Для каких профессий наиболее характерно наличие инфразвука

Обновлено: 28.04.2024

по дисциплине : Безопасность жизнедеятельности.

Содержание.

1. Инфразвук. Особенности физиологического воздействия…………. 4

1.1. Инфразвуковые аномалии………………………………………….5

Список использованной литературы…………………………………….13

Введение.

Развитие техники и транспортных средств, совершенствование технологических процессов и оборудование сопровождаются увеличением мощности и габаритов машин, что обусловливает тенденцию повышения низкочастотных составляющих в спектрах и появление инфразвука, который является сравнительно новым, не полностью изученным фактором производственной среды.

1.Инфразвук. Особенности физиологического воздействия.

Инфразвуком называют акустические колебания с частотой ниже 20 Гц. Этот частотный диапазон лежит ниже порога слышимости и человеческого уха не способное воспринимать колебания указанных частот. Производственный инфразвук возникает за счет тех же процессов что и шум слышных частот. Наибольшую интенсивность инфразвуковых колебаний создают машины и механизмы, которые имеют поверхности больших размеров, которые совершают низкочастотные механические колебания (инфразвук механического происхождения) или турбулентные потоки газов и жидкостей (инфразвук аэродинамического или гидродинамического происхождения). Максимальные уровни низкочастотных акустических колебаний от промышленных и транспортных источников достигают 100-110 дБ.

Исследования биологического действия инфразвука на организм показали, что при уровне от 110 до 150 дБ и более он может вызывать у людей неприятные субъективные ощущения и многочисленные реактивные изменения, к числу которых следует отнести изменения в центральной нервной, сердечно-сосудистой и дыхательной системах, вестибулярном анализаторе. Есть данные о том, что инфразвук вызывает снижение слуха преимущественно на низких и средних частотах. Выраженность этих изменений зависит от уровня интенсивности инфразвука и длительности действия фактора.

Инфразвук является недавно открытым явлением. В действительности органистам он известен уже более 250 лет. Во многих соборах и церквях есть такие длинные органные трубы, что они выдают звук частотой меньше 20 Гц, не воспринимаемый человеческим ухом. Но, как выяснили британские исследователи, такой инфразвук может вселить в аудиторию разнообразные и не очень приятные ощущения - тоску, ощущение холода, обеспокоенности, дрожания в позвоночнике. Люди, что поддались действия инфразвуку, переживают приблизительно те же ощущения, что и при посещениях мест, где происходили встречи с призраками.

Сотрудник Национальной лаборатории физики в Англии доктор Ричард Лорд и профессор психологии Ричард Вайсман из Хертфордширского университета провели довольно странный эксперимент над аудиторией с 750 человек. С помощью семиметровой трубы им удалось домешать к звучанию привычных акустических инструментов на концерте классической музыки сверхнизкие частоты. После концерта, слушателей попросили описать их впечатление. "Подопытные" сообщили, что почувствовали внезапный упадок настроения, печаль, в некоторых по коже побежали муравьи, у кого-то возникло тяжелое ощущение страха. Самовнушением это можно было бы объяснить лишь частично. Из четырех сыгранных на концерте произведений, инфразвук присутствует только в двух, при этом слушателям не сообщали, в которых именно. "Некоторые ученые считают, что инфразвуковые частоты могут быть присутствующим в местах, которые, по легендам, посещают призраков, и именно инфразвук вызывает странные впечатления, которые обычно ассоциируются с привидениями, - наше исследование подтверждает эти идеи", - заявил Вайсман.

1.1. Инфразвуковые аномалии.

Береговая линия Северной Америки в районе мыса Гаттерас, полуостров Флорида и остров Куба образуют гигантский рефлектор. Шторм, что происходит в Атлантическом океане, генерирует инфразвуковые волны, которые, отобразившись от этого рефлектора, фокусируются в районе "Бермудского треугольника". Колоссальные размеры фокусирующей структуры позволяют допустить наличие областей, где инфразвуковые колебания могут достигать значительной величины, что и является причиной аномальных явлений, которые происходят здесь. Как известно, сильные инфразвуковые колебания вызывают у человека панический страх вместе с желанием вырваться из замкнутого пространства. Очевидно, такое поведение является следствием произведенной еще в далеком прошлом "инстинктивной" реакции на инфразвук как предвестник землетрясения. Именно эта реакция принуждает экипаж и пассажиров в панике побросать свой корабль. Они могут сесть в шлюпки и поплыть от своего судна или выбежать на палубу и ринуться за борт. При очень большой интенсивности инфразвука, они могут и совсем погибнуть - попадая в резонанс с биоритмами человека, инфразвук особенно высокой интенсивности может вызывать мгновенную смерть.

Инфразвук может быть причиной резонансного колебания корабельных мачт, что приводят к их поломке (к аналогичным последствиям может привести действие инфразвука на элементы конструкции самолета). Низкочастотные звуковые колебания могут быть причиной появления над океаном быстро возникающего и также быстро исчезающего густого ("как молоко") тумана - атмосферная влага, что сконденсировались за время фазы разрядки, может не успевать растворяться в воздухе за время последующей фазы сжатия, но в тоже время способная "мгновенно" исчезнуть, в течение несколько периодов отсутствия инфразвуковых колебаний. И, наконец, инфразвук частотой 5 - 7 герц может попасть в резонанс с маятником механических, ручных часов, что имеет тот же период колебаний.

Очевидно, подобные фокусирующие структуры есть и в других областях земного шара. Видно, панический страх, что вызывается интенсивными инфразвуковыми колебаниями в одной из таких структур, послужил как "отправная точка" мифа о сиренах. Инфразвук может распространяться под водой, а фокусирующая структура - образовываться рельефом дна. Источником инфразвуковых колебаний могут быть подводные вулканы и землетрясения. Естественно, форма "ландшафтных" отражателей весьма далека от совершенства. Поэтому следует говорить о системе элементов, что отображают, конкретную для каждого случая. При размерах, соизмеримых с длиной волны, структура может быть резонирующей. Необходимо исследовать связь между параметрами источников инфразвуковых волн и распределением интенсивности инфразвуковых колебаний в каждом "подозрительном" районе. Закономерности возникновения опасных зон определят характер необходимых предупредительных мер.

Влияние инфразвука на человека, очевидно, не ограничивается прямым действием на его организм, в частности на нервную систему. Как уже сказано, в процессе эволюции у человека, по-видимому, сформировался центр, чувствительный к инфразвуковым колебаниям, - предвестникам землетрясений и вулканических извержений. Комплекс реакций, которые должны оказываться при действии на этот центр, можно определить, зная его назначение - обеспечивать выживание при подобных стихийных бедах. Какие же это реакции? Очевидно следующие. Избегать замкнутых пространств, для того, чтобы не попасть в завал. Стремиться отдалиться от рядом находятся объектов, что угрожают обвалиться. Бежать "куда глаза глядят", для того, чтобы выйти из района стихийной беды. Естественно, что все это должно сопровождаться ("подогреваться") ощущением панического ужаса. В интересах наличия такого механизма говорит достаточно четкая целенаправленность поведения. В тоже время, при непосредственном действии на организм возникают неконкретные реакции, такие как вялость, слабость и разные расстройства, так же, как, например, при облучении рентгеновским лучом, высокочастотным радиоволнами.

В зависимости от интенсивности инфразвуковых колебаний, люди, которые находятся на борту, будут испытывать разные степени паники. Сознание человека будет подыскивать причину подобных явлений, - пытаться их интерпретировать. И, если это сознание воспитано на легендах и мифах, то и интерпретация будет соответствующей, например, - миф о сиренах, что зовут (например, знаменитая "Одиссея" Гомера).

2. Уровни инфразвука.

В соответствии с Гигиеническими нормами инфразвука на рабочих местах (№ 2274-80) по характеру спектра инфразвук подразделяется на широкополосный и гармоничный. Гармоничный характер спектра устанавливают в октавных полосах частот по превышении уровня в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ. По временным характеристикам инфразвук подразделяется на постоянный и непостоянный. Нормируемыми характеристиками инфразвука на рабочих местах являются уровни звукового давления в децибелах в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 2, 4, 8, 16 Гц. Допустимыми уровнями звукового давления являются 105 дБ в октавных полосах 2, 4, 8, 16 Гц и 102 дБ в октавной полосе 31,5 Гц.( Табл 1.) При этом общий уровень звукового давления не должен превышать 110 дБ Лин. Для непостоянного инфразвука нормируемой характеристикой является общий уровень звукового давления.

Таблица 1. Допустимые уровни звукового давления инфразвука, дБ, и низкочастотного шума, Гц.

2	4	8	16	31,5
90	90	90	90	90

Допустимые уровни инфразвука для жилых зданий и на территории жилой застройки, методы измерения и их оценки устанавливаются действующими санитарными нормами (таблица 2).

Инфразвук представляет собой звуковые волны низкой частоты, которые люди не слышат. Так как слуховой аппарат людей может воспринимать звуки в пределах частот от 16 до 20 тысяч, то за верхний уровень частот инфразвука принято считать 16 Гц. Наименьший уровень этого диапазона расположен на уровне 0,001 Гц. Однако на практике интерес представляют колебания, имеющие десятую или сотую доли герца.

Инфразвук

Инфразвуковые волны представляют низкочастотные механические колебания менее 16 Гц. Его источниками могут являться естественные объекты в виде грозовых разрядов или землетрясений, а также искусственные объекты в виде станков, автомобилей, взрывов или специальных устройств. Волны также могут сопровождать шумы при работе транспорта и промышленных установок. Типичным примером таких низкочастотных колебаний является вибрация.

Так как инфразвуковые колебания слабо поглощаются разными средами, они могут перемещаться на весьма значительные расстояния по поверхности земли, воды и воздуха. Благодаря такому свойству удается определить расположение эпицентра землетрясения, мощного взрыва либо стреляющей пушки. Так колебания в океане идут на большие расстояния, то фиксирующее оборудование может за определенный период времени получить данные о возникновении стихийного бедствия, к примеру, цунами.

Природа появления инфразвуковых колебаний аналогична слышимому звуку, вследствие чего им свойственны те же физические принципы, что и обычному звуку. Инфразвук имеет достаточно большую длину волны, вследствие чего у них наблюдается ярко выраженная дифракция. Вообще дальнобойность является важным свойством сверхнизкого звука. Благодаря способности отражения и дальнобойности инфразвуковые волны находят широкое применение в самых разных областях науки и техники.

Принцип действия

Инфразвук может создавать любое тело, которое имеет определенное колебательное движение. Так как частота собственных колебаний снижается с увеличением размеров объекта, то в большинстве случаев инфразвуковые волны появляются при колебаниях или быстрых перемещениях. Например, в домашних условиях их можно получить ударом по натянутому полотну ткани или резком закрытии двери и так далее. Источниками таких колебаний могут послужить и природные явления: гроза, землетрясения и тому подобное.

Инфразвуковые волны гораздо лучше проникают в помещения, чем звуковые. К тому же они оказывают неблагоприятное влияние на человека. При длительном воздействии у людей появляется раздражение, головная боль и усталость. Действие волн на человека объясняется резонансной природой. В случае приближения частот колебаний тела к частотам внешней инфразвуковой волны наблюдается эффект резонанса.

Если человек лежит, то его частота тела человека равняется 4 Гц, в стоячем положении она составляет от 5 до 12 Гц. При этом каждый орган человека имеет свою частоту колебаний. Для брюшной полости частота составляет 3-4 Гц, для грудной клетки – в пределах 6-8 Гц и так далее. При совпадении волн с этими частотами происходит резонанс, который вызывает неприятные ощущения, а в некоторых случаях приводит к весьма тяжелым последствиям. Именно поэтому в промышленности, транспорте и жилых домах принимаются меры, чтобы снизить воздействие инфразвуковых колебаний.

При возникновении резонанса человеку кажется, что его внутренние органы начинают вибрировать. Инфразвук определенной частоты способен вызвать даже расстройства мозга, привести к слепоте и даже вызвать смерть. По такому же принципу инфразвуковые волны воздействуют и на другие объекты. К примеру, в истории известен случай, когда по каменному мосту маршем, чеканя шаг, передвигался отряд солдат. В результате возникли колебания, которые совпали с внутренней частотой моста. Возник резонанс, который привел к разрушению моста.

Применение

Инфразвук является не только нежелательным и опасным явлением, его часто используют и в полезных целях. Так инфразвуковые колебания применяют для исследования океанов, атмосферы, в том числе нахождения мест, где происходят взрывы или извержения вулканов. При помощи них предсказывают цунами и контролируют проведение подземных ядерных взрывов. Для регистрации инфразвуковых волн используют геофоны, гидрофоны или микрофоны.

На сегодняшний день инфразвуковые волны начинают медленно, но успешно использовать в медицинских целях. Главным образом их применяют для удаления опухолей во время лечения рака, лечения болезней роговицы, а также в ряде иных областей. В нашей стране инфразвуковыми колебаниями впервые лечили роговицу в детской клинической больнице. С этой целью был создан и использован инфразвуковой фонофорез.

При помощи этого прибора и создаваемых им инфразвуковых волн к роговице были доставлены лекарственные вещества, которые ускорили выздоровление и привели к рассасыванию помутнений в роговице.

На данный момент разрабатываются различные физиотерапевтические технологии, в которых используются инфразвуковые волны. Однако такое лечение используют только отдельные специалисты и узконаправленно. В лечении рака применяются только отдельные экземпляры приборов, которые работают на инфразвуковых колебаниях. У них большая перспектива, однако, развитие подобных методов останавливает вредное воздействие, которое оказывают инфразвуковые волны на живой организм. Тем не менее, в будущем эти проблемы должны быть решены.

Военное применение

Инфразвуковое оружие уже находит применение против толпы. Подобное оружие было применено в Грузии против протестующих. Люди под воздействием волн ощущали невероятный страх, они хотели спрятаться. Им казалось, что они сходят с ума и даже погибают. Некоторые люди теряли контроль и на некоторое время полностью забывали, кто они и что вокруг происходит. Затем люди приходили в себя, но не понимали, как они оказывались в том или ином месте. После этих событий многие люди имели стойкий страх перед участием в митингах или любых других массовых мероприятиях.

Подоплека военного применения инфразвука

Тем не менее, у изобретателей есть исторический пример вполне успешного применения инфразвукового оружия. Так в Библии описывается случай, когда евреи разрушили стены Иерихона с помощью звука, которые издавали священные трубы. На этом примере и “немцы” пытались создать свое инфразвуковое оружие для уничтожения самолетов противника. Но это не привело к успеху.

“Немцы” пытались устраивать диверсии против англичан. Они посылали в Великобританию специальные грампластинки, на которых были записаны мелодии. При включении записи пластинки должны были излучать инфразвук. Однако и здесь немецких военных ждала неудача.

Тем не менее, немецкие ученые не останавливали свои изобретательские работы. Ричард Валлаушек продолжил создание устройства, которое могло бы привести к смерти противника. В 1944 году он продемонстрировал установку Schallkanone, которая напоминала параболический отражатель, внутри которого располагался инжектор с зажиганием. В него подавалось горючее вещество и кислород.

При поджигании смеси устройство через определенные промежутки времени выдавало волны требуемой частоты. В результате, люди, которые находились на расстоянии 60 метров от устройства. Падали замертво и погибали. Установка показала эффективность, однако уже был конец войны, ее не удалось полноценно испытать и запустить в серию. Саму же установку после разгрома “немцев” вывезли в Америку, как и многие другие образцы акустического оружия.

Многочисленные исследования были сосредоточены на производстве и передаче инфразвука и ультразвука, а также на чувствительности людей (и некоторых видов животных) к этим частотам при различной интенсивности воздействия.
Наиболее постоянными и распространенными естественными источниками являются ветер (при скорости 100 км / ч ветер излучает инфразвук мощностью около 135 дБ ), морские волны (которые при частоте менее 1 Гц излучают на высоте около 100 дБ). Естественная сейсмичность земли также является постоянным источником.
Искусственные источники инфразвука (в частности, промышленные) присутствуют все чаще и очень многочисленны.

Резюме

Слух и другие формы восприятия

Распространение и ослабление инфразвука

Из-за характеристик низких частот инфразвук очень хорошо распространяется во всех средах; жидкости (вода), газообразные (в том числе в воздухе) или упругие твердые тела (почва, конструкции, строительная инфраструктура и т. д.). Только полный вакуум их сразу останавливает. Молекулы, составляющие воздух, уменьшают энергию инфразвуковой волны 10 Гц только примерно на 0,1 дБ / км, то есть в 100 раз меньше, чем 10 дБ / км, поглощаемые воздухом для звуков частоты, слышимых на частоте 1 кГц.

Правило затухания из-за распространения в сферических волнах (на 6 дБ меньше каждый раз, когда расстояние удваивается) также применяется к инфразвуку; это основной фактор ослабления энергии инфразвуковых волн с расстоянием.

Наиболее практичным решением в случае дискомфорта или серьезной проблемы обычно является отключение, перемещение или удаление передатчика.

В музыкальной сфере

Некоторые инструменты, используемые симфоническими или современными оркестрами (электрогитара, бас-барабан и т. Д.), И даже более мощные динамики, передающие синтетическую музыку и / или с большой мощностью излучают инфразвук.

Первая половина первой октавы, воспринимаемой человеком (20-40 Гц ) или (16-32 Гц ), находится на границе между инфразвуком и суб-басом (in) , она производит впечатление как на слух, так и на физическом уровне. , который дает повышенное ощущение "присутствия" и "силы" звука, например, в кинотеатрах или на определенных концертных площадках под открытым небом.

Терапевтическое использование (на людях и животных)

Как и ультразвук , в медицине иногда используется инфразвук, который создается с помощью комфортных или терапевтических устройств (механический массаж, радиальная ударно-волновая терапия). В начале 2000-х годов несколько типов массажных устройств использовались на людях или ветеринарами на животных, у которых было показано, что инструмент эффективен на крупных животных (лошади) и мелких (собаки) (проверено в рамках ветеринарной диссертации, опубликовано в 2009 г.); Эти устройства, одобренные FDA в США, оснащены наконечниками, адаптированными для различных применений, начиная от дренажа бронхов у младенцев , лимфатического дренажа и заканчивая лечением мышечно-сухожильного фиброза , контрактур , раннего остеоартрита или пролежней .

Эффекты инфразвука

На обычных естественных уровнях воздействие инфразвука не имеет известных эффектов. Но современная жизнь и некоторые профессии подвергают нас воздействию множества искусственных источников инфразвука, некоторые из которых могут иметь раздражающий или даже вредный эффект.
В конце 1963 года доктор Гавро из лаборатории электроакустики в Марселе осознал, что исследователи его команды подвержены тошноте и сильным и необъяснимым головным болям . В конечном итоге они обнаруживают, что причиной является вентилятор в системе вентиляции: машина во время работы издавала звук с частотой 7 Гц, который, усиленный вентиляционным каналом, в который он был встроен, становился невыносимым, хотя и неслышным. Гипотеза о вреде определенного инфразвука для человека периодически обсуждается в СМИ.
Восприятие или использование инфразвука диких животных также рассматривается для дальней связи в слонах или крупных китообразных, или с гипотезой, представленной в 2013 телевизионном документальном фильме о наличии парализующего эффекта на организм человека или животное жертву инфразвук , присутствующем в реве от тигра во время приступа. Согласно отчету, люди, принимавшие участие в эксперименте, испытывали неудержимый страх паники, хотя и не слышали ни звука. Согласно этому документальному фильму, некоторые места, которые считаются "преследуемыми" духами, на самом деле являются местами, где инфразвук усиливается вентиляционными каналами. Использовались бывшие заброшенные офисы 3 E Пример воздействия инфразвука на людей, тип синдрома больного здания : уровень самоубийств сотрудников, работающих в этих офисах, был аномально высоким; персонал был склонен к депрессии, тошноте и головным болям. В данном случае причиной оказался инфразвук, исходящий от системы вентиляции близлежащего автомобильного туннеля .

За пределами определенных пороговых значений мощности они представляют собой серьезный физиологический дискомфорт для животных и людей.
Продолжительное воздействие вызывает дискомфорт, усталость, даже нервные или психологические расстройства.

Источники инфразвука

Природные источники

Резкие движения воздушных масс , порождающие инфразвук; Это имеет место в случае сильных ветров, штормов (в частности, морских штормов), тропических циклонов , водяныхсмерчей и торнадо, в частности, которые производят инфразвук до 135 дБ на скорости 100 км / ч, что иногда может нарушать ионосферу ;
Проникновение в атмосферу метеора ;
Быстрые колебания атмосферного давления ( Гром и молния;
на водопады ;
некоторые животные; такие как киты, ластоногие, слоны, казуары и т. д., которые используют инфразвук для связи на большом расстоянии (например, с частотой от 15 до 30 Гц для африканского слона ); возможно, что их чувствительность к инфразвуку частично объясняет удивительные способности перелетных птиц ; например, мигрирующий голубь очень чувствителен к нему: он воспринимает инфразвук в диапазоне от 0,1 до 20 Гц (частоты, соответствующие длинам волн порядка сотни метров и распространяющиеся до километров). Таким образом, птицы будут гораздо более чувствительны, чем мы, к внезапным изменениям атмосферного давления и к волнам давления определенных сейсмических явлений, которые могли бы объяснить их опережающее ожидание определенных метеорологических изменений.

Антропогенные источники

Взрыва прохождения звукового барьера с помощью сверхзвукового самолета является источником мощного инфразвука волны (и , если воздух влажный достаточно немедленном облака конденсации , образуя позади ударной волны )

Управление рисками, меры предосторожности и рекомендации

Персонал определенных транспортных средств , определенных производств , ночных клубов, организаторов концертов на открытом воздухе, а также определенные музыканты или слушатели музыки, или даже лесорубы, использующие бензопилы, могут быть особенно подвержены этому воздействию.

Физиологические эффекты продемонстрированы для воздействия на высоких уровнях; они привели к постепенному включению в нормативные акты и исследования воздействия , а иногда и к определенным корректирующим и превентивным мерам.

В отсутствие нормативных требований существуют рекомендации и передовой опыт , в частности, перечисленные INRS во Франции, опубликованные в обзоре Hygiène et sécurité du travail .

Производственная система

В области музыки исследовательское производство или воспроизведение инфра-баса гораздо более маргинально, чем воспроизведение суб-баса или суб-баса (ин) , решения, предлагаемые профессионалами, очень редки. Самые искушенные любители обращаются к индивидуальным решениям, требующим очень больших усиленных корпусов, специализированных преобразователей и запаса усиления мощности, часто превышающего один киловатт .

Инфразвук менее известен, чем ультразвук , особенно потому, что он используется все реже и труднее в производстве.

Средство общения с животными

Инфразвук играет важную роль в коммуникации у некоторых млекопитающих, таких как слоны , киты , дельфины (9 Гц у некоторых видов), хорьки (16 Гц) окапи и, возможно, жирафы или хорьки или даже некоторые рыбы ( Золотая рыбка воспринимает их чуть ниже 20 Гц).

Слоны : В 2012 году в Научном журнале было опубликовано исследование под руководством доктора Текумсе Фитч (Венский университет) об инфразвук, излучаемый и используемый слонами. Слон может общаться на большом расстоянии (около тридцати км), создавая инфразвук своей гортани (скрытой в трубе), но также ударяя ногами о землю, сейсмическая волна затем воспринимается вестибулярной частью его внутреннего уха ( гребни луковиц полукружных каналов, утрикулярные и мешковидные макулы).

Китообразные : они издают звуки в очень широком диапазоне частот, от 9 Гц до 150 кГц , поэтому не все из них могут быть услышаны людьми.

Okapi жираф и окапи или жирафа, считавшийся ранее молчать, общаться, по мнению некоторых авторов с использованием инфразвуковых, от жирафов записывает зоопарк в Riverbanks Колумбия (Южная Каролина), и те из Asheboro зоопарка (Северная Каролина). Было высказано предположение, что обширная лобная пазуха жирафов может действовать как резонансная камера для производства и / или восприятия инфразвука, и что определенные движения шеи (особенно растяжение) могут быть связаны с производством инфразвуковых резонансных вокализаций. Де Гельмгольц , хотя в 2003 году Башоу во время своей диссертации не смог подтвердить, что у этого вида существует реальная инфразвуковая связь. Из 5 инфразвуковых записей, сделанных на природе, две были получены во время тесного социального взаимодействия, что позволяет предположить, что эти вокализации могут играть роль коммуникации, что еще предстоит подтвердить. Воздушные и / или сейсмические механизмы передачи этих вокализов все еще нуждаются в оценке.
Фактически, по словам А. Баотика и его команды, записи, сделанные (днем и ночью) в 3 европейских зоопарках, недавно показали (2015 г.), что жираф издает ночью звуки разных типов, включая ворчание и гармонические вокализации, устойчивые и с частотной модуляцией ( ни один из которых не находится в инфразвуковом диапазоне). Авторы этого исследования предлагают с осторожностью рассматривать гипотезу об истинной инфразвуковой коммуникации у жирафа и предлагают дальнейшие исследования.

Землетрясения, извержения вулканов, гром и другие природные явления иногда вызывают чрезвычайно высокий уровень инфразвука. Таким образом, киты и другие животные смогут уловить инфразвук от подводных землетрясений и цунами [1]

Эффекты

Повысьте его качество с помощью рекомендаций источника !

Обнаружение и приложения для наблюдения

Во время Первой мировой войны союзники использовали инфразвук для обнаружения вражеской артиллерии (иногда удаленной, замаскированной в лесу или установленной на рельсах). С изобретением атомной бомбы во всем мире были созданы сети обнаружения инфразвука.

Дальше от Земли инфразвук можно использовать, чтобы понять, как устроено внутреннее пространство Венеры.

Инфразвук является вредным фактором производственной среды, способным оказывать неблагоприятное действие на весь организм человека, отражаться на его здоровье и работоспособности.При действии инфразвуковых колебаний возможны изменения со стороны нервной, сердечно-сосудистой, дыхательной, эндокринной и других систем организма. При этом выраженность симптомов зависит от уровня инфразвука. Инфразвук вызывает снижение слуха преимущественно на низких и средних частотах. Выраженность этих изменений зависит от интенсивности инфразвука и длительности действия факторов.

Особенностью влияния инфразвука на организм в производственных условиях является его сочетание с шумами звукового диапазона частот. Однако более выраженного неблагоприятного действия на организм, чем у широкополосного шума, не обнаружено. Установлен аддитивный характер действия инфразвука и низкочастотного шума.

Инфразвук в зависимости от частоты и уровня звукового давления оказывает влияние на функциональное состояние слухового и вестибулярного анализаторов, функцию дыхания, нервную и сердечно-сосудистую системы, приводя к головокружениям, головным болям, а также к снижению внимания, работоспособности и появлению чувства страха и общему недомоганию.

Инфразвуковые колебания ввиду их большой длины волны характеризуются незначительным поглощением, поэтому Инфразвуковые волны в воздухе, в воде и в земной коре могут распространяться на большие расстояния, что используется как предвестник стихийных бедствий. В конце 60-х гг. XX в. французский исследователь Гавро обнаружил, что инфразвук определенных частот может вызвать у человека чувство тревоги и беспокойства. Слабые инфразвуки действуют на вестибулярный аппарат и вызывают ощущение морской болезни.

Длительное воздействие инфразвуковых колебаний на организм человека приводитк появлению утомляемости, головокружению, нарушению сна, психическим расстройствам, нарушению периферического кровообращения, функции центральной нервной системы и пищеварения.

Колебания с уровнем звукового давления более 120-130 дБ в диапазоне частот от 2 до 10 Гц могут приводить к резонансным явлениям в организме.

Для органов дыхания опасны колебанияс частотой 1-3 Гц, для сердца — 3-5 Гц, для биотоков мозга — 8 Гц (особенно с частотой 7 Гц, так как совпадают с частотой α-ритмом биотоков мозга), для желудка — 5-9 Гц.

Инфразвуки очень высокой мощности вызываюткровоизлияния и разрывы тканей в грудной клетке и брюшной полости. Преходящие инфразвуки повышенной мощности вызывают повреждения внутренних органов.

Нормирование инфразвука

Среднее квадратическое значение звукового давления— квадратный корень из среднего по времени значения квадрата мгновенного звукового давления в заданной точке пространства за определенный интервал времени; измеряется в паскалях (Па).

Уровень звукового давления— выраженное в логарифмических единицах отношение среднего квадратического значения звукового давления в определенной полосе частот к стандартизованному исходному значению звукового давления; измеряется в дБ и определяется по формуле

L = 20lgP/P₀, (6.1)

где L — уровень звукового давления, дБ; P — среднее квадратическое значение звукового давления в определенной полосе частот, Па; P₀ — исходное значение звукового давления в воздухе, равное 2 •10 ‾5 Па.

Эквивалентный (по энергии) общий (линейный) уровень звукового давления непостоянного инфразвука— общий уровень звукового давления постоянного инфразвука, который имеет такое же среднее квадратическое звуковое давление, что и данный непостоянный инфразвук в течение заданного интервала времени; измеряется в дБ.

Нормируемыми параметрами постоянного инфразвукаявляются уровни звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 2, 4, 8 и 16 Гц, определяемые по формуле (6.1).

Нормируемыми параметрами непостоянного инфразвукаявляются эквивалентные по энергии уровни звукового давления в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 2, 4, 8 и 16 Гц и эквивалентный общий уровень звукового давления, определяемые по формуле (8.2).

Предельно допустимые уровни инфразвука на рабочих местах , дифференцированные для различных видов работ, а также в жилых и общественных помещениях и на территории жилой застройки устанавливаются согласно данным табл.6.5.

Таблица 6.5. Предельно допустимые уровни инфразвука

Уровни звукового давления, дБ, в

октавных полосах со среднегеометрическими

звукового давления, дБ Лин

Меры защиты от инфразвука

Меры по ограничению неблагоприятного влияния инфразвука на работников должны предусматривать:

-ослабление инфразвука в его источнике, устранение причин воздействия;

-поглощение инфразвука, постановку глушителей;

-индивидуальные средства защиты;

В условиях производства инфразвук, как правило, сочетается с низкочастотным шумом, в ряде случаев — с низкочастотной вибрацией.

Повышение единичной мощности и габаритов машин приводит к повышению удельного веса низкочастотных составляющих в спектрах шумов на рабочих местах и появлению инфразвука.

При предупредительном и текущем санитарном надзоре необходимо иметь в виду возможность присутствия инфразвука в спектрах шумов машин, оборудования и процессов; для выявления инфразвука следует учитывать:

а) технологические признаки:высокая единичная мощность машин, низкое число оборотов, ходов или ударов (например, виброплощадки и т. д.); неоднородность или цикличность технологического процесса при обработке крупногабаритных деталей или больших масс сырья; флуктуация мощных потоков газов или жидкостей (на пример, газодинамические установки);

б) конструктивные признаки:большие габариты двигателей или рабочих органов; наличие замкнутых объемов, возбуждаемых динамически (например, кабины наблюдения технологического оборудования); подвеска транспортных технологических машин;

в) строительные признаки:большие площади перекрытий или ограждений источников шума (например, смежное расположение административных помещений с производственными); наличие замкнутых изолированных от звука объемов (кабин наблюдений оператора); применение для поглощения шума и звукоизоляции материалов, эффективных только на высоких частотах.

Существующие меры борьбы с шумом, как правило, неэффективны для инфразвуковых колебаний. Более того, они могут способствовать увеличению уровней и распространению низкочастотных колебаний.

Наиболее эффективным и практически единственным средством борьбы с инфразвукомявляется снижение его в источнике. К таким мерам можно отнести:

-увеличение частот вращения валов до 20 и более оборотов в секунду;

- повышение жесткости колеблющихся конструкций больших размеров;

-устранение низкочастотных вибраций;

-конструктивные изменения источников, позволяющие из области инфразвуковых колебаний перейти в область звуковых колебаний, для снижения которых возможно применение методов звукоизоляции и звукопоглощения.

Большая длина волны позволяет инфразвуку распространяться в атмосфере на значительные расстояния, достигающие десятков тысяч километров. По этой же причине невозможно остановить инфразвук с помощью строительных сооружений на пути его распространения, а также с помощью средств индивидуальной защиты.

Меры борьбы с инфразвуком необходимо применять непосредственно к источнику его возникновения.

В борьбе с инфразвуком на путях распространения определенный эффект оказывают глушители интерференционного типа,обычно при наличии дискретных составляющих в спектре инфразвука.

В качестве индивидуальных средств защиты рекомендуется применение наушников, вкладышей, защищающих ухо от неблагоприятного действия сопутствующего шума.

Работникив условиях воздействия инфразвука должны проходить предварительный и периодические медицинские осмотры. Рекомендуются лечебные и профилактические процедуры, применяемые для работников шумных и виброопасных профессий.

Ультразвук

Нормирование ультразвука

L = 20 lg p/p₀,

Где L — уровень звукового давления, дБ; p— среднее квадратическое значение звукового давления в определенной полосе частот, Па; p₀ =

= 2 • 10 -5 Па — исходное значение звукового давления в воздухе.

Допустимые уровни звукового давления на рабочих местах не должны превышать значений, приведенных в табл. 6.6.

Таблица 6.6. Предельно допустимые уровни звукового давления воздушного ультразвука на рабочих местах

Среднегеометрические частоты третьоктавных полос, кГц	Уровень звукового давления, дБ
12,5 16 20 25 31,5 – 100,0	80 90 100 105 110

Нормируемыми параметрами контактного ультразвука являются пиковые значения виброскорости L или ее логарифмические уровни в

децибелах в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 8, 16, 31,5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000,16 000, 31 500 кГц, определяемые

где υ — пиковое значение виброскорости, м/с; υ₀ — опорное значение виброскорости, равное 5 • 10‾ 8 м/с.

Допустимые уровни виброскорости и ее пиковые значения на рабочих местах не должны превышать значений, приведенных в табл. 6.7.

Таблица 6.7. Предельно допустимые уровни и пиковые значения контактного ультразвука

Среднегеометрические частоты октавных полос, кГц	Пиковые значения виброскорости, м/с	Уровни виброскорости, дБ
8 – 63 125 – 500 1•103 – 31,5•103	5•10 ‾3 8,9•10 ‾3 1,6•10 ‾2	100 105 110

Допустимые уровни контактного ультразвукаследует принимать на 5 дБ ниже значений, указанных в табл. 7.2, в тех случаях, если работники подвергаются совместному воздействию воздушного и контактного ультразвука.

Инфразвук

Источники, характеристика и классификация инфразвука

Развитие современной техники и транспортных средств, совершенствование технологических процессов и оборудования сопровождаются увеличением мощности и габаритов машин, что обусловливает тенденцию повышения низкочастотных составляющих в спектрах шумов на рабочих местах и появление инфразвука.

Инфразвуком называют акустические колебания в диапазоне частот ниже 20 Гц. Этот частотный диапазон лежит ниже порога слышимости. Человеческое ухо не способно воспринимать колебания указанных частот.

Производственный инфразвук возникает за счет тех же процессов, что и шум слышимых частот, а именно: турбулентности, резонанса, пульсации и возвратно-поступательного движения.Вследствие этого инфразвук сопровождается слышимым шумом, причем максимум колебательной энергии в зависимости от характеристик конкретного источника может приходиться на звуковую или инфразвуковую часть спектра.

Наибольшую интенсивность инфразвуковых колебаний создаютмашины и механизмы, имеющие поверхности больших размеров, совершающие низкочастотные механические колебания (инфразвук механического происхождения) или турбулентные потоки газов или жидкостей (инфразвук аэродинамического или гидродинамического происхождения).

В энергетике инфразвук возникаетпри работе вентиляторов, компрессоров. Любые механизмы, работающие при частотах вращения вала менее 20 об/с, излучают инфразвук.

Инфразвук как физическое явлениеподчиняется общим закономерностям, характерным для звуковых волн, однако обладает рядом особенностей, связанных с низкой частотой колебаний упругой среды:

-инфразвук имеет во много раз большие амплитуды колебаний, чем акустические волны, при равных мощностях источников звука;

-инфразвук распространяется на большие расстояния от источника генерирования ввиду слабого поглощения его атмосферой;

-большая длина волны делает характерным для инфразвука явление дифракции (огибание волнами). Благодаря этому инфразвуки легко проникают в помещения и обходят преграды, задерживающие слышимые звуки;

-инфразвуковые колебания способны вызывать вибрацию крупных объектов вследствие явлений резонанса.

Указанные особенности инфразвуковых волн затрудняют борьбу с ним, так как классические способы, применяемые для снижения шума (звукопоглощение и звукоизоляция), а также удаление от источника в данном случае малоэффективны.

По характеру спектраинфразвук подразделяется:

-широкополосныйс непрерывным спектром с шириной более одной октавной полосы;

-тональный инфразвук, в спектре которого имеются слышимые дискретные составляющие.

По временным характеристикаминфразвук подразделяется:

-постоянный инфразвук, общий уровень звукового давления которого изменяется за время наблюдения не более чем на 6 дБ;

-непостоянный инфразвук,общий уровень звукового давления которого изменяется за время наблюдения более чем на 6 дБ.

Читайте также: