инфразвук в чем измеряется
Измерение инфразвука
Инфразвук – это упругие волны, аналогичные звуковым, но с частотами ниже области слышимых человеком. Обычно за верхнюю границу инфразвуковой области принимают частоты 16—25 Гц. Нижняя граница инфразвукового диапазона условно определена как 0.001 Гц.
Для инфразвука характерно малое поглощение в различных средах вследствие чего инфразвуковые волны в воздухе, воде и в земной коре могут распространяться на очень далёкие расстояния.
Инфразвуковые колебания в воздухе порождают грозы, сильные ветры, солнечные вспышки. В земной коре наблюдаются сотрясения и вибрации инфразвуковых частот от самых разнообразных источников. Инфразвук может возникать при эксплуатации транспорта, мощного оборудования, станков, дизелей, воздушных компрессоров, вентиляторов, котельных, всех медленно работающих машин, при выстрелах, землетрясениях, обвалах, подземных или подводных взрывах. Также инфразвук постоянно возникает при работе ветряных электростанций. Зафиксированы случаи возникновения его и в вентиляционных шахтах.
Если человек сталкивается с инфразвуком в диапазоне от 110 до 150 децибел, то возникают различные ощущения дискомфорта и функциональные изменения в организме.
Это нарушения работы центральной нервной системы, дыхательной и сердечно-сосудистой систем, вестибулярного аппарата. Возникновение мигрени, звона в ушах и голове, осязаемое движение барабанных перепонок, резкое снижение работоспособности и внимания, нарушение равновесия, обмороки, появление сонливости, затрудненности речи, возникновение неконтролируемого чувства страха, приступов эпилепсии, угнетённого состояния, временной слепоты. Может возникнуть морская болезнь с головокружением, тошнотой и рвотой. Инфразвук от 5 до 8 Гц может вызвать остановку сердца и летальный исход.
Случаи контакта человека с инфразвуком можно поделить на две большие группы. Контакты в пространстве, и контакты в помещениях, то есть в пространстве, ограниченном жесткими стенками.
Рассмотрим вариант контакта человека с инфразвуком в помещении, то есть, с точки зрения акустики, контакты в полости резонатора.
Большинство контактов человека и инфразвука происходит именно в ограниченном пространстве.
С физической точки зрения все многообразие помещений может быть сведено к резонаторам двух типов: — резонатору типа Гельмгольца и резонатору типа труба. Экспериментально доказано, что даже небольшая, по сравнению с длинной инфразвуковой волны, комната, может служить четверть волновым резонатором частотой 5,5 Гц.
Человек, находящийся в той или иной части помещения, контактирует с различными физическими компонентами распределенной в пространстве помещения акустической волны. С точки зрения биологии, контакт с разными раздражителями должен вызывать различную ответную реакцию органов и систем.
Выделена зона градиента инфразвуковой волны, в которой падает работоспособность, уменьшается частота различия звуковых импульсов и световых мельканий, резко усиливается активность симпатического звена регуляции сосудистой системы и развивается реакция гиперкоагуляции крови. Это связано с прямым действием инфразвука на стенки кровеносных сосудов.
Предельно-допустимые уровни звукового давления устанавливается СН 2.2.4/1.8.583-96. Общий уровень звукового давления, обеспечивающий психический и эмоциональный комфорт человека не должен превышать 95 дБ.
Для обеспечения собственного спокойствия относительно наличия или отсутствия нарушения инфразвуковых норм в квартире необходимо провести профессиональное измерение инфразвука. По результатам измерений оформляется протокол с экспертным заключением (экопаспорт). К тому же, вместе с экологическим паспортом можно получить рекомендации по устранению выявленных проблем.
Зональная биологическая активность инфразвука может послужить основой сравнительно простого способа защиты от инфразвука путем перенесения рабочего места или места длительного отдыха человека из биологически вредной зоны. Также возможно установить излучатель, чтобы создать генерацию инфразвуковых колебаний в противофазе к тем колебаниям, от которых требуется защититься.
Инфразвук. Как замерять.
7.1. Точки измерения.
7.1.1. Измерения производят на постоянных рабочих местах (у органов управления машин, у пультов, в кабинах и т.п.) или в рабочих зонах обслуживания при работе в характерном режиме. Точки измерения выбирают на расстоянии не более 20 м друг от друга для цехов и не более 3 м для кабин.
7.1.2. Микрофон располагают на высоте 1,5 м от пола и на удалении не менее 0,5 м от человека, проводящего измерение.
7.1.3. В кабинах самоходных и транспортно-технологических машин измерения производят при открытых и закрытых окнах, при этом микрофон располагают на расстоянии 15 см от уха работающего.
7.2. В начале измерений шумомер включают на шкалу «Линейная» и характеристику «медленно» и замечают среднее положение стрелки и пределы ее колебания для определения характера инфразвука.
PS Спасибо большое Самарчанке за протокол! =))) Однако все равно без помощи разобраться для себя немогу.
Знаки отличия
7.1. Точки измерения.
7.1.1. Измерения производят на постоянных рабочих местах (у органов управления машин, у пультов, в кабинах и т.п.) или в рабочих зонах обслуживания при работе в характерном режиме. Точки измерения выбирают на расстоянии не более 20 м друг от друга для цехов и не более 3 м для кабин.
7.1.2. Микрофон располагают на высоте 1,5 м от пола и на удалении не менее 0,5 м от человека, проводящего измерение.
7.1.3. В кабинах самоходных и транспортно-технологических машин измерения производят при открытых и закрытых окнах, при этом микрофон располагают на расстоянии 15 см от уха работающего.
7.2. В начале измерений шумомер включают на шкалу «Линейная» и характеристику «медленно» и замечают среднее положение стрелки и пределы ее колебания для определения характера инфразвука.
PS Спасибо большое Самарчанке за протокол! =))) Однако все равно без помощи разобраться для себя немогу.
СОДЕРЖАНИЕ
Определение
| Поищите инфразвук в Викисловаре, бесплатном словаре. |
Инфразвук определяется Американским национальным институтом стандартов как «звук на частотах менее 20 Гц».
История и учеба
Источники
Инфразвук может возникать как из естественных, так и из искусственных источников:
Реакция животных
Исследование, проведенное Джоном Хагструмом из Геологической службы США в 2013 году, предполагает, что почтовые голуби используют для навигации низкочастотный инфразвук.
Человеческие реакции
20 Гц считается нормальным пределом низких частот человеческого слуха. Когда чистые синусоидальные волны воспроизводятся в идеальных условиях и на очень большой громкости, слушатель-человек сможет различать тона с частотой до 12 Гц. Ниже 10 Гц можно воспринимать единичные звуковые циклы вместе с ощущением давления на барабанные перепонки.
Одно исследование показало, что инфразвук может вызывать у людей чувство трепета или страха. Также высказывалось предположение, что, поскольку это не воспринимается сознательно, люди могут смутно чувствовать, что происходят странные или сверхъестественные события.
В исследовании, проведенном в 2006 году с акцентом на воздействие звуковых выбросов от ветряных турбин на близлежащее население, воспринимаемый инфразвук был связан с такими эффектами, как раздражение или утомляемость, в зависимости от его интенсивности, с небольшими доказательствами, подтверждающими физиологические эффекты инфразвука ниже человеческого восприятия. порог. Однако более поздние исследования связали неслышимый инфразвук с такими эффектами, как ощущение полноты, давление или шум в ушах, и признали возможность того, что он может нарушать сон. Другие исследования также предложили связь между уровнями шума в турбинах и нарушениями сна у населения, о котором сообщают сами люди, при этом добавив, что вклад инфразвука в этот эффект до сих пор полностью не изучен.
В исследовании, проведенном в Университете Ибараки в Японии, исследователи заявили, что тесты ЭЭГ показали, что инфразвук, производимый ветряными турбинами, «считался раздражающим для техников, которые работают рядом с современной крупномасштабной ветряной турбиной».
Считается, что высокие уровни громкости на концертах от массивов сабвуферов вызывают коллапс легких у людей, находящихся очень близко к сабвуферам, особенно у очень высоких и худых курильщиков.
В сентябре 2009 года лондонский студент Том Рид умер от синдрома внезапной аритмической смерти (SADS) после того, как пожаловался, что «громкие басы» «доходят до его сердца». Следствие зафиксировало вердикт по естественным причинам, хотя некоторые эксперты отметили, что бас мог послужить спусковым крючком.
Отчет «Обзор опубликованных исследований низкочастотного шума и его эффектов» содержит длинный список исследований о воздействии высокоуровневого инфразвука на людей и животных. Например, в 1972 году Борредон в течение 50 минут подвергал 42 молодых человека звукам с частотой 7,5 Гц и 130 дБ. Это воздействие не вызвало никаких побочных эффектов, кроме сонливости и небольшого повышения артериального давления. В 1975 году Сларв и Джонсон подвергли четверых мужчин воздействию инфразвука с частотой от 1 до 20 Гц в течение восьми минут за раз с уровнем до 144 дБ SPL. Не было никаких доказательств какого-либо вредного воздействия, кроме дискомфорта в среднем ухе. Испытания высокоинтенсивного инфразвука на животных привели к поддающимся измерению изменениям, таким как клеточные изменения и разрывы стенок кровеносных сосудов.
Инфразвуковой тональный эксперимент 17 Гц
31 мая 2003 года группа британских исследователей провела массовый эксперимент, в ходе которого около 700 человек слушали музыку с примесью мягких синусоидальных волн 17 Гц, воспроизводимых на уровне, описываемом как «почти на грани слышимости», производимого сверхдлинным звуком. сабвуфер установлен на расстоянии двух третей от конца семиметровой пластиковой канализационной трубы. Экспериментальный концерт (названный Infrasonic ) проходил в Purcell Room в ходе двух представлений, каждое из которых состояло из четырех музыкальных произведений. Две пьесы в каждом концерте звучали под звуками 17 Гц.
Во втором концерте пьесы, которые должны были нести полутон 17 Гц, были поменяны местами, чтобы результаты тестов не касались какого-либо конкретного музыкального произведения. Участникам не сказали, какие произведения включали в себя почти инфразвуковой тон низкого уровня 17 Гц. Наличие тона привело к тому, что значительное число (22%) респондентов сообщили о чувстве беспокойства или печали, о ознобе по спине или нервных чувствах отвращения или страха.
Предлагаемое отношение к наблюдениям за призраками
Инфразвук для обнаружения ядерного взрыва
Обнаружение и измерение
НАСА в Лэнгли спроектировало и разработало систему инфразвукового обнаружения, которую можно использовать для проведения полезных инфразвуковых измерений в местах, где это было невозможно ранее. Система состоит из печатной платы электретного конденсаторного микрофона модели 377M06 с диаметром мембраны 3 дюйма и небольшого компактного ветрового стекла. Электретная технология обеспечивает минимально возможный фоновый шум, поскольку шум Джонсона, генерируемый вспомогательной электроникой (предусилителем), сведен к минимуму.
Микрофон отличается высокой мембранной податливостью, большим объемом задней камеры, преполяризованной объединительной панелью и предусилителем с высоким сопротивлением, расположенным внутри задней камеры. Ветровое стекло, основанное на высоком коэффициенте прохождения инфразвука через материю, изготовлено из материала, имеющего низкий акустический импеданс, и имеет достаточно толстую стенку для обеспечения устойчивости конструкции. Установлено, что пенополиуретан с закрытыми порами хорошо справляется с этой задачей. В предлагаемом тесте параметрами теста будут чувствительность, фоновый шум, верность сигнала (гармонические искажения) и временная стабильность.
Таким образом, система удовлетворяет ряду требований к оборудованию, благоприятным для применения в акустике: (1) низкочастотный микрофон с особенно низким фоновым шумом, который позволяет обнаруживать сигналы низкого уровня в низкочастотной полосе пропускания; (2) небольшой компактный ветрозащитный экран, позволяющий (3) быстро развернуть микрофонную решетку в полевых условиях. Система также имеет систему сбора данных, которая позволяет в реальном времени обнаруживать, пеленг и сигнатуру низкочастотного источника.
В популярной культуре
В фильме 2017 года «Звук» в качестве основного сюжетного элемента используется инфразвук.
Инфразвук.Что это такое?
Инфразвук вокруг нас
Инфразвук довольно часто возникает вследствие естественных причин: его источником могут быть бури и ураганы, а также некоторые типы землетрясений. Некоторые животные, например, слоны, используют его с коммуникационными целями, а также для отпугивания врагов. Недавно учёные предположили, что тигры используют 18-герцевый рёв непосредственно перед нападением, чтобы ошеломить жертву.
Инфразвук в старых замках может генерироваться коридорами и окнами, если скорости сквозняков в них и геометрические параметры помещений совпадают нужным образом.
Учёные полагают также, что естественный инфразвук может стимулировать агрессию и усиливать беспорядки. Возможно, что это объясняет связь роста числа психозов и безумий в определённых местностях с естественными явлениями, вроде Мистраля (в долине Роны) или Сирокко (в Сахаре). Ведь ветры тоже могут быть источником инфразвука.
Тут уместно припомнить и инфразвуковую гипотезу разгадки тайны Бермудского треугольника, согласно которой волны генерируют инфразвук, вызывающий безумие экипажа или даже смерти людей, что приводит к гибели неуправляемого судна или появлению легенд о «летучих голландцах» – невесть почему оставленных командой.
В технике
Все механизмы, которые работают при частотах вращения меньше 20 об/с, излучают инфразвук. При движении автомобиля со скоростью более 100 км/час он является источником инфразвука, который возникает за счет срыва воздушного потока с его поверхности. В машиностроительной отрасли инфразвук возникает при работе вентиляторов, компрессоров, двигателей внутреннего сгорания, дизельных двигателей.
Согласно действующим нормативным документам уровни звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 2, 4, 8, 16, Гц должен быть не больше 105 дБ, а для полос с частотой 32 Гц — не более 102 дБ. Благодаря большой длине инфразвук распространяется в атмосфере на большие расстояния. Практически невозможно остановить инфразвук при помощи строительных конструкций на пути его распространения. Неэффективны также средства индивидуальной зашиты. Действенным средством защиты является снижение уровня инфразвука в источнике его образования. Среди таких мероприятий можно выделить следующие:
1 увеличение частот вращения валов до 20 и больше оборотов в секунду;
2 повышение жесткости колеблющихся конструкций больших размеров;
3 устранение низкочастотных вибраций;
4 внесение конструктивных изменений в строение источников, что позволяет перейти из области инфразвуковых колебаний в область звуковых; в этом случае их снижение может быть достигнуто применением звукоизоляции и звукопоглощения.
Действия инфразвука
вообще инфразвук действует за счет резонанса : частоты колебаний при многих процессах в организме лежат в инфразвуковом диапазоне :
сокращения сердца 1-2 Гц
дельта-ритм мозга (состояние сна) 0,5-3,5 Гц
альфа-ритм мозга (состояние покоя) 8-13 Гц
бета-ритм мозга (умственная работа) 14-35 Гц [6,138 ].
Исследования показали, что частота 19 герц – резонансная для глазных яблок, и именно она способна не только вызывать расстройство зрения, но и видения, фантомы.
Многим знакомы неприятные ощущения после длительной езды в автобусе, поезде, плавания на корабле или качания на качелях. Говорят: «Меня укачало». Все эти ощущения связаны с действием инфразвука на вестибулярный аппарат, собственная частота которого близка к 6 Гц. При воздействии на человека инфразвука с частотами, близкими к 6 Гц, могут отличаться друг от друга картины, создаваемые левым и правым глазом, начнет «ломаться» горизонт, возникнут проблемы с ориентацией в пространстве, придут необъяснимая тревога, страх. Подобные ощущения вызывают и пульсации света на частотах 4–8 Гц. Еще египетские жрецы, чтобы добиться признания у пленника, привязывали его и с помощью зеркала освещали глаза пульсирующим солнечным лучом. Через некоторое время у пленника появлялись судороги, шла пена изо рта, его психика подавлялась, и он отвечал на вопросы.
Инфразвук может действовать не только на зрение, но и на психику, а также шевелить волоски на коже, создавая ощущение холода.
В ходе опытов было зафиксировано, что инфразвуковая пушка, направляющая звуковые волны в глубины Земли, вызывает локальные землетрясения.
Британские учёные в очередной раз продемонстрировали, что инфразвук может оказывать очень странное, и, как правило, негативное влияние на психику людей. Люди, подвергшиеся воздействию инфразвука, испытывают примерно те же ощущения, что и при посещении мест, где происходили встречи с призраками.
Сотрудник Национальной лаборатории физики в Англии (National Physical Laboratory in England), доктор Ричард Лорд (Richard Lord), и профессор психологии Ричард Уайзман (Richard Wiseman) из Хертфордширского университета (University of Hertfordshire) провели довольно странный эксперимент над аудиторией из 750 человек.
С помощью семиметровой трубы им удалось примешать к звучанию обычных акустических инструментов на концерте классической музыки сверхнизкие частоты. После концерта слушателей попросили описать их впечатления.
«Подопытные» сообщили, что почувствовали внезапный упадок настроения, печаль, у некоторых по коже побежали мурашки, у кого-то возникло тяжёлое чувство страха.
Самовнушением это можно было бы объяснить лишь отчасти. Из четырёх сыгранных на концерте произведений инфразвук присутствовал только в двух, при этом слушателям не сообщали, в каких именно.
Инфразвук среди нас
К звуковому диапазону частот относят акустические колебания от 20 Гц до 20 кГц, которые воспринимаются человеческим ухом. Под шумом понимают беспорядочное сочетание разных по силе и частоте звуков. По преимуществу преобладания акустической энергии в той или иной части спектра шум делят на низкочастотный (до 500 Гц), среднечастотный (от 500 до 1000 Гц) и высокочастотный (от 1000 до 8000 Гц).
Однако, человеческое ухо не воспринимает инфразвуки. Это звуковые волны, которые возбуждают тела, совершающие меньше 16 колебаний в секунду. В природе источником таких звуков могут быть движения воздушных масс, колебания воды в большом водоеме, биение сердца или другое медленно вибрирующее тело. Подает свой «голос» промышленность и транспорт. Но иногда привычный хор нарушается катаклизмами. Дело в том, что бури, цунами, землетрясения, ураганы, подводные и подземные взрывы, пожары, тоже генерируют инфразвук.
Длина инфразвуковой волны весьма велика (на частоте 3,5 герца она равна 100 метрам), проникновение ее в ткани тела также велико; фигурально говоря, человек слышит инфразвук всем телом. Какие же неприятности может причинить проникший в тело инфразвук? Более сотни лет человечество усиленно изучает свой слуховой орган, занимающий лишь ничтожную часть поверхности тела, и все еще нельзя считать процесс слухового восприятия полностью изученным.
Инфразвуковые частоты от 0,1–10 Гц являются резонансными для внутренних органов человека и могут вызывать боли в желудке, кишечнике, в сердце, суставах. Частоты от 10 Гц до 30 Гц вызывают целый комплекс различных заболеваний. Добавим сюда частоты 64–75 Гц, совпадающие с частотой пульса. Совпадение частот может привести к возникновению резонанса:
20-30 Гц (резонанс головы);
40-100 Гц (резонанс глаз);
0,5-13 Гц (резонанс вестибулярного аппарата);
4-6 Гц (резонанс сердца);
2-3 Гц (резонанс желудка);
2-4 Гц (резонанс кишечника);
6-8 Гц (резонанс почек);
2-5 Гц (резонанс рук).
Ритмы, характерные для большинства систем организма человека, лежат в инфразвуковом диапазоне:
сокращения сердца 1-2 Гц
дельта-ритм мозга (состояние сна) 0,5-3,5 Гц
альфа-ритм мозга (состояние покоя) 8-13 Гц
бета-ритм мозга (умственная работа) 14-35 Гц
Выделяют инфразвуки природного и промышленного происхождения. К природным источникам относят ураганы, штормы, цунами, землетрясения, извержения вылканов, крупные водопады, сильные грозы. В эту группу включен ветер, возникающий между высотными зданиями, а также хлопающие двери. Промышленными (техногенными) причинами инфразуковых колебаний являются движущийся автомобильный транспорт, сельскохозяйственные тракторы, самолеты, вибростолы, промышленные установки аэродинамического и ударного действия, вентиляционные системы промышленных зданий.
Во время сильных порывов ветра уровень инфразвуковых колебаний (частота 0,1 Гц) достигает на верхних этажах высотных зданий 140 децибел, то есть даже несколько превышает порог болевого ощущения уха в диапазоне слышимых частот.
Воздействие шума с низкочастотной и инфразвуковой составляющей на работников в промышленном производстве или на транспорте (автомобильном, авиационном, морском и речном) сопровождается увеличением общей заболеваемости и увеличением числа болезней, характерных для действия шума и инфразвука. Это указывает на суммирование неблагоприятных эффектов при сочетанном влиянии шума и инфразвука. В структуре заболеваемости преобладают болезни органов слуха, дыхания, кровообращения, пищеварения, кожи и подкожной клетчатки, нервной системы, а ведущее место среди них занимают нейросенсорная тугоухость и артериальная гипертензия. При наличии на рабочих местах одновременно шума и инфразвука условия труда должны оцениваться на одну ступень выше.
При выборе средств и способов защиты от низкочастотного шума и инфразвука необходимо иметь в виду, что специализированных средств защиты от инфразвука нет; в производственных условиях инфразвук часто сочетается с интенсивным шумом; большинство средств индивидуальной защиты, предназначенных для защиты органа слуха, малоэффективны на частотах ниже 500 Гц (ослабление звука не превышает 15 дБ).
При воздействии инфразвука с уровнями, превышающими ПДУ, и интенсивного шума необходимо обеспечить защиту не только органа слуха, но и центральной и вегетативной нервных систем, сердечно-сосудистой системы, органов дыхания. Разработаны промышленные образцы наушников и экспериментальные образцы противошумных шлемов и жилетов, существенно снижающих уровень акустической энергии в низкочастотном и инфразвуковом диапазонах.
Важная роль в обеспечении защиты от низкочастотных шумов и инфразвука на рабочих местах принадлежит мероприятиям по оптимизации условий профессиональной деятельности — применению коллективных средств защиты, снижению продолжительности пребывания в зоне шума, чередованию периодов работы и отдыха.
Большое значение для понимания процессов образования инфразвука на производстве, разработки мероприятий по доведению его уровней до гигиенического норматива, обоснованию способов индивидуальной и коллективной защиты, выбору средств индивидуальной защиты имеет производственный контроль условий труда за факторами рабочей среды.
Для защиты населения от низких инфразвуковых частот звукоизоляция крайне неэффективна — требуются очень толстые и массивные звукоизолирующие перегородки. Также неэффективны звукопоглощение и акустическая обработка помещений. Поэтому основным способом борьбы с инфразвуком является уменьшение шума в источнике, по пути распространения, в ограниченном пространстве.
Понижение уровня инфразвука в источнике предполагает уменьшение колебаний вибрирующего объекта, возмущающих сил. Понижение уровня инфразвука по пути распространения достигается применением реактивных глушителей. Понижение уровня инфразвука в ограниченном пространстве осуществляется увеличением жесткости ограждений.
Нормативный общий уровень звукового давления инфразвука на территории жилой застройки 75 дБ лин., в жилых и общественных помещениях – 90 дБ лин. (СН 2.2.4/2.1.8.583-96 «Инфразвук на рабочих местах, в жилых и общественных помещениях и на территории жилой застройки»), уровни инфразвука на рабочих местах не должны превышать 95-100 дБ лин. (СанПиН 2.2.4.3359-16 «Санитарно-эпидемиологические требования к физическим факторам на рабочих местах»).
2. Ихлов Б.Л. Инфразвук, микроволны и профилактика заболеваний // Современные проблемы науки и образования. – 2017. – № 2
3. Нехорошев А.С.// Санитарно-эпидемиологический надзор за источниками инфразвука и эффективностью мероприятий по профилактике его воздействия на организм работающих. – ГОУВПО Санкт-Петербургская ГМА им.И.И.Мечникова ФАЗСР.
4. СН 2.2.4/2.1.8.583-96 «Инфразвук на рабочих местах, в жилых и общественных помещениях и на территории жилой застройки»
5. СанПиН 2.2.4.3359-16 «Санитарно-эпидемиологические требования к физическим факторам на рабочих местах»