Воздействие на человека инфра- и ультразвука

Инфразвуковая область включает в себя колебания, не превышающие по частоте 20 Гц — нижней границы слухового восприятия человека. Можно сказать, что такие звуки человек скорее чувствует, чем слышит.

Инфразвуковые колебания возникают в разнооб­разных условиях и могут быть обусловлены как при­родными явлениями, например, обдуванием ветром зданий, деревьев, металлических конструкций, так и работой различных машин и механизмов.

Исследования по инфразвуку начались еще в пери­од первой мировой войны, но все это время им зани­мались довольно мало. Было установлено, что инфра­звук способен оказать сильное воздействие на состоя­ние и поведение людей. Более того, как отмечается в, инфразвук можно рассматривать даже как новое оружие уничтожения и людей, и зданий.

Инфразвук даже небольшой мощности действует бо­лезненно на уши, заставляя колебаться внутренние ор­ганы, так что человеку кажется, что внутри у него все вибрирует. Именно инфразвуки, по всей видимости, яв­ляются причиной тяжелой и непреходящей усталости жителей городов и работников шумных предприятий.

Описан случай со знаменитым физиком Р. Вудом, отличавшимся удивительной изобретательно­стью. Находясь однажды на репетиции спектакля в од­ном из лондонских театров и видя тщетные старания режиссера придать спектаклю впечатление таинствен­ности, Вуд предложил с этой целью использовать, ин­фразвуковые колебания. Коша на следующий день он привел в действие и театре генератор инфразвука, ни­чего не подозревающих людей охватило странное чув­ство беспокойства, беспричинного страха, они стали тоскливо переглядываться, смотреть по сторонам, неко­торые встали со стульев и пошли к выходу. Никакого звука не было слышно, но хрустальные подвески светильников задрожали. Даже на улице началась паника.

Аналогичные результаты получил французский ученый Гавро при работе с мощными источниками инфразвука, представляющими собой устройство на­подобие органной трубы или полицейского свистка. Уже через пять минут после включения одного из инфразвуковых генераторов испытатели начинали испы­тывать сильные боли вследствие резонансных явлений, обусловленных инфразвуком. Работа другого ге­нератора инфразвука, даже существенно меньшей мощности, привела к появлению на стенах и потолке помещения трещин.

Воздействие инфразвука может приводить к ощущению головокружения, вялости, по­тери равновесия, тошноты. Было установлено, что лет­чики и космонавты, подвергнутые действию инфразву­ка, решали простые арифметические задачки медлен­нее, чем обычно.

Можно выделить четыре зоны воздействия инфра­звука, определяемые его уровнем и временем воздей­ствия.

Первая зона — смертельное воздействие инфразву­ка при уровнях, превышающих 185 дБ и экспозицией свыше 10 мин.

Вторая зона — действие инфразвука с уровнями от 185 до 145 дБ — вызывает эффекты, явно опасные для человека.

Третья зона — действие инфразвука с уровнями от 120 до 145 дБ. Здесь мнения исследователей противо­речивы.

Четвертая зона — действие инфразвука с уровнями ниже 120 дБ изучено довольно слабо, но, как правило, не приводит к каким-либо значительным последствиям.

Высокие уровни инфразвука возникают вблизи работающих сталеплавильных печей, внутри салонов автомобилей, движущихся со скоростями порядка 100 км/ч.

Существует множество природных источников ин­фразвука: извержения вулканов, смерчи, штормы. Из­вестно, что перед землетрясением люди, и особенно животные, испытывают чувство беспокойства. Штор­мы также оказывают на людей негативное воздейст­вие, приводя к изменениям в поведении, психике, на­чиная от ощущений легкого недомогания и ослабления памяти и кончая резким увеличением попыток к самоубийству.

Возможно, правы те ученые, которые утверждают, что многие болезни современном обществе частично порождены инфразвуком.

Ультразвук как колебания с частотами выше 20 кГц также оказывает вредное воздействие на организм че­ловека. Приводит к функциональным нарушениям в работе нервной и эндокринной систем, изменению артериального давления, состава и свойства крови. Ультразвук может действовать на человека как через воздушную среду, так и контактно на руки. Контакт­ное воздействие на руки приводит к нарушению ка­пиллярного кровообращения в кистях рук, снижению болевой чувствительности, изменению костной струк­туры — снижению плотности костной ткани.

Отметим также, ультразвук находит широкое при­менение в медицине, металлообрабатывающей про­мышленности, машиностроении и металлургии.

При нормировании шума используют два метода:

- нормирование по предельному спектру шума;

- нормиро­вание уровня звука в дБА.

Первый метод нормирования – по предельному спектру - является основным для постоянных шумов. Здесь нормируются уровни звуко­вых давлений в девяти октавных полосах частот со сред­негеометрическими частотами 31,5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Совокупность восьми допустимых уровней звукового давления называется предельным спектром.

Второй метод нормирования общего уровня шума, измеренного по шкале А шумомера и называемого уровнем звука в дБА, используется для ориентировочной оценки постоянного и непостоянного шума, так как в этом случае мы не знаем спектра шума (в современных шумомерах чаще всего используют две ча­стные характеристики чувствительности А и С. Ха­рактеристика А имитирует кривую чувствительности уха человека с коррекцией низкочастотных составляющих по закону чувствительности органов слуха и приближением результатов объективных измерений к субъективному восприятию. Характеристика С практически линейна в измеряемом диапазоне ча­стот).

Уровень звука (дБА) связан с предельным спектром зависимостью L_А = ПС+5.

Для тонального и импульсного шума допустимые значения должны приниматься на 5 дБ меньше значений, указанных в ГОСТ 12.1.003-83.

Таким образом, шум на рабочих местах не должен превышать допустимых уровней, значения которых приведены в ГОСТ 12.1.003—83 с дополнениями 1989 г. и СанПин 2.2.4/2.1.8.10-32-2002, а также СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки».

Громкость нашей обычной речи приблизительно 60-65 дБ. Санитарная норма шума для жилых помещений – 40 дБ днем и 30 дБ ночью при максимально допустимом уровне соответственно 55 и 45 дБ. Норма громкости звука для концертов и дискотек составляет 85 дБ.

Измерение шума производят с целью определения уровней звуковых давлений на рабочих местах и соответствия их санитарным норам, а также для разработки и оценки эффективности различных шумопоглащающих мероприятий.

Основным прибором для измерения шума является шумомер. В шумомере звук, воспринимаемый микрофоном, преобразуется в электрические колебания, которые усиливаются и затем, пройдя через корректирующие фильтры и выпрямитель, регистрируются стрелочным прибором.

Диапазон измеряемых суммарных уровней шума обычно составляет 30-130 дБ при частотных границах 31,5 – 8000Гц.

В настоящее время для измерения шума используют отечественные шумомеры Ш-70, прибор ИШВ в комплекте с октавными фильтрами.

Из зарубежных приборов хорошие характеристики имеют акустические комплекты фирм «RFT» и «Брюль и Къер».