Теоретическое обоснование изучения понятия шум и его уровней

     Введение 

      Звуковой  шум коварен, его вредное воздействие  на организм совершается незримо, незаметно. Нарушение в организме обнаруживаются не сразу. К тому же организм человека против шума практически беззащитен. Врачи говорят о шумовой болезни, развивающейся в результате воздействия  шума с преимущественным поражением слуха и нервной системы.

      Шумовое загрязнение, по данным австрийских  ученых, укорачивает жизнь жителей  больших городов на 10-12 лет. Ведь в городах промышленность и транспорт, бытовые приборы, радио и телевидения  порождают сильную «шумовую атаку» на человека. В Древнем Китае, например, была придумана жестокая расправа с  людьми, непочтительно относящимся к религии: «Кто оскверняет всевышнего, не должен быть повешен, но флейтисты, барабанщики и крикуны должны непрерывно играть перед ним днем и ночью, пока он не упадет замертво».

     Актуальность  темы исследования обусловлена тем, что шум стал постоянной частью человеческой жизни, одним из существенных загрязнителей городской среды. Люди систематически подвергаются вредному воздействию шума.

     Цель  –  практически доказать вредное влияние акустического шума на организм человека.

     Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

     1) Дать определение понятия шум;

     2) Изучить как положительное, так и отрицательное влияние шума на организм человека;

     3) Провести анкетный опрос учащихся 11 класса МБОУ школы № 6 г. Прокопьевска на вопрос выявления отрицательного воздействия шума на организм человека, сделать анализ полученных результатов;

     4) Разработать практические рекомендации по снижению воздействия шума на организм человека.

  Предмет исследования – акустический шум и его последствия.

  Объект  – процесс воздействия шума на организм человека.

  Гипотеза  – в результате проведенной работы мы предполагаем, что каждый человек планомерно и целесообразно использующий свои жизненные ресурсы  может положительно влиять на всестороннюю развитую личность. В связи с этим, мы предлагаем примерные способы решения различных жизненных ситуаций в целях благоприятного развития человека.

     1 Теоретическое обоснование изучения понятия шум и его уровней 

     Шум – совокупность звуков различной  силы и высоты, беспорядочно изменяющихся во времени. Под термином «шум» понимается всякий неприятный и нежелательный  звук (или совокупность звуков), мешающих восприятию полезных сигналов.

     По  физической сущности шум представляет собой волнообразно распространяющееся механическое колебательное движение частиц упругой среды, носящее, как  правило, беспорядочный случайный  характер. Источником его является любое колеблющееся тело. Еще древнегреческий  ученый Аристотель верно объяснил природу звука, полагая, что звучащее тело создает поперечное сжатие и разрежение воздуха благодаря упругости которого эти чередующиеся воздействия передаются в пространство от слоя к слою. А возникающие упругие звуковые волны, достигая нашего уха, воздействуют на барабанные перепонки и вызывают ощущение звука.

     Уровень шума измеряется в единицах, выражающих степень звуков давления - децибелах. Это давление воспринимается не беспредельно. Уровень  шума в 20-30 децибелов практически безвреден для человека, это естественный шумовой фон. Что же касается громких звуков, то здесь допустимая граница составляет примерно 80 децибелов. Звук в 130 децибелов уже вызывает у человека болевое ощущение, а 150  становится для него непереносимым.

      Шепот приравнивается приблизительно к 15 дБ, шелест голосов в школьной аудитории достигает примерно 50 дБ, а уличный шум при интенсивном дорожном движении - около 90 дБ. Шумы выше 100 дБ могут быть невыносимы для уха человека. Шумы порядка 140 дБ (например, звук взлетающего реактивного самолета) могут оказаться болезненными для уха и повредить барабанную перепонку.             
 

     1.1 Виды шума и его последствия

     Шум того или иного вида, разной силы и частоты сопровождает нас всю  жизнь.  Есть несколько критериев, согласно которым выделяют виды шума. К примеру, классификация видов шума по его частоте включает в себя низкочастотные шумы, среднечастотные и высокочастотные. 

     Кроме того, виды шума могут определяться в соответствии с их спектральными  характеристиками, а также протяженности  во времени. Что же касается воздействия  различных видов шума на здоровье и самочувствие человека, то продолжительность  шумовых воздействий здесь играет большое значение. 

     Итак, по времени воздействия выделяют постоянные и непостоянные виды шума, причем последние подразделяются еще  на колеблющиеся во времени, импульсные и прерывистые. К постоянным видам шума относятся звуки, которые длятся на протяжении всего 8ми часового рабочего дня и за это время изменяются менее, чем на 5 ДБ. Непостоянные виды шума варьируются в большем диапазоне. Так прерывистые шумы изменяются с интервалами от  1секунды, при этом диапазон изменений не более 5ДБ. Импульсные - это такие виды шума, которые состоят из звуковых сигналов, раздающихся с интервалами менее 1 секунды. 

     Кроме временной характеристики, есть еще  спектр шума, виды здесь следующие: Широкополосные шумы и тональные. Широкополосные шумы – это такой вид шума, когда звук имеет непрерывный спектр, и его ширина превышает одну октаву. А к тональным относятся виды шума, когда в спектре звука есть явные дискретные тона. 

     Когда специалисты проводят измерения  какого – либо вида шума, они обычно пользуются следующим методом: диапазон звука, который воспринимает человеческое ухо (в среднем от 16 Гц до 20 кГц) распределяются на полосы частот, после чего для  каждой полосы определяют ее звуковое давление и мощность. 

       И рассмотрим еще одну классификацию  видов шума – по особенностям  его распространения в пространстве. Здесь выделяют воздушный и  структурный виды шума. При воздушном  шуме вибрации, вызванные, к примеру,  речью, создают колебания воздуха  (т.е. звуковые волны), которые  собственно и распространяются  в воздухе. Если источник звука  обладает достаточной энергией, эти колебания могут передаваться  на большие расстояния и даже  через стены.  Теперь о таком виде шума, как структурный. Его источником может служить какое-либо механическое действие, производимое над материалом. К примеру, структурный вид шума мы наблюдаем, когда дрелью сверлим отверстие в стене. В этом случае звуковая волна производится в самом материале, и распространяется с большей скоростью, чем по воздуху. Это объясняет тот факт, что структурные виды шума при ремонте квартиры, к примеру, могут быть отлично слышны соседям. 

       В зависимости от своей интенсивности,  различные виды шума, могут по-разному  влиять на самочувствие – слабый  шум мы не замечаем вовсе,  а достаточно интенсивный может  вызывать серьезные проблемы  со здоровьем.  

     1.2 Положительное влияние шума на здоровье человека 

     Лечебного воздействия на  человека с  помощью  звуков природы  возникла  у врачей и биофизиков, работавших с космонавтами еще в начале 80-х годов двадцатого века. В психотерапевтической практике природные шумы используются при  лечении различных заболеваний  в качестве вспомогательного средства. Психотерапевты применяют и так  называемый "белый шум". Это  своеобразное шипение, отдаленно напоминающее шум волн без плеска воды. Врачи  считают, что "белый шум" успокаивает  и убаюкивает.

     К полезным звукам относится шум листвы. Плеск волн тоже оказывает успокаивающее  воздействие на нашу психику. Тихий  шелест листвы, журчание ручья, птичьи голоса, легкий плеск воды и шум прибоя всегда приятны человеку. Они успокаивают его, снимают стрессы.  

     1.3 Отрицательное влияние шума на здоровье человека 

     Современный шумовой дискомфорт вызывает у живых  организмов болезненные реакции. Шум  от пролетающего реактивного самолета, например, угнетающе действует на пчелу, она теряет способность ориентироваться. Этот же шум убивает личинки пчел, разбивает открыто лежащие яйца птиц в гнезде. Транспортный или  производственный шум действует  угнетающе на человека - утомляет, раздражает, мешает сосредоточиться. Как только такой шум смолкает, человек испытывает чувство облегчения и покоя.

     Каждый  человек воспринимает шум по-разному. Многое зависит от возраста, темперамента, состояния здоровья, окружающих условий. Шум обладает аккумулятивным эффектом, то есть акустические раздражения, накапливаясь в организме, все сильнее угнетают нервную систему. Особое вредное влияние шум оказывает на нервно-психическую деятельность организма.

     Шумы  вызывают функциональные расстройства сердечнососудистой системы; оказывает вредное влияние на зрительный и вестибулярный анализаторы; снижают рефлекторную деятельность, что часто становится причиной несчастных случаев и травм.

     Шум коварен, его вредное воздействие  на организм совершается незримо, незаметно, крушения в организме обнаруживаются не сразу. К тому же организм человека против шума практически беззащитен.

     Все время врачи говорят о шумовой  болезни, развивающейся в результате воздействия; преимущественным поражением слуха и нервной системы.

     Под влиянием сильного шума, особенно высокочастотного, в органе слуха происходят необратимые  изменения. При высоких уровнях  шума понижение слуховой чувствительности наступает уже через 1-2 года работы, при средних уровнях она обнаруживается гораздо позднее, через 5-10 лет.

     Последовательность, с которой происходит утрата слуха, сейчас хорошо изучена. Сначала интенсивный  шум вызывает временную потерю слуха. В нормальных условиях через день или два слух восстанавливается. Но если воздействие шума продолжается месяцами или, как это имеет место  в промышленности, годами, восстановление не происходит, и временный сдвиг  порога слышимости превращается в постоянный.

     Шум способствует увеличению числа всевозможных заболеваний еще и потому, что  он угнетающе действует на психику, способствует значительному расходованию нервной энергии, вызывает душевное неудовольствие и протест.

     Ученые  доказали, что и неслышимые звуки также опасны. Ультразвук, занимающий заметное место в гамме производственных шумов, неблагоприятно воздействует на организм, хотя ухо его не воспринимает. Пассажиры самолета часто ощущают состояние недомогания и беспокойства, одной из причин которых является инфразвук. Инфразвуки вызывают у некоторых людей приступы морской болезни. Даже слабые инфразвуки могут оказывать на человека существенное воздействие, если они носят длительный характер. Некоторые нервные болезни, свойственные жителям промышленных городов, вызываются именно инфразвуками, проникающими сквозь самые толстые стены.

     Один  из основных источников шума в городе - автомобильный транспорт, интенсивность  движения которого постоянно растет. Наибольшие уровни шума 90-95 дБ отмечаются на магистральных улицах городов  со средней интенсивностью движения 2-3 тыс. и более транспортных единиц в час. Уровень уличных шумов  обуславливается интенсивностью, скоростью  и характером (составом) транспортного  потока. Кроме того, он зависит от планировочных решений (продольный и поперечный профиль улиц, высота и плотность застройки) и таких элементов благоустройства, как покрытие проезжей части и наличие зеленых насаждений. Каждый из этих факторов способен изменить уровень транспортного шума в пределах до 10 дБ.

     Шум, возникающий на проезжей части магистрали, распространяется не только на примагистральную территорию, но и вглубь жилой застройки. Так, в зоне наиболее сильного воздействия  шума находятся части кварталов  и микрорайонов, расположенных вдоль  магистралей общегородского значения (эквивалентные уровни шума от 67,4 до 76,8 дБ). Уровни шума, замеренные в жилых  комнатах при открытых окнах, ориентированных  на указанные магистрали, всего на 10-15 дБ ниже.

     Акустическая  характеристика транспортного потока определяется показателями шумности автомобильности. Шум, производимый отдельными транспортными  экипажами, зависит от многих факторов: мощности и режима работы двигателя, технического состояния экипажа, качества дорожного покрытия, скорости движения. Кроме того, уровень шума, как  и экономичность эксплуатации автомобиля, зависит от квалификации водителя. Шум от двигателя резко возрастает в момент его запуска и прогревания (до 10 дБ). Движение автомобиля на первой скорости (до 40 км/ч) вызывает излишний расход топлива, при этом шум двигателя  в 2 раза превышает шум, создаваемый  им на второй скорости. Значительный шум  вызывает резкое торможение автомобиля при движении на большой скорости. Шум заметно снижается, если скорость движения гасится за счет торможения двигателем до момента включения  ножного тормоза.