噪声职业健康监护-GB2010
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噪声职业健康监护
与噪声聋诊断
广东省职业病防治院
杨爱初
内容提要
声学与耳科基础
有关名词定义
噪声作业职业健康监护
职业性噪声聋
声学基础知识
因“动”而“声”
声音是一种物理性能,物体振动后引起空气的振动而形声波.因为当用橡皮槌敲音叉时可以听到音叉发出的声音;用手指轻轻接触发声的音叉的叉枝可以感觉到它有振动,尤其是低频的音叉振动更强.不同物体振动可产生不同的声波,并各具不同的频率、波长、振幅和波形。
频率高低决定音调的高低
振幅大小决定声音的强度。
声音强度以分贝为单位(dB)
足以引起听觉的最小声音强度,就是某人对该频率声波的听阈。
人耳所能感受的声波频率是从20~20000Hz。
人的语言频率主要成分分布在500~3000Hz范围内。
声波物理特性
既然物体振动后引起空气的振动而形成声波,那么声音也具有一般波的物理特性。
1.反射、透射(折射):声波在传播过程中遇到两种介质的交界面时,一部分透过界面进入第二介质,另一部分返回第一介质,返回的称反射波,透入的称透射。
2. 干涉:当二个或几个相干声波(频率相同,振动方向在同一直线上,位相差恒定)在空间某一点相遇后,会出现相互作用而产生声波振幅迭加或消失,该点声音出现加强或减弱现象,这种现象称干涉。
绕射(衍射):声波能绕过障碍物的边缘前进,此现象称绕射。
3.混响:声音在室内传播时,传至墙壁和天花板时有一部分被吸收,另一部分反射,反射声再次传至另一墙壁和天花板处又有一部分声能被吸收,每反射一次声能被吸收一部分,一直到声强降低到听阈之下,声音还不会立即消失,而是延长一个时刻的现象称混响。
4.共振:物体的振动要外力策动,当振动的物体在周期性的外力作用下,且这个外力频率与振动物体固有频率相等,则振动物体获得能量最大,振幅也最大,这现象称共振。
声速:
声波在媒质中传播的速度。单位为每秒米(m/s),以C表示,声音在媒质中的传播与媒质的性质有关,与温度有关。如声音在海水中的速度为1500m/S,声音在不锈钢中的速度为5000m/S,声音在空气中的速度为340m/S。声波在空气、水、和钢铁中的速度比值约为1:4:12,也就是媒质分子结构越紧密,内耗特性越小,声速就越大,传播就越快。
频率、波长
频率:一秒种内振动的次数称为频率,单位为赫[兹] (Hz),以f表示。波长:声波中相邻的同相点相隔的距离,单位为米(m),以λ表示。波长、频率及声速之间存在下述关系:
λ=C/f=CT
T为周期,即质点完成一次振动所需的时间。
分贝(dB)
人耳能听到的声音的能量范围极大,从听阈声强10-12W/m2到引起痛觉的听觉上限声强1W/m2,相差10000亿倍,如以声压计算,听阈声压为20μPa,痛觉声压为20Pa相差100万倍,计算非常不便。若以某一绝对声强为基础,将声强的绝对值转化为与该基准的比值,则该比值的对数称为声强的级。以10为底,可将1012倍的相对场强差转化为12个对数级,单位为贝尔(Bell),在实际工作中以1/10贝尔即分贝(dB)为计数单位。
声压(Pa)和声压级(SPL)
声压( Pa ):有声波时,媒质中的压力与静压的差值。单位为帕[斯卡](Passcal)。1 Pa=1N /m2,人耳听到1000Hz纯音时最小声为20μPa. 声压级(SPL):声压与基准声压之比的比值,取以10为底的对数乘以2的值,单位为贝[尔],但通常以dB为单位。基准声压必须指明。
Lp=20lg(P/P0)
常用的基准声压,在空气中:P0=20μPa
在水中: P0=1μPa
声音物理量与听觉主观量的对应关系
对应关系
物理量的描述听觉主观描述
声压响度
频率音调
频谱音质
持续时间音长
等响线:
典型听者认为响度相同的纯音的声压级与频率关系的曲线(是一组年龄在18-30之间的耳科正常人的双耳听觉的统计值,听者要面对声源入射方向测定。
等响曲线
耳科解剖学
耳是司听觉和平衡觉的外周器官,按其解剖部位可分为外耳、中耳、内耳三部分组成。其中外耳道骨部、中耳、内耳都在颞骨内。
从听觉形成的角度看,外耳和中耳具有导音作用,内耳是听觉和位觉的感受器。
(一).外耳:分为耳廓和外耳道(见图)。
耳廓:由皮肤和软骨组成。靠韧带和筋膜附着在颞骨两侧。耳廓前面凹凸不平。
外耳道长约2.5~3.5cm,由软骨部和骨部组成,软骨部占其外1/3,骨部约占其2/3。
外耳道有二个狭窄,一为软骨部和骨部交界,另一为骨部距鼓膜0.5cm 处。
中耳:分为鼓室、咽鼓管、乳突和鼓窦4部分。
鼓室为颞骨内不规则的含气腔。以鼓膜紧张部的上、下边缘为界,将鼓室分为上、中、下鼓室三部分,鼓膜后缘的后方为后鼓室,内有鼓室窦
和面神经隐窝。
鼓室又分为六个壁:外侧壁、内侧壁、前壁、后壁、顶壁和底壁。
鼓膜和鼓室六个壁
内耳(又称迷路)
膜迷路
听觉生理
听觉系统由外耳、中耳、内耳、传入、传出通路及听觉皮等部分组成。
声音传导:一是空气传导,二是骨传导。
正常的空气传导以外耳—鼓膜—听骨链—前庭窗的径路最为有效。外耳的生理
外耳可以收集传导并稍有扩音作用,根据物理学原理,充气的管道可与波长4倍管长的声波产生最大的共振作用;若外耳道长2.5cm,据此计算,它作为一个共鸣腔的最佳共振频率约在3500Hz附近;这样的声音由外耳道传到鼓膜时,其强度可以增强10dB。
中耳生理
1.中耳:鼓膜和中耳听骨链增压效应:声波进入内耳与声波从空气进入水一样,绝大部分声能被反射而不能发挥作用,反射声能约30dB。因此要有特殊的传声装置才能弥补这种损失,这靠鼓膜、听骨链、镫骨底板增压效应,补偿了由声阻造成的能量耗损。鼓膜有效面积比镫骨底板大17倍,听骨链锤骨柄长度比砧骨长突长1.3倍,因此声波从鼓膜到镫骨底板声压被提高1.3×17=2
2.1倍,相当于声强级27分贝.
2.中耳镫骨肌声反射:当一侧耳给以足够大(阈上70dB)的声刺激时,可引起双侧耳镫骨肌的反射收缩。
噪声对健康的影响
广义噪声定义
噪声是指人们主观上不需要、给人们生活带来不愉快的声音,象排放到环境中的化学物质一样,是环境中的污染物。环境噪声污染是指环境中噪声超过了人们所能接受的程度。与化学污染物相比,噪声污染范围广泛,噪声源停止后噪声亦随之停止,无残留、无蓄积。