「本文来源:科普中国」
出品:科普中国
制作:孙晋(中国科学院声学研究所东海研究站)
监制:中国科学院计算机网络信息中心
对于城市里的空气污染、光污染,我们往往很敏感,但你有没有注意到,在照顾眼睛、鼻子的同时,我们常常忽略耳朵的感受?
若是一直处于嘈杂的道路周边或人声鼎沸的环境中,时间长了我们就会感觉身心疲惫;若是居住环境也有噪音干扰的话,多数人会陷入焦虑且情绪不稳定的状态中。
图片来源:Veer图库
那么,在城市的日常生活环境中,多大的声音会让我们感觉舒适?人类耳朵能听到的最小声音强度是多少,能接受的最大声音强度是多少?用手遮住耳朵声音强度会衰减掉多少呢?
带着这些问题,我们一起来聊聊听觉与声环境。
面对视力表心慌慌,那试试听阈测试
首先我们从听觉感知说起,人耳听觉能感受到的声波频率范围是20Hz~Hz,频率低于20Hz的声波为次声,频率高于Hz的声波为超声。
一些动物能听到次声和超声,比如大象能够发出并听到次声,而蝙蝠、海豚能够发出并听到超声。
声音强度很大时,次声和超声可通过非听觉途径作用于躯体。
由于人体器官较低的固有频率在次声范围内,当次声作用于人体会产生共振,引起生理反应和病理变化,高强度的次声可损伤人体内脏,所以军事上有研制次声武器。
高强度的超声会损害人体组织,主要是因为超声的热效应和空化效应等,这些效应的物理学基础是粒子的机械振动。诊断超声所用的剂量远低于治疗超声,所以不会对人体产生损害。
人耳听觉能感知到的最小声强(即声波平均能流密度的大小,用于描述声音大小)称为听阈。不过,不要误以为听阈是一个固定值,主观判断听到和听不到之间没有一个很明显的界限,在声音强度很微弱的时候,被试者其实是时而能听到,时而听不到。
作者(右一)在爱耳日活动中为老年人进行纯音听阈测试(图片来源:作者提供)
因此,要准确地测量听阈是有一定困难的。
临床测试时,研究者会把被试者做出50%反应时的最小听力级(HearingLevel,HL)作为听阈。将听力正常青年人所能听到的平均最小声压级定为听力零级,即0dBHL。
年,世界卫生组织(WHO)根据Hz、Hz、Hz和Hz气导平均阈值,将听力损失分级标准定为4个等级,具体分级见表1。
表1WHO()听力损失分级标准(0.5、1、2、4kHz平均听阈)
(图片来源:参考文献4)
年WHO发布了新的听力分级标准,考虑到听力损失者在噪声环境中和安静环境中的不同表现,轻度听力损失起始值从26dBHL降低到了20dBHL。
轻度听力损失者在安静环境中交谈没有问题,但是在噪声环境中可能听不清谈话声。并且新的分级增加了单侧听力损失的标准,具体分级见表2。
表2WHO()听力损失分级标准(0.5、1、2、4kHz平均听阈)(图片来源:参考文献4)
警惕环境里的噪音
从听力分级标准中可以看出,正常听力的人能听到小于20dBHL声强的声音,但是当声强达到dBHL时,我们将会浑身不适,难以忍受。
我们日常所处的声环境中,不同的声源所产生的声音强度有所不同:从最小的耳语到高声交谈,声强大约在20~80dBHL之间;在工厂的生产车间里,噪声级经常高于85dB(A)以上;割草机发出的声音强度能达到dBHL;赛车、飞机和鞭炮的声音强度能达到dBHL以上。
在使用声级计进行环境声强级测试时一般使用A计权,单位用dB(A)表示,此处单位标为dBHL的环境声强是将dB(A)转换成了听力级。
不同声源的声音强度与频率分布(图片来源: