Инфразвук представляет собой механические колебания, распространяющиеся в упругой среде с частотами ниже 22 Гц. Этот частотный диапазон лежит ниже порога слышимости. Человеческий слуховой анализатор не способен воспринимать колебания указанных частот. В условиях производства инфразвук, как правило, сочетается с низкочастотным шумом, в ряде случаев с низкочастотной вибрацией.
Инфразвуковые колебания подчиняются в основном тем же закономерностям, что и звуковые, но низкая частота колебаний придает им некоторые особенности:
Ø Инфразвук имеет во много раз большие амплитуды колебаний, чем акустические волны при равных мощностях источников звука;
Ø Инфразвук распространяется на большие расстояния от источника генерирования ввиду слабого поглощения его атмосферой;
Ø Большая длина волны делает характерным для инфразвука явление дифракции. Благодаря этому инфразвуки легко проникают в помещения и обходят преграды, задерживающие слышимые звуки;
Ø Инфразвуковые колебания способны вызывать вибрацию крупных объектов вследствие явлений резонанса.
Инфразвук характеризуется такими же параметрами, как и шум. Чем больше амплитуда колебаний, тем больше инфразвуковое давление и соответственно сила инфразвука. Инфразвук характеризуется частотой колебаний, которая измеряется в герцах (Гц). Уровень интенсивности инфразвука выражается в децибелах (дБ). Важной характеристикой инфразвука является энергетический спектр его мощности, т.е. распределение её по частотам.
Воздействию инфразвука человек может подвергаться во время работы и в период отдыха. Многие явления природы – землетрясения, извержения вулканов, морские бури – генерируют инфразвуковые волны.
В современном производстве инфразвуковые колебания в настоящее время имеют широкое распространение. Они образуются при работе компрессоров, турбин, дизельных двигателей, электровозов, промышленных вентиляторов и других крупных машин и механизмов.
Промышленными источниками интенсивных инфразвуковых волн являются механизмы и агрегаты, имеющие поверхности больших размеров, совершающие вращательное или возвратно-поступательное движение с повторением циклов, менее чем 22 раза в секунду. (инфразвуки механического происхождения), и турбулентные процессы при движении больших потоков газов или жидкости (инфразвуки аэродинамического происхождения).
Многие производственные процессы сопровождаются излучением в окружающую среду интенсивных звуковых волн очень низких частот. Причиной их возникновения являются первоначальные возмущающие силы машин и механизмов. Спектры шума этих объектов имеют широкополосный характер с наибольшей звуковой энергией в области низких частот.
Мощным источников инфразвуковых волн в процессе работы компрессорных машин является воздухозаборная система. Спектры шума всасывания имеют четко выраженный гармонический характер на низких частотах и широкополосный на высоких.
Уровень звуковой мощности шума воздухозаборной системы прямо пропорционален мощности компрессора. Увеличение мощности компрессора вдвое повышает уровень звуковой мощности на 3 дБ.
Во многих случаях инфразвуковые колебания являются доминирующей частью спектра (по энергии) шума. В турбинах интенсивность шума на инфразвуковых частотах наиболее высока.
У виброплощадок основным излучателем звуковой мощности на низких частотах являются колебания подвижной рамы и формы с бетоном. Звуковая мощность на низких частотах и частоте вибрирования пропорциональна площади излучающей поверхности, перпендикулярной направлению распространения колебаний, в значительной мере она зависит от конструкции площадки.
Наименьшие уровни инфразвука и низкочастотного шума соответствуют виброплощадкам, конструкции которых близки к излучателю типа поршневой диафрагмы при отсутствии экрана.
Инфразвуковые колебания имеют место в авиационной и космической технике. Источниками инфразвука в авиации являются турбина и компрессор реактивного двигателя. Реактивные двигатели и ракеты генерируют высокие уровни инфразвукового давления с максимальной энергией в низкочастотной области спектра (в диапазоне от 1 до 100 Гц).
Выявление инфразвука на производстве проводят по следующим признакам:
Ø Техническим – высокая единичная мощность машины при сравнительно низком числе оборотов, ходов и ударов, флуктуация мощных потоков газов или жидкостей, передвижение по местности, агрофону или дорогам;
Ø Конструктивным – большие габаритные размеры двигателей или рабочих органов, наличие замкнутых объёмов, возбуждаемых динамически и т.д.
Ø Строительным – большие площади перекрытий или ограждений источников шума, наличие замкнутых изолированных кабин и т.д.