Шумове забруднення, небажані або надмірні рівні звуку можуть чинити шкідливий вплив на здоров’я людини і якість навколишнього середовища. Воно зазвичай виникає у багатьох промислових об’єктах і на деяких інших робочих місцях. А також шумове забруднення пов’язане з автомобільним, залізничним та повітряним рухом та з роботами на відкритому повітрі.
Вимірювання і сприйняття гучності
Звукові хвилі — це коливання молекул повітря, переносяться від джерела шуму до вуха. Це зазвичай описується з точки зору гучності (амплітуди) і висот (частоти) хвилі. Рівень звукового тиску, або SPL, вимірюється в логарифмічних одиницях, званих децибел (дБ). Нормальне людське вухо може виявляти тон в діапазоні від 0 дБ (поріг слуху) до 140 дБ. При цьому звуки від 120 дБ до 140 дБ викликає біль.
Який рівень звуку, наприклад, в бібліотеці? Він становить близько 35 дБ, а всередині рухомого автобуса чи поїзда метро — близько 85. Будівельні роботи будівлі можуть генерувати SPL до 105 дБ в джерелі. SPL зменшуються з віддаленням від предмета.
Швидкість, з якою передається звукова енергія, називається інтенсивністю, пропорційна квадрату УЗД. З-за логарифмічного характеру шкали децибел, збільшення на 10 пунктів становить 10-кратне збільшення інтенсивності звуку. На 20 передає більше 100 разів. А на 30 дБ становить 1000-кратне збільшення інтенсивності.
І з іншого боку, коли напруженість подвоюється, рівень гучності звуку посилюється лише на 3 пункти. Наприклад, якщо будівельне свердло викликає шум 90 дБ, то два однакових інструменту, що працюють поруч, створять 93 дБ. А коли два звуки, які відрізняються на SPL більш ніж на 15 пунктів, об’єднуються, слабкі тони маскуються (або заглушаються) гучним звучанням. Наприклад, якщо на будівельному майданчику працює дриль на 80 дБ поруч з бульдозером на 95, сукупний рівень тиску цих двох джерел буде вимірюватися як 95. Менш інтенсивний тон від компресора не буде помітний.
Частота звукової хвилі виражається в циклах в секунду, але частіше використовується герц (1 гц = 1 Гц). Барабанна перетинка людини — це дуже чутливий орган з великим динамічним діапазоном, здатний виявляти звуки на частотах від 20 Гц (низька висота) до приблизно 20000 Гц (високий рівень звуку). Тональність людського голосу в звичайній розмові відбувається на частотах від 250 Гц до 2000 Гц.
Точне вимірювання рівня звуку і науковий опис відрізняються від більшості суб’єктивних людських уявлень і думок про нього. Індивідуальні реакції людини на шум залежать як від висоти, так і від гучності. Люди з нормальним слухом зазвичай сприймають високочастотні звуки голосніше, ніж низькочастотні тієї ж амплітуди. З цієї причини електронні вимірювачі рівня шуму враховують зміни сприйманої гучності в залежності від висоти тону.
Частотні фільтри в вимірниках служать для узгодження показань з чутливістю людського вуха і відносної гучністю різних звуків. Так званий A-зважений фільтр, наприклад, зазвичай використовується для діагностування навколишнього спільноти. Вимірювання SPL, зроблені за допомогою цього фільтра, виражаються в A-зважених децибелах або дБА.
Більшість людей сприймають і описують збільшення значення SPL на 6-10 дБА, як подвоєння «гучності». Інша система, C-зважена (дБС) шкала, іноді використовується для рівнів ударного шуму, таких як стрільба, і має тенденцію бути більш точним, ніж дБА, для сприйняття гучності звуків з низькочастотними компонентами.
Рівні шуму, як правило, змінюються з часом, тому дані вимірювання представляються у вигляді усереднених значень для вираження загальних рівнів звуку. Є кілька способів зробити це. Наприклад, результати серії повторних вимірювань рівня звуку можуть бути представлені як L 90 = 75 дБА, що означає, що величини були рівні або вище 75 дБА протягом 90 відсотків часу.
Ще один блок під назвою еквівалентні ступені звуку (L eq) можуть використовуватися для вираження середнього SPL за будь-який період, що цікавить, наприклад, восьмигодинний робочий день. (L eq — це логарифмічні, а не арифметичне значення, тому в загальному результаті переважають гучні події.)
Одиниця рівня звуку, звана величиною шуму “день-ніч” (DNL або L дп) враховує той факт, що люди більш чутливі до тону в нічний час. Так що, 10-дБА додається до SPL значень, виміряних у межах від 10 годин до 7 ранку. Наприклад, вимірювання DNL дуже корисні для опису загальної схильності шуму літаків.
