ხმაური დაბინძურება, არასასურველი ან გადაჭარბებული ხმის დონე შეიძლება ჰქონდეს მავნე გავლენა ადამიანის ჯანმრთელობასა და გარემოს ხარისხზე. ეს ჩვეულებრივ გვხვდება ბევრ სამრეწველო ობიექტში და ზოგიერთ სხვა სამუშაო ადგილზე. ასევე ხმაურის დაბინძურება, რომელიც დაკავშირებულია საგზაო, სარკინიგზო და საჰაერო მიმოსვლასთან და გარე აქტივობებთან.
ხმამაღლის გაზომვა და აღქმა
ხმის ტალღები არის ჰაერის მოლეკულების ვიბრაცია, რომელიც გადატანილია ხმაურის წყაროდან ყურამდე. ის ჩვეულებრივ აღწერილია ტალღის სიმაღლის (ამპლიტუდის) და სიმაღლის (სიხშირის) თვალსაზრისით. ხმის წნევის დონე, ან SPL, იზომება ლოგარითმული ერთეულებით, რომელსაც ეწოდება დეციბელი (dB). ადამიანის ნორმალურ ყურს შეუძლია 0 დბ-დან (სმენის ბარიერი) 140 დბ-მდე ტონის ამოცნობა. ამავდროულად, ხმები 120 დბ-დან 140 დბ-მდე იწვევს ტკივილს.
რა არის ხმის დონე, მაგალითად, ბიბლიოთეკაში? ეს არის დაახლოებით 35 დბ, ხოლო მოძრავი ავტობუსის ან მეტროს მატარებლის შიგნით არის დაახლოებით 85. სამშენებლო სამუშაოებიშენობებს შეუძლიათ გამოიმუშაონ 105 dB SPL-მდე წყაროზე. SPL მცირდება საგნიდან დაშორებით.
სიჩქარეს, რომლითაც ხდება ხმის ენერგიის გადაცემა, ეწოდება ინტენსივობა SPL-ის კვადრატის პროპორციული. დეციბელის შკალის ლოგარითმული ბუნების გამო, 10-პუნქტიანი ზრდა წარმოადგენს ხმის ინტენსივობის 10-ჯერ ზრდას. 20-ზე ის 100-ჯერ მეტს გადასცემს. და 30dB წარმოადგენს ინტენსივობის 1000x ზრდას.
მეორეს მხრივ, როდესაც დაძაბულობა გაორმაგდება, ხმის ხმის დონე მხოლოდ 3 პუნქტით იზრდება. მაგალითად, თუ სამშენებლო საბურღი წარმოქმნის 90 დბ ხმაურს, მაშინ გვერდიგვერდ მომუშავე ორი იდენტური ხელსაწყო შექმნის 93 დბ. და როდესაც ორი ბგერა, რომლებიც განსხვავდება SPL-ში 15 ქულაზე მეტით, გაერთიანებულია, სუსტი ტონები შენიღბულია (ან ჩაქრება) მაღალი ხმით. მაგალითად, თუ საბურღი მუშაობს 80 დბ-ზე სამშენებლო მოედანზე ბულდოზერის გვერდით 95-ზე, ამ ორი წყაროს წნევის კომბინირებული დონე გაზომილი იქნება როგორც 95. კომპრესორიდან ნაკლებად ინტენსიური ტონი არ იქნება შესამჩნევი.
ხმოვანი ტალღის სიხშირე გამოიხატება ციკლებში წამში, მაგრამ ჰერცი უფრო ხშირად გამოიყენება (1 cps=1 Hz). ადამიანის ტიმპანური მემბრანა არის უაღრესად მგრძნობიარე ორგანო დიდი დინამიური დიაპაზონით, რომელსაც შეუძლია ამოიცნოს ბგერები სიხშირეებზე 20 ჰც-დან (დაბალი სიმაღლე) დაახლოებით 20000 ჰც-მდე (მაღალი სიმაღლე). ადამიანის ხმის ტონალობა ნორმალურ საუბარში ვლინდება 250 ჰც-დან 2000 ჰც-მდე სიხშირეზე.
ზუსტი ხმის დონის გაზომვა და მეცნიერული აღწერა განსხვავდება მასზე ადამიანის სუბიექტური წარმოდგენებისა და მოსაზრებებისგან.ადამიანის ინდივიდუალური რეაქცია ხმაურზე დამოკიდებულია როგორც სიმაღლეზე, ასევე ხმაურზე. ნორმალური სმენის მქონე ადამიანები ჩვეულებრივ აღიქვამენ მაღალი სიხშირის ბგერებს უფრო ხმამაღლა, ვიდრე იმავე ამპლიტუდის დაბალი სიხშირის ბგერებს. ამ მიზეზით, ელექტრონული ხმაურის მრიცხველები ითვალისწინებენ ცვლილებებს აღქმულ ხმაურში სიმაღლეზე.
სიხშირის ფილტრები მრიცხველებში ემსახურება მონაცემების შეხამებას ადამიანის ყურის მგრძნობელობასთან და სხვადასხვა ბგერების შედარებით ხმამაღლა. ეგრეთ წოდებული A-წონიანი ფილტრი, მაგალითად, ჩვეულებრივ გამოიყენება მიმდებარე საზოგადოების დიაგნოსტიკისთვის. ამ ფილტრით გაკეთებული SPL გაზომვები გამოხატულია A-წონიან დეციბელებში ან dBA-ში.
ადამიანთა უმეტესობა აღიქვამს და აღწერს SPL-ის 6-10 dBA ზრდას, როგორც გაორმაგებულ "ხმამაღლობას". სხვა სისტემა, C-წონიანი (dBS) სკალა, ზოგჯერ გამოიყენება ზემოქმედების ხმაურის დონისთვის, როგორიცაა სროლა და უფრო ზუსტია ვიდრე dBA დაბალი სიხშირის კომპონენტების მქონე ბგერების აღქმული სიძლიერისთვის.
ხმაურის დონეები დროთა განმავლობაში იცვლება, ამიტომ გაზომვის მონაცემები წარმოდგენილია საშუალოდ, ხმის საერთო დონის გამოსახატავად. ამის გაკეთების რამდენიმე გზა არსებობს. მაგალითად, ხმის დონის განმეორებითი გაზომვების სერია შეიძლება იყოს მოხსენებული, როგორც L 90=75 dBA, რაც იმას ნიშნავს, რომ მნიშვნელობები იყო 75 dBA-ის ტოლი ან მეტი დროის 90 პროცენტისთვის..
სხვა ერთეული, სახელწოდებით ხმის ეკვივალენტური გრადუსები (L eq) შეიძლება გამოყენებულ იქნას საშუალო SPL-ის გამოსახატავად ნებისმიერი ინტერესის პერიოდში, როგორიცაა რვა საათიანი სამუშაო დღე.(L eq არის ლოგარითმული მნიშვნელობა და არა არითმეტიკული მნიშვნელობა, ამიტომ ხმამაღალი მოვლენები დომინირებს მთლიან შედეგზე.)
ხმის დონის ერთეული, რომელსაც ეწოდება დღე-ღამის ხმაურის მნიშვნელობა (DNL ან Ldn) ითვალისწინებს იმ ფაქტს, რომ ადამიანები უფრო მგრძნობიარენი არიან ტონის მიმართ ღამით. ასე რომ, 10-dBA ემატება SPL მნიშვნელობებს, რომლებიც იზომება დილის 10 საათიდან დილის 7 საათამდე. მაგალითად, DNL გაზომვები ძალიან სასარგებლოა თვითმფრინავის ხმაურის საერთო ზემოქმედების აღწერისთვის.
ეფექტებთან მუშაობა
ხმაური უფრო მეტია, ვიდრე უბრალოდ უხერხულობა. ზემოქმედების გარკვეულ დონეზე და ხანგრძლივობისას, მას შეუძლია გამოიწვიოს ფიზიკური დაზიანება ყურის ფარდის და მგრძნობიარე თმის უჯრედების შიდა ყურში, რაც გამოიწვევს სმენის დროებით ან მუდმივ დაკარგვას.
ეს ჩვეულებრივ არ ხდება 80 dBA-ზე დაბლა SPL-ებზე (რვასაათიანი გავლენის დონე საუკეთესოდ ინახება 85-ზე ქვემოთ). მაგრამ ადამიანების უმეტესობას, რომლებიც განმეორებით ექვემდებარებიან 105 dBA-ზე მეტს, ექნება სმენის მუდმივი დაქვეითება. გარდა ამისა, ხმაურის გადაჭარბებულმა ზემოქმედებამ ასევე შეიძლება გაზარდოს არტერიული წნევა და გულისცემა, გამოიწვიოს გაღიზიანება, შფოთვა და გონებრივი დაღლილობა და ხელი შეუშალოს ძილს, დასვენებასა და ინტიმურ ურთიერთობას.
ხმაურით დაბინძურების კონტროლი
ამიტომ, მნიშვნელოვანია შეინარჩუნოთ მაქსიმალური დუმილი სამუშაო ადგილზე და საზოგადოებაში. ხმაურის რეგულაციები და კანონები, რომლებიც მიღებულია ადგილობრივ, რეგიონულ და ეროვნულ დონეზე, შეიძლება ეფექტური იყოს ხმაურის დაბინძურების უარყოფითი შედეგების შესამცირებლად.
ეკოლოგიური დასამრეწველო გუგუნი რეგულირდება შრომის უსაფრთხოებისა და ჯანმრთელობის კანონით და მის წინააღმდეგ კანონით. ამ რეგულაციების თანახმად, შრომის უსაფრთხოებისა და ჯანმრთელობის ადმინისტრაციამ დააწესა კრიტერიუმები სამრეწველო ხმაურისთვის, რათა დააწესოს შეზღუდვები ხმის ზემოქმედების ინტენსივობაზე და ხანგრძლივობაზე, რომლის დროსაც ეს ინტენსივობა შეიძლება იყოს დაშვებული.
თუ ადამიანი ექვემდებარება სხვადასხვა დონის ხმაურს დღის განმავლობაში სხვადასხვა დროს, ხმაურის მთლიანი ექსპოზიცია ან დოზა (D) მიღებულია თანაფარდობიდან,.
სადაც C არის ფაქტობრივი დრო და T არის დაშვებული დრო ნებისმიერ დონეზე. ამ ფორმულის გამოყენებით, მაქსიმალური დღიური ხმაურის დოზა იქნება 1 და ნებისმიერი ზემოქმედება მიუღებელი იქნება.
მაქს ხმის დონე
შიდა ხმაურის კრიტერიუმები შეჯამებულია სპეციფიკაციების სამ კომპლექტში, რომლებიც მიღებული იქნა სუბიექტური განსჯის შეგროვებით ადამიანთა დიდი ნიმუშისგან სხვადასხვა კონკრეტულ სიტუაციაში. ეს გადაიქცა ხმაურის კრიტერიუმებად (NC) და პრეფერენციულ ტონების მოსახვევებად (PNC), რომლებიც ადგენენ საზღვრებს გარემოში შეყვანილ დონეზე. NC მრუდები, შემუშავებული 1957 წელს, მიზნად ისახავს კომფორტული სამუშაო ან საცხოვრებელი გარემოს უზრუნველყოფას ოქტავის დიაპაზონში ხმის მაქსიმალური დასაშვები დონის მითითებით მთელ აუდიო სპექტრში.
11 მრუდის სრული ნაკრები განსაზღვრავს ხმაურის კრიტერიუმებს სიტუაციების ფართო სპექტრისთვის. PNC გრაფიკა, რომელიც შემუშავებულია 1971 წელს, ამატებს საზღვრებს დაბალი სიხშირის გუგუნს და მაღალი სიხშირის ჩურჩულს. ამიტომ მათ უპირატესობას ანიჭებენძველი NC სტანდარტი. მრუდეებზე შეჯამებული, ეს კრიტერიუმები იძლევა საპროექტო სამიზნეებს ხმაურის დონეებისთვის სხვადასხვა იდეებისთვის. სამუშაოს ან ჰაბიტატის სპეციფიკაციის ნაწილი არის შესაბამისი PNC მრუდი. იმ შემთხვევაში, თუ დონე აჭარბებს PNC ლიმიტებს, ხმის შთამნთქმელი მასალები შეიძლება შემოვიდეს გარემოში, როგორც საჭიროა სტანდარტების შესასრულებლად.
ხმაურის დაბალი დონე შეიძლება დაიძლიოს დამატებითი შთამნთქმელი მასალებით, როგორიცაა მძიმე ფარდები ან შიდა ფილები. სადაც იდენტიფიცირებადი ხმაურის დაბალმა დონემ შეიძლება ყურადღება მიიპყროს, ან სადაც მიმდებარე ოფისებსა და მისაღებში საუბრების კონფიდენციალურობა შეიძლება იყოს მნიშვნელოვანი, არასასურველი ხმები შეიძლება იყოს შენიღბული. ოთახში მოთავსებულ თეთრი ხმაურის მცირე წყაროს, როგორიცაა სტატიკური ჰაერი, შეუძლია დაიფაროს საუბარი ახლომდებარე ოფისებიდან ისე, რომ არ იყოს მომაკვდინებელი ხმის დონე ახლომახლო მომუშავე ადამიანების ყურებამდე.
ამ ტიპის მოწყობილობა ხშირად გამოიყენება ექიმებისა და სხვა პროფესიონალების კაბინეტებში. ხმაურის შემცირების კიდევ ერთი მეთოდია სმენის დამცავი საშუალებების გამოყენება, რომლებსაც ყურებზე ატარებენ ისე, როგორც ყურსასმენები. კომერციულად ხელმისაწვდომი დამცავი საშუალებების გამოყენებით, ტონის შემცირება შესაძლებელია დიაპაზონში, როგორც წესი, 10 დბ-დან 100 ჰც-ზე 30 დბ-მდე 1000 ჰც-ზე მაღალი სიხშირეებისთვის.
ხმის დონის ამოცნობა
გარე ხმაურის შეზღუდვები ასევე მნიშვნელოვანია ადამიანის კომფორტისთვის. შენობის მშენებლობა უზრუნველყოფს გარკვეულ დაცვას გარე ხმებისგან, თუ შენობა აკმაყოფილებს მინიმალურ სტანდარტებს და თუხმაურის დონე დასაშვებ ფარგლებშია.
ეს შეზღუდვები, როგორც წესი, მითითებულია დღის გარკვეულ მონაკვეთებზე, როგორიცაა დღის საათებში, საღამოს და ღამით ძილის დროს. ღამით ტემპერატურის ინვერსიით გამოწვეული ატმოსფეროში რეფრაქციის გამო, შედარებით ხმამაღალი ხმები შეიძლება გამოიცეს საკმაოდ შორეული მაგისტრალიდან, აეროპორტიდან ან რკინიგზიდან.
ხმაურის კონტროლის ერთ-ერთი საინტერესო მეთოდია მაგისტრალის გასწვრივ ხმაურის ბარიერების მშენებლობა, რომელიც გამოყოფს მის მიმდებარე საცხოვრებელი უბნებისგან. ასეთი სტრუქტურების ეფექტურობა შემოიფარგლება ხმის დიფრაქციით უფრო დაბალ სიხშირეებზე, რაც ჭარბობს გზებზე და თანდაყოლილია დიდი მანქანებისთვის. ეფექტურობისთვის, ისინი მაქსიმალურად ახლოს უნდა იყვნენ ხმაურის წყაროსთან ან დამკვირვებელთან, რითაც მაქსიმალურად გაზარდონ დიფრაქცია, რომელიც საჭიროა ხმის დამკვირვებლამდე მისასვლელად. ამ ტიპის ბარიერის კიდევ ერთი მოთხოვნაა ის, რომ მან ასევე უნდა შეზღუდოს ხმის დონეების რაოდენობა, რათა მივაღწიოთ ხმაურის მნიშვნელოვან შემცირებას.
განმარტება და მაგალითები
დეციბელი (დბ) გამოიყენება ხმის დონის გასაზომად, მაგრამ ის ასევე ფართოდ გამოიყენება ელექტრონიკაში, სიგნალებსა და კომუნიკაციებში. DB - ტანგენციის აღწერის ლოგარითმული ხერხი. თანაფარდობა შეიძლება გამოვლინდეს როგორც სიმძლავრე, ხმის წნევა, ძაბვა ან ინტენსივობა ან რამდენიმე სხვა რამ. მოგვიანებით ჩვენ dB-ს ვუკავშირებთ ტელეფონს და ხმას (სიმაღლის მიმართ). მაგრამ პირველ რიგში, ლოგარითმული გამონათქვამების შესახებ წარმოდგენა რომ მივიღოთ, გადავხედოთ რამდენიმე რიცხვს.
მაგალითად, შეგვიძლია ვივარაუდოთ, რომ არსებობს ორი მომხსენებელი,რომელთაგან პირველი უკრავს ხმას P 1 სიმძლავრის მქონე, ხოლო მეორე იმავე ბგერის უფრო ხმამაღლა ვერსიას P 2 სიმძლავრის მქონე, მაგრამ ყველაფერი დანარჩენი (რა მანძილზე, სიხშირე) იგივე რჩება.
მათ შორის დეციბელის სხვაობა განისაზღვრება როგორც
10 ჟურნალი (P 2 / P 1) dB სადაც ჟურნალი არის 10-ის საფუძვლისთვის.
თუ მეორე გამოიმუშავებს ორჯერ მეტ ენერგიას, ვიდრე პირველი, სხვაობა არის dB
10 ჟურნალი (P 2 / P 1)=10 ჟურნალი 2=3 დბ,
როგორც ნაჩვენებია გრაფიკზე, რომელიც გამოსახავს 10 ჟურნალს (P 2 / P 1) vs P 2 / P 1. მაგალითის გასაგრძელებლად, თუ მეორეს აქვს 10-ჯერ მეტი სიმძლავრე პირველზე, განსხვავება დბ-ში იქნება:
10 ჟურნალი (P 2 / P 1)=10 ჟურნალი 10=10 დბ.
თუ მეორეს ერთი და იგივე სიძლიერე ჰქონდეს მილიონჯერ, დბ სხვაობა იქნება
10 ჟურნალი (P 2 / P 1)=10 ჟურნალი 1 000 000=60 დბ.
ეს მაგალითი გვიჩვენებს დეციბელის მასშტაბის ერთ მახასიათებელს, რომელიც სასარგებლოა ხმის განხილვისას. მათ შეუძლიათ აღწერონ ძალიან დიდი ურთიერთობები მოკრძალებული ზომის რიცხვების გამოყენებით. მაგრამ ყურადღება უნდა მიაქციოთ, რომ დეციბელი წარმოადგენს თანაფარდობას. ანუ არ იტყვის რამდენ ძალას გამოსცემს რომელიმე დინამიკი, მხოლოდ განსხვავებიდან. ასევე ყურადღება მიაქციეთ 10 ფაქტორს განმარტებაში, რომელიც ნიშნავს დეცი დეციბელებში.
აკუსტიკური წნევა და dB
სიხშირე ჩვეულებრივ იზომება მიკროფონებით და ისინი რეაგირებენ (დაახლოებით) წნევის პროპორციულად, s. ახლა ხმის ტალღის ძალა სხვაზეიმავე პირობებში უდრის თავის კვადრატს. ანალოგიურად, რეზისტორში ელექტრული სიმძლავრე მიდის გამრავლებული ძაბვის მსგავსად. კვადრატის ლოგარითმი არის მხოლოდ 2 log x, ამიტომ წნევის დეციბელზე გადაქცევისას შემოდის კოეფიციენტი 2. შესაბამისად, აკუსტიკური წნევის ხარისხის განსხვავება ბგერათა ორ დონეს შორის p 1 და p 2 არის:
20 ჟურნალი (p 2 / p 1) dB=10 ჟურნალი (p 22 / p 1 2) dB=10 ჟურნალი (P 2 / P 1) dB.
რა ხდება ხმის სიმძლავრის განახევრებისას?
2-ის ლოგარითმი არის 0.3, ანუ 1/2 არის 0.3. ამრიგად, თუ სიმძლავრე შემცირდება 2-ჯერ, მაშინ ხმის დონე შემცირდება 3 დბ-ით. და თუ ამ ოპერაციას კიდევ ერთხელ გააკეთებთ, მაშინ აკუსტიკა შემცირდება კიდევ 3 დბ-ით.
დეციბელის ზომა
ზემოთ ხედავთ, რომ სიმძლავრის განახევრება ამცირებს წნევას ფესვ 2-ზე და ხმის დონეს 3 დბ-ით.
პირველი ნიმუში არის თეთრი ხმაური (ყველა ხმოვანი სიხშირის ნაზავი). მეორე ნიმუში არის იგივე ბგერა, როდესაც ძაბვა შემცირებულია კვადრატული ფესვის 2-ის კოეფიციენტით. მისი ორმხრივი არის დაახლოებით 0,7, ამიტომ 3 დბ შეესაბამება ძაბვის ან წნევის შემცირებას 70%-მდე. მწვანე ხაზი აჩვენებს საქშენს დროის მიხედვით. წითელი ხაზს უსვამს მუდმივ ექსპონენციალურ კლებას. გაითვალისწინეთ, რომ ძაბვა ეცემა 50%-ით ყოველ მეორე ნიმუშზე.
ხმის ფაილები და ფლეშ ანიმაცია ჯონ ტანისა და ჯორჯ ჰაციდიმიტრის მიერ.
რამდენი არის დეციბელი?
Bშემდეგ სერიაში, თანმიმდევრული ნიმუშები მცირდება მხოლოდ ერთი პუნქტით.
რა მოხდება, თუ განსხვავება დეციბელზე ნაკლებია?
ხმის დონეები იშვიათად მოცემულია ათობითი ადგილებში. მიზეზი ის არის, რომ ის, ვინც განსხვავდება 1 დბ-ზე ნაკლებით, ძნელია გარჩევა.
და თქვენ ასევე ხედავთ, რომ ბოლო მაგალითი უფრო მშვიდია, ვიდრე პირველი, მაგრამ ძნელია დაინახო განსხვავება თანმიმდევრულ წყვილებს შორის. 10log 10 (1.07)=0.3. ამიტომ ხმის დონის 0.3 დბ-ით გაზრდისთვის საჭიროა სიმძლავრე 7%-ით ან ძაბვა 3.5%-ით..
