Geraasbesoedeling, ongewenste of buitensporige klankvlakke kan skadelike uitwerking op menslike gesondheid en omgewingskwaliteit hê. Dit kom algemeen voor in baie industriële fasiliteite en sommige ander werkplekke. Sowel as geraasbesoedeling wat verband hou met pad-, spoor- en lugverkeer en buitemuurse aktiwiteite.
Meet en persepsie van luidheid
Klankgolwe is vibrasies van lugmolekules wat van 'n geraasbron na die oor gedra word. Dit word gewoonlik beskryf in terme van hardheid (amplitude) en toonhoogte (frekwensie) van die golf. Klankdrukvlak, of SPL, word gemeet in logaritmiese eenhede genoem desibels (dB). Die normale menslike oor kan 'n toon waarneem wat wissel van 0 dB (drumpel van gehoor) tot 140 dB. Terselfdertyd veroorsaak klanke van 120 dB tot 140 dB pyn.
Wat is die klankvlak, byvoorbeeld, in die biblioteek? Dit is ongeveer 35 dB, terwyl dit binne 'n bewegende bus of moltrein ongeveer 85 is. Bouwerkgeboue kan tot 105 dB SPL by die bron genereer. SPL neem af met afstand vanaf die onderwerp.
Die spoed waarteen klankenergie oorgedra word, word intensiteit genoem, eweredig aan die kwadraat van die SPL. As gevolg van die logaritmiese aard van die desibelskaal, verteenwoordig 'n 10-puntverhoging 'n 10-voudige toename in klankintensiteit. Op 20 stuur dit 100 keer meer. En 30dB verteenwoordig 'n 1000x toename in intensiteit.
Aan die ander kant, wanneer die spanning verdubbel, verhoog die volumevlak van die klank net met 3 punte. Byvoorbeeld, as 'n konstruksieboor 90 dB geraas produseer, sal twee identiese gereedskap wat langs mekaar werk 93 dB skep. En wanneer twee klanke wat met meer as 15 punte verskil in SPL gekombineer word, word die swak klanke gemasker (of verdrink) deur die harde klank. Byvoorbeeld, as 'n boor teen 80 dB op 'n konstruksieterrein langs 'n stootskraper op 95 loop, sal die gekombineerde drukvlak van hierdie twee bronne as 95 gemeet word. 'n Minder intense toon van die kompressor sal nie opmerklik wees nie.
Die frekwensie van 'n klankgolf word uitgedruk in siklusse per sekonde, maar hertz word meer algemeen gebruik (1 kps=1 Hz). Die menslike trommelvlies is 'n hoogs sensitiewe orgaan met 'n groot dinamiese omvang, wat in staat is om klanke op te spoor teen frekwensies wat wissel van 20 Hz (lae toonhoogte) tot ongeveer 20 000 Hz (hoë toonhoogte). Die tonaliteit van die menslike stem in normale gesprek kom voor by frekwensies van 250 Hz tot 2000 Hz.
Akkurate klankvlakmeting en wetenskaplike beskrywing verskil van die meeste subjektiewe menslike opvattings en opinies daaroor. Individuele menslike reaksies op geraas hang af van beide toonhoogte en hardheid. Mense met normale gehoor sien gewoonlik hoëfrekwensieklanke harder as laefrekwensieklanke van dieselfde amplitude. Om hierdie rede neem elektroniese geraasmeters veranderinge in waargenome hardheid met toonhoogte in ag.
Frekwensiefilters in die meters dien om die lesings te pas by die sensitiwiteit van die menslike oor en die relatiewe hardheid van verskeie klanke. Die sogenaamde A-geweegde filter word byvoorbeeld algemeen gebruik om die omliggende gemeenskap te diagnoseer. SPL-metings wat met hierdie filter gemaak word, word uitgedruk in A-geweegde desibels of dBA.
Die meeste mense beskou en beskryf 'n 6-10 dBA-verhoging in SPL as verdubbeling van "hardheid". Nog 'n stelsel, die C-geweegde (dBS) skaal, word soms gebruik vir impakgeraasvlakke soos skiet en is geneig om meer akkuraat as dBA te wees vir die waargenome hardheid van klanke met lae frekwensiekomponente.
Geraasvlakke is geneig om met verloop van tyd te verander, so metingsdata word as gemiddeldes aangebied om algehele klankvlakke uit te druk. Daar is verskeie maniere om dit te doen. Byvoorbeeld, 'n reeks herhaalde klankvlakmetings kan as L 90=75 dBA gerapporteer word, wat beteken dat die waardes vir 90 persent van die tyd gelyk aan of groter as 75 dBA was.
Nog 'n eenheid genaamd klankekwivalente grade (L eq) kan gebruik word om die gemiddelde SPL oor enige tydperk van belangstelling uit te druk, soos 'n agt-uur werksdag.(L ekw is 'n logaritmiese waarde, nie 'n rekenkundige waarde nie, so harde gebeurtenisse oorheers die totale resultaat.)
'n Eenheid van klankvlak genaamd Day-Night Noise Value (DNL of Ldn) neem die feit in ag dat mense snags meer sensitief is vir toon. Dus, 10-dBA word bygevoeg by SPL-waardes gemeet tussen 10 vm. en 7 vm. Byvoorbeeld, DNL-metings is baie nuttig om algehele blootstelling aan vliegtuiggeraas te beskryf.
Werk met effekte
Gaas is meer as net 'n oorlas. Op sekere vlakke en duur van blootstelling kan dit fisiese skade aan die trommelvlies en sensitiewe haarselle in die binneoor veroorsaak, wat tydelike of permanente gehoorverlies tot gevolg het.
Dit kom gewoonlik nie voor by SPL's onder 80 dBA nie (agt-uur invloedvlakke word die beste onder 85 gehou). Maar die meeste mense wat herhaaldelik aan meer as 105 dBA blootgestel word, sal 'n mate van permanente gehoorverlies hê. Daarbenewens kan oormatige blootstelling aan geraas ook bloeddruk en hartklop verhoog, prikkelbaarheid, angs en geestelike moegheid veroorsaak, en inmeng met slaap, ontspanning en intimiteit.
geraasbesoedelingbeheer
Daarom is dit belangrik om die uiterste stilte in die werkplek en in die samelewing te handhaaf. Geraasregulasies en -wette wat op plaaslike, streeks- en nasionale vlak aanvaar is, kan effektief wees om die negatiewe uitwerking van geraasbesoedeling te versag.
Omgewings- enindustriële hum word gereguleer onder die wet op beroepsveiligheid en gesondheid en die wet daarteen. Kragtens hierdie regulasies het die Beroepsveiligheid- en Gesondheidsadministrasie kriteria vir industriële geraas daargestel om perke op die intensiteit van klankblootstelling en die tydsduur waarvoor hierdie intensiteit toegelaat kan word, te stel.
As 'n persoon op verskillende tye gedurende die dag aan verskillende vlakke van geraas blootgestel word, word die totale blootstelling of dosis (D) van die geraas verkry uit die verhouding,
waar C die werklike tyd is en T die toegelate tyd op enige vlak is. Deur hierdie formule te gebruik, sal die mees moontlike daaglikse geraasdosis 1 wees, en enige blootstelling hierbo sal onaanvaarbaar wees.
Maksimum klankvlak
Kriteria vir binnenshuise geraas word opgesom in drie stelle spesifikasies wat verkry is deur subjektiewe oordeel van 'n groot steekproef mense in verskeie spesifieke situasies te versamel. Dit het ontwikkel tot geraaskriteria (NC) en voorkeurtoonkrommes (PNC), wat beperkings stel op die vlak wat in die omgewing ingebring word. NC-kurwes, ontwikkel in 1957, het ten doel om 'n gemaklike werk- of leefomgewing te verskaf deur die maksimum toelaatbare klankvlak in oktaafbande oor die hele oudiospektrum te spesifiseer.
'n Volledige stel van 11 kurwes definieer geraaskriteria vir 'n wye verskeidenheid situasies. PNC-grafika, wat in 1971 ontwikkel is, voeg beperkings by tot lae frekwensie brom en hoë frekwensie suis. Daarom word hulle verkiesouer NC-standaard. Opgesom op die kurwes, verskaf hierdie kriteria ontwerpteikens vir geraasvlakke vir verskeie idees. Deel van die werk- of habitatspesifikasie is die ooreenstemmende PNC-kromme. In die geval dat die vlak die PNC-perke oorskry, kan klankabsorberende materiale in die omgewing ingebring word soos nodig om aan die standaarde te voldoen.
Lae geraasvlakke kan oorkom word met bykomende absorberende materiaal soos swaar gordyne of binnenshuise teëls. Waar lae vlakke van identifiseerbare geraas steurend kan wees, of waar die privaatheid van gesprekke in aangrensende kantore en ontvangsareas belangrik kan wees, kan ongewenste klanke gemasker word. 'n Klein bron van wit geraas, soos statiese lug, wat in 'n kamer geplaas word, kan gesprekke van nabygeleë kantore masker sonder om 'n dodelike klankvlak te wees vir die ore van mense wat naby werk.
Hierdie tipe toestel word dikwels in die kantore van dokters en ander professionele persone gebruik. Nog 'n metode van geraasvermindering is die gebruik van gehoorbeskermers, wat op dieselfde manier as oorbeskermers oor die ore gedra word. Deur kommersieel beskikbare beskermers te gebruik, kan toonreduksie bereik word in die reeks tipies van 10 dB by 100 Hz tot meer as 30 dB vir frekwensies bo 1 000 Hz.
Bespeur klankvlak
Buitenhuisgeraasgrense is ook belangrik vir menslike gemak. Die konstruksie van 'n gebou sal 'n mate van beskerming teen eksterne geluide bied as die gebou aan minimum standaarde voldoen en indiendie geraasvlak is binne aanvaarbare perke.
Hierdie limiete word gewoonlik vir sekere tydperke van die dag gespesifiseer, soos gedurende dagligure, in die aand en snags terwyl jy slaap. As gevolg van breking in die atmosfeer wat deur die temperatuuromkering in die nag veroorsaak word, kan relatief harde geluide van 'n taamlik ver afgeleë snelweg, lughawe of spoorlyn vrygestel word.
Een van die interessante metodes van geraasbeheer is die konstruksie van geraasversperrings langs die snelweg, wat dit van aangrensende woongebiede skei. Die doeltreffendheid van sulke strukture word beperk deur die diffraksie van klank meer by lae frekwensies, wat op paaie heers en inherent is aan groot voertuie. Om effektief te wees, moet hulle so na as moontlik aan die bron of waarnemer van die geraas wees, en sodoende die diffraksie maksimeer wat nodig is vir die klank om die waarnemer te bereik. Nog 'n vereiste vir hierdie tipe versperring is dat dit ook die aantal klankvlakke moet beperk om aansienlike geraasvermindering te bewerkstellig.
Definisie en voorbeelde
Desibel (dB) word gebruik om klankvlakke te meet, maar dit word ook wyd gebruik in elektronika, seine en kommunikasie. DB - logaritmiese manier om tangency te beskryf. Die verhouding kan homself manifesteer as krag, klankdruk, spanning of intensiteit, of verskeie ander dinge. Later assosieer ons dB met die telefoon en klank (in verhouding tot hardheid). Maar eers, om 'n idee van logaritmiese uitdrukkings te kry, kom ons kyk na 'n paar getalle.
Ons kan byvoorbeeld aanneem dat daar twee sprekers is,waarvan die eerste 'n klank met 'n krag van P 1 speel, en die ander 'n harder weergawe van dieselfde toon met 'n krag van P 2, maar alles anders (hoe ver, frekwensie) bly dieselfde.
Die desibelverskil tussen hulle word gedefinieer as
10 log (P 2 / P 1) dB waar log is vir basis 10.
As die tweede twee keer soveel energie as die eerste produseer, is die verskil in dB
10 log (P 2 / P 1)=10 log 2=3 dB,
soos getoon in die grafiek wat 10 log teken (P 2 / P 1) teenoor P 2 / P 1. Om die voorbeeld voort te sit, as die tweede 10 keer die krag van die eerste het, sal die verskil in dB wees:
10 log (P 2 / P 1)=10 log 10=10 dB.
As die tweede een miljoen keer dieselfde sterkte gehad het, sou die dB-verskil wees
10 log (P 2 / P 1)=10 log 1 000 000=60 dB.
Hierdie voorbeeld wys een kenmerk van die desibelskale wat nuttig is wanneer klank bespreek word. Hulle kan baie groot verhoudings beskryf deur middel van beskeie grootte getalle. Maar jy moet daarop let dat die desibel die verhouding verteenwoordig. Dit wil sê, daar sal nie gesê word hoeveel krag enige van die luidsprekers uitstraal nie, slegs uit die verskil. En let ook op die faktor 10 in die definisie, wat staan vir deci in desibels.
Akoestiese druk en dB
Frekwensie word gewoonlik met mikrofone gemeet en hulle reageer (ongeveer) eweredig aan druk, s. Nou die krag van die klankgolf by anderonder dieselfde toestande gelyk is aan die vierkant van die kop. Net so gaan elektriese krag in 'n weerstand soos spanning vermenigvuldig. Die logaritme van die vierkant is slegs 2 log x, dus wanneer druk na desibel omgeskakel word, word 'n faktor van 2 ingestel. Daarom is die verskil in graad van akoestiese druk tussen twee vlakke van klanke met p 1 en p 2:
20 log (p 2 / p 1) dB=10 log (p 22 / p 1 2) dB=10 log (P 2) / P 1) dB.
Wat gebeur wanneer die klankkrag gehalveer word?
Die logaritme van 2 is 0.3, dus 1/2 is 0.3. Dus, as die drywing met 2 keer verminder word, sal die klankvlak met 3 dB verminder word. En as jy hierdie bewerking weer doen, sal die akoestiek met nog 3 dB afneem.
Desibelgrootte
Jy kan hierbo sien dat halvering van die krag die druk op wortel 2 en die klankvlak met 3 dB verminder.
Die eerste monster is wit geraas ('n mengsel van alle hoorbare frekwensies). Die tweede monster is dieselfde toon met die spanning verminder met 'n faktor van die vierkantswortel van 2. Sy wederkerigheid is ongeveer 0,7, dus 3 dB stem ooreen met 'n vermindering in spanning of druk van tot 70%. Die groen lyn wys die spuitstuk as 'n funksie van tyd. Die rooi skets 'n voortdurende eksponensiële afname. Let daarop dat die spanning met 50% daal vir elke tweede monster.
Klanklêers en flitsanimasie deur John Tann en George Hatsidimitris.
Hoe groot is 'n desibel?
Bin die volgende reeks neem opeenvolgende monsters net met een punt af.
Wat as die verskil minder as 'n desibel is?
Klankvlakke word selde in desimale plekke gegee. Die rede is dat dié wat met minder as 1 dB verskil, moeilik is om te onderskei.
En jy kan ook sien dat die laaste voorbeeld stiller is as die eerste, maar dit is moeilik om die verskil tussen opeenvolgende pare te sien. 10log 10 (1.07)=0.3. Om die klankvlak met 0.3 dB dus te verhoog, moet jy die drywing met 7% of die spanning met 3.5% verhoog.
