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».