Infradźwięki
Infradźwięki, poddźwięki – fale akustyczne, których częstotliwość jest za niska, aby usłyszał je człowiek. Za dolną granicę słyszalnych częstotliwości, jednocześnie górną granicę infradźwięków, przyjmuje się częstotliwość 20 Hz[1][2][3].
Hałas w którego widmie występują składowe o częstotliwościach infradźwiękowych określa się hałasem infradźwiękowym i hałasem niskoczęstotliwościowym[3][4].
Gdy akustyczna fala sinusoidalna jest odtwarzana w idealnych warunkach i przy bardzo dużej głośności, ludzki słuch będzie w stanie zidentyfikować dźwięki tak niskie, jak 12 Hz, a poniżej 10 Hz można odczuć pojedyncze cykle dźwięku, a także wrażenie ciśnienia w bębenkach usznych[5]. Niektóre zwierzęta jak słonie i wieloryby słyszą infradźwięki i wykorzystują je do komunikacji na duże odległości.
Pojęcie infradźwięków
Infradźwięki to z fizycznego punktu widzenia wszystkie dźwięki poniżej progu słyszalności, tj. 20 Hz. Jest to trochę nieścisłe twierdzenie, gdyż przy dostatecznie wysokich poziomach ciśnienia akustycznego infradźwięki odbierane są przez ucho i układ przedsionkowy. W niektórych opracowaniach za górną granicę infradźwięków przyjęto 16 Hz. Ostatecznie ta rozbieżność została uporządkowana poprzez wprowadzenie odpowiednich norm:
- według nieaktualnej już polskiej normy PN-86/N-01338:1986 infradźwiękami nazywano dźwięki lub hałas, którego widmo częstotliwościowe zawarte jest w zakresie od 2 Hz do 16 Hz, w nowelizacji PN-Z-01338:2010 określono zakres hałasu infradźwiękowego dla dźwięków z przedziału od 1 Hz do 20 Hz
- według ISO 7196 infradźwiękami nazywamy dźwięki lub hałas, którego widmo częstotliwościowe zawarte jest w zakresie od 1 Hz do 20 Hz.
Zgodnie z normą PN-86/N-01338, w odniesieniu do infradźwięków sztucznego pochodzenia, wprowadzono pojęcie hałasu infradźwiękowego oraz hałasu niskoczęstotliwościowego.
Charakterystyka
Infradźwięki mają bardzo dużą długość fali – powyżej 17 m, przez to słabo tłumione mogą rozchodzić się na znaczne odległości. Drugim problemem jest ich słabe tłumienie poprzez ekrany akustyczne.
Źródła infradźwięków
Naturalne
Naturalne źródła infradźwięków (z przedziału 0,01÷20 Hz[4]) to:
- bolidy[6],
- duże wodospady,
- fale morskie[7][8]
- lawiny[6],
- silny wiatr,
- pioruny[9]
- tornada[4],
- trzęsienia ziemi (fale sejsmiczne)[6],
- wulkany[6]
- zorza polarna[4],
- niektóre gatunki zwierząt (np.: słonie, żyrafowate, hipopotamy, wieloryby i aligatory)[4],
- pękający lodowiec.
Antropogeniczne
Sztuczne (wytworzone przez ludzi) źródła infradźwięków to:
- ciężkie pojazdy samochodowe,
- drgania mostów,
- eksplozje,
- wybuchy atomowe i termojądrowe,
- głośniki[10]
- odrzutowce i śmigłowce,
- silniki rakietowe,
- sprężarki tłokowe, pompy próżniowe i gazowe, turbodmuchawy, elektrownie wiatrowe, wentylatory przemysłowe, młoty kuźnicze,
- wieże wiertnicze,
- rurociągi,
- urządzenia chłodzące i ogrzewające powietrze (np.: klimatyzatory i lodówki).
Oddziaływanie
Badania nad oddziaływaniem infradźwięków są prowadzone głównie na zwierzętach, z tego względu nie został dokładnie poznany wpływ infradźwięków na człowieka. Wiadomo, że powodują one u ludzi wrażenia słuchowe i pozasłuchowe. Odbierane są przez narząd słuchu, proprioreceptory i mechanoreceptory.
Wiele opracowań wskazuje, że przy narażeniu na wysokie poziomy infradźwięków mogą wystąpić: poczucie ucisku w uszach, dyskomfortu, nadmiernego zmęczenia, senności oraz zaburzenia sprawności psychomotorycznej i funkcji fizjologicznych, a nawet apatii i depresji. Badania prowadzone na zwierzętach wykazały, że infradźwięki o bardzo dużym natężeniu mogą doprowadzić do poważnego uszkodzenia struktur ucha. Jednak nie ma wiarygodnych badań wskazujących na szkodliwość występujących w życiu codziennym źródeł infradźwięków. Dopiero narażanie na bardzo wysoki poziom takiego typu hałasu może być niebezpieczne dla zdrowia. Wyniki dotychczasowych badań w tym zakresie są niejednoznaczne, a wrażliwość poszczególnych osób na ekspozycję infradźwiękową jest bardzo zróżnicowana[4].
Zobacz też
Przypisy
- ↑ ISO 7196:1995
- ↑ ISO 9612:2009
- ↑ a b PN-Z-01338:2010. [dostęp 2019-02-08]. [zarchiwizowane z tego adresu (2019-02-09)].
- ↑ a b c d e f Krystyna Pawlas. Wpływ infradźwięków i hałasu o niskich częstotliwościach na człowieka – przegląd piśmiennictwa. „Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy”. 2 (60), s. 27–64, 2009. (pol.). (pdf).
- ↑ Harry F. Olson: Music, Physics and Engineering. Dover Publications, 1967, s. 249. ISBN 978-0-486-21769-7.
- ↑ a b c d M. Garces, M. Willis: Modeling and Characterization of Microbarom Signals in the Pacific. Storming Media, 2006. [dostęp 2008-11-16]. [zarchiwizowane z tego adresu (2010-01-17)]. (ang.).
- ↑ M. Garces, C. Hetzer, M. Merrifield, M. Willis i inni. Observations of surf infrasound in Hawai’i. „Geophysical Research Letters”. 24, 2264 (30), 2003. DOI: 10.1029/2003GL018614. (ang.).
- ↑ Microbaroms. University of Alaska Fairbanks, Geophysical Institute, Infrasound Research Group. [dostęp 2007-11-22]. [zarchiwizowane z tego adresu (15 lutego 2008)]. (ang.).
- ↑ Haak, Hein: Probing the Atmosphere with Infrasound: Infrasound as a tool. Preparatory Commission for the Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organization, 1 września 2006. [dostęp 2007-11-24]. [zarchiwizowane z tego adresu (2 lipca 2007)]. (ang.).
- ↑ Signal and Image Processing for Remote Sensing. Boca Raton: CRC, 2007. ISBN 0-8493-5091-3. (ang.).