Людям дуже подобаються деякі звуки, наприклад музика. Вона піднімає настрій, а іноді навіть викликає почуття блаженства. Парад Санта-Клауса в Торонто (Канада), 2010 року.

Загальні відомості

Рівень звуку визначає його гучність і використовується в акустиці - науки, що вивчає рівень та інші властивості звуку. Коли говорять про гучності, часто мають на увазі вміння рівень звуку. Деякі звуки дуже неприємні і можуть викликати ряд психологічних і фізіологічних проблем, в той час як інші звуки, наприклад музика, звук прибою і спів птахів - діють заспокійливу, подобаються людям і покращують їх настрій.

Таблиця значень в децибелах і відносин амплітуд і потужностей

дБ Відношення потужностей Ставлення амплітуд 100 10 000 000 000 100 000 90 1 000 000 000 31 620 80 100 000 000 10 000 70 10 000 000 3 162 60 1 000 000 1 000 50 100 000 316 0,2 40 10 000 100 30 1 000 31 0,62 20 100 10 10 10 3 0,162 3 1 0,995 1 0,413 1 1 0,259 1 0,122 0 1 1 -1 0 0,794 0 0,891 -3 0 0,501 0 0,708 -10 0 0,1 0 0,3162 -20 0 0,01 0 0,1 -30 0 0,001 0 0,03162 -40 0 0,0001 0 0,01 -50 0 0,00001 0 0,003162 -60 0 0,000001 0 0,001 -70 0 0,0000001 0 0,0003162 -80 0 0,00000001 0 0,0001 -90 0 0,000000001 0 0,00003162 -100 0 0,0000000001 0 0,00001

Звукова апаратура. Студія CityTV мпаніі Роджерс (англ. Rogers). Торонто, Онтаріо, Канада.

Ця таблиця показує як логарифмічна шкала дозволяє описати дуже великі і дуже маленькі числа, що представляють відносини потужностей, енергій або амплітуд.

Вухо людини має дуже високу чутливість і здатне почути звуки від шепоту на відстані 10 метрів до шуму реактивних двигунів. Потужність звуку петарди може бути в 100 000 000 000 000 разів більше, ніж найслабший звук, який здатне почути людське вухо (20 мікропаскалей). Це дуже велика різниця! Оскільки людське вухо здатне розрізняти такий великий діапазон гучності звуків, для вимірювання сили звуку використовується логарифмічна шкала. На шкалі в децибелах найслабший звук, званий порогом чутності, має рівень 0 децибел. Звук, який голосніше порога чутності в 10 разів, має рівень 20 децибел. Якщо звук в 30 разів голосніше порога чутності, його рівень буде дорівнює 30 децибелам. Нижче наведені приклади гучності різних звуків:

• Поріг чутності - 0 дБ
• Шепіт - 20 дБ
• Спокійна розмова на відстані 1 м - 50 дБ
• Потужний пилосос на відстані 1 м - 80 дБ
• Звук, при тривалому впливі якого можливе погіршення слуху - 85 дБ
• Портативний мультимедійний програвач при повній гучності - 100 дБ
• Больовий поріг - 130 дБ
• Турбореактивний двигун винищувача на відстані 30 м - 150 дБ
• Светозвуковая ручна граната M84 на відстані 1,5 м - 170 дБ

музика

Рівень звуку одиночній скрипки поблизу приблизно дорівнює 82-92 децибелам. Виступ дитячого оркестру міста Лос-Анджелес в Центральному парку Нью-Йорка.

Музика, згідно археологам, прикрашає наше життя на протязі не менше 50 000 років. Вона оточує нас скрізь - музика присутня у всіх культурах, і, як вважають вчені, об'єднує нас з іншими людьми - в суспільстві, в сім'ї, в групі за інтересами. Мами співають малюкам колискові; люди ходять на концерти; танці, як народні, так і сучасні, проходять під музику. Музика приваблює нас своєю закономірністю і ритмічністю, так як ми часто шукаємо порядок і чіткість і в повсякденному житті.

шумове забруднення

На відміну від музики, деякі звуки викликають у нас дуже неприємні відчуття. Шум, що виник через життєдіяльності людей, який заважає людям або шкодить тваринам, називається шумовим забрудненням. Він викликає у людей і тварин ряд психологічних і фізіологічних проблем, таких як безсоння, втома, порушення кров'яного тиску, порушення слуху при сильному шумі, і інші проблеми.

джерела шуму

Шум може бути викликаний безліччю факторів. Транспорт - один з головних шумових забруднювачів навколишнього середовища. Особливо багато шуму виробляють літаки, поїзди та автомобілі. Устаткування на різних підприємствах в промисловій зоні також є джерелом шуму. Люди, що живуть біля вітряних турбін, часто скаржаться на шум і пов'язані з ним нездужання. Ремонтні роботи, особливо ті, що пов'язані з іспользoваніем відбійних молотків, зазвичай виробляють багато шуму. У деяких країнах люди тримають собак, часто - в цілях безпеки. Ці собаки, найчастіше ті, що живуть у дворі, гавкають, якщо поруч інші собаки і незнайомі люди. Це не так помітно днем, коли навколо і так багато шуму, але дуже добре чутно вночі. Шум в житлових районах також часто викликаний гучною музикою в будинках, барах і ресторанах.

Вітряна турбіна компанії Вінд Шер (англ. WindShare) в комплексі Ексибішн Плейс (англ. Exhibition Place) виробляє приблизно 1 мільйон кіловат екологічно чистої енергії вітру в рік. Торонто, Онтаріо, Канада.

вітряні турбіни

За даними організацій, які контролюють роботу компаній, які видобувають електроенергію за допомогою вітряних турбін, низькочастотний шум, який вони виробляють, заважає спати і викликає головні болі та інші симптоми у людей, що живуть поруч з турбінами. Ці проблеми настільки серйозні, що люди часто кидають свої будинки і їдуть, щоб позбутися від цього шуму. Прихильники вітряної енергетики, навпаки, стверджують, що ці проблеми викликані не шумом безпосередньо, а ефектом ноцебо. Тобто, проблеми викликані не самим звуком а очікуванням того, що ці проблеми повинні з'явитися. На даний момент не існує тривалих досліджень цього питання, що дозволяють зрозуміти хто правий. Так як можливість шумового забруднення - реальна загроза, то необхідно якомога швидше почати дослідження впливу цього шуму на людей. Навіть якщо дослідження покажуть, що шум від турбін не впливає на життя людей, ці знання допоможуть жителям біля вітряних турбін позбутися впливу ефекту ноцебо.

Потяги

Скрипучі дискові гальма на вагоні потяга

Інженери постійно намагаються удосконалити як самі поїзда, так і залізничні колії, щоб зменшити шум, викликаний рухом поїздів. Велика частина шуму утворюється під час коливань, що утворюються при русі коліс по рейках. Крім цього на поворотах колеса видають шум через прослизання коліс щодо рейок. Останнє неминуче, але шум можна зменшити. Експерименти по зменшенню цього шуму зазвичай проводяться на моделях коліс і рейок. Часто досить зменшити вібрацію колеса і рейок, що досягається при удосконаленні їх конструкції. Також, зменшити шум допомагають поліпшені конструкції гальмівного механізму.

Шумозахисні екрани, що відгороджує залізницю від житлового району

Конструкція залізниці в цілому також впливає на шум. Наприклад, установка протигаласливих бар'єрів, схожих на ті, що ставлять навколо швидкісних трас, допомагає зменшити шум. Насипу з гравію навколо рейок теж поглинають звуки.

Деякий шумове забруднення, пов'язане з залізницями, неминуче. Наприклад, звукова сигнальна система на залізничних переїздах необхідна, і допомагає запобігти аварії. В умовах поганої видимості саме завдяки їй пішоходи і водії знають про наближення поїзда. Ця система також необхідна для людей з поганим зором.

Навчальний реактивний літак Fouga Magister, що пролітає над житловим районом Торонто, Онтаріо, Канада

літаки

Шум, спричинений літаками, в основному утворюється під час роботи повітряно-реактивних і турбіновінтових двигунів. Проблема шумового забруднення існує як для пасажирів і екіпажу, так і для тих, хто живе поруч з аеропортом. Шум в кабіні літака, коли його двигуни працюють на повну потужність, досягає 80 децибел. Щоб трохи зменшити цей шум, деякі пасажири використовують навушники з системою активного шумозаглушення, описані нижче.

Закони в багатьох країнах не вимагають, щоб літаки літали не нижчу від визначеної висоти, навіть в житлових районах. Також мало де обмежується загальний час, який літак може перебувати над певним простором. Зазвичай повітряний простір відкрито для літаків 24 години на добу, незалежно від того, житлова це зона чи ні. При плануванні аеропорту його часто намагаються винести за межі міста, але це не завжди можливо, особливо в мегаполісах. Щоб допомога в боротьбі з шумом в деяких країнах для компаній, які займаються авіаперевезеннями випускаються, збірники рекомендацій щодо зменшення шумового забруднення.

Час пик в Нью-Йорку

Автомобілі

Шумове забруднення, викликане автомобілями - звична проблема, особливо в містах. Зазвичай причини шуму дві. На великих швидкостях він викликаний рухом шин по асфальту. Зимові шини влітку, або їзда на позашляхових автомобілях по швидкісних трасах посилюють цю проблему. Це відбувається тому, що зимові і позашляхові шини сконструйовані так, щоб забезпечити максимальну силу тертя при русі, яка, в свою чергу, допомагає зчепленню шини з дорожнім покриттям, необхідного на вкритій льодом або на бездоріжжі. У міру збільшення сили тертя, відповідно збільшується і шум.

Якщо, навпаки, автомобілі рухаються повільно, то шум в основному викликане двигуном. Виробники автомобілів постійно намагаються зменшити цей шум. Він заважає не тільки пішоходам і навколишнім жителям, але і самим водіям. Тому контролюють не тільки загальний звук, видаваний автомобілем, але і звук, здатний проникати в кабіну - особливо в дорогих автомобілях. Для цього кабіну звукоізолюючі, а також використовують систему активного шумозаглушення. Для придушення шуму використовують звукові хвилі, що знаходяться в протифазі хвилях, викликають шум. Цей метод активного шумозаглушення використовують і в інших сферах, наприклад для придушення шуму в навушниках. Нижче він описаний більш докладно.

Шумозахисні екрани зі скла, який майже не пропускає шум. Нагоя, Японія.

На великих і швидкісних трасах часто встановлюють звукоізоляційний бар'єр, який не дає шуму проїжджаючих машин поширюватися за межі траси. Деякі бар'єри сконструйовані так вдало, що людина, що стоїть по інший його бік від траси, практично не чує проїжджаючі машини. На жаль, не всі бар'єри так добре зроблені. Деякі блокують звук тільки на рівні першого поверху, і зовсім не захищають від шуму людей, що живуть в багатоповерхових будинках.

Завдяки їх конструкції, двигуни електромобілів набагато тихіше двигунів автомобілів, що працюють на бензині. Іноді електромобілі пересуваються настільки тихо, що їх не чути пішоходам, тому для безпеки оточуючих електромобілі іноді постачають пристроєм, який виробляє шум замість двигуна. Це необхідно для безпеки руху.

Будівельні роботи на стоянці залізничної станції Кларксон GO (англ. Clarkson GO). Міссіссога, Онтаріо, Канада.

Будівництво та ремонтні роботи

Шум від будівництва і ремонтних робіт, наприклад від ремонту трас і залізниць, часто сприяє загальному шумового забруднення. Ремонтні роботи особливо часто проводять в той час, коли шляхами або дорогами користується найменше число людей, тобто, вночі. Один і той же шум вночі заважає людям набагато сильніше, не тільки тому, що його краще чути в тиші, а й тому, що в цей час більшість людей спить. У більшості випадків цей шум неможливо контролювати, і він неминучий. У багатьох країнах компанія, яка проводить будівельні або ремонтні роботи, повинна спочатку отримати дозвіл. У ньому зазвичай вказані умови роботи, наприклад заборона на роботи вночі, у вихідні, або в свята.

Побутовий і інший шум

Шум в приватних будинках важко регулювати за допомогою законів, проте міська влада зазвичай регулюють шум в громадських місцях. Так, наприклад, в деяких країнах обмежують або повністю забороняють приватним особам влаштовувати фейверков. У деяких випадках фейверков дозволені тільки в певні святкові дні. Порушників зазвичай штрафують. Міська влада також іноді обмежують максимальний шум піротехнічних засобів. У деяких країнах органи, які стежать за шумовим забрудненням в місті або районі, випускають брошури з порадами жителям про те, як зменшити кількість побутового шуму, який вони виробляють. Наприклад, в них радять заздалегідь повідомляти сусідам в разі майбутніх гучних заходів або робіт. Радять також робити ремонт та інші справи, які виробляють багато шуму, в той час доби, коли більшість людей не спить, а також дресирувати собак, щоб ті менше гавкали, і встановлювати гучну побутову техніку подалі від стін, суміжних із стінами сусідів. Якщо шум з сусідніх будинків і квартир надмірно гучний, то в ряді країн вважається нормальним дзвонити в поліцію зі скаргами.

Звукоізоляція в деяких будівлях, особливо в багатоквартирних будинках, зроблена погано, тому купуючи або знімаючи будинок або квартиру необхідно добре перевірити, наскільки звук з вулиці або з інших квартир проникає всередину. Для цього можна спробувати наступне:

Гучний район Нью-Йорка

Якщо, незважаючи на ретельну перевірку, ви виявили після переїзду, що в квартирі шумно, то спробуйте для зменшення шуму зробити наступне:

У деяких знімних квартирах господарі вимагають від мешканців, щоб у всіх кімнатах на підлозі було килимове покриття. Якщо ваші сусіди зверху сильно шумлять і ви підозрюєте, що у них немає килимів, то можна звернутися до домовласникові, щоб це перевірити.

Законодавство про шум

У деяких країнах шум регулюють відповідними законами. Порушення зазвичай загрожують штрафами. В цьому випадку жителі можуть поскаржитися на шум в околицях в органи, відповідальні за дотримання порядку. Скаргу зазвичай розглядають, і по можливості перевіряють джерело шуму. У ряді країн в багатоквартирних будинках також часто існують правила про шум, наприклад про те, чи можна і в який час дозволено грати на музичних інструментах.

У багатьох містах, щоб побудувати або відкрити в житловому районі ресторан, бар, нічний клуб, або інший заклад, в яких грає гучна музика, необхідно отримати ліцензію. У ній часто вказується, який рівень звуку допустимо, і в який час. У деяких районах забороняють будувати такі заклади, або дозволяють, але з умовою, що будівля буде звукоізольовані. З шумовим забрудненням також допомагає зонування, тобто, поділ міста на зони, такі як спальна, промислова, і інші. В цьому випадку зони з найбільшим шумовим забрудненням, наприклад промислові зони з підприємствами та заводами, намагаються розмістити якомога далі від житлових районів, лікарень і шкіл.

Шумомер

Вимірювання рівня звуку

Рівень звуку вимірюють, щоб переконатися, що він не перевищує норми і відповідає вимогам виконуваної роботи, наприклад, що мікрофони забезпечують достатню гучність звуку під час заходу. Такі вимірювання також необхідні для забезпечення безпечного рівня шуму на робочому місці.

шумоміри

Якщо навколишній шум перевищує 85 децибел, то висока ймовірність пошкодження слуху, особливо коли людина піддається такому шуму протягом тривалого часу. Больовий поріг людини починається з 115 децибел, але у деяких людей він може бути і 140 децибел. Тобто, навіть якщо рівень звуку загрожує втратою слуху, люди цього не помічають. Саме тому в ситуаціях, коли люди піддаються впливу гучного звуку протягом тривалого часу, рівень звуку вимірюють спеціальними приладами, щоб переконатися, що цей рівень не перевищує норму. Зазвичай це - шумоміри. Більшість з них портативні, і їх можна придбати за доступною ціною.

Персональний звуковий дозиметр

звукові дозиметри

Если необходимо віміряті НЕ только рівень звуку на Сейчас, но и Загальну дозу шумового впліву течение Певного проміжку часу, Використовують звукові дозиметри. Так як часто пошкодження слуху відбувається самє через трівалого впліву гучніх звуків, дозиметри допомагають візначіті, чи нужно людям, Які Працюють в условиях підвіщеного шуму, носить захисні навушники або вушні пробки. Такоже Зручне використовуват дозиметри, если рівень звуку в течение дня неоднаковій. Зазвічай дозиметри прікріплюють до одягу самих ПРАЦІВНИКІВ, но НЕ всі вітають использование дозіметрів на робочому місці, так як з ними пов'язано много проблем. Например, працівники могут легко спотворіті дані, навмісно або Випадкове, особливо коли смороду Бача індикатор уровня звуку. Дозиметри такоже часто заважають работе, и даже могут зачепітіся и потрапіті в устаткування. Це грозит НЕ только Зламане обладнанням, но ймовірно и Нещасний випадки з працівнікамі. З цієї причини вместо дозіметрів можна використовуват шумомірі, вімірюючі рівень звуку в різний час и в різніх місцях. С помощью цієї информации створюється Шумова карта, яка дает примерно уявлення про шумове забруднення на різніх ділянках РОбочий приміщення. Це особливо корисно знати, если працівники Щодня Працюють в одних и тих же місцях. Останнім часом виробники дозиметрів також намагаються боротися з зазначеними вище проблемами, випускаючи дозиметри меншого розміру, з короткими проводами або взагалі без проводів, і часто без дисплея, щоб працівник не міг впливати на роботу приладу, грунтуючись на поточному інформації про шум.

Способи боротьби з шумом

На заводах, в аеропортах і на інших робочих місцях, де багато шуму, необхідно не тільки вимірювати, але і контролювати кількість шуму, який чують працівники, щоб захистити їх слух і запобігти його втрату. Шум не тільки погіршує слух, але і не дає людям зосередитися. Це заважає роботі і піддає їх додаткової небезпеки, так як через неуважність вони можуть не почути аварійну сигналізацію через шум, що може призвести до нещасного випадку. До того ж, в шумному приміщенні неприємно перебувати і працювати, тому звук контролюють ще і для комфорту працівників. Не завжди є можливість скористатися шумоміром. У такій ситуації діє просте правило: якщо для того, щоб бути почутим, доводиться кричати - то це означає, що приміщення надто гучне, і цей шум необхідно зменшувати.

Є два основних способи боротьби з шумом: шумоізоляція або шумозаглушення за допомогою протидіє шуму. Перший метод - пасивний, а другий - активний. Який з двох методів використовувати - вирішують у залежності від ситуації, а іноді використовують обидва відразу. Також можна одночасно використовувати відразу кілька способів пасивного шумозаглушення або блокування шуму. Наприклад, команди наземного технічного обслуговування в аеропортах часто використовують вушні пробки і навушники з пасивним шумозаглушенням одночасно.

Іноді на заводах і фабриках також використовуються звукопоглотители. Вони запобігають посилення звуку в приміщенні і його відображення від стін і інших поверхонь. Для цього звукопоглотители виготовляють з матеріалів, добре поглинають звук.

пасивне шумозаглушення

Для пасивного шумозаглушення використовують матеріали, які добре поглинають звук. Більшість наведених вище порад про зменшення шуму в квартирі засновані саме на цьому принципі. Звукопоглащающіе матеріали, використовувані в навушниках - це спінені полімери.

Навушники з пристроєм активного шумозаглушення

активне шумозаглушення

За допомогою активного шумозаглушення можна зменшити навколишній шум приблизно на 20 децибел. Принцип активного придушення звуку полягає в тому, що входить звукова хвиля гаситься за допомогою вихідної хвилі з однаковою амплітудою, але з протилежною фазою. Вихідний шум створюють навушники.

Працівник аеропорту в шумоподавляющіе навушниках. Міжнародний аеропорт імені Лестера Б. Пірсона в Торонто (YYZ, англ. Pearson International Airport), Канада.

Те, що відбувається в цьому випадку зі звуком, можна продемонструвати за допомогою прикладу про гойдалках. Коли одна людина штовхає гойдалки вперед, а інший, з тією ж амплітудою почне качати їх назад, то ці поштовхи будуть в протифазі. Коли дві хвилі знаходяться в протифазі, то їх загальна сума дорівнює нулю. Тобто, у випадку з гойдалками - вони перестануть гойдатися.

Щоб правильно блокувати звук, шумоподавляющіе пристрої спочатку повинні визначити амплітуду і частоту вхідних звукових хвиль, щоб потім створити аналогічні хвилі в протифазі. Такі пристрої добре працюють з монотонним повторюваним звуком, який легко передбачити. Якщо ж звук спонтанний і весь час змінюється, то шумоподавляющіе пристрої неефективні. Вхідний звук приймається в таких пристроях, наприклад навушниках, на вбудований мікрофон. Крім кабін останніх моделей автомобілів і побутових навушників, активне шумозаглушення використовується в деяких захисних навушниках для працівників аеропортів.

Підтримка захисних засобів в робочому стані

Незважаючи на те, що роботодавці в багатьох країнах зобов'язані надати своїм працівникам персональне засоби захисту слуху, наприклад навушники і вушні пробки, завжди краще перевіряти їх перед використанням, щоб переконатися, що вони в робочому стані і ніде немає тріщин. Це особливо важливо тому, що іноді відбуваються помилки, і несправне спорядження може бути не помічено при його перевірці.

література

Автор статті: Kateryna Yuri

Unit Converter articles were edited and illustrated by Анатолій Золотков

Ві маєте Труднощі в перекладі одиниці віміру з однієї мови на іншу? Колеги Готові вам помочь. Опублікуйте питання в TCTerms и в течение декількох хвилин ви отрімаєте відповідь.