Zjawiska akustyczne

• Zwierzę otrzymuje informację o otaczającym go świecie za

pośrednictwem zmysłu słuchu. Słyszenie jest efektem

wywołanym przez bodziec mechaniczny, jakim jest drganie.

Nośnikiem informacji jest fala dźwiękowa, inaczej akustyczna.

Fala akustyczna może być opisana na podstawie amplitudy,

częstotliwości, składu widma itp. Fala dźwiękowa może stać

się zjawiskiem niepożądanym, przykrym, dokuczliwym, a

nawet szkodliwym dla zwierzęcia i w takim przypadku

uznajemy ją za hałas.

•

Bodziec akustyczny po wniknięciu do narządu słuchu jest

odbierany przez ucho zwierzęcia które przetwarza sygnały

fizyczne fali akustycznej na ciągi impulsów bioelektrycznych

przekazywanych nerwem słuchowym do ośrodkowego układu

nerwowego.

•

W otaczającym powietrzu panuje stale pewne ciśnienie,

które przez dłuższy czas może nie wykazywać istotnych

zmian. Z chwilą pojawienia się w powietrzu czynnego źródła

drgań będą one powodować na przemian zagęszczenia i

rozrzedzenia powietrza. Zmiany zagęszczeń powietrza

powodują zmiany ciśnień, a falę rozchodzącą się od źródła

drgań nazwano falą ciśnień. W miejscach zagęszczenia

powietrza (podobnie jak i innego ośrodka np. wody) panuje

nadwyżka ciśnienia, a w miejscach rozrzedzenia obniżka, w

stosunku do ciśnienia w powietrzu nie zaburzonym.

• Ruch drgający źródła fali jest przekazywany przez ruch

falowy na coraz bardziej oddalone części nośnika fali

(powietrze, woda, metal itp.). Wraz z przekazywaniem ruchu

drgającego odbywa się przekazywanie energii. Można więc

falę określić jako transport energii poprzez przemieszczanie

deformacji sprężystych danego ośrodka. Im dalej od źródła

fali, tym bardziej opóźnione są fazy drgań.

• Długość fali jest to droga, którą fala przebywa w ciągu

jednego okresu, czyli od źródła fali do odbiorcy.

• Ciśnienie akustyczne - tak nazywamy różnicę ciśnień

wywołaną ruchem falowym, jest ono zmienne w czasie i w

odległości

od

źródła

drgań.

Jednostką

ciśnienia

akustycznego w układzie SI jest paskal [Pa]. Z przyczyn

praktycznych używa się jednostki sto razy większej czyli

hektopaskala

[hPa].

Legalną

jednostką

ciśnienia

akustycznego nie należącą do układu SI jest decybel [dB].

• Decybel

jest

jednostką

charakteryzującą

względne

natężenie dźwięku, które określa logarytm dziesiętny dwóch

różnych wartości natężenia dźwięku. Za dolny punkt skali

przyjęto brak odczuwania dźwięku (0 dB), a za górny punkt

skali uczucie bólu (130 dB), ze względu na bardzo dużą

rozpiętość skali wartości wyrażono logarytmicznie.

• Natężenie

dźwięku

służy

do

oceny

energii

przenoszonej przez falę dźwiękową. Natężenie

dźwięku jest to stosunek mocy przenoszonej przez falę

[W] (inaczej ilość energii akustycznej przepływającej w

ciągu sekundy) do powierzchni ustawionej prostopadle

do kierunku rozchodzenia się fali [m2]. Natężenie

dźwięku wzrasta przy większej gęstości energii i

prędkości fali.

• Prędkość fali jest różna dla ciał stałych, cieczy i gazów.

Dla przykładu prędkość fali w różnych ciałach:

 powietrze (20

0

C) 340 m/s

 woda (25

0

C) 1500 m/s

 miedź (20

0

C) 3700 m/s

• Czyli prędkość dźwięku w wodzie jest ponad

czterokrotnie większa niż w powietrzu.

• Ogromna rozpiętość natężeń dźwięku, na jakie ucho

reaguje, a także fizjologiczne właściwości zmysłu

słuchu spowodowały przyjęcie skali logarytmicznej do

porównywania

natężeń

dźwięku,

a

także

odpowiadającym im ciśnień akustycznych.

• Poziom natężenia dźwięku - określa się jako logarytm

stosunku dźwięku badanego do natężenia odniesienia
:

L= 10 lg I/I

0

[dB]

 L - poziom natężenia dźwięku
 I - natężenie dźwięku badanego
 I

0

- natężenie odniesienia - natężenie progowe tonu

1000 Hz wynoszące 10

-12

W/m

2

.

• Poziom natężenia wyraża się w decybelach (dB).

Poziom natężenia dźwięku można zastąpić poziomem
ciśnień akustycznych.

• Cechy dźwięku. W aspekcie fizycznym dźwięk

oznacza falę akustyczną wywołującą zjawisko

słuchowe, a w aspekcie psychologicznym oznacza

wrażenie słuchowe wywołane przez tą falę.

Prowadząc taki podział wyróżnimy obiektywne

(fizyczne) cechy dźwięku: częstotliwość, strukturę

widmową oraz subiektywne (psychologiczne) cechy

dźwięku: wysokość, głośność, barwa dźwięku

(Pilawski, Puchalik 1977).

• Dźwięki dzielimy na proste - tony czyli drgania

harmoniczne proste i dźwięki złożone o drganiach

złożonych oraz szumy. Tym stanom fizycznym

dźwięku odpowiadają zależne od nich wrażenia

słuchowe, psychologiczne.

• Częstotliwość - jest to liczba odkształceń fali (drgań)

w jednostce czasu. Jednostką częstotliwości jest herc

[Hz], czyli jedno drganie na sekundę .

1 Hz = 1 ∙s

-1

• Wysokość dźwięku - związana z częstotliwością. Im

większa jest częstotliwość drgań, tym ton jest wyższy.

• Zakres słyszalnych częstotliwości dla ucha ludzkiego

obejmuje dźwięki od 16 Hz do 20 000 Hz (20 kHz).

Drgania o częstotliwości niższej od 16 Hz nazywamy

infradźwiękami, są one słyszalne dla niektórych

gatunków zwierząt (słonie, wieloryby, ryby, meduzy,

niektóre owady), ważne są także ze względu na

działanie szkodliwe. Dźwięki o częstotliwości wyższej od

20 000 Hz (20 kHz) nazywamy ultradźwiękami, jest

wiele gatunków zwierząt które odbierają a także wydają

dźwięki w tym zakresie.

• Dokładne granice zakresu słyszalności są, oprócz różnic

gatunkowych indywidualną właściwością każdego

osobnika. Oprócz różnic gatunkowych i osobniczych

czynnikiem wpływającym na zakres słyszalności jest

wiek, tak u ludzi jak i zwierząt wraz z wiekiem górna

granica słyszalnych częstotliwości ulega obniżeniu.

• Zakres częstotliwości przyjęty dla człowieka jest inny

dla wielu gatunków zwierząt, zwierzęta niektórych

gatunków

słyszą

dźwięki,

które

dla

nas

są

ultradźwiękami

.

Zakres częstotliwości słyszalnych:

I.

pies 16 do 30 000 Hz, niektóre rasy do 80

000 Hz (Przestalski 2001)

II.

kot 60 do 65 000 Hz

III.

delfin do 150 000 Hz (150kHz), są przypadki

do 200 000 Hz

IV.

nietoperz 1000 do 400 000 Hz (400kHz)

(Przestalski 2001 – 120 000 Hz)

V.

niektóre motyle nocne (ćmy) do 100 000 Hz

(100kHz)

VI.

pasikonik 100 do 15 000 Hz

VII.

żaba 50 do 10 000 Hz

VIII.

ptaki 25 do 21 000 Hz

IX.

papugi 400 do 20 000 Hz

X.

manaty (syreny) – słyszą tylko ultradźwięki

XI.

świnka morska do 40 000 Hz

XII.

szczur do 40 000 Hz

XIII.

mysz do 100 000 Hz

Zwierzęta które odbierają w zakresie

infradźwięków:

I.

meduzy – odbierając infradźwięki dowiadują się

o zbliżającym się sztormie

II.

ryby

III.

słonie

IV.

wieloryby

V.

niektóre owady (chrząszcz wodny – krętak -

Gyrinus substriatus tą metodą prowadzi

echolokację)
Dźwięki emitowane przez człowieka i zwierzęta

(Przestalski 2001):

I.

człowiek 85 – 1100 Hz

II.

pies 425 – 1090 Hz

III.

kot 700 – 1520 Hz

IV.

ptaki 2000 – 13 000 Hz

V.

nietoperz 10 000 – 120 000 Hz

VI.

pasikonik 7000 – 100 000 Hz

• Owady mają specyficznie zbudowane aparaty słuchowe, co

powoduje u wielu ludzi przeświadczenie, że np. pszczoła nie

słyszy. Natomiast te owady mają aparaty słuchowe umiejscowione

w odnóżach (w goleni). Są też gatunki zwierząt dla których

słyszenie nie jest dostępne, (np. węże) dla orientacji w terenie

korzystają one z innych zmysłów.

• Zdolność ucha ludzkiego do rozróżniania częstotliwości zależy od

wysokości tonu, przy częstotliwościach niższych od 100 Hz

zmiana tonu o 1 Hz może już być wychwycona, natomiast przy

częstotliwościach wyższych od 500 Hz zdolność rozróżniania

wynosi około 0,3%, czyli ton o częstotliwości 1000 Hz musi się

zmienić o 3 Hz, żeby zmiana była zauważona, a przy

częstotliwości 10 000 Hz dopiero zmiana o 30 Hz jest wyłowiona

przez ucho.

• Głośność. Wrażenie głośności odczuwane przez odbiorcę ma

charakter subiektywny, a jest zależne od natężenia dźwięku i od

czułości ucha. Głośność można oceniać porównując ją z innymi

dźwiękami.

• Próg słyszalności tj. najmniejsze natężenie dźwięku - zaledwie

słyszalne lub inaczej - najmniejsze ciśnienie akustyczne dające

ledwie dostrzegalne wrażenie słuchowe. Próg słyszalności zależy

od częstotliwości. Podobnie od częstotliwości zależy tzw. próg

bólu. Rozpiętość natężeń dźwięków odbieranych przez „średnie”

ucho człowieka jest ogromna, wyraża się stosunkiem 10

12

: 1, a

dla ciśnień 10

6

: 1.

• W celu ustalenia zależności między głośnością

dźwięku a odpowiadającym mu natężeniem dźwięku

wprowadzono pojęcie poziomu głośności. Wyraża się

go w fonach. Jako miarę poziomu głośności przyjmuje

się poziom natężenia głośności tonu o częstotliwości

1000 Hz, który jest słyszany tak głośno jak ton badany.

Liczba fonów tonu ocenianego jest równa liczbie

decybeli tonu o częstotliwości 1000 Hz, słyszanego tak

samo głośno. Dla tonu o częstotliwości 1000 Hz, o

różnych natężeniach, liczba fonów jest równa liczbie

decybeli. Liczba decybeli tonu 1000 Hz określa liczbę

fonów wszystkich tonów, którym odpowiadają punkty

leżące na tych samych krzywych (Pilawski, Puchalik

1977). Z problemem odczucia głośności wiąże się

zjawisko maskowania. Maskowanie polega na tym, że

przy jednakowym odbiorze dwóch dźwięków, dźwięk

słabszy jest zagłuszany przez głośniejszy. Maskowanie

jest szczególnie intensywne, jeżeli dźwięki mają

zbliżone częstotliwości.

• Barwa dźwięku. Dźwięki o tej samej częstotliwości,

zagrane na różnych instrumentach, mają inne

brzmienie czyli inną barwę. Barwa dźwięku wiąże się

ze strukturą widmową. Tony proste o drganiu

sinusoidalnym

mają

brzmienie

najuboższe,

przykładem może być ton kamertonu. Dźwięki

złożone, poza drganiem podstawowym decydującym

o ich wysokości, zawierają tony harmoniczne o innej

częstotliwości. Barwa dźwięku zależy od liczby

tonów harmonicznych oraz od ich amplitud, czyli od

struktury widmowej.

•

Poza dźwiękami prostymi i złożonymi rozróżnia

się jeszcze szumy których widmo ma charakter

ciągły w pewnych zakresach częstotliwości.

Hałas

• Pojęcie hałasu jest odczuciem subiektywnym i określa dźwięki

nieprzyjemne i w danej chwili niepożądane. Hałas należy

rozpatrywać jako sytuację stresową która może wpływać na

produkcję zwierząt, a w sytuacjach krańcowych na ich zdrowie.

W rolnictwie, wraz z rozwojem mechanizacji, hałas staje się

coraz poważniejszym problemem. Należy też brać pod uwagę

samopoczucie i zdrowie obsługi zwierząt. Reakcję narządu

słuchu na hałas dzieli się na 3 fazy: adaptację, zmęczenie i

nieodwracalny uraz akustyczny. Hałas jest czynnikiem

szkodliwym dla zdrowia. Wpływa szkodliwie na narząd słuchu,

na układ nerwowy, utrudnia pracę i wypoczynek, zakłóca

przebieg procesów biochemicznych organizmu. Dłuższe

przebywanie w hałasie powoduje nieodwracalny ubytek słuchu

przez trwałe podwyższenie progu słyszalności. Pozasłuchowe

skutki działania hałasu dotyczą funkcji psychicznych oraz

reakcji wegetatywnych (zaburzenia w wydzielaniu gruczołów

dokrewnych, w pracy serca, w wydzielaniu soku żołądkowego

itp). Stwierdzono, że przy pracy w hałasie występują objawy

nerwicowe, obniża się wydajność pracy oraz pogarsza jej

jakość. Walka z hałasem jest problemem ochrony środowiska.

• Źródłem hałasu dla zwierząt w pomieszczeniach mogą

być ciągniki rolnicze pracujące w budynku lub w jego
pobliżu, a także urządzenia wewnętrzne budynku
inwentarskiego np. maszyny przeznaczone do
przygotowania pasz (śrutowniki, gniotowniki), dojarki,
zgarniaki obornika z taśmociągami, wentylatory oraz
czynności wykonywane przez obsługę. Dopuszczalne
natężenie dźwięków w pomieszczeniach dla zwierząt,
zaproponowane przez Instytut Zootechniki zestawiono
w tabeli 1. Moim zdaniem normy dla zwierząt
gospodarskich (85 - 90 dB) są do przyjęcia tylko w
ciągu dnia, natomiast w czasie spoczynku zwierząt
hałas nie powinien przekraczać 70 dB, a dla zwierząt
ciężarnych i wysokoprodukcyjnych, a także o
pobudliwym

układzie

nerwowym

(np.

konie

gorącokrwiste, kury ras lekkich) proponowałbym
górną granicę na 60 dB.

Tabela 1. Dopuszczalne natężenie hałasu w
budynkach dla zwierząt.

Gatunek zwierząt

Natężenie

dźwięku

Zwierzęta laboratoryjne (mysz, szczur,
chomik syryjski, świnka morska, królik,

kot, pies (Karta Inf. IZ 1.06.03, 80)
Bydło (Karta Inf. IZ 1.01.04,1977)

Trzoda

chlewna

(Karta

Inf.

IZ

1.02.04,1977)

Owce (Karta Inf. IZ 1.03.04,1980)

do 35 dB
do 90 dB

do 85 dB
do 90 dB

• Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Rolnictwa i Rozwoju

Wsi z dn. 2.09.2003r (Dz. U. Nr 167 z 2003, poz. 1629 i

Dz. U. Nr 47 z 2004, poz. 456) hałas jest określany tylko

przy dwóch gatunkach zwierząt:

 w pomieszczeniach inwentarskich dla świń hałas nie

powinien być stały lub wywoływany nagle, a jego

natężenie nie powinno przekraczać 85 dB.

 w pomieszczeniach inwentarskich dla kur nieśnych

poziom hałasu powinien być zminimalizowany.

• Skutki wysokiego poziomu hałasu:

 u drobiu spadek nieśności, masy jaj, zapładnialności i

wylęgowości jaj,

 u krów spadek wydajności mlecznej,

 u trzody chlewnej zmniejszenie przyrostów masy ciała,

 u owiec - głównie u jagniąt, zmniejszenie przyrostów

masy ciała.

• Instalowane wentylatory emitują hałas o natężeniu do 90

dB. Jest to szkodliwe zwłaszcza w czasie spoczynku

zwierząt, kupując nowe wentylatory trzeba ocenić nie

tylko ich cenę i wydajność, ale także emitowany przez nie

hałas.

• Przykładowe natężenie hałasu:

 zgarnianie nawozu szuflą 65 - 75 dB

 silne skrobanie metalowego żłobu 90 dB

 szybkie postawienie metalowego wiadra na posadzkę

80 dB

 sygnał samochodowy80 - 90 dB

 kucie młotem o blachę

115 dB

 warkot kilku ciągników bez tłumików 120 dB

• Dla ludzi przy pracy powyżej 5 godzin dopuszcza sie

hałas 85 - 90 dB, natomiast w krótkim czasie

dopuszczalne są wyższe wartości. Trzeba pamiętać, że

przebywanie w hałasie niesie ze sobą ubytek słuchu.

• Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia

29 lipca 2004 r. w sprawie dopuszczalnych poziomów

hałasu w środowisku (Dz.U. Nr 178, z 2004, poz. 1841)

na terenie zabudowy mieszkaniowej dopuszczalny

poziom hałasu na drogach wynosi w ciągu dnia 60 dB, w

ciągu nocy 50 dB, a w instalacjach i innych grupach

hałasu w ciągu dnia 55 dB (8h najmniej korzystnym), a

nocą 45 dB (1h najmniej korzystna).

Wpływ drgań na organizmy żywe

• 1. Ultradźwięki.

• Ultradźwiękami nazywamy fale mechaniczne występujące

w ośrodkach gazowych, ciekłych i stałych, mające

charakter fal dźwiękowych, lecz o częstotliwości wyższej niż

górna granica słyszalności ucha ludzkiego, czyli wyższej niż

20 000 Hz (20 kHz). Wiele gatunków zwierząt (nietoperze,

ssaki wodne, ptaki, ryby i owady) może nie tylko odbierać

fale ultradźwiękowe, ale również je wytwarzać i wysyłać.

Najbardziej poznanymi zwierzętami o takich możliwościach

są nietoperze i delfiny.

• Nietoperze

poruszają

się

doskonale

w

ciemności

wykorzystując echolokację czyli odbierając wysłane impulsy

ultradźwiękowe po odbiciu ich od przedmiotów w

otoczeniu. U delfinów na podobnej zasadzie opiera się

poznawanie położenia i rodzaju ławic ryb.

• Zwierzęta odbierające ultradźwięki czasem nie słyszą

tonów o niższej częstotliwości. Manaty (z rzędu syren, żyją

w okolicach Florydy) są niszczone przypadkowo przez

łodzie motorowe, których silniki wydają dźwięki o niskiej

częstotliwości, zwierzę nie próbuje uciekać nie słysząc

silnika (w latach 1974 - 2000 u wybrzeży Florydy zginęło w

ten sposób ponad 900 sztuk manatów).

• Ultradźwięki są wykorzystywane w działalności człowieka.

Wzorowane

na

delfinach

echosondy

ultradźwiękowe

wykorzystuje się w nawigacji i rybołówstwie. Różne źródła fal

ultradźwiękowych mają zastosowanie w takich urządzeniach jak

myjnie, emulgatory, zgrzewarki, drążarki, defektoskopy. W

medycynie coraz powszechniej używa się ultrasonografów,

podobnie w zootechnice do oceny wartości mięsnej żywych

zwierząt zastosowano sondy ultradźwiękowe i nowoczesne

ultrasonografy.

• W generatorach fal ultradźwiękowych wykorzystuje się

odwrócone zjawisko piezoelektryczne, tzn. doprowadza się do

płytki kwarcowej zmienne napięcie, pod wpływem którego

dochodzi do periodycznego kurczenia i rozszerzania się płytki w

określonych kierunkach, czyli do jej drgań mechanicznych tak

dobranych, że płytka staje się źródłem fal ultradźwiękowych.

• Fala ultradźwiękowa, podobnie jak dźwiękowa, rozchodząc się w

różnych ciałach, np. w tkankach organizmu zwierzęcego,

wywołuje w miejscach zagęszczeń zwyżki ciśnienia, a w

miejscach rozrzedzeń zniżki. W ośrodku niejednorodnym, a

takim jest organizm zwierzęcia, na rozchodzenie się fal

wpływają dodatkowe czynniki wynikające z praw akustyki

geometrycznej (Bilski 1977). Różna struktura, gęstość i inne

właściwości mechaniczne tkanek i narządów oraz związana z

nimi różna prędkość fal ultradźwiękowych powodują, że fale na

swej drodze załamują się, uginają lub ulegają odbiciu.

• Na ciecze i ciała stałe ultradźwięki działają powodując

trzy efekty: mechaniczny, cieplny i fizykochemiczny

(Bilski 1977).

• Efekt mechaniczny zależnie od częstotliwości i

amplitudy fal ultradźwiękowych w miejscach zagęszczeń

i rozrzedzeń dochodzi do wzrostu względnie spadku

ciśnienia.

Przy

odpowiednim

natężeniu

i

częstotliwościach stosunkowo niewysokich (<100 kHz),

prowadzi to do destrukcji ośrodka poddanego ultra-

dźwiękom, w przypadku organizmów żywych dochodzi

do niszczenia komórek. Pierwotnym efektem jest

zjawisko kawitacji, czyli tworzeniu się w cieczach

drobnych jamek próżniowych (cavum) w miejscach

rozrzedzeń i spadków ciśnienia. W roztworach

koloidalnych natomiast, zachodzi zjawisko tyksotropowe

czyli przechodzenie żelu w zol np. rozpuszczenie ściętej

żelatyny. Mechaniczne działanie ultradźwięków pozwala

na uzyskiwanie emulsji nie mieszających się cieczy oraz

aerozoli o dużym stopniu rozdrobnienia kropelek. W

pewnych warunkach ultradźwięki mogą powodować

koagulację np. elektrofiltry wytrącające pyły emitowane

przez zakłady przemysłowe.

•

Efekt termiczny. Ultradźwięki mają duże znaczenie

terapeutyczne. Fala ultradźwiękowa wysyłana w głąb

tkanek natrafiając na granicę tkanki, np. między tkanką

mięśniową a kostną, jest odbijana, przy czym energia

fali ultradźwiękowej jest w dużym stopniu pochłaniana i

zamieniana w energię cieplną. Część leczniczego

działania ultradźwięków zależy od podwyższenia

temperatury tkanek.

•

Efekt fizykochemiczny. Ultradźwięki mogą przyspieszać

reakcje chemiczne i katalizować pewne procesy.

Powodują także rozpad dużych cząsteczek białkowych.

Ultradźwięki

zwiększają

dyfuzję

poprzez

półprzepuszczalne błony komórkowe. Zwiększają także

jonizację roztworów wodnych z wytworzeniem wolnych

rodników, obecnie bardzo dokładnie badanych a

podejrzewanych o główną siłę sprawczą chorób

nowotworowych. Działanie ultradźwięków na roztwory

wodne (także płyny tkankowe organizmów żywych) jest

podobne do radiolizy wody spowodowanej przez

promieniowanie radioaktywne.

• 2. Biologiczne działanie ultradźwięków.
• Wpływ ultradźwięków na komórki. W mniejszych

natężeniach

powodują

krążenie

cytoplazmy,

zwiększenie przepuszczalności błony komórkowej i

tworzenie

wakuoli.

Przy

dużym

natężeniu

ultradźwięków

dochodzi

do

deformacji

jądra

komórkowego, przerwania błony komórkowej, rozpadu

komórki (np. pantofelek ulega natychmiastowemu

rozpadowi), a bakterie ulegają zlepieniu (aglutynacji)

lub rozbiciu na fragmenty.

• Wpływ ultradźwięków na tkanki i narządy. Zmiany w

tkankach są bardzo istotne-odnoszą się do przemian

biochemicznych- podnosi się pH, zmienia się

równowaga jonowa, osmotyczna i koloidalna, prowadzi

do zmian w aktywności enzymów. Dochodzi do

rozpadu białek z powstaniem histaminy (podobny

mechanizm jak przy działaniu na tkanki promieni

ultrafioletowych). Temperatura tkanek podnosi się,

lepsze jest ukrwienie tkanek. Ultradźwięki działają na

tkanki

znosząc

ból,

skurcze,

stany

zapalne,

przyspieszają resorpcję. Na skórze mogą powstać

oparzenia.

•

W kościach ultradźwięki powodują silne przegrzanie

okostnej, co przy pewnych schorzeniach daje efekt

pozytywny. Czasem mogą powodować odwapnienia.

Niebezpieczne jest działanie ultradźwiękami na strefy

wzrostowe kości u płodów, mogą powstawać wady

wrodzone szkieletu. Ostre zmiany stwierdza się w

krwi - obniżenie poziomu cukru, hemoliza. Duże

natężenia mogą uszkadzać szpik i śledzionę. W

układzie krążenia wywołują rozszerzenie naczyń,

mogą jednak wywołać także ich skurcze (m.in.

naczyń wieńcowych), wybroczyny i ogniska martwicy

w mięśniu sercowym. W układzie pokarmowym duże

natężenia stwarzają niebezpieczeństwo perforacji, a

także uszkodzeń wątroby. W układzie nerwowym

ośrodkowym niebezpiecznie podnoszą temperaturę.

Mogą prowadzić do martwicy nerwów i porażeń,

przeważnie przejściowych. Ultradźwięki powodują

zaburzenia hormonalne, zwyrodnieniowe gruczołów

wydzielania wewnętrznego, a także nerek. Powodują

uszkodzenia narządów zmysłu (zwłaszcza oka). Mogą

indukować szybszy rozwój nowotworów.

• 3. Infradźwięki.
• Infradźwiękami określa się fale dźwiękowe o częstotliwościach

niższych niż słyszalność ucha ludzkiego tj. poniżej 16 Hz.

Źródłem naturalnych infradźwięków w przyrodzie są niektóre

wiatry, sztormy, pioruny, ruchy tektoniczne Ziemi. Człowiek

jest powodem wytwarzania infradźwięków przez silniki

wysokoprężne, sprężarki, duże wentylatory. Infradźwięki

spotyka się w halach fabrycznych, na statkach, łodziach

podwodnych. Infradźwięki są słabo tłumione w ośrodkach,

przenikają przez ściany i rozchodzą się na duże odległości.

Przenikliwość

jest

główną

przyczyną

trudności

przy

zabezpieczeniu organizmów żywych przed ich działaniem.

• Działanie biologiczne infradźwięków jest słabo poznane.

Wiadomo jednak, że na organizmy żywe mogą działać

niekorzystnie. Powodują rezonans wewnętrznych narządów. U

zwierząt stwierdzono pękanie naczyń krwionośnych, krwotoki,

zatrzymanie akcji serca. U ludzi stwierdzano bóle głowy,

niepokój, bezsenność, nerwice, mdłości, omdlenia, zaburzenia

pracy serca. W zakresie częstotliwości infradźwięków

występują niebezpieczne dla organizmów żywych wibracje.

Jako wibracje określa się drgania przenoszone na organizmy

żywe przez bezpośredni kontakt z układem drgającym. Może

dochodzić do rezonansu narządów wewnętrznych, a przy

dłuższym działaniu do wywołania choroby wibracyjnej.

Pomiar poziomu dźwięków.

• Wybierając materiały na budynki inwentarskie

powinniśmy brać pod uwagę ich możliwości
pochłaniania fal dźwiękowych oraz by prędkość
rozchodzenia się dźwięku była mała.

Tabela 2. Współczynniki pochłaniania dźwięku  przez materiały

budowlane (Dobrzański, Kołacz 1987)

Rodzaj materiału

Współczynnik  przy
częstotliwościach [Hz]

128

512

4096

Beton
Mur z cegły nieotynkowanej
Tynk wapienny lub gipsowy na murze
Tapeta na murze

Szkło grubości 3 mm
Drewno strugane
Sklejka o grub. 4 mm na listwach
Płyta pilśniowa twarda

Wełna żużlowa 3 cm
Wata szklana 4 cm na twardym
podłożu

Zwierciadło wody
Płyta pilśniowa perforowana
Wełna miner. 2x2,5 cm ze szczeliną
4,4 cm

(

Liczby podkreślone oznaczają materiał o

korzystnym współcz. pochłaniania

dźwięku)

0,01

0,024
0,013

0,02

0,035

0,09
0,19
0,27

0,52
0,51

0,008

0,14

0,5

0,016
0,037
0,037

0,04

0,027

0,08
0,12

0,5

0,59
0,76

0,013

0,52

0,7

0,035

0,07
0,04
0,06

0,015

0,1

0,17

0,4

0,74
0,71

0,025

0,64
0,85

Tabela 3. Prędkość rozchodzenia się dźwięku i oporność akustyczna
niektórych materiałów budowlanych (Dobrzański, Kołacz 1987)

Nazwa materiału

Prędkość

dźwięku w m/s

Oporność

akustyczna

Z∙10

4

Powietrze
Papier
Guma miękka
Korek

Guma twarda
Tworzywa sztuczne
Drewno średniotwarde
Cegła

Żelbet
Szkło
Stal

Aluminium

344

2200

70

500

1570
2500
4320
3600

4000
5190
4880

5200

41,2

22

0,67

1,2

180

32
29
65

92

130
381

140

• Do badania poziomu dźwięków wykorzystuje się

mierniki poziomu dźwięku czyli sonometry. Ogólnie

zasadą ich działania jest przetwarzanie fal

akustycznych na energię elektryczną. Każdy miernik

poziomu dźwięku składa się z mikrofonu i miernika.

Najprostszym tego typu urządzeniem jest znane ze

starych aparatów radiowych „perskie oczko”,

następnie już w magnetofonach zamienione na

dokładny miernik poziomu dźwięków.

• Z dużą dokładnością poziom dźwięków wraz z analizą

widmową dźwięku w pasmach oktawowych mierzy

„Miernik

poziomu

dźwięku

z

analizatorem

oktawowym typ MPDA-10”. Ze względu na swoje

przeznaczenie

omawiany

przyrząd

stanowi

połączenie

dwóch

niezależnych

urządzeń

pomiarowych:

precyzyjnego miernika poziomu dźwięku
zestawów filtrów oktawowych.

• Miernik poziomu dźwięku z analizatorem oktawowym

jest przeznaczony zarówno do badań laboratoryjnych

jak i terenowych. Z tego względu miernik MPDA-10 jest

przyrządem przenośnym z własnym układem zasilania i

jest przystosowany do cechowania.

• Zakres pomiarowy. Pomiar poziomu dźwięku od 30 -

135 dB oraz ciśnienia akustycznego P

0

= 2∙10

-5

[N/m

2

]

• Zakres częstotliwości. Pomiar poziomu dźwięku w

zakresie 31,5 Hz - 16000 Hz oraz pomiar ciśnienia

akustycznego :

a) 50 Hz - 1000 Hz z dokładnością ± 0,5 dB
b) 31,5 Hz - 16 000 Hz z dokładnością ± 2 dB - 4 dB

• Analiza widmowa 44 Hz - 11200 Hz w 8 pasmach

oktawowych o częstotliwościach środkowych ts= 63;

125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000; [Hz].

• Miernik poziomu dźwięku z analizatorem oktawowym

jest przyrządem nowoczesnym, w praktyce hodowlanej

wystarcza nam określenie ogólnego poziomu dźwięków

[dB], służą do tego prostsze w obsłudze aparaty, bez

analizatora oktawowego czyli mierniki poziomu

dźwięku.