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解密:谜一样的嗡嗡声!

作者:丽音声学  日期:2018-10-30  来源:  关注:4

当你闭上眼睛,用耳朵感受这个安静的世界,你能感受到什么?办公室笔记本电脑“呼呼”的风扇声,地铁中列车快速行驶的呼啸声,还是,家中空调的嘤嘤如蚊的细音?当我们滤除这些包裹在我们世界的白噪声之后,你还能听见什么?全球2%的人说:是一种“嗡嗡声”。

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提到“嗡嗡声”,我们先从一件真实的故事讲起。卢斯林,是一个距离爱丁堡7英里以外的一个小村庄。Sue Taylor是当地一个退休的精神科护士,2009年的时候,泰勒和她的丈夫住在卢斯林安享他们平静的退休生活。然而,泰勒的平静生活却被一种“嗡嗡”的声音打破。泰勒是这样描述的:“那是一种低沉的嗡嗡声,就像柴油发动机没熄火,或者重型卡车经过的声音,这个声音仿佛渗透了整个房子,我能清晰的听到,甚至感觉到振动”。这个所谓的“嗡嗡”声折磨着她整晚都无法安睡。


起初,泰勒认为是家中某种电器设备产生的噪声,可是关闭了电源总开关,那种“嗡嗡声”反而更明显了。尤其是夜幕降临之后,她开始怀疑是邻居家的电器噪音,每当凌晨3、4点的时候,她就会跑到邻居家外面听声音,然而,毫无结果。接着她又把范围扩大,她开始花费整晚的时间,驱车到附近的工厂去寻找这个声音的来源,结局仍然是毫无结果。更令她感到崩溃的是,她丈夫却什么都听不到,倒头在她身边呼呼大睡。难道是自己的听觉系统出了问题,患上了严重的耳鸣?在丈夫的陪伴下,泰勒来到医院对自己的耳朵做一个全面细致的检查。可是,检查结果却更令人出乎意料!泰勒的听力保护的堪称完美,没有任何问题,相反,他的丈夫患有很严重的听力问题。

这一啼笑皆非检查结果令泰勒彻底迷茫了,她将的自己遭遇写信给了当地的报社,希望借助大家的力量来帮她寻求解脱之道。然而,这篇求助的报道一发出去,全国读者的来信如雪花般纷至沓来。不过,却不是提供帮助,而同样是寻求帮助。原来,不止泰勒一个人在战斗!有许多人都饱受“嗡嗡声”之苦,这种“嗡嗡声”导致头痛、焦虑烦躁、失眠,不少人只能依靠一些安眠药或者精神类药物来舒缓,助眠。更有甚者因此焦虑,崩溃进而自杀。不仅如此,令人抓狂的是所有人无一例外的找不到声源。


这种现象的背后到底是什么在作祟?

其实,早在19世纪30年代就已经开始对此现象进行相关研究,英国,美国,澳大利亚等国家的专家、学者和研究人员试图弄清楚这种声音真的存在,还是许多神经衰落或者耳鸣患者的臆想?

 哥伦比亚大学讲师Mac Pherson借助社交媒体的力量开始收集统计各地区听到嗡嗡声的用户人数,并由此进行标定进而得出了一幅全球影响地图,下图为北美地区的分布情况。

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这种现象出现的人群与地点参差不齐,几乎没有规律可循,许多研究学者仍倾向于这是神经衰落后的一种“错觉”,而部分学者则开始了不同的研究思路,经过多年的调查研究,终于有些眉目。

 

加拿大温莎大学教授Colin Novak在一个项目研究中发现了些许蛛丝马迹。楚格岛 (Zug Island) 附近的不少居民反映可以感受到强烈的嗡嗡声,尤其是深夜,听起来好似有重型卡车在房屋外驶过。研究人员采用专业的声学检测设备对该地区的声波情况进行了一一甄别,捕捉到频率在3赫兹至30赫兹的低频信号,这一低频信号便是嗡嗡声的“幕后真凶”,此发现进一步证实了嗡嗡声的真实性。

 

那么,为什么会出现这种嗡嗡声?

上文所捕捉到的3Hz~30Hz的低频信号就是我们常说的低频噪声。加拿大温莎大学教授Colin Novak的研究团队对楚格岛 (Zug Island) 附近声音环境进行了进一步的勘测,发现楚格岛 (Zug Island) 附近,密歇根底特律河边的一个重工业区的钢铁厂,机器运转时会产生大量的低频噪音。由于低频声波的频率低,所以其可以传播很远的距离而能量却衰减的很慢,加之起波长长,遭遇障碍物之后可以轻易穿越。所以,距离钢铁厂很远的楚格岛居民中不少人还是能听到“嗡嗡”的低频噪音。楚格岛“嗡嗡声”的谜底揭开了,那其他地区呢?

 

其实,哥伦比亚大学讲师Mac Pherson统计的“低频噪声分布地图”也向大家展示了一些有趣的发现。不少专家从地图中分析之所以沿海地区的居民反映听到“嗡嗡声”的比例较高,可能是源于海底深水区某些地质特征的“微震”活动而导致的低频噪声甚为活跃。

 

俄克拉荷马大学地球物理学家David Deming表示:许多低频噪声可能具有全球共性的来源。在他发表的学术文章中,我们了解到部分低频噪声可能与上世纪核战争期间美国的“TACAMO”机载预存的低频发射系统有着千丝万缕的联系。

 

那除了上述,还有那些因素可以导致低频噪音?其实,低频声波普遍存在于我们的生活中,大型的机电设备,如发电机组、大型机车、怠速运行的公交车和楼房顶次安装的水泵,空调机组;常用的家用电器,如洗衣机、冰箱和空调室外机等;以及各种自然灾害,如地震、海啸、台风、泥石流等都会产生低频声波。有些低频声波对于我们的生活毫无妨碍,而某些则不然。

 

低频噪声的危害到底有多大?

一直以来,中国科学院声学研究所噪声与振动实验室对低频噪声进行了大量的实验研究,以期望确定不同噪声对人造成的伤害与影响。 


通常我们所谓的低频噪音,是指频率分布在200Hz以下的声波。我国对于低频噪音的声音频率范围定为20~200Hz。其中,其中对人体影响较为明显频率范围是 3-50Hz 。20Hz以下的声波我们称为次声波。次声波广泛存在于我们的生活中,通常次声波不会给我们的生活带来危害,但是一定强度的次声波则具有较大的破坏性。次声波的频率与人体器官的固有频率相近,比如说人体各器官的固有频率为3~17Hz,头部的固有频率为8~12Hz,而腹部内脏的固有频率为4~6Hz。当超过一定强度的次声波作用于人体,会使人头晕、恶心、呕吐、丧失平衡感、精神沮丧、失去知觉,甚者内脏血管破裂而丧命。

 

除了20Hz以下的高声压级次声波对人体有极大的危害外,高声压级的低频噪声也极具危害性。最常见的就是100Hz及其以下的宽频带噪声。虽然低频噪声对人类生理的直接影响没有高频噪声明显,却会对人类的健康产生深远的影响,导致血糖,血脂中的甘油三酯、胆固醇增高,给听觉器官带来损伤,进而听力衰退或丧失等,甚至会影响孕妇胎儿的神经系统的发育,造成流产或者胎儿死亡等。正常情况下,我们人耳能捕捉到的声音范围在20Hz~20KHz之间。

 

随着年龄的增长,人耳的灵敏度下降,有一些频段的声音我们就逐渐无法捕捉到了。然而,一些特定的中老年人还是能够听到较低频率的声音,所以就会出现前文所述的2%的人群可以听见嗡嗡声。而且,在旷野的的郊区,低频噪声没有城市高楼大厦的干扰吸收,传播更加畅通无阻。 

 

夜幕降临后,白天许多高频噪声源的干扰相继消失,这种嗡嗡的低频噪声就会更加明显,这就是为什么住在郊区的居民在寂静的夜晚更容易听到嗡嗡声。而且,低频噪音发生伴随着次声波的存在,当超过一定能量时,就会出现上文不少受害者所述的头痛、焦虑烦躁,失眠,精神崩溃的症状。

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如何防治低频噪声

低频噪声治理是噪声治理领域中公认的难题之一。为什么低频噪声防治难?低频噪音与高频噪音不同,常常被人忽略。低频噪声其频率低,在空气中传播时振动频次小,能量随着距离的传播衰减的很慢,所以传播的距离远,危害范围广。而且低频噪声的波长较长,7000Hz的声波用一张纸即可阻挡,而7Hz的次声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土,当低频噪声遭遇障碍物之后可以轻易穿越,所以防治难度系数较高频噪声倍增。然而,这还不是最糟糕的事情。虽然随着生活水平的提高,人们的确越来越关注环境噪声。但是,现行的环境噪声标准还没有针对低频噪声的部分。目前我国的噪声排放标准GB 22337—2008《社会生活环境噪声排放标准》、GB 12348—2008《工业企业厂界噪声排放标准》的判定测量方法都是使用声级计的A声级,就没有针对低频噪声部分有效测量判定。也就是说,当一位居民住户投诉楼上中央空调的低频噪声,而有关部门拿来专业的检测设备检测,结果显示噪音的分贝数不高,那么根据国家标准并不违规,即使低频噪声严重干扰了业主的正常生活,他也只能自吞苦水。难道只能默默忍受低频噪声带来的“内伤”吗?


噪声防治主要是控制噪声源,保护被传播者和切断噪声传播途径。噪声源的控制需要加强相关研究,并建立行业规范。中科院声学所噪声与振动实验室的专家介绍:“频率在100Hz及其以下的宽频带噪声一般来自工业或家庭用电,对于工业或家庭现有的许多机电设备来说,在低频运转时都会产生很大的低频噪声。正常情况下人耳对50Hz的声音并不会感到显著的不适,但电在运行的过程又会产生25Hz到150Hz之间的倍频和差频波,想知道这些波对人体具体产生的影响,就需要更多的实验测试来完成,这也正是现在科学界所缺乏的研究”。所以说提高对低频噪声和次声波对人体损伤效应的认识,加强研究,并根据深入研究的结果制定详尽、严谨的行业噪声标准,进而指导机电产品的声学设计,有效的从源头控制低频噪声非常重要。


目前,国家也正在蕴酿制定针对低频噪音的环境标准和测量方法,我们还要耐心等待。虽然,国家制定相关标准,以及相关低频噪声的研究进展还需等待时日,但是我们在“保护被传播者和切断噪声传播途径”方面,声学专家已经给我们提出许多有效的建议。 


重视和关注低频噪声的危害,如有上述的“嗡嗡声”现象发生,切莫置之不理。


如果判断低频噪声是远方工厂机噪或者大自然地质构造活动等导致,这类低频噪声常通过空气传播,那么使用多层和双层真空玻璃窗,就可以起到一定的隔声作用。


如果判断低频噪声是由于顶层的水泵低速运转、变频空调的低频工作等原因造成,这种通过墙体传导的噪声的确是难以防治。面对这样的情况,使用较软的家居材料和家居用品,比如说使用柔性、蓬松的材质进行墙面装饰的吸音棉或者墙面软包,家居设计时采用厚重的窗帘和帷幕,家具的购买也选择厚重、较软材质的床、沙发等,可以有效的缓解低频噪声的影响。因为这些材质的家居用品是很好的吸音材料,可以在一定程度上起到缓冲的作用。


如果采用了上述措施,夜晚入睡时,还是受到“嗡嗡声”的影响无法安眠,我们这里给您一些“曲线救国”建议,您可以打开电风扇,空气净化器或者播放舒缓的音乐等,根据人类的听觉掩蔽效应,这些音量足以使得人耳忽略低沉的嗡嗡声。

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