Общие сведения. Инфразвук (от лат. infra - ниже, под) - упругие волны, аналогичные звуковым, характеризующиеся частотой ниже области слышимых человеком частотИнфразвук (от лат. infra - ниже, под) - упругие волны, аналогичные звуковым, характеризующиеся частотой ниже области слышимых человеком частот. Обычно за верхнюю границу инфразвуковой области принимают частоты 16-25 Гц, но такое определение условно, поскольку при достаточной интенсивности слуховое восприятие возникает и на частотах в единицы Гц, хотя при этом исчезает тональный характер ощущения, и делаются различимыми лишь отдельные циклы колебаний. Нижняя частотная граница инфразвука неопределённа. В настоящее время область его изучения простирается вниз примерно до 0,001 Гц. Таким образом, диапазон инфразвуковых частот охватывает около 15-ти октав. Инфразвуковые волны распространяются в воздушной и водной среде, а также в земной коре (в этом случае их называют сейсмическими и их изучает сейсмология). К инфразвукам относятся также низкочастотные колебания крупногабаритных конструкций, в частности транспортных средств, зданий. Основная особенность инфразвука, обусловленная его низкой частотой, - это малое поглощение. При распространении в океанских глубинах и в атмосфере на уровне земли на расстоянии 1000 км инфразвуковые волны частотой 10-20 Гц затухают всего лишь на несколько Дб. Из-за большой длины инфразвуковые волны в естественных средах рассеиваются мало, заметное рассеяние создают лишь очень крупные объекты – холмы, горы, крупные здания и др. Известно, что инфразвук, возникающий при извержении вулканов, атомных взрывах и др. масштабных воздействиях, могут многократно обходить вокруг земного шара, сейсмические волны могут пересекать всю толщу Земли. Инфразвук почти невозможно изолировать, т.к. все звукопоглощающие материалы теряют свою эффективность на инфразвуковых частотах. Источники колебательных движений в природе самые разнообразные. Инфразвуки издают море, осыпающиеся горные породы, работающие тормоза, некоторые моллюски, рыбы; инфразвуки возникают при полете птиц. Звуки рождаются в разнообразных природных процессах, при работе машин и механизмов, их издают животные, произвольно и непроизвольно. Грозовой разряд и землетрясение — почти универсальные природные источники звуковых колебаний от инфразвука до ультразвука. При этом инфразвук является активным биологическим фактором, влияющим на протекание физиологических процессов в теле человека на всех уровнях элементов, его составляющих, от клетки до организма в целом. Развитие техники и транспортных средств, совершенствование технологических процессов и оборудования сопровождаются увеличением мощности и габаритов машин, что обусловливает тенденцию повышения низкочастотных составляющих в спектрах и появление инфразвука. Техногенный инфразвук возникает за счет тех же процессов, что и шум слышимых частот. Наибольшую интенсивность инфразвуковых колебаний создают машины и механизмы, имеющие поверхности больших размеров, совершающие 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. Развитие промышленного производства и транспорта привело к значительному увеличению источников инфразвука в окружающей среде и возрастанию интенсивности уровня инфразвука. Основные техногенные источники инфразвуковых колебаний в городах и уровни генерируемого ими инфразвука приведены в таблице 7: Таблица 7 Источники инфразвука.
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 системе, сердечно-сосудистой и дыхательной системах, вестибулярном анализаторе. Имеются 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. Считается, что влияние инфразвука на человека связано с резонансами внутренних органов. Эксперименты показали, что инфразвук любой интенсивности вреден для человека: слабый действует на внутреннее ухо и воспроизводит всю картину морской болезни с головокружением и рвотой; средний приводит к внутренним расстройствам органов пищеварения и мозга с самыми различными последствиями (параличи, обмороки, слепота и т.д.); сильный вызывает вибрацию внутренних органов, которая при попадании в резонанс с собственной частотой, вызывает их смещение, повреждения, разрыв кровеносных сосудов и кровотечения, чаще всего в легких.
|
