270 . .,.,,.,
В системах связи значительное место занимают вопросы, свя-
занные с предъявлением человеку звуковой информации (телеви-
зионные и радиотехнические объекты, системы звуковой связи,
информационно-справочные системы); поэтому соотношение
шум — полезный сигнал имеет определяющее значение в передаче
звуковой информации.
Поскольку звуковой анализатор человека (наружное, среднее,
внутреннее ухо, слуховой нерв и система нервных связей с мозгом)
неодинаково чувствителен к звукам различной частоты, то субъек-
тивное восприятие звуковых сигналов отличается от звуковых ха-
рактеристик звука, подчиняясь закону пороговых приращений
Вебера — Фехнера, поскольку звуки малой частоты воспринима-
ются как менее громкие по сравнению со звуками большей часто-
ты той же интенсивности. Например, для среднего участка слыши-
мого диапазона изменение звука по интенсивности и частоте
(? = 40—60 дБ;/= 200—2000 Гц) составляет 0,1 интенсивности
раздражителя. В пределах 60—2000 Гц при интенсивности звука
30 дБ различимая прибавка составляет 2—3 Гц, а в пределах
2000—16 000 Гц относительная величина энергетического порога
примерно постоянна и составляет 0,02. Все это должно учитывать-
ся при конструировании радиоаппаратуры.
Кроме того, отметим, что длительность звукового раздраже-
ния, необходимая для возникновения ощущения, также зависит от
частоты и интенсивности звука. С увеличением частоты и интен-
сивности временной порог чувствительности слухового анализа-
тора сокращается. Для частот 1 кГц и более при интенсивности бо-
лее 30 дБ слуховое ощущение возникает при длительности звуко-
вого раздражения около 0,001 с, а уменьшение интенсивности до
10 дБ увеличивает это время до 0,05 с. Минимальное время, необ-
ходимое для отчетливого ощущения доминирующей частоты в ли-
нейчатом спектре звука (высоты тона звука) — 0,05 с.
В заключение отметим, что музыку можно считать частным
случаем организованного человеком приятного для восприятия
«шума»; так свидетельствуют специальные приборы — статиче-
ские анализаторы, измеряющие характеристики шумов. В связи с
этим к оценке музыки как шума можно привлечь понятие стати-
стической радиотехники, а именно что для восприятия музыки
Минимальное отношение сигнала к помехе должно быть не менее
20 дБ по акустическому давлению. Если слушатель находится, на-
пример, в метро, то для такого соотношения сигнал — шум голов-
Hbie телефоны плейера должны развивать звуковое давление в
УШахдо115—120 дБ. Это всего лишь на 8—10 дБ меньше, чем боле-
• .¦ ¦. ¦ 271
вой предел. «Стрекот» от стереотелефонов «меломанов» — первое
свидетельство о частичной потере слуха. Кроме этого из-за широ-
кого частичного спектра музыки и акустической нелинейности
сред, в которых распространяется звук в голове, в результате бие-
ний отдельных частотных компонентов возникают инфразвуко-
вые волны, отрицательно действующие на здоровье человека.
Особо важно отметить неумелое использование звука в замк-
нутом пространстве, например автомобиле, где установлено не-
сколько мощных громкоговорителей, воспроизводящих звук в
широкой полосе частот. Несмотря на малый коэффициент преоб-
разования этой мощности в звук (КПД примерно 0,7 % при элек-
трической мощности до 100 Вт и более), воздействие звука оказы-
вается очень сильным, поскольку звук в замкнутом пространстве
воспринимается всей поверхностью тела. Собственные (резонанс-
ные) частоты колебаний органов человека: голова — 20—30 Гц,
глаза — 40—100 Гц, вестибулярный аппарат — 0,5—13 Гц, сердце
и позвоночник — 4—6 Гц, желудок — 2—3 Гц, кишечник — 2—4
Гц, почки — 6—8 Гц, руки — 2—5 Гц, поэтому модуляция звуко-
вых колебаний той или иной частоты может вызывать совершенно
непредсказуемые последствия. Значит, практически организм
подвергается мощной вибрационной атаке, и больные или наибо-
лее слабые его органы могут просто отказать, что особенно опасно
во время движения автомобиля, когда вибрации частично перехо-
дят в инфразвук.
При увеличении амплитуды колебаний резонирующих частот
тела человека, особенно для частот ниже 20 Гц, значительно нару-
шается вестибулярная функция, возникает головная боль, обост-
ряются хронические заболевания. В связи с этим было бы полезно
проверять при техосмотрах автомобиля уровень максимального
звукового давления в салоне, исходя из санитарных норм.
§ 4.6. ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА НА ОРГАНИЗМ
ЧЕЛОВЕКА. ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ
Действие электрического тока на живую ткань в отличие от
действия других материальных факторов (пара, химических ве-
ществ, излучения и др.) носит своеобразный и разносторонний ха-
рактер. Проходя через организм человека, электрический ток про-
изводит термическое, электролитическое и механическое воздей-
ствия, являющиеся физико-химическими процессами, присущими
как живой, так и неживой материи; одновременно электрический
272 , ,..-.¦¦¦.,:.,¦ . ¦¦¦....
тОк производит и биологическое действие, которое является специ-
фическим процессом, свойственным лишь живой ткани.
• Термическое действие тока проявляется в ожогах отдельных
участков тела, нагреве до высокой температуры кровеносных сосу-
дов, нервов, сердца, мозга и других органов, находящихся на пути
тока, что вызывает в них серьезные функциональные расстрой-
ства.
• Электролитическое действие тока проявляется в разложении
органических жидкостей, в том числе и крови, что сопровождается
значительными нарушениями их физико-химического состава.
• Механическое (динамическое) действие тока выражается в
разрыве, расслоении и других повреждениях различных тканей ор-
ганизма, в том числе мышечной ткани, стенок кровеносных сосу-
дов, сосудов легочной ткани и др.
• Биологическое действие тока проявляется в раздражении и
возбуждении живых тканей организма, а также в нарушении внут-
ренних биоэлектрических процессов, протекающих в нормально
действующем организме и связанных с его жизненными функция-
ми.
Электрический ток, проходя через организм, раздражает жи-
вые ткани, вызывая в них ответную реакцию.— возбуждение, яв-
ляющееся одним из основных физиологических процессов и ха-
рактеризующееся тем, что живые образования переходят из со-
стояния относительного физиологического покоя в состояние
специфической для них деятельности.
Так, если электрический ток проходит непосредственно через
мышечную ткань, то возбуждение, обусловленное раздражающим
действием тока, проявляется в виде непроизвольного сокращения
мышц. Это так называемое прямое, или непосредственное, раздра-
жающее действие тока на ткани, по которым он проходит.
Однако действие тока может быть не только прямым, но и реф-
лекторным, то есть осуществляться через центральную нервную
систему. Иначе говоря, ток может вызывать возбуждение тех тка-
ней, которые не находятся у него на пути. Дело в том, что электри-
ческий ток, проходя через тело человека, вызывает раздражение
рецепторов — особых клеток, имеющихся в большом количестве
во всех тканях организма и обладающих высокой чувствительно-
стью к воздействию факторов внешней и внутренней среды.
Центральная нервная система перерабатывает нервный им-
Пульс и передает его подобно исполнительной команде к рабочим
°рганам: мышцам, железам, сосудам, которые могут находиться
вне зоны прохождения тока.
18-5023 : . . 273
Экспериментальные исследования показали, что человек на-
чинает ощущать раздражающее действие переменного тока про,
мышленной частоты силой 0,6—1,6 мА и постоянного тока-,
5—7 мА. Эти токи не представляют серьезной опасности для дея-
тельности организма человека и, так как при такой силе тока воз-
можно самостоятельное освобождение человека от контакта с то-
коведущими частями, то допустимо его длительное протекание че-
рез тело человека.
В тех случаях, когда раздражающее действие тока становится
настолько сильным, что человек не в состоянии освободиться от
контакта, возникает опасность длительного протекания тока через
тело человека. Длительное воздействие таких токов может привес-
ти к затруднению и нарушению дыхания. Для переменного тока
промышленной частоты сила неотпускающего тока находится в
пределах 6—20 мАи более. Постоянный ток не вызывает неотпус-
кающего эффекта, а приводит к сильным болевым ощущениям,
сила такого тока — 15—80 мА и более.
При протекании тока в несколько сотых долей ампера возни-
кает опасность нарушения работы сердца.