Ndotja akustike, nivelet e padëshiruara ose të tepërta të zërit mund të kenë efekte të dëmshme në shëndetin e njeriut dhe cilësinë e mjedisit. Zakonisht ndodh në shumë objekte industriale dhe disa vende të tjera pune. Si dhe ndotja akustike e lidhur me trafikun rrugor, hekurudhor dhe ajror dhe aktivitetet në natyrë.
Matja dhe perceptimi i zhurmës
Valët e zërit janë dridhje të molekulave të ajrit që barten nga një burim zhurme në vesh. Zakonisht përshkruhet në aspektin e zhurmës (amplitudës) dhe lartësisë (frekuencës) të valës. Niveli i presionit të zërit, ose SPL, matet në njësi logaritmike të quajtura decibel (dB). Veshi normal i njeriut mund të dallojë një ton që varion nga 0 dB (pragu i dëgjimit) deri në 140 dB. Në të njëjtën kohë, tingujt nga 120 dB deri në 140 dB shkaktojnë dhimbje.
Cili është niveli i zërit, për shembull, në bibliotekë? Është rreth 35 dB, ndërsa brenda një autobusi ose treni në metro është rreth 85. Punimet në ndërtimndërtesat mund të gjenerojnë deri në 105 dB SPL në burim. SPL zvogëlohet me distancën nga subjekti.
Shpejtësia me të cilën transmetohet energjia e zërit quhet intensitet, proporcionale me katrorin e SPL. Për shkak të natyrës logaritmike të shkallës së decibelit, një rritje prej 10 pikësh përfaqëson një rritje 10-fish të intensitetit të zërit. Në 20, ai transmeton 100 herë më shumë. Dhe 30dB përfaqëson një rritje 1000x në intensitet.
Nga ana tjetër, kur tensioni dyfishohet, niveli i volumit të zërit rritet vetëm me 3 pikë. Për shembull, nëse një stërvitje ndërtimi prodhon 90 dB zhurmë, atëherë dy mjete identike që punojnë krah për krah do të krijojnë 93 dB. Dhe kur kombinohen dy tinguj që ndryshojnë me më shumë se 15 pikë në SPL, tonet e dobëta maskohen (ose mbyten) nga tingulli i lartë. Për shembull, nëse një stërvitje punon me 80 dB në një kantier ndërtimi pranë një buldozeri në 95, niveli i kombinuar i presionit të këtyre dy burimeve do të matet si 95. Një ton më pak intensiv nga kompresori nuk do të jetë i dukshëm.
Frekuenca e një valë zanore shprehet në cikle për sekondë, por herci përdoret më shpesh (1 cps=1 Hz). Membrana timpanike e njeriut është një organ shumë i ndjeshëm me një diapazon të madh dinamik, i aftë për të zbuluar tinguj në frekuenca që variojnë nga 20 Hz (ton të ulët) deri në afërsisht 20,000 Hz (ton të lartë). Tonaliteti i zërit të njeriut në bisedën normale ndodh në frekuenca nga 250 Hz deri në 2000 Hz.
Matja e saktë e nivelit të zërit dhe përshkrimi shkencor është i ndryshëm nga shumica e nocioneve dhe opinioneve subjektive njerëzore për të. Përgjigjet individuale të njeriut ndaj zhurmës varen si nga lartësia ashtu edhe nga zhurma. Njerëzit me dëgjim normal zakonisht perceptojnë tinguj me frekuencë të lartë më të fortë se tingujt me frekuencë të ulët me të njëjtën amplitudë. Për këtë arsye, matësat elektronikë të zhurmës marrin parasysh ndryshimet në zërin e perceptuar me lartësinë.
Filtat e frekuencës në njehsorë shërbejnë për të përputhur leximet me ndjeshmërinë e veshit të njeriut dhe zhurmën relative të tingujve të ndryshëm. I ashtuquajturi filtër me peshë A, për shembull, përdoret zakonisht për të diagnostikuar komunitetin përreth. Matjet SPL të bëra me këtë filtër shprehen në decibel të peshuar me A ose dBA.
Shumica e njerëzve e perceptojnë dhe e përshkruajnë një rritje prej 6-10 dBA në SPL si dyfishim të "zërit". Një sistem tjetër, shkalla e peshuar me C (dBS), përdoret ndonjëherë për nivelet e zhurmës së ndikimit, si p.sh. të shtënat dhe tenton të jetë më i saktë se dBA për zërin e perceptuar të tingujve me komponentë me frekuencë të ulët.
Nivelet e zhurmës priren të ndryshojnë me kalimin e kohës, kështu që të dhënat e matjes paraqiten si mesatare për të shprehur nivelet e përgjithshme të zërit. Ka disa mënyra për ta bërë këtë. Për shembull, një seri matjesh të përsëritura të nivelit të zërit mund të raportohen si L 90=75 dBA, që do të thotë se vlerat ishin të barabarta ose më të mëdha se 75 dBA për 90 për qind të kohës.
Një njësi tjetër e quajtur gradë ekuivalente të zërit (L eq) mund të përdoret për të shprehur mesataren e SPL-së gjatë çdo periudhe interesi, si p.sh. një ditë pune tetë-orëshe.(L eq është një vlerë logaritmike, jo një vlerë aritmetike, kështu që ngjarjet me zë të lartë dominojnë rezultatin total.)
Një njësi e nivelit të zërit e quajtur Vlera e Zhurmës Ditë-Natë (DNL ose Ldn) merr parasysh faktin që njerëzit janë më të ndjeshëm ndaj tonit gjatë natës. Pra, 10-dBA i shtohet vlerave SPL të matura midis orës 10 dhe 7 të mëngjesit. Për shembull, matjet DNL janë shumë të dobishme në përshkrimin e ekspozimit të përgjithshëm ndaj zhurmës së avionëve.
Puna me efekte
Zhurma është më shumë se thjesht një shqetësim. Në nivele dhe kohëzgjatje të caktuara ekspozimi, mund të shkaktojë dëmtim fizik të daulles së veshit dhe qelizave të ndjeshme të qimeve në veshin e brendshëm, duke rezultuar në humbje të përkohshme ose të përhershme të dëgjimit.
Zakonisht nuk ndodh në SPL nën 80 dBA (nivelet e ndikimit tetë-orësh janë më mirë të mbahen nën 85). Por shumica e njerëzve të ekspozuar në mënyrë të përsëritur ndaj më shumë se 105 dBA do të kenë një shkallë të humbjes së përhershme të dëgjimit. Përveç kësaj, ekspozimi i tepërt ndaj zhurmës mund të rrisë gjithashtu presionin e gjakut dhe rrahjet e zemrës, të shkaktojë nervozizëm, ankth dhe lodhje mendore dhe të ndërhyjë në gjumin, relaksimin dhe intimitetin.
Kontrolli i ndotjes akustike
Prandaj, është e rëndësishme të ruani heshtjen maksimale në vendin e punës dhe në shoqëri. Rregulloret dhe ligjet për zhurmën e miratuara në nivel lokal, rajonal dhe kombëtar mund të jenë efektive në zbutjen e efekteve negative të ndotjes akustike.
Mjedisore dheHum industriale është e rregulluar sipas ligjit të sigurisë dhe shëndetit në punë dhe ligjit kundër tij. Sipas këtyre rregulloreve, Administrata e Sigurisë dhe Shëndetit në Punë vendosi kritere për zhurmën industriale për të vendosur kufizime në intensitetin e ekspozimit ndaj zërit dhe kohëzgjatjen për të cilën mund të lejohet ky intensitet.
Nëse një person ekspozohet ndaj niveleve të ndryshme të zhurmës në kohë të ndryshme gjatë ditës, ekspozimi total ose doza (D) e zhurmës merret nga raporti,
ku C është koha aktuale dhe T është koha e lejuar në çdo nivel. Duke përdorur këtë formulë, doza më e mundshme ditore e zhurmës do të ishte 1 dhe çdo ekspozim mbi këtë do të ishte i papranueshëm.
Niveli maksimal i zërit
Kriteret për zhurmën e brendshme përmblidhen në tre grupe specifikimesh që janë marrë duke mbledhur gjykime subjektive nga një kampion i madh njerëzish në situata të ndryshme specifike. Këto kanë evoluar në Kriteret e Zhurmës (NC) dhe Lakoret e Preferuara të Tonit (PNC), të cilat vendosin kufij në nivelin e futur në mjedis. Kurbat NC, të zhvilluara në 1957, synojnë të ofrojnë një mjedis të rehatshëm pune ose jetese duke specifikuar nivelin maksimal të lejueshëm të zërit në brezat oktavë në të gjithë spektrin audio.
Një grup i plotë me 11 kthesa përcaktojnë kriteret e zhurmës për një gamë të gjerë situatash. Grafikat PNC, të zhvilluara në 1971, i shtojnë kufij zhurmës së frekuencës së ulët dhe zhurmës me frekuencë të lartë. Prandaj, ato preferohenstandardi më i vjetër NC. Të përmbledhura në kthesa, këto kritere ofrojnë objektiva projektimi për nivelet e zhurmës për ide të ndryshme. Pjesë e specifikimit të punës ose habitatit është kurba përkatëse PNC. Në rast se niveli tejkalon kufijtë e PNC, materialet thithëse të zërit mund të futen në mjedis sipas nevojës për të qenë në përputhje me standardet.
Nivelet e ulëta të zhurmës mund të kapërcehen me materiale absorbuese shtesë si pëlhura të rënda ose pllaka të brendshme. Aty ku nivelet e ulëta të zhurmës së identifikueshme mund të shpërqendrojnë ose kur privatësia e bisedave në zyrat dhe zonat ngjitur me pritjen mund të jetë e rëndësishme, tingujt e padëshiruar mund të maskohen. Një burim i vogël i zhurmës së bardhë, si ajri statik, i vendosur në një dhomë mund të maskojë bisedën nga zyrat aty pranë, pa qenë një nivel tingulli vdekjeprurës për veshët e njerëzve që punojnë aty pranë.
Kjo lloj pajisjeje përdoret shpesh në zyrat e mjekëve dhe profesionistëve të tjerë. Një tjetër metodë për uljen e zhurmës është përdorimi i mbrojtësve të dëgjimit, të cilët vendosen mbi veshë në të njëjtën mënyrë si veshët. Duke përdorur mbrojtëse të disponueshme në treg, reduktimi i tonit mund të arrihet në intervalin zakonisht nga 10 dB në 100 Hz në mbi 30 dB për frekuenca mbi 1000 Hz.
Zbulo nivelin e zërit
Kufijtë e zhurmës në natyrë janë gjithashtu të rëndësishme për komoditetin e njeriut. Ndërtimi i një ndërtese do të sigurojë njëfarë mbrojtjeje nga tingujt e jashtëm nëse ndërtesa plotëson standardet minimale dhe nëseniveli i zhurmës është brenda kufijve të pranueshëm.
Këto kufizime zakonisht specifikohen për periudha të caktuara të ditës, si p.sh. gjatë orëve të ditës, në mbrëmje dhe gjatë natës gjatë gjumit. Për shkak të thyerjes në atmosferë të shkaktuar nga përmbysja e temperaturës gjatë natës, tinguj relativisht të lartë mund të lëshohen nga një autostradë, aeroport ose hekurudhë mjaft e largët.
Një nga metodat interesante të kontrollit të zhurmës është ndërtimi i barrierave të zhurmës përgjatë autostradës, duke e ndarë atë nga zonat e banuara ngjitur. Efektiviteti i strukturave të tilla kufizohet nga difraksioni i zërit më shumë në frekuenca të ulëta, të cilat mbizotërojnë në rrugë dhe janë të natyrshme në automjetet e mëdha. Për të qenë efektive, ato duhet të jenë sa më afër burimit ose vëzhguesit të zhurmës, duke maksimizuar kështu difraksionin e kërkuar që zëri të arrijë tek vëzhguesi. Një kërkesë tjetër për këtë lloj pengese është se ajo duhet gjithashtu të kufizojë numrin e niveleve të zërit në mënyrë që të arrihet reduktim i ndjeshëm i zhurmës.
Përkufizim dhe shembuj
Decibel (dB) përdoret për të matur nivelet e zërit, por përdoret gjithashtu gjerësisht në elektronikë, sinjale dhe komunikime. DB - mënyra logaritmike e përshkrimit të tangjences. Raporti mund të shfaqet si fuqi, presion i zërit, tension ose intensitet, ose disa gjëra të tjera. Më vonë ne i lidhim dB me telefonin dhe zërin (në lidhje me zërin). Por së pari, për të marrë një ide të shprehjeve logaritmike, le të shohim disa numra.
Për shembull, mund të supozojmë se ka dy folës,i pari luan një tingull me fuqi P 1 dhe tjetri një version më i fortë i të njëjtit ton me fuqi P 2, por gjithçka tjetër (sa larg, frekuenca) mbetet e njëjtë.
Diferenca në decibel ndërmjet tyre përcaktohet si
Regjistri10 (P 2 / P 1) dB ku regjistri është për bazën 10.
Nëse e dyta prodhon dy herë më shumë energji se e para, diferenca është në dB
Regjistri10 (P 2 / P 1)=10 log 2=3 dB,
siç tregohet në grafikun që paraqet 10 log (P 2 / P 1) kundrejt P 2 / P 1. Për të vazhduar shembullin, nëse e dyta ka 10 herë fuqinë e së parës, diferenca në dB do të ishte:
Regjistri10 (P 2 / P 1)=10 log 10=10 dB.
Nëse e dyta do të kishte të njëjtën forcë një milion herë, diferenca dB do të ishte
Regjistri10 (P 2 / P 1)=10 log 1 000 000=60 dB.
Ky shembull tregon një veçori të shkallës së decibelit që është e dobishme kur diskutohet për zërin. Ata mund të përshkruajnë marrëdhënie shumë të mëdha duke përdorur numra me përmasa modeste. Por duhet t'i kushtoni vëmendje që decibeli përfaqëson raportin. Kjo do të thotë, nuk do të thuhet se sa fuqi lëshon ndonjë nga altoparlantët, vetëm nga ndryshimi. Dhe gjithashtu kushtojini vëmendje faktorit 10 në përkufizim, i cili nënkupton deci në decibel.
Presioni akustik dhe dB
Frekuenca zakonisht matet me mikrofona dhe ata përgjigjen (përafërsisht) në proporcion me presionin, s. Tani fuqia e valës së zërit në të tjeranë të njëjtat kushte është e barabartë me katrorin e kokës. Në mënyrë të ngjashme, fuqia elektrike në një rezistencë shkon si voltazhi i shumëzuar. Logaritmi i katrorit është vetëm 2 log x, kështu që kur konvertohet presioni në decibel, futet një faktor 2. Prandaj, ndryshimi në shkallën e presionit akustik midis dy niveleve të tingujve me p 1 dhe p 2 është:
Regjistri20 (p 2 / p 1) dB=10 regjistër (p 22 / p 1 2) dB=10 log (P 2 / P 1) dB.
Çfarë ndodh kur fuqia e zërit përgjysmohet?
Logaritmi i 2 është 0.3, pra 1/2 është 0.3. Kështu, nëse fuqia zvogëlohet me 2 herë, atëherë niveli i zërit do të reduktohet me 3 dB. Dhe nëse e bëni këtë operacion përsëri, atëherë akustika do të ulet me 3 dB të tjera.
Madhësia decibel
Mund të shihni më lart se përgjysmimi i fuqisë redukton presionin në rrënjën 2 dhe nivelin e zërit me 3 dB.
Mostra e parë është zhurma e bardhë (një përzierje e të gjitha frekuencave të dëgjueshme). Mostra e dytë është e njëjtë me ton me tension të reduktuar me një faktor të rrënjës katrore prej 2. Reciproku i tij është afërsisht 0,7, kështu që 3 dB korrespondon me një ulje të tensionit ose presionit deri në 70%. Vija e gjelbër tregon grykën në funksion të kohës. E kuqja përshkruan një rënie të vazhdueshme eksponenciale. Vini re se voltazhi bie me 50% për çdo mostër të dytë.
Skedarët e zërit dhe animacioni flash nga John Tann dhe George Hatsidimitris.
Sa i madh është një decibel?
Bnë seritë e mëposhtme, mostrat e njëpasnjëshme ulen me vetëm një pikë.
Po sikur diferenca të jetë më pak se një decibel?
Nivelet e zërit rrallë jepen në shifra dhjetore. Arsyeja është se ato që ndryshojnë me më pak se 1 dB janë të vështira për t'u dalluar.
Dhe mund të shihni gjithashtu se shembulli i fundit është më i qetë se i pari, por është e vështirë të shihet ndryshimi midis çifteve të njëpasnjëshme. 10log 10 (1,07)=0,3 Prandaj, për të rritur nivelin e zërit me 0,3 dB, duhet të rrisni fuqinë me 7% ose tensionin me 3,5%.
