Шудың ластануы, қажетсіз немесе шамадан тыс дыбыс деңгейі адам денсаулығына және қоршаған орта сапасына зиянды әсер етуі мүмкін. Ол әдетте көптеген өнеркәсіптік нысандарда және кейбір басқа жұмыс орындарында кездеседі. Сондай-ақ автомобиль, теміржол және әуе қозғалысына және сыртқы іс-шараларға байланысты шудың ластануы.
Дыбыс қаттылығын өлшеу және қабылдау
Дыбыс толқындары – шу көзінен құлаққа тасымалданатын ауа молекулаларының тербелісі. Ол әдетте толқынның қаттылығы (амплитудасы) және биіктігі (жиілігі) бойынша сипатталады. Дыбыс қысымының деңгейі немесе SPL децибелдер (дБ) деп аталатын логарифмдік бірліктермен өлшенеді. Қалыпты адамның құлағы 0 дБ (есту шегі) мен 140 дБ аралығындағы тонды анықтай алады. Сонымен қатар 120 дБ-ден 140 дБ-ге дейінгі дыбыстар ауырсынуды тудырады.
Дыбыс деңгейі қандай, мысалы, кітапханада? Ол шамамен 35 дБ, ал қозғалатын автобус немесе метро пойызының ішінде шамамен 85 дБ. Құрылыс жұмыстарығимараттар көзде 105 дБ SPL дейін шығара алады. SPL нысаннан қашық болған сайын азаяды.
Дыбыс энергиясының берілу жылдамдығы SPL квадратына пропорционал қарқындылық деп аталады. Децибелдік шкаланың логарифмдік сипатына байланысты 10 баллдық жоғарылау дыбыс қарқындылығының 10 есе артуын білдіреді. 20 жаста ол 100 есе көп таратады. Ал 30дБ қарқындылықтың 1000 есе артуын білдіреді.
Екінші жағынан, кернеу екі есе артқанда, дыбыстың дыбыс деңгейі тек 3 ұпайға артады. Мысалы, егер құрылыс бұрғысы 90 дБ шу шығарса, онда қатар жұмыс істейтін екі бірдей құрал 93 дБ жасайды. Ал SPL-де 15 ұпайдан астам айырмашылығы бар екі дыбыс біріктірілгенде, әлсіз тондар қатты дыбыспен жасырылады (немесе өшеді). Мысалы, құрылыс алаңында бульдозердің жанында 95-те бұрғы 80 дБ жұмыс істеп тұрса, осы екі көздің біріктірілген қысым деңгейі 95 ретінде өлшенеді. Компрессордан азырақ қарқынды дыбыс байқалмайды.
Дыбыс толқынының жиілігі секундына циклмен көрсетіледі, бірақ герц жиі пайдаланылады (1 cps=1 Гц). Адамның тимпаникалық мембранасы 20 Гц (төмен дыбыс) пен шамамен 20 000 Гц (жоғары дыбыс) аралығындағы жиіліктердегі дыбыстарды анықтауға қабілетті, үлкен динамикалық диапазоны бар өте сезімтал орган болып табылады. Қалыпты сөйлесудегі адам дауысының тональділігі 250 Гц-тен 2000 Гц-ке дейінгі жиіліктерде болады.
Дыбыс деңгейін дәл өлшеу және ғылыми сипаттама адамның ол туралы көптеген субъективті түсініктері мен пікірлерінен ерекшеленеді. Шуға адамның жеке жауаптары дыбыстың биіктігіне де, қаттылығына да байланысты. Қалыпты есту қабілеті бар адамдар әдетте жоғары жиілікті дыбыстарды бірдей амплитудадағы төмен жиілікті дыбыстарға қарағанда қаттырақ қабылдайды. Осы себепті электронды шу өлшегіштер дыбыс деңгейінің дыбыс деңгейінің өзгеруін ескереді.
Метрдегі жиілік сүзгілері көрсеткіштерді адам құлағының сезімталдығымен және әртүрлі дыбыстардың салыстырмалы қаттылығымен сәйкестендіру үшін қызмет етеді. Мысалы, A-салмағы деп аталатын сүзгі әдетте қоршаған қауымдастықты диагностикалау үшін қолданылады. Осы сүзгі арқылы жасалған SPL өлшемдері A-өлшенген децибелде немесе дБА-да көрсетіледі.
Көп адамдар SPL деңгейінің 6-10 дБА жоғарылауын екі еселенген "дауыс" ретінде қабылдайды және сипаттайды. Басқа жүйе, C-салмақталған (dBS) шкала кейде түсіру сияқты соққы шуы деңгейлері үшін пайдаланылады және жиілігі төмен компоненттері бар дыбыстардың қабылданатын қаттылығы үшін dBA-ға қарағанда дәлірек болады.
Шуыл деңгейлері уақыт өте өзгереді, сондықтан өлшеу деректері жалпы дыбыс деңгейлерін көрсету үшін орташа мәндер ретінде ұсынылады. Мұны істеудің бірнеше жолы бар. Мысалы, қайталанатын дыбыс деңгейін өлшеу сериясы L 90=75 дБА ретінде хабарлануы мүмкін, яғни мәндер уақыттың 90 пайызы үшін 75 дБА-ға тең немесе одан жоғары болды.
Дыбыс эквиваленттік дәрежелері (L eq) деп аталатын басқа бірлікті сегіз сағаттық жұмыс күні сияқты кез келген қызығушылық кезеңінде орташа SPL көрсету үшін пайдалануға болады.(L eq – арифметикалық мән емес, логарифмдік мән, сондықтан жалпы нәтижеде қатты дауысты оқиғалар басым болады.)
Күндізгі-түнгі шудың мәні (DNL немесе Ldn) деп аталатын дыбыс деңгейінің бірлігі адамдардың түнгі тонға неғұрлым сезімтал екенін ескереді. Сонымен, таңғы 10-дан таңғы 7-ге дейін өлшенетін SPL мәндеріне 10-дБА қосылады. Мысалы, DNL өлшемдері ұшақ шуының жалпы әсерін сипаттау үшін өте пайдалы.
Эффекттермен жұмыс
Шу – жай ғана мазасыздану емес. Белгілі бір деңгейде және әсер ету ұзақтығында ол құлақ қалқанына және ішкі құлақтың сезімтал шаш жасушаларына физикалық зақым келтіруі мүмкін, бұл есту қабілетінің уақытша немесе тұрақты жоғалуына әкеледі.
Бұл әдетте 80 дБА-дан төмен SPL-де болмайды (сегіз сағаттық әсер ету деңгейлерін 85-тен төмен ұстаған жөн). Бірақ 105 дБА-дан көп қайталанатын адамдардың көпшілігінде есту қабілетінің жоғалуы белгілі бір дәрежеде болады. Бұған қоса, шудың шамадан тыс әсері қан қысымы мен жүрек соғу жиілігін жоғарылатып, ашушаңдықты, алаңдаушылықты және психикалық шаршауды тудыруы және ұйқыға, релаксацияға және жақындыққа кедергі келтіруі мүмкін.
Шудың ластануын бақылау
Сондықтан жұмыс орнында және қоғамда барынша тыныштықты сақтау маңызды. Жергілікті, аймақтық және ұлттық деңгейде қабылданған шуға қатысты ережелер мен заңдар шудың ластануының теріс әсерін азайтуда тиімді болуы мүмкін.
Қоршаған орта жәнеөнеркәсіптік гуіл еңбек қауіпсіздігі және еңбекті қорғау туралы заңмен және оған қарсы заңмен реттеледі. Осы ережелерге сәйкес Еңбек қауіпсіздігі және еңбекті қорғау басқармасы дыбыс әсерінің қарқындылығына және осы қарқындылыққа рұқсат етілетін ұзақтығына шектеу қою үшін өнеркәсіптік шудың өлшемдерін белгіледі.
Егер адам күннің әр уақытында әртүрлі деңгейдегі шуылға ұшыраса, шудың жалпы әсері немесе дозасы (D) мына қатынастан алынады,
мұндағы C – нақты уақыт және T – кез келген деңгейде рұқсат етілген уақыт. Бұл формуланы пайдаланғанда, ең мүмкін болатын күнделікті шу дозасы 1 болады және одан жоғары кез келген экспозиция қабылданбайды.
Максималды дыбыс деңгейі
Үй ішіндегі шудың критерийлері әртүрлі нақты жағдайларда адамдардың үлкен үлгісінен субъективті пайымдауларды жинау арқылы алынған сипаттамалардың үш жинағында жинақталған. Олар қоршаған ортаға енгізілген деңгейге шектеулерді белгілейтін Шу критерийлеріне (NC) және Preferred Tone Curves (PNC) айналды. 1957 жылы жасалған NC қисық сызықтары бүкіл аудио спектрі бойынша октавалық диапазондардағы рұқсат етілген ең жоғары дыбыс деңгейін көрсету арқылы қолайлы жұмыс немесе өмір сүру ортасын қамтамасыз етуге бағытталған.
11 қисықтың толық жиынтығы жағдайлардың кең ауқымы үшін шу критерийлерін анықтайды. 1971 жылы әзірленген PNC графикасы төмен жиілікті дыбыс пен жоғары жиілікті ысқырықты шектейді. Сондықтан оларға артықшылық беріледіескі NC стандарты. Қисықтар бойынша жинақталған бұл критерийлер әртүрлі идеялар үшін шу деңгейлерінің жобалық мақсаттарын қамтамасыз етеді. Жұмыстың немесе мекендеу ортасының сипаттамасының бір бөлігі сәйкес PNC қисығы болып табылады. Деңгей PNC шектеулерінен асып кеткен жағдайда, стандарттарға сай болу үшін дыбысты жұтатын материалдар қоршаған ортаға енгізілуі мүмкін.
Төмен шу деңгейлерін ауыр перделер немесе үй ішіндегі плиткалар сияқты қосымша сіңіргіш материалмен жеңуге болады. Анықталған шудың төмен деңгейлері алаңдатуы мүмкін немесе көрші кеңселер мен қабылдау бөлмелеріндегі сөйлесулердің құпиялылығы маңызды болуы мүмкін жерлерде қажетсіз дыбыстар жасырылуы мүмкін. Бөлмеде орналасқан статикалық ауа сияқты ақ шудың кішкене көзі жақын жерде жұмыс істейтін адамдардың құлағына өлімге әкелетін дыбыс деңгейіне жол бермей, жақын маңдағы кеңселерден сөйлесуді бүркемелеуі мүмкін.
Бұл құрылғы түрі дәрігерлер мен басқа мамандардың кеңселерінде жиі пайдаланылады. Шуды азайтудың тағы бір әдісі - құлаққапты құлаққаптар сияқты құлаққа киетін құлаққапты қолдану. Коммерциялық қорғағыштарды пайдалану арқылы тонды азайтуға әдетте 100 Гц жиілікте 10 дБ пен 1000 Гц-тен жоғары жиіліктер үшін 30 дБ-ден жоғары диапазонда қол жеткізуге болады.
Дыбыс деңгейін анықтау
Сыртқы шу шектеулері де адам жайлылығы үшін маңызды. Ғимараттың құрылысы, егер ғимарат минималды стандарттарға сәйкес келсе және егер болса, сыртқы дыбыстардан біршама қорғауды қамтамасыз етедішу деңгейі рұқсат етілген шектерде.
Бұл шектеулер әдетте күндізгі жарық кезінде, кешке және түнде ұйықтап жатқанда сияқты күннің белгілі бір кезеңдері үшін белгіленеді. Түнде температураның инверсиясынан туындаған атмосферадағы сыну салдарынан салыстырмалы түрде қатты дыбыстар алыстағы тас жолдан, әуежайдан немесе теміржолдан шығуы мүмкін.
Шуылды бақылаудың қызықты әдістерінің бірі – тас жол бойына оны көршілес тұрғын аудандардан бөліп тұратын шу бөгеттерін салу. Мұндай құрылымдардың тиімділігі жолдарда басым болатын және үлкен көліктерге тән төмен жиіліктерде дыбыстың көбірек дифракциясымен шектеледі. Тиімді болу үшін олар шудың көзіне немесе бақылаушысына мүмкіндігінше жақын болуы керек, осылайша дыбыстың бақылаушыға жетуі үшін қажет дифракцияны барынша арттыру керек. Бұл тосқауыл түріне қойылатын тағы бір талап - шуды айтарлықтай азайтуға қол жеткізу үшін дыбыс деңгейлерінің санын да шектеуі керек.
Анықтама және мысалдар
Децибел (дБ) дыбыс деңгейін өлшеу үшін пайдаланылады, бірақ ол электроникада, сигналдарда және байланыста кеңінен қолданылады. МБ – жанамалықты сипаттаудың логарифмдік тәсілі. Арақатынас қуат, дыбыс қысымы, кернеу немесе қарқындылық немесе басқа да бірнеше нәрсе ретінде көрінуі мүмкін. Кейінірек біз дБ-ны телефонмен және дыбыспен байланыстырамыз (дауыс қаттылығына қатысты). Бірақ алдымен логарифмдік өрнектер туралы түсінік алу үшін кейбір сандарды қарастырайық.
Мысалы, екі динамик бар деп болжауға болады,оның біріншісі P 1 қуатымен дыбысты, ал екіншісі P 2 қуатымен бірдей тонның қаттырақ нұсқасын ойнайды, бірақ қалғанының бәрі (қашықтық, жиілік) өзгеріссіз қалады.
Олардың арасындағы децибел айырмашылығы ретінде анықталады
10 журнал (P 2 / P 1) дБ, мұнда журнал 10-базаға арналған.
Егер екіншісі біріншіге қарағанда екі есе көп энергия өндірсе, айырмашылық дБ болады
10 журнал (P 2 / P 1)=10 журнал 2=3 дБ,
10 журналды сызатын графикте көрсетілгендей (P 2 / P 1) және P 2 / P 1. Мысалды жалғастыру үшін, егер екіншісінің қуаты біріншіден 10 есе көп болса, дБ айырмашылығы:
10 журнал (P 2 / P 1)=10 журнал 10=10 дБ.
Егер екіншісінің күші миллион рет бірдей болса, дБ айырмашылығы
10 журнал (P 2 / P 1)=10 журнал 1 000 000=60 дБ.
Бұл мысал дыбысты талқылау кезінде пайдалы децибелдік шкалалардың бір мүмкіндігін көрсетеді. Олар қарапайым өлшемді сандар арқылы өте үлкен қатынастарды сипаттай алады. Бірақ децибел қатынасты білдіретініне назар аудару керек. Яғни, динамиктердің кез-келгені қанша қуат шығаратыны айтылмайды, тек айырмашылыққа байланысты. Сондай-ақ анықтамадағы децибелдегі дециді білдіретін 10 факторға назар аударыңыз.
Дыбыстық қысым және дБ
Жиілік әдетте микрофондармен өлшенеді және олар қысымға пропорционал (шамамен) жауап береді, с. Енді дыбыс толқынының күші басқабірдей жағдайда бастың квадратына тең болады. Сол сияқты, резистордағы электр қуаты кернеу көбейтілгендей болады. Квадраттың логарифмі небәрі 2 log x, сондықтан қысымды децибелге түрлендіру кезінде 2 коэффициенті енгізіледі. Сондықтан p 1 және p 2 дыбыстардың екі деңгейі арасындағы акустикалық қысым дәрежесінің айырмашылығы:
20 журнал (p 2 / б 1) дБ=10 журнал (p 22 / б 1 2) дБ=10 журнал (P 2 / P 1) дБ.
Дыбыс қуаты екі есе азайғанда не болады?
2 санының логарифмі 0,3, демек 1/2 0,3. Осылайша, қуат 2 есе азайса, дыбыс деңгейі 3 дБ азаяды. Және бұл әрекетті қайта жасасаңыз, акустика тағы 3 дБ төмендейді.
Децибел өлшемі
Қуатты екі есе азайту 2-түбірдегі қысымды және дыбыс деңгейін 3 дБ төмендететінін жоғарыдан көруге болады.
Бірінші үлгі - ақ шу (барлық естілетін жиіліктердің қоспасы). Екінші үлгі 2-квадрат түбірдің коэффициентіне төмендетілген кернеумен бірдей тонус. Оның кері мәні шамамен 0,7, сондықтан 3 дБ кернеудің немесе қысымның 70% -ға дейін төмендеуіне сәйкес келеді. Жасыл сызық саптаманы уақыт функциясы ретінде көрсетеді. Қызыл түс үздіксіз экспоненциалды құлдырауды сипаттайды. Әрбір екінші үлгі үшін кернеу 50%-ға төмендейтінін ескеріңіз.
Дыбыс файлдары мен флэш-анимация Джон Танн мен Джордж Хатсидимирис.
Децибел қаншалықты үлкен?
Бкелесі серияларда дәйекті үлгілер тек бір тармаққа төмендейді.
Егер айырмашылық децибелден аз болса ше?
Дыбыс деңгейлері ондық таңбалармен сирек беріледі. Себебі 1 дБ-ден аз айырмашылығы барларын ажырату қиын.
Сонымен қатар соңғы мысал біріншіге қарағанда үнсіз екенін көруге болады, бірақ дәйекті жұптар арасындағы айырмашылықты көру қиын. 10log 10 (1,07)=0,3. Сондықтан дыбыс деңгейін 0,3 дБ арттыру үшін қуатты 7%-ға немесе кернеуді 3,5%-ға арттыру керек.
