Støyforurensning, uønsket eller for høye lydnivåer kan ha skadelige effekter på menneskers helse og miljøkvalitet. Det forekommer ofte i mange industrianlegg og noen andre arbeidsplasser. Samt støyforurensning knyttet til vei-, jernbane- og flytrafikk og utendørsaktiviteter.
Måling og oppfatning av lydstyrke
Lydbølger er vibrasjoner av luftmolekyler som føres fra en støykilde til øret. Det er vanligvis beskrevet i form av lydstyrke (amplitude) og tonehøyde (frekvens) av bølgen. Lydtrykknivå, eller SPL, måles i logaritmiske enheter k alt desibel (dB). Det normale menneskelige øret kan registrere en tone som varierer fra 0 dB (hørselsgrense) til 140 dB. Samtidig forårsaker lyder fra 120 dB til 140 dB smerte.
Hva er lydnivået for eksempel i biblioteket? Den er på ca 35 dB, mens den inne i en buss eller T-bane i bevegelse er ca 85. Anleggsarbeidbygninger kan generere opptil 105 dB SPL ved kilden. SPL reduseres med avstanden fra motivet.
Hastigheten som lydenergi overføres med kalles intensitet, proporsjonal med kvadratet til SPL. På grunn av den logaritmiske karakteren til desibelskalaen, representerer en 10-punkts økning en 10-dobling i lydintensiteten. Ved 20-tiden sender den 100 ganger mer. Og 30dB representerer en 1000x økning i intensitet.
På den annen side, når spenningen dobles, øker volumnivået til lyden bare med 3 poeng. For eksempel, hvis en konstruksjonsbor produserer 90 dB støy, vil to identiske verktøy som arbeider side om side skape 93 dB. Og når to lyder som avviker med mer enn 15 poeng i SPL kombineres, blir de svake tonene maskert (eller overdøvet) av den høye lyden. For eksempel, hvis en drill kjører med 80 dB på en byggeplass ved siden av en bulldoser på 95, vil det kombinerte trykknivået til disse to kildene bli målt til 95. En mindre intens tone fra kompressoren vil ikke merkes.
Frekvensen til en lydbølge uttrykkes i sykluser per sekund, men hertz er mer vanlig brukt (1 cps=1 Hz). Den menneskelige trommehinnen er et svært følsomt organ med et stort dynamisk område, som er i stand til å oppdage lyder ved frekvenser fra 20 Hz (lav tonehøyde) til omtrent 20 000 Hz (høy tonehøyde). Tonaliteten til den menneskelige stemmen i normal samtale forekommer ved frekvenser fra 250 Hz til 2000 Hz.
Nøyaktig lydnivåmåling og vitenskapelig beskrivelse er forskjellig fra de fleste subjektive menneskelige forestillinger og meninger om det. Individuelle menneskelige reaksjoner på støy avhenger av både tonehøyde og lydstyrke. Personer med normal hørsel oppfatter vanligvis høyfrekvente lyder høyere enn lavfrekvente lyder med samme amplitude. Av denne grunn tar elektroniske støymålere hensyn til endringer i oppfattet lydstyrke med tonehøyde.
Frekvensfiltre i målerne tjener til å matche avlesningene med følsomheten til det menneskelige øret og den relative lydstyrken til forskjellige lyder. Det såk alte A-vektede filteret brukes for eksempel ofte for å diagnostisere det omkringliggende samfunnet. SPL-målinger gjort med dette filteret er uttrykt i A-veide desibel eller dBA.
De fleste oppfatter og beskriver en 6-10 dBA økning i SPL som en dobling av "lydstyrken". Et annet system, den C-vektede (dBS)-skalaen, brukes noen ganger for støtstøynivåer som skyting og har en tendens til å være mer nøyaktig enn dBA for den oppfattede lydstyrken til lyder med lavfrekvente komponenter.
Støynivåer har en tendens til å endre seg over tid, så måledata presenteres som gjennomsnitt for å uttrykke generelle lydnivåer. Det er flere måter å gjøre dette på. For eksempel kan en serie med gjentatte lydnivåmålinger rapporteres som L 90=75 dBA, noe som betyr at verdiene var lik eller større enn 75 dBA i 90 prosent av tiden.
En annen enhet k alt lydekvivalente grader (L eq) kan brukes til å uttrykke gjennomsnittlig SPL over en hvilken som helst periode av interesse, for eksempel en åtte timers arbeidsdag.(L ekv er en logaritmisk verdi, ikke en aritmetisk verdi, så høye hendelser dominerer det totale resultatet.)
En enhet for lydnivå k alt Day-Night Noise Value (DNL eller Ldn) tar hensyn til det faktum at folk er mer følsomme for tone om natten. Så 10-dBA legges til SPL-verdier målt mellom 10.00 og 7.00. For eksempel er DNL-målinger svært nyttige for å beskrive generell eksponering for flystøy.
Arbeid med effekter
Støy er mer enn bare en plage. Ved visse eksponeringsnivåer og varighet kan det forårsake fysisk skade på trommehinnen og sensitive hårceller i det indre øret, noe som resulterer i midlertidig eller permanent hørselstap.
Det forekommer vanligvis ikke ved SPL-er under 80 dBA (åtte timers påvirkningsnivå holdes best under 85). Men de fleste som gjentatte ganger eksponeres for mer enn 105 dBA vil ha en viss grad av permanent hørselstap. I tillegg kan overdreven eksponering for støy også øke blodtrykket og hjertefrekvensen, forårsake irritabilitet, angst og mental tretthet, og forstyrre søvn, avslapning og intimitet.
Støyforurensningskontroll
Derfor er det viktig å opprettholde den største stillheten på arbeidsplassen og i samfunnet. Støyforskrifter og lover vedtatt på lok alt, region alt og nasjon alt nivå kan være effektive for å dempe de negative effektene av støyforurensning.
Miljø- ogindustriell hum er regulert under arbeidssikkerhets- og helseloven og loven mot denne. I henhold til disse forskriftene har Arbeidstilsynet fastsatt kriterier for industriell støy for å sette grenser for intensiteten av lydeksponering og varigheten denne intensiteten kan tillates.
Hvis en person utsettes for forskjellige støynivåer til forskjellige tider i løpet av dagen, fås den totale eksponeringen eller dosen (D) av støyen fra forholdet,
der C er den faktiske tiden og T er den tillatte tiden på et hvilket som helst nivå. Ved å bruke denne formelen vil den mest mulige daglige støydosen være 1, og enhver eksponering over det ville være uakseptabel.
Maksim alt lydnivå
Kriterier for innendørs støy er oppsummert i tre sett med spesifikasjoner som ble oppnådd ved å samle inn subjektive vurderinger fra et stort utvalg mennesker i ulike spesifikke situasjoner. Disse har utviklet seg til Noise Criteria (NC) og Preferred Tone Curves (PNC), som setter grenser for nivået som introduseres i miljøet. NC-kurver, utviklet i 1957, har som mål å gi et komfortabelt arbeids- eller bomiljø ved å spesifisere maksim alt tillatt lydnivå i oktavbånd over hele lydspekteret.
Et komplett sett med 11 kurver definerer støykriterier for et bredt spekter av situasjoner. PNC-grafikk, utviklet i 1971, legger grenser for lavfrekvent brum og høyfrekvent sus. Derfor foretrekkes deeldre NC-standard. Oppsummert på kurvene gir disse kriteriene designmål for støynivåer for ulike ideer. En del av jobb- eller habitatspesifikasjonen er den tilsvarende PNC-kurven. I tilfelle nivået overskrider PNC-grensene, kan lydabsorberende materialer introduseres i miljøet etter behov for å overholde standardene.
Lavt støynivå kan overvinnes med ekstra absorberende materiale som tunge draperier eller innendørsfliser. Der lave nivåer av identifiserbar støy kan være distraherende, eller hvor personvernet til samtaler i tilstøtende kontorer og resepsjonsområder kan være viktig, kan uønskede lyder maskeres. En liten kilde til hvit støy, for eksempel statisk luft, plassert i et rom kan maskere samtaler fra kontorer i nærheten uten å være et dødelig lydnivå for ørene til folk som jobber i nærheten.
Denne typen enheter brukes ofte på kontorer til leger og andre fagfolk. En annen metode for støyreduksjon er bruk av hørselsvern, som bæres over ørene på samme måte som øreklokker. Ved å bruke kommersielt tilgjengelige beskyttere kan tonereduksjon oppnås i området typisk fra 10 dB ved 100 Hz til over 30 dB for frekvenser over 1000 Hz.
Oppdag lydnivå
Utendørs støygrenser er også viktige for menneskelig komfort. Bygging av et bygg vil gi en viss beskyttelse mot ytre lyder dersom bygget oppfyller minimumsstandarder og hvisstøynivået er innenfor akseptable grenser.
Disse grensene er vanligvis spesifisert for bestemte perioder på dagen, for eksempel i dagslys, om kvelden og om natten mens du sover. På grunn av brytning i atmosfæren forårsaket av temperaturinversjonen om natten, kan relativt høye lyder sendes ut fra en ganske fjern motorvei, flyplass eller jernbane.
En av de interessante metodene for støykontroll er bygging av støyskjermer langs motorveien, som skiller den fra tilstøtende boligområder. Effektiviteten til slike strukturer er begrenset av diffraksjonen av lyd mer ved lave frekvenser, som råder på veier og er iboende i store kjøretøy. For å være effektive må de være så nærme som mulig kilden eller observatøren av støyen, og dermed maksimere diffraksjonen som kreves for at lyden skal nå observatøren. Et annet krav til denne typen barrierer er at den også må begrense antall lydnivåer for å oppnå betydelig støyreduksjon.
Definisjon og eksempler
Decibel (dB) brukes til å måle lydnivåer, men det er også mye brukt i elektronikk, signaler og kommunikasjon. DB - logaritmisk måte å beskrive tangens på. Forholdet kan vise seg som effekt, lydtrykk, spenning eller intensitet, eller flere andre ting. Senere forbinder vi dB med telefon og lyd (i forhold til lydstyrke). Men først, for å få en ide om logaritmiske uttrykk, la oss se på noen tall.
Vi kan for eksempel anta at det er to høyttalere,den første spiller en lyd med en potens av P 1, og den andre en høyere versjon av samme tone med en potens av P 2, men alt annet (hvor langt, frekvens) forblir det samme.
Desibelforskjellen mellom dem er definert som
10 logg (P 2 / P 1) dB der loggen er for base 10.
Hvis den andre produserer dobbelt så mye energi som den første, er forskjellen i dB
10 logg (P 2 / P 1)=10 logg 2=3 dB,
som vist i grafen som plotter 10 logg (P 2 / P 1) vs P 2 / P 1. For å fortsette eksemplet, hvis den andre har 10 ganger styrken til den første, vil forskjellen i dB være:
10 logg (P 2 / P 1)=10 logg 10=10 dB.
Hvis den andre hadde samme styrke en million ganger, ville dB-forskjellen vært
10 logg (P 2 / P 1)=10 logg 1 000 000=60 dB.
Dette eksemplet viser en funksjon ved desibelskalaene som er nyttig når man diskuterer lyd. De kan beskrive veldig store forhold ved å bruke tall i beskjeden størrelse. Men du må være oppmerksom på at desibelen representerer forholdet. Det vil si at det ikke blir sagt hvor mye kraft noen av høyttalerne avgir, kun fra forskjellen. Og vær også oppmerksom på faktoren 10 i definisjonen, som står for deci i desibel.
Akustisk trykk og dB
Frekvens måles vanligvis med mikrofoner og de reagerer (omtrent) proporsjon alt med trykk, s. Nå kraften til lydbølgen på andreunder samme forhold er lik kvadratet av hodet. På samme måte går elektrisk kraft i en motstand som spenning multiplisert. Kvadratens logaritme er kun 2 log x, så ved omregning av trykk til desibel innføres en faktor 2. Derfor er forskjellen i grad av akustisk trykk mellom to lydnivåer med p 1 og p 2:
20 logg (p 2 / p 1) dB=10 logg (p 22 / p 1 2) dB=10 logg (P 2 / P 1) dB.
Hva skjer når lydstyrken halveres?
Logaritmen til 2 er 0,3, så 1/2 er 0,3. Derfor, hvis effekten reduseres med 2 ganger, vil lydnivået reduseres med 3 dB. Og hvis du gjør denne operasjonen igjen, vil akustikken reduseres med ytterligere 3 dB.
desibelstørrelse
Du kan se ovenfor at halvering av effekten reduserer trykket på rot 2 og lydnivået med 3 dB.
Den første prøven er hvit støy (en blanding av alle hørbare frekvenser). Den andre prøven er den samme tonen med spenningen redusert med en faktor av kvadratroten av 2. Dens gjensidighet er omtrent 0,7, så 3 dB tilsvarer en reduksjon i spenning eller trykk på opptil 70 %. Den grønne linjen viser dysen som en funksjon av tiden. Den røde skisserer en kontinuerlig eksponentiell nedgang. Merk at spenningen synker med 50 % for annenhver prøve.
Lydfiler og flash-animasjon av John Tann og George Hatsidimitris.
Hvor stor er en desibel?
Bi den følgende serien reduseres påfølgende utvalg med bare ett poeng.
Hva om forskjellen er mindre enn en desibel?
Lydnivåer angis sjelden med desimaler. Årsaken er at de som avviker med mindre enn 1 dB er vanskelige å skille.
Og du kan også se at det siste eksemplet er roligere enn det første, men det er vanskelig å se forskjellen mellom påfølgende par. 10log 10 (1,07)=0,3. For å øke lydnivået med 0,3 dB, må du derfor øke effekten med 7 % eller spenningen med 3,5 %.
