Единицей измерения уровня шума является. Шум от бытовых приборов: нормы и значения в дБ
Шум определяется как беспорядочное сочетание различных звуков, обладающих тонами различной силы и частоты. Уровни шума подлежат измерению в величинах, способных выразить степень производимого звукового давления. Такие единицы измерения уровня шума связывают с именами двух физиков – Александра Белла и Генриха Герца.
Белами, а чаще децибелами, выражается относительная громкость звука. По своей сути, децибел представляет собой десятикратный логарифм отношения интенсивности существующей звуковой энергии к ее значению. Он не является непосредственно единицей измерения, а именно выражением отношения.
Измеримая характеристика звука – количество заключенной в нем энергии. То есть интенсивность его как потока этой энергии. Именно поэтому количественной характеристикой выступает, например, выражение в ваттах на квадратный метр (Вт/м2). Однако получаемые величины относительно эталонного уровня 10−12 Вт/м2 столь малы и непонятны большинству обывателей, что 1 бел, был «принят» для выражения получаемых отношений. Например, уровень шума реактивного самолета составляет порядка 13 бел или в более мелких величинах – 130 децибел (дБ). Для человеческого уха нормальный диапазон шумов определяется границами от 20 до 120 децибел. При звуках выше этого уровня человек может получать серьезные травмы барабанной перепонки и контузии. А 160 дБ могут оказаться смертельными.
Все люди сталкиваются с жилищно-бытовыми шумами. Они складываются из непосредственно возникающих в помещении и проникающих из вне. В целях охраны здоровья и нормального состояния граждан приняты нормы допустимого проникающего шума. Это 40 дБ днем и 30 – ночью. Средние показатели единиц уровня измерения шума доказывают, что примерно в 80% случаев даже при нормальной работе радио и телевизора, разговорах, проникающий из соседних квартир шум держится на уровне 40-45 дБ, а звуки из подъезда (движение лифта, хлопки дверей) достигают 60 дБ.
Помимо интенсивности звука, человеческое ухо чувствительно к шумовым колебаниям. Герц - единица Си частоты, равновеликая частоте происходящего периодического процесса, при котором за 1 секунду происходит один цикл такого периодического процесса (то есть 1 колебание). Поэтому для объективной характеристики необходимо использовать обе эти единицы измерения уровня шума. Слуховой аппарат человека более чувствителен к колебаниям, создаваемым высокими частотами, чем низкими. Но в производственных и жилищно-бытовых условиях, любой находится под воздействием всего спектра. В связи с этим, при проведении сравнения уровня громкости звука, необходимо помимо характеристики силы и интенсивности звука в децибелах указывать также и частоту колебаний в секунду.
Мы уже отмечали, что различают два вида шума по характеру его распространения в помещении: воздушный и структурный. При воздушном шуме вибрации, создаваемые, к примеру, динамиками работающего телевизора, вызывают звуковые волны в форме колебаний воздуха. Данный вид шума преобладает вне помещений. В первой из приведенных ниже таблиц указаны наиболее распространенные в быту источники, шум от которых превышает нормативный уровень (40 дБА днем, 30 дБА ночью - согласно СНиПу II-12-77).
В качестве источника шума может выступить и механическое действие, как, например забивание гвоздя в стену или перемещение мебели по полу. Этот шум называют структурным, и рождается он таким образом: вибрация пола от шагов передается стене, а ее колебания слышатся в соседнем помещении. Наиболее неприятный структурный шум - ударного типа. Чаще всего он распространяется на большие расстояния от источника. Тот же стук по трубе центрального отопления на одном этаже отлично слышен на всех остальных и воспринимается жильцами, как если бы его источник находился у них в комнате. Во второй таблице можно видеть источники структурного шума.
|
Таблица 2. Источники бытового шума |
||
| А. Воздушного | ||
| № | Источник шума | Уровень шума, дБА |
| 1 | Телевизор | 70 |
| 2 | Музыкальный центр | 85 |
| 3 | Разговор (спокойный) | 65 |
| 4 | Детский плач | 78 |
| 5 | Игра на пианино | 80 |
| 6 | Работа пылесоса | 75 |
| 7 | -//- стиральной машины | 68 |
| 8 | -//- холодильника | 42 |
| 9 | -//- электробритвы | 60 |
| 10 | -//- электрополотера | 83 |
| 11 | -//- принудительной вентиляции | 42 |
| 12 | -//- кондиционера | 45 |
| 13 | Приготовление пищи на плите | 35-42 |
| 14 | Наполнение ванны | 36-58 |
| 15 | Наполнение бачка в санузле | 40-67 |
| 16 | Вытекающая из крана вода | 44-50 |
| Б. Структурного | ||
| № | Источник шума | Уровень шума, дБА |
| 1 | Перемещения лифта | 34-42 |
| 2 | Стук закрываемой двери лифта | 44-52 |
| 3 | Стук закрываемого мусоропровода | 42-58 |
| 4 | Стук по трубе центрального отопления | 45-60 |
Существуют и такие бытовые приборы, которые являются источниками шума обоих видов. К таковым относится система принудительной вентиляции. Воздушный шум проникает в помещение через воздуховоды, а структурный возникает из-за вибрации стенок защитного кожуха вентилятора и собственно самих воздуховодов.
Звук и шум
Итак, звук - это физический процесс, вызванный колебательным движением частиц среды. Звуковые колебания отличаются определенной амплитудой и частотой. Человек способен слышать звуки, различающиеся по амплитуде в десятки миллионов раз. Ну а воспринимаемые нашим ухом частоты располагаются в диапазоне 16-20 000 Гц. Характеризуется энергетика звука интенсивностью (Вт/м2), или звуковым давлением (Па). С рождения мы обладаем способностью слышать и раскаты грома, и малейший шелест листвы. Чтобы иметь возможность сравнивать столь разные звуки, были приняты: показатель уровня интенсивности звука L и единицы измерения - децибелы (дБ). Порог слышимости человека соответствует звуковому давлению 2 10 -5 Па, или 0 дБ. В свою очередь шум представляет собой хаотичное, нестройное смешение звуков, действующее на нервную систему отрицательно.
Для измерения звука используется децибел .
Это относительная логарифмическая единица измерения величин, связанных с интенсивностью звука (мощности, амплитуды, напряжения или тока сигнала, усиления/ослабления и т. п.). Чувствительность слуха носит логарифмический характер – нарастание интенсивности в виде степенной функции воспринимается на слух как линейное увеличение громкости, поэтому в ряде случаев удобнее пользоваться логарифмическими, а не линейными единицами. Десятичный логарифм отношения некоторой величины к ее эталонному значению – lg (X /X Э) – называется белом (Б), а его десятая часть – lg (X /X Э) / 10 – децибелом (дБ). Измерение в децибелах удобно еще и тем, что человеческое ухо различает относительное изменение интенсивности примерно на 1 дБ.
При измерениях абсолютной интенсивности звука (Вт/м 2) за эталонное значение принимается уровень порога слышимости для синусоидального сигнала с частотой 1 кГц – 10 в степени –12 (10 –12) Вт/м 2 . При этом порог слышимости определяется интенсивностью 0 дБ, а интенсивность, при которой начинаются болевые ощущения (болевой порог) – около 140 дБ. Интенсивность тихого шепота – около 35 дБ, громкого голоса – около 95 дБ,forte fortissimo оркестра – около 100 дБ, оркестрового тутти (звучания всех инструментов) – около 120 дБ.
При измерениях величин, с которыми интенсивность связана квадратичной зависимостью – напряжения, тока и звукового давления – в выражении для децибела множитель 10 меняется на 20 (двойка выносится из логарифма отношения квадратов).
При измерениях относительных величин за эталонный уровень принимается какое-либо значение величины. Например, при оценке усиления за него принимается единичное усиление (пропускание сигнала без изменения), равное 0 дБ. При этом 60 дБ соответствует усилению в 1000 раз (60 = 20lg 1000), а –20 дБ – ослаблению в 10 раз. Для описания характеристик усилителей и фильтров применяется также единица «децибел на октаву» (дБ/окт), показывающая изменение усиления при изменении частоты в два раза.
В акустике принято измерять громкость в дБ SPL (Sound Pressure Level ). Удвоение интенсивности звука приводит к увеличению уровня интенсивности на 3 дБ.
Выражая уровень звукового давления в децибелах, следует помнить, что при увеличении давления вдвое прибавляется 6 дБ.
Существуют разновидности измерений: dBA ,dBB ,dBC ,dBD – опорные уровни выбраны по частотным характеристикам «весовых фильтров» в соответствии с кривыми равной громкости.
Децибел акустический
Единица измерения уровня шума с наложенным на измеритель фильтром, учитывающим особенность восприятия шума слуховым аппаратом человека (нелинейность частотной характеристики уха). Величина дБА – уровень звукового давления, измеренный в дБ при помощи шумомера, содержащего корректирующую цепочку, снижающую чувствительность устройства на низких и очень высоких частотах для того, чтобы точнее имитировать чувствительность человеческого уха и получать отсчеты, дающие некоторые указания на громкость, неприятное действие или приемлемость звука. Значение дБА обычно на 10 единиц превосходит эквивалентное значение нормировочного индекса шума для данного звука.
В цифровой обработке понятие дБ считается от нуля и вниз, в область отрицательных значений. Ноль – максимальный уровень, представимый цифровой схемой.
В dBFS (Full Scale – «полная шкала») – опорное напряжение соответствует полной шкале прибора; например, «уровень записи составляет −6dBFS ». Для линейного цифрового кода каждый разряд соответствует 6 дБ, и максимально возможный уровень записи равен 0dBFS .
В прошлой статье мы затронули тему чистки ушей ватными палочками. Оказалось, что, несмотря на распространенность такой процедуры, самостоятельная чистка ушей может привести к перфорации (разрыву) барабанной перепонки и существенному понижению слуха, вплоть до полной глухоты. Однако неправильная чистка ушей не единственное, что может испортить наш слух. Излишний шум, превышающий санитарные нормы, а также баротравмы (травмы, связанные с перепадом давления) могут также приводить к потерям слуха.
Чтобы иметь представление об опасности, которую представляет для слуха шум, необходимо ознакомить с допустимыми нормами шума для разного времени суток, а также узнать, какой уровень шума в децибелах производят те или иные звуки. Таким образом можно начать понимать, что является безопасным для слуха, а что представляет опасность. А с пониманием придет и умение избегать вредного воздействия звука на слух.
По санитарным нормам, допустимым уровнем шума, который не наносит вреда слуху даже при длительном воздействии на слуховой аппарат, принято считать: 55 децибел (дБ) в дневное время и 40 децибел (дБ) ночью. Такие величины нормальны для нашего уха, но, к сожалению, они очень часто нарушаются, особенно в пределах больших городов.
Уровень шума в децибелах (дБ)
Действительно, часто нормальный уровень шума бывает существенно превышен. Вот примеры лишь некоторых звуков, с которыми мы сталкиваемся в нашей жизни и то, сколько децибел (дБ) в действительности эти звуки содержат:
- Разговорная речь колеблется от 45 децибел (дБ) до 60 децибел (дБ) , в зависимости от громкости голоса;
- Автомобильный гудок достигает 120 децибел (дБ) ;
- Шум интенсивного уличного движения – до 80 децибел (дБ) ;
- Детский плач – 80 децибел (дБ) ;
- Шум работы разнообразного офисного оборудования, пылесоса – 80 децибел (дБ) ;
- Шум работающего мотоцикла, поезда — 90 децибел (дБ) ;
- Звук танцевальной музыки в ночном клубе — 110 децибел (дБ );
- Шум пролетающего самолета – 140 децибел (дБ) ;
- Шум ремонтных работ – до 100 децибел (дБ) ;
- Приготовление пищи на плите – 40 децибел (дБ) ;
- Шум леса от 10 до 24 децибел (дБ) ;
- Смертельный для человека уровень шума, звук взрыва — 200 децибел (дБ ).
Как можно видеть, большинство из шумов, с которыми мы сталкиваемся буквально каждый день, существенно превышают допустимый порог нормы. И это лишь естественные шумы, с которыми мы не можем ничего поделать. А ведь есть еще шум от телевизора, громкой музыки, которым мы сами подвергаем свой слуховой аппарат. И собственноручно наносим нашему слуху огромный вред.
Какой уровень шума наносит вред?
Если уровень шума достигает 70-90 децибел (дБ) и продолжается довольно длительное время, то такой шум при длительном воздействии может привести к заболеваниям центральной нервной системы. А длительное воздействие шума уровнем более 100 децибел (дБ) может приводить к существенному снижению слуха вплоть до полной глухоты. Поэтому вреда от громкой музыки мы получаем гораздо больше, чем удовольствия и пользы.
Что происходит со слухом при воздействии шума?
Агрессивное и длительное шумовое воздействие на слуховой аппарат может приводить к перфорации (разрыву) барабанной перепонки. Следствием этого является понижение слуха и, как крайний случай, полная глухота. И хотя перфорация (разрыв) барабанной перепонки является обратимым заболеванием (т.е. барабанная перепонка может восстановиться), однако процесс восстановления долгий и зависит от тяжести перфорации. В любом случае, лечение перфорации барабанной перепонки проходит под наблюдением врача, который выбирает схему лечения после осмотра.
Единица измерения шума
Уровни шума измеряются в единицах, выражающих степень звукового давления. Они связаны с именами двух известных ученых - А.Г. Белла, изобретателя телефона, и Генриха Герца, немецкого физика. В белах или чаще, в децибелах измеряется относительная громкость звука. Децибел - это десятикратный логарифм отношения интенсивности звуковой энергии к ее значению. Также звук измеряют и в Герцах. Гц - это единица СИ частоты, равная частоте периодического процесса, при котором за время 1 секунду совершается один цикл периодического процесса (например, 1 колебание). Но кто определяет, когда шум вреден, а когда - нет? - Сам человек, поскольку ухо человека является «самым точным измерительным прибором».
Дело в том, что человеческое ухо обладает чрезвычайно большим диапазоном чувствительности - от 20 дБ до 120 дБ, что соответствует энергии в 10 раз.
Виды шумов
Шумы бывают: производственные и непроизводственные.
Также есть и благоприятные шумы:
Шум прибоя
Журчание родника
Шелест листвы
Эти звуки всегда приятны человеку. Они его успокаивают, снимают стрессы.
Экологическое нормирование параметрического загрязнения
Понятие экологического нормирования
Экологическое нормирование - нормирование антропогенного воздействия на экосистему в пределах ее экологической емкости, не приводящего к нарушению механизмов саморегуляции. Основными критериями экологического нормирования являются: сохранение биотического баланса, стабильности и разнообразия экосистемы.
В природоохранной практике России, как и во всем мире, экологическое нормирование используется в качестве одной из основных мер или инструментов охраны окружающей среды.
Разработка и принятие экологических нормативов представляет собой одно из направлений природоохранной деятельности уполномоченных государственных органов.
Развитие экологического нормирования призвано обеспечить создание системы реальных, отражающих фундаментальные природные процессы и возможности современных технологий, ориентиров минимизации антропогенного воздействия.
Нормируемые параметры и предельно допустимые уровни шума на рабочих местах
Характеристикой постоянного шума на рабочих местах являются уровни звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц, определяемые по формуле:
L = 201gР/Р0, где
Р - среднеквадратичная величина звукового давления, Па;
Ро - исходное значение звукового давления в воздухе равное 2-10°Па.
Допускается в качестве характеристики постоянного широкополосного шума на рабочих местах принимать уровень звука в дБА, измеренный на временной характеристике «медленно» шумомера, определяемый по формуле:
LA = 201g РА / Р0,
где РА - среднеквадратичная величина звукового давления с учетом коррекции «А» шумомера, Па.
Характеристикой непостоянного шума на рабочих местах является эквивалентный (по энергии) уровень звука в дБА.
Предельно допустимые уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах с учетом напряженности и тяжести трудовой деятельности представлены в табл.
Количественную оценку тяжести и напряженности трудового процесса следует проводить в соответствии с Руководством 2.2.013-94 «Гигиенические критерии оценки условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести, напряженности трудового процесса».
Предельно допустимые уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах для трудовой деятельности разных категорий тяжести и напряженности в дБА
Примечания:
* для тонального и импульсного шума ПДУ на 5 дБА меньше значений, указанных в табл. 1;
* для шума, создаваемого в помещениях установками кондиционирования воздуха, вентиляции и воздушного отопления - на 5 дБА меньше фактических уровней шума в помещениях (измеренных или рассчитанных), если последние не превышают значений табл. 1 (поправка для тонального и импульсного шума при этом не учитывается), в противном случае - на 5 дБА меньше значений, указанных в табл. 1;
* дополнительно для колеблющегося во времени и прерывистого шума максимальный уровень звука не должен превышать 110 дБА, а для импульсного шума -125 дБА1.
Предельно допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни звука для основных наиболее типичных видов трудовой деятельности и рабочих мест, разработанные с учетом категорий тяжести и напряженности труда, представлены в табл. 2.
Допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни звука
