Hałas i wibracje

Dźwięk a hałas

Dźwięk, jako pojęcie z zakresu fizyki, jest definiowany jako zaburzenie falowe w ośrodku sprężystym gazowym, ciekłym lub stałym (fale sprężyste) wywołujące subiektywne wrażenie słuchowe u człowieka lub zwierząt, bądź z zakresu psychologii, subiektywne wrażenie słuchowe wywołane takim zaburzeniem.

Hałas odbieramy co najmniej jako uciążliwe dźwięki o nadmiernym natężeniu dla osób przebywających w ich otoczeniu, emitowany długotrwale, jest określony jako szkodliwy dla zdrowia człowieka.

Hałas środowiskowy definiowany jest przez Światową Organizację Zdrowia (ang. WHO – World Health Organization) jako szkodliwe oraz uporczywe dźwięki wytworzone podczas działalności człowieka.

Parametry fizyczne opisujące dźwięk

  1. Wysokość dźwięku

Jednostką pomiarową dla wysokości dźwięku jest Herc [Hz], który określa liczbę drgań na sekundę.

1Hz = 1 drganie/sekundę

Tak więc wysokość dźwięku jest zależna od częstotliwości drgań.

Dźwięk (ton) możemy podzielić na:

  • Słyszalne dla ludzi (dźwięki z zakresu 16Hz do 20 tysięcy Hz)
    • Ton niski (bas) o częstotliwościach ok. 16-200 Hz,
    • Ton średni o częstotliwościach ok. 200-3000 Hz,
    • Ton wysoki (sopran) o częstotliwościach ok. 3000-10tys. Hz.
  • Niesłyszalne dla ludzi
    • Infradźwięki o częstotliwościach niższych niż 16Hz,
    • Ultradźwięki o częstotliwościach powyżej 20 tysięcy Hz.
  1. Głośność dźwięku

Ciśnienie akustyczne jako wielkość wyrażana w Paskalach [Pa] określająca niewielkie zmiany ciśnienie powietrza, w którym rozprzestrzenia się dźwięk. Ze względu na bardzo duży zakres ciśnień akustycznych dźwięków odbieranych przez człowieka zamiast ciśnienia akustycznego wykorzystywana jest względna miara ciśnienia akustycznego, jaką jest poziom ciśnienia akustycznego wyrażony w decybelach [dB].

Ponieważ skala decybeli jest logarytmiczna to wzrost o każde 3dB oznacza podwojenie intensywności dźwięku. Przykładem może być różnica pomiędzy zwykłą rozmową (65dB), a krzykiem (80dB). 15dB wywołuje 32-krotnie wyższe ciśnienie akustyczne.

Ciśnienie akustyczne wyrażone w decybelach określamy mianem poziomu natężenia dźwięku lub też poziomem natężenia hałasu.

Natężenie [dB]

Źródło

10-20

Szum liści

30

Tykanie zegara

40

Normalna rozmowa

50

Zalecany przez WHO

50-60

Tłum ludzi

70

Pracujący odkurzacz, samochód w ruchu

80

Trąbienie samochodu, przejeżdżający pociąg

100

Młot pneumatyczny

110

Motocykl bez tłumika

160

Wybuch petardy

190

Start statku kosmicznego

  1. Barwa dźwięku (widmo akustyczne)

Zbiór składowych dźwięku (tonów) o określonej częstotliwości i amplitudzie, przedstawiony zwykle w postaci wykresu, rozkładu amplitud drgań harmonicznych w funkcji częstotliwości drgań.

Zjawiska związane z dźwiękiem

Tło akustyczne (pomiarowe tło akustyczne) są to wszystkie dźwięki występujące stale w punkcie pomiarowym podczas badania hałasu, które nie są badanym hałasem i nie są zakłóceniami akustycznymi.

Zakłócenia akustyczne (dźwięki niepożądane) są to wszystkie dźwięki występujące przypadkowo podczas pomiarów, które przy prawidłowo przeprowadzanych badaniach hałasu (zgodnie z obowiązującymi normami) można i należy eliminować w czasie pomiarów.

Szum definiowany jest jako dźwięk, w przypadku którego nie są zauważalne gwałtowne zmiany jego wysokości i głośności. Wstępuje wiele rodzajów szumów takich jak m.in.: szum biały, szum różowy, szum czerwony, szum niebieski.

Zjawisko pogłosu, potocznie nazywanego echem, jest skorelowane z czasem trwania dźwięku i występuje, gdy ciało przestaje drgać, a dźwięk dalej jest słyszalny. Dzieje się tak, ponieważ powstałe fale akustyczne odbijają się od powierzchni (takich jak ściany czy sufit), a ludzkie ucho rejestruje to jako pozorny dźwięk. Jest to zjawisko przypadkowe, które odnajduje swoje zastosowanie np. w muzyce.

Pochodzenia zanieczyszczenia

Ze względu na źródła emisji hałasu można wyróżnić:

  1. Hałas komunikacyjny, a w tym:
    1. Hałas drogowy
    2. Hałas kolejowy
    3. Hałas lotniczy
  2. Hałas przemysłowy;
  3. Hałas dnia codziennego – określony jako dźwięki towarzyszące człowiekowi podczas codziennych aktywności, nazywany również „hałasem społecznym”.

Wpływ na zdrowie

Długotrwała ekspozycja na hałas może wywierać efekty zdrowotne takie jak:

  • Zaburzenia snu

Sen jest niezbędny do efektywnego funkcjonowania organizmów żywych. Hałas ma wpływ na skrócenie, bądź przerwanie ciągłości snu, co oddziałuje na funkcjonowanie człowieka podczas dnia w postaci zaburzonej koncentracji, obniżonej wydajności oraz złego samopoczucia. Długotrwałe zaburzenia snu mogą prowadzić do zmian w metabolizmie, braku apetytu, zaburzeń konsolidacji pamięci oraz problemów z układem krążenia.

  • Efekty sercowo-naczyniowe

Narażenie na hałas wpływa na zwiększony poziom stresu, co prowadzi do wzrostu ciśnienia krwi, zmiany częstotliwości akcji serca czy uwalniania niepożądanych hormonów. Te przewlekłe skutki mogą prowadzić do przedwczesnej śmiertelności.

  • Skutki dla zdrowia psychicznego, w tym lęki, depresja, rozdrażnienie

Rozdrażnienie, określone jako  reakcja stresowa, która obejmuje szereg negatywnych uczuć, jest jedną z najczęstszych reakcji na hałas. Długotrwałe rozdrażnienie może prowadzić do zaburzenia zdrowia psychicznego czy problemów z układem sercowo-naczyniowym.

  • Zaburzenia pracy układu metabolicznego
  • Upośledzenia słuchu
  • Zaburzenia rozwoju poznawczego u dzieci

W przypadku nauki w szkole, hałas w klasie wpływa na obniżenie motywacji, zaburzenie koncentracji oraz zwiększone rozdrażnienie u uczniów. W rezultacie prowadzi do gorszych wyników w nauce oraz zaburzenia przyswajania wiedzy.

Standardy

Nazwa

Standardy WHO/UE/PL

Hałas na zewnątrz w nocy

40dB L[1] zalecany w przypadku dzieci, osób starszych oraz przewlekle chorych

55dB L poziom hałasu dla innych krajów, które nie mogą z jakichś przyczyn uzyskać niższego indeksu

[1] Długookresowy pomiar dźwięku

Hałas na zewnątrz w ciągu dnia 70dB L Aeq, 24h [2]

 

de_DEGerman