生產(chǎn):科普中國
制作:孫晉(中國科學(xué)院聲學(xué)研究所東海研究站)
監(jiān)管：中國科學(xué)院計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心
我們對城市的空氣污染和光污染往往很敏感，但你有沒有注意到，在照顧眼睛和鼻子的同時，我們經(jīng)常忽略耳朵的感覺？
如果我們一直在嘈雜的道路周圍或嘈雜的環(huán)境中，我們會在很長一段時間后感到身心疲憊；如果生活環(huán)境也受到噪音干擾，大多數(shù)人會陷入焦慮和情緒不穩(wěn)定的狀態(tài)。
圖片來源：Veer圖庫
那么，在城市的日常生活環(huán)境中，有多少聲音會讓我們感到舒適呢？人耳能聽到的最小聲音強(qiáng)度和可接受的最大聲音強(qiáng)度是多少？用手遮住耳朵的聲音強(qiáng)度會下降多少？
帶著這些問題，我們來談?wù)劼犛X和聲音環(huán)境。
面對視力表的恐慌，試試聽閾值測試
首先，從聽覺感知開始，人耳聽覺能感覺到的聲波頻率范圍為20Hz~2萬Hz，頻率低于2萬Hz的聲波為次聲，頻率高于2萬Hz的聲波為超聲。
有些動物能聽到次聲和超聲，比如大象能發(fā)出和聽到次聲，而蝙蝠和海豚能發(fā)出和聽到超聲。
當(dāng)聲音強(qiáng)度較大時，次聲和超聲可以通過非聽覺方式作用于身體。
由于人體器官的固有頻率較低，當(dāng)次聲對人體產(chǎn)生共振，引起生理反應(yīng)和病理變化，高強(qiáng)度次聲會損害人體內(nèi)臟，因此在軍事上開發(fā)了次聲武器。
高強(qiáng)度超聲波會損害人體組織，主要是因為超聲波的熱效應(yīng)和空化效應(yīng)。這些效應(yīng)的物理基礎(chǔ)是粒子的機(jī)械振動。診斷超聲波的劑量遠(yuǎn)低于治療超聲波，因此不會對人體造成損害。
人耳聽覺能感知到的最小聲音強(qiáng)度（即聲波平均流量密度的大小，用于描述聲音大小）稱為聽力閾值。然而，不要錯誤地認(rèn)為聽力閾值是一個固定值。主觀判斷聽力和聽力之間沒有明顯的界限。當(dāng)聲音強(qiáng)度很弱時，受試者實際上有時能聽到，有時聽不到。
作者(右一)在愛耳日活動中對老年人進(jìn)行純音聽閾測試(圖片來源:作者提供)
因此，很難準(zhǔn)確測量聽閾。
在臨床試驗中，研究人員在50%的反應(yīng)中對受試者進(jìn)行最小聽力級別的反應(yīng)（Hearing Level，HL）作為聽力閾值。將正常聽力的年輕人能聽到的平均最小聲壓分為聽力零級，即0dBB HL。
1997年，世界衛(wèi)生組織（WHO）根據(jù)500Hz、1000Hz、氣導(dǎo)平均閾值為2000Hz和4000Hz，聽力損失分級標(biāo)準(zhǔn)為4級，具體分級見表1。
表1 WHO(1997)聽力損失分級標(biāo)準(zhǔn)(0.5)、1、2、4kHz平均聽閾)
(圖片來源:參考文獻(xiàn)4)
考慮到聽力損失者在噪聲環(huán)境和安靜環(huán)境中的不同表現(xiàn)，WHO于2021年發(fā)布了新的聽力分級標(biāo)準(zhǔn)，輕度聽力損失的起始值為26dB HL降低到20dBB HL。
輕度聽力損失的人在安靜的環(huán)境中交談沒有問題，但他們可能聽不到噪音環(huán)境中的交談。新的分?jǐn)?shù)增加了單側(cè)聽力損失的標(biāo)準(zhǔn)，具體分?jǐn)?shù)見表2。
表2 WHO(2021)聽力損失分級標(biāo)準(zhǔn)(0.5、1、2、4kHz平均聽閾(圖片來源:參考文獻(xiàn)4)
警惕環(huán)境中的噪音
從聽力分級標(biāo)準(zhǔn)可以看出，正常聽力的人可以聽到小于20dB的聲音 HL聲強(qiáng)，但當(dāng)聲強(qiáng)達(dá)到120dB HL的時候，我們會感到不舒服，難以忍受。
在我們?nèi)粘Ｉ畹穆曇舡h(huán)境中，不同的聲源產(chǎn)生不同的聲音強(qiáng)度：從最小的耳語到大聲交談，聲音強(qiáng)度約為20~80dB HL之間；在工廠生產(chǎn)車間，噪聲水平通常高于85dB(A)以上；割草機(jī)發(fā)出的聲音強(qiáng)度可達(dá)100dB HL；賽車、飛機(jī)和鞭炮的聲音強(qiáng)度可達(dá)120dB HL以上。
A計權(quán)通常用于使用聲級計進(jìn)行環(huán)境聲強(qiáng)級測試，單位使用DB(A)該單位表示，該單位標(biāo)有DB HL的環(huán)境聲強(qiáng)是DB(A)轉(zhuǎn)化為聽力級。
聲源強(qiáng)度和頻率分布(圖片來源:http://bestlab.shal.ac.cn/301/disanzhang.html）
如果人們繼續(xù)留在85dB，如果人們繼續(xù)留在85dB(A)在上述聲音環(huán)境中，可能會導(dǎo)致聽力閾值暫時變化，最小聲音強(qiáng)度會增加。如果不能及時轉(zhuǎn)移到安靜的環(huán)境中，聽力可能會發(fā)生永久性的聽力閾值變化，即噪聲聽力損失。
在噪聲環(huán)境中，聲音強(qiáng)度越大或時間越長，臨時閾移越大。
因此，一些行業(yè)必須制定相關(guān)的噪聲標(biāo)準(zhǔn)，如2016年建筑業(yè)職業(yè)衛(wèi)生崗位操作規(guī)程，制定噪聲接觸衛(wèi)生限制，最高噪聲衛(wèi)生限制不得超過115dB(A)。
表3 2016年建筑行業(yè)崗位噪聲接觸衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(圖片來源:2016年建筑行業(yè)崗位職業(yè)衛(wèi)生崗位操作規(guī)程)
保護(hù)聽力，從捂住耳朵開始
經(jīng)常接觸噪音的人要注意佩戴護(hù)耳器，如耳塞、耳罩、防噪頭盔等，以防止噪音對聽力造成損害。
圖片來源：Veer圖庫
一些研究人員測試了18種防噪耳塞的聲衰減值。
結(jié)果表明，在125Hz~8000Hz范圍內(nèi)的噪聲環(huán)境中，隨著頻率的增加，防噪耳塞對聲音的衰減值增加；125Hz、250Hz、500Hz頻率處的聲衰減值低于20dB；1kHz、2kHz、3kHz、4kHz、6kHz、8kHz頻率處的聲衰減值在20dB~50dB之間。
可以看出，防噪聲耳塞對聲音衰減的影響相對有限。然而，在日常生活中，如果到達(dá)耳朵的聲音強(qiáng)度能降低到85dB以下，佩戴護(hù)耳器可以起到保護(hù)作用。
抵抗噪音最常用的方法是用手捂住耳朵。那么，手掌能衰減多少聲音呢？
研究表明，在125Hz~8000Hz范圍內(nèi)的噪聲環(huán)境中，當(dāng)受試者向內(nèi)按壓耳屏導(dǎo)致外耳道完全關(guān)閉時，聲衰減范圍在15~45db之間。
可以看出，即使我們完全堵塞了外耳道，我們也不能完全衰減外部的聲音，所以我們通常可以聽到遮住耳朵的聲音，但音量有點小。但當(dāng)我們突然暴露在強(qiáng)大的聲音環(huán)境中時，用手堵住耳朵確實可以保護(hù)聽力。
小聲，拒絕聲環(huán)境污染
如今，我們越來越意識到聲環(huán)境對我們身心健康的重要性。不同聲環(huán)境的聲音強(qiáng)度應(yīng)該控制多少？
我國對不同類型的聲環(huán)境功能區(qū)制定了聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
可以看出，在0類康復(fù)療養(yǎng)區(qū)，晝間噪聲限值為50dB(A)，夜間噪聲限值為40dB(A)。只有當(dāng)噪聲限值達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)時，才能發(fā)揮安靜休息的聲環(huán)境條件。
白天噪聲限值為55dB，主要功能為住宅、醫(yī)療衛(wèi)生、文化教育、科研設(shè)計、行政辦公等。(A)，夜間噪聲限值為45dB(A)。
事實上，現(xiàn)實中不同的生活場景充滿了背景噪音。
研究表明，在安靜的環(huán)境中，背景噪聲平均為40dB(A)在背景音樂、戶外、廣播或電視環(huán)境中，背景噪聲平均為50dB(A)至于商店、火車站候車廳、站臺、廚房、汽車內(nèi)部、多人交談環(huán)境，背景噪聲可達(dá)60dB(A)以上。
可以看出，背景噪聲在許多環(huán)境中可以達(dá)到60dB(A)以上，聲音質(zhì)量不能滿足舒適性的要求。
為了讓每個人都有各種適合身心健康的聲音環(huán)境，城市建設(shè)者做出了很多努力。例如，在現(xiàn)代建筑設(shè)計中，應(yīng)注意使用具有隔聲和吸聲功能的材料，并在道路兩側(cè)設(shè)置綠化帶和隔離帶。
聲環(huán)境的維護(hù)需要各行各業(yè)工作者的共同努力。就我們個人而言，維護(hù)聲環(huán)境非常重要。讓我們一起建立一個更舒適的聲環(huán)境吧！
參考文獻(xiàn)：
1、韓德民, 許時昂, 主編. 聽力學(xué)基礎(chǔ)與臨床[M]. 北京: 科技文獻(xiàn)出版社， 2004.
2、陳建明, 曹彩娥. 次聲對人體的損傷和防治[J]. 前衛(wèi)醫(yī)學(xué)雜志， 1997, 14(3): 132-133.
3、劉必躍, 魯凱. 從超聲對人體的影響來看，實施醫(yī)用超聲設(shè)備強(qiáng)檢的必要性. 測量與測試技術(shù)， 2001,5:45-48.
4、冀飛, 何雅琪. 應(yīng)用于聽力損失分級和平均聽閾[J]. 中國聽力語言康復(fù)科學(xué)雜志， 2021, 19(3): 227-230.
5、顧纓纓. 研究和應(yīng)用防噪耳塞降噪效果頻譜特性[D]. 武漢: 武漢科技大學(xué)， 2013.
6、袁淑麗, 常繼增, 高曉麗等. 按壓耳屏（tragus）外耳道完全封閉的聲衰作用及可開發(fā)利用的前景[J]. 職業(yè)衛(wèi)生和應(yīng)急救援， 2008, 26(3): 158-159.
7、GB 3096—2008, 聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S]. 北京: 中國環(huán)境科學(xué)出版社， 2008.
8、Smeds K, Wolters F, Rung M. Estimation of signal-to-noise ratios in realistic sound scenarios [J]. Journal of American Academy of Audiology, 2015, 26(2): 183-196.
