Ovoz darajasi: shovqinning desibeldagi ta'rifi

Mundarija:

Ovoz darajasi: shovqinning desibeldagi ta'rifi
Ovoz darajasi: shovqinning desibeldagi ta'rifi
Anonim

Shovqinning ifloslanishi, kiruvchi yoki ortiqcha tovush darajasi inson salomatligi va atrof-muhit sifatiga zararli ta'sir ko'rsatishi mumkin. Odatda ko'plab sanoat korxonalarida va boshqa ish joylarida uchraydi. Shuningdek, avtomobil, temir yoʻl va havo qatnovi hamda tashqi ishlar bilan bogʻliq shovqin ifloslanishi.

Ovoz balandligini o'lchash va idrok etish

qiymatlar jadvali
qiymatlar jadvali

Ovoz toʻlqinlari shovqin manbasidan quloqqa oʻtadigan havo molekulalarining tebranishlaridir. Odatda to'lqinning balandligi (amplitudasi) va balandligi (chastotasi) nuqtai nazaridan tavsiflanadi. Ovoz bosimi darajasi yoki SPL desibel (dB) deb ataladigan logarifmik birliklarda o'lchanadi. Oddiy inson qulog'i 0 dB (eshitish chegarasi) dan 140 dB gacha bo'lgan ohangni aniqlay oladi. Shu bilan birga, 120 dB dan 140 dB gacha bo'lgan tovushlar og'riq keltiradi.

Ovoz darajasi qanday, masalan, kutubxonada? Bu taxminan 35 dB, harakatlanuvchi avtobus yoki metro poyezdi ichida esa taxminan 85. Qurilish ishlaribinolar manbada 105 dB gacha SPL hosil qilishi mumkin. SPL ob'ektdan masofa bilan kamayadi.

Ovoz energiyasini uzatish tezligi SPL kvadratiga proportsional intensivlik deb ataladi. Desibel shkalasining logarifmik xususiyatidan kelib chiqqan holda, 10 ball o'sishi tovush intensivligining 10 baravar oshishini anglatadi. 20 yoshida u 100 marta ko'proq uzatadi. 30dB esa intensivlikning 1000 marta oshishini bildiradi.

Boshqa tomondan, kuchlanish ikki baravar oshganda, tovush balandligi faqat 3 ballga oshadi. Misol uchun, agar qurilish matkap 90 dB shovqin hosil qilsa, u holda yonma-yon ishlaydigan ikkita bir xil asbob 93 dB hosil qiladi. Va SPLda 15 balldan ko'proq farq qiluvchi ikkita tovush birlashtirilganda, zaif ohanglar baland ovoz bilan maskalanadi (yoki bo'g'iladi). Misol uchun, agar qurilish maydonchasida buldozer yonida 95 da matkap 80 dB da ishlayotgan bo'lsa, bu ikki manbaning birlashgan bosim darajasi 95 deb o'lchanadi. Kompressordan kamroq kuchli ohang sezilmaydi.

Ovoz toʻlqinining chastotasi soniyada aylanishlarda ifodalanadi, lekin gerts koʻproq qoʻllaniladi (1 cps=1 Hz). Inson timpanik membranasi 20 Gts (past chastota) dan taxminan 20 000 Gts (yuqori tovush) gacha bo'lgan chastotalarda tovushlarni aniqlashga qodir bo'lgan katta dinamik diapazonga ega bo'lgan juda sezgir organdir. Oddiy suhbatda inson ovozining tonalligi 250 Gts dan 2000 Gts gacha bo'lgan chastotalarda sodir bo'ladi.

Tovush darajasini toʻgʻri oʻlchash va ilmiy tavsif insonning u haqidagi subʼyektiv tushunchalari va fikrlaridan farq qiladi. Insonning shovqinga bo'lgan individual munosabati ham tovush balandligiga, ham ovoz balandligiga bog'liq. Oddiy eshitish qobiliyatiga ega odamlar odatda yuqori chastotali tovushlarni bir xil amplitudali past chastotali tovushlarga qaraganda balandroq qabul qilishadi. Shu sababli, elektron shovqin o'lchagichlar baland ovoz balandligidagi o'zgarishlarni hisobga oladi.

Meterlardagi chastota filtrlari ko'rsatkichlarni inson qulog'ining sezgirligi va turli tovushlarning nisbiy balandligi bilan moslashtirish uchun xizmat qiladi. Masalan, A-og'irligi deb ataladigan filtr odatda atrofdagi jamoani tashxislash uchun ishlatiladi. Ushbu filtr yordamida amalga oshirilgan SPL o'lchovlari A vaznli desibel yoki dBA da ifodalanadi.

Koʻpchilik SPL ning 6-10 dBA ortishini ikki baravar “balandlik” sifatida qabul qiladi va taʼriflaydi. Boshqa tizim, C o'lchovli (dBS) shkalasi, ba'zan tortishish kabi zarba shovqin darajalari uchun ishlatiladi va past chastotali komponentlar bilan qabul qilinadigan tovushlar balandligi uchun dBA dan aniqroq bo'ladi.

Shovqin darajalari vaqt oʻtishi bilan oʻzgaradi, shuning uchun oʻlchov maʼlumotlari umumiy tovush darajasini ifodalash uchun oʻrtacha koʻrsatkichlar sifatida taqdim etiladi. Buning bir necha usullari mavjud. Masalan, bir qator takroriy tovush darajasini oʻlchash L 90=75 dBA deb xabar qilinishi mumkin, yaʼni qiymatlar vaqtning 90 foizida 75 dBA ga teng yoki undan katta boʻlgan.

Ovoz ekvivalent darajalari (L ekvivalenti) deb ataladigan boshqa birlik har qanday qiziqish davri, masalan, sakkiz soatlik ish kuni uchun o'rtacha SPLni ifodalash uchun ishlatilishi mumkin.(L eq arifmetik emas, logarifmik qiymatdir, shuning uchun jami natijada baland ovozli hodisalar ustunlik qiladi.)

Kecha-kunduz shovqin qiymati (DNL yoki Ldn) deb nomlangan tovush darajasining birligi odamlarning tungi vaqtda ohangga nisbatan sezgirligini hisobga oladi. Shunday qilib, ertalab soat 10 dan 7 gacha o'lchangan SPL qiymatlariga 10 dBA qo'shiladi. Masalan, DNL oʻlchovlari samolyot shovqinining umumiy taʼsirini tavsiflashda juda foydali.

Effektlar bilan ishlash

tovush darajasi
tovush darajasi

Shovqin shunchaki bezovtalik emas. Taʼsir qilishning maʼlum darajalari va davomiyligida u quloq pardasi va ichki quloqdagi sezgir tuk hujayralariga jismoniy shikast yetkazishi mumkin, natijada eshitish vaqtincha yoki doimiy yoʻqoladi.

Bu odatda 80 dBA dan past bo'lgan SPLlarda sodir bo'lmaydi (sakkiz soatlik ta'sir darajasi 85 dan past bo'lsa yaxshi). Ammo 105 dBA dan ko'proq qayta-qayta ta'sir qiladigan ko'pchilik odamlarda ma'lum darajada doimiy eshitish halok bo'ladi. Bundan tashqari, shovqinga haddan tashqari taʼsir qilish ham qon bosimi va yurak urish tezligini oshirishi, asabiylashish, tashvish va ruhiy charchoqni keltirib chiqarishi hamda uyqu, dam olish va yaqinlik munosabatlariga xalaqit berishi mumkin.

Shovqin ifloslanishini nazorat qilish

Shuning uchun ish joyida va jamiyatda maksimal darajada sukunatni saqlash muhim. Mahalliy, mintaqaviy va milliy darajada qabul qilingan shovqin qoidalari va qonunlari shovqin ifloslanishining salbiy oqibatlarini yumshatishda samarali bo'lishi mumkin.

Ekologik vasanoat xudbinligi mehnatni muhofaza qilish va xavfsizlik to'g'risidagi qonun va unga qarshi qonun bilan tartibga solinadi. Ushbu qoidalarga ko'ra, Mehnatni muhofaza qilish va xavfsizlik boshqarmasi tovush ta'sirining intensivligi va bu intensivlikka ruxsat berilishi mumkin bo'lgan muddatga cheklovlar qo'yish uchun sanoat shovqini mezonlarini belgilab berdi.

Agar odam kun davomida turli vaqtlarda turli darajadagi shovqinlarga duchor boʻlsa, shovqinning umumiy taʼsiri yoki dozasi (D)nisbatidan olinadi.

Desebel formulasi
Desebel formulasi

bu erda C - haqiqiy vaqt va T - istalgan darajadagi ruxsat etilgan vaqt. Ushbu formuladan foydalanib, maksimal mumkin bo'lgan kunlik shovqin dozasi 1 bo'ladi va undan yuqori har qanday ta'sir qilish qabul qilinishi mumkin emas.

Maksimal ovoz darajasi

Ichki shovqin mezonlari turli xil vaziyatlarda odamlarning katta namunasidan sub'ektiv mulohazalar to'plash orqali olingan uchta spetsifikatsiyalar to'plamida jamlangan. Ular shovqin mezonlari (NC) va afzal ohang egri chiziqlariga (PNC) aylandi, ular atrof-muhitga kiritilgan darajaga cheklovlar qo'ydi. 1957-yilda ishlab chiqilgan NC egri chiziqlari butun audio spektri boʻylab oktava diapazonlarida ruxsat etilgan maksimal ovoz darajasini belgilash orqali qulay ish yoki yashash muhitini taʼminlashga qaratilgan.

11 ta egri chiziqning toʻliq toʻplami turli xil vaziyatlar uchun shovqin mezonlarini belgilaydi. 1971 yilda ishlab chiqilgan PNC grafikasi past chastotali shovqin va yuqori chastotali xirillashga cheklovlar qo'shadi. Shuning uchun ularga afzallik beriladieski NC standarti. Egri chiziqlar bo'yicha umumlashtirilgan ushbu mezonlar turli g'oyalar uchun shovqin darajalari uchun dizayn maqsadlarini taqdim etadi. Ish yoki yashash joyi spetsifikatsiyasining bir qismi mos keladigan PNC egri chizig'idir. Agar daraja PNC chegaralaridan oshib ketgan bo'lsa, standartlarga rioya qilish uchun zarur bo'lganda atrof-muhitga tovush yutuvchi materiallar kiritilishi mumkin.

Pas shovqin darajasini og'ir pardalar yoki ichki plitkalar kabi qo'shimcha changni yutish materiallari bilan engish mumkin. Aniq shovqin darajasining pastligi chalg'ituvchi bo'lishi mumkin bo'lgan yoki qo'shni ofislar va qabulxonalardagi suhbatlarning maxfiyligi muhim bo'lishi mumkin bo'lgan joylarda kiruvchi tovushlar maskalanishi mumkin. Xonaga joylashtirilgan statik havo kabi kichik oq shovqin manbasi yaqin atrofdagi ofislardan suhbatni yashirishi mumkin, bu esa yaqin atrofda ishlaydigan odamlarning quloqlariga oʻlimga olib keladigan ovoz darajasiga ega emas.

Bu turdagi qurilma koʻpincha shifokorlar va boshqa mutaxassislarning kabinetlarida qoʻllaniladi. Shovqinni pasaytirishning yana bir usuli - eshitish himoya vositalaridan foydalanish, ular quloqchalar bilan bir xil tarzda quloqlarga kiyiladi. Savdoda mavjud bo'lgan himoya vositalaridan foydalanish orqali ohangni odatda 100 Gts chastotada 10 dB dan 1000 Gts dan yuqori chastotalar uchun 30 dB dan yuqori diapazonda kamaytirish mumkin.

Ovoz darajasini aniqlash

o'lchov jadvali
o'lchov jadvali

Tashqi shovqin chegaralari ham insonning qulayligi uchun muhimdir. Binoning qurilishi, agar bino minimal standartlarga javob bersa va agar bo'lsa, tashqi tovushlardan ba'zi himoya qiladishovqin darajasi maqbul chegaralar ichida.

Bu chegaralar odatda kunning ma'lum vaqtlari uchun, masalan, kunduzi, kechqurun va kechasi uxlash vaqtida belgilanadi. Kechasi harorat inversiyasi natijasida atmosferada sinishi tufayli nisbatan baland tovushlar ancha uzoqdagi avtomobil yoʻli, aeroport yoki temir yoʻldan chiqishi mumkin.

Shovqinni nazorat qilishning qiziqarli usullaridan biri bu avtomobil yo'li bo'ylab uni qo'shni turar-joylardan ajratib turadigan shovqin to'siqlarini qurishdir. Bunday tuzilmalarning samaradorligi yo'llarda ustun bo'lgan va katta transport vositalariga xos bo'lgan past chastotalarda ko'proq tovush diffraksiyasi bilan cheklangan. Samarali bo'lishi uchun ular shovqin manbasiga yoki kuzatuvchisiga imkon qadar yaqin bo'lishi kerak va shu bilan tovush kuzatuvchiga etib borishi uchun zarur bo'lgan diffraktsiyani maksimal darajada oshirishi kerak. Bu turdagi toʻsiqlarga qoʻyiladigan yana bir talab shundaki, u shovqinni sezilarli darajada kamaytirish uchun tovush darajalari sonini ham cheklashi kerak.

Tanrif va misollar

Desibel (dB) tovush darajasini o'lchash uchun ishlatiladi, lekin u elektronika, signallar va aloqada ham keng qo'llaniladi. DB - tangensni tavsiflashning logarifmik usuli. Nisbat kuch, tovush bosimi, kuchlanish yoki intensivlik yoki boshqa bir qancha narsalar sifatida namoyon bo'lishi mumkin. Keyinchalik biz dB ni telefon va ovoz bilan bog'laymiz (balandlikka nisbatan). Lekin, avvalo, logarifmik ifodalar haqida tasavvurga ega boʻlish uchun baʼzi raqamlarni koʻrib chiqaylik.

Masalan, ikkita dinamik bor deb taxmin qilishimiz mumkin,birinchisi P 1 quvvatli tovushni, ikkinchisi esa P 2 quvvatli bir xil ohangning balandroq versiyasini o'ynaydi, ammo qolgan hamma narsa (qanchalik masofa, chastota) o'zgarishsiz qoladi.

Ular orasidagi desibel farqi shunday aniqlanadi

10 log (P 2 / P 1) dB bu erda log 10-baz uchun.

Agar ikkinchisi birinchisiga qaraganda ikki barobar koʻp energiya ishlab chiqarsa, farq dB

10 log (P 2 / P 1)=10 log 2=3 dB,

10 logni (P 2 / P 1) chizuvchi grafikda ko'rsatilganidek, P 2 / P 1. Misolni davom ettirish uchun, agar ikkinchisining kuchi birinchisidan 10 baravar ko'p bo'lsa, dB dagi farq quyidagicha bo'ladi:

10 log (P 2 / P 1)=10 log 10=10 dB.

Agar ikkinchisi million marta bir xil kuchga ega boʻlsa, dB farqi boʻlar edi.

10 log (P 2 / P 1)=10 log 1 000 000=60 dB.

Ushbu misol desibel shkalasining tovushni muhokama qilishda foydali boʻlgan bir xususiyatini koʻrsatadi. Ular juda katta munosabatlarni oddiy o'lchamdagi raqamlar yordamida tasvirlashlari mumkin. Ammo desibel nisbatni ifodalashiga e'tibor berishingiz kerak. Ya'ni, karnaylarning birortasi qancha quvvat chiqarishi aytilmaydi, faqat farqdan. Shuningdek, ta'rifdagi 10 omilga e'tibor bering, bu desibellarda desi degan ma'noni anglatadi.

Akustik bosim va dB

ovoz balandligi
ovoz balandligi

Chastotalar odatda mikrofonlar bilan oʻlchanadi va ular bosimga mutanosib (taxminan) javob beradi, s. Endi tovush to'lqinining kuchi boshqabir xil sharoitda boshning kvadratiga teng. Xuddi shunday, rezistordagi elektr quvvati kuchlanishning ko'payishi kabi ketadi. Kvadratning logarifmi atigi 2 log x, shuning uchun bosimni desibelga o'tkazishda 2 omil kiritiladi. Shuning uchun p 1 va p 2 bo'lgan ikki darajadagi tovushlar orasidagi akustik bosim darajasidagi farq:

20 log (p 2 / p 1) dB=10 log (p 22 / p 1 2) dB=10 log (P 2 / P 1) dB.

Ovoz quvvati ikki baravar kamaysa nima bo'ladi?

2 ning logarifmi 0,3 ga teng, shuning uchun 1/2 0,3 ga teng. Shunday qilib, agar quvvat 2 marta kamaytirilsa, tovush darajasi 3 dB ga kamayadi. Agar bu amalni yana bajarsangiz, akustika yana 3 dB ga kamayadi.

tovush formulasi
tovush formulasi

Desibel hajmi

Yuqorida koʻrishingiz mumkinki, quvvatni ikki baravar kamaytirish ildiz 2dagi bosimni va tovush darajasini 3 dB ga kamaytiradi.

Birinchi namuna oq shovqin (barcha eshitiladigan chastotalar aralashmasi). Ikkinchi namuna 2 kvadrat ildizning faktoriga qisqartirilgan kuchlanish bilan bir xil ohangdir. Uning o'zaro nisbati taxminan 0,7, shuning uchun 3 dB kuchlanish yoki bosimning 70% gacha pasayishiga to'g'ri keladi. Yashil chiziq nozulni vaqtning funktsiyasi sifatida ko'rsatadi. Qizil rang doimiy eksponensial pasayishni belgilaydi. Har ikkinchi namunada kuchlanish 50% ga pasayishini unutmang.

Jon Tann va Jorj Xatsidimitris tomonidan yaratilgan tovush fayllari va flesh-animatsiya.

Desibel qanchalik katta?

Bkeyingi seriyalarda ketma-ket namunalar faqat bir nuqtaga kamayadi.

Agar farq desibeldan kam boʻlsa-chi?

shovqin hajmi
shovqin hajmi

Ovoz darajalari kamdan-kam hollarda kasrlarda beriladi. Sababi, 1 dB dan kam farq qiladiganlarni ajratish qiyin.

Shuningdek, oxirgi misol birinchisiga qaraganda tinchroq ekanligini koʻrishingiz mumkin, lekin ketma-ket juftliklar orasidagi farqni koʻrish qiyin. 10log 10 (1.07)=0.3. Shuning uchun tovush darajasini 0,3 dB ga oshirish uchun quvvatni 7% yoki kuchlanishni 3,5% ga oshirish kerak.

Tavsiya: