噪声
中文名称:噪声英文名称:noise
定义1:干扰民众休息、学习和工作的声音,可引起人的心理和生理改变。所属学科:地理学(一级学科);环境地理学(二级学科)
定义2:不同频率、不同力度无规则地组合在一起的声音。如电噪声、机械噪声,可引伸为任何不期望有的干扰。所属学科:机械工程(一级学科);振动与打击(二级学科);机械振动(三级学科)
简述
一般民众用分贝(dB)来量噪声的力度,用信号噪声比(S/N)来衡量噪声对有用信号的影响程度。噪声的机会来源有飞机、汽车、工厂、建筑工地、日常生活等等。
噪声可以影响人的身心健康。长时间处在85分贝以上的噪声可以影响人的听力,响于120分贝的噪声可以使人耳聋。除此之外噪声还可以提升人体内皮质醇的分泌,可以致使高血压、心脏病和胃溃疡。
噪声是环境污染之一,其它污染仍有空气污染、水质污染等。
中国策划的《中华人民共和国环境噪声污染防治法》中把胜过国家规定的环境噪声排放标准,并干扰他人正常生活、工作和学习的现象称为环境噪声污染。声音的分贝是声压级单位,记为db。用于表明声音的大小。《中华人民共和国城市区域噪声标准》中则清晰规定了城市五类区域的环境噪声最高限值:疗养区、高级别墅区、高级宾馆区,昼间50db、晚上40db;以居住、文教机关为主的区域,昼间55db、晚上45db;居住、商业、工业混杂区,昼间60db、晚上50db;工业区,昼间65db、晚上55db;城市中的道路交通干线道路、内河航道、铁路主、次干线两侧区域,昼间70db、晚上55db,(晚上指22点到次日晨6点)。
依照国家标准规定,住宅区的噪音,白天不能胜过50分贝,晚上应差于45分贝,若胜过这个标准,便将对人体造成危害。那么,室内环境中的噪声标准是多少呢?国家《城市区域环境噪声测量方法》中第5条4款规定,在室内执行噪声测量时,室内噪声限值差于所在区域标准值10db。
城市环境噪声的来源
现代城市中环境噪声有四种首要来源:
①交通噪声:首要指的是机动车辆、飞机、火车和轮船等交通工具在运行时发出的噪声。这些噪声的噪声源是流动的,干扰规模大。
②工业噪声:首要指工业生产劳动中造成的噪声。首要来自机器和高速运作设备。
②建筑施工噪声:首要指建筑施工现场造成的噪声。在施工中要大批运用各种活力机械,要执行挖掘、打洞、搅拌,要频繁地运输材料和构件,进而造成大批噪声。
④社会生活噪声:首要指民众在商业交易、体育比赛、游行集会、娱乐场所等各种社会活动中造成的喧闹声,以及收录机、电视机、洗衣机等各种家电的嘈杂声,这类噪声一般在80分贝下方。如洗衣机、缝纫机噪声为50--80分贝,电风扇的噪声为30~65分贝,空调机、电视机为70分贝。
噪声控制基本渠道
为了防止噪音,我国著名声学家马大猷教授曾归纳和研究了国内外现有各种噪音的危害和标准,提出了三条建议:
①为了保护民众的听力和身体健康,噪音的允许值在75~90分贝。
②保障交谈和通讯联系,环境噪音的允许值在45~60分贝。
②对于睡眠时间建议在35~50分贝。
中国心理学界觉得,控制噪音环境,除了考虑人的原因之外,还须兼顾经济和技术上的可行性。充分的噪音控制,务必考虑噪声源、传音渠道、受音者所构成的整个系统。控制噪音的措施可以针对上述三个部分或其中任何一个部分。噪音控制的内容包含:
①控制噪声源。减弱声源噪音,工业、交通运输业可以选用低噪音的生产设备和改进生产工艺,或者更改噪声源的运动方式(如用阻尼、隔振等措施减弱固体发声体的振动)。
②阻断噪声传播。在传音渠道上减弱噪音,控制噪音的传播,更改声源已经发出的噪音传播渠道,如采取吸音、隔音、音屏障、隔振等措施,以及合理规划城市和建筑布局等。
③在人耳处降低噪声。受音者或受音器官的噪音防护,在声源和传播渠道上无法采取措施,或采取的声学措施仍不能高达预期效果时,就需要对受音者或受音器官采取防护措施,如长期职业性噪音暴露的员工可以戴耳塞、耳罩或头盔等护耳器。
噪音控制在技术上尽管当下已经成熟,但受于现代工业、交通运输业范围很大,要采取噪音控制的企业和场所为数甚多,所以在防止噪音困难上,务必从技术、经济和效果等方面执行综合权衡。诚然,具体困难应该具体分析。在控制室外、设计室、车间或职工长期工作的地方,噪音的力度要低;库房或少有人去车间或空旷地方,噪音稍高一部分也是值得的。总之,对待不同期间、不同地点、不同性质与不同连续时间的噪音,应有适当的区别。
噪声对人的危害
也快到公路很难解脱噪声污染
伴随工业生产、交通运输、城市建筑的成长,以及人口密度的增长,家庭设施(音响、空调、电视机等)的增多,环境噪声日益严重,它已形成污染人类社会环境的一大公害。噪声具有局部性、临时性和多发性的特点。噪声不仅会影响听力,而且还对人的心血管系统、神经系统、内分泌系统造成不利影响,所以有人称噪声为“致人死命的慢性毒药”。噪声给人导致生理上和心理上的危害首要有下方几方面:(一)干扰休息和睡眠、影响工作效率
①干扰休息和睡眠。休息和睡眠是民众清除疲劳、复苏体力和保持健康的必要条件。但噪声使人不得安宁,很难休息和入睡。当人辗转不能入睡时,便会心态紧俏,呼吸急促,脉搏跳动加重,大脑兴奋不止,第二天就会感觉到疲倦,或四肢无力。进而影响到工作和学习,久而久之,就会得神经衰弱症,显现为失眠、耳鸣、疲劳。人进入睡眠之后,即便是40-50分贝较轻的噪声干扰,也会从熟睡状态变成半熟睡状态。人在熟睡状态时,大脑活动是迟缓而有规律的,能够得到充分的休息;而半熟睡状态时,大脑仍处在紧俏、活跃的阶段,这就会让人得不足充分的休息和体力的复苏。
③使工作效率减弱。研究发现,噪声胜过85分贝,会让人感觉到心烦意乱,民众会感觉到吵闹,因此无法专心地工作,结果会致使工作效率减弱。
(二)损伤听觉、视觉器官
我们都有如此的经验,从飞机里下来或从锻压车间出来,耳朵总是嗡嗡作响,甚至听不清对方说话的声音,过一会儿才会复苏。该种现象叫做听觉疲劳,是人体听觉器官对外界环境的一种保护性反映。假使人长时间遭受强烈噪声作用,听力就会降低,从而致使听觉器官的器质性损伤,产生听力下滑。
①强的噪声可以引起耳部的不适,如耳鸣、耳痛、听力损伤。据测定,胜过115分贝的噪声还会产生耳聋。据临床医学统计,若在80分贝以上噪音环境中生活,产生耳聋者可达50%。医学专家研究觉得,家庭噪音是产生儿童聋哑的病因之一。噪声对儿童身心健康危害更大。因儿童发育仍未成熟,各组织器官十分娇嫩和脆弱,不论是体内的胎儿依旧刚出世的孩子,噪声均可损伤听觉器官,使听力减缓或丧失。据统计,当今世界上有7000多万耳聋者,其中相当部分是由噪声导致。专家研究已经证明,家庭室内噪音是产生儿童聋哑的首要原因,若在85分贝以上噪声中生活,耳聋者可达5%。
②噪声对视力的损害。民众只知道噪声影响听力,其实噪声还影响视力。试验显示:当噪声力度高达90分贝时,人的视觉细胞敏感性下滑,识别弱光反映时间延长;噪声高达95分贝时,有40%的人瞳孔增大,视模糊;而噪声高达115贝时,多数人的眼球对光亮度的适应都有不同程度的降低。所以长时间处在噪声环境中的人很容易发生眼疲劳、眼痛、眼花和视物流泪等眼损伤现象。同期,噪声还会让色觉、视野发生异常。调查发现噪声对红、蓝、白三色视野缩减80%。
(三)对人体的生理影响
噪声是一种恶性刺激物,长期作用于人的中枢神经系统,可使大脑皮层的兴奋和压抑失调,条件反射异常,显现头晕、头痛、耳鸣、多梦、失眠、。心慌、记忆力减缓、注意力不集中等病状,严重者可造成精神错乱。该种病状,药物医治疗效很差,但当脱离噪声环境时,病状就会显著转好。噪声可引起植物神经系统功能紊乱,表当下血压上升或减弱,心率更改,心脏病加重。噪声会让人唾液、胃液分泌降低,胃酸减弱,胃蠕动降低,食欲不振,引起胃溃疡。噪声对人的内分泌机能也会造成影响,如:致使女性性机能紊乱,月经失调,流产率增长等。
噪声对儿童的智力发育也有不利影响,据调查,3岁前儿童生活在75分贝的噪声环境里,他们的心脑功能发育全将承受不同程度的损害,在噪声环境下生活的儿童,智力发育水平要比安静条件下的儿童低20%。噪声对人的心理影响首要是使人烦恼、激动、易怒,甚至失去理智。另外,噪声还对动物、建筑物有损害,在噪声下的植物也生长不好,有的甚至死亡。①损害心血管。噪声是心血管疾病的危险因子,噪声会增速心脏衰老,增长心肌梗塞发病率。医学专家经人体和动物实验证明,长期接触噪声可使体内肾上腺分泌增长,进而使血压上升,在平均70分贝的噪声中长期生活的人,可使其心肌梗塞发病率增长30%左右,尤其是晚上噪音会让发病率更高。调查发现,生活在高速公路旁的居民,心肌梗塞率增长了30%左右。调查1101位纺织女工,高血压发病率为7.2%,其中接触力度达100分贝噪声者,高血压发病率达15.2%。
②对女性生理机能的损害。女性受噪声的威胁,还可以有月经不调、流产及早产等,如致使女性性机能紊乱,月经失调,流产率增长等。分析师们曾在哈尔滨、北京和长春等7个地区经历为期3年的系统调查,结果发现噪声不仅能使女工患噪声聋,且对女工的月经和生育均有不良影响。此外可致使孕妇流产、早产,甚至可致畸胎。国外曾对某个地区的孕妇广泛发生流产和早产作了调查,结果发现她们居住在一个飞机场的周围,祸首正是那飞起降落的飞机所造成的重大噪声。
③噪声还可以引起如神经系统功能紊乱、精神阻碍、内分泌紊乱甚至事故率上升。高噪声的工作环境,可使人显现头晕、头痛、失眠、多梦、全身乏力、记忆力减缓以及恐惧、易怒、自卑甚至精神错乱。在日本,曾有过由于受不了火车噪声的刺激而精神错乱,最后自杀的例子。
噪声的利用
噪声一贯为民众所厌恶。但是,伴随现代科学技术的成长,民众也能利用噪声造福人类。
(1)利用噪声除草
科学家发现,不同的植物对不同的噪声敏感程度不一样。依据这个道理,民众制造出噪声除草器。该种噪声除草器发出的噪声能使杂草的种子提早萌发,如此就可以在作物生长以前用药物除掉杂草,用“欲擒故纵”的妙策,保证作物的顺遂生长。
(2)利用噪声发电
噪声是一种能量的污染,比如噪声高达160db的喷气式飞机,其声功率约为10000w;噪声达140db的大型鼓风机,其声功率约为100w。“聚沙可成塔”,这自然引起新能源开发者的意向。科学家发现人造铌酸锂具有在高频高温下将声能转变成电能的特殊功能。科学家还发现,当声波遇到屏障时,声能会转化为电能,英国的学者就是依据这一原理,设计制造了鼓膜式声波接收器,将接收器与能够放大声能、集聚能量的共鸣器连接,当从共鸣器来的声能作用于声电转换器时,就能发出电来.看来,利用环境噪声发电已指日可待。
(3)利用噪声来制冷
大家都知道,电冰箱能制冷,但让人鼓舞的是,当前世界上正在开发一种新的制冷技术,即利用微弱的声振动来制冷的新技术,第一台样机已在美国试制成功。在一个结构异常简单,直径不足1m的圆筒里叠放着几片起传热作用的玻璃纤维板,筒内充满氦气或其它气体。筒的一端封死,另一端用有弹性的隔膜密闭,隔膜上的一根导线与磁铁式音圈连接,形成一个微传声器,声波作用于隔膜,引起来回振动,从而更改筒内气体的阻力。受于气体压缩时变热,膨胀时冷却,如此制冷就开始了,不难设想,今后的住宅、厂房等建筑物如能加以考虑这些原因,即可一举降伏噪声这一无形的祸害,为住宅、厂房等建筑物遇冷消暑。
(4)利用噪声除尘
美国科研人士研制出一种功率为2kw的除尘报警器,它能发出频率2000hz、声强为160db的噪声,该种装置可以用于烟囱除尘,控制高温、高压、高腐蚀环境中的尘粒和大气污染。
(5)利用噪声克敌
利用噪音还可以制服顽敌,当前已研制出一种“噪音弹”,能在爆炸间放出出大批噪音波,麻痹人的中枢神经系统,使人临时昏迷,该弹可用于对付恐怖分子,尤其是劫机犯等。
(6)利用噪声诊病
美妙、悦耳的音乐能治病,这已为大家所熟知。但噪声怎么能用于诊病呢?近期,科学家制成一种激光听力诊断装置,它由光源、噪声发生器和电脑试探器三部分构成。运用时,它先由微型噪声发生器造成微弱短促的噪声,振动耳膜,然后微型电脑就会依据回声,把耳膜功能的报告表明出来,供医生诊断。它试探快速,不会损伤耳膜,没有痛感,特别适合儿童运用。另外,还可以用噪声测温法来探测人体的病灶。
(7)利用噪声有源消声
一般所采取的三种降噪措施,即在声源处降噪、在传播过程中降噪及在人耳处降噪,均为消极被动的。为了积极主动地清除噪声,民众发明了“有源消声”这一技术。它的原理是:所有的声音都由适当的频谱构成,假使可以寻到一种声音,其频谱与所要清除的噪声完全一样,导致相位刚好相反(相差180°),就可以将这噪声完全抵消掉。核心就在于如何得到那抵消噪声的声音。事实采取的办法是:从噪声源自身着手,设法通过电子线路将原噪声的相位反过来。自此看来,有源消声这一技术事实上是“以毒攻毒”。
电路的噪声
对于电子线路中所标称的噪声,可以概括地觉得,它是对目的信号以外的所有信号的一个总称。最初民众把产生收音机这类音响设备所发出噪声的那些电子信号,称为噪声。但是,一部分非目的的电子信号对电子线路产生的后果并不是都和声音相关,因此,后来民众逐渐扩大了噪声概念。比如,把产生视屏幕有白班呀条纹的那些电子信号也称为噪声。或许以说,电路中除目的的信号以外的一切信号,不管它对电路能否产生影响,都可称为噪声。比如,电源电压中的纹波或自激振荡,可对电路产生不良影响,使音响装置发出交流声或致使电路误动作,但有时也许并没有致使上述后果。对于该种纹波或振荡,都应称为电路的一种噪声。
又有某一频率的无线电波信号,对需要接收该种信号的接收机来讲,它是正常的目的信号,而对另一接收机它就是一种非目的信号,即是噪声。在电子学中常运用干扰这个术语,有时会与噪声的概念相混淆,其实,是有区别的。噪声是一种电子信号,而干扰是指的某种效应,是受于噪声原因对电路产生的一种不良反映。而电路中存在着噪声,却不一定就有干扰。在数字电路中。往往可以用示波器观察到在正常的脉冲信号上混有一部分小的尖峰脉冲是所不期望的,而是一种噪声。但受于电路特性关系,这些小尖峰脉冲还不致于使数字电路的逻辑承受影响而发生混乱,所以可以觉得是没有干扰。
当一个噪声电压大到足够使电路承受干扰时,该噪声电压就称为干扰电压。而一个电路或一个器件,当它还能维持正常工作时所加的最大噪声电压,称为该电路或器件的抗干扰容限或抗扰度。一般说来,噪声很难清除,但可以设法减弱噪声的力度或提升电路的抗扰度,以使噪声不致于形成干扰。
噪声困难的特殊性:
第一,噪声困难的区分难度很大,由于即便是同样的声音,有时认为需要,有时却认为讨厌,这在很大程度上依靠于主观分析,比如:心情舒畅时所欣赏的音乐在心情烦躁时有机会被看为噪声;第二,噪声与其它公害对比,如水和大气污染等,具有局部性和多发性的特点;
第三,噪声的造成与传播现象仅仅是空气中的一种物理改变,没有此外的物质 参与,也没有参与物质需要处理。
我国环境噪声允许规模
最高值
理想值
体力劳动(保护听力)
90dB
70dB
脑力劳动(保证语言清晰度)
60dB
40dB
睡眠
50dB
30dB