Infradźwięki i dźwięki o niskiej częstotliwości

Dźwięk

Dźwięki są wytwarzane przez rozchodzenie się (propagację) fal w powietrzu, wodzie lub też w glebie. Energia dźwięku maleje wraz ze wzrostem odległości.

Narządem zmysłu odpowiedzialnym za odbiór dźwięku jest ucho. Dźwięki o niskiej częstotliwości mogą być ponadto postrzegane również przez zmysł dotyku.

Dźwięki w zakresie bardzo niskich częstotliwości, których wysokie tony już nie są słyszalne nazywane są infradźwiękami.

Infradźwięki i dźwięki o niskiej częstotliwości

Definicja

W nomenklaturze międzynarodowej dla infradźwięków (ang. infrasound) wyznaczono zakres częstotliwości od 1-20 herców (Hz). Dźwięki o niskiej częstotliwości nie są jednoznacznie zdefiniowane. W tym tekście została przyjęta granica zakresu częstotliwości do 125 Hz, według normy DIN 45680.

Metody pomiaru

Zazwyczaj poziom ciśnienia akustycznego (dB) mierzy się za pomocą wprowadzonego do układu pomiarowego filtra korekcyjnego (A) o określonej charakterystyce częstotliwości, w celu przybliżenia wyniku pomiaru do odbieranego przez ucho wrażenia słuchowego. Z tego powodu można tylko w ograniczonym stopniu zarejestrować ciśnienie akustyczne dźwięków o niskiej częstotliwości i infradźwięków. Również filtr C, zastosowany zgodnie z normą DIN 45680, dokonuje pomiaru ciśnienia tylko dla dźwięków o częstotliwości powyżej 10 Hz. Optymalna technika pomiaru infradźwięków nie została do tej pory rozwiązana.

Propagacja i tłumienie

Dźwięki o niskiej częstotliwości i infradźwięki charakteryzują się dużymi długościami fal.

Częstotliwości w Hz 1 5 10 16 20 25 50 100 150
Długość fali w metrach 340 68 34 21,25 17 13,6 6,8 3,4 2,27

Są one porównywalne z wielkością mostów, domów i pomieszczeń. Dlatego może się zdarzyć, że w pomieszczeniach wystąpi "stojąca fala" jako efekt rezonansu. W pobliżu ścian może powstać zwiększone ciśnienie akustyczne (dB) i dźwięk będzie słyszalny lub mocniej odczuwany.

Z powodu długość fali dźwięku tradycyjne środki pochłaniania i tłumienia dźwięku, jak ekrany akustyczne, nie są skuteczne. Tak więc, fale mogą rozchodzić się niemal bez przeszkód, zmieniać i przenosić bez znaczącego osłabienia. Oznacza to, że dźwięki o niskiej częstotliwości, jako część odgłosów pochodzących ze środowiska przemysłowego (np. komunikacja, sprężarki, hałas na budowach) będą stanowiły coraz większą część dźwięków, mimo że pozostałe, słyszalne dźwięki zostaną znacznie osłabione przez zastosowanie odpowiednich środków ich tłumienia i pochłaniania.

Typowe źródła infradźwięków i dźwięków o niskiej częstotliwości można podzielić na naturalne i sztuczne ze środowiska techniki.

W naturalnym środowisku obejmują one między innymi:

  • wodospady
  • huczące fale morskie
  • wyładowania atmosferyczne
  • wybuchy wulkanów
  • trzęsienia ziemi

W świecie techniki mamy poniższe rodzaje źródeł:

  • urządzenia zasilane energią silnika
    • ogrzewanie i klimatyzacja
    • pralki
    • sprężarki
    • pompy
    • młoty udarowe
  • wytwarzające energię elektryczną:
    • turbiny gazowe
    • turbiny wiatrowe
    • elektrociepłownie
  • Komunikacja
    • kolej
    • statki
    • samoloty
    • samochody
    • śmigłowce
    • ciężkie pojazdy samochodowe
  • Głośniki
    • dyskoteki
    • koncerty
    • inne duże imprezy
  • Wybuchy
    • rozbrajanie ładunków wybuchowych
    • wyburzanie budynków
    • broń (np. plac manewrowy)

Postrzeganie i zagrożenia dla zdrowia

Postrzeganie

Już poniżej 100 Hz zmienia się jakość i rodzaj percepcji: dźwięki są znacznie gorzej słyszalne, a poniżej 50 Hz już niesłyszalne. Niektórzy ludzie mogą jednak słyszeć dźwięki o znacznie niższych częstotliwościach. Dla nich nawet dźwięk, który jest niesłyszalny dla większości ludzi, może wydawać się nieznośnie głośny.

Słyszalna i niesłyszalna imisja dźwięku o niskiej częstotliwości jest często opisywana jako ciśnienie w uszach, wibracje lub uczucie niepewności. Ogólnie: im niższa ->częstotliwość, tym wyższy musi być poziom ciśnienia akustycznego (mierzony w decybelach dB), żeby człowiek mógł coś z tego dźwięku usłyszeć. Jednak przejście miedzy odbiorem tych dźwięków słuchem, do ich wyłącznego odbioru zmysłem dotyku, jest płynne.

Jeżeli dźwięk nie jest już słyszalny, ludzie mogą postrzegać dźwięki niskiej częstotliwości. Mechanoreceptory pośredniczą w przekazywaniu bodźców, takich jak ciśnienie, dotyk, łaskotanie i wibracje. Mechanoreceptory to określone komórki nerwowe, które są rozmieszczone po całym organizmie i przekształcają bodźce mechaniczne w impulsy nerwowe.

Zagrożenia dla zdrowia

W zasadzie wszyscy ludzie narażeni są na hałas o niskiej częstotliwości, gdyż dźwięki o niskiej częstotliwości są wszechobecnym elementem współczesnego życia. Poniżej wartości ciśnienia akustycznego 170 decybeli (dB), (co w zakresie słyszalnym byłoby głośniejsze niż startujący samolot) nie zostały potwierdzone żadne szkodliwe skutki dla zdrowia ludzkiego. Dolegliwości takie, jak obniżenie koncentracji są oceniane raczej jako skutek uciążliwości, i zanikają ponownie po zakończeniu ekspozycji.

Niewiele jest badań laboratoryjnych specyficznych dla infradźwięków (poniżej 20 Hz).

Wykazują one, że infradźwięki powodują uczucie zmęczenia i osłabiają koncentrację, jak również mogą wpływać na wydolność organizmu. Ponadto w badaniach laboratoryjnych wykazano zaburzenia zmysłu równowagi. Do najlepiej udokumentowanych należy reakcja organizmu na infradźwięki w formie narastającego zmęczenia po kilkugodzinnej ekspozycji.

Niektóre osoby reagują ze szczególną uwagą i wrażliwością na hałas o niskiej częstotliwości. Osoby tym dotknięte cierpią z powodu przymusowej uwagi, z powodu której muszą zawsze koncentrować się na dźwiękach o niskiej częstotliwości. Może to między innymi prowadzić do przewlekłego zmęczenia i bezsenności. Zjawisko to w dziedzinie medycyny środowiskowej jest znaczącym czynnikiem.

Uciążliwości

Najważniejszym skutkiem dla ludzi narażanych na dźwięki o niskiej częstotliwości wydają się być rozliczne uciążliwości. Objawy wynikające z ekspozycji obejmują szerokie spektrum: bóle głowy, napięcie, rozdrażnienie, wyczerpanie psychiczne i fizyczne, brak satysfakcji, zaburzenia koncentracji i snu.

W badaniu dolegliwości zgłaszanych przez mieszkańców większość nie słyszała dźwięków. Jednak prawie wszystkie osoby opisywały sensoryczną percepcję w formie wibracji ciała lub obiektu (Møller & Morten, 2002).

Zapobieganie

Obciążenie można zmniejszyć poprzez stosowanie pewnych środków w sferze prywatnej.

Między innymi zaleca się:

  • rezygnację ze sprzętu muzycznego z mocnymi basami i niezbyt głośne korzystanie niego; biorąc również pod uwagę sąsiadów,
  • wrzucanie odpowiednio wcześnie wyższego biegu podczas jazdy samochodem,
  • wyjście do dyskoteki nie częściej, niż w stopniu zadowalającym,
  • zamiatanie liści zamiast użycia dmuchawy! Wiele prac w ogrodzie można wykonać bez elektronarzędzi.

Podsumowanie

Dźwięki o niskiej częstotliwości nie są szkodliwe dla zdrowia, ale dokuczliwe. Uciążliwości spowodowane przez dźwięki o niskiej częstotliwości oceniane są jako coraz poważniejszy problem. Niewykluczone jest, że w przypadku infradźwięków może istnieć zagrożenie dla zdrowia.

Ponieważ dźwięki o niskiej częstotliwości i infradźwięki można tylko nieznacznie tłumić, specjaliści odpowiedzialni za planowanie inwestycji, takich jak parki wiatrowe, drogi czy dyskoteki, powinni brać pod uwagę ochronę zdrowia mieszkańców i zaplanować minimalną odległość do najbliższego sąsiedztwa.

Ponadto istniejące metody pomiarowe nie przedstawiają całościowego obciążenia infradźwiękami. Z tego względu zgłaszane skargi powinny być traktowane poważnie nawet, jeśli wyniki pomiarów nie dostarczają wiarygodnych wyjaśnień.

Mehr zum Thema Infradźwięki i dźwięki o niskiej częstotliwości :

Diesen Artikel...

Stand: 14. Mai 2013 - 11:47 Uhr

Autor/Autorzy: