Pencemaran bunyi, paras bunyi yang tidak diingini atau berlebihan boleh mendatangkan kesan berbahaya kepada kesihatan manusia dan kualiti alam sekitar. Ia biasanya berlaku di banyak kemudahan perindustrian dan beberapa tempat kerja lain. Serta pencemaran bunyi yang dikaitkan dengan lalu lintas jalan raya, kereta api dan udara serta aktiviti luar.
Pengukuran dan persepsi kenyaringan
Gelombang bunyi ialah getaran molekul udara yang dibawa dari sumber bunyi ke telinga. Ia biasanya diterangkan dari segi kenyaringan (amplitud) dan pic (frekuensi) gelombang. Tahap tekanan bunyi, atau SPL, diukur dalam unit logaritma yang dipanggil desibel (dB). Telinga manusia biasa boleh mengesan nada antara 0 dB (ambang pendengaran) hingga 140 dB. Pada masa yang sama, bunyi dari 120 dB hingga 140 dB menyebabkan kesakitan.
Apakah tahap bunyi, contohnya, di perpustakaan? Ia adalah kira-kira 35 dB, manakala di dalam bas atau kereta api bawah tanah yang bergerak ia adalah kira-kira 85. Kerja pembinaanbangunan boleh menjana sehingga 105 dB SPL pada sumber. SPL berkurangan dengan jarak dari subjek.
Kelajuan di mana tenaga bunyi dihantar dipanggil keamatan, berkadar dengan kuasa dua SPL. Oleh kerana sifat logaritma skala desibel, peningkatan 10 mata mewakili peningkatan 10 kali ganda dalam keamatan bunyi. Pada 20, ia menghantar 100 kali lebih banyak. Dan 30dB mewakili peningkatan 1000x dalam keamatan.
Sebaliknya, apabila ketegangan meningkat dua kali ganda, tahap kelantangan bunyi hanya meningkat sebanyak 3 mata. Sebagai contoh, jika gerudi pembinaan menghasilkan 90 dB hingar, maka dua alatan yang sama bekerja sebelah menyebelah akan menghasilkan 93 dB. Dan apabila dua bunyi yang berbeza lebih daripada 15 mata dalam SPL digabungkan, nada yang lemah itu ditutup (atau ditenggelamkan) oleh bunyi yang kuat. Contohnya, jika gerudi berjalan pada 80 dB di tapak pembinaan bersebelahan dengan jentolak pada 95, paras tekanan gabungan kedua-dua sumber ini akan diukur sebagai 95. Nada kurang kuat daripada pemampat tidak akan ketara.
Kekerapan gelombang bunyi dinyatakan dalam kitaran sesaat, tetapi hertz lebih biasa digunakan (1 cps=1 Hz). Membran timpani manusia ialah organ yang sangat sensitif dengan julat dinamik yang besar, mampu mengesan bunyi pada frekuensi antara 20 Hz (pic rendah) hingga lebih kurang 20,000 Hz (pic tinggi). Nada suara manusia dalam perbualan biasa berlaku pada frekuensi dari 250 Hz hingga 2000 Hz.
Pengukuran tahap bunyi yang tepat dan penerangan saintifik adalah berbeza daripada kebanyakan tanggapan dan pendapat manusia subjektif mengenainya. Tindak balas manusia individu terhadap bunyi bergantung pada kedua-dua pic dan kenyaringan. Orang yang mempunyai pendengaran normal biasanya merasakan bunyi frekuensi tinggi lebih kuat daripada bunyi frekuensi rendah dengan amplitud yang sama. Atas sebab ini, meter hingar elektronik mengambil kira perubahan dalam persepsi kenyaringan dengan pic.
Penapis frekuensi dalam meter berfungsi untuk memadankan bacaan dengan sensitiviti telinga manusia dan kenyaringan relatif pelbagai bunyi. Penapis berwajaran A, sebagai contoh, biasanya digunakan untuk mendiagnosis komuniti sekeliling. Pengukuran SPL yang dibuat dengan penapis ini dinyatakan dalam desibel berwajaran A atau dBA.
Kebanyakan orang menganggap dan menggambarkan peningkatan 6-10 dBA dalam SPL sebagai menggandakan "kenyaringan". Sistem lain, skala berwajaran C (dBS), kadangkala digunakan untuk tahap hingar impak seperti penangkapan dan cenderung lebih tepat daripada dBA untuk persepsi kenyaringan bunyi dengan komponen frekuensi rendah.
Tahap hingar cenderung berubah dari semasa ke semasa, jadi data ukuran dibentangkan sebagai purata untuk menyatakan tahap bunyi keseluruhan. Terdapat beberapa cara untuk melakukan ini. Sebagai contoh, satu siri pengukuran aras bunyi berulang boleh dilaporkan sebagai L 90=75 dBA, bermakna bahawa nilai adalah sama atau lebih besar daripada 75 dBA untuk 90 peratus masa.
Unit lain yang dipanggil darjah setara bunyi (L eq) boleh digunakan untuk menyatakan purata SPL sepanjang mana-mana tempoh minat, seperti lapan jam hari bekerja.(L eq ialah nilai logaritma, bukan nilai aritmetik, jadi peristiwa kuat mendominasi jumlah hasil.)
Unit paras bunyi yang dipanggil Nilai Bunyi Siang-Malam (DNL atau Ldn) mengambil kira hakikat bahawa orang lebih sensitif kepada nada pada waktu malam. Jadi, 10-dBA ditambah kepada nilai SPL yang diukur antara 10 pagi dan 7 pagi. Sebagai contoh, ukuran DNL sangat berguna dalam menerangkan pendedahan keseluruhan kepada bunyi pesawat.
Bekerja dengan kesan
Bunyi bising bukan sekadar gangguan. Pada tahap dan tempoh pendedahan tertentu, ia boleh menyebabkan kerosakan fizikal pada gegendang telinga dan sel rambut sensitif di telinga dalam, mengakibatkan kehilangan pendengaran sementara atau kekal.
Ia biasanya tidak berlaku pada SPL di bawah 80 dBA (paras pengaruh lapan jam paling baik disimpan di bawah 85). Tetapi kebanyakan orang yang berulang kali terdedah kepada lebih daripada 105 dBA akan mengalami beberapa tahap kehilangan pendengaran kekal. Di samping itu, pendedahan yang berlebihan kepada bunyi bising juga boleh meningkatkan tekanan darah dan degupan jantung, menyebabkan kerengsaan, kebimbangan, dan keletihan mental, serta mengganggu tidur, kelonggaran dan keintiman.
Kawalan pencemaran bunyi
Oleh itu, adalah penting untuk mengekalkan kesunyian sepenuhnya di tempat kerja dan dalam masyarakat. Peraturan dan undang-undang bunyi yang diterima pakai di peringkat tempatan, wilayah dan nasional boleh berkesan dalam mengurangkan kesan negatif pencemaran bunyi.
Persekitaran danindustrial hum dikawal di bawah undang-undang keselamatan dan kesihatan pekerjaan dan undang-undang yang menentangnya. Di bawah peraturan ini, Pentadbiran Keselamatan dan Kesihatan Pekerjaan menetapkan kriteria untuk hingar industri untuk mengenakan had pada intensiti pendedahan bunyi dan tempoh intensiti ini dibenarkan.
Jika seseorang terdedah kepada tahap hingar yang berbeza pada masa yang berbeza pada siang hari, jumlah pendedahan atau dos (D) hingar itu diperoleh daripada nisbah,
di mana C ialah masa sebenar dan T ialah masa yang dibenarkan pada mana-mana peringkat. Menggunakan formula ini, dos hingar harian yang paling mungkin ialah 1, dan sebarang pendedahan di atas yang tidak boleh diterima.
Paras bunyi maksimum
Kriteria untuk hingar dalaman diringkaskan dalam tiga set spesifikasi yang diperoleh dengan mengumpul pertimbangan subjektif daripada sampel besar orang dalam pelbagai situasi tertentu. Ini telah berkembang menjadi Kriteria Bunyi (NC) dan Keluk Nada Pilihan (PNC), yang menetapkan had pada tahap yang diperkenalkan ke dalam persekitaran. Lengkung NC, dibangunkan pada tahun 1957, bertujuan untuk menyediakan persekitaran kerja atau kediaman yang selesa dengan menentukan tahap bunyi maksimum yang dibenarkan dalam jalur oktaf merentas keseluruhan spektrum audio.
Set lengkap 11 lengkung mentakrifkan kriteria hingar untuk pelbagai situasi. Grafik PNC, dibangunkan pada tahun 1971, menambah had kepada dengungan frekuensi rendah dan desisan frekuensi tinggi. Oleh itu, mereka diutamakanpiawaian NC lama. Diringkaskan pada lengkung, kriteria ini menyediakan sasaran reka bentuk untuk tahap hingar untuk pelbagai idea. Sebahagian daripada spesifikasi kerja atau habitat ialah lengkung PNC yang sepadan. Sekiranya tahap melebihi had PNC, bahan penyerap bunyi boleh dimasukkan ke dalam persekitaran mengikut keperluan untuk mematuhi piawaian.
Tahap hingar yang rendah boleh diatasi dengan bahan penyerap tambahan seperti langsir berat atau jubin dalaman. Apabila tahap hingar rendah yang boleh dikenal pasti mungkin mengganggu, atau di mana privasi perbualan di pejabat bersebelahan dan kawasan penerimaan tetamu mungkin penting, bunyi yang tidak diingini mungkin disembunyikan. Punca bunyi putih yang kecil, seperti udara statik, diletakkan di dalam bilik boleh menutup perbualan dari pejabat berdekatan tanpa menjadi tahap bunyi yang mematikan kepada telinga orang yang bekerja berdekatan.
Peranti jenis ini sering digunakan di pejabat doktor dan profesional lain. Satu lagi kaedah pengurangan hingar ialah penggunaan pelindung pendengaran, yang dipakai pada telinga dengan cara yang sama seperti penutup telinga. Dengan menggunakan pelindung yang tersedia secara komersial, pengurangan nada boleh dicapai dalam julat biasanya daripada 10 dB pada 100 Hz hingga lebih 30 dB untuk frekuensi melebihi 1,000 Hz.
Kesan tahap bunyi
Had bunyi di luar juga penting untuk keselesaan manusia. Pembinaan bangunan akan memberikan sedikit perlindungan daripada bunyi luaran jika bangunan itu memenuhi piawaian minimum dan jikatahap hingar berada dalam had yang boleh diterima.
Had ini biasanya dinyatakan untuk tempoh tertentu dalam sehari, seperti pada waktu siang, pada waktu petang dan pada waktu malam semasa tidur. Disebabkan oleh pembiasan dalam atmosfera yang disebabkan oleh penyongsangan suhu pada waktu malam, bunyi yang agak kuat boleh dikeluarkan dari lebuh raya, lapangan terbang atau kereta api yang agak jauh.
Salah satu kaedah kawalan bunyi yang menarik ialah pembinaan penghalang bunyi di sepanjang lebuh raya, memisahkannya daripada kawasan kediaman bersebelahan. Keberkesanan struktur sedemikian dihadkan oleh pembelauan bunyi yang lebih pada frekuensi rendah, yang berlaku di jalan raya dan wujud dalam kenderaan besar. Untuk menjadi berkesan, ia mestilah sedekat mungkin dengan sumber atau pemerhati bunyi, dengan itu memaksimumkan pembelauan yang diperlukan untuk bunyi sampai kepada pemerhati. Keperluan lain untuk jenis penghalang ini ialah ia juga mesti mengehadkan bilangan aras bunyi untuk mencapai pengurangan hingar yang ketara.
Definisi dan contoh
Desibel (dB) digunakan untuk mengukur tahap bunyi, tetapi ia juga digunakan secara meluas dalam elektronik, isyarat dan komunikasi. DB - cara logaritma untuk menerangkan tangen. Nisbah boleh nyata sebagai kuasa, tekanan bunyi, voltan atau keamatan, atau beberapa perkara lain. Kemudian kami mengaitkan dB dengan telefon dan bunyi (berkaitan dengan kenyaringan). Tetapi pertama-tama, untuk mendapatkan idea tentang ungkapan logaritma, mari lihat beberapa nombor.
Sebagai contoh, kita boleh mengandaikan bahawa terdapat dua pembesar suara,yang pertama memainkan bunyi dengan kuasa P 1, dan satu lagi versi yang lebih kuat daripada nada yang sama dengan kuasa P 2, tetapi semua yang lain (sejauh mana, kekerapan) tetap sama.
Perbezaan desibel antara mereka ditakrifkan sebagai
10 log (P 2 / P 1) dB di mana log adalah untuk asas 10.
Jika yang kedua menghasilkan tenaga dua kali lebih banyak daripada yang pertama, perbezaannya adalah dalam dB
10 log (P 2 / P 1)=10 log 2=3 dB,
seperti yang ditunjukkan dalam graf yang memplotkan 10 log (P 2 / P 1) lwn P 2 / P 1. Untuk meneruskan contoh, jika yang kedua mempunyai 10 kali ganda kuasa yang pertama, perbezaan dalam dB ialah:
10 log (P 2 / P 1)=10 log 10=10 dB.
Jika yang kedua mempunyai kekuatan yang sama sejuta kali ganda, perbezaan dB ialah
10 log (P 2 / P 1)=10 log 1 000 000=60 dB.
Contoh ini menunjukkan satu ciri skala desibel yang berguna semasa membincangkan bunyi. Mereka boleh menerangkan hubungan yang sangat besar menggunakan nombor bersaiz sederhana. Tetapi anda perlu memberi perhatian bahawa desibel mewakili nisbah. Iaitu, tidak akan dikatakan berapa banyak kuasa yang dikeluarkan oleh mana-mana pembesar suara, hanya dari perbezaannya. Dan juga perhatikan faktor 10 dalam takrifan, yang bermaksud deci dalam desibel.
Tekanan akustik dan dB
Kekerapan biasanya diukur dengan mikrofon dan ia bertindak balas (kira-kira) berkadar dengan tekanan, s. Kini kuasa gelombang bunyi pada yang laindi bawah keadaan yang sama adalah sama dengan segi empat sama kepala. Begitu juga, kuasa elektrik dalam perintang berjalan seperti voltan yang didarab. Logaritma segi empat sama hanya 2 log x, jadi apabila menukar tekanan kepada desibel, faktor 2 diperkenalkan. Oleh itu, perbezaan darjah tekanan akustik antara dua tahap bunyi dengan p 1 dan p 2 ialah:
20 log (p 2 / p 1) dB=10 log (p 22 / p 1 2) dB=10 log (P 2 / P 1) dB.
Apakah yang berlaku apabila kuasa bunyi dikurangkan separuh?
Logaritma 2 ialah 0.3, jadi 1/2 ialah 0.3. Oleh itu, jika kuasa dikurangkan sebanyak 2 kali, maka tahap bunyi akan berkurangan sebanyak 3 dB. Dan jika anda melakukan operasi ini sekali lagi, maka akustik akan berkurangan sebanyak 3 dB lagi.
Saiz desibel
Anda boleh lihat di atas bahawa mengurangkan separuh kuasa mengurangkan tekanan pada akar 2 dan tahap bunyi sebanyak 3 dB.
Sampel pertama ialah hingar putih (campuran semua frekuensi boleh didengar). Sampel kedua adalah nada yang sama dengan voltan dikurangkan dengan faktor punca kuasa dua 2. Timbal baliknya adalah kira-kira 0.7, jadi 3 dB sepadan dengan pengurangan voltan atau tekanan sehingga 70%. Garis hijau menunjukkan muncung sebagai fungsi masa. Yang merah menggariskan penurunan eksponen yang berterusan. Ambil perhatian bahawa voltan turun sebanyak 50% untuk setiap sampel kedua.
Fail bunyi dan animasi kilat oleh John Tann dan George Hatsidimitris.
Berapa besarkah desibel?
Bdalam siri berikut, sampel berturut-turut berkurangan hanya satu mata.
Bagaimana jika perbezaannya kurang daripada desibel?
Tahap bunyi jarang diberikan dalam tempat perpuluhan. Sebabnya ialah yang berbeza kurang daripada 1 dB sukar untuk dibezakan.
Dan anda juga dapat melihat bahawa contoh terakhir adalah lebih senyap daripada yang pertama, tetapi sukar untuk melihat perbezaan antara pasangan berturut-turut. 10log 10 (1.07)=0.3. Oleh itu, untuk meningkatkan tahap bunyi sebanyak 0.3 dB, anda perlu meningkatkan kuasa sebanyak 7% atau voltan sebanyak 3.5%.
