生產(chǎn):科普中國(guó)
制作:孫晉(中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所東海研究站)
監(jiān)管：中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心
我們對(duì)城市的空氣污染和光污染往往很敏感，但你有沒(méi)有注意到，在照顧眼睛和鼻子的同時(shí)，我們經(jīng)常忽略耳朵的感覺(jué)？
如果我們一直在嘈雜的道路周?chē)蜞须s的環(huán)境中，我們會(huì)在很長(zhǎng)一段時(shí)間后感到身心疲憊；如果生活環(huán)境也受到噪音干擾，大多數(shù)人會(huì)陷入焦慮和情緒不穩(wěn)定的狀態(tài)。
圖片來(lái)源：Veer圖庫(kù)
那么，在城市的日常生活環(huán)境中，有多少聲音會(huì)讓我們感到舒適呢？人耳能聽(tīng)到的最小聲音強(qiáng)度和可接受的最大聲音強(qiáng)度是多少？用手遮住耳朵的聲音強(qiáng)度會(huì)下降多少？
帶著這些問(wèn)題，我們來(lái)談?wù)劼?tīng)覺(jué)和聲音環(huán)境。
面對(duì)視力表的恐慌，試試聽(tīng)閾值測(cè)試
首先，從聽(tīng)覺(jué)感知開(kāi)始，人耳聽(tīng)覺(jué)能感覺(jué)到的聲波頻率范圍為20Hz~2萬(wàn)Hz，頻率低于2萬(wàn)Hz的聲波為次聲，頻率高于2萬(wàn)Hz的聲波為超聲。
有些動(dòng)物能聽(tīng)到次聲和超聲，比如大象能發(fā)出和聽(tīng)到次聲，而蝙蝠和海豚能發(fā)出和聽(tīng)到超聲。
當(dāng)聲音強(qiáng)度較大時(shí)，次聲和超聲可以通過(guò)非聽(tīng)覺(jué)方式作用于身體。
由于人體器官的固有頻率較低，當(dāng)次聲對(duì)人體產(chǎn)生共振，引起生理反應(yīng)和病理變化，高強(qiáng)度次聲會(huì)損害人體內(nèi)臟，因此在軍事上開(kāi)發(fā)了次聲武器。
高強(qiáng)度超聲波會(huì)損害人體組織，主要是因?yàn)槌暡ǖ臒嵝?yīng)和空化效應(yīng)。這些效應(yīng)的物理基礎(chǔ)是粒子的機(jī)械振動(dòng)。診斷超聲波的劑量遠(yuǎn)低于治療超聲波，因此不會(huì)對(duì)人體造成損害。
人耳聽(tīng)覺(jué)能感知到的最小聲音強(qiáng)度（即聲波平均流量密度的大小，用于描述聲音大小）稱(chēng)為聽(tīng)力閾值。然而，不要錯(cuò)誤地認(rèn)為聽(tīng)力閾值是一個(gè)固定值。主觀判斷聽(tīng)力和聽(tīng)力之間沒(méi)有明顯的界限。當(dāng)聲音強(qiáng)度很弱時(shí)，受試者實(shí)際上有時(shí)能聽(tīng)到，有時(shí)聽(tīng)不到。
作者(右一)在愛(ài)耳日活動(dòng)中對(duì)老年人進(jìn)行純音聽(tīng)閾測(cè)試(圖片來(lái)源:作者提供)
因此，很難準(zhǔn)確測(cè)量聽(tīng)閾。
在臨床試驗(yàn)中，研究人員在50%的反應(yīng)中對(duì)受試者進(jìn)行最小聽(tīng)力級(jí)別的反應(yīng)（Hearing Level，HL）作為聽(tīng)力閾值。將正常聽(tīng)力的年輕人能聽(tīng)到的平均最小聲壓分為聽(tīng)力零級(jí)，即0dBB HL。
1997年，世界衛(wèi)生組織（WHO）根據(jù)500Hz、1000Hz、氣導(dǎo)平均閾值為2000Hz和4000Hz，聽(tīng)力損失分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為4級(jí)，具體分級(jí)見(jiàn)表1。
表1 WHO(1997)聽(tīng)力損失分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(0.5)、1、2、4kHz平均聽(tīng)閾)
(圖片來(lái)源:參考文獻(xiàn)4)
考慮到聽(tīng)力損失者在噪聲環(huán)境和安靜環(huán)境中的不同表現(xiàn)，WHO于2021年發(fā)布了新的聽(tīng)力分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，輕度聽(tīng)力損失的起始值為26dB HL降低到20dBB HL。
輕度聽(tīng)力損失的人在安靜的環(huán)境中交談沒(méi)有問(wèn)題，但他們可能聽(tīng)不到噪音環(huán)境中的交談。新的分?jǐn)?shù)增加了單側(cè)聽(tīng)力損失的標(biāo)準(zhǔn)，具體分?jǐn)?shù)見(jiàn)表2。
表2 WHO(2021)聽(tīng)力損失分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(0.5、1、2、4kHz平均聽(tīng)閾(圖片來(lái)源:參考文獻(xiàn)4)
警惕環(huán)境中的噪音
從聽(tīng)力分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)可以看出，正常聽(tīng)力的人可以聽(tīng)到小于20dB的聲音 HL聲強(qiáng)，但當(dāng)聲強(qiáng)達(dá)到120dB HL的時(shí)候，我們會(huì)感到不舒服，難以忍受。
在我們?nèi)粘Ｉ畹穆曇舡h(huán)境中，不同的聲源產(chǎn)生不同的聲音強(qiáng)度：從最小的耳語(yǔ)到大聲交談，聲音強(qiáng)度約為20~80dB HL之間；在工廠生產(chǎn)車(chē)間，噪聲水平通常高于85dB(A)以上；割草機(jī)發(fā)出的聲音強(qiáng)度可達(dá)100dB HL；賽車(chē)、飛機(jī)和鞭炮的聲音強(qiáng)度可達(dá)120dB HL以上。
A計(jì)權(quán)通常用于使用聲級(jí)計(jì)進(jìn)行環(huán)境聲強(qiáng)級(jí)測(cè)試，單位使用DB(A)該單位表示，該單位標(biāo)有DB HL的環(huán)境聲強(qiáng)是DB(A)轉(zhuǎn)化為聽(tīng)力級(jí)。
聲源強(qiáng)度和頻率分布(圖片來(lái)源:http://bestlab.shal.ac.cn/301/disanzhang.html）
如果人們繼續(xù)留在85dB，如果人們繼續(xù)留在85dB(A)在上述聲音環(huán)境中，可能會(huì)導(dǎo)致聽(tīng)力閾值暫時(shí)變化，最小聲音強(qiáng)度會(huì)增加。如果不能及時(shí)轉(zhuǎn)移到安靜的環(huán)境中，聽(tīng)力可能會(huì)發(fā)生永久性的聽(tīng)力閾值變化，即噪聲聽(tīng)力損失。
在噪聲環(huán)境中，聲音強(qiáng)度越大或時(shí)間越長(zhǎng)，臨時(shí)閾移越大。
因此，一些行業(yè)必須制定相關(guān)的噪聲標(biāo)準(zhǔn)，如2016年建筑業(yè)職業(yè)衛(wèi)生崗位操作規(guī)程，制定噪聲接觸衛(wèi)生限制，最高噪聲衛(wèi)生限制不得超過(guò)115dB(A)。
表3 2016年建筑行業(yè)崗位噪聲接觸衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(圖片來(lái)源:2016年建筑行業(yè)崗位職業(yè)衛(wèi)生崗位操作規(guī)程)
保護(hù)聽(tīng)力，從捂住耳朵開(kāi)始
經(jīng)常接觸噪音的人要注意佩戴護(hù)耳器，如耳塞、耳罩、防噪頭盔等，以防止噪音對(duì)聽(tīng)力造成損害。
圖片來(lái)源：Veer圖庫(kù)
一些研究人員測(cè)試了18種防噪耳塞的聲衰減值。
結(jié)果表明，在125Hz~8000Hz范圍內(nèi)的噪聲環(huán)境中，隨著頻率的增加，防噪耳塞對(duì)聲音的衰減值增加；125Hz、250Hz、500Hz頻率處的聲衰減值低于20dB；1kHz、2kHz、3kHz、4kHz、6kHz、8kHz頻率處的聲衰減值在20dB~50dB之間。
可以看出，防噪聲耳塞對(duì)聲音衰減的影響相對(duì)有限。然而，在日常生活中，如果到達(dá)耳朵的聲音強(qiáng)度能降低到85dB以下，佩戴護(hù)耳器可以起到保護(hù)作用。
抵抗噪音最常用的方法是用手捂住耳朵。那么，手掌能衰減多少聲音呢？
研究表明，在125Hz~8000Hz范圍內(nèi)的噪聲環(huán)境中，當(dāng)受試者向內(nèi)按壓耳屏導(dǎo)致外耳道完全關(guān)閉時(shí)，聲衰減范圍在15~45db之間。
可以看出，即使我們完全堵塞了外耳道，我們也不能完全衰減外部的聲音，所以我們通常可以聽(tīng)到遮住耳朵的聲音，但音量有點(diǎn)小。但當(dāng)我們突然暴露在強(qiáng)大的聲音環(huán)境中時(shí)，用手堵住耳朵確實(shí)可以保護(hù)聽(tīng)力。
小聲，拒絕聲環(huán)境污染
如今，我們?cè)絹?lái)越意識(shí)到聲環(huán)境對(duì)我們身心健康的重要性。不同聲環(huán)境的聲音強(qiáng)度應(yīng)該控制多少？
我國(guó)對(duì)不同類(lèi)型的聲環(huán)境功能區(qū)制定了聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
可以看出，在0類(lèi)康復(fù)療養(yǎng)區(qū)，晝間噪聲限值為50dB(A)，夜間噪聲限值為40dB(A)。只有當(dāng)噪聲限值達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，才能發(fā)揮安靜休息的聲環(huán)境條件。
白天噪聲限值為55dB，主要功能為住宅、醫(yī)療衛(wèi)生、文化教育、科研設(shè)計(jì)、行政辦公等。(A)，夜間噪聲限值為45dB(A)。
事實(shí)上，現(xiàn)實(shí)中不同的生活場(chǎng)景充滿(mǎn)了背景噪音。
研究表明，在安靜的環(huán)境中，背景噪聲平均為40dB(A)在背景音樂(lè)、戶(hù)外、廣播或電視環(huán)境中，背景噪聲平均為50dB(A)至于商店、火車(chē)站候車(chē)廳、站臺(tái)、廚房、汽車(chē)內(nèi)部、多人交談環(huán)境，背景噪聲可達(dá)60dB(A)以上。
可以看出，背景噪聲在許多環(huán)境中可以達(dá)到60dB(A)以上，聲音質(zhì)量不能滿(mǎn)足舒適性的要求。
為了讓每個(gè)人都有各種適合身心健康的聲音環(huán)境，城市建設(shè)者做出了很多努力。例如，在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中，應(yīng)注意使用具有隔聲和吸聲功能的材料，并在道路兩側(cè)設(shè)置綠化帶和隔離帶。
聲環(huán)境的維護(hù)需要各行各業(yè)工作者的共同努力。就我們個(gè)人而言，維護(hù)聲環(huán)境非常重要。讓我們一起建立一個(gè)更舒適的聲環(huán)境吧！
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