Razina zvuka: određivanje buke u decibelima

Zagađenje bukom, neželjene ili prekomjerne razine zvuka mogu imati štetne učinke na ljudsko zdravlje i kvaliteta okoliša. Obično se javlja u mnogim industrijskim objektima i na nekim drugim radnim mjestima. I zagađenje bukom povezano je s cestovnim, željezničkim i zračnim prometom te s radovima na otvorenom.

Mjerenje i percepcija glasnoće

Zvučni valovi su vibracije molekula zraka koje se prenose od izvora buke do uha. To se obično opisuje u smislu glasnoće (amplitude) i visine (frekvencije) vala. Razina zvučnog tlaka, ili IPHINE, mjeri se u logaritamskim jedinicama koje se nazivaju decibel (dB). Normalno ljudsko uho može otkriti ton u rasponu od 0 db (prag sluha) do 140 dB. Dok zvukovi od 120 dB do 140 dB uzrokuju bol.

Koja je razina zvuka, na primjer, u knjižnici? To je oko 35 dB, a unutar autobusa u pokretu ili vlaka podzemne željeznice oko 85. Građevinski radovi zgrade mogu generirati do 105 dB na izvoru. Internet se smanjuje s udaljenošću od predmeta.

Brzina kojom se prenosi zvučna energija, naziva se intenzitetom, proporcionalan kvadratu SPL-a. Zbog logaritamske prirode ljestvice decibela, povećanje od 10 bodova predstavlja 10-struko povećanje intenziteta zvuka. Na 20 prenosi više 100 puta. A na 30 dB predstavlja 1000-struko povećanje intenziteta.

A s druge strane, kada se napetost udvostruči, razina glasnoće zvuka povećava se samo za 3 boda. Na primjer, ako Građevinska bušilica uzrokuje buku od 90 dB, tada će dva identična alata koja rade jedan pored drugog stvoriti 93 dB. A kad se spoje dva zvuka koja se razlikuju za više od 15 bodova na internetu, slabi tonovi maskiraju se (ili prigušuju) glasnim zvukom. Na primjer, ako na gradilištu radi bušilica od 80 dB u blizini buldožera od 95, kumulativna razina tlaka ova dva izvora izmjerila bi se kao 95. Manje intenzivan ton kompresora neće biti primjetan.

Frekvencija zvučnog vala izražava se u ciklusima u sekundi, ali češće se koristi Hertz (1 IAS = 1 Hz). Ljudski bubnjić je vrlo osjetljiv organ s velikim dinamičkim rasponom koji može detektirati zvukove na frekvencijama od 20 Hz (niska visina) do oko 20 000 Hz (visoka razina zvuka). Tonalitet ljudskog glasa u normalnom razgovoru događa se na frekvencijama između 250 Hz i 2000 Hz.

Točno mjerenje razine zvuka i znanstveni opis razlikuju se od većine subjektivnih ljudskih ideja i mišljenja o njemu. Pojedinačne reakcije osobe na buku ovise i o visini i o glasnoći. Ljudi s normalnim sluhom obično percipiraju visokofrekventne zvukove glasnije od niskofrekventnih zvukova iste amplitude. Iz tog razloga elektronički mjerači buke uzimaju u obzir promjene percipirane glasnoće na temelju visine tona.

Frekvencijski filtri u mjeračima služe za usklađivanje očitanja s osjetljivošću ljudskog uha i relativnom glasnoćom različitih zvukova. Na primjer, takozvani filtar s ponderiranim umom obično se koristi za dijagnosticiranje okolne zajednice. Mjerenja koja su napravljena pomoću ovog filtra izražena su u decibelima ili DBA.

Većina ljudi percipira i opisuje povećanje vrijednosti od 6-10 dba u odnosu na povećanje " glasnoće ". Drugi sustav, IPA-ponderirana (DBS) skala, ponekad se koristi za udarne razine buke, poput pucanja, i obično je preciznija od dBA za percipiranu glasnoću zvukova s niskofrekventnim komponentama.

Razine buke imaju tendenciju da se mijenjaju tijekom vremena, tako da su mjerni podaci predstavljeni kao prosječne vrijednosti za izražavanje ukupnih razina zvuka. Jesti nekoliko načina učini to. Na primjer, rezultati niza ponovljenih mjerenja razine zvuka mogu se prikazati kao 90 = 75 dBA, što znači da su količine bile jednake ili veće od 75 dba tijekom 90 posto vremena.

Još jedan blok tzv ekvivalentni stupnjevi zvuka (IAS) mogu se koristiti za izražavanje prosjeka IAS tijekom bilo kojeg razdoblja od interesa, poput osmosatnog radni dan. (Internet je logaritamska, a ne aritmetička vrijednost, tako da ukupnim rezultatom dominiraju događaji visokog profila.)

Jedinica razine zvuka koja se naziva vrijednost buke "dan-noć" (IPA ili IPA DP) uzima u obzir činjenicu da su ljudi noću osjetljiviji na ton. Dakle, 10-dBA se dodaje u vrijednosti od 10 sati do 7 sati ujutro. Na primjer, mjerenja na oceanu vrlo su korisna za opisivanje ukupne izloženosti buci zrakoplova.

Suočavanje s efektima

Buka je više nego samo smetnja. Na određenim razinama i trajanju izloženosti, može uzrokovati fizičko oštećenje bubnjića i osjetljivih stanica dlake unutarnjeg uha, te dovesti do privremenog ili trajnog gubitka sluha.

To se obično ne događa kada je ispod 80 dba (osmosatne razine utjecaja bolje je održavati ne više od 85). Ali većina ljudi koji su ponovno izloženi više od 105 dba imat će trajni gubitak sluha u određenoj mjeri. Osim toga, pretjerani utjecaj buke također može povećati krvni tlak i puls, uzrokovati razdražljivost, tjeskobu i mentalni umor, kao i također poremetiti spavanje, opuštanje i osobna interakcija.

Kontrola zagađenja bukom

Stoga je važno na radnom mjestu i u društvu održavati krajnju tišinu. Propisi i zakoni protiv buke doneseni na lokalnoj, regionalnoj i nacionalnoj razini mogu biti učinkoviti u ublažavanju negativnih učinaka zagađenja bukom.

Okolišno i industrijsko brujanje regulirano je Zakonom o zaštiti na radu i Zakonom o suzbijanju. Prema tim aktima, Uprava za zaštitu na radu postavila je kriterije industrijske buke kako bi nametnula ograničenja na intenzitet zvuka utjecaji i trajanje tijekom kojeg se ta napetost može riješiti.

Ako je osoba izložena različitim razinama buke u različitim vremenskim intervalima tijekom dana, ukupni učinak ili doza (IAS) buke dobiva se iz omjera,

gdje je Tvarno vrijeme, a Tvarno vrijeme dopušteno na bilo kojoj razini, i. Kada koristite ovu formulu, najveća moguća dnevna doza buke bit će 1, a svako izlaganje odozgo je nedopustivo.

Maksimalna razina zvuka

Kriteriji za unutarnju buku sažeti su u tri skupa specifikacija koje su dobivene prikupljanjem subjektivnih prosudbi iz velikog uzorka ljudi u različitim specifičnim situacijama. Oni su evoluirali u kriterije buke (oceani) i krivulje preferiranih tonova (oceani) koji postavljaju granice razine unesene u okoliš. Razvijene 1957. godine, krivuljaste krivulje imaju za cilj osigurati ugodno radno ili stambeno područje određivanjem maksimalne dopuštene razine zvuka u oktavnim opsezima u cijelom audio spektru.

Kompletan skup od 11 krivulja definira kriterije buke za širok opseg situacija. Grafikoni na televiziji, razvijeni 1971. godine, dodaju ograničenja niskofrekventnom brujanju i visokofrekventnom siktanju. Stoga su poželjniji od starijeg standarda u odnosu na. Sažeti u krivuljama, ovi kriteriji pružaju ciljeve dizajna razine buke za različite ideje. Dio SPECIFIKACIJE posla ili staništa je relevantna krivulja od oceana. U lučaju da razina prelazi granice IPA-e, materijali koji upijaju zvuk mogu e ubrizgati u okoliš kako bi e potrebe za usklađenošću standardima.

Niska razina buke može se prevladati dodatnim upijajućim materijalom kao što su teške draperije ili pločice u zatvorenim prostorima. Tamo gdje niska razina prepoznatljive buke može ometati ili gdje privatnost razgovora u susjednim uredima i recepcije mogu biti važni, neželjeni zvukovi mogu se prikriti. Mali izvor bijele buke, poput statičkog zraka smještenog u sobi, može prikriti razgovor iz susjednih ureda, a da pritom ne bude smrtonosna razina zvuka za uši ljudi koji rade u blizini.

Ova vrsta uređaja često se koristi u ordinacijama liječnika i drugih stručnjaka. Druga metoda smanjenja buke je upotreba zaštite za sluh koja se stavlja na uši na isti način kao i slušalice. Korištenjem komercijalno dostupnih zaštitnih uređaja moguće je postići smanjenje razine tona u rasponu od obično 10 dB pri 100 Hz do više od 30 dB za frekvencije iznad 1 tisuće. Hz.

Odredite razinu zvuka

Ograničenja vanjske buke također su važna za ljudsku udobnost. Izgradnja zgrade pružit će određenu zaštitu od vanjskih zvukova ako kuća zadovoljava minimalne standarde i ako je razina buke unutar prihvatljivih granica.

Ta se ograničenja obično navode za određena razdoblja dana, poput dnevnog svjetla, večernjih sati i noći tijekom spavanja. Zbog loma u atmosferi uzrokovanog noćnom temperaturnom inverzijom, relativno glasni zvukovi mogu se ispuštati s prilično udaljene autoceste, zračne luke ili željeznice.

Jedna zanimljiva metoda kontrole buke je postavljanje prepreka buci duž trase, odvajajući je od susjednih stambenih područja. Učinkovitost takvih struktura ograničena je difrakcijom zvuka više na niskim frekvencijama koje prevladavaju na cestama i svojstvene su velikim vozilima. Da bi bili učinkoviti, moraju biti što bliže izvoru ili promatraču buke, čime se maksimizira difrakcija potrebna da bi zvuk stigao do promatrača. Drugi uvjet za ove vrste je da također mora ograničiti broj razina zvuka kako bi se postiglo značajno smanjenje buke.

Definicija i primjeri

Decibel (db) se koristi za mjerenje razine zvuka, ali se također široko primjenjuje u elektronici, signalima i komunikacijama. DB-logaritamski način opisivanja tangente. Stav se može manifestirati kao snaga, zvučni tlak, napetost ili intenzitet ili nekoliko drugih stvari. Kasnije povezujemo db s telefonom i zvukom (u vezi s glasnoćom). Ali prvo, da bismo dobili ideju o logaritamskim izrazima, pogledajmo neke brojeve.

Na primjer, moglo bi se pretpostaviti da postoje dva zvučnika, od kojih prvi reproducira zvuk snage 1, a drugi glasniju verziju istog tona snage 2, ali sve ostalo (koliko daleko, frekvencija) ostaje isto.

Razlika u decibelima između njih definirana je kao

10 log (P ₂ / P ₁) db, gdje je NASA za bazu 10.

Ako drugi proizvodi dvostruko više energije od prvog, razlika je db

10 log (P ₂ / P ₁) = 10 (i) 2 = 3 db,

kao što je prikazano na grafikonu koji prikazuje 10 ₂ / P ₁) protiv oceana ₂ / P ₁. Za nastavak primjera, ako drugi ima 10 puta veću snagu od prvog, razlika u dB bit će:

10 log (P ₂ / P ₁) = 10 10 = 10 dB.

Ako je drugi imao istu snagu milijun puta, razlika u dB bila bi

10 log (P ₂ / P ₁) = 10 od 1.000.000 = 60 dB.

Ovaj primjer prikazuje jednu značajku ljestvice decibela koja je korisna u raspravi o zvuku. Oni mogu opisati vrlo velike odnose koristeći brojeve skromne veličine. Ali potrebno je obratite pažnju, što decibel prikazuje omjer. Odnosno, neće se reći koliku snagu emitira bilo koji od zvučnika, samo iz razlike. Također je vrijedno obratiti pažnju na faktor 10 u definiciji, koji označava decibele u decibelima.

Akustički tlak i Db

Frekvencija se obično mjeri mikrofonima i oni reagiraju (približno) proporcionalno tlaku, s. Sada je snaga zvučnog vala pod drugim istim uvjetima jednaka kvadratu glave. Slično tome, električna snaga u otporniku ide kao pomnoženi napon. Logaritam kvadrata jednak je samo 2 oceana, pa se pri pretvaranju tlaka u decibele uvodi faktor 2. Stoga je razlika u stupnju akustične glave između dvije razine zvukova s AMAP 1 i AMAP 2:

20 log (p ₂ / p ₁) db = 10 ap (ap ₂² / p ₁²) db = 10 ap (ap ₂ / P ₁) db.

Što se događa kada dođe do prepolovljenja snage zvuka?

Logaritam 2 je 0,3, pa je 1/2 0,3. Dakle, ako se snaga smanji za 2 puta, tada će se razina zvuka smanjiti za 3 db. A ako još jednom napravite takvu operaciju, tada će se akustika smanjiti za još 3 db.

Veličina decibela

Gore se može primijetiti da prepolovljenje snage smanjuje pritisak na korijen 2 i razinu glasnoće zvuka za 3 db.

Prvi uzorak je bijeli šum (mješavina svih zvučnih frekvencija). Drugi uzorak je isti ton s naponom smanjenim faktorom kvadratnog korijena od 2. Njegova inverzna vrijednost je približno 0,7, tako da 3 db odgovara smanjenju napona ili tlaka do 70%. Zelena linija prikazuje mlaznicu kao funkciju vremena. Crvena crta kontinuirani eksponencijalni pad. Vrijedno je napomenuti da napon pada za 50% za svaki drugi uzorak.

Zvučne datoteke i flash animacija Johna Tanna i Georgea Hatzidimitrisa.

Koliki je decibel?

U sljedećim serijama uzastopni uzorci smanjuju se za samo jedan bod.

Što učiniti ako je razlika manja od decibela?

Razine zvuka rijetko se daju s decimalnim mjestima. Razlog je taj što je teško razlikovati one koji se razlikuju za manje od 1 db.

A može se primijetiti i, što je posljednje primjer je tiši od prvog, ali teško je uočiti razliku između uzastopnih parova. 10 * log 10 (1,07) = 0,3. Stoga je za povećanje razine zvuka za 0,3 db potrebno pojačati snagu za 7% ili napon za 3,5%.