Czym jest dz
więk?
Czym jest dz
więk?
Funkcjonowanie zmysłu słuchu
Funkcjonowanie zmysłu słuchu
Hałas
Hałas
Marcin Kuliński
[e-mail]
http://ergonomia.ioz.pwr.wroc.pl
Dz
więk  definicja Fizyczne parametry dz
więku
Dz
więk  definicja Fizyczne parametry dz
więku
natÄ™\
enie dz
więku  odpowiada za wra\
enie głośności dz
więku, zale\
y od
zakresu zmian ciÅ›nienia akustycznego (od 2 × 10-5 do 102 Pa), ze wzglÄ™dów
praktycznych wyra\
ane w skali logarytmicznej (dB) jako poziom natÄ™\
enia
dz
więku
Zmiany w ciśnieniu powietrza, rozchodzące się sferycznie od z
ródła,
wywołujące wra\
enia słuchowe
głośność dz
więku  wra\
enie słuchowe wyra\
ane w fonach; punktem
odniesienia skali głośności jest ton o częstotliwości 1000 Hz i poziomie
ciśnienia akustycznego 40 dB, któremu przyporządkowano głośność 40
fonów
infradz
więki (zmiany ciśnienia poni\
ej zakresu słyszalności człowieka)
dz
więki słyszalne
wysokość dz
więku  odczucie słyszalnej częstotliwości dz
więku
ultradz
więki (zmiany ciśnienia powy\
ej zakresu słyszalności człowieka)
barwa dz
więku  związana ze strukturą fizyczną fali (przebiegiem zmian
ciśnienia w czasie), zale\
y od właściwości widmowych (np. występowanie
składowych harmonicznych) oraz charakterystyki czasowej dz
więku
Przykładowe poziomy natę\
enia dz
więku Funkcje zmysłu słuchu
Przykładowe poziomy natę\
enia dz
więku Funkcje zmysłu słuchu
ciśnienie akustyczne poziom natę\
enia
z
ródło dz
więku
[Pa] dz
więku [dB]
odrzutowiec słyszany ze 100 metrów 6  200 110  140
główny zmysł obronny, jako jedyny umo\
liwia odbiór bodz
ców
docierających z odległych, często niewidocznych, z
ródeł, niezale\
nie od
młot pneumatyczny słyszany z 1 metra 2 ~100
ich poło\
enia w przestrzeni
du\
a, ruchliwa ulica z 10 metrów 2×10-1  6×10-1 80  90 pozwala lokalizować potencjalnie niebezpieczne obiekty w przestrzeni
dzięki mo\
liwościom oceny kierunku i odległości
samochód osobowy z 10 metrów 2×10-2  2×10-1 60  80
w przypadku określonych dz
więków alarmuje cały organizm,
przygotowując go do podjęcia odpowiedniej akcji (zakodowany
telewizor z 1 metra 2×10-2 ~60
ewolucyjnie mechanizm  walka lub ucieczka )
rozmowa z 1 metra 2×10-3  2×10-2 40  60
stanowi system naprowadzający dla zmysłu wzroku
wraz z aparatem mowy umo\
liwia komunikację międzyludzką
cichy pokój 2×10-4  6×10-4 20  30
spokojny oddech 6×10-5 10
próg sÅ‚yszalnoÅ›ci przy 1kHz 2×10-5 0
1
Budowa narządu słuchu Częstotliwościowy zakres słyszalności
Budowa narządu słuchu Częstotliwościowy zakres słyszalności
u ludzi młodych, normalnie słyszących wynosi maksymalnie od 16 Hz
do 21 kHz (ograniczenia zwiÄ…zane z budowÄ… anatomicznÄ… ucha)
wraz z wiekiem górna granica słyszenia obni\
a siÄ™ do poziomu
16 lub nawet 10 kHz, dolna nie ulega większym zmianom
odpowiednia czułość w zakresie od 2 do 4 kHz decyduje
o zrozumiałości mowy i słyszalności sygnałów ostrzegawczych
Czułość narządu słuchu Czułość narządu słuchu cd.
Czułość narządu słuchu Czułość narządu słuchu cd.
dla tonów o częstotliwości 1000 Hz próg słyszalności odpowiada
ciÅ›nieniu akustycznemu na poziomie 2 × 10-5 Pa, co przyjÄ™to za poziom
odniesienia (0 dB) dla bodz
ców słuchowych
u ludzi młodych próg bólu wynosi ok. 120 dB względem progu
słyszalności (wra\
enia) dla tonu o częstotliwości 1000 Hz
u ludzi starszych oraz z uszkodzeniami narządu słuchu próg bólu
podwy\
sza siÄ™ o 10 do 20 dB
w zakresie od 3 do 5 kHz ucho ludzkie przejawia największą czułość, jeśli
chodzi o próg słyszalności, oraz najmniejszą tolerancję odnośnie progu
bólu  dz
więki w tym paśmie odbierane są jako głośniejsze pomimo tego,
\
e generowane sÄ… przez podobne poziomy energii, co dz
więki w paśmie
ni\
szym i wy\
szym
częstotliwość dz
więku (Hz)
Subiektywna głośność dz
więku Hałas  definicja
Subiektywna głośność dz
więku Hałas  definicja
głośność odbierana zale\
y dodatkowo od częstotliwości oraz czasu
Niepo\
Ä…dane, nieprzyjemne, dokuczliwe, uciÄ…\
liwe lub szkodliwe dz
więki
trwania dz
więku
oddziałujące na sam narząd słuchu, układ nerwowy oraz inne części
organizmu człowieka.
pojęcie fonu wprowadza kompensację ze względu na charakterystykę
częstotliwościową ucha ludzkiego
skala sonowa przedstawia głośność subiektywną,  uliniowioną 
dwukrotna ró\
nica wartości oznacza dwukrotną ró\
nicÄ™ w odbieranej
hałas ucią\
liwy, nie wywołujący trwałych skutków w organizmie
głośności dz
więku
hałas szkodliwy, wywołujący trwałe skutki lub niosący ryzyko ich
wystÄ…pienia
sony
fony
2
poziom natÄ™\
enia dz
więku (dB)
Rodzaje hałasu Wpływ hałasu na organizm człowieka
Rodzaje hałasu Wpływ hałasu na organizm człowieka
ustalony (poziom zmienia się w czasie nie więcej ni\
o 5 dB)
nieustalony (dz
więki przerywane lub poziom zmienny o więcej ni\
5 dB)
impulsowy (jedno lub wiele zdarzeń dz
więkowych, ka\
de o czasie
trwania mniejszym ni\
1 s)
oddziaływanie na narząd słuchu
fizjologiczne reakcje pozasłuchowe
infradz
więkowy (zakres od 2 do 50 Hz)
skutki psychologiczne
ultradz
więkowy (zakres od 10 do 100 kHz)
przemysłowy
komunalny (w pomieszczeniach mieszkalnych, miejscach u\
yteczności
publicznej i terenach wypoczynkowych)
komunikacyjny (w środkach komunikacji indywidualnej i zbiorowej)
Równowa\
ny poziom dz
więku A Oddziaływanie hałasu na narząd słuchu
Równowa\
ny poziom dz
więku A Oddziaływanie hałasu na narząd słuchu
poziom natÄ™\
enia powy\
ej 80 dB(A) mo\
e uszkodzić narząd słuchu
skutki działania hałasu kumulują się w czasie
ciągła ekspozycja jest bardziej szkodliwa ni\
przerywana (procesy
wielkość stosowana do scharakteryzowania hałasu zmieniającego się
regeneracyjne)
w czasie lub zmiennej ekspozycji na hałas
szczególna szkodliwość hałasu impulsowego (zbyt wolna reakcja mięśni
definiowany jako średnia wartość poziomu hałasu zmiennego w czasie,
współpracujących z kosteczkami słuchowymi  0.01 s  brak ochrony ze
która odpowiada reakcji narządu słuchu nara\
onego na działanie hałasu
strony mechanizmu refleksu słuchowego)
o stałym poziomie i w równowa\
nym przedziale czasu
najgroz
niejszy jest hałas o częstotliwościach składowych w zakresie
skorygowany względem tzw. krzywej słyszenia A
3-5 kHz (pasmo największej czułości ucha)
uszkodzenia: perforacja błony bębenkowej, zwichnięcia i złamania
kosteczek słuchowych, czasowe lub trwałe podwy\
szenie progu
słyszenia (uszkodzenie błony podstawnej i komórek słuchowych aparatu
Cortiego)
Ryzyko utraty słuchu przy ró\
nych natÄ™\
eniach hałasu Fizjologiczne reakcje pozasłuchowe
Ryzyko utraty słuchu przy ró\
nych natÄ™\
eniach hałasu Fizjologiczne reakcje pozasłuchowe
wpływ na ośrodkowy układ nerwowy oraz układ hormonalny
wzrost stÄ™\
enia adrenaliny we krwi (hormon walki lub ucieczki)
zmniejszenie częstości oddechów
wzrost częstości skurczów serca
wzrost ciśnienia krwi
skurcz obwodowych naczyń krwionośnych
 wyłączenie układu trawienia
odruchy motoryczne (skurcze mięśni zmieniające postawę ciała)
po przekroczeniu poziomu 75 dB(A) występuje ryzyko pojawienia się
zaburzeń funkcji fizjologicznych (zaburzenia równowagi, zawę\
enie pola
widzenia, zaburzenia dotyku)
mo\
liwość wystąpienia nadciśnienia, choroby wrzodowej, nerwic (hałas
jako ogólnoustrojowy stresor)
3
Skutki psychologiczne Sposoby ograniczania hałasu
Skutki psychologiczne Sposoby ograniczania hałasu
ograniczenie powstawania hałasu
uczucie rozdra\
nienia i irytacji, zmienność nastrojów
zmiany w procesach technologicznych
spadek wydolności psychicznej, zmęczenie
automatyzacja pracy (dz
więkoizolacyjne kabiny sterownicze)
wydłu\
ony czas reakcji
wyciszanie maszyn (dokładne wywa\
enie elementów ruchomych,
aerodynamika wlotów i wylotów powietrza, materiały tłumiące)
obni\
ona precyzja ruchów
natÄ™\
enie na poziomie 55-75 dB(A) powoduje rozproszenie uwagi,
osłabienie rozprzestrzeniania się hałasu
utrudnia pracę i zmniejsza jej wydajność, skutki są tym powa\
niejsze,
ekrany i pułapki dz
więkochłonne (odpowiednie przekierowanie fali
im praca ma bardziej zło\
ony charakter
dz
więkowej i jej wytłumienie)
zmniejszona zrozumiałość i maskowanie mowy oraz dz
więkowych
wydzielone i izolowane pomieszczenia dla maszyn emitujących hałas
sygnałów bezpieczeństwa (przy poziomie hałasu 60-75 dB(A) rozmowa
wymaga podniesienia głosu, przy 80-95 dB(A) jest bardzo utrudniona,
środki ochrony indywidualnej
a powy\
ej 100 dB(A) werbalne porozumiewanie jest niemo\
liwe)
wkładki przeciwhałasowe jednorazowego i wielorazowego u\
ytku
nauszniki i hełmy
Przykład zastosowania ekranów i pułapek Zasada działania aktywnych systemów redukcji hałasu
Przykład zastosowania ekranów i pułapek Zasada działania aktywnych systemów redukcji hałasu
fala kompensowana
z
ródło hałasu
fala o zredukowanej
składowej hałasu
z
ródło wtórne
fala kompensujÄ…ca
Åšrodki ochrony indywidualnej
Åšrodki ochrony indywidualnej
wkładki nauszniki nauszniki
(wielo- i jednorazowe) pasywne aktywne
4