Gürültü kirliliği, istenmeyen veya aşırı ses seviyelerinin insan sağlığı ve çevre kalitesi üzerinde zararlı etkileri olabilir. Genellikle birçok endüstriyel tesiste ve diğer bazı işyerlerinde görülür. Karayolu, demiryolu ve hava trafiği ve açık hava etkinlikleriyle ilişkili gürültü kirliliğinin yanı sıra.
Ses yüksekliğinin ölçülmesi ve algılanması
Ses dalgaları, bir gürültü kaynağından kulağa taşınan hava moleküllerinin titreşimleridir. Genellikle dalganın şiddeti (genliği) ve perdesi (frekansı) cinsinden tanımlanır. Ses basıncı seviyesi veya SPL, desibel (dB) adı verilen logaritmik birimlerde ölçülür. Normal insan kulağı 0 dB (işitme eşiği) ile 140 dB arasında değişen bir tonu algılayabilir. Aynı zamanda 120 dB'den 140 dB'ye kadar olan sesler ağrıya neden olur.
Örneğin kütüphanedeki ses seviyesi nedir? Yaklaşık 35 dB'dir, hareket halindeki bir otobüs veya metro treninin içinde ise yaklaşık 85'tir. İnşaat işleribinalar kaynakta 105 dB'ye kadar SPL üretebilir. SPL özneden uzaklaştıkça azalır.
Ses enerjisinin iletildiği hıza, SPL'nin karesiyle orantılı olarak yoğunluk denir. Desibel ölçeğinin logaritmik yapısı nedeniyle, 10 puanlık bir artış, ses yoğunluğunda 10 katlık bir artışı temsil eder. 20'de 100 kat daha fazla iletir. Ve 30dB, yoğunlukta 1000x'lik bir artışı temsil eder.
Öte yandan, gerilim iki katına çıktığında sesin seviyesi sadece 3 puan artar. Örneğin, bir inşaat matkabı 90 dB gürültü üretiyorsa, yan yana çalışan iki özdeş alet 93 dB üretecektir. Ve SPL'de 15 puandan fazla farklılık gösteren iki ses birleştirildiğinde, zayıf tonlar yüksek sesle maskelenir (veya bastırılır). Örneğin, bir şantiyede bir şantiyede 95'te bir buldozerin yanında 80 dB'de bir matkap çalışıyorsa, bu iki kaynağın birleşik basınç seviyesi 95 olarak ölçülecektir. Kompresörden daha az yoğun bir ton fark edilmeyecektir.
Bir ses dalgasının frekansı saniyedeki devir sayısı olarak ifade edilir, ancak hertz daha yaygın olarak kullanılır (1 cps=1 Hz). İnsan kulak zarı, 20 Hz (düşük perde) ile yaklaşık 20.000 Hz (yüksek perde) arasında değişen frekanslardaki sesleri tespit edebilen, geniş bir dinamik aralığa sahip oldukça hassas bir organdır. Normal konuşmada insan sesinin tonu 250 Hz ile 2000 Hz arasındaki frekanslarda oluşur.
Doğru ses seviyesi ölçümü ve bilimsel tanımlama, çoğu öznel insan kavramlarından ve bu konudaki görüşlerden farklıdır. Gürültüye karşı bireysel insan tepkileri, hem perdeye hem de ses yüksekliğine bağlıdır. Normal işiten insanlar genellikle yüksek frekanslı sesleri aynı genlikteki düşük frekanslı seslerden daha yüksek algılarlar. Bu nedenle elektronik gürültü ölçerler, perde ile algılanan ses yüksekliğindeki değişiklikleri hesaba katar.
Sayaçlardaki frekans filtreleri, okumaları insan kulağının duyarlılığı ve çeşitli seslerin göreceli yüksekliği ile eşleştirmeye yarar. Sözde A ağırlıklı filtre, örneğin, çevredeki topluluğu teşhis etmek için yaygın olarak kullanılır. Bu filtreyle yapılan SPL ölçümleri, A ağırlıklı desibel veya dBA cinsinden ifade edilir.
Çoğu insan SPL'de 6-10 dBA'lık bir artışı "ses yüksekliğinin" ikiye katlanması olarak algılar ve tanımlar. Başka bir sistem olan C-ağırlıklı (dBS) ölçeği, bazen çekim gibi darbe gürültü seviyeleri için kullanılır ve düşük frekans bileşenlerine sahip seslerin algılanan ses yüksekliği için dBA'dan daha doğru olma eğilimindedir.
Gürültü seviyeleri zamanla değişme eğilimindedir, bu nedenle ölçüm verileri, genel ses seviyelerini ifade etmek için ortalamalar olarak sunulur. Bunu yapmanın birkaç yolu vardır. Örneğin, bir dizi tekrarlanan ses seviyesi ölçümü L 90=75 dBA olarak rapor edilebilir, bu da değerlerin zamanın yüzde 90'ında 75 dBA'ya eşit veya daha büyük olduğu anlamına gelir.
Ses eşdeğeri dereceleri (L eq) olarak adlandırılan başka bir birim, sekiz saatlik bir iş günü gibi herhangi bir ilgi süresi boyunca ortalama SPL'yi ifade etmek için kullanılabilir.(L eq logaritmik bir değerdir, aritmetik bir değer değildir, bu nedenle toplam sonuca yüksek sesli olaylar hakimdir.)
Gündüz-Gece Gürültü Değeri (DNL veya Ldn) olarak adlandırılan bir ses seviyesi birimi, insanların geceleri tona daha duyarlı olduğu gerçeğini hesaba katar. Böylece sabah 10 ile sabah 7 arasında ölçülen SPL değerlerine 10 dBA eklenir. Örneğin, DNL ölçümleri, uçak gürültüsüne genel olarak maruz kalmayı tanımlamada çok faydalıdır.
Efektlerle çalışma
Gürültü, bir baş belasından daha fazlasıdır. Belirli düzeylerde ve sürelerde maruz kalındığında kulak zarına ve iç kulaktaki hassas tüy hücrelerine fiziksel hasar vererek geçici veya kalıcı işitme kaybına neden olabilir.
Genellikle 80 dBA'nın altındaki SPL'lerde oluşmaz (sekiz saatlik etki seviyeleri en iyi 85'in altında tutulur). Ancak art arda 105 dBA'dan daha fazlasına maruz kalan çoğu insan bir dereceye kadar kalıcı işitme kaybına sahip olacaktır. Ek olarak, gürültüye aşırı maruz kalmak kan basıncını ve kalp atış hızını artırabilir, sinirlilik, endişe ve zihinsel yorgunluğa neden olabilir ve uyku, rahatlama ve yakınlığı etkileyebilir.
Gürültü kirliliği kontrolü
Bu nedenle, işyerinde ve toplumda azami sessizliği korumak önemlidir. Yerel, bölgesel ve ulusal düzeyde kabul edilen gürültü düzenlemeleri ve yasalar, gürültü kirliliğinin olumsuz etkilerinin az altılmasında etkili olabilir.
Çevresel veendüstriyel hum, iş sağlığı ve güvenliği kanunu ve buna karşı kanun kapsamında düzenlenmiştir. Bu düzenlemeler kapsamında, Mesleki Güvenlik ve Sağlık İdaresi, endüstriyel gürültü için sese maruz kalma yoğunluğuna ve bu yoğunluğa izin verilen süreye sınırlamalar getirmek için kriterler belirledi.
Günün farklı saatlerinde bir kişi farklı seviyelerde gürültüye maruz kalırsa, gürültünün toplam maruziyeti veya dozu (D), orandan elde edilir,
burada C gerçek zamandır ve T herhangi bir seviyede izin verilen zamandır. Bu formülü kullanarak, en olası günlük gürültü dozu 1 olacaktır ve bunun üzerindeki herhangi bir maruziyet kabul edilemez olacaktır.
Maksimum ses seviyesi
İç mekan gürültüsü kriterleri, çeşitli özel durumlarda geniş bir insan örneğinden öznel yargılar toplanarak elde edilen üç spesifikasyon setinde özetlenmiştir. Bunlar, çevreye verilen seviyeye sınırlar koyan Gürültü Kriterleri (NC) ve Tercih Edilen Ton Eğrileri (PNC) olarak gelişmiştir. 1957'de geliştirilen NC eğrileri, tüm ses spektrumu boyunca oktav bantlarında izin verilen maksimum ses seviyesini belirterek rahat bir çalışma veya yaşam ortamı sağlamayı amaçlar.
11 eğriden oluşan eksiksiz bir set, çok çeşitli durumlar için gürültü kriterlerini tanımlar. 1971'de geliştirilen PNC grafikleri, düşük frekanslı uğultu ve yüksek frekanslı tıslamaya sınırlar ekler. Bu nedenle tercih edilirlereski NC standardı. Eğrilerde özetlenen bu kriterler, çeşitli fikirler için gürültü seviyeleri için tasarım hedefleri sağlar. İş veya habitat spesifikasyonunun bir kısmı, karşılık gelen PNC eğrisidir. Seviyenin PNC limitlerini aşması durumunda, standartlara uygun olması için gerektiğinde ortama ses yutucu malzemeler verilebilir.
Düşük gürültü seviyeleri, ağır perdeler veya iç mekan fayansları gibi ek emici malzemelerle aşılabilir. Düşük düzeyde tanımlanabilir gürültünün dikkati dağıtabileceği veya bitişik ofislerdeki ve resepsiyon alanlarındaki konuşmaların gizliliğinin önemli olabileceği durumlarda, istenmeyen sesler maskelenebilir. Bir odaya yerleştirilen statik hava gibi küçük bir beyaz gürültü kaynağı, yakınlarda çalışan kişilerin kulaklarına ölümcül bir ses seviyesi olmadan yakındaki ofislerden gelen konuşmaları maskeleyebilir.
Bu tür cihaz genellikle doktorların ve diğer profesyonellerin ofislerinde kullanılır. Gürültü az altmanın bir başka yöntemi de kulak tıkaçlarıyla aynı şekilde kulakların üzerine takılan işitme koruyucularının kullanılmasıdır. Ticari olarak temin edilebilen koruyucular kullanılarak, 1000 Hz'in üzerindeki frekanslar için tipik olarak 100 Hz'de 10 dB'den 30 dB'nin üzerine kadar bir aralıkta ton az altma elde edilebilir.
Ses seviyesini algıla
Dış mekan gürültü sınırları da insan konforu için önemlidir. Bir binanın inşası, eğer bina minimum standartları karşılıyorsa ve eğer bina dış seslerden bir miktar koruma sağlayacaktır.gürültü seviyesi kabul edilebilir sınırlar içinde.
Bu limitler genellikle gündüz, akşam ve gece uyurken olduğu gibi günün belirli zamanları için belirlenir. Geceleri sıcaklık inversiyonunun neden olduğu atmosferdeki kırılma nedeniyle, oldukça uzak bir otoyoldan, havaalanından veya demiryolundan nispeten yüksek sesler yayılabilir.
Gürültü kontrolünün ilginç yöntemlerinden biri, otoyol boyunca onu bitişik yerleşim alanlarından ayıran gürültü bariyerleri inşa etmektir. Bu tür yapıların etkinliği, yollarda hakim olan ve büyük araçlarda bulunan düşük frekanslarda sesin daha fazla kırınımı ile sınırlıdır. Etkili olmaları için, gürültünün kaynağına veya gözlemcisine mümkün olduğunca yakın olmalı, böylece sesin gözlemciye ulaşması için gereken kırınım maksimize edilmelidir. Bu tür bariyer için başka bir gereklilik de, önemli ölçüde gürültü az altma elde etmek için ses seviyelerinin sayısını sınırlaması gerektiğidir.
Tanım ve örnekler
Desibel (dB) ses seviyelerini ölçmek için kullanılır, ancak elektronikte, sinyallerde ve iletişimde de yaygın olarak kullanılır. DB - teğetliği tanımlamanın logaritmik yolu. Oran, güç, ses basıncı, voltaj veya yoğunluk veya başka şeyler olarak kendini gösterebilir. Daha sonra dB'yi telefon ve sesle ilişkilendiririz (ses yüksekliğine göre). Ama önce logaritmik ifadeler hakkında fikir edinmek için bazı sayılara bakalım.
Örneğin, iki konuşmacı olduğunu varsayabiliriz,bunlardan ilki P 1 gücünde bir ses çalar, diğeri ise aynı tonun P 2 gücünde daha yüksek bir versiyonudur, ancak diğer her şey (ne kadar uzaklık, frekans) aynı kalır.
Aralarındaki desibel farkı şu şekilde tanımlanır
10 log (P 2 / P 1) dB burada log 10 tabanı içindir.
İkincisi birincinin iki katı enerji üretiyorsa, fark dB
10 günlük (P 2 / P 1)=10 günlük 2=3 dB,
10 log (P 2 / P 1) ile P 2 arasındaki grafiği çizen grafikte gösterildiği gibi / P 1. Örneğe devam edecek olursak, ikincinin gücü birincinin 10 katıysa, dB'deki fark şöyle olur:
10 günlük (P 2 / P 1)=10 günlük 10=10 dB.
İkincisinin gücü milyonlarca kez aynı olsaydı, dB farkı olurdu
10 günlük (P 2 / P 1)=10 günlük 1 000 000=60 dB.
Bu örnek, ses tartışılırken yararlı olan desibel ölçeklerinin bir özelliğini gösterir. Mütevazı büyüklükteki sayıları kullanarak çok büyük ilişkileri tanımlayabilirler. Ancak desibelin oranı temsil ettiğine dikkat etmelisiniz. Yani herhangi bir hoparlörün ne kadar güç yaydığı söylenmeyecek, sadece aradaki farka bakılacak. Ayrıca, desibel cinsinden desi anlamına gelen tanımdaki faktör 10'a da dikkat edin.
Akustik basınç ve dB
Frekans genellikle mikrofonlarla ölçülür ve basınca orantılı olarak (yaklaşık olarak) yanıt verirler, s. Şimdi ses dalgasının gücü diğerindeaynı koşullar altında başın karesine eşittir. Benzer şekilde, bir dirençteki elektrik gücü, voltajla çarpılmış gibi gider. Karenin logaritması sadece 2 log x'tir, bu nedenle basıncı desibele dönüştürürken 2 faktörü eklenir. Bu nedenle, p 1 ve p 2 ile iki ses seviyesi arasındaki akustik basınç derecesi farkı:
20 günlük (p 2 / p 1) dB=10 günlük (p 22 / p 1 2) dB=10 günlük (P 2 / P 1) dB.
Ses gücü yarıya düştüğünde ne olur?
2'nin logaritması 0,3'tür, yani 1/2 0,3'tür. Bu nedenle, güç 2 kat az altılırsa, ses seviyesi 3 dB azalacaktır. Ve bu işlemi tekrar yaparsanız, akustik 3 dB daha azalacaktır.
Desibel boyutu
Gücü yarıya indirmenin kök 2 üzerindeki baskıyı ve ses seviyesini 3 dB az alttığını yukarıda görebilirsiniz.
İlk örnek beyaz gürültüdür (tüm duyulabilir frekansların bir karışımı). İkinci örnek, 2 karekökünün bir faktörü tarafından az altılan voltaj ile aynı tondadır. Bunun tersi yaklaşık 0,7'dir, bu nedenle 3 dB, voltajda veya basınçta %70'e kadar bir azalmaya karşılık gelir. Yeşil çizgi, nozulu zamanın bir fonksiyonu olarak gösterir. Kırmızı olan, sürekli bir üstel düşüşün ana hatlarını çiziyor. Her ikinci örnek için voltajın %50 düştüğünü unutmayın.
John Tann ve George Hatsidimitris tarafından ses dosyaları ve flash animasyon.
Desibel ne kadar büyük?
Başağıdaki seride, ardışık örnekler yalnızca bir puan azalır.
Ya fark bir desibelden azsa?
Ses seviyeleri nadiren ondalık basamaklarda verilir. Bunun nedeni, 1 dB'den daha az farklılık gösterenlerin ayırt edilmesinin zor olmasıdır.
Son örneğin ilkinden daha sessiz olduğunu da görebilirsiniz, ancak ardışık çiftler arasındaki farkı görmek zor. 10log 10 (1.07)=0,3 Bu nedenle, ses seviyesini 0,3 dB artırmak için gücü %7 veya voltajı %3,5 artırmanız gerekir.
