

本文最初发布于 Undark。
两年里, Erica Walker 总是例行戴着耳塞来减弱穿透她地下公寓天花板的脚步声。即便如此,来自楼上邻居的噪音,即使声音探测器也检测不到,却日夜在她胸腔里轰鸣。
“有趣的是,这噪音并不大,”她说。但这却困扰着她,这种不受欢迎的、她无法控制的感觉。
笼罩日常生活的声音,无论悦耳还是令人不快,都以不同的频率通过空气传播,并被感知为音调。在繁华的城市里,鸟鸣和警笛的尖锐声音与夜晚寂静中交通的低沉轰鸣和风扇的嗡嗡声混杂在一起。
低频噪音,也就是 Walker 经历的那种,是最难以捉摸的噪音之一:传统的测量工具很难准确捕捉它,在职业环境之外,它几乎未被官方重视。与高频声音不同,低频声波更容易穿透墙壁,传播得更远,这就是为什么邻居可能会只听到街对面派对传来的重低音。
但即使是并非所有人都能听到的声音,也引发了头痛、焦虑、心悸和睡眠障碍的抱怨。有些人质疑这些症状是生理性的还是心理性的。有一点很清楚:低频噪音比其他声音研究得更少,理解得也更少。它对人类可能产生(或不产生)的影响远未确定。
“我们还没有达到能够推断它如何影响我们健康的因果关系的地步,” Walker 说,她与邻居的经历——她说这导致了压力、血压升高和胃部问题——促使她开始研究噪音,现在她是一名流行病学助理教授,也是布朗大学社区噪音实验室的创始人。但她补充说,科学家需要学会如何测量它,并“关注它与个人和社区健康的关系。”
大多数城市和城镇都有规定噪音的条例,主要依据噪音扰民标准,侧重于一天中的违规行为,例如邻居深夜派对的喧闹音乐。在测量噪音的情况下,一个挑战在于最常用的标准未能完全捕捉世界卫生组织已确定的环境问题的低频噪音。
低频噪音比其他声音研究得更少,理解得也更少。它对人类可能产生(或不产生)的影响远未确定。
事实上,人们在日常生活中遇到的许多噪音都集中在较低的频率范围内,范德堡大学医学院听力和言语科学教授 René Gifford 说。Walker 表示,如果低频噪音正在对大量人群产生负面影响,那么就有必要弄清楚其复杂性。
与此同时,“根据定义,噪音就是不希望听到的声音,” Walker 说。“因此,这种不希望听到的定义是非常主观的。” 低频噪音可能会让一些人感到困扰,但同样的声音也能让另一些人入睡。
“这完全取决于个人,”她说。“但我知道有一些社区被低频声音淹没,而我们作为一个国家还没有真正应对这个问题。”
声音像波浪一样从源头传播开来,其影响取决于多种因素:频率、持续时间、听到声音的环境,以及人耳对强度的感知。
频率是指声音波在一个特定时间段内重复的次数,它“赋予声音一种不同于响度的特征,” Walker 说。“所以低频和高频噪音可以非常响,也可以非常安静。”(分贝则衡量响度;大多数城市噪音条例都基于分贝。)
低频噪音通常被感知为低沉的搏动或深沉的隆隆声。例如,当一列货运火车移动时,它会产生通过地面传播的振动,传播很远的距离,直到被感知为一种摇晃的感觉和低沉的音调。然后是次声波,它通常低于人类的听觉阈值。
在这些较低的频率范围内,人类听力正常的差异意味着这种噪音可以被感知为振动。“振动效应仍然可以影响我们体内的各种生理系统,” Gifford说。“只是我们不是通过听觉机制来处理它们。”
“我们还没有达到能够推断它如何影响我们健康的因果关系的地步。”
例如,远处闪电产生的雷声的深沉隆隆声,会随着频率从高到低在传播过程中在胸部和全身引起振动。“这将是您感觉到的感觉,以及您听到的声音的结合,”她说。
次声波通常甚至不会被听到。例如,自然事件(如地震、雪崩和海啸)产生的一些声音,以及人类的发明(如远处的飞机和机器)产生的声音,可能低于人类的听觉阈值。但有一些证据表明,这些极低的音调仍然可以在体内感觉到。
“在地震发生前,往往会产生一些次声波,一些研究表明有些人实际上可以感觉到它,或者开始感到有点头晕,失去平衡,甚至恶心,” Gifford说。
密西西比州牛津的声学工程师 David Woolworth 听到了很多关于轰鸣音乐的抱怨,这些音乐常常 从汽车中发出。Woolworth 说,廉价、低频放大器的出现改变了自 20 世纪 60 年代披头士乐队在纽约首次演出以来,溢出到环境中的音乐声音。“他们有一个非常小的系统,”他指的是传奇的英国摇滚乐队。“听众比乐队还响。” 从那时起,“低频放大变得更有效率,放大器也变得更轻更小。现在你可以看到汽车在周围行驶,震动整个社区。”
虽然隔音屏障可以过滤掉中高频声音,但低频声音通常“在窗户、墙壁和地板天花板组件开始振动的阈值”下,“他说。
与此同时,衡量环境噪音的标准方法是使用一种称为 A 计权分贝的测量系统,该系统会降低高频声音的权重,使其更难测量。其他变量也会干扰低频范围内的声音,包括可听和不可听的声音。“声波传播得更远,更容易穿透建筑物围护结构,其他因素如地形、风、位置和您使用的传感器都可能发挥作用,”Woolworth 说。
各种研究,有些以动物为对象,表明光谱低端频率与对健康的不利影响之间存在关联。但其中许多研究的参与者人数有限。经过多年的研究,关于伤害如何以及在多大程度上发生的许多研究仍在继续。“只是研究之间的效果幅度差异很大,” Gifford说。
关于噪音对健康影响的研究,大部分集中在职业暴露,可以追溯到 20 世纪初。但直到 20 世纪 70 年代和 80 年代,科学家们才将目光投向环境噪音对健康的影响;直到 90 年代和 21 世纪初,低频噪音才成为焦点,当时出现了一些关于其对睡眠质量影响的研究。后来专门针对低频噪音的研究将其与不适、压力、睡眠障碍、高血压和心血管疾病联系起来。
在 Walker 的早期 实验之一中,例如, ten healthy men 在声学实验室中暴露于短期、低频和高频噪音,然后测量了他们急性心血管和压力反应。结果显示,在暴露于低频时,心率变异性(搏动之间时间间隔的变化)有所下降。心率变异性降低与身体应对压力的能力减弱有关。
引发健康相关抱怨的最臭名昭著的低频噪音来源之一是发电 风力发电场。研究人员一直在调查暴露于巨型三叶片旋转是否会导致睡眠障碍、头晕、高血压和慢性健康状况,如心脏病。即使风力发电场及其与健康危害的潜在联系是该领域研究最多的,结果仍然不确定。
风力涡轮机产生一些可听噪音和次声波的组合,有些人可能比其他人对它们更敏感,Gifford 说。“这很可能——再次强调,这是猜测,因为我们只是不知道原因——有些人正在经历问题并报告了问题,而有些人则没有,”她说。
事实上,一些研究表明,风力涡轮机噪音会使附近居民患失眠和恶心等疾病的风险更高。法国一对夫妇甚至因他们声称是由居住在风力发电场附近引起的症状而赢得了超过 10 万欧元的赔偿。但此类主张 存在争议,而其他 研究则表明两者之间没有联系。
专门针对低频噪音的研究将其与不适、压力、睡眠障碍、高血压和心血管疾病联系起来。
波士顿的医生兼环境健康专家 Robert McCunney 是那些得出证据不支持风力发电场低频噪音引起直接健康影响的说法的人之一。他是 2014 年关于风力涡轮机与健康关系的科学文献 综述的主要作者,该综述发现低频噪音更多地与烦恼而非独特的健康风险有关。“据我所知,我们在该论文中得出的结论今天仍然适用,” McCunney 说,他也是哈佛医学院的教授。
McCunney 的发现得到了加拿大政府于 2014 年发布的关于风力发电场安全性的另一项 研究的回响。这项研究涉及居住在风力涡轮机附近 1000 多套住宅的居民,发现噪音暴露会惹恼人们,但与睡眠中断、压力和自我报告的健康影响无关。
汽油动力割草机——其频率比电动割草机低——是另一种常见的噪音源。在一些社区,这种声音已经变得如此不受欢迎,以至于其使用受到限制或被彻底禁止。在 Walker 对割草机进行的 2017 年 分析中,她发现这种草坪设备产生的噪音可以持续以高强度传播达 800 英尺。
“低频噪音之所以如此,是因为它传播距离远,难以抑制,而且可以穿透墙壁和结构,”她说。“所以它不仅无处不在,而且具有隐匿性。”
然而,关于低频声音的来源以及它们是否真的会损害健康仍然存在争议。2022 年对文献的 综述发现,一些长期暴露于低频噪音的人可能会出现严重的健康状况。关于慢性暴露的研究,包括在飞机维修技术人员中的研究,发现了一些影响,如内耳变化、抑郁、精神健康障碍、细胞和组织损伤,以及与循环系统相关的多种健康并发症。
在其他研究中,接触不同来源的低频噪音已显示出对动物和人类健康的一些影响。在 2017 年的一项研究中,研究人员将近 100 只大鼠放入实验室,其中一些在 13 周内暴露于低于 250 赫兹的短时低频声音,声压级高达 150 分贝。该研究的 发现表明,低频噪音“可能具有潜在的致突变作用并导致大规模细胞死亡。”
与此同时,一项 涉及人类的 2014 年研究让 21 名听力正常的志愿者在声音隔间中暴露于 90 秒约 30 赫兹的深沉、振动声音。之后,记录捕捉到的从他们健康耳朵发出的微弱声音——称为耳声发射——表明极低频率的声音可能会造成短期损伤,但可逆。它没有显示永久性损伤的证据。
一月份发表的一项更近期的系统性 综述,探讨了低频噪音暴露和认知功能(包括思考、学习和记忆)的研究,没有发现低频噪音会影响记忆力或注意力水平的证据。然而,研究结果表明,它可能会降低“更高阶认知功能”,例如逻辑推理和数学计算。
尽管缺乏科学共识,但对低频噪音的抱怨仍在继续。而这些声音中最具争议的可能是俗称的“世界性嗡嗡声”:几十年来,从北美到欧洲和澳大利亚的人们都听到一种神秘的、低沉的声音,他们将其描述为嗡嗡声、低沉的隆隆声或振动,这会惹恼他们,让他们夜不能寐,或引起不适。
“噪音的程度可以达到过度的、有害的水平,而这正是我们关心的。”
在新墨西哥州 陶斯,低频噪音多年来一直让一小部分人感到沮丧。关于嗡嗡声起源的理论范围广泛,从工业设备到地震活动,甚至外层空间现象。但有些人猜测答案在于人类听觉系统的复杂性。一项 基于先前研究的 2022 年研究将嗡嗡声与耳鸣联系起来,耳鸣是一种使耳朵充满只有患者才能听到的响亮、轰鸣或嗡嗡声的病症。
高中科学老师 Glen MacPherson 说,他第一次听到嗡嗡声是在 2012 年春天,当时他住在加拿大不列颠哥伦比亚省沿海。“我对此有很大意见,”他说。
MacPherson 是他家中唯一听到嗡嗡声的人,他创建了 世界嗡嗡声地图和数据库项目来记录这种现象。他追踪了许多能够听到它的人的报告——估计占世界人口的 2% 到 4%。他在一篇文章中写道,其中包括那些患有耳鸣同时也能听到嗡嗡声的人,他们将两者都描述为不同的声音。
虽然来自各种来源的低频噪音的影响需要进一步探讨,但众所周知,长时间暴露于某些 噪音,如割草机,可能对健康有害,非营利倡导组织 Quiet Communities 的总裁 Jamie Banks 说。
“噪音的程度可以达到过度的、有害的水平,而这正是我们关心的,” Banks 说。“我们关心的是噪音达到危害健康的程度。”
噪音污染,特别是低频噪音,长期以来受到的关注远少于空气或水污染。管理环境噪音的任务在很大程度上留给了州和地方政府,它们制定的限制常常得不到执行。
一股反对日常生活中各种噪音日益增大的运动正在推动联邦政府将其宣布为公共卫生问题。2023 年 6 月,Quiet Communities 因环境保护局未能监管噪音污染而在华盛顿特区美国地方法院提起了诉讼。
Banks 说,社区不堪重负于低频噪音和总体噪音。她表示,确保噪音保持在健康水平内的责任在于 EPA。
“EPA 基本上对整套公共卫生问题置若罔闻,”她说。“有人正遭受噪音的折磨。噪音是一个公共卫生问题,也是一个环境问题。”
她还说,虽然已知低频噪音可能影响健康,但对其长期影响进行充分研究至关重要。“慢性噪音会影响非听觉健康。”
声学工程师 Woolworth 说,社区还需要投入资源和时间来整合捕捉更广泛频率范围的附加指标。目前的技术在低频声音上的权重低于高频声音。
受低频噪音影响的人可能不会轻易忽视那些不希望听到的声音。Walker 说,即使是噪音引起的烦恼也是一个“可以并且确实会”引发“战斗或逃跑”反应的因素。“如果这种压力反应持续不断地被激发,我们能说它不会对健康造成伤害吗?”
“EPA 基本上对整套公共卫生问题置若罔闻。”
Walker 说,在没有监管的情况下,社区只能自行处理噪音,并提高人们如何保护自己免受低频噪音影响的意识。她自己与楼上邻居持续的闷响作斗争,却发现很少有资源可供她解决这一问题,这成为了她改变职业道路的催化剂。现在,通过她的工作,她帮助社区找到管理影响他们生活的声音的方法。
“作为一名研究人员,如果有人告诉我噪音困扰着他们,我不会轻视,”她说。“这是需要调查的信息。”