Как обозначается уровень шума в физике
Перейти к содержимому

Как обозначается уровень шума в физике

  • автор:

4.Уровень давления звука

Уровень давления звука Lp — это ощущаемая интенсивность шума, измеряемая в дБ.

Здесь P — давление звука в измеряемом месте, мкПа, а P0 = 2 мкПа — контрольная величина.

Уровень звукового давления зависит от внешних факторов: расстояния до установки, отражения звука и т.д. Наиболее простой вид имеет зависимость уровня давления от расстояния. Если известен уровень мощности шума Lw, то уровень звукового давления Lp в дБ на расстоянии r (в метрах) от источника вычисляется так:

Lp = Lw — lgr — 11

Пример: мощность звука холодильного блока равна 78 дБ. Уровень звукового давления на расстоянии 10 м от него равен: (78 — lg10 — 11) дБ = 66 дБ.

Если известен уровень звукового давления Lp1 на расстоянии r1 от источника шума, то уровень звукового давления Lp2 на расстоянии r2 будет вычисляться так:

Lp2 = Lp1 — 20*lg(r2/r1)

Пример: Уровень звукового давление на расстоянии 1 м от установки равно 65 дБ. Тогда уровень звукового давления на расстоянии 10 м от нее равен: (65 — 20*lg10) дБ = (65 — 20) дБ = 45 дБ..

Вообще, в открытом пространстве уровень звукового давления снижается на 6 дБ при увеличении расстояния до источника шума в 2 раза. В помещении зависимость будет сложнее из-за поглощения звука поверхностью пола, отражения звука и т.д.

5.Громкость шума

Чувствительность человека к звукам разной частоты неодинакова. Она максимальна к звукам частотой около 4 кГц, стабильна в диапазоне от 200 до 2000 Гц, и снижается при частоте менее 200 Гц (низкочастотные звуки).

Громкость шума зависит от силы звука и его частоты. Громкость звука оценивают, сравнивая ее с громкостью простого звукового сигнала частотой 1000Гц. Уровень силы звука частотой 1000Гц, столь же громкого, как измеряемый шум, называется уровнем громкости данного шума. На приведенной ниже диаграмме показана зависимость силы звука от частоты при постоянной громкости.

При малом уровне громкости человек менее чувствителен к звукам очень низких и высоких частот. При большом звуковом давлении ощущение звука перерастает в болевое ощущение. На частоте 1 кГц болевой порог соответствует давлению 20 Па и силе звука 10 Вт/кв.м.

Диаграмма кривых равной громкости

6.Шумовые характеристики оборудования

Шумовые характеристики оборудования представляют в виде таблиц, где содержатся:

уровень мощности шума в дБ с разбивкой по полосам частот

общий уровень звукового давления

Звуковое давление в помещениях нормируется санитарными нормативами, допустимые значения различны для разных частот. Шум, создаваемый системами вентиляции и кондиционирования, принимают на 5 дБ ниже допустимого уровня шума в помещении (СНиП 11-12-77).

7.Суммирование источников шума

Шум от нескольких источников не соответствует сумме шумов от каждого источника в отдельности. Для двух находящихся рядом установок шум определяется следующим образом:

Если показатели уровня шума одинаковы, то суммарный уровень шума на 3 дБ превышает уровень шума каждой установки.

Если разница уровней шума превышает 10 дБ, суммарный уровень шума равен величине большего из двух шумов.

Например, общий шум от двух установок с уровнями 30 и 60 дБ, равен 60 дБ.

Если разница уровней шума не более 10 дБ, нужно воспользоваться приведенной ниже таблицей. Вычисляем разность уровней шума установок.

Например, L1 = 52 дБ, а L2 = 48 дБ. Разность равна 4 дБ. В верхней строке таблицы найдем 4 дБ, тогда в нижней строке видим показатель 1.5 дБ. Прибавим этот показатель к большему уровню шума: 52 дБ + 1.5 дБ = 53.5 дБ. Это и будет общий уровень шума от двух установок.

Разница уровней шума, дБ

Звуковое давление или что такое громкость

Звук – разновидность кинетической энергии, которая называется «акустической» и представляет собой пульсацию давления, возникающую в физической среде при прохождении звуковой волны.

Интенсивность звука – сила звука, средняя по времени энергия, переносимая звуковой волной через единичную площадку, перпендикулярную к направлению распространения волны в единицу времени.

Громкость звука – субъективная величина слухового ощущения, которая зависит от интенсивности звука и его частоты. При неизменной частоте громкость звука растет с увеличением интенсивности. При одинаковой интенсивности наибольшей громкостью обладают звуки в диапазоне частот 700-6000 Гц. Ну- левой уровень громкости звука соответствует звуковому давлению 20 мкПа и силе звука 10-12 Вт/м2 при частоте 1 кГц.

Звуковое давление – звуковая энергия, которая попадает на единицу площади, расположенную в заданном направлении от источника звука и удаленную от него на определенное расстояние (как правило, на 1 м). Звуковое давление измеряется в паскалях (Па).

Децибел – логарифмическая единица уровней, затуханий и усилений, безразмерная носительная характеристика, позволяющая сравнивать между собой нужные величины:

Величина в децибелах = 10 lg (вычисляемая величина/опорная (базисная) величина).
Элементарные сведения о звуке

В звуке можно выделить следующие определяющие элементы: высота (высокий/низкий), интенсивность (слабый/сильный), тембр (мягкий, ясный и т.д.). Тембр определяемый гармониками, формирует слуховые ощущения, то есть, позволяет отличать один музыкальный инструмент или голос от другого. Скорость, с которой распространяется звук, строго связана с характером (природой) упругих сред. Далее мы будем рассматривать прохождение звука только через воздух. Скорость звука в воздухе составляет примерно 340 м/с и меняется с изменением температуры. Для расчета скорости звука при различных температурах, используется следующая формула:

V – скорость звука в м/с
°C – температура воздуха в градусах Цельсия

Если частота звуковых колебаний находится между 20 и 20000 раз в секунду (Гц), то данные вибрации производят у человека слуховое ощущение. Считается, что человек слышит звуки в диапазоне частот от 16 Гц до 20 кГц, но практически слышимый диапазон находится в пределах от 100 Гц до 10 кГц (низкий мужской голос 400Гц, женское сопрано 9 кГц). Отношение скорости звука к его частоте есть расстояние, пройденное звуковой волной за один период, по другому называется длиной звуковой волны:

где
λ длина волны
V – скорость звука, м/с
f – частота, Гц

Полный период колебания волны (звукового давления) состоит из полупериода сжатия (повышения давления) и последующего полупериода разряжения молекул воздуха (понижения давления). Звуки с большей амплитудой (громкие) вызывают более сильное сжатие и разряжение молекул воздуха, чем звуки с меньшей амплитудой (тихие).

В зависимости от контекста существует множество различных определений звука:

Звук – это упругие волны, продольно распространяющиеся в среде и создающие в ней механические колебания. Чтобы понять, как распространяются данные волны, дополним это определение:
Звук – это процесс последовательной передачи колебательного состояния в упругой среде.

В современной физике утвердился взгляд, при котором многие процессы отождествляют с энергией.

Звук – это разновидность кинетической энергии, которая называется «акустической» и представляет собой пульсацию давления, возникающую в физической среде при прохождении звуковой волны. Звук распространяется по волновым законам, следовательно, к нему применимы такие общие физические понятия, как интерференция и дифракция. Результатом интерференции может быть как усиление, так и уменьшение уровня звука, например, при сложении одного и того же сигнала, но с различной фазировкой. При расчете параметров звукового поля на открытых пространствах следует учитывать множество различных факторов, например, влажность, ветер, температуру, например, при высокой температуре звук распространяется вверх, а при низкой температуре – вниз.

Частотный и динамический диапазоны

На рис. 2.3 приведены частотные и динамические диапазоны различных звуковых источников. Из рисунка видно, что динамический диапазон человеческой речи лежит в пределах от 30 до 100 дБ. Уровень 30 дБ соответствует тихому разговору, 100 дБ сильному крику. Под порогом слышимости подразумевают минимальные значения звукового давления, при которых звук еще воспринимается человеком. Принято считать, что человек слышит сигналы от 1 до 130 дБ. Уровень 1 дБ называется порогом слышимости, 130 дБ – это болевой порог.

Рис. 2.3 Частотный и динамический диапазоны
различных звуковых источников

Уровень шума

Одним из наиболее важных параметров при расчете уровня звукового давления является уровень шума. Установлено, что человек способен (слышать) улавливать звуки с уровнем 1 дБ (20 мкПа, 10-12 Вт/м2), который называется порогом слышимости. Но это возможно только при хорошем слухе и в отсутствии шума. Так как в реальных условиях, шум всегда присутствует, то различить полезную (звуковую) информацию на фоне шума можно при условии, что уровень звука превышает уровень шума, как минимум на 3 дБ (в 2 раза). Для хорошей разборчивости данная разница должна состав-лять минимум 6 дБ (в 4 раза). В нормативной же документации данный запас составляет 15 дБ.

Рис. 2.4 Уровни шума для различных пространств
Анализ окружающей среды

Окружающая среда, в которой функционирует СОУЭ, должна рассматриваться как компонент системы. Тщательный анализ этой среды, является определяющим фактором в выборе элементов формируемой цепи. Для анализа окружающей среды наиболее часто используются два инструмента: измеритель уровня звука, которым оценивается окружающий уровень шума, и измеритель нелинейности, который показывает уровень искажения и деградации, которой подвергнут звуковой сигнал. Последний имеет передатчик и приемник, работающие с шифрованными сигналами (RASTI метод) для обеспечения величины разборчивости за несколько секунд с учетом реверберации окружающей среды. Данная величина характеризуется «индексом разборчивости» (между 0 и 1). Для объектов, специфика которых не критична с точки зрения акустики (торговые центры, офисы, дома) необходимость в применении более сложных измерителях отсутствует.

Реверберация

В акустике присутствует множество различных факторов, которые необходимо учитывать при выборе и расстановке звукового оборудования и микшерного пульта. Одним из таких факторов является реверберация. Звук в закрытых или открытых пространствах распространяется по разному. Стены комнаты отражают звуковые волны, тогда как на открытой площадке волны проходят практически без столкновений с какими-либо препятствиями. В закрытом пространстве за счет отражений уровень звука выше. В открытом пространстве звук распространяется практически по прямой. Прямой звук идентичен оригиналу по качеству и форме. Отраженный звук, наоборот, сильно зависит от отражающей способности места (после неопределенного числа отражений, достигает слушателя со всех сторон, и слушатель не может точно установить точку его происхождения). Распространение звука в этом случае происходит через первичные и вторичные отражения исходного звука от горизонтальных и вертикальных поверхностей помещения. Уровень отражения в большой степени зависит от характера стен, типа материала, из которого они сделаны, их гладкости, поглощающих свойств и изменения поглощения на раз-личных частотах. Мебель также может играть решающую роль в распространении звука – в зависимости от ее расстановки и поглощающей способности. Слушателю приходится воспринимать как прямой, так и отраженный звук. Время, с момента, в который звуковой источник прекращает излучать до момента, в который звук больше не воспринимается, определяется как время реверберации. Замечено, что любая среда характеризуется собственной «музыкальной окраской», связанной с распространением отраженных звуков и временем реверберации, которое и характеризует эту среду. Единственной переменной в уже существующей структуре остается мебель. Наилучшие результаты могут быть получены, когда принимается во внимание конструкция мебели, материал, из которого она сделана и ее расстановка в помещении.

Реверберация – это явление, которое возникает, когда слышен не прямой звук от источника, а отраженный от встречающихся на пути звуковой волны препятствий или помех различного характера. Для предотвращения нежелательного воздействия отраженного звука на прямой необходимо, чтобы последний, при задержке более чем на 50 мс, достигал слушателя уменьшенным не более чем на 10 дБ. Время реверберации пропорционально объему окружающего пространства и обратно пропорционально суммарному поглощению поверхностей, составляющих ее. Отраженный звук, который достигает уха слушателя через 40-50 мс после прямого, расценивается как усиление, окраска первоначального звука. Отраженные звуки, которые доходят с задержкой 50-80 мс, наоборот, искажают первоначальный сигнал и могут стать причиной потери разборчивости.

Общие сведения о звуковом давлении

Звуковое давление – звуковая энергия, которая попадает на единицу площади, расположенную в заданном направлении от источника звука и удаленную от него на определенное расстояние (как правило, на 1 м). Звуковое давление измеряется в паскалях (Па).

Уровень звукового давления (англ. SPL, Sound Pressure Level) – значение звукового давления, измеренное по относительной шкале, отнесённое к опорному давлению Рspl = 20 мкПа, соответствующему порогу слышимости синусоидальной звуковой волны частотой 1 кГц. SPL измеряется в децибелах (дБ). Децибелы, в отличие от паскалей, чаще применяются на практике из-за большего удобства. Считается, что человек слышит в диапазоне 0-120 дБ (20 — 20000000 мкПа). В таблице 2.2 приведена зависимость между звуковым давлением в мкПа и уров-нем звука в дБ.

Звуковое давление (мкПа) Уровень звука (дБ)
20 0
60 10
200 20
600 30
2.000 40
6.000 50
20.000 60
60.000 70
200.000 80
600.000 90
2.000.000 100
6.000.000 110
20.000.000 120

Зависимость уровня звукового давления от подводимой мощности

Слух, как и другие человеческие ощущения, воспринимает воздействие по логарифмическому закону (см. рис. 2.6). Для того чтобы удвоить звуковое давление, не достаточно удваивать число источников звука или электрическую мощность громкоговорителей, а необходимо удесятерять. Увеличение акустического давления может быть получено установкой нескольких громкоговорителей, расположенных близко друг к другу и ориентированных в одном направлении или при каждом удвоении мощности громкоговорителей, в любом случае, увеличение (или уменьшение) акустического давления будет ±3 дБ (в дальнейшем мы сформируем более точное правило). Для построения зависимости уровня звукового давления от подводимой мощности обратимся к теории. Мгновенное значение звукового давления в точке среды изменяется как со временем, так и при переходе к другим точкам среды, поэтому практический интерес представляет среднеквадратичное значение данной величины, называемое интенсивностью звука.

Интенсивность – это поток энергии в какой-либо точке среды в единицу времени, прошедший через единицу поверхности (1 м2), являющейся нормалью к направлению распространения звуковой волны (измеряется в Вт/м2). Интенсивность иначе называют силой звука. Интенсивность определяет громкость звука, которую мы слышим. Мы не можем померить ее непосредственно (особенно в закрытых помещениях), поэтому на практике данную величину связывают с мощностью источника логарифмическим соотношением:

где
I – уровень интенсивности звука (дБ)
J – интенсивность исследуемого звука (Вт/м2)

Слуховой аппарат и многие измерительные приборы чувствительны не к самой интенсивности звука, а к среднему квадрату звукового давления, поэтому на практике используется не интенсивность, а величина называемая уровень звукового давления (SPL), которую принято связывать с мощностью источника звука в ваттах.

P д Б = 10 lg (Pвт / Pоп)
где
РдБ – зависимость уровня звукового давления (дБ), от мощности источника звука (Вт)
Рвт – мощность источника звука (Вт)
Роп – опорное значение мощности (Вт)

На практике значение Роп принимают равным 1 Вт, следовательно, формулу можно представить следующим образом:

PдБ = 10 lg (Pвт)

Данная формула очень актуальна и на техническом сленге называется пересчет ватт в децибелы. Графически данная зависимость представлена на рис. 2.6.

Рисунок 2.6 Зависимость изменения звукового давления от мощности

Интерпретацию данной зависимости называют правилом трех децибел: каждое удвоение мощности источника звука увеличивает его звуковое давление на 3 дБ .

Зависимость звукового давления от расстояния

По мере удаления расчетной точки (слушателя) от звукового источника, звуковое давление в этой точке, уменьшается по логарифмическому закону.

P = 20 lg (L)
где
Р – звуковое давление (дБ)
L – расстояние от источника звука до расчетной точки (м)

Интерпретацию данной зависимости называют правилом шести децибел: при каждом удвоении удаления от источника звука звуковое давление уменьшается на 6 дБ .

Уровень шума – что и как. Статья на сайте компании «Профклимат».

В параметрах климатического оборудования уровень шума указывается отдельно для наружного и внутреннего блока. Шум внутреннего блока обусловлен звуком воздуха проходящего вентилятор. Поэтому более дорогие модели кондиционеров, как правило, имеют больший размер внутреннего блока по сравнению с более бюджетными аналогичной мощности. Объяснение этому простое: аналогичный объём воздуха, проходя через больший вентилятор вращающийся с меньшей скоростью создаёт меньше шума.

Шум наружного блока прежде всего обусловлен шумом компрессора. Здесь значительно выигрывают инверторные модели кондиционеров. Хотя уровень шума кондиционеров типа on/off (не инверторные) в последнее время также значительно снизился.

Производитель/модель Мощность,
кВт
Размер внутреннего блока,
мм
Расход воздуха,
м 3 /ч
Уровень шума внутреннего блока,
дБ
Mitsubishi Electric MSZ-EF35VEW 3,5 895×299×195 630 21
Daikin ATXN35MB / ARXN35MB 3,41 800×288×206 608 22
Zanussi ZACS-12 HPR/A15/N1 3,5 800×300×197 560 23
Electrolux EACS/I-12 HM/N3_15Y 3,37 790×275×200 560 24
Ballu BSA-12HN1_15Y 3,5 816×265×200 550 27
Lessar LS-H12KJA2 / LU-H12KJA2 3,51 790×265×198 580 32

Примечание: Таблица составлена по данным производителей

С точки зрения человеческого уха «шум» — это беспорядочное смешение звуков, неблагоприятное для восприятия человеком. Физическая характеристика громкости звука — уровень звукового давления, в децибелах (дБ).

Децибел — это безразмерная единица, применяемая для измерения отношения некоторых величин, в нашем случае – громкости звука. Важно помнить что это не абсолютная величина, как, например, ватт или вольт, а такая же относительная, как кратность («трехкратное увеличение») или проценты, предназначенная для измерения отношения двух других величин. При этом в отличии от процентов или кратности к полученному отношению применяется логарифмический масштаб.

Децибелы широко применяются в областях техники, где требуется измерение величин, меняющихся в широком диапазоне: в радиотехнике, антенной технике, в системах передачи информации, автоматического регулирования и управления, в оптике, акустике и др.

Для лучшего понимания рассмотрим два случая:

1. Что получится, если к шуму 25 дБ увеличить еще на 25 дБ? Шум общей интенсивностью в 50 дБ? Нет — ведь при удвоении числа его логарифм возрастает на ~0,3 (с точностью до двух десятичных знаков). Тогда при удвоении интенсивности звука уровень интенсивности увеличивается на ~0,3 бела, то есть на ~3 дБ, до 28дБ. Это справедливо для любого уровня интенсивности: удвоение интенсивности звука приводит к увеличению уровня интенсивности на 3 дБ.

2. Во сколько раз отличается уровень шума в 20 и 32 дБ? Если бы мы имели дело с линейным ростом, то ответ был бы прост: 32 / 20 = ~1,5 раза. Именно такую ошибку чаше всего и допускают покупатели,

дБ 21 24 27 30 33
Увеличение в число раз ×1 ~ ×2 ~ ×8 ~ ×16 ~ ×32

Примечание: Обращаем ваше внимание на разницу между дБ и дБА. дБА – акустический децибел, единица измерения уровня шума с учетом восприятия звука человеком. При измерении в дБА удвоение громкости грубо соответствует увеличению уровня шума на 10 дБА.

дБА 20 30 40 50 60
Увеличение в число раз ×1 ~ ×2 ~ ×8 ~ ×16 ~ ×32

Звуки с низкой и высокой частотой кажутся тише, чем среднечастотные той же интенсивности.

Человек, в дневное время суток, может слышать звуки громкостью от 10 – 15 дБ и выше. Максимальный диапазон частот для человеческого уха, в среднем от 20 до 20 000 Гц (возможный разброс значений: от 12 – 24 до 18000 – 24000 герц). В молодости лучше слышен среднечастотный звук с частотой 3 кГц, в среднем возрасте 2 – 3 кГц, в старости 1 кГц. Такие частоты, в первые килогерцы (до 1000 – 3000 Гц зона речевого общения) — обычны в телефонах. С возрастом, воспринимаемый на слух звуковой диапазон сужается: для высокочастотных звуков он уменьшаясь до 18 килогерц и менее (у пожилых людей, каждые десять лет примерно на 1000 Гц), а для низкочастотных — увеличиваясь от 20 Гц и более.

У спящего человека основным источником информации об окружающем мире являются уши. Чувствительность слуха резко обостряется по сравнению с дневным временем суток, поэтому незаметный днем шум, а особенно шум со скачками громкости, может легко разбудить спящих людей.

Отсутствия на стенах помещений звукопоглощающих материалов (ковров, специальных покрытий), звук будет громче из-за многократного отражения (эха) от стен, потолка, мебели), что увеличит итоговый уровень шума на несколько децибел.

Шкала шумов (уровни звука в дБА – акустический децибел, единица измерения уровня шума с учетом восприятия звука человеком)

Уровень,
дБА
Характеристика Источники звука
От 0 до 28 дБА — минимальный уровнь шума.
Шум плохо различим уже на расстоянии одного метра от источника, даже при очень низком уровне фонового шума.
0 Ничего не слышно
5 Почти не слышно
10 Почти не слышно Тихий шелест листьев
15 Едва слышно Шелест листвы
20 Едва слышно Шепот человека на расстоянии 1 метр.
25 Тихо Шепот человека на расстоянии 1 метр.
От 29 до 34 дБА — шум низкий
Шум различим уже с двух метров от источника, но не привелекает особого внимания.
Лего переносится длительное время и не мешает работе.
30 Тихо Шепот, тиканье настенных часов.
Допустимый максимум по нормам для жилых помещений ночью, с 23 до 7 ч.
(СНиП 23-03-2003 «Защита от шума»).
От 35 до 39 дБА — средний уровень шума.
Шум уверенно различается и заметно обращает на себя внимание, особенно при общем низком уровне фонового шума.
Работать при таком уровнем шума в целом возможно. Однозначно мешает отдыху и спокойному сну.
35 Довольно слышно Приглушенный разговор
От 40 дБА и выше — высокий уровень шума.
Постоянный шум такого уровеня в течении длительного времени начинает раздражать и утомлять.
При нахождении в помещении с таким уровнем шума появляется желание выйти из помещения или выключить источник шума.
40 Довольно слышно Обычная речь.
Норма для жилых помещений днём, с 7 до 23 ч. (СНиП 23-03-2003 «Защита от шума»).
45 Довольно слышно Обычный разговор.
50 Отчетливо слышно Разговор, пишущая машинка.
55 Отчетливо слышно Верхняя норма для офисных помещений класса А.
60 Шумно Норма для офисных помещений.
65 – 75 Шумно Громкий разговор, громкий смех на расстоянии 1м.
80 – 85 Очень шумно Шум интенсивного уличного движения, Детский плач, работающий пылесос.
90 Очень шумно Громкие крики, грузовой железнодорожный вагон.
95 Очень шумно Вагон метро.
100 Крайне шумно Раскаты грома, визг работающей бензопилы.
Максимально допустимое звуковое давление для наушников плеера.
110 Крайне шумно Вертолет.
115 Крайне шумно Пескоструйный аппарат на расстоянии в 1м, звук спецсигнала на автомобилях оперативных служб.
120 Почти невыносимо Отбойный молоток на расстоянии 1м.
125 Почти невыносимо Сирена большой мощности или корабельный ревун.
130 Болевой порог Звук взлетающего реактивного самолета.
135 Контузия
140 Контузия
145 Контузия Старт космической ракеты.
150 – 155 Контузия, травмы
160 Шок, травмы Ударная волна от сверхзвукового самолета.

При уровнях звука свыше 160 децибел возможен разрыв барабанных перепонок и лёгких, больше 200 – смерть

Разговорная речь колеблется от 45 децибел (дБ) до 60 децибел (дБ), в зависимости от громкости голоса;

Максимально допустимые уровни звука больше «нормальных» на 15 децибел. Например, для жилых комнат квартир допустимый постоянный уровень звука в дневное время – 40 децибелов, а временный максимальный – 55. При постоянно работающем инженерном оборудовании учитывается поправка: минус 5.

Неслышный шум – звуки с частотами менее 16-20 Гц (инфразвук) и более 20 КГц (ультразвук). Низкочастотные колебания в 5-10 герц могут вызывать резонанс, вибрацию внутренних органов и влиять на работу мозга. Низкочастотные акустические колебания усиливают ноющие боли в костях и суставах у больных людей. Источники инфразвука: автомобили, вагоны, гром от молнии и т.д.

Высокочастотный звук и ультразвук с частотой 20-50 килогерц, воспроизводимый с модуляцией на несколько герц – применяются для отпугивания птиц с аэродромов, животных (например собак) и насекомых (комаров, мошек).

Как и чем измеряется шум

Для измерения уровня шума применяется прибор шумомер. Шумомеры бывают бытовые ( диапазоны измерения 30 – 130 дБ, 31,5 Гц – 8 кГц,) и промышленные. Для измерений инфразвуковых и ультразвуковых шумов применяются широкодиапазонные шумомеры.

Одним из важнейших вопросов является зависимость уровня звука от его частоты. Нижняя частотная граница восприятия звука человеком составляет около 30 Гц, а верхняя — не выше 18 кГц; поэтому шумомер должен был бы регистрировать звуки в том же диапазоне частот. Но тут возникает серьезное затруднение. Дело в том что чувствительность человеческого уха для различных частот не одинакова; так, например, чтобы звуки с частотой 30 Гц и 1 кГц звучали одинаково громко, уровень звукового давления первого из них должен быть на 40 дБ выше, чем второго. И следовательно, показания шумомера сами по себе еще не многого стоят.

По этому все современные шумомеры снабжены корректирующими контурами, благодаря которым можно снизить чувствительность шумомера к низкочастотным и очень высокочастотным звукам и тем самым приблизить частотные характеристики прибора к свойствам человеческого уха. Обычно шумомер содержит три корректирующих контура, обозначаемых А, В и С; наиболее полезна коррекция А; коррекцию В применяют лишь изредка; и ещё реже коррекцию С.

Чаще всего уровень бытового и промышленного шума принимают равным уровню, измеренному в дБ при помощи шумомера с коррекцией А, и выражают его в единицах дБА. Хотя человеческое ухо воспринимает звук несравненно более утонченно, чем шумомер, и поэтому звуковые уровни, выраженные в дБА, ни в коей мере не соответствуют точно физиологической реакции, но простота этой единицы делает ее чрезвычайно удобной для практического применения.

Ещё одним достоинством шкалы дБА является то обстоятельство, что удвоение громкости грубо соответствует увеличению уровня шума на 10 дБА.

Для приближенной оценки уровня шума можно использовать «подручные средства» в виде настольного компьютера, ноутбука, планшета и или смартфона. Конечно такое измерение будет более грубым чем выполненное хотя бы с помощью бытового специализированного шумомера, зато практически бесплатно.

Измеряем уровень шума используя настольный компьютер или ноутбук:

  • Для ПК с MS Windows 8, можно воспользоваться бесплатным приложением Decibel Meter или Asa Tempo. Их можно загрузить с Microsoft App Store (https://www.microsoft.com/en-us/store/apps/windows). Эти приложения, используют микрофон подключенный к вашему компьютеру, внешний или встроенный, и могут измерить звуки громкостью до 96 дБ (Decibel Meter).
  • Для продуктов Apple есть аналогичные программы в iTunes App Store (Decibel 10th — Professional Noise Meter).
  • Вы так же можете использовать звуковые редакторы для измерения громкости шума. Главное что бы программа могла работать с микрофоном в качестве источника звука. Например в Audacity, бесплатном звуковом редакторе (лицензия GNU GPL v2), есть функция измерения уровня входного сигнала. Он доступен для самых разных ОС: MS Windows (10/8/7/Vista/XP), GNU/Linux, Mac OS X. Загрузить его можно с сайта разработчиков по адресу http://www.audacityteam.org/ Пользователи ОС семейства GNU/Linux в большинстве случаем могут поставить его прямо из репозитария своего дистрибутивы.

Для планшета и смартфона:

Микрофон в мобильном устройстве конечно не даст такого качества, как внешний микрофон, зато вы получите возможность измерения уровня звука практически в любом месте. Тем не менее этой точности будет достаточно для оценки уровня шума в большинстве бытовых случаев.

  • Для устройств Apple: Decibel 10th, Decibel Meter Pro, dB Meter, Sound Level Meter;
  • Для устройств под управлением Android: deciBel, Decibel Meter, Noise Meter, Sound Meter;
  • Для устройств под управлением MS Windows Phone: Cyberx Decibel Meter, Decibel Meter Free, Decibel Meter Pro.

Что и как шумит в кондиционере

  1. Компрессор. Он так же является источником низкочастотных (в том числи инфранизкие, распространяющихся в первую очередь по строительным конструкциям) шумов.
    В сплит-системах его вклад ниже чем в оконных или мобильных моделях. Так же в мобильных и оконных системах он суммируется с шумом вентилятора и шумом воздушного потока.
  2. 2. Вентилятор внутреннего блока. Мотора не должно быть слышно.
  3. 3. Качающаяся створка. Ели слышна, обратится в сервис
  4. 4. Реле переключения режимов. Слышно на не инверторных («on/off») моделях
  5. Шум хладогента: по магистралям слышен только при обогреве, если слышен при охлаждении, значит есть какие то проблемы 6. Могут ли шуметь различные «фильтры»? По идее ионный / плазменный может «пищать» или «трещать».

Что и как шумит в обогревателях

  1. В конвекторах (тепловентиляторах) и тепловых пушках: вентиляторы и воздушный поток. Чем диаметр вентилятора меньше — тем шум больше. На уровень шума так же влияет форма вентиляционной решетки.
  2. В маслянных радиаторах — движение масла при большой мощности
  3. В газовых и дизельных тепловых пушках: пламя

Гигиенические нормы шума

Для определения допустимого уровня шума на рабочих местах, в жилых помещениях, общественных зданиях и территории жилой застройки используется ГОСТ 12.1.003-83. ССБТ «Шум. Общие требования безопасности», СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки». Нормирование шума звукового диапазона осуществляется по предельному спектру уровня шума и по дБА. Этот метод устанавливает предельно допустимые уровни (ПДУ) в девяти октавных полосах со среднегеометрическими значениями частот 31, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.

Санитарные нормы СН 2.2.4/2.1.8.562-96
Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки

Рабочее место Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц Уровни звука и эквивалентные уровни звука
(в дБА)
31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
В помещениях проектно-конструкторских бюро, расчетчиков 86 71 61 54 49 45 42 40 38 50
В конторских помещений, в лабораториях 93 79 70 68 58 55 52 52 49 60
В помещениях диспетчерской службы 96 83 74 68 63 60 57 55 54 65
Дистанционное управление без речевой связи по телефону, в лабораториях 103 91 83 77 73 70 68 66 64 75
Выполнение всех видов работ на рабочих местах 107 95 87 82 78 75 73 71 69 80
Жилые комнаты квартир с 7 до 23 ч. 79 63 55 47 42 42 41 40 39 40
с 23 до 7 ч. 72 52 45 45 42 45 41 40 39 30
Территории, непосредственно прилегающие к жилым домам с 7 до 23 ч. 90 75 66 59 54 50 47 45 44 55
с 23 до 7 ч. 83 67 57 49 44 40 42 43 40 45
  1. СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки.»(pdf)
  2. ГОСТ 12.1.003-83. «Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности.»(pdf)

Допустимый уровень шума

Автор Артур Тарасов

Окружающий нас шум отрицательно влияет на психологический комфорт и состояние нервной системы. В повседневной жизни наибольшую неприятность доставляет так называемый техногенный шум, точнее его уровень, громкость.

Главные характеристики шума

Под термином «шум» рассматриваются различные звуки, лишенные полезной информации и причиняющие человеку определенные неудобства. Главная из них — опасность для слуха.

Оценка уровня шума производится по двум основным характеристикам: интенсивности, которая измеряется децибелами (дБ) и частоте (Гц).

Под интенсивностью понимается энергия звуковой волны, воздействующая на площадь поверхности. Частота — количество звуковых колебаний в единицу времени.

Человеческое ухо способно воспринимать звуковые волны в определенном диапазоне.

Допустимый уровень шума

Диапазон слышимости

Схема наглядно показывает зависимость частоты и интенсивности воспринимаемого нами звука.

Диапазон чувствительности

В диапазоне чувствительности находятся все звуки, воспринимаемые слуховым аппаратом человека. Наиболее четкое восприятие лежит в пределах колебаний звуковой волны от 20 до 20000 Гц.

Это интересно. С возрастом диапазон слышимости заметно сужается. Так, после 30 лет верхний предел понижается до

В течение дня интенсивность шума вокруг человека меняется от 30 до 100 дБ. Например, громкость будильника достигает 80 дБ. Примерно такой же уровень шума сопровождает на улице от движущегося транспорта. На производстве шум будет несколько выше — до 90 дБ. Слушание музыки по радио, просмотр телевизора также
обеспечивает звуковое воздействие интенсивностью от 50 до 70 дБ.

Допустимый уровень шума

Интенсивность звука от различных источников

В Российской Федерации законодательно установлены допустимые верхние пределы уровня шума:

  • днем — 55 дБ;
  • ночью — 40 дБ.

Громкость звуковых колебаний такого диапазона практически не вызывает у человека каких-либо отклонений в здоровье.

К сожалению, рекомендованные нормы громкости шума часто нарушаются. Особенно такое явление свойственно большим городам.

НИИ строительной физики Российской академии наук проведены исследования всех факторов техногенного шума. Приоритетное направление работы получила разработка методов защиты от шума, создание классификационной системы безопасных (допустимых) значений уровня шума в окружающей человека среде.

Результатом стала разработка норм и правил, применяющихся при строительстве любых объектов (СНиП Требования этого документа являются обязательными к соблюдению всеми проектными и контролирующими органами, а также строительными организациями.

Для каждого объекта народного хозяйства предусмотрены индивидуальные нормы шума.

Допустимый уровень шумаДопустимый уровень шума
Допустимые уровни шума согласно требованиям СНиП

Источниками шума являются многие бытовые приборы. Не осталась в стороне и климатическая техника.

Инновационные разработки позволили создать сплит-системы с низкими шумовыми порогами. У большей части работающих кондиционеров звук укладывается в диапазон от 26 до 36 дБ. По санитарным нормам большинства городов шум в квартире не должен превышать 40 дБ. Таким образом громкость работающего кондиционера соответствует требованиям нормативных документов.

Низкий диапазон шума обеспечивает комфортные условия не только для работы, но и для ночного отдыха, поскольку интенсивность звука менее 25 дБ человеком практически не воспринимается. Снижая обороты вентилятора громкость кондиционера можно еще значительно уменьшить.

Борьба с высоким уровнем шума

Опасность высокого уровня шума заключается в возможности получения человеком различных травм, в том числе очень серьезных. Наибольшую угрозу представляет уровень шума, превышающий При такой звуковой нагрузке возможны контузии, разрывы барабанных перепонок и даже летальный исход.

Для снижения уровня техногенного шума наиболее действенны три способа:

  • звукоизоляция;
  • звукопоглощение;
  • использование средств индивидуальной защиты (СИЗ).

Звукоизоляция — снижение уровня шума за счет увеличения массы конструкции, через которую проникают звуковые волны. Образно говоря, чем толще стена, тем меньше через нее проходит шум.

Звукопоглощение — применение специальных звукопоглощающих материалов. Для снижения интенсивности шума широко применяются такие материалы как звукопоглощающая вата, звукоизоляционные панели и мембраны.

Допустимый уровень шума

Обшивка стен панелями по слою ваты

Зачастую звукопоглощающие материалы одновременно выполняют роль утеплителя.

Несмотря на принимаемые меры по уменьшению громкости звука не стоит забывать о средствах индивидуальной защиты. К ним относятся наушники, звукоизолирующие шлемы и продаваемые в любой аптеке «Беруши».

Ежегодный рост уровня техногенного шума обусловлен развитием технического прогресса. Наряду с этим расширяется и совершенствуются способы борьбы с шумом. При этом необходимо помнить, что каждый человек сам должен заботиться об окружающем покое.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *