Rola fal dźwiękowych w przyrodzie

ROLA FAL DŹWIĘKOWYCH W PRZYRODZIE


Czym jest dźwięk?

W życiu codziennym człowiek spotyka się z wieloma różnymi dźwiękami i odgłosami. Nasze ucho jest doskonale przystosowane do odbierania tych fal głosowych. Dzięki małżowinie usznej dźwięki z naszego otoczenia wpadają do kanału słuchowego, gdzie wprawiają w ruch błonę bębenkową i przedostają się dalej ślimakiem do nerwów słuchowych. Potem przechodzą do ośrodka słuchu w korze mózgowej (płat skroniowy), gdzie są odbierane i interpretowane. Nauka zajmująca się własnościami dźwięku nazywana jest akustyką.

Dźwięk to po prostu fale rozchodzące się w powietrzu, które mogą być zidentyfikowane przez nasze uszy. Fale dźwiękowe można porównać do fale wody, z tą tylko różnicą, że poruszają się szybciej, około 1224 km/h oraz rozchodzą się w trzech płaszczyznach. Ciała wytwarzają dźwięki, drgając lub szybko poruszając się tam i z powrotem. W ten sposób w otaczającym powietrzu powstają fale dźwiękowe. Prawie każde ciało może drgać, wytwarzając dźwięki. Niekiedy drgania te można zauważyć gołym okiem. Dźwięki są drganiami, które odbieramy za pomocą słuchu. Inaczej niż w przypadku promieniowania elektromagnetycznego, dźwięk musi rozchodzić się w ośrodkach stałym, ciekłym lub gazowym.

Wśród wrażeń słuchowych rozróżniamy tony, dźwięki i szmery. Tony odpowiadają drganiom harmonicznym źródeł o jednej, ściśle określonej częstotliwości. Dźwięki powstają wtedy, gdy źródło, prócz fali podstawowej, o częstotliwości najmniejszej wysyła fale harmoniczne o częstotliwościach będących całkowitymi wielokrotnościami częstotliwości fali podstawowej.
Szmery zaś SA to wrażenia słuchowe powstające wtedy, gdy do ucha dochodzą fale o różnych, dowolnych częstotliwościach. Nakładanie się bardzo dużej liczby tonów o dowolnej charakterystyce prowadzi do wrażenia hałasu. Tony proste występują niesłychanie rzadko. Dźwięk wydawany przez kamerton jest zbliżony do tonu prostego, gdyż jego składowe drgania harmoniczne są stosunkowo bardzo słabe w porównaniu z tonem podstawowym

Dźwięk to zaburzenie falowe w ośrodku sprężystym zdolne do wywołania wrażenia słuchowego, a także wrażenie słuchowe wywołane tym zjawiskiem. Dźwięki stanowią zachodzące z odpowiednią częstotliwością zmiany ciśnienia akustycznego. Źródłem dźwięku są ciała drgające i zawirowania powietrza. Dla człowieka słyszalne są dźwięki w zakresie częstotliwości 16 Hz - 20000Hz. Dźwięki o częstotliwości mniejszej to infradźwięki, większych ultradźwięki, hiperdźwięki.

Powietrze wokół nas jest czasem jak wzburzone morze dźwięków - ale właściwie co to jest dźwięk?

Są to fale sprężonego powietrza. Wprawiają one w ruch drgający miliardy miliardów cząsteczek w każdym centymetrze sześciennym powietrza.(Na przykład dźwięk "średnie C" to fala wykonująca 256 drgań na sekundę. Ponieważ dźwięk rozchodzi się w powietrzu z prędkością około 340 metrów na sekundę, to długość takiej fali wynosi około 1,33 metra).

ULTRADŹWIĘKI
Co to są ultradźwięki?

Ultradźwięki (naddźwięki) są to fale sprężyste o częstotliwościach znajdujących się powyżej górnej granicy słuchu człowieka to znaczy powyżej 20 kHz. Ultradźwięki to fale akustyczne o częstotliwości wyższej niż 16 kHz (to znaczy przekraczającej górny próg słyszalności dla człowieka) i niższej od 100 MHz (hiperdźwięk). W naturze ultradźwięki emitowane są przez niektóre ssaki (m.in. nietoperze i delfiny) i wykorzystywane przez nie do echolokacji.

Sposoby wytwarzania ultradźwięków..
1. Metody mechaniczne:

Tradycyjne mechaniczne układy drgające, jak płytki, struny oraz wszelkiego rodzaju gwizdki i syreny (wykorzystujące przepływ płynu lub gazu) były używane jako pierwsze generatory (urządzenia lub maszyny do wytwarzania określonego czynnika energetycznego)fal ultradźwiękowych. Mechaniczne układy przepływowe do wytwarzania ultradźwięków stosuje się w powietrzu i cieczach, i są to zazwyczaj syreny i piszczałki umożliwiające wytworzenie dużych mocy akustycznych przy częstotliwościach nie przekraczających kilkudziesięciu kHz.

Jedną z ciekawszych metod mechanicznego wytwarzania ultradźwięków o stosunkowo szerokim widmie częstotliwości jest metoda udarowa polegająca na wytworzeniu deformacji (odkształcenia) przy zderzeniu stałych ciał sprężystych np. uderzenie małej kuli stalowej o bryłę (płytę, blok, itp.) ciała stałego powoduje powstanie fal sprężystych, których częstotliwości mogą sięgać 100kHz..
Do mechanicznych metod wytwarzania ultradźwięków szerokopasmowych należy także wykorzystanie zjawiska tarcia między ciałami stałymi. Generowane sygnały zależą od prędkości poruszania się i stanu trących o siebie powierzchni.

2. Metody termiczne:

Klasycznymi źródłami termicznymi ultradźwięków są wyładowania elektryczne w płynach. Stosując periodyczne lub impulsowe nagrzewania przewodników, a także wyładowania iskrowe można uzyskiwać w cieczach stosunkowo duże natężenia dźwięków i ultradźwięków. Wydajność takich źródeł nie jest duża (około 1%), jednakże przy wytwarzaniu bardzo krótkich impulsów uzyskiwane moce mogą być znaczne. Jako metodę termicznego wytwarzania ciągłej fali akustycznej wykorzystuje się ciepło Joule’a-Lenza wytwarzane przez przewodnik, przez które płynie prąd stały zmodulowany prądem zmiennym o określonej częstotliwości. Przewodnik taki może stanowić także łuk elektryczny, który jest strumieniem jonów. Płynący prąd jonowy modulowany (modulacja- proces fizyczny polegający na oddziaływaniu pewnego przebiegu wielkości fiz.) z dużą częstotliwością stanowi drgające źródło promieniujące ultradźwięki. Urządzenie takie zaopatrzone w odpowiednią tubę nazywa się jonofonem. Metodami tego rodzaju wytwarzano ultradźwięki o częstotliwościach sięgających kilkuset kHz.


3.Magnetostrykcja:

Jest to zmiana długości rdzenia magnesu pod wpływem zmiennego prądu przepuszczanego przez solenoid (walcowa cewka powietrzna [bez rdzenia] w postaci przewodu elektrycznego) nawinięty na ten rdzeń. Zjawisko to znalazło zastosowanie w licznych urządzeniach przemysłowych, w których drgania ultradźwiękowe są wytwarzane zazwyczaj w zakresie niskich częstotliwości.

4.Odwrócenie efektu piezoelektrycznego:

Efekt ten zachodzi w różnych minerałach, np. kryształach kwarcu lub turmalinu. Polega na doprowadzeniu do przeciwległych płaszczyzn kryształu kwarcu lub innego minerału szybko zmiennego napięcia elektrycznego. Powoduje to do rozszerzenia lub skurczenia grubości płytki i do powstania drgań o odpowiedniej częstotliwości. Sposób ten jest wykorzystywany w generatorach mających zastosowanie w lecznictwie.

5. Metody optyczne:

W zależności od własności światła laserowego i sposobu jego oddziaływania z materialnym ośrodkiem można w nim wytworzyć fale sprężyste w szerokim zakresie częstotliwości ultradźwiękowych aż do zakresu hiperdźwiękowego. Metoda ta jest bezkontaktowa i umożliwia wzbudzanie bardzo krótkich impulsów o nano- i pikosekundowych czasach trwania, przy czym amplitudy impulsów sprężystych mogą być bardzo małe oraz bardzo duże w zależności od mocy użytych laserów. W zależności od uformowania wiązki laserowej wzbudzania mogą być zlokalizowane nawet na bardzo małych powierzchniach, co także ma duże znaczenie praktyczne.
Zastosowanie ultradźwięków
• Ultrasonografia, USG, badanie narządów wewnętrznych za pomocą fal ultradźwiękowych. Metoda diagnostyczna oparta na zjawisku echa ultradźwiękowego. Informacje uzyskane tą metodą mogą być przedstawione na ekranie oscyloskopowym w postaci impulsów lub w postaci obrazu rozkładu tkanek normalnych i patologicznych.

Fale dźwiękowe w wodzie

Dźwięk w wodzie potrafi rozchodzić się na setki mil morskich. Sam ocean jest środowiskiem bardzo hałaśliwym: fale morskie, ławice ryb, statki morskie, platformy wiertnicze. W tym zgiełku "ciszy" przemierzają głębiny okręty podwodne. Szum własny okrętu podwodnego może być słyszalny w odległości ponad 1000 km (nawet jeżeli posiada tylko 1% energii mierzonej). Znajomość prędkości rozchodzenia się dźwięku w wodzie ma zasadnicze znaczenie w taktyce zwalczania okrętów podwodnych. Na zdjęciu przyrząd do pomiaru tych prędkości używany przez jednostki nawodne, pozwalający mierzyć je z dokładnością do 0,25 m/s do głębokości 2.000 m. Dane przekazywane są bezpośrednio do komputera pokładowego gdzie są gromadzone, przetwarzane i analizowane. Wykrycie okrętu podwodnego nie jest jednak takie proste, gdyż jeżeli przetwornik hydrolokatora ułożony jest poziomo, a słup wody przekracza 3650m głębokości to odbicie fali dźwiękowej od dna spowoduje odgięcie toru i powrót na powierzchnię w bardzo oddalonym miejscu. Powstająca duża luka może służyć jako idealna kryjówka dla okrętu podwodnego. Na płytszych wodach użycie hydrolokatora może być mniej skuteczne, gdyż fale dźwiękowe mogą być tłumione jeśli dno jest mulaste, gliniaste czy piaszczyste a inne przy dnie skalistym.W wodzie są warstwy rozpraszające składające się z jednej warstwy zasadniczej i trzech podwarstw zawierających zooplankton i fitoplankton, które również odbijają i rozpraszają fale dźwiękowe. Ważnym elementem do zwalczania okrętów podwodnych jest termoklina. Termoklina oddziałuje na prędkość dźwięku, a w przypadku występowania ciągłej termokliny prędkość ta spada do minimum. Taka warstwa ma właściwość przenoszenia fal dźwiękowych na ponad 1000 km.

Rozchodzenie się fal dźwiękowych:

Stopień zasolenia waha się w granicach od 32 do 37 części tysiącznych (promili), lecz w fiordach może spaść nawet do 23. Poniższy wykres przedstawia prędkość dźwięku w wodzie, której zasolenie wynosi 35 promili. Dla przykładu na głębokości 948 m i w temperaturze 5oC prędkość wynosi 1.494 m/s Stopień zasolenia jest zmienny. Wykres wskazuje sposób określenia poprawki na zmianę prędkości dźwięku w wodzie w zależności od zmiany zasolenia. Dla przykładu jeżeli stopień zasolenia wynosi 30 promili to prędkość dźwięku wynosi 1.494 m/s minus 7,9 m/s co daje 1.486 m/s.

Infradźwięki

Infradźwięki to drgania ośrodka gazowego lub cieczy. Ich częstotliwość jest poniżej słyszalnej. Zakres infradźwięków umownie przyjmuje się jako pasmo o częstotliwościach od 0,1 do 20Hz. Infradźwięki występują naturalnie w przyrodzie. Najczęściej łączą się z dźwiękami słyszalnymi o niskich częstotliwościach. Człowiek na ich oddziaływanie jest narażony głownie w środkach transportu i w zakładach przemysłowych.
Fale Infradźwiękowe mogą oddziaływać na cały organizm człowieka na wiele sposobów. Przede wszystkim infradźwięki wywołują drgania rezonansowe ludzkich organów takich jak: przepona brzuszna, klatka piersiowa, przepona brzuszna, organy trawienne. Chwilowe oddziaływanie fal powoduje trudności w oddychaniu, a dłuższe poddawanie się oddziaływaniu infradźwięków powoduje zaburzenia układu trawiennego. Podobnie jak przy spożyciu większej ilości alkoholu infradźwięki powodują zachwiania równowagi, trudności w skupieniu się, zmniejszenia ostrości widzenia oraz zmniejszenie refleksu. Granica bólu oraz próg odczuwania wrażeń pochodzących od infradźwięków określa się podobnie jak dla dźwięków słyszalnych. Zakresy oddziaływania infradźwięków można podzielić w ten sposób:
- Poniżej 120dB. Krótkie oddziaływanie infradźwięków na człowieka nie jest szkodliwe. Skutki długiego przebywania pod ich wpływem nie są jeszcze znane.
- Między 120 a 140dB. Przebywanie w polu takich fal może wywoływać uczucie zmęczenia oraz lekkie zaburzenia procesów fizjologicznych.
- Między 140 a 160dB. Nawet, krótkie dwuminutowe działanie infradźwięków powoduje zachwiania równowagi i wymioty. Dłuższe oddziaływanie może wywołać trwałe uszkodzenia organiczne.
- Powyżej 170dB. Poddane takim falą zwierzęta zmarły z powodu przekrwawienia płuc (testów na ludziach nie przeprowadzano).
Najgroźniejsze dla człowieka są fale ze źródeł sztucznych. Najsilniejsze są fale wywołane wybuchami jądrowymi oraz termojądrowymi. Kolejnym zagrożeniem jest lotnictwo ponaddźwiękowe. Samolot pokonując barierę dźwięku wytwarza fale uderzeniową o bardzo dużej amplitudzie. Przenoszona energia zależy od wielkości samolotu. Wojskowe samoloty pościgowe wytwarzają fale maksymalnie 20Hz. Natomiast ciężkie wycofane z eksploatacji samoloty Concorde 0,2Hz. Infradźwięki są emitowane również przez statki i łodzie motorowe z silnikami Diesla. Mniejsze fale są wytwarzane także przez pociągi, samochody, maszyny udarowe (np. młoty pneumatyczne), a także telefony komórkowe. Głównym przemysłowym źródłem infradźwięków są szybkie przepływy gazowe. Występujące np. w dmuchawach. Mogą one osiągnąć poziom 120dB. Naturalnymi generatorami infradźwięków są ruch powietrza i wody. Falowanie powierzchni wód jest słyszalne, ale wchodzi również w zakres infradźwiękowy. Są to fale o bardzo niskich częstotliwościach rzędu 0,2Hz. Również wiatr opływający wysokie budynki wydziela fale infradźwiękowe o natężeniu przekraczającym 100dB. Według naukowców właśnie te fale będą bardzo uciążliwe dla ludzkości.

Natężenie dźwięku

Ponieważ ucho zbiera tę energię tylko z obszaru jaki samo zajmuje, więc dla wrażenia głośności istotna jest energia padająca w jednostce czasu na jednostkę powierzchni (Co z tego, że dźwięk ma wielką energię, jeżeli wydziela się ona przez rok rozkładając się na obszar boiska sportowego?...).
Wielkość wyznaczana jako energia fali dźwiękowej dzielona przez czas i powierzchnię, przez którą ta energia przenika? Nazywana jest natężeniem fali dźwiękowej.
Natężenie progu słyszalności

Minimalna wartość natężenia fali dźwiękowej, którą człowiek może jeszcze usłyszeć wynosi: 10-12 W/m2 (jedna bilionowa wata na metr kwadrat). Moc związana z tym natężeniem jest niezwykle mała, a fakt że w ogóle może być przez ucho rejestrowania świadczy bardzo dobrze o możliwościach naszych zmysłów. Dźwięki o natężeniach poniżej progu słyszalności są zbyt ciche, aby mogły być usłyszane. Faktem jest jednak, że podana wartość natężenia progu słyszalności została wyznaczona w wyniku badań wielu ludzi i jest pewną średnią statystyczną. Dlatego może się zdarzyć, że wyjątkowo dobrze słyszący ludzie będą w stanie usłyszeć dźwięku o natężeniu mniejszym niż podana wyżej wartość 10-12 W/m2.
Na rysunku obszar zakreskowany na niebiesko jest "obszarem słyszalności". Dźwięki z zakresu pod tym obszarem są zbyt ciche, aby mogły być słyszalne, dźwięki powyżej tego obszaru są tak głośne, że nie daje się ich wyróżnić jako dźwięk (człowiek nie rozróżnia ich wysokości i barwy, czując jedynie ból w uszach)

Natężenie progu bólu

Gdy natężenie fali dźwiękowej przekroczy wartość ok. 1 W/m2, wtedy dźwięk staje się zbyt silny jak na możliwości ludzkiego ucha. Wtedy przestaje ono rozróżniać cechy tego dźwięku i reaguje bólem. "Zwykłe", słyszalne dźwięki, mają natężenie zawarte gdzieś pomiędzy progiem słyszalności, a progiem bólu.
Poziom natężenia dźwięku, decybel
Uświadomienie sobie faktu, że nie wszystkie dźwięki i tej samej energii są przez ludzkie ucho rozpoznawane jako tak samo głośne, to dopiero początek problemów związanych z pojęciem głośności. Następnym problemem jest fakt, że ucho działa "nieliniowo".
Oznacza to, że 2 razy większe natężenie dźwięku wcale nie jest przez nas odbierane jako 2 razy głośniejszy dźwięk. Ucho dokonuje silnego "spłaszczenia" odczuwania głośności - dźwięk, który odczuwamy jako kilka razy głośniejszy od początkowego, ma w rzeczywistości energię dziesiątki, a nawet setki razy większą. Dokładniej - nasz narząd słuchu logarytmuje natężenie dźwięku, co powoduje, że 2 razy większe natężenie dźwięku odpowiada zwiększeniu głośności o wartość proporcjonalną do "logarytmu z dwóch". Wszystko to powoduje, że wprowadza się wielkość zwaną poziomem natężenia dźwięku - uwzględniającą logarytmiczny charakter odczuwania głośności.


Poziom natężenia dźwięku określa się w jednostkach:

Przykłady :
Szum liści to 10 dB Rozmowa to 30 – 60 dB Orkiestra 50 – 70 dB Start odrzutowca 120 – 140 dB Start Rakiety 150 – 190 dB
Bel – jednostka miary wielkości ilorazowych. W wypadku pomiaru mocy (zwykle w zastosowaniach w elektronice):1B = log (Po/Pi) gdzie Po to moc wyjściowa, a Pi - moc wejściowa. Często stosuje się jednostkę podwielokrotną, decybel:1dB = 1/10 B W innych zastosowaniach zamiast stosunku mocy występuje stosunek dowolnych innych wielkości fizycznych charakteryzujących pewien układ .Jednostkę tę stosuje się zwłaszcza w tych dziedzinach, gdzie mamy do czynienia z detekcją lub pomiarem wpływu sygnału czy zjawiska na układy biologiczne (głośność, moc akustyczna, stopień wzmocnienia sygnału itp.), które reagują na sygnały zgodnie z prawem Webera- Fishera, czyli w sposób nieliniowy. Zawsze określa się przy tym pewien poziom odniesienia, w stosunku do którego obliczany iloraz; np. w przypadku wielkości akustycznych poziomem odniesienia jest zazwyczaj próg słyszalności, albo inna zbliżona wielkość, np. 10-12 W/m². Głośność 60 dB (rzadko używane bywa w takich przypadkach równoważne 6 B) oznacza zatem, że sygnał akustyczny jest milion razy (106 ) silniejszy od progu słyszalności, a 90 dB - miliard razy (109 ) od tego progu.
Decybel- dB, jedna dziesiąta bela B, jednostki używanej przy wyrażaniu wielkości ilorazowych.

Echo

W wyniku odbicia fal dźwiękowych występuje zjawisko zwane echem. Obserwujemy je wtedy, gdy fala dźwiękowa napotyka na swojej drodze przeszkodę, odbija się od niej i wraca do ucha obserwatora powodując powtórzenie wrażenia dźwiękowego. Nie każde jednak odbicie fali powoduje echo. Zjawisko to występuje tylko na dużych przestrzeniach. W małych pomieszczeniach ściany są zbyt blisko by można było usłyszeć echo
Aby to zaszło czas musi być dłuższy niż 0,1 sekundy ponieważ taka jest rozdzielczość czasowa ucha. Przeszkoda odbijająca musi więc znajdować się dalej niż 17 metrów. Jeśli odbicie następuje od przeszkody bliższej dźwięki się zlewają i mamy pogłos. Pogłos zniekształca odbierane dźwięki i powoduje zmęczenie i rozdrażnienie. Dlatego też sale koncertowe i widowiskowe wyłożone są materiałami pochłaniającymi dźwięki.

Pogłos

Gdy dźwięk odbija się od ścian w pomieszczeniu, zwykle ma do przebycia stosunkowo niewielką odległość. Kolejne odbite dźwięki docierają do naszych uszu tak szybko po sobie, że nie odbieramy ich jako wyraźnego echa. Dźwięk taki może wędrować po pomieszczeniu ulegając wielokrotnemu odbiciu od ścian, szczególnie, gdy są one wyłożone bardzo twardym materiałem, jak na przykład kafelki w łazience. Wtedy poszczególne echa nakładają się na siebie przedłużając trwanie dźwięku. Zjawisko to nosi nazwę pogłosu. Jest zjawiskiem akustycznym. Miarą pogłosu jest czas trwania. Czas pogłosu jest jedną z podstawowych wielkości określających warunki akustyczne sal koncertowych, studiów.

Hałas

Hałasem przyjęto nazywać każdy dźwięk, który w danych warunkach jest określany jako szkodliwy, uciążliwy lub przeszkadzający w normalnym funkcjonowaniu. Stopień uciążliwości hałasu zależy, więc nie tylko od fizycznych parametrów dźwięku, ale również od nastawienia odbiorcy. Tak, więc:
*każdy hałas jest dźwiękiem i jednocześnie nie każdy dźwięk jest hałasem
* ten sam dźwięk przez jedną osobę może być oceniony jako przyjemny i pożądany, a przez inną osobę jako uciążliwy i szkodliwy, a więc - jako hałas.

Podstawowe źródła hałasu

Do głównych źródeł hałasu możemy zali
* urządzenia i instalacje przemysłowe, a także inne źródła stacjonarne,
* źródła mobilne, w tym przede wszystkim:
* samochody
* tramwaje
* samoloty
* kolej

Wpływ hałasu na zdrowie

Hałas jest szkodliwy dla zdrowia; stały i uciążliwy hałas męczy nas psychicznie i fizycznie, pogarsza nasze samopoczucie. Głośne dźwięki mogą nie tylko przeszkadzać w spokojnym śnie i uniemożliwić odpoczynek, ale uporczywy i uciążliwy hałas może również osłabić naszą koncentrację, wyzwolić agresję. Już starożytni Chińczycy znali zabójczą moc hałasu i "przeciwników Boga" skazywali na śmierć przez hałas, gdyż karę tę uznawali za najcięższą.
Uciążliwy hałas prowadzi do utraty słuchu, a nawet do zupełnej głuchoty. Głuchota znajduje się na czele listy chorób zawodowych, przygotowanej przez Światową Organizację Zdrowia. Szkodliwy dla zdrowia jest już stały hałas o natężeniu 65 dB, co odpowiada szumowi głośno grającego telewizora. Przy hałasie o sile 85 dB, trwającym dłużej niż 8 godzin dziennie, powstaje niebezpieczeństwo utraty słuchu. Natomiast hałas o natężeniu powyżej 130 dB jest nie tylko bolesny, ale taki, nawet krótkotrwały, hałas może uszkodzić słuch w sposób nieodwracalny.
Pod wpływem hałasu rośnie napięcie nerwowe. Hałas jest jednym z czynników stresowych, który działa na organizm człowieka poprzez uwalniane w organizmie substancje chemiczne, m.in. różne hormony. Jednym z nich jest adrenalina (hormon strachu, walki, ucieczki), która uwalnia glukozę z wątroby, umożliwia uwolnienie kwasów tłuszczowych z ich zapasów w tkance tłuszczowej, po to by stanowiły źródło energii dla pracy mięśni. Ponieważ jednak człowiek nie ucieka, glukoza i kwasy tłuszczowe nie ulegają spaleniu w mięśniach. Niespalone metabolity zmieniają się w cholesterol, który odkłada się na ściankach naczyń krwionośnych. Stąd już tylko krok do nadciśnienia, zawału serca lub udaru mózgu. Lekarze już dawno stwierdzili korelację między zawałami serca a natężeniem hałasu.
Hałas przyspiesza i pogłębia zmęczenie, tłumi słyszalność mowy i akustycznych sygnałów ostrzegawczych, przytępia ostrość widzenia, bystrość obserwacji oraz wpływa na opóźnienie reakcji obronnych, zwiększając znacznie możliwość nieszczęśliwych wypadków. Badania lekarzy wykazały, że hałas komunikacyjny jest jedną z przyczyn powodujących liczne choroby układu nerwowego, serca, układu pokarmowego i żołądka, układu mięśniowo-stawowego, a także zakłócenia równowagi emocjonalnej.
Hałas szkodzi naszemu zdrowiu w stopniu co najmniej takim jak zanieczyszczone powietrze, przy czym zasięg uciążliwości hałasowej w środowisku miejskim ciągle się powiększa, poziom hałasu wzrasta. Z hałaśliwymi ulicami spotkać się możemy również w małych miastach i na terenach wiejskich, przez które prowadza ruchliwe tarasy samochodowe. Przejazdy pojazdów samochodowych emitują nie tylko hałas, przyczyniają się do powstawania drgań (wibracji), które przenoszone są na konstrukcje budynków. W efekcie mieszkańcy budynków stojących bezpośrednio przy trasach samochodowych narażeni są na uciążliwe i bardzo szkodliwe dla zdrowia wibracje. W zasięgu uciążliwości hałasu komunikacyjnego znajduje się ok. 60% mieszkańców naszego kraju.
Walka z hałasem

Istnieje wiele metod ochrony przed hałasem w pracy. Najskuteczniejszą metoda jest niepodejmowanie pracy w zakładach, w których występuje nadmierny hałas. Jednak nie zawsze jest to rozwiązanie najkorzystniejsze. Tak więc jeżeli juz musimy przebywać w środowisku hałaśliwym to przede wszystkim dbajmy o własny słuch. Do podstawowych ochron osobistych zaliczają się ochronniki słuchu popularnie zwane nausznikami lub słuchawkami choć ani nie chronią przed mrozem, ani nie służą do słuchania.
Mając już ochronniki możemy zacząć interesować się, czy nie można wyciszyć źródła hałasu (maszyny, urządzenia). Równolegle można dążyć do takiego ustawienia maszyn, aby dźwięki przez nie emitowane nie nakładały się na siebie i nie nasilały hałasu ogólnego. Inna metodą jest komasowanie hałaśliwych urządzeń w jednym miejscu i poprzez np. automatykę ograniczanie liczby osób zagrożonych, a tych, którzy muszą już zostać w niebezpiecznych miejscach wyposażanie w specjalne ochrony i ograniczanie czasu ekspozycji.
Dobre rezultaty uzyskuje się dzięki zastosowaniu specjalnych ekranów dźwiękochłonnych, paneli, materiałów i ustrojów dźwiękoizolacyjnych i dźwiękochłonnych.
Kierunki działań w zakresie ochrony przed hałasem:
Hałas przez wielu mieszkańców miasta stołecznego Warszawy jest odczuwany jako jeden z najbardziej uciążliwych czynników ujemnie wpływających na środowisko. W celu ochrony środowiska i zdrowia ludzkiego przed hałasem należy podjąć działania zmierzające do:
• przeanalizowania i wprowadzenia koniecznych zmian w inżynierii ruchu drogowego:
- wprowadzenia stref ograniczonego ruchu lub całkowitej eliminacji pojazdów z wybranych ulic i rejonów miasta,
- poprawienia organizacji ruchu gwarantującej płynność jazdy,
- budowę obwodnic miejskich,
- ukończenie pierwszej i budowę następnych linii mera
- budowę ścieżek rowerowych,
- wyeliminowania z produkcji oraz stopniowe eliminowanie z użytkowania środków transportu, maszyn i urządzeń, których hałaśliwość nie odpowiada standardom Unii Europejskiej;
• zmniejszenie uciążliwości związanej z istniejącym poziomem hałasu poprzez:
- budowę ekranów i przegród akustycznych,
- stosowanie dźwiękochłonnych elewacji,
- wymianę okien na dźwiękoszczelne w domach mieszkalnych przy trasach intensywnego ruchu;
• opracowania kompleksowego planu akustycznego oraz prowadzenie odpowiedniego planowania przestrzennego, które pozwoli na:
- ocenę uciążliwości lub zagrożeń hałasem,
- zakwalifikowanie istniejących obiektów i obszarów do odpowiednich stref akustycznych, uniknięcie pomyłek lokalizacyjnych przy budowie nowych obiektów, w tym lokalizowanie nowych miejsc pracy w obszarach charakteryzujących się mniejszym natężeniem ruchu komunikacyjnego,
- analizę trendów zachodzących w klimacie akustycznym,
- rozstrzygnięcie spraw związanych ze zwalczaniem hałasu, nakładanie kar i odszkodowań, rozpatrywanie skarg i wniosków mieszkańców oraz podejmowanie decyzji dotyczących likwidacji źródeł hałasu;
• ograniczenie liczby lotów samolotów szczególnie w porze nocnej;
• rozwinięcia systemu monitoringu lokalnego poprzez:
- prowadzenie monitoringu okresowego w kilku wybranych punktach miasta;
• prowadzenia działalności edukacyjnej o zagrożeniu środowiska i zdrowia ludzkiego hałasem.