噪声的危害
凡是我们不想听的声音,我们都管它叫噪声。吵闹的噪声使人烦恼,精神不易集中,影响工作效率,妨碍休息和睡眠。
人在强噪声下暴露一段时间后,听力会暂时下降,这叫听觉疲劳,经过休息可以恢复。如果长期在强噪声下工作,内耳听觉器官就会发生病变,听觉疲劳不能恢复,这叫噪声性耳聋或职业性听力损失。如果人们突然暴露在高强度噪声下就会使听觉器官发生急性外伤,引起鼓膜破裂流血,双耳完全失听。
长期在强噪声下工作,还会引起头昏、头痛、神经衰弱、消化不良等症状。
下面给出的是不同环境下所对应的噪声强度:(单位:分贝)
0 18—25岁青年在1000赫兹频率下刚刚能听到的声音
10 设计良好的消声室内背景噪声
20 幽静的疗养院、乡间别墅
30 居民区卧室
40 图书馆、高级办公室、客厅
50 通常办公室
60 正常在客厅内交谈
70 商业办公室、工厂办公室、教室内讲课
80 小城市街道交通噪声
90 大车间、高声叫喊
100 织布车间、拖拉机噪声
110 风铲、铆钉
120 喷气发动机(100米外)
130 喷气发动机(25米)
140 火箭发射(50米)
噪声控制
首先要建立标准和立法,对各种设备的最大噪声加以限制,对各个环境的最大容许噪声加以规定,并按规定加以管理。根据城市区域噪声标准(GB3096-93),环境噪声应在以下范围内:
户外允许的噪声级(单位:分贝)
区域
夜间
白天
疗养区、高级别墅区、高级宾馆区等特别需要安静的区域,位于城郊和乡村的这一类区域分别按严于此标准5dB执行
40
50
以居住、文教机关为主的区域。乡村居住环境可参照执行该类标准
45
55
居住、商业、工业混杂区
50
60
工业区
55
65
城市中的道路交通干线道路两侧区域,穿越城区的内河航道两侧区域。穿越城区的铁路主、次干线两侧区域的背景噪声(指不通过列车时的噪声水平)限值也执行该类标准
55
70
其次要进行合理规划,使噪声大的工厂、机场、道路与办公楼、住宅有一定距离,噪声不易传过去。在无法拉开距离的地方,要采取办法隔离噪声。在市内高速路或铁道旁边,常常会有金属或水泥结构的护墙,叫做声屏障,就是用于隔离噪声的,这已经成为现代城市的一个特殊景观。在工厂内噪声最大的机器外边加上隔声罩,就能大大降低噪声。
铁路声屏障
公路声屏障
噪声控制治本的办法是降低机械本身的噪声。机械发声又可以分为振动发声和冲击或撞击发声两种。机械部件往复运动或转动时的不平衡,都会发生振动,不但会产生噪声,还会加大磨损和其他方面的损害。所以在制造机械时要注意结构设计和加工精度,从而减少振动对机械的损害。
降低噪声的辐射还有一个有效的办法——增加阻尼。敲锣时声音很大,但用手一按,锣声就没了,这就是阻尼。阻尼材料在拉伸和压缩时需要消耗很大能量,从而起到减少机械振动,降低噪音的作用。
很早就有人设想,能不能在知道噪声和振动的振幅和相位后,主动的发一个大小相等,相位相反的噪声和振动,抵消原来的噪声和振动。随着计算机技术的发展,通过计算机使用自适应技术,对发出的信号进行调整,可以使有源噪声控制达到很好的效果。
主动噪声控制高保真耳机
由于一般耳机只提供极少的被动隔音功能,因此外在环境稍微嘈杂就会使耳机收听效果大打折扣。中国科学院声学研究所研制的主动噪声控制高保真耳机利用主动噪声控制技术可在耳机与人耳间形成一个静音区,使佩戴耳机的人仿佛置身于富丽堂皇的音乐厅堂中。尤其是搭乘飞机、火车或巴士长途旅行时,局限在狭小的座位中数小时已够难受,最恼人的还是机舱内或车厢内源源不断的噪声,主动噪声控制技术,可消除这些恼人的噪声,让您得以安静的聆赏纯净的音乐。
主动噪声控制原理是有一个安置在耳机内的麦克风先侦测耳朵听到的环境低频噪声,将噪声信号传至控制电路,控制电路经过即时运算,透过高保真喇叭来发射与噪声相位相反、振幅相同的声波来抵消噪声,使传入人耳的中、低频噪声大幅度降低。
主动噪声控制高保真耳机原理图
中国科学院声学研究所研制的主动噪声控制高保真耳机
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