声音特性以及噪音污染危害

一、声音的产生

        声音来源于物体的振动，是由物体振动产生的声波。 在声学技术研究中，我们把能够发声的物体叫做“声源”。声源不一定非固体振动不可，液体、气体振动同样会发声。

        例：工业生产中高压容器排气放空时的排气噪声，就是高速气流与周围静止空气相互作用引起空气振动的结果。

二、声音的传播

        声音的传播总要通过中间介质才能把声音能量传播出去，而中间介质必须是弹性介质。空气兼有质量和弹性的自然特性，声音在空气中传播时，空气质点本身并不随声波一起传播出去，只在它的平衡位置附近做往复振动。声波在空气中传播，引起空气质点振动的方向和波传播的方向一致，所以空气中的声波是纵波，又称疎密波。

        在空气中，室温条件下，声速约为340m/s；在水中的声速近似为1450m/s；在钢铁中约为5000m/s；在玻璃中约为6000m/s；在橡胶中约为40~150m/s；声速、波长和频率之间关系如下公式：

        C=ƒ·λ                                ƒ=1/T（1秒钟内完全振动的次数）

        C——声速，m/s；            T——周期，s；

        ƒ——频率，Hz；

        λ——波长，m；

        声波自声源向四周辐射，其波前面积随着传播的距离增加而不断扩大，声音的能量被分散开来，相应的通过单位面积的声能量就小。因为声源每秒钟发出的声能量是一定的，所以声音的强度一般随距离的增加而衰减。声波同光波一样，在传播过程中也会产生反射、折射和衍射现象。

三、声音的物理度量

        声强：在单位时间内垂直于传播方向的单位面积上通过的声音能量叫做声强。声强是衡量声音强弱的标志，通常用I来表示，度量单位为瓦/米2，记W/m2。

        声压：声波在空气中传播过程中，引起空气质点振动，致使空气密度发生变化，这时，空气压强就在大气压强附近迅速起伏变化，这个压强起伏部分就叫声压。声压通常用p来表示，基本单位是帕（Pa），寄牛顿/米，记N/m2。

        声功率：声源在单位时间内所辐射出的总能量。声功率通常用W来表示，单位名称是瓦特，用单位符号W表示。

        倍频程：人耳能听到的声音频率范围一般是在20~20000Hz之间，在噪声控制工程中，为便于声学研究和噪声污染治理，将声音频谱划分为八个倍频带，即倍频程。其中心频率为： 63，125,250,500,1000,2000,4000,8000Hz。

四、噪音污染的危害

        噪声污染对人、动物、仪器仪表以及建筑物均构成危害，其危害程度主要取决于噪声的频率、强度及暴露时间。噪声危害主要包括:噪声对听力的损伤、噪声对人体最直接的危害是听力损伤。人们在进入强噪声环境时，暴露一段时间，会感到双耳难受，甚至会出现头痛等感觉。离开噪声环境到安静的场所休息一段时间，听力就会逐渐恢复正常。这种现象叫做暂时性听阈偏移，又称听觉疲劳。但是，如果人们长期在强噪声环境下工作，听觉疲劳不能得到及时恢复，且内耳器官会发生器质性病变，即形成永久性听阈偏移，又称噪声性耳聋。若人突然暴露于极其强烈的噪声环境中，听觉器官会发生急剧外伤，引起鼓膜破裂出血，迷路出血，螺旋器从基底膜急性剥离，可能使人耳完全失去听力，即出现暴震性耳聋。

        如果长年无防护地在较强的噪声环境中工作，在离开噪声环境后听觉敏感性的恢复就会延长，经数小时或十几小时，听力可以恢复。这种可以恢复听力的损失称为听觉疲劳。随着听觉疲劳的加重会造成听觉机能恢复不全。因此，预防噪声性耳聋首先要防止疲劳的发生。一般情况下，85分贝以下的噪声不至于危害听觉，而85分贝以上则可能发生危险。统计表明，长期工作在90分贝以上的噪声环境中，耳聋发病率明显增加。噪声能诱发多种疾病，因为噪声通过听觉器官作用于大脑中枢神经系统，以致影响到全身各个器官，故噪声除对人的听力造成损伤外，还会给人体其它系统带来危害。由于噪声的作用，会产生头痛、脑胀、耳鸣、失眠、全身疲乏无力以及记忆力减退等神经衰弱症状。长期在高噪声环境下工作的人与低噪声环境下的情况相比，高血压、动脉硬化和冠心病的发病率要高2~3倍。可见噪声会导致心血管系统疾病。噪声也可导致消化系统功能紊乱，引起消化不良、食欲不振、恶心呕吐，使肠胃病和溃疡病发病率升高。此外，噪声对视觉器官、内分泌机能及胎儿的正常发育等方面也会产生一定影响。在高噪声中工作和生活的人们，一般健康水平逐年下降，对疾病的抵抗力减弱，诱发一些疾病，但也和个人的体质因素有关，不可一概而论。

        对生活工作的干扰，噪声对人的睡眠影响极大，人即使在睡眠中，听觉也要承受噪声的刺激。噪声会导致多梦、易惊醒、睡眠质量下降等，突然的噪声对睡眠的影响更为突出。噪声会干扰人的谈话、工作和学习。实验表明，当人受到突然而至的噪声一次干扰，就要丧失4秒钟的思想集中。据统计，噪声会使劳动生产率降低10~50%，随着噪声的增加，差错率上升。由此可见，噪声会分散人的注意力，导致反应迟钝，容易疲劳，工作效率下降，差错率上升。噪声还会掩蔽安全信号，如报警信号和车辆行驶信号等，以致造成事故。

        研究结果表明:连续噪声可以加快熟睡到轻睡的回转，使人多梦，并使熟睡的时间缩短;突然的噪声可以使人惊醒。一般来说，40分贝连续噪声可使l0%的人受到影响，70分贝可影响50%，而突发的噪声在40分贝时，可使l0%的人惊醒，到60分贝时，可使70%的人惊醒。长期干扰睡眠会造成失眠、疲劳无力、记忆力衰退，以至产生神经衰弱症候群等。在高噪声环境里，这种病的发病率可达50~60%以上。

        噪声污染，应认真对待起来，我们联起手来，将噪声控制在安全范围中，为人类创造美好的生活环境。