第三節 噪音
噪音的性質與聲強級


噪音是噪雜刺耳、令人厭煩的聲音()。當人長期在噪音的影響下,會變得煩躁,甚至會影響生理及心理的健康。如果人聽到聲浪過大的噪音,會對聽覺造成破壞。當我們把噪音的波形顯示在示波器上的話(),會發現噪音的波形並不規則,從中不能找出其週期。這表示:

噪音:聲波的振動不規則、非週期性。

要表示聲音大小,尤其噪音的聲浪時,會用到聲強級 (sound intensity level):

聲強級   \(\displaystyle{h=10\log (\frac{I}{{{I}_{0}}})}\)

聲強級的單位是分貝(decibel,簡寫 \(\text{dB}\))。上式中,\(I\) 是聲音強度(簡稱聲強,sound intensity),為聲波功率 (\(P\)) 除以垂直於波傳播方向的面積 (\(A\)):

    聲強   \(I={P}/{A}\;\)

聲強的單位是 \(\text{J}\ {{\text{s}}^{-1}}{{\text{m}}^{-2}}\) 或 \(\text{W}\ {{\text{m}}^{-2}}\);而 \({{I}_{0}}=1\times {{10}^{-12}}\ \text{W}{{\text{m}}^{\text{-2}}}\),是人類耳朵能聽到的最微弱聲音的聲強,稱為聽覺閾 (threshold of hearing)。在聲強級算式,當 \(I={{I}_{0}}\),\(h\) = 0 \(\text{dB}\);當 \(I>{{I}_{0}}\),\(h\) > 0 \(\text{dB}\)。由於人對聲音大小的感覺並非與聲強成正比,而是與其對數成正比的,所以日常我們寧可用聲強級來表示聲音大小,而不直接使用聲強。


工地於施工期間,往往會造成刺耳的噪音,形成噪音污染
當飛行中的飛機飛近人們的居所時,會造成刺耳的噪音,形成噪音污染
噪音的波形不規則
噪音的影響與聽覺保護


要了解噪音的影響,首先得量度噪音的大小,即是其聲強級。

【量度噪音】
要量度噪音的聲強級,可以使用聲級計()。只要把聲級計放在噪音的地方並啟動之,該處噪音的聲強級便會馬上顯示在聲級計的錶板上。


【日常聲音的聲強級】
列出了生活中各種不同聲音的聲強級。如前如述,聽覺閾是人類耳朵能聽到的最微弱聲音;分貝標度以此為起點 (0 \(\text{dB}\))。換言之:

      聲強級小於 0 \(\text{dB}\) 的聲音是
  • 存在
  • 不存在
的。

留意聲強級小於 0 \(\text{dB}\) 的聲音是存在的,只不過這些聲音太微弱,我們聽不到而已。


【噪音對人的影響】
懂得如何量度噪音,並知道各種情況下聲音的聲強級後,我們得了解噪音對我們的影響,以作出相應的防護措施。

當短暫處於高噪音的環境下,聽覺的靈敏度會降低,感到外來的聲音模糊,並會出現耳鳴。若能立即離開噪音環境,聽覺會慢慢恢復。這種情況稱為暫時性失聰

根據科學研究所得,連續 8 小時身處於 85 分貝的噪音環境下,極可能對聽覺造成損害。噪音會損害內耳的聽覺細胞,接觸噪音的時間愈長,受損的程度愈大。當聽覺細胞死亡後,便不能再生,引致聽力減退或盡失。這種情況稱為永久性失聰。永久性失聰只可以預防而無法醫治。此外,當人在噪音當中生活或工作,人體的神經系統、循環系統和消化系統都會受到影響。概括了噪音對我們健康的影響。


聲級計是量度聲強級的儀器,由微音器、放大器和顯示錶組合而成。
聲強級 \(h\) (\(\text{dB}\)) 聲音來源 感覺
130 - 140 飛機的噴射引擎 極度痛楚
120 演唱會大型揚聲器前方 1 \(\text{m}\) 痛楚
110 電鋸工作 非常喧鬧
100 距 30 \(\text{m}\) 的救護車警報器
90 運作中的工廠 響亮、喧鬧
70 - 80 交通繁忙的街道 噪吵
60 普通談話 適度
50 辦公室、課室
40 圖書館內 寧靜
30 無交通狀況的街道
20 距 1\(\text{m}\) 的喁喁私語 十分寧靜
10 正常呼吸
0 聲覺閾
日常生活中各種聲音的聲強級
生理系統 徵狀或影響
神經系統 頭暈、頭痛、失眠、煩燥及造成心理壓力
循環系統 影響心跳及血壓
消化系統 引致食慾不振、消化不良
噪音對人體健康的影響
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