Портал создан при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Шум вокруг нас

Доктор физико-математических наук А. ВЯЛЫШЕВ, главный специалист МЧС России.

Диапазоны восприятия шумов слышимого диапазона на разных частотах звука.
Диапазоны восприятия шумов слышимого диапазона на разных частотах звука.
Громкость звука, определяемая величиной звукового давления, воспринимается человеческим ухом по-разному - на низких и высоких частотах хуже, на средних (от 2 до 5 кГц) - лучше.
Громкость звука, определяемая величиной звукового давления, воспринимается человеческим ухом по-разному - на низких и высоких частотах хуже, на средних (от 2 до 5 кГц) - лучше.
В последние годы при строительстве дорог стали уделять внимание защите от шума. На снимке: шумозащитный экран на третьем транспортном кольце Москвы.
В последние годы при строительстве дорог стали уделять внимание защите от шума. На снимке: шумозащитный экран на третьем транспортном кольце Москвы.
В пластиковых окнах звукоизоляцию обеспечивают большой вес стеклопакета и хорошее уплотнение рамы.
В пластиковых окнах звукоизоляцию обеспечивают большой вес стеклопакета и хорошее уплотнение рамы.
В современных офисах потолки часто облицовывают легкими волокнистыми плитами, которые обеспечивают хорошее звукопоглощение.
В современных офисах потолки часто облицовывают легкими волокнистыми плитами, которые обеспечивают хорошее звукопоглощение.
Для уменьшения вибрации в стиральной машине служат системы пружинистой подвески и гидравлические амортизаторы бака.
Для уменьшения вибрации в стиральной машине служат системы пружинистой подвески и гидравлические амортизаторы бака.
Схема активной системы гашения вибрации в вагоне поезда: 1 - регулятор; 2 - активатор; 3 - датчик рассогласования; 4 - первая ступень рессорного подвешивания; 5 - опорный датчик.
Схема активной системы гашения вибрации в вагоне поезда: 1 - регулятор; 2 - активатор; 3 - датчик рассогласования; 4 - первая ступень рессорного подвешивания; 5 - опорный датчик.
Самый простой способ защиты от шума - индивидуальные ушные протекторы беруши.
Самый простой способ защиты от шума - индивидуальные ушные протекторы беруши.

Считается, что городские жители давно свыклись с высоким уровнем шума. Но не стоит забывать, что шум нарушает психологический комфорт человека, плохо влияет на состояние вегетативной нервной системы, а иногда поражает и слуховой аппарат, вызывая тугоухость. Откуда берется техногенный шум, каковы его характеристики, в чем заключаются основные принципы и современные методы защиты от него, как обеспечить тишину в собственной квартире? Эта статья ответит и на другие вопросы, волнующие многих читателей.

Когда-нибудь человеку придется ради своего существования столь же упорно бороться с шумом, как он борется сейчас с холерой и чумой.
Роберт Кох

Что такое шум? Это не несущий полезной информации или случайный звук, мешающий окружающим либо причиняющий им значитель ные неудобства. Один и тот же звук, в зависимости от ситуации, может оказаться как шумом, так и информационным сигналом или даже волшебной музыкой. Внезапно сработавшая ночью автомобильная сигнализация для владельца - полезная информация, но для остальных - шум, а громкий радостный детский смех звучит музыкой для родителей, но не для живущих по соседству.

Техногенный шум стал опасен для здоровья только в ХХ веке. Но и в старое доброе время, до наступления эры технического прогресса, жизнь человеческого сообщества тишиной не отличалась. Даже в Древнем Риме жители жаловались, что уличный шум не дает им спать по ночам, и Юлий Цезарь в 50 году до н. э. запретил движение экипажей по ночному городу. Королева Англии Елизавета I (1533-1603), заботясь о ночном покое своих подданных, запретила скандалы и громкие семейные ссоры после десяти часов вечера. В те счастливые времена супружеский разлад был чуть ли не единственным источником шума!

*

Когда говорят об уровне шума, обычно имеют в виду его интенсивность, которая определяется как поток энергии, приходящейся на единицу площади поверхности (например, ватт на квадратный метр, Вт/м2). Однако интенсивность обычных шумов в этих единицах выражать довольно трудно. Дело в том, что ухо - уникальный аппарат, созданный природой, - улавливает звуки с разницей интенсивности в 10 триллионов раз. Оперировать числами, лежащими в таком широком диапазоне, крайне неудобно. Для характеристики уровня шума приняли логарифмическую шкалу величин, поскольку по ней изменение интенсивности шума на одну единицу в действительности означает изменение в 10 раз. Логарифмическую единицу интенсивности звука назвали "бел" (Б) в честь изобретателя телефона Александра Грейама Белла (1847-1922). На практике оказалось удобнее пользоваться десятыми долями бела - децибелами (дБ). Заметим, что децибел - величина относительная: за 0 дБ принято значение 10-12 Вт/м2. Это порог слышимости, с которого человеческое ухо начинает воспринимать звук. Предельный же уровень интенсивности шума, вызывающий болевые ощущения, равен 130 дБ, или 10 Вт/м2 (таков шум реактивного самолета на испытательном стенде на расстоянии 50 м). Изменение уровня интенсивности шума на 3 дБ соответствует изменению интенсивности звука в 2 раза, на 6 дБ - примерно в 4 раза и т. д. В децибелах также измеряют звуковое давление, которое определяется как сила, приходящаяся на единицу поверхности (ньютон на квадратный метр, Н/м2). В этом случае за 0 дБ принимается величина 2x10-5 Н/м2.

Другая характеристика шума - число звуковых колебаний в одну секунду, или частота звука, измеряемая в герцах. Один герц (1 Гц) равен одному колебанию в секунду. Нота "ля" первой октавы соответствует частоте 440 Гц. Ухо человека в молодом возрасте воспринимает звуки в диапазоне частот от 20 до 20 000 Гц. Инфразвуковые колебания, то есть колебания с частотами ниже 20 Гц, человек не слышит, но ощущает. С возрастом верхняя граница восприятия звука уменьшается и к тридцати годам составляет 15 000-17 000 Гц.

Наше ухо по-разному воспринимает звуки, имеющие одинаковый уровень интенсивности, но разную частоту: звуки с низкой и высокой частотой кажутся тише, чем среднечастотные той же интенсивности. Из-за этого при измерении уровня шума неравномерную чувствительность человеческого уха к звукам разных частот приходится модулировать с помощью специальных частотных фильтров, измеряя так называемый взвешенный уровень звука. Полученная в результате измерений величина имеет размерность дБА. Здесь буква А означает, что взвешенный уровень звука получен с использованием частотного фильтра типа А.

Шумы окружают человека повсюду. Рано утром звон будильника громкостью 55-80 дБА поднимает с постели. Электробритва гудит с громкостью 70-90 дБА, а кофемолка - около 70 дБА. За завтраком вы слушаете по радио музыку - это 50-70 дБА, шум транспорта на улице достигает 70-80 дБА. А на производстве интенсивность шума доходит до 80-90 дБА и выше. Вечером вы, возможно, зайдете в кафе, чтобы "отдохнуть" под 80 дБА "живого звука", или посидите дома у телевизора с громкостью 60-70 дБА. И, наконец, под тихое, всего лишь в 25-35 дБА, тиканье будильника вы засыпаете. Кстати, в соответствии с московскими городскими санитарными нормами шум в квартире с 7 утра до 11 вечера не должен превышать 40 дБА, а с 11 часов вечера до 7 часов утра - 30 дБА.


Случайная статья


Другие статьи из рубрики «Техника. Вести с переднего края»

Детальное описание иллюстрации

Громкость звука, определяемая величиной звукового давления, воспринимается человеческим ухом по-разному - на низких и высоких частотах хуже, на средних (от 2 до 5 кГц) - лучше. Это различие усиливается при низком уровне звукового давления. На графике приведены так называемые кривые равной громкости. Хорошо видно, что порог слышимости (0 дБА - нижняя кривая) при частоте 50 Гц приходится на интенсивность звука в 40 дБ, а при частоте 2 кГц (это примерно соответствует частоте жужжания комара или тихого шелеста листвы) интенсивность звука практически равна 0. Кривая болевого порога (120 дБА - верхний график) не менее характерна - низкие звуки, например раскаты грома, слышны хуже, чем высокочастотный рев сирены. На промежуточных уровнях (кривая равной громкости - 60 дБА) одинаково громкими могут казаться гул промышленного вентилятора (80 дБ при 50 Гц), разговор двух людей (60 дБ при 400-600 Гц) и пение соловья (50 дБ при 5 кГц).
Громкость звука, определяемая величиной звукового давления, воспринимается человеческим ухом по-разному - на низких и высоких частотах хуже, на средних (от 2 до 5 кГц) - лучше. Это различие усиливается при низком уровне звукового давления. На графике приведены так называемые кривые равной громкости. Хорошо видно, что порог слышимости (0 дБА - нижняя кривая) при частоте 50 Гц приходится на интенсивность звука в 40 дБ, а при частоте 2 кГц (это примерно соответствует частоте жужжания комара или тихого шелеста листвы) интенсивность звука практически равна 0. Кривая болевого порога (120 дБА - верхний график) не менее характерна - низкие звуки, например раскаты грома, слышны хуже, чем высокочастотный рев сирены. На промежуточных уровнях (кривая равной громкости - 60 дБА) одинаково громкими могут казаться гул промышленного вентилятора (80 дБ при 50 Гц), разговор двух людей (60 дБ при 400-600 Гц) и пение соловья (50 дБ при 5 кГц).