Что такое шум? Звуковое давление. Уровень звукового давления

Что такое шум? Звуковое давление. Уровень звукового давления

Я ненавижу сплетни в виде версий,

Червей сомненья, почестей иглу,

Или - когда все время против шерсти,

Или - когда железом по стеклу.

В. Высоцкий

Многие из нас прекрасно понимают, какие звуки являются неприятными и даже болезненными, а какие успокаивающими и умиротворяющими. Так, мало у кого вызовет радость и расслабление звук, создаваемый от трения гвоздем или пенопластом по стеклу. Не всем находят гармонию в звуках рок-концерта или взлетающего сверхзвукового самолета. В то же время, шум дождя и листвы, журчание ручья и пение птиц вызывает, преимущественно, положительные эмоции. Все дело в том, какие именно звуки (звуковые волны) человеческое ухо воспринимает как шум. Что же такое шум?

Что такое шум?

Шум (еще — акустический шум) — колебания частиц окружающей среды, воспринимаемые органами слуха человека как нежелательные, дискомфортные сигналы. В физическом понимании акустический шум — это случайные или нестойкие колебания, характеризующиеся изменяемой частотой и амплитудой. Изначально само слово "шум" относилось исключительно к различным звуковым колебаниям, однако на сегодняшний день это понятие распространено на другие вилы колебаний (электрические и радиоколебания). Если говорить просто, то шум — это любой звук, который воспринимается человеком как неблагоприятный.

Звуковая волна имеет определенные параметры, к которым можно отнести скорость распространения звука в разных средах и уровень звукового давления. Они существенно влияют на наше восприятие звука (звуковой волны), а также на порог слышимости. Есть ряд звуковых частот, которые не воспринимаются нашими органами слуха. Это низкие частоты (инфразвук) и высокие частоты (ультразвук), улавливаемые внутренними органами человека на уровне "тонкого восприятия".

Статистика. Согласно социальным исследованиям, более 13% взрослых людей от 18 до 40 лет при современном темпе жизни ежегодно получают порцию шума, в несколько раз превышающую норму, что негативно сказывается на здоровье. Длительное воздействие звуковой волны при уровне 85-90 дБ негативно влияет на слух человека. Мощность акустических систем на концертах и других массовых мероприятиях составляет несколько десятков киловатт. Столь интенсивная звуковая волна может привести не только к нарушению слуха, но и к патологическим изменениям нервной и сердечно-сосудистой систем.

В отличие от света, звук распространяется намного медленнее. Скорость распространения звуковой волны в воздушном пространстве — 330 м/с. В зависимости от структуры и плотности вещества зависит изменение скорости звуковой волны: именно поэтому в твердых телах и жидкостях скорость звука в несколько раз выше. Так, звук в воде распространяется со скоростью 1400 м/с, в листе стали — 4900 м/с.

Звуковое давление. Уровень звукового давления

Далее — о звуковом давлении. Уровнем звукового давления называется ощущаемая интенсивность шума, которая измеряется в дБ (децибелах). Высчитать уровень звукового давления можно, если знать уровень мощности шума, а также расстояние до источника звука. В открытом пространстве действуют одни законы, так как звук распространяется свободно. В замкнутом пространстве звук может отражаться от стен, мебели, других поверхностей, а также поглощаться некоторыми поверхностями. Кроме того, чем дальше мы находимся от источника звука, тем меньшее звуковое давление испытываем.

Таким образом, приобретая бытовые приборы, обязательно ознакомьтесь в техническом паспорте изделия, каков уровень звукового давления того или иного устройства, а также где следует установить оборудование, чтобы оно было максимально безопасным для домочадцев. Желательно, чтобы звуковое давление в дБ не превышало допустимого для бытовой техники 60-65 дБ. Наиболее комфортно в помещении, где уровень акустического шума от работающих приборов не превышает 25-35 дБ. Такой шум не ощущается как заметный, явный или утомительный, поэтому он является предельно допустимым для офисов, конструкторских бюро, технологических мастерских, читальных залов и других помещений для умственного труда.

Измерение звукового давления

Следует отметить, что длительная шумовая перегрузка существенно влияет на внутреннее состояние человека, а также его эмоциональную устойчивость. Повышенная раздражительность наблюдается в офисах (и на других рабочих местах), где уровень давления звуковой волны превышает допустимый.

Как понять, насколько шум внутри помещения приближен к норме (или же отдален от нее)?

Безусловно, можно довериться ощущениям: ведь высокий акустический шум вызывает, несомненно, сильный дискомфорт. Однако, существует ряд приборов (фонометров), с помощью которых можно определить уровень звукового давления. Для измерения шумовых характеристик применяются шумомеры — компактные приборы с цифровым табло, где отображаются показания уровня шума в том или ином помещении.

Замер звукового давления при помощи шумомера происходит следующим образом. Приборы оснащены широкополосным микрофоном, усилителем, корректирующими фильтрами, детекторами и цифровым индикатором. Микрофон шумомера подключен к вольтметру, который отградуирован в децибелах. Звуковой сигнал, фиксируемый микрофоном, преобразуется в электрический сигнал. Поэтому уровень звукового давления, которое воздействует на мембрану микрофона, вызывает увеличение напряжения электрического тока на входе в вольтметр. Соответственно, уровень напряжения отображается на индикаторе (в децибелах).

Помимо измерений, расчет звукового давления может быть произведен по стандартным физическим формулам при заданных показателях.

Допустимые уровни звукового давления

Многие до сих пор наивно полагают, что нет ничего страшного в прослушивании громкой музыки, "бьющей" по барабанным перепонкам из привычных наушников. Однако, в этом вопросе нельзя быть халатным и относиться к своему здоровью пренебрежительно. Высокий уровень шума существенно влияет на нормальное восприятие окружающих звуков. Постоянный шум на рабочем месте, беспрерывное ношение наушников, "шум" мегаполиса (мест т.н. "отдыха"), регулярные поездки в переполненном метро — все это может привести как к частичной, так и полной потере слуха.

Некоторые возразят: от одного прослушивания музыки или шума городского транспорта еще ни с кем ничего не случилось. Полностью согласны. Однако регулярное шумовое воздействие дает негативному эффекту накапливаться, приводя к серьезным нарушениям слуха. Особенно это актуально в том случае, если организм ослаблен болезнью или стрессом.

Статистика. По проведенным социальным опросам, более 75% молодежи регулярно слушают громкую музыку или посещают клубы, где подвергаются внушительным "дозам" шумового воздействия. При этом почти 20% респондентов считают, что шум не может оказывать серьезного влияния на их слух. 10% молодежи в принципе не знали о существовании подобной проблемы.

К слову сказать, высокое звуковое давление может привести не только к временной глухоте, контузии или даже серьезным травмам (разрушению барабанных перепонок). Так, максимальное звуковое давление, которое способен выдержать человек, не получив при этом травму, составляет 120-125 дБ.

Длительное сильное звуковое воздействие становится причиной появления тиннитуса — внутреннего шума в голове, "звона" в ушах, который может вызвать прогрессирующее снижение слуха. Чаще всего специфический "звон" в ушах после длительной звуковой нагрузки появляется у людей, старше 30 лет, особенно в том случае, когда организм ослаблен стрессами, вредными привычками.

Таким образом, собираясь на вечеринку в кафе или клуб, предварительно подумайте о том, насколько комфортно будет вам в выбранном заведении. И если владельцы клуба предпочитают громкую музыку, то не задерживайтесь в кафе слишком долго.