一般人耳可聽到的聲音頻率在20Hz~20,000Hz之間。頻率在20Hz以下的聲波稱為次聲波,頻率高于20000Hz以上的聲波稱為超聲波。醫學上的B超即是超聲波的應用。次聲波對人體有傷害,聲波按其頻率一般可劃分為超聲波(2萬Hz以上),可聽聲(20~20000Hz)和次聲波(20Hz以下)。
超聲波多用于探測(聲吶,工業探傷),醫療檢查(B超),醫療治理(聚焦)等,對人體基本無害(醫學上用B超來檢測胎兒就是明證)。次聲波由于其頻率接近人體內部器官及組織的共振頻率,容易激起人體器官及組織的共振,對人體有害,多表現為頭昏,頭疼,神經衰弱等,高強度的次聲波甚至可使人暫時失明,昏闋甚至死亡。由于其可制敵而不損壞物件并且不可聽,很多國家都已經開始進行次聲波武器研究,美國已有實際應用。
可聽聲是人們日常生活中多接觸到的聲音。其對人的影響也比較復雜,比如某些人喜歡的音樂在另一部分人聽來確實嚴重的噪聲。但總的來說,可分為兩個方面:
一個方面是噪聲對人的心理影響,如:吵鬧的噪聲讓人討厭,煩惱,精神不集中,影響工作效率,妨礙休息睡眠等。這一方面由于個體差異較大,因此無具體的統一數據,但從統計數據看,噪聲影響程度大致與聲級成正比。
另一個方面是噪聲對人的生理影響,典型的就是聽力損失。這又包括永久性的聽力損失和暫時性的聽力損失。對于這一現象,國際上很早就開始了研究。1961年,國際標準組織(ISO)就針對連續噪聲提出了噪聲標準,依照其標準規定(ISO1996-1971E),為避免聽力損失,對于每天工作八小時,每周40小時的情況,其連續噪聲不得超過90dBA,連續噪聲級每聲升高3dB,連續暴露時間減半。美國采用的是八小時工作日容許穩定噪聲A聲級為90dB,A聲級升高5dB,容許暴露時間減半。現在大多數國家采用每日8小時或每周40小時A聲級為90dB的標準。
我國1980年頒布的中國工業企業噪聲標準為(節選):
每日工作時間 | 現有企業 | 新建企業 |
8h | 90dB | 85dB |
4h | 93 | 88 |
2h | 96 | 91 |
1h | 99 | 94 |
注:1,工作時間指在噪聲環境下連續工作的時間。 2, 連續噪聲級高不超過115dBA
滿足標準情況下的確保對工作人員不造成聽力損失。
對于噪音有變化波動的情況,一般采用A聲級按能量平均值、等效連續聲級Leq(簡稱等效聲級)計算。對于脈沖聲,如槍聲,每天100次的容許聲壓級峰值為140dB。在次之下,可認為對人體無危害。除了聽力損失外,強噪聲還可能誘發一些疾病,如神經衰弱,消化不良,高血壓,心血管病等等。特強噪聲(160dBA)還會引起胃疼,咳嗽甚至失明等。
但這些要求的聲級都遠大于引起聽力損失的噪聲級。
我公司出品的RL系列大功率旋笛式聲波除灰器(吹灰器),高效應用于鍋爐尾部煙道(含脫硝反應器)有效工作聲級可達155分貝以上。但由于采用了特殊曲線喇叭,其聲波具有強的指向性(即不是均勻分布),喇叭后方聲級要小的多,且喇叭口對準鍋爐內部,在采用可靠密封及隔聲措施條件下,吹灰器工作現場噪聲低于98分貝(遠小于115分貝)。并且由于(鍋爐)聲波吹灰器是間隙工作的,每小時工作的時間一般在10分鐘以下,其等效聲級Leq小于85分貝,對人無任何損害。