Czy wiesz, że hałas może być równie szkodliwy jak zanieczyszczenia powietrza? Nie tylko uszkadza słuch, ale także wpływa na układ nerwowy i serce. Poznaj kluczowe pojęcia związane z akustyką i dowiedz się, jak skutecznie ograniczyć negatywne działanie hałasu.

Hałas to dokuczliwy, niepożądany dźwięk, który ma negatywny wpływ na zdrowie człowieka. Może on prowadzić do różnych problemów zdrowotnych, w tym nawet do częściowej lub całkowitej utraty słuchu. Długotrwała ekspozycja na intensywny hałas (powyżej 80 dB) może uszkadzać narząd słuchu, a także wpływać na układ nerwowy oraz narządy wewnętrzne. Hałasy impulsowe i nieregularne są jeszcze bardziej szkodliwe dla organizmu. Z tego powodu powstała akustyka – dziedzina nauki zajmująca się pomiarem poziomu hałasu oraz ochroną zdrowia ludzkiego przed jego negatywnym wpływem.

Kiedy dźwięk zamienia się w hałas? Podstawowe wielkości akustyczne

Aby określić poziom hałasu, stosuje się kilka wielkości fizycznych. Do najważniejszych należą: ciśnienie akustyczne, moc akustyczna oraz częstotliwość dźwięku.

Ciśnienie akustyczne

Ciśnienie akustyczne to fala ciśnieniowa, za pomocą, której dźwięk rozprzestrzenia się w ośrodku, np. w powietrzu. Ludzkie ucho odbiera te fale jako dźwięki. Ciśnienie akustyczne mierzy się w paskalach [Pa]. Najmniejsze ciśnienie akustyczne, jakie może zarejestrować ludzkie ucho, wynosi 0,00002 Pa i nazywane jest progiem słyszalności. Z kolei najwyższe ciśnienie, jakie ucho może znieść bez uszkodzeń, wynosi 20 Pa i jest określane jako górny próg słyszalności.

Ze względu na dużą różnicę w wartościach ciśnienia akustycznego stosuje się skalę logarytmiczną. Jest ona oparta na stosunku aktualnego ciśnienia akustycznego (p) do ciśnienia na progu słyszalności (po). Skala ta posługuje się jednostką decybela [dB], gdzie 0 dB odpowiada progowi słyszalności, a 120 dB to górny próg słyszalności.

Do przeliczenia ciśnienia akustycznego na decybele stosuje się wzór:
L = 20 * log(p/po) [dB]

Ciśnienie akustyczne zmniejsza się wraz ze wzrostem odległości od źródła dźwięku oraz zależy od właściwości pomieszczenia i położenia źródła dźwięku. Jego wartość można zmierzyć za pomocą mikrofonu.

Moc akustyczna

Moc akustyczna to ilość energii emitowanej przez źródło dźwięku w jednostce czasu, wyrażona w watach [W]. W przeciwieństwie do ciśnienia akustycznego, moc akustyczna nie zależy od odległości od źródła dźwięku ani od właściwości akustycznych pomieszczenia. Dlatego jest bardziej uniwersalnym parametrem do porównywania różnych źródeł hałasu.

Podobnie jak w przypadku ciśnienia akustycznego, dla mocy akustycznej stosuje się skalę logarytmiczną. Moc akustyczna nie jest bezpośrednio mierzona, lecz obliczana na podstawie ciśnienia akustycznego.

Częstotliwość dźwięku

Częstotliwość (f) określa liczbę oscylacji źródła dźwięku w jednostce czasu. Mierzona jest w hercach [Hz], gdzie 1 Hz odpowiada jednej oscylacji na sekundę. Im większa liczba oscylacji, tym wyższy ton dźwięku.

Zakres częstotliwości słyszalnych dla człowieka wynosi od 16 Hz do 20 000 Hz. Dźwięki poniżej 16 Hz nazywane są infradźwiękami, a powyżej 20 000 Hz ultradźwiękami. Częstotliwości często dzieli się na 8 pasm oktawowych: 63 Hz, 125 Hz, 250 Hz, 500 Hz, 1000 Hz, 2000 Hz, 4000 Hz i 8000 Hz.

Źródła dźwięku — jak je dzielimy?

Źródła dźwięku mogą być różne, ale najczęściej dzielimy je na trzy główne kategorie: dźwięki mechaniczne, aero- i hydrodynamiczne oraz elektryczne.

• Dźwięki mechaniczne występują głównie w zakładach produkcyjnych i wszędzie tam, gdzie działają maszyny. Główne źródła to przekładnie, mechanizmy krzywkowe, łańcuchy, koła zębate, łożyska czy urządzenia kuźnicze.
• Dźwięki elektryczne obejmują hałas pochodzący od silników elektrycznych oraz elementów sterujących układów elektrycznych.
• Dźwięki aerodynamiczne dzielą się na dźwięki szerokopasmowe i dyskretne. Szerokopasmowe dźwięki związane są z turbulencjami przy granicach stałych (np. wiry, warstwa przyścienna), natomiast dźwięki dyskretne powstają w wyniku niejednorodności przepływu i interakcji różnych elementów w torze przepływu.

Hałas a wentylacja — jak go zredukować?

Instalacje wentylacyjne również wydają dźwięki. Biorąc pod uwagę wentylatory jako źródła hałasu należy pamiętać, że poziom dźwięku w dużej mierze zależy od doboru konkretnego urządzenia. Czynniki takie jak rodzaj konstrukcji, średnica oraz prędkość obrotowa mają ogromny wpływ na deklarowane przez producentów poziomy hałasu. Optymalny dobór wentylatorów a także inne konstrukcyjne metody redukcji hałasu jak specjalne obudowy tłumiące czy tłumiki pomogą dostosować praktycznie każde urządzenie do lokalnych wymagań i zredukować hałas.

W przypadku wentylatorów dźwięki dyskretne są zależne od prędkości obrotowej (n) i liczby łopatek (z). Przykładowo, mogą pojawiać się dźwięki o częstotliwości f = n/60, co często wynika z nieprawidłowego wyważenia wirnika lub separacji przepływu, a także dźwięki o częstotliwości f = mzn/60 (gdzie m to liczba całkowita), związane z interakcją łopatek wirnika i kierownic.

Filtry korekcyjne stosowane w wentylacji

Ze względu na różną czułość ludzkiego ucha na różne częstotliwości, hałas o tej samej intensywności może być odbierany jako głośniejszy lub cichszy w zależności od częstotliwości.
Najczęściej stosowanym filtrem w wentylacji jest filtr A, którego tłumienie dla poszczególnych pasm oktawowych przedstawia poniższa tabela:

Jak hałas wpływa na zdrowie?

Długotrwałe narażenie na hałas może prowadzić do uszkodzenia słuchu, w tym do trwałego ubytku słuchu i szumów usznych. Hałas wpływa także na układ nerwowy, zwiększając poziom stresu, powodując drażliwość, problemy ze snem oraz obniżenie koncentracji. Badania wykazują, że nadmierny hałas przyczynia się do wzrostu ryzyka chorób sercowo-naczyniowych, takich jak nadciśnienie i zawał serca.

Hałas w szkole i miejscu pracy

Ekspozycja na hałas w miejscu pracy może obniżać wydajność, zwiększać zmęczenie i prowadzić do problemów psychicznych, takich jak lęk czy depresja. Długotrwałe przebywanie w hałaśliwym otoczeniu może negatywnie wpływać także na dzieci, powodując trudności w nauce czy opóźnienia w rozwoju mowy.

Jak chronić się przed hałasem?

Współczesny świat pełen jest dźwięków o wysokim natężeniu – od ruchliwych ulic, przez hałaśliwe biura, po głośną muzykę i urządzenia elektroniczne. Długotrwałe narażenie organizmu na hałas może prowadzić do szeregu problemów zdrowotnych, dlatego tak ważne jest, aby wiedzieć, jak skutecznie się przed nim chronić.

Aby chronić się przed hałasem, warto stosować kilka skutecznych metod:

• Unikanie źródeł hałasu – jeśli to możliwe, należy ograniczać przebywanie w głośnym otoczeniu, np. unikać ruchliwych ulic czy głośnych miejsc pracy.
• Używanie ochrony słuchu – w hałaśliwym środowisku warto stosować zatyczki do uszu lub nauszniki ochronne, szczególnie w pracy lub na koncertach.
• Izolacja akustyczna – w domu i biurze można zastosować dźwiękoszczelne okna, grubsze zasłony, dywany oraz panele wygłuszające na ścianach.
• Technologie redukujące hałas – słuchawki z aktywną redukcją szumów (ANC) pomagają w miejscach publicznych, a ciche urządzenia domowe zmniejszają codzienny hałas.
• Dbanie o higienę słuchu – warto robić przerwy od głośnych dźwięków, słuchać muzyki na umiarkowanym poziomie i regularnie badać słuch u specjalisty.

Wdrożenie tych zasad w codziennym życiu może znacząco zmniejszyć negatywny wpływ hałasu na zdrowie i komfort. Choć całkowite wyeliminowanie hałasu jest niemożliwe, świadome podejście do ochrony słuchu pozwala zminimalizować jego szkodliwe działanie. Warto pamiętać, że zdrowy słuch to nie tylko kwestia fizycznego komfortu, ale także dobrej kondycji psychicznej i ogólnej jakości życia.