

1-7-2-1-..................................................................................................... پلی­استر27

1-7-2-2-پلی­اتیلن کلرینه شده28

1-7-2-2-1-واکنش­های مختلف تبدیل شدن پلی­اتیلن به CPE29

1-7-2-3-..................................................................................................... نانوکلی29

1-8-عمل پلاسما30

1-8-1-شیمی پلاسما31

1-8-1-1-اجزای اصلی31

1-8-1-2-برخورد اجزاء پلاسما33

1-8-1-3-برخورد پلاسما و سطح34

1-8-1-4-واکنش­های اتم، مولکول و سطح34

1-8-1-4-1-جذب........................................ 35

1-8-1-4-2- پراکنش.................................... 35

1-8-2-انواع پلاسما36

1-8-2-1-پلاسمای گرم36

1-8-2-2-پلاسمای سرد ................36

 

 

1-9-هدف از پروژه39

فصل دوم: (تجربیات)

2-1-مقدمه41

2-2-مواد و تجهیزات41

2-2-1-مواد اولیه41

2-2-2-تجهیزات مورد نیاز41

2-3-روش کار42

2-3-1-آماده­سازی الیاف پلی­استر42

2-3-2-تهیه نانوکامپوزیت پلی­اتیلن کلرینه/پلی­استر عمل شده با پلاسما/نانو کلی43

2-4-آنالیزهای انجام شده44

2-4-1-اندازه­گیری جذب صوت به روش لوله امپدانس44

2-5-بررسی گونه شناسی45

2-5-1-آنالیز میکروسکوپی الکترونی پویشی ((SEM45

فصل سوم: (نتایج و بحث)

3-1-مقدمه ...........47

3-2-بررسی اثر پلاسما بر روی الیاف پلی­استر ....47

3-2-1-تصاویر SEMالیاف پلی­استر عمل شده با پلاسما تحت فشارها و زمان­های مختلف48

3-3-بررسی رفتار جذب صوت نانو کامپوزیت49

3-3-1- بررسی اثر تغییر پارامترهای پلاسما روی الیاف پلی­استر، بر ضریب جذب صوت نانوکامپوزیت پلی­اتیلن کلرینه شده/پلی­استر عمل شده با پلاسما/نانوکلی49

3-3-2-بررسی اثر تغییر درصد الیاف پلی­استر عمل شده با پلاسما بر ضریب جذب صوت نانوکامپوزیت پلی­اتیلن کلرینه

 

شده/پلی­استر عمل شده با پلاسما/نانوکلی ........................................................................................................................................54

3-3-3-بررسی اثر تغییر ضخامت بر ضریب جذب صوت نانوکامپوزیت پلی­اتیلن کلرینه/ پلی­استر عمل شده با پلاسما/ نانوکلی .......................................................................................................................................................................................................56

3-4- گونه شناسی سطح نانوکامپوزیت پلی­اتیلن کلرینه شده/ پلی­استر عمل شده با پلاسما/ نانوکلی 57

3-4-1-تصویر SEM نانوکامپوزیت پلی­اتیلن کلرینه شده/ پلی­استر عمل شده با پلاسما/ نانوکلی57

3-5-نتیجه گیری نهایی58

3-6-پیشنهادات ..................59

مراجع......................................................................................................................................................................................................................60

 

 

فهرست جداول

عنوان صفحه

 

جدول (1-1) سرعت صدا در مواد مختلف ......................................................................................................................................................4

جدول (1-2) مشخصه­های انرژی برای چند اتم و مولکول .......................................................................................................................32

جدول (2-1) ویژگی­های پلی­اتیلن کلرینه شده ...........................................................................................................................................41

جدول(2-2) ویژگی­های نانوکلی.....................................................................................................................................................................41

جدول (2-3) شرایط عمل پلاسما بر روی الیاف پلی­استر...........................................................................................................................42

جدول (2-4) شرایط تولید نانوکامپوزیت­ها­ی پلی­اتیلن کلرینه/ پلی­استر عمل شده با پلاسما/ نانوکلی...........................................43

 

فهرست شکل ها

عنوان صفحه

شکل (1-1) برخورد یک پرتو صدا با سطح ماده ...........................................................................................................................................6

شکل (1-2) نمونه­ای از جاذب هلمهولتز .......................................................................................................................................................15

شکل (1-3) نمونه­ای از جاذب ریز­سوراخ .....................................................................................................................................................15

شکل (1-4) نمونه­ای از بلوک شیاردار بنایی..................................................................................................................................................16

شکل (1-5) نمونه­ای از پشم معدنی................................................................................................................................................................17

شکل (1-6) نمونه­ای از آیروژل.........................................................................................................................................................................18

شکل (1-7) واکنش کلریناسیون پلی­اتیلن.....................................................................................................................................................28

شکل (1-8) دانسیته­ها و دماها یا انرژی­هایی برای انواع اجزای اصلی در یک پلاسمای معمولی تحت فشار کم .........................32

شکل (2-1) دستگاه اندازه­گیری صوت لوله امپدانس .................................................................................................................................45

شکل (3-1) تصاویر SEM الیاف پلی­استر: a) الیاف پلی­استر بون عمل پلاسما، b) فشارmbar15/0، زمان min1، c) فشارmbar15/0، زمان min5/2 d) فشارmbar15/0، زمان min5، e) فشارmbar25/0، زمان min1، f) فشارmbar25/0، زمان min5/2،g ) فشارmbar25/0، زمان min5، h) فشارmbar35/0، زمان min1، i) فشارmbar35/0، زمان min5/2 j) فشارmbar35/0،min5..............................................................................................................................................................................48

شکل (3-2) منحنی ضریب جذب صوت پلی­اتیلن کلرینه شده................................................................................................................50

شکل (3-3) منحنی ضریب جذب نمونه­های حاوی %10 الیاف پلی­استر(a): حاوی%0 نانوکلی (b): حاوی %5/0نانوکلی و (c): حاوی %1 نانوکلی.................................................................................................................................................................................................51

شکل (3-4) منحنی ضریب جذب نمونه­های حاوی %20 الیاف پلی­استر(a): حاوی%5/0 نانوکلی (b): حاوی %1نانوکلی و (c): حاوی %0 نانوکلی.................................................................................................................................................................................................52

 

شکل (3-5) منحنی ضریب جذب نمونه­های حاوی %30 الیاف پلی­استر(a): حاوی %1نانوکلی (b)حاوی %0 نانوکلی (c): حاوی نانوکلی:%5/0..........................................................................................................................................................................................................52

 

 

 

 

شکل (3-6) منحنی ضریب جذب نمونه­های حاوی %40 الیاف پلی­استر(a): حاوی0% نانوکلی (b): حاوی %5/0نانوکلی و (c): حاوی 1% نانوکلی.................................................................................................................................................................................................53

شکل (3-7) منحنی ضریب جذب نمونه­های حاوی %50 الیاف پلی­استر(a): حاوی%5/0 نانوکلی (b): حاوی %1 نانوکلی و (c): حاوی %0نانوکلی...................................................................................................................................................................................................53

شکل (3-8) منحنی ضریب جذب نمونه­های حاوی %60 الیاف پلی­استر(a): حاوی%1نانوکلی (b): حاوی %0نانوکلی و (c): حاوی %5/0نانوکلی...............................................................................................................................................................................................54

شکل (3-9) منحنی مقایسه ضریب جذب صوت نمونه­های(a): حاوی%0 الیاف پلی­استر (b): حاوی %10 الیاف پلی­استر (c): حاوی %20 الیاف پلی­استر (d): حاوی %30 الیاف پلی­استر (e) حاوی %40 الیاف پلی­استر (f): حاوی %50 الیاف پلی­استر (g): حاوی %60 الیاف پلی­استر.................................................................................................................................................................................55

شکل (3-10) منحنی مقایسه ضخامت الیاف پلی­استر(a):mm2 (b):mm3 (c):mm4............................................................57

 

شکل(3-11) تصویر SEM نانوکامپوزیت پلی­اتیلن کلرینه شده/ پلی­استر عمل شده با پلاسما/ نانوکلی......................................57

 

علائم اختصاری

پلی­اتیلن کلرینه شده CPE

 

پلی اتیلن ترفتالات PET

پلی وینیل الکل PVA

پلی آکریلونیتریل PAN

اسید کلریک HCL

اشعه فرابنفش UV

میکروسکوپ الکترونی پویشی SEM

هرتز (واحد فرکانس) Hz

نانومتر (واحد اندازه گیری ذرات وطول موج جذبی) nm

 

متر بر ثانیه

طول موج λ

پاسکال (واحد فشار) Pa

 

وات (واحد توان) W

 

ولت (واحد ولتاژ) V آمپر (واحد جریان) A

وات بر متر مربع (واحد شدت)

درجه­ی سانتی­گراد (واحد دما)

سانتی­متر (واحد ضخامت) cm

دسی تکس (واحد ظرافت الیاف) dtex

درصد وزنی %Wt

 

میلی متر(واحد طول) mm

 

 

میکرو متر (واحد اندازه ذرات)

گرم g

 

دقیقه min

گرم بر سی سی (واحد دانسیته)

 

میلی بار(واحد فشار) mbar

میلی متر جیوه(واحد فشار) mmHg

فشار صوتی ورودی

 

فشار صوتی بازتابی

 

سرعت صوت در لوله c

ضریب جذب

 

امپدانس آکوستیکی

 

ضریب بازتاب R

 

فاز

 

سرعت مؤثر ذرات ورودی

 

سرعت مؤثر ذرات بازتابی

چکیده

تهیه و بررسی خواص نانو کامپوزیت پلی­ اتیلن کلرینه شده/پلی­ استرعمل شده باپلاسما/نانو کلی جاذب صوت

آزیتا سالاروند

سر و صدا،بهعنوان صدايناخواستهتعریفشدهاستکهیکیازمهمترینعواملزیانآورمحیطزیستاست. تلاش­هايزیاديبرايبهکارگیريروش­هايمؤثرکاهشآلودگیصوتی،صورتگرفتهاست. استفادهازموادجاذبصوتبهعنوانیکیاز مؤثرترینراههابرايکنترلصدايناشیازبازتابشسطوحمی­باشد. الیافیکیازمناسبترینموادبرايکاربرددر جاذب­هايصدامی­باشد. در این تحقیق، نانوکامپوزیت­های جاذب صوت پلی­اتیلن کلرینه شده (CPE)/ الیاف پلی­استر عمل شده با پلاسما/ نانوکلی، به عنوان جاذب صوت در نسبت­های مختلف، تهیه شد. برای این منظور ابتدا الیاف پلی­استر به وسیله عملیات پلاسما با تأثیرپارامترهای مختلف عملیات، زمان عملیات و فشار پلاسما آماده شد. سپس نانوکامپوزیت پلی­اتیلن کلرینه شده/پلی­استر عمل شده با پلاسما/نانوکلی با نسبت­های مختلفپلی­استر عمل شده با پلاسما (10،20،30،40،50،60) و درصدهای مختلف نانوکلی(0،5/0،1)به روش ساده مخلوط کن داخلی و پرس پخت تهیه و مورد ارزیابی قرار گرفتند. ساختار نانوکامپوزیت و الیاف پلی­استر عمل شده با پلاسما با استفاده از میکروسکوپ الکترونی پویشی (SEM) مورد بررسی قرار گرفت. ویژگی جذب صوت نانوکامپوزیت در یک لوله امپدانس تست شد. اثر ظرفیت الیاف، ضخامت نانوکامپوزیت روی ویژگی­های جذب صوت بررسی شد. نتایج نشان داد که خصوصیات صوتی مواد متخلخل به اختلاط با پلی­استر عمل شده با پلاسما بستگی دارد. جذب صوت مواد با افزایش مقدار پلی­استر عمل شده با پلاسما/ نانوکلی به مقدار قابل توجهی افزایش یافت. علاوه بر­این، ویژگی­های آکوستیک نانوکامپوزیت با ظرفیت %60 پلی­استر عمل شده با پلاسما/نانوکلی در محدوده فرکانس بالا Hz3500 یک اوج ضریب جذب صوت 89/0را نشان داد.

کلمات کلیدی: پلی­اتیلن کلرینه شده، پلی­استر، پلاسما، نانوکلی، جذب صوت

 

Abstract

Preparationand characterization of chlorinated polyethylene/plasma treatedpolyester/nanoclay nanocomposite for sound absorption application Azita Salarvand

Noise, defined as ‘unwanted sound’, is perceived as an environmental stressor and nuisance. Many effortshave been made to use effective methods to reduce noise pollution. The use of sound absorbing material is asone of the most effective ways to control the sound reflection. Fibers are one of the mostimportant materials for sound insulation and absorption application materials.In this research, chlorinated polyethylene/plasma treated polyester fiber/nanoclay nanocomposites were prepared at different ratio as sound absorption. For this purpose, first polyester fibers were prepared by plasma treatment with effects of some process variables such as treatment time, pressure of plasma. Polyethylene chlorinated/plasma treated polyester/nanoclay nanocomposites were then prepared and characterized at different plasma treated polyester fiber ratio (10,20,30,40,50,60) and different nanoclay ratio (0,0.5,1(using the internal mixture and press method. Morphology of nanocomposites and plasma treated polyester fiber were characterized by scanning electron microscope (SEM). The sound absorption property of the nanocomposites was tested in an impedance tube. The effect of fiber content, nanocomposite thickness on the sound absorption property was investigated. The results demonstrated that acoustical characteristics of porous materials were exhibited by mixing with plasma treated polyester fiber. Acoustical absorption of materials increased significantly with increasing plasma treated polyester fiber content. Furthermore, the acoustic property of nanocomposite with 60% plasma treated polyester fiber concentration/nanoclay was noted in the high frequency range, giving a sound absorption coefficient peak, 0.89 at 3500 Hz.

Keywords: Chlorinated polyethylene, Polyester, Plasma, Nanoclay, Sound absorption

فصل اول

مروری بر مقالات و منابع

1-1- مقدمه

صدا وسیله ارتباط است، ارتباط انسان­ها با یکدیگر، ارتباط با طبیعت و حتی ارتباط با اشیاء ساخته شده توسط خود انسان. صدا اولین وسیله ارتباطی است، علم تولید، انتشار و دریافت صدا آکوستیک[1] نام دارد. امروزه همراه با رشد شهرنشینی، به علت توسعه بی­شمار در صنایع و همچنین افزایش استفاده از ماشین­آلات جدید، عظیم و نیرومند در تمامی زمینه­ها صداها­ی ناخواسته­ای به وجود می­آیند و آلودگی صوتی یکی از اجزای غیرقابل اجتناب زندگی ماشینی بشرگشته است. طبقآمارسازمانجهانيبهداشتتعدادافراديكهدر سراسردنيادچاركاهششنواييمي­باشنداز120ميليوننفردر سال1995به250ميليوننفردرسال2004افزايشيافته است. چنانكهدرمنابععلميمختلفوتحقيقاتبسياريكه درخصوصبررسيوارزيابياثراتسوءصداوارزيابيعلائموعوارضآنبرشاغلينصنايعپرصدابه عمل آمده،حاكيازآناستعوارضبسياريازقبيلتغييراتموقتو دائمآستانهشنوايي،ايجادكمشنواييحسيعصبی، مشكلاتروحيورواني،افزايشفشارخون،ايجادمعلوليتشنوايي، تأثيرمنفيبرپارامترهاي فيزيولوژيكازقبيلدرجهحرارتبدن،سردرد، اثراتمنفيو بازدارندهبركاراييوعملكردكاركنان، افزايشضربانقلب،اثربرسيستمگوارشيودستگاه گردشخون،ايجاداسترس،ايجاداختلالدرزندگي روزمرهوحالتاذيتواحساسناراحتي، افزایش ترشح غدد درون ریز(غدهفوق كليويوتيروئيد)،اختلالدرايجاد يادگيري،تأثيربركيفيتخواب وبسياريازعوارضديگررا مي­توانناشيازتماسطولانيمدتباعاملزيانآورصدانام برد. كليهموارديادشدهازعوارضمشتركصداهايبافركانس­هايبالا، ميانيوپايينميباشند،بعضيازاثراتخاصمواجههباصداهايفركانسپاييناست.برای غلبه بر این مشکل انواع مختلف مواد برای کاهش صدا توسعه یافته است اما تعداد محدودی از آنها توانسته­اند تا حدی برای جامعه پرسرو صدا امروزی مفید واقع شوند [1،2].

به این منظورتولید پنل­ها­ی سوراخ شده، فلزات متخلخل و الیاف فلزی تاحد زیادی در سال­ها­ی اخیر بهبود یافته­اند که جذب صوت عالی در یک محدوده فرکانسی گسترده را فراهم می­کند با این حال، خواص مکانیکی آنها با توجه به ضخامت و فاکتورهای میکرو متخلخل آنها کم گزارش شده است. اگرچه فلزات متخلخل یک سری ویژگی­ها­ی خوب مانند استحکام مخصوص بالا، هدایت حرارتی، جذب انرژی مؤثر دارند اما دارای معایبی هم هستند. آنها اغلب جاذب صدا­ها­ی ضعیف حتی در محدوده فرکانس­ها­ی پایین می­باشند، هزینه تولید بالا و مشکل درکنترل فرایند تولید دارند. تحقیقات اخیر روی توسعه کامپوزیت­ها­ی سبک وزن چند منظوره که دارای جذب خوب، نفوذ پذیری هوا و ویژگی مکانیکی خوب می­باشند متمرکز شده است [4،3].

1-2- اصول و مبانی صوت

1-2-1- ماهیت صوت

فیزیک و ماهیت صدا، شاخه­ا­ی از علم فیزیک است که با انعکاس و کیفیت صدا رسانی سر و کار دارد. یک جسم در حال ارتعاش، حالت ناپایدار موجی شکلی در محیط پیرامون خود که فراگیره نامیده می­شود پدید می­آورد. این امواج هرچه از منبع ارتعاش دورتر می­گردند، انرژی آنها توسط فراگیره جذب و به تدریج از بین می­روند. بنابراین پدیده­ا­ی احساسی که توسط ارتعاش، گوش انسان را تحریک می­نماید، صدا یا صوت نامیده شده و فضایی که در آن این پدیده رخ می­دهد، میدان آکوستیکی نامیده می­شود. فشار در همه جای یک محیط همگن(فراگیره) که در حالت تعادل است یکسان می­باشد. اگر در یکی از نقاط فراگیره فشار تغییر کند، حالت نامتعادل به­وجود می­آید که این عدم تعادل به تمام نقاط محیط متعادل منتقل می­گردد. در این حالت اگر ذره­ا­ی از حالت تعادل خارج شده و شروع به ارتعاش نماید، با توجه به ساختمان مولکولی جسم فراگیره، ذره­ی مرتعش شده فشاری را در مولکول بعدی در پیرامون خود پدید می­آورد که می­توان گفت نقطه­ی مفروض با افزایش فشار مواجه شده و به عکس در ذره­ی متقارن آن کاهش فشار به­وجود می­آید. از انتشار فشار ذرات به یکدیگر موج پدید می­آید. اگر این جابجایی­ها بیش از 16 بار در ثانیه باشد، صدا ایجاد می­شود و اگر همین افزایش و کاهش فشار در یک مسافت خاص به تصویر کشیده شود، آنچه به دست می­آید امواج صوتی خواهد بود. هنگامی این امواج به وجود می­آیند که محیط متعادل دارای خاصیت الاستیسیته باشد و این قابلیت را داشته باشد که نیروی وارده را به ذرات مجاور انتقال دهد [6،5].

 

1-2-2- کمیت­ها­ی صوتی

دامنه[2]: عبارت است از فاصله­ی بین دو نقطه بیشینه و کمینه­ی فشار در امواج صوتی. در بسیاری از منابع آکوستیکی، از صفر تا نقطه بیشینه مقدار مثبت و از صفر تا نقطه­ی کمینه مقدار منفی خوانده می­شود.

فرکانس[3] (بسامد): عبارت­ است از تعداد نوسانات کامل امواج در یک ثانیه که از یک نقطه­ی معینی عبور کنند. واحد تعداد نوسانات در ثانیه، هرتز(Hz) نامیده می­شود.

سرعت صوت[4]: عبارت است از مقدار مسافت طی شده توسط امواج در مدت یک ثانیه. این مسئله بستگی به جنس و دمای محیطی دارد که امواج صوتی در آن حرکت می­کنند. همچنین سرعت صدا با رطوبت نیز رابطه مستقیم دارد. هرقدر رطوبت هوا بیشتر باشد سرعت صدا نیز بیشتر است. جدول (1-1) سرعت حرکت امواج صوتی را در مواد مختلف نشان می­دهد [8،7].

جدول (1-1) سرعت صدا در مواد مختلف[9]

جنس	سرعت ()	جنس	سرعت ()
فولاد	6100	بتن	3231
آلومینیوم	4877	آب	1433
آجر	4176	سرب	1158
چوب	3962	چوب پنبه	366
شیشه	3962	هوا	344
مس	3901	لاستیک	150
برنج	3475	الماس	120

 

طول موج[5]: عبارت است از فاصله بین دو نقطه متوالی و همانند، مانند فاصله بین دو بیشینه و کمینه. طول موج به سرعت و نیز فرکانس صدا بستگی دارد.

توان[6]: عبارت است از مقدار انرژی خروجی از یک منبع در واحد زمان که با واحد وات (w) اندازه­گیری می­شود.

فشار[7]: عبارت است از میزان تغییر فشار اتمسفریک ایجاد شده توسط صدا در محیط فراگیره. فشار هوا مقداری بی­نهایت کوچک است که با واحد پاسکال(Pa) سنجیده می­شود.

شدت[8]: عبارت است از میزان انرژی صوتی که در واحد زمان بر واحد سطح عمود بر جهت انتشار موج می­رسد و با واحد () اندازه­گیری می­شود.

امواج ساکن[9]:در تداخل امواج چنانچه دو موج با فرکانس­ها­ی یکسان مثلاً امواج منتشر شده و بازتاب با یکدیگر ترکیب شوند، ممکن است بهعلت اختلاف فاز یک صد و هشتاد درجه در بعضی نقاط یکدیگر را تضعیف کرده و نیز تساوی فازها یکدیگر را تقویت کنند. محل این نقاط ثابت است و الگوی به ­وجود آمده به امواج ساکن معروف است [9-7].

1-2-3- ساختمان گوش انسان

گوش عضو مربوط به حس شنوایی بوده و در استخوان گیجگاهی واقع شده است. اگر امواج صوتی در مسیر حرکت خود به جسمی ازقبیل پرده گوش برخورد کنند و آن را به همان اندازه مرتعش سازند، ارتعاش پرده گوش به وسیله­ی اندام­ها­ی داخلی به مراکز اعصاب شنوایی منتقل گشته و درنتیجه صدا شنیده می­شود و عکس­العمل لازم صادر می­شود [9].

1-2-3-1-1-1- محدوده شنوایی

گوش انسان صداهایی که نوار فرکانس آن از 20 الی Hz20000باشد را می­شنود که به آن محدوده و یا میدان شنوایی می­گویند. حد بالای آن با بالا رفتن سن کاهش می­یابد و در سن چهل سالگی در حدود 16000Hz است. نوسانات آرام­تر از 16Hz به صورت لرزه احساس شده که در صنعت از آن استفاده می­گردد. همچنین نوسانات بیش از 20000Hz را برخی از جانوران مانند سگ (تا 30000Hz) و خفاش (بیش از 90000Hz) می­شنوند. به فرکانس صوتی پایین­تر از 20000Hz فروصوت و به فرکانس­ها­ی بالا­تر از 20000Hz فراصوت اطلاق می­گردد. با اینکه فراصوت و فروصوت توسط انسان قابل شنیدن نمی­باشند، اما فردی که در معرض آن قرار می­گیرد دچار احساس سرگیجه، تهوع و سردرد می­گردد. حساسیت گوش به فرکانس­ها­ی پایین(بم) به مراتب کمتر است [9].