Единицы измерения шума

Причиняющий нам беспокойство шум является, по сути, беспорядочным сочетанием всего комплекса окружающих нас звуков различного происхождения. Хаотичное наложение акустических раздражителей разной силы и тональности зачастую оказывает на человека неблагоприятное влияние.

Воздействие шума на водителя

Работа водителя почти всегда проходит в шумной обстановке. Длительное воздействие на него шума вызывает утомление и даже головную боль. Под действием шумовых вибраций ощутимо снижается внимание, ухудшается восприятие обстановки, замедляются реакции. Из-за этого пропадает координация движений, нарушается функция вестибулярного аппарата.

Влияние шума воспринимается каждым человеком по-своему. В любой ситуации имеет значение настроение субъекта, состояние его здоровья и конкретная окружающая обстановка.

Измерение характеристик звука

Чтобы измерить шум, недостаточно знать лишь уровень громкости звука и частоту колебаний . Единицей силы звука называется децибел (дБ). Эта величина складывается из показателей интенсивности и звукового давления. Интенсивность звука в данной точке пространства можно замерять как поток энергии, падающей на единицу площади (Вт/м2).

Количество заключенной в звуке энергии различно. Интенсивность шепота составляет всего 10–20 дБ, а разговорной речи — 50–60 дБ. Шум, производимый двигателем легкового автомобиля, достигает 80 дБ, грузового — 90 дБ. Звучание музыкального оркестра оценивается в 110–120 дБ. Наибольший шум на расстоянии 25 м производит реактивный самолет при взлете— 140 дБ. Утомляющее действие звука тем больше, чем выше его частота. Звуки с частотой колебаний 2000–4000 Гц начинают утомлять при мощности 80 дБ, поскольку их отрицательное воздействие интенсивнее, чем у низкочастотных звуков.

Уровень шума на водительском месте считается допустимым до 75 дБ при частоте 1000 Гц.

Специальная оценка условий труда

Измерительные приборы

Прибором для измерения уровня звука является шумомер. По сути он представляет собой микрофон с подключенным к нему вольтметром. Величина уровня звукового давления отображается посредством индикатора, отградуированного в децибелах.

Теоретически, шумомер должен регистрировать звуки в том же частотном диапазоне, который воспринимает человек, т. е. от 30 Гц до 18 кГц. Но чувствительность нашего слуха не одинакова для различных частот, поэтому измерение звуковых уровней при помощи шумомера производится с использованием коррекций соответствующими электрическими фильтрами.

Для оценки характеристик шума на рабочих местах используется коррекция по шкале А. Корректированный таким образом уровень шума называется акустическим уровнем и обозначается единицей измерения дБА.

Хотя водителя недопустимо полностью изолировать от проникающих в салон звуков, исследование причин и уровня шума необходимо для его улучшения его самочувствия и работоспособности.

Шумомеры, виброметры, анализаторы спектра.

В шумной обстановке человек не может уснуть, от воздействия шума снижается работоспособность, шум мешает, сильно влияет на человека даже, если он этого не замечает. В современном мире шум преследует человека повсюду. На улице, на рабочем месте и даже дома. При этом шум не просто заставляет нас ощущать дискомфорт, но может быть даже опасен.

Шумомер — прибор для объективного измерения уровня звука. Не следует путать этот параметр с уровнем громкости. Не всякий прибор, измеряющий звук, является шумомером.

Шум — беспорядочные колебания различной физической природы, отличных по частоте.

Единица измерения уровня звука — децибел (дБ).

Классификация приборов для измерения шума и вибрации, по уровню точности:

• 0 — самые точные модели;

• 1 — модели, используемые в лабораториях;

• 2 — шумомеры используемые на производстве;

• 3 — нацелены на приблизительное измерение, отлично подойдут для применения в быту.

Так как чувствительность человеческого уха зависит от несущей частоты и интенсивности звука, в приборе применяют несколько фильтров. Такие фильтры имитируют амплитудно-частотную характеристику уха при номинальной звуковой мощности. Фильтры классифицируются как А, B, C, D. Фильтр А соответствует характеристикам «среднестатистического уха» при слабых шумах, фильтр B — при сильных. Фильтр С необходим для измерения пиковых шумовых уровней. Фильтр D создан для измерения авиационного шума.

 

Виброметр— прибор предназначенный для контроля и регистрации виброскорости, виброускорения, амплитуды и частоты синусоидальных колебаний различных объектов.

Вибрация — это физический процесс передачи колебательных движений в различных широтах диапазонов от одного твёрдого предмета к одному или нескольким другим предметам. Единицей измерения являются децибелы (дБ), как и для оценки шума.

Продолжительное воздействие вибрации может повлечь повреждения и разрушения машин и механизмов, зданий и сооружений. Продолжительное воздействие на человека может вызвать потерю трудоспособности и различные заболевания.

Область применения виброметров — авиационная промышленность, вибрационные установки при производстве железобетонных изделий, тестирование автомобильных и железнодорожных мостов при движении по ним транспорта, а также жилых помещений и зданий различного назначения, расположенных вблизи источников вибрации.

 

Интенсивное развитие радиоэлектроники и смежных с ней отраслей науки, промышленности, производства и быта определяет необходимость точных и достоверных данных о параметрах электромагнитных колебаний. В данном направлении задачи любого уровня сложности решаются с привлечением такой измерительной техники, как

анализатор спектра, позволяющий получить наиболее полную информацию об основных спектральных характеристиках сигналов различной природы и целевого назначения.

Анализатор спектра — прибор для наблюдения и измерения относительного распределения энергии электрических (электромагнитных) колебаний в полосе частот.

Анализатор спектра позволяет определить амплитуду и частоту спектральных компонент, входящих в состав анализируемого процесса.

В зависимости от диапазона измеряемых частот различают

анализаторы спектра следующих типов:

• широкополосные;

• низкочастотные;

• приборы оптического диапазона.

 

Ассистент переносной шумомер, виброметр, анализатор спектра для измерения средних (эквивалентных), экспоненциально усредненных и пиковых уровней звука, инфразвука и ультразвука; уровней звукового давления (УЗД) в октавных и третьоктавных полосах частот в диапазонах звука, инфразвука и ультразвука; корректированных уровней виброускорения общей и локальной вибрации и уровней виброускорения в октавных и третьоктавных полосах частот в диапазонах общей и локальной вибрации Диапазон измерений: 10-20000 Гц (шум), 1,6-20 Гц (инфразвук), 12,5-40 кГц (ультразвук), 0,8-80 Гц (общая вибрация), 8-1250 Гц (локальная вибрация) Единицы измерения: Гц Индикация: цифровая Рабочая температура: от -10 до 50°C Питание: от аккумуляторов типа АА, время работы без подзарядки 8 ч. Габаритные размеры: 190х37х117 мм Масса: 0,8 кг (с аккумулятором) >>>Подробно

 

Доставка приборов осуществляется по территории Российской Федерации посредством транспортных компаний Деловые Линии и ЖелДорЭкспедиция, в отдельных случаях — службами доставки Даймекс или PONY EXPRESS.

На всю представленную продукцию распространяются гарантийные обязательства Завода — Изготовителя.

 

Шум, вибрация и их влияние в производственных условиях

В производственных условиях разнообразные машины, аппараты и инструменты, являются источниками шума, вибрации. Шум и вибрация — это механические колебания, распространяющиеся в газообразной и твердой средах. Шум и вибрация различаются между собой частотой колебаний. Механические колебания, распространяющиеся через плотные среды с частотой колебаний до 16 гц. (герц — единица измерения частоты равная 1 колебанию в секунду), воспринимаются человеком как сотрясение, которое принято называть вибрацией. Колебательные движения, передаваемые через воздух с частотой от 20 до 16000 гц, воспринимаются органом слуха как звук. Колебательные движения свыше 16000 гц, относятся к ультразвуку и органами чувств человека не воспринимаются. Ультразвук способен распространяться во всех средах: жидкой, газообразной (воздух) и твердой. Шум представляет собой беспорядочное неритмичное смешение звуков различной силы и частоты. Чувствительность уха к звуковым колебаниям зависит от силы, и интенсивности звука и частоты колебаний. За единицу измерения силы звука принят бел.       Орган слуха способен различать 0,1 б., поэтому на практике для измерения звуков и шумов применяется децибел (дб.). Сила звука и частота воспринимаются органами слуха как громкость, поэтому при равном уровне силы звука в децибелах звуки различных частот воспринимаются как звуки, имеющие громкость. В связи с этим при сравнении уровня громкости звука, необходимо помимо характеристики силы звука в децибелах указывать и частоту колебаний в секунду. Чувствительность слухового аппарата к звукам разных частот не одинакова, она значительно больше к высоким частотам, чем к низким. В производственных условиях, как правило, возникают шумы, которые имеют в своем составе различные частоты. Условно весь спектр шума принято делить на низкочастотные шумы частотой до 300 герц, среднечастотные от 350 до 800 герц и высокочастотные — выше 800 герц. Для измерения характеристики шума и вибрации на производстве существуют специальные приборы — шумомеры, анализаторы частоты шума и вибрации.

Ранее было принято считать, что шум отрицательно действует только на органы слуха. В настоящее время установлено, что люди, работающие в условиях повышенного воздействия уровня шума, более быстро утомляются, жалуются на головные боли. При воздействии шума на организм может происходить ряд функциональных изменений со стороны различных внутренних органов и систем: повышается давление крови, учащается или замедляется ритм сердечных сокращений, могут возникать различные заболевания нервной системы (неврастения, неврозы, расстройство чувствительности).  Интенсивный шум отрицательно действует на весь организм человека. Ослабляется внимание, снижается производительность труда.

Вибрация как и шум вредно воздействует на организм и в первую очередь вызывает заболевание периферической нервной системы так называемую вибрационную болезнь. В целях предотвращения заболевания от воздействия шума и вибрации санитарным законодательством установлены предельно допустимые уровни шума и вибрации.

В основу профилактики вредного влияния производственного шума и вибрации на организм входит комплекс мероприятий, включающий  научно обоснованное гигиеническое нормирование уровней производственного шума и вибрации; техническое совершенствование источников шума и вибрации; организационные, эргономические социально – экономические; лечебно – профилактические мероприятия, а также использование индивидуальных средств защиты.

Шумомер – измерения согласно требованиям стандартов

Шумомеры Testo гибки в применении. Вы можете положиться на точность их измерений, простоту и практичность в использовании, например, в жилых помещениях, на инженерных коммуникациях или в системах кондиционирования и вентиляции. Шумомеры Testo исключительно хороши для замеров на рабочих местах и контроля соответствия требованиям по охране окружающей среды, в промышленности и хозяйственной деятельности.

Что вам предлагает шумомер Testo:

• Точные измерения уровня шума в соответствии с требованиями стандартов. Это позволит вам соблюдать требования по охране труда и шумовым загрязнениям.
• Это компактный и удобный прибор, с которым можно работать быстро и легко.
• Большой выбор моделей включает шумомер с встроенной памятью на 31 000 измеренных значений.
• Передача данных по USB-кабелю. Просто подключите прибор к ПК, чтобы автоматически начать анализ данных.
• Полный комплект принадлежностей, включая ветрозащиту, микрофон, ПО для работы с данными и долгосрочных измерений, калибратор уровня шума и многое другое.

Идеальный шумомер для ваших задач

testo 815 h3>

Для измерения уровня шума в системах кондиционирования, отопления и сжигания топлива

testo 816 h3>

Шумомер, сертифицированный согласно IEC 61672-1

Шумомер – соответствие стандартам и высокая точность

Измерение шума на рабочих местах и в общественных пространствах регулируется законодательными нормами. Убедитесь, что ваш шумомер сконфигурирован для классов погрешности 0 – 2. Это позволит обеспечить большую точность. Сертифицированные шумомеры Testo идеально подходят для измерения уровня шума на рабочих местах и в общественных пространствах.

Шумомер Testo соответствует действующему стандарту IEC 61672-1

Действующий стандарт IEC 61672-1 несколько лет назад пришел на смену старому стандарту IEC 60651. Шумомеры Testo, сертифицированные согласно этому стандарту, гарантируют еще большую точность.

Вы хотите измерять в помещении или снаружи? Здесь вы найдете идеальный шумомер.

Правильное использование шумомеров

Измерение звуковой нагрузки позволяет объективно оценить уровень шума. Шумомер Testo – идеальный инструмент для высокоточного измерения уровня шума, который позволит вам принять необходимые меры, чтобы, ориентируясь на точные результаты, снизить шумовое загрязнение. Для корректных измерений с помощью шумомера нужно учесть следующие важные детали:
 

• Задайте временную коррекцию: нажмите на кнопку SLOW для измерения шумов, интенсивность которых меняется медленно (1 замер в секунду). Для шумов с резкими изменениями уровня интенсивности (1 замер в 125 мс) нажмите кнопку FAST.
• Выберите частотную коррекцию A/C: для стандартных измерений уровня шума нажмите на шумомере кнопку A. Для оценки низкочастотного компонента шума нажмите кнопку C.
• Наведите микрофон: убедитесь, что микрофон направлен на источник шума.

Четыре факта о звуке, которые вам нужно знать:

1. Что такое звуковые волны?
   Звуковые волны – это продольные колебания, которые распространяются от источника звука в виде ударных волн в твердых телах, жидкостях и газах. Человеческое ухо может воспринимать волны частотой от 16 до 20 000 герц. Более низкие или высокие частоты шумомеры обычно не фиксируют.

3. Насколько важен тип источника шума?
   Повышенный уровень шума негативно влияет на самочувствие человека вне зависимости от источника этого шума. Не важно, будут ли это машины, оборудование или человеческие голоса – шумомер не делает различий. Последствия очень сильного шумового загрязнения, постоянного или регулярно повторяющегося (например, вблизи траектории захода самолетов на посадку), всегда одинаков: сильный вред для здоровья.

 

---

2. Насколько высоки граничные значения шума?
   Потеря слуха, вызванная шумом, – одно из самых распространенных профессиональных заболеваний. Мониторинг граничных значений с использованием шумомера призван предотвратить любой возможный вред для здоровья. Но какие граничные значения при этом используются, и в каких случаях? Это определяют так называемые нормы по уровню шума, в которых прописано, что диапазон примерно от 55 до 85 децибел не наносит никакого вреда здоровью. Нормативные значения зависят от условий работы: если шумомер показывает 70 децибел на механическом производстве, там это минимальный диапазон. С другой стороны, в офисе свободной планировки при таком значении ваш шумомер выдаст сигнал тревоги, потому что там это очень высокий показатель. Для таких помещений рекомендованная норма шума составляет 55 децибел.

4. Где нужно проводить измерения?
   Области применения измерений уровня шума с помощью шумомера могут быть различны. Мы рекомендуем использовать шумомер Testo для следующих задач:

• Измерение объема горелок в теплотехнике.
• Измерение шума механизмов в промышленности и при монтаже оборудования.
• Измерение уровня шума на мероприятиях техниками или властями.
• Контроль компрессоров и узлов при монтаже. Если появляются жалобы на шум в жилых кварталах, сотрудники управляющей компании могут сами сделать самые важные замеры простым шумомером.

Шум – это еще не все: познакомьтесь с другими измерительными приборами Testo

Без шума: тихие анализаторы CO₂ Testo

Вы отвечаете за хорошее качество воздуха в помещении и оптимальный микроклимат? Тогда вам нужно контролировать концентрацию CO₂. Анализатор CO₂ Testo позволит вам измерить содержание углекислого газа в воздухе с высокой точностью.

Надежное выявление угарного газа

Угарный газ не имеет запаха и крайне токсичен. Поэтому нужно точно определять его содержание в воздухе с помощью анализатора CO Testo даже при самых незначительных концентрациях.

Измерение освещенности с легкостью

В Testo вы найдете решение для профессионального измерения уровня освещенности: высокоточные люксметры как для обычных пользователей, так и для профессионалов. Многофункциональные измерительные приборы Testo с люкс-зондом могут использоваться во многих сферах. Блестящая идея!

---

Профессиональное измерение скорости вращения

Testo предлагает большой выбор тахометров и стробоскопов для измерения скорости вращения (rpm). Найдите ваш идеальный прибор для измерения rpm здесь.

Измерение уровня шума дБА в квартире. Процедура. Судебная практика

---

Допустимый уровень шума — это уровень, который не вызывает у человека значительного беспокойства и существенных изменений показателей функционального состояния систем и анализаторов, чувствительных к шуму (п. 3.4 СН 2.2.4/2.1.8.562-96).

Эквивалентные и максимальные уровни звука в дневное и ночное время

Согласно п. 6.3 СН 2.2.4/2.1.8.562-96 допустимые значения уровней звукового давления в октавных полосах частот, эквивалентных и максимальных уровней звука проникающего шума в помещениях жилых и общественных зданий и шума на территории жилой застройки следует принимать по таблице 3 (приложение к СН), согласно которой в жилых комнатах квартир эквивалентные и максимальные уровни звука:

• с 23.00 до 7.00 часов (ночью) не должны превышать 30 и 45 дБА;
• с 7:00 до 23:00 часов (днем) не должны превышать 40 и 55 дБА.

Аналогичные показатели допустимости уровня звукового давления указаны в Приложение N 3 к СанПиН 2.1.2.2645-10, утвержденным Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 10.06.2010 N 64

Максимальный уровень звука в квартире днем и ночью: 55 и 45 дБА

О максимально допустимых уровнях звука в комнатах квартир указывается и в Постановлении Правительства РФ от 28.01.2006 N 47 «Об утверждении Положения о признании помещения жилым помещением, жилого помещения непригодным для проживания и многоквартирного дома аварийным и подлежащим сносу или реконструкции», в п. 26 которого указано:

В жилом помещении допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот, эквивалентные и максимальные уровни звука и проникающего шума должны соответствовать значениям, установленным в действующих нормативных правовых актах, и не превышать максимально допустимого уровня звука в комнатах и квартирах в дневное время суток 55 дБ, в ночное — 45 дБ. При этом допустимые уровни шума, создаваемого в жилых помещениях системами вентиляции и другим инженерным и технологическим оборудованием, должны быть ниже на 5 дБА указанных уровней в дневное и ночное время суток.

Когда допустимый уровень звукового давления ниже 30 дБА? – 5 дБА

Уровни звукового давления в октавных полосах частот в дБ, уровни звука и эквивалентные уровни звука в дБА для шума, создаваемого в помещениях и на территориях, прилегающих к зданиям, системами кондиционирования воздуха, воздушного отопления и вентиляции и другим инженерно-технологическим оборудованием самого здания, следует принимать на 5 дБА ниже (поправка = минус (-) 5 дБА), указанных в приложении 3 к настоящим санитарным правилам (поправку для тонального и импульсного шума в этом случае принимать не следует) (пункт 6.1.3. СанПиН 2.1.2.2645-10).

Например, производится измерение (в ночное время) уровня шума, создаваемого работой лифта, либо системой вентиляции, кондиционирования, отопления и проч. Шумомер показал значение в 29 дБА эквивалентного уровня звука (при допустимом 30 дБА, согласно приложению 3 к СанПиН 2.1.2.2645-10). Превышение или нет?

Исходя из положения п. 6.1.3. СанПиН 2.1.2.2645-10, уровни звука и эквивалентные уровни звука в дБА, следует принимать на 5 дБА ниже, соответственно, допустимым уровнем звука будет являться 25 дБА, т.е. налицо превышение допустимого уровня звука.

Чем регулируется процедура измерения уровня шума?

Порядок, процедура измерения уровня шума предусмотрена Методическими указаниями. МУК 4.3.2194-07 «Контроль уровня шума на территории жилой застройки, в жилых и общественных зданиях и помещениях», утвержденными Роспотребнадзором 05.04.2007 года (далее – МУК).

Несведущего в технических вопросах гражданина вряд ли заинтересуют сложные формулы для расчета показателей уровня шума, а вот некоторые общие правила определения шумового влияния разных источников понять не сложно. Нередко из-за их несоблюдения результаты измерений впоследствии отвергаются судом как доказательства, не являющиеся достоверными.

Учет фонового шума при измерении уровня шума оборудования

Пожалуй, главным условием для правильной оценки шумового влияния различных источников, является учет влияния фонового шума. Фоновый шум в некоторых случаях может даже превышать шум оборудования, находящегося в доме и не учитывать данный фактор нельзя.

Необходимость учета экспертом фонового шума в судебной практике

Речь идет об учете фонового шума от источников, находящихся в непосредственной близости от жилого дома, например, трамвайных путей, парковки автомобилей, киосков, АЗС и т.д. (об учете влияния фонового шума см. таблицу 1 Методических указаний, п.п. 2.7. – 2.16 МУК). Примеры из судебной практики:

1. Предписание Роспотребнадзора о снижении уровня шума магазина признано судом незаконным

Управлением Роспотребнадзора Обществу выдано предписание о необходимости в своей деятельностью (работой магазина на первом этаже жилого дома) не ухудшать условия проживания людей в жилом доме: провести мероприятия по снижению уровня шума от работы холодильного оборудования торгового зала, холодильных камер, компрессора продовольственного магазина.

Общество не согласилось с указанным предписанием, обжаловало его в суд.

Суд отказал в признании предписания незаконным по следующим основаниям.

Как следует из экспертного заключения, при работе оборудования магазина превышены предельно допустимые уровни звукового давления. Вместе с тем, заключение эксперта и его показания являются неполными. В заключении не указано, куда выходят окна этого помещения (во двор, на дорогу), наличие или отсутствие иных источников шума, и периодичность замеров в указанные в заключении периоды времени. Окна жилого помещения квартиры выходят на проезжую часть, где также располагаются трамвайные пути, в непосредственной близости находятся: парковка автомобилей, киоски, АЗС; на пятом этаже установлен кондиционер. Однако уровень шума от указанных объектов из материалов дела установить не представляется возможным (см. Постановление Арбитражного суда Западно-Сибирского округа от 22 октября 2014 г. по делу N А45-22660/2013).

2. Заключение специалиста о превышении уровней шума в отсутствии измерений фонового шума свидетельствует о существенном нарушении требований МУК, о чем свидетельствует и судебная практика

Например, предписание административного органа признано недействительным по следующим основаниям: суд апелляционной инстанции указал, что при измерении уровня шума допущены нарушения методических указаний «Контроль уровня шума на территории жилой застройки, в жилых и общественных зданиях и помещениях. МУК 4.3.2194-07».

В силу пункта 2.6 названных методических указаний измерение шумового влияния оборудования надлежало провести сначала при включенной системе котельной, а затем в тех же точках при выключенной (измерение фонового шума).

В кассационной жалобе управления отсутствуют доводы о том, что проведенное измерение шума соответствует методическим указаниям, разработанным Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека. Суд апелляционной инстанции сделал правильный вывод о том, что административный орган не доказал превышение шума в указанном жилом доме от работы котельной (см. Постановление ФАС Северо-Кавказского округа от 30.09.2013 по делу N А32-21997/2012)

Разность между фоновым и измеренным уровнем шума оборудования меньше 3 дБА

Как понимать положение МУК: «Если разность между измеренным и фоновым уровнем шума менее 3 дБА, то использовать результат измерения недопустимо»?

В том случае, когда измеряется уровень шума в квартире жилого дома, расположенного в черте большого города, то фоновый уровень шума будет существенным, особенно, если речь идет о доме расположенном вдоль центральных улиц и магистралей. Кроме того, фоновый шум складывается из множества других разночастотных звуков, не всегда отчетливо различимых человеческим ухом. Это функционирование и жизнедеятельность города: все виды транспорта, работа оборудования как в близлежащих домах и предприятиях, так и удаленных, шум, вызванный действиями человека, природными явлениями, животными, птицами и т.д. Совокупность всего этого составляет фоновый шум.

Приведем пример. Жильцы жалуются на шум, излучаемый оборудолванием, находящимся внутри дома, а именно, систем принудительной вентиляции, используемой ООО для функционирования кафе и магазина.

Учитываем, что согласно п. 2.11 МУК, если источник шума располагается внутри здания, при проведении измерения в помещении окна и двери помещений должны быть закрыты.

Закрываем окна и двери. Проводим измерения. Для дневного времени суток допустимые значения уровня шума не превышены, а вот для ночного времени суток шумомер показал значение 29 дБА эквивалентного уровня звука (что больше допустимых 25 дБА согласно пункта 6.1.3. СанПиН 2.1.2.2645-10.

Измеряем фоновый уровень шума. Для этого отключаем систему принудительной вентиляции. Шумомер показал 27 дБА. То есть, разность между измеренным и фоновым уровнем шума составила менее 3 дБ, а значит, использовать результат измерения недопустимо.

Что означает на практике такая «недопустимость»? Это означает, что суд не сможет констатировать факт превышения допустимого уровня шума от работы оборудования и не сделает вывод о нарушении прав граждан; не обяжет ответчика устранить допущенные нарушения, поскольку разница между фоном и шумом от источника настолько невелика, что это должно восприниматься по смыслу МУК 4.3.2194-07 скорее как погрешность.

Процесс измерения шума в квартире. Исключение влияния постороннего шума

В п. 2.7. МУК указано, что измерения шума следует проводить не менее чем в трех точках, не ближе 1 м от стен и не ближе 1,5 м от окон помещений на высоте 1,2 — 1,5 м от уровня пола.

При этом, согласно п. 2.10 МУК, во время измерений в помещениях должны быть выключены радио- и телевизионные приемники и другое оборудование, создающее посторонний шум.

Измерения уровня шума проводят отдельно в дневное и ночное время (п. 2.15 МУК).

Можно ли измерять уровень шума в квартире не только в жилой комнате, но и в кухне?

Полагаем, что измерения в кухне не дадут объективный результат по следующим основаниям.

Как правило, в кухнях жилых домов проходят стояки холодного, горячего водоснабжения, канализации, отключение которых невозможно по определению. Полагаем, что проведение измерения на кухне (при наличии другой комнаты или комнат) не основан на требованиях вышеуказанного п. 2.10 МУК, тем более учитывая, что в ночное время граждане в большинстве своем находятся в спальной комнате (если измерения проводятся в ночное время).

Более того, в кухне, как правило, расположена бытовая техника: как минимум, холодильник (является основным источником шума не только в кухне, но, нередко и во всей квартире), как максимум, еще несколько единиц бытовой техники, которая даже в режиме «ожидания» (подключенная к электросети) излучает шум.

В протоколе измерения должны содержаться сведения об отключении перед проведением измерений всей бытовой техники, находящейся в помещениях.

Также в протоколе измерений шума обязательно должны присутствовать сведения о положении окон и дверей в момент проведения замеров (например, что окна и двери были закрыты, если источник шума располагается внутри здания).

Последовательное исключение отдельных источников шума

Итак, представим, что жильцы квартир жилого дома жалуются на превышение шума в их квартирах от работы оборудования. При этом, в доме функционирует и, соответственно, «шумит» самое разное оборудование. Это и система вентиляции и наружные блоки кондиционеров, и система отопления и лифты и, может быть, что-то еще.

Следует определить какое именно оборудование создает дискомфорт жильцам дома и только потом уже суд по искам жильцом обяжет его либо демонтировать, либо провести шумоизоляцию.

На этот счет есть указания в МУК 4.3.2194-07.

Согласно п.п. 1.8. 1.9. указанных Методических указаний, оценка уровня шума на соответствие гигиеническим нормативам проводится с учетом всех источников шума, оказывающих воздействие на помещение или территорию. При этом применяются требования, учитывающие особенности оценки шума отдельных источников, установленные настоящими методическими указаниями… Для оценки вклада отдельных источников шума в общую акустическую обстановку необходимо проводить измерения уровня звука (звукового давления), последовательно включая или исключая отдельные источники шума.

Расстояние от шумомера до тела человека. Наличие штатива

Согласно п. 1.13 Методических указаний микрофон шумомера должен быть направлен в сторону основного источника шума и удален не менее чем на 0,5 м от человека, проводящего измерения.

Из протокола измерений шума может следовать, что использовались, к примеру, анализатор шума и вибрации «Ассистент Тотал» и рулетка металлическая. А ссылка на использование штатива в протоколе отсутствует. То есть, при проведении измерений, анализатор шума и вибрации находился у эксперта в руке (по крайней мере предположить иное затруднительно).

Между тем, данное обстоятельство также влияет на полученные при измерениях величины.

Например, признавая протокол измерений шума ненадлежащим доказательством, суд указал следующее:

«..ссылка на то, что при измерении уровня шума применение штатива не является обязательным, поскольку это не предусмотрено Методическими указаниями, подлежит отклонению, т.к. принципиальным является не наличие (отсутствие) штатива при измерении, а расстояние от шумомера до тела человека, производящего замеры, поскольку акустические волны, отраженные от плоскости груди, могут наложиться на мембрану микрофона шумомера и тем самым создать дополнительное звуковое давление, искажающее результаты измерения.

В данном случае, Управлением Роспотребнадзора по Оренбургской области не представлено доказательств того, что в отсутствии штатива лицо, проводящее замеры шума, соблюдало установленную Методическими указаниями дистанцию 0,5 м». (см. Решение Оренбургского областного суда от 01.11.2012 по делу N 12-165-2012).

Сведения о компетенции экспертов

Отсутствие в протоколе измерений шума сведений о компетенции проводящих измерения специалистов, является дополнительным основанием для сомнений в достоверности доказательства. На это также обращают внимание суды.

Например, приходя к выводу о том, что протокол измерений уровней шума не является достоверным доказательством, суд сослался на то, что измерения шума от строительных площадок проводились без учета общего фона, а также указал, что «в протоколе измерений отсутствуют сведения об эксперте, подписавшем его, его компетенции, стаже работы, сведения о том, прошел ли он соответствующую аттестацию» (см. Апелляционное определение Московского городского суда от 10.09.2013 по делу N 11-12342).

Измерение уровней шума Методические указания

Цель работы:

1. Расширить знания о физической природе шума, единицах измерения интенсивности шума, механизмах воздействия на организм человека и нормировании шумовых характеристик.

2. Получить навыки в измерении уровней шума в различных условиях, оценки соответствия шумовых характеристик шума на здоровье и производительность труда человека.

Учебные вопросы:

1. Измерение уровня шума в аудитории во время учебного процесса.

2. Измерение уровня шума вблизи автотранспортной магистрали.

3. Оценка воздействия измеренных уровней шума на человека.

Порядок выполнения работы:

1. Ознакомиться с основными характеристиками и единицами измерения шума и законспектировать их.

2. Изучить порядок работы на приборе для измерения уровней звука (шумов).

3. Измерить уровни шума в учебной аудитории и в зоне автотранспортной магистрали.

4. Представить отчет о результатах измерения уровня шума.

1. Общие положения

Шумомназывается совокупность звуков, имеющих различную частоту и интенсивность, неблагоприятно воздействующих на организм человека.

По физической сущности шум представляет собой волнообразно распространяющееся механическое колебательное движение частиц упругой (газовой, жидкой или твердой) среды. В жидкости и газе могут распространяться только продольные волны. Изменение состояния среды при распространении звуковой волны характеризуется звуковым давлением P — превышением давления над давлением в невозмущенной среде в паскалях. При нормальных атмосферных условиях (температура 273 К и давление 1013,25 ГПа или 760 мм.рт.ст.) скорость звука в воздухе равна 331 м/с (в жидкостях 1500 м/с, в твердых телах 4000 м/с).

Колебания в диапазоне частот 16 Гц-20 кГц могут восприниматься ухом человека как звук. Колебания с частотой менее 16 Гц — инфразвук и с частотой более 20 кГц — ультразвук ухом не воспринимаются, но могут также оказывать неблагоприятное воздействие на человеческий организм.

Основные характеристики и единицы измерения шума

Основными физическими параметрами, характеризующими звук, является звуковое давление Р и интенсивность звука I. Слуховой аппарат человека реагирует на величину, пропорциональную среднему квадрату звукового давления

где P(t) — разность между мгновенными значениями полного давления и средним давлением в среде при отсутствии звукового поля;

Т − время усреднения, которое для уха человека находится в пределах 30-100 мс.

При распространении звуковой волны происходит перенос энергии. Интенсивностью звука называется количество звуковой энергии, переносимое звуковой волной в единицу времени через единицу поверхности.

Звуковое давление измеряется в паскалях (Па = 1 Н/м²), а интенсивность звука — в Вт/м².

Интенсивность звука связана со звуковым давлением зависимостью:

где ρ − плотность среды, кг/м³; С − скорость звука, м/с.

Область слышимости звуков ограничивается не только определенными частотами, но и определенными значениями давления и интенсивности звука. Максимальные и минимальные звуковые давления воспринимаемые человеком как звук, называются пороговыми. Минимальные значения (порог слышимости) соответствуют едва ощущаемым звукам и при частоте 1000 Гц равны Р_о =2*10^-5 Па, I₀ =10^-12 Вт/м².

Максимальные значения (порог болевого ощущения) соответствуют звукам, которые вызывают в органах слуха болевые ощущения и при частоте 1000 Гц равны Р_б = 2*10² Па и I_б=10² Вт/м². Таким образом, величины звукового давления и интенсивность звука, которые различает человек, могут меняться в широком диапазоне: по давлению до 10⁷ раз, по интенсивности до 10¹⁴ раз. Ввиду того, что по закону Вебера-Фехнера раздражающее действие шума на человека пропорционально не квадрату звукового давления, а логарифму от него, были введены логарифмические величины — уровни звукового давления и интенсивности, измеряемые в децибелах (дБ). Бел – это логарифмическая единица отношения двух величин (десятичный логарифм отношения 2-х одноименных физических величин, например, мощностей, токов, звукового давления), 0,1 доля Бела – децибел. 1Б = 10дБ.

, дБ,

где L – уровень звукового давления, дБ; I₀ и Р_о — интенсивность звука и звуковое давление, соответствующие порогу слышимости на частоте 1000 Гц.

Слуховой аппарат человека обладает неодинаковой чувствительностью к звукам различной частоты: наибольшей чувствительностью на средних и высоких частотах (800-4000 Гц) и наименьшей — на низких (20-100 Гц).

Громкостью называется субъективное ощущение, позволяющее слуховой системе располагать звуки по определенной шкале от звуков низкой интенсивности («тихие» звуки) к звукам большой интенсивности («громкие» звуки).

Уровни звука в полосе шириной 1 Гц называются спектральной плотностью. Зависимости уровней звука от частоты называются спектром шума

Одинаковые по интенсивности, но разные по частоте звуки воспринимаются как звуки разной громкости. При равных условиях воздействующего шума наиболее раздражающее действие оказывает шум в диапазоне частот 3000-5000 Гц. Поэтому для физиологической оценки шума используются кривые равной громкости (рис.1), позволяющие судить о том, какой звук субъективно сильнее или слабее, и вводится понятие уровня громкости звука, единицей измерения которого является фон. На частоте 1000 Гц уровни громкости приняты равными уровням звукового давления, следовательно, 1 фон — уровень громкости звука, для которого уровень звукового давления равногромкого звука на этой частоте равен 1 дБ.

Рис.1. Кривые равной громкости и зависимость уровня звукового давления в дБ от частоты при заданной громкости в фонах

При измерении шума для того, чтобы приблизить результаты объективных измерений к субъективному восприятию, используют корректированный уровень звукового давления (уровень интенсивности). Коррекция заключается в том, что вводятся зависящие от частоты звука поправки к уровню соответствующей величины (путем коррекции частотной характеристики шумомера). Эти поправки стандартизованы в международном масштабе.

Наиболее употребительна коррекция А. Корректированный уровень звукового давления

L_A = L−∆L_A называется уровнем звука и измеряется в дБА.

Стандартное значение коррекции приведено ниже:

Частота, Гц 16 31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

Коррекция L_A, дБ 80 42 26,3 16,1 8,6 3,2 0 -1,2 -1,0 —

Правила подачи сигналов

УРОВЕНЬ ЗВУКОВОЙ МОЩНОСТИ

Источник шума характеризуется общим уровнем звуковой мощности, октавным уровнем звуковой мощности, характеристикой излучения, а также корректированным уровнем звуковой мощности. При работе любой установки часть энергии переходит в энергию звука. Звуковая мощность (мощность шума) определяется как количество энергии, которую испускает источник звука в единицу времени (Вт). Измерить звуковую мощность в ваттах практически невозможно, поскольку шум распространяется в очень широком спектре частот. Так, например, при выходе воздуха низкого давления из воздухораспределителя в помещение она составляет 10в -11степени Вт, в то время как сила шума при взлете самолета равняется 10в 4степени Вт. Это обусловило введение для измерения шума новой величины логарифмического типа -децибел (дБ). С помощью этой величины становится возможным представить показатели шума в пределах измерения диапазона ослабевания звука. Обратившись к приведенному выше примеру, можно сказать, что уровень звуковой мощьности от струи воздуха, выходящей из воздухораспределителя равен 20 дБ, а при взлете самолета он составляет 160дБ.

Источник шума	Уровень звуковой мощности, дБ
Самолет при взлете	160
Мощный оркестр Автомобильный сигнал	130
Автомобильный сигнал	120
Громкоговорящее радио	110
Движение автомобилей на автостраде	100
Движение поезда в метро	90
Крик	90
Громкий разговор	80
Нормальный разговор	70
Шум в учреждении	60
Шум оживлённой улицы	60
Тихий разговор	50
Воздухораспределители в торговом зале	50
Шепот	40
Шум на тихой улице	35
Шелест перелистываемой бумаги	30
Шепот на расстоянии 1 м	25
Тихий сад	20

В таблице представлены уровни звуковой мощности, соответствующие различным источникам. Уровень звуковой мощности не измеряется а вычисляется по формулам. Он представляет собой отношение звуковой мощности вблизи источника (W_1, Вт) к пороговой величине звуковой мощности за которую принята мощность звука; W(0) =10в-12степени Вт. Звуковая мощность может быть определена по формуле:

Единицей измерения уровня звуковой мощности является децибел (дБ). Пример1 Если звуковая мощность вблизи установки равна 1 Вт, то уровень звуковой мощности равен:

Пример2 Если звуковая мощность вблизи установки равна 0,001 Вт, то уровень звуковой мощности равен:

Пример2 Из примеров 1 и 2 видно, как, используя показатели соответствующих уровней звука, можно определить величины звуков (шумов), располагающихся в широком спектре. Уровень звуковой мощности определяется типом установки и не зависит от места расположения источника звука, расстояния или акустических характеристик помещения. Он представляет собой постоянную величину, связанную с параметрами и режимом функционирования установки. По этой причине уровень звуковой мощности представляет собой очень важный показатель при проектировании и сопоставлении акустических характеристик оборудования систем вентиляции и кондиционирования воздуха. Он не может быть замерен непосредственно и вычисляется через звуковое давление или определяется косвенно с помощью специального оборудования.

Администрация сайта выражает огромную благодарность «Системы вентиляции и кондиционирования» теория и практика изд. евроклимат 2008 Ананьев В.А. Балуева Л.Н. Мурашко В.П. За предоставление этой информации.

Отдельное спасибо алекса!

Как измеряется звук? | Шумная планета

* / ]]>

Вы когда-нибудь гримасничали и зажимали уши из-за шума? Почему некоторые звуки кажутся такими громкими? На то, насколько громким кажется звук, влияют многие факторы, в том числе его продолжительность, частота (или высота звука) звука и среда, в которой вы слышите звук. Еще один важный и легко измеряемый фактор — это интенсивность или громкость звука.

Мы измеряем интенсивность звука (также называемую звуковой мощностью или звуковым давлением) в единицах, называемых децибелами.Децибелы (дБ) названы в честь Александра Грэхема Белла, изобретателя телефона и аудиометра. Аудиометр — это устройство, которое измеряет, насколько хорошо человек слышит определенные звуки. Современная версия этого метода до сих пор используется для диагностики потери слуха.

Децибелы отличаются от других известных шкал измерения. В то время как многие стандартные измерительные приборы, такие как линейки, имеют линейную шкалу , шкала децибел — логарифмическая. Шкала такого типа лучше отражает то, как на самом деле ощущается изменение интенсивности звука для нашего уха.Чтобы понять это, представьте себе здание высотой 80 футов. Если мы построим еще 10 футов, здание будет на 12,5 процента выше, что нам покажется немного выше; это линейное измерение. Используя логарифмическую шкалу децибел, если звук составляет 80 децибел, и мы добавляем еще 10 децибел, звук будет на в десять раз более интенсивным и будет казаться нашим ушам примерно на в два раза громче .

Иногда мы используем разные версии децибел. Децибелы, взвешенные по шкале А, или «дБА», часто используются при описании рекомендаций по уровню звука для здорового прослушивания.В то время как шкала дБ основана только на интенсивности звука, шкала дБА основана на интенсивности и на том, как реагирует человеческое ухо. По этой причине dBA дает нам лучшее представление о том, когда звук может повредить ваш слух.

Улитка — это орган в форме улитки внутри вашего внутреннего уха, который позволяет вам слышать. Улитка может реагировать на определенный диапазон частот или высоту звука. (Узнайте больше о том, как мы слышим, или посмотрите видео о том, как звук попадает в мозг.) Улитка лучше всего реагирует на частоты в диапазоне человеческой речи.Он также не реагирует на частоты, которые намного выше или ниже. Когда звуки содержат слишком высокие или слишком низкие частоты, которые мы не можем услышать, как в ультразвуковых и инфразвуковых звуках, наша улитка вообще не реагирует.

На частотах, на которые наш слух реагирует лучше всего, измерения для дБА такие же высокие, как и для дБ. Например, высокая струна ми на скрипке имеет очень похожие уровни дБ и дБА. Однако низкочастотный звук, который не так эффективно обрабатывается ухом, будет иметь более низкий выходной уровень.Например, самая низкая нота на тубе (16 Гц) будет иметь гораздо более низкое значение дБА, чем значение дБ.

Даже небольшое повышение уровня дБА может сильно повлиять на здоровье вашего слуха. Чем выше уровень дБА, тем выше вероятность нарушения слуха, причем быстрее, чем вы могли ожидать. Звук с большей вероятностью повредит ваш слух, если он:

• 85 дБА , и вы подвергаетесь его воздействию не менее 8 часов .
• 100 дБА , и вы подвергаетесь его воздействию не менее 14 минут.
• 110 дБА , и вы подвергаетесь его воздействию не менее 2 минуты.

Вы можете самостоятельно измерить уровень шума в дБА с помощью измерителя уровня звука, такого как это приложение, разработанное Национальным институтом безопасности и гигиены труда. Приложение может измерять звуки от 0 дБА (звук настолько тихий, что вы их едва слышите) до шепота (30 дБА), обычного разговора (60-70 дБА) и даже взлетающего реактивного самолета (140 дБА). Просто не забудьте уменьшить громкость, отойти от шума или надеть средства защиты органов слуха, особенно при уровне звука около 85 дБА!

Что такое децибелы, шкала децибел и единицы измерения шума?

Что такое шкала децибел?

Человеческое ухо — чрезвычайно универсальный и удивительный слуховой аппарат.Он имеет продуманный встроенный механизм, который снижает его собственную чувствительность при повышении уровня звука, а также обладает замечательной способностью работать в огромном диапазоне уровней звуковой мощности. Он может слышать звук падающей булавки рядом, а также рев реактивного двигателя вдали.

Хотя ухо может различить повышение уровня при падении одной или двух игл, оно не может различить 10 000 000 000 000 контактов и 10 000 000 000 001 стержень или даже 10 100 000 000 000, потому что это не линейное устройство.Однако он может отличить значительное увеличение энергии звука.

Единицы измерения шума

Когда вы измеряете уровень шума шумомером, вы измеряете интенсивность шума, называемую децибелами (дБ). Шумомер использует дисплей с диапазоном децибел и разрешением, приближенным к динамическому диапазону уха, обычно это верхний диапазон, а не тихая часть. Если задуматься, было бы очень сложно изготовить измеритель уровня звука с линейными характеристиками, особенно с учетом диапазона источников шума, которые необходимо измерить в рабочей среде.Было бы сложно следить за этими 14 цифрами, которые меняются перед вами! Таким образом, чтобы выразить уровни звука осмысленно в числах, которыми легче управлять, используется логарифмическая шкала, использующая 10 в качестве основы, а не линейную. Эта шкала называется шкалой децибел.

Знаете ли вы: Логарифмическая шкала используется при большом диапазоне величин. Он основан на порядках величины, а не на стандартной линейной шкале, поэтому каждая отметка на шкале децибел — это предыдущая отметка, умноженная на значение.

По шкале децибел самый тихий слышимый звук (воспринимаемый почти в полной тишине) составляет 0 дБ. Звук в 10 раз мощнее — 10 дБ. Звук в 100 раз мощнее почти полной тишины — 20 дБ. Звук в 1000 раз более мощный, чем почти полная тишина, составляет 30 дБ, 40 дБ и так далее.

Насколько громкими являются некоторые общие звуки при измерениях в децибелах?

• Почти полная тишина — 0 дБ
• А шепот — 15 дБ
• Библиотека A — 45 дБ
• Нормальный разговор — 60 дБ
• A смыв унитаза 75-85 дБ
• Шумный ресторан — 90 дБ
• Пиковый шум в больничной палате — 100 дБ
• Плачущий ребенок — 110 дБ
• Реактивный двигатель — 120 дБ
• Porsche 911 Carrera RSR Turbo 2.1 — 138 дБ (см. Видеоролик на YouTube о тестах шума автомобилей Porsche с использованием шумомера Pulsar Nova)
• Лопание воздушного шара — 157 дБ

Удвоение звуковой энергии

Хотя ухо может различить повышение уровня при падении одной или двух игл, оно не может различить 10 000 000 000 000 контактов и 10 000 000 000 001 стержень или даже 10 100 000 000 000, потому что это не линейное устройство. Однако он может отличить значительное увеличение энергии звука.Когда этот звук удваивается, это соответствует увеличению на 3 дБ (децибел) с использованием логарифмической шкалы. Другими словами: каждое увеличение на 3 дБ означает удвоение интенсивности звука или акустической мощности. В контексте работы это означает, что небольшое увеличение числа децибел приводит к огромному изменению количества шума и, как таковое, к потенциальному повреждению слуха человека. Использование единицы дБ упрощает измерение децибел и отслеживание изменений звука, если мы будем использовать эти правила. Таблица ниже резюмирует это:

Основные правила работы с децибелами

Изменение в дБ	Изменение звуковой энергии
Увеличение на 3 дБ	звуковая энергия удвоена
Понижение на 3 дБ	звуковая энергия уменьшена вдвое
Увеличение на 10 дБ	звуковая энергия увеличена в 10 раз
Уменьшение на 10 дБ	звуковая энергия снижена в 10 раз
Увеличение на 20 дБ	звуковая энергия увеличена в 100 раз
Уменьшение на 20 дБ	звуковая энергия снижена в 100 раз

Как сложить децибелы вместе

Поскольку для уровней звукового давления в децибелах (дБ) используется логарифмическая шкала, мы не можем просто сложить значения двух дБ вместе.Например, на заводе, если уровень шума одной машины измеряется на уровне 90 дБ (A), а затем мы запускаем вторую машину, также измеряющую 90 дБ (A), результирующий шум не будет 180 дБ (A), потому что мы знаем, что 3 дБ представляет собой удвоение шума, 90 дБ + 90 дБ = 93 дБ.

Вы можете использовать эту краткую справочную таблицу [1], чтобы сложить уровни шума:

Разница между двумя уровнями шума	Сумма, добавляемая к более высокому из двух уровней шума (дБ или дБ (A))
0	3.0
0,1 — 0,9	2,5
1,0 — 2,4	2,0
2,4 — 4,0	1,5
4,1 — 6,0	1,0
6,1 — 10	0.5
10	0,0

Шаг 1. Найдите разницу между двумя уровнями шума, а затем найдите соответствующую строку в левом столбце.

Шаг 2: Найдите соответствующее число в дБ в правом столбце.

Шаг 3: Добавьте число в правом столбце к наибольшему из имеющихся у вас двух децибел.

Когда разница между измерениями в два децибела составляет 10 дБ (A) или выше, добавляемая величина равна нулю, это связано с тем, что вклад в общий шум нижнего показания не воспринимается человеческим ухом, и поэтому поправочный коэффициент не требуется. .Например, если уровень шума на рабочем месте составляет 95 дБ (A), и вы добавляете другой процесс или часть оборудования, которые измеряют 80 дБ (A) самостоятельно, уровень шума на рабочем месте все равно будет 95 дБ (A).

A-взвешивание дБ (A) и C-взвешивание дБ (C)

Измерения шума, относящиеся к громкому шуму на работе, обычно даются в дБ (A) или дБ (C) — это частотные весовые коэффициенты, которые применяются к измерениям в децибелах (частотные веса A и C), по сути, они являются показаниями шкалы децибел. это попытка воспроизвести чувствительность человеческого уха к различным частотам звука.

• A-взвешивание (A-частотное взвешивание): взвешивание «A» является наиболее часто используемым и охватывает весь частотный диапазон от 20 Гц до 20 кГц. Человеческое ухо наиболее чувствительно к звуковым частотам от 500 Гц до 6 кГц, в то время как человеческое ухо не очень чувствительно к более низким и высоким частотам. Взвешивание «А» регулирует показания звукового давления, чтобы отразить чувствительность человеческого уха, и поэтому используется во всем мире для измерения риска повреждения слуха.
• C-взвешивание (C-частотное взвешивание): C-взвешивание больше рассматривает влияние низкочастотных звуков на человеческое ухо по сравнению с A-взвешиванием и по существу является плоским или линейным между 31,5 Гц и 8 кГц, то есть двумя — точки 3 дБ или половинной мощности. Измерения пикового звукового давления производятся с использованием взвешивания частоты C. Измерения обычно отображаются как дБ (C) или dBC. Или, например, как LCeq, LCPeak, LCE — где C показывает C-взвешивание.

Узнайте, как измерить децибелы

Люди измеряют децибелы шума на работе с помощью встроенного шумомера или дозиметра шума.Учебные курсы Pulsar Instruments «Шум на работе» предоставляют все, что вам нужно знать об использовании этих звукоизмерительных приборов для измерения шума на рабочем месте и управления им, чтобы вы могли соблюдать правила по охране труда и технике безопасности. В течение года мы проводим несколько курсов в Великобритании, а также проводим индивидуальное обучение внутри компании.

Свяжитесь с нами для получения более подробной информации.

Список литературы

[1] Шум — основная информация OSH Answers Facts Sheets. Канадский центр охраны труда и техники безопасности.

---

Возможно, вам понравится

Какие единицы используются для измерения звука? — Открытие звука в море

Науки включают количественное измерение свойств мира природы. Когда ученый проводит измерения, он должен сначала определить конкретные свойства, которые он будет измерять, как эти измерения будут проводиться и какие единицы они будут использовать. Например, если ученый измеряет свойство глубины воды, недостаточно сказать, что вода имеет глубину 250.Это может означать 250 футов, 250 метров или 250 морских саженей. Ученый должен указать единицы для этого значения.

Также важно понимать, как переводить единицы из одних единиц в другие. Большинство американцев знают, что 12 дюймов равны 1 футу, но может не быть известно, что 1 морская миля равна 1,85 километру. Хорошо известно, что 1 километр равен 1000 метрам, но не так хорошо известно, что 1 микрометр равен 10 ^-6 метрам.

Существуют фиксированные единицы измерения, такие как метры, и относительные единицы, такие как децибелы (дБ).Относительные единицы связаны с конкретными условиями. Например, децибелы в воде имеют другое относительное значение, чем децибелы в воздухе. Ученые согласились использовать 1 микропаскаль (мкПа) в качестве эталонного давления для подводного звука. Однако в воздухе ученые согласились использовать более высокое эталонное давление — 20 микропаскалей.

Таким образом, интенсивность звука, указанная в дБ в воде, не совпадает с интенсивностью звука в дБ в воздухе.

Ниже приведены некоторые общие единицы измерения звука под водой, их измерения и способы их преобразования друг в друга.

Общие единицы

Расстояние
1 метр (м) — единица расстояния; равно 3,28 фута
1 километр (км) = 1000 метров
1 сантиметр (см) = 0,01 метра (100 см = 1 м)
1 миллиметр (мм) = 0,001 метра (1000 мм = 1 м)
1 микрометр (мкм) также 1 микрон) = 10 ^-6 метров

1 фут (ft) — единица расстояния; равно 12 дюймов

Вес / масса
1 грамм (г) — единица массы
1 килограмм (кг) = 1000 грамм = 2.2 фунта
1 метрическая тонна = 1000 кг

1 тонна — единица веса; равно 2000 фунтов (фунтов)

Время
1 секунда (сек) — единица времени
1 миллисекунда (мсек) = 0,001 секунды (10 ^-3 сек) (1000 мсек = 1 секунда)
1 микросекунда (мксек) = 0,000001 секунда (10 ^-6 сек) (1000000 мкс = 1 сек)

Температура
градусов Цельсия (° C) и Фаренгейта (° F) — единицы измерения температуры

Чтобы преобразовать градусы Цельсия (° C) в градусы Фаренгейта (° F):
(° F) = (° C x 1.8) + 32

Чтобы преобразовать градусы Фаренгейта (° F) в градусы Цельсия (° C):
(° C) = (° F — 32) ÷ 1,8

Соленость
1 часть на тысячу (ppt) = 1 грамм соли на литр раствора; единица измерения, равная 0,001

Практические единицы солености (PSU или psu) = отношение проводимости образца морской воды к стандартному раствору хлорида калия. Поскольку коэффициенты не имеют единиц, неверно, что 35 БП в точности равны 35 ppt.

Частота
1 Герц (Гц) = 1 цикл в секунду — единица частоты
1 килогерц (кГц) = 1000 Герц

Давление
1 паскаль (Па) — единица измерения давления
1 микропаскаль (мкПа) = 10 ^-6 Па — обычно используется при измерении звукового давления.
1 атмосфера (атм) = 14,7 фунт / дюйм2 = 101,325 Па

Intensity
децибел (дБ) — мера силы звука; 1/10 бел.
Децибел — относительная единица, сравнивающая два давления; поэтому также должно быть указано эталонное давление. В подводной акустике эталонное давление составляет 1 микропаскаль, поэтому истинная единица интенсивности подводного звука — дБ относительно 1 микропаскаль. В воздухе ученые согласились использовать более высокое эталонное давление — 20 микропаскалей.Следовательно, истинная единица интенсивности звуков в воздухе — это дБ относительно 20 микропаскалей. Поскольку они используют разные эталонные давления, интенсивность звука, указанная в дБ в воде, не совпадает с интенсивностью звука, указанная в дБ в воздухе .

Дополнительные ссылки по DOSITS

Дополнительные ресурсы

Как измерить звук | Единицы измерения шума

Децибел (сокращенно дБ) — это выражение громкости или интенсивности звука. Единица измерения была получена из методов, используемых для количественной оценки потерь сигнала в телеграфных и телефонных сетях.В 1928 году Bell Telephone Laboratories изобрела новую единицу измерения, назвав ее bel , в честь пионера телекоммуникаций Александра Грэма Белла. Сегодня децибел — это самый удобный способ передать интенсивность уровня звука в окружающей среде. Говоря более подробно, децибел — это логарифмический способ выражения отношения между звуковым давлением или интенсивностью, хотя он может измерять другие факторы, такие как мощность или напряжение.

децибел были измерены с помощью прибора, называемого измерителем уровня звука.Доступны различные типы шумомеров, некоторые из которых обладают большей точностью и универсальностью. Однако все измерители состоят из четырех основных компонентов: микрофона, входного усилителя, выходного усилителя и считывающего устройства. Микрофон преобразует колеблющееся давление воздуха, создаваемое источником звука, в колеблющийся электрический заряд. Затем этот электрический заряд преобразуется входным усилителем в напряжение, которое после обработки электрической схемой преобразуется в уровень звукового давления (SPL) .Затем выходной усилитель преобразует слабый звуковой сигнал до уровня, достаточного для отображения на панели считывания. Наконец, панель считывания отображает средние уровни звукового давления для анализируемой среды. Измерители могут использовать фильтры для измерения определенных диапазонов давления звуковой волны, оттачивая определенные частоты в более широком звуковом пространстве.

Не все уровни звукового давления одинаково громкие. Несмотря на все сложности, связанные с формулированием и измерением уровня звукового давления, ему все еще не хватает прямой корреляции с тем, как человеческое ухо на самом деле воспринимает громкость звука.Измерения звукового давления, полученные с помощью измерителя уровня звука, относятся к физическому явлению звука, однако это число не коррелирует просто с ощущением громкости, которую интерпретируют человеческие уши. Это связано с тем, что ухо может по-разному слышать звук в зависимости от частоты, это явление называется неравномерной чувствительностью . Неравную чувствительность можно представить на графике кривых равной громкости. Каждый контур дает уровень звука, необходимый для получения одинаковой громкости на разных частотах.Результирующие номера, присвоенные каждой кривой, представляют собой единицу, известную как фон . Следует отметить важное различие между phon и dB:

• фонон — это блок звука сенсация и
• дБ — единица звукового стимула .

Несмотря на то, что были предприняты усилия по разработке шумомера, который будет моделировать контуры равной громкости, сложность изготовления такого устройства была бы экономически невыгодной.

Чтобы учесть диапазон чувствительности уха, шумомеры содержат фильтр с частотной характеристикой, аналогичной характеристике человеческого уха. Они известны как взвешивающие фильтры . Когда весовой фильтр включен (с использованием шкалы A), показание SPL дается в единицах дБА. Хотя существуют и другие весовые шкалы (например, дБ (B) или дБ (C)), дБА легко измерить, и поэтому они наиболее широко используются.
Чрезмерное воздействие шума со временем может привести к потере слуха. Общеизвестно, что продолжительное воздействие любого звука с уровнем шума 85 дБА может быть вредным для человеческого уха.По данным Национального института безопасности и гигиены труда (OSHA), максимальное время воздействия при 85 дБА составляет восемь часов. Как правило, чем громче шум, тем меньше времени требуется, чтобы повредить слух. Уровень шума выше 140 дБА может вызвать повреждение уже после одного воздействия. На рисунке изображена диаграмма децибел, отображающая ряд обычных звуков и их относительные измерения в дБ (А).

Измерение шума на рабочем месте: ответы по охране труда

Дозиметр шума — это небольшое легкое устройство, которое носит рабочий с микрофоном, расположенным над внешним краем плеча пользователя, близко к его уху.Дозиметр сохраняет информацию об уровне шума и выполняет процесс усреднения. Это полезно в промышленности, где шум обычно различается по продолжительности и интенсивности и где человек меняет местоположение.

Дозиметр шума требует следующих настроек:

(a) Уровень критерия: предел воздействия в течение 8 часов в день пять дней в неделю. Уровень критерия составляет 85 дБА для многих юрисдикций, 90 дБА для Квебека и 87 дБА для федеральных юрисдикций Канады. Дополнительные сведения об уровнях воздействия см. В документе «Ответы по охране труда» «Шум — пределы воздействия на рабочем месте в Канаде».

(b) Скорость обмена: 3 дБ или 5 дБ, как указано в нормах шума.

(c) Порог: предел уровня шума, ниже которого дозиметр не накапливает данные о дозах шума.

Ношение дозиметра в течение полной рабочей смены дает среднюю шумовую экспозицию или дозу шума для этого человека. Обычно это выражается как уровень воздействия шума, L _{ex, T} . Это логарифм, который учитывает экспозицию и фактическое отработанное время.В прошлом это часто выражалось в процентах от максимально допустимого воздействия. Если человек получил 100% -ную дозу шума за рабочую смену, это означает, что среднее воздействие шума является максимально допустимым. Например, при уровне критерия 90 дБА и скорости обмена 3 дБА восьмичасовое воздействие 90 дБА дает 100% дозу. Четырехчасовое воздействие 93 дБА также является 100% дозой, тогда как восьмичасовое воздействие 93 дБА — это доза шума в 200%.

Обычно производитель настраивает дозиметры электронным способом в соответствии с уровнем критерия и курсом обмена.Возможно, вам придется отрегулировать их в соответствии с руководящими принципами / стандартами воздействия, действующими в вашей юрисдикции.

Дозиметры также выдают эквивалентный уровень звука или шума. Это средний уровень воздействия шума за время работы дозиметра. Он имеет ту же общую звуковую энергию, что и фактические переменные уровни звука, воздействию которых человек подвергается в течение того же периода времени. Научные данные свидетельствуют о том, что на потерю слуха влияет общее энергетическое воздействие шума. Если в течение восьмичасовой рабочей смены человек подвергается воздействию различных уровней шума, можно рассчитать эквивалентный уровень звука, который будет равен такому же общему воздействию звуковой энергии.Это окажет такое же влияние на слух человека, как и фактически полученное переменное воздействие (рис. 1).

Рисунок 1

На Рисунке 1 заштрихованная область под линией, которая показывает, как уровень звука изменяется во времени («кривая»), представляет собой общее звуковое воздействие за восемь часов.

2. Как измеряется звук?

3.3.3. Единицы шумового воздействия

3.3.3.1. Уровень звукового давления и дБ SPL

Один параметр акустической (звук) волна, которая обычно используется для оценки звукового воздействия на человека уровень звукового давления выражается в мкПа или Па.Уровни звукового давления человеческого уха диапазон от 20 мкПа (порог слышимости) до 20 Па (болевой порог), в результате получается масштаб 1: 10 000 000. Поскольку использование такого большого масштаба нецелесообразно, логарифмический шкала в децибелах (дБ), который также согласуется с физиологическими и психологическими слуховые ощущения.

дБ уровень звукового давления (дБ SPL) определяется как: 20 log ₁₀ p1 / p0 где p1 — фактически измеренный звук уровень давления данного звука, а p0 — справочное значение 20 мкПа, что соответствует самому низкому порог слышимости молодое, здоровое ухо.в по логарифмической шкале диапазон слышимых человеческим ухом звуков от 0 дБ SPL (порог слышимости) до 120-140 дБ SPL (боль порог) (см. таблицу 1 ниже).

Таблица 1: Типичные уровни звукового давления для повседневных звуков

3.3.3.2. Уровень громкости и фильтр A [дБ (A)]

Человеческое ухо не одинаково чувствительны к звукам (тонам) одинакового звукового давления уровни, но разные частоты.Этот субъективная или предполагаемая величина звук от человека называется его громкость. Громкость звука не равна уровень звукового давления и отличается для разных частот. Чтобы оценить громкость звука исследуются изофонические кривые. Изофонический кривые относятся к характеристике данного тона, выраженной в дБ SPL на свой субъективный уровень громкости, выраженный в телефонах (см. рисунок 1 ниже).Как это как видно на рисунке ниже, частоты 3-4 кГц являются самый чувствительный внутри диапазон звуковых частот от От 20 Гц до 20 кГц, которые можно услышать человеческим ухом. Для частот ниже 3-4 кГц и выше звуковых частот ухо становится менее чувствительный.

Пока звуковое давление измерения должны давать показания звукового давления в дБ SPL, в контексте человеческий слух более практично предоставить также значение, которое более точно соответствует ощущению слуха или громкости в телефоны.Фильтры A, B и C, используемые в настоящее время в звукоизоляции метров были нацелены на имитацию кривых изолированности на частота при разных условия звуковой интенсивности, т.е.для звуков низкой, средней, и высокий уровень громкости соответственно (IEC 651, 1979). «А» сеть изменяет частотную характеристику примерно так кривая равной громкости для 40 телефонов, в то время как сеть «C» примерно соответствует кривой равной громкости для 100 телефонов.А Сеть «B» также упоминается в некоторых текстах, но уже не используется при оценке шума. Популярность сети A со временем выросла. В современной практике фильтр А-взвешивающей кривой используется для уровни звукового давления в зависимости от частоты, примерно в соответствии с АЧХ характеристики слуховой системы человека для чистых тонов. Это означает, что энергия при низком и высоком частоты деактивация по отношению к энергии в среднечастотном диапазоне.

Корреляция между шумовой эффект потеря слуха и уровни звукового воздействия измеренные в весах A, B или C, не будут сильно отличаться. B (или даже C) веса обеспечивают лучшее соответствие между громкость и средний (или высокий) уровень звука, однако A взвешивание отличается только от B и C как недооценка частоты ниже примерно 500 Гц. Поскольку человек ухо намного устойчивее к потере слуха, вызванной шумом (NIHL) на низких частотах и ​​на низких частотах A взвешивание больше соответствует риску NIHL.

Следует отметить, что А-фильтр был принят так, чтобы как правило, уровни звукового давления, часто указываемые в литература по аудиологии просто в дБ фактически взвешены по шкале А уровни. Многие старые общего назначения измерители уровня звука ограничено только A-взвешенными уровень звукового давления измерения.

3.3.3.3. Децибелы в аудиометрии

Другой децибел измерения используются в аудиометрии (оценка слуха чувствительность), чем в звуке измерение давления.Они зависят от эталонного значения.

Аудиометрические пороги чистого тона выражаются в дБ HL (уровень слуха) и относятся к порогу слышимости нормального слуха молодых частные лица. Различия между дБ HL и дБ SPL возникают из изофонические кривые. Соответствующие им значения приведены в Таблица ниже.

Таблица 2: Аудиометрические пороги слышимости нормального уха

Аналогично дБ HL, Значения дБ нПС (нормальный уровень слуха) относятся к слуху. пороги нормального слуха, но они считают нетональные звуковые раздражители (е.г. щелчков).

Измерение шумового загрязнения — мероприятие

(0 Рейтинги)

Быстрый просмотр

Уровень оценки: 7 (6-7)

Требуемое время: 45 минут

Расходные материалы на группу: 0 долл. США.00

Это упражнение требует использования многоразовых (многоразовых) интеллектуальных кубиков и деталей LEGO; подробности см. в Списке материалов.

Размер группы: 3

Зависимость действий: Нет

Тематические области: Наука и технологии

Устаревшая учебная программа Привет! Эта учебная программа больше не курируется и не поддерживается.Он может содержать материалы, которые больше не доступны, или устаревшая информация. Пожалуйста, используйте этот документ для справки. Вопросов? Мы здесь, чтобы помочь: оставьте нам комментарий.

Резюме

Изучая природу, источники и уровень шума, производимого в их среде, учащиеся знакомятся с концепцией шумового загрязнения. Они узнают о нежелательных и тревожных последствиях шума и его последствиях для здоровья людей, а также для здоровья окружающей среды.Они используют измеритель уровня звука, который состоит из датчика звука, прикрепленного к интеллектуальному блоку LEGO® EV3, для регистрации уровня шума, излучаемого различными источниками. Они знакомятся с такими инженерными концепциями, как датчики, измерения децибел (дБ) и звуковое давление, используемое для измерения уровня шума. Студенты знакомятся с нарушениями, возникающими в результате воздействия шума, такими как речевые помехи, потеря слуха, нарушение сна и снижение производительности. Они выявляют потенциальные источники шумового загрязнения и на основании зарегистрированных данных классифицируют эти источники по уровням раздражения.Студенты также изучают технологии, разработанные инженерами для защиты от вредного воздействия шумового загрязнения.

Инженерное соединение

Инженеры должны оценивать ряд качественных факторов, таких как уровень производимого шума, при разработке новых технологий и устройств. Для некоторых продуктов снижение уровня шума является основной задачей в процессе инженерного проектирования. При разработке продукции от транспортных средств, таких как самолеты, автомобили и поезда, до бытовой техники, такой как холодильники и кондиционеры, инженеры стремятся снизить уровень вредного шума, чтобы соответствовать официальным требованиям безопасности.Чтобы помочь определить, соответствуют ли их продукты этим требованиям безопасности по уровню шума, инженеры разрабатывают инструменты для измерения уровней шума. Инженеры также разрабатывают устройства для защиты от громких звуков, такие как беруши и наушники с шумоподавлением, шумоподавляющие окна и двери, а также материалы для снижения шума, такие как минеральное волокно, акустическая пена, стекловолокно и керамическое волокно.

Во время этого упражнения учащиеся конструируют измерители уровня шума, что является примером комбинированного проекта механики и электротехники, в котором используется датчик для преобразования физической величины в электрический сигнал, который считывается и интерпретируется компьютером (кубик LEGO).В этом упражнении также представлены связи с информатикой через программу записи и использование математики для получения результатов измерений и графического представления уровня шума. Регистрируя и отображая данные, учащиеся углубляют свое понимание графического отображения данных и того, как инженеры анализируют данные для решения реальных задач проектирования.

Цели обучения

После этого занятия студенты должны уметь:

• Расскажите о шумовом загрязнении и о том, как инженеры его измеряют.
• Опишите и перечислите примеры ухудшения качества в результате шумового загрязнения.
• Опишите и перечислите решения, предложенные инженерами для защиты от нежелательного шума.
• Создайте измеритель уровня шума для регистрации уровня шума в классе.
• Постройте и проанализируйте данные.

Образовательные стандарты

Каждый урок или задание TeachEngineering соотносится с одним или несколькими научными дисциплинами K-12, образовательные стандарты в области технологий, инженерии или математики (STEM).

Все 100000+ стандартов K-12 STEM, охватываемых TeachEngineering , собираются, обслуживаются и упаковываются сетью стандартов Achievement Standards Network (ASN) , проект D2L (www.achievementstandards.org).

В ASN стандарты иерархически структурированы: сначала по источникам; например , по штатам; внутри источника по типу; например , естественные науки или математика; внутри типа по подтипу, затем по классу, и т. д. .

Общие основные государственные стандарты — математика

• Отображение числовых данных в виде графиков в виде числовой линии, включая точечные диаграммы, гистограммы и прямоугольные диаграммы. (Оценка 6) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Бегло складывайте, вычитайте, умножайте и делите десятичные дроби, используя стандартный алгоритм для каждой операции.(Оценка 6) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Используйте рассуждение о соотношении для преобразования единиц измерения; соответствующим образом манипулировать и преобразовывать единицы измерения при умножении или делении величин.(Оценка 6) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Изучите закономерности ассоциации в двумерных данных.(Оценка 8) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии — Технология

• Студенты разовьют понимание отношений между технологиями и связи между технологиями и другими областями обучения.(Оценки К — 12) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Студенты получат представление о влиянии технологий на окружающую среду.(Оценки К — 12) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

ГОСТ

Нью-Йорк — математика

• Представляйте и интерпретируйте данные.(Оценка 5) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Отображение числовых данных в виде графиков в виде числовой линии, включая точечные диаграммы, гистограммы и прямоугольные диаграммы.(Оценка 6) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Используйте рассуждение о соотношении для преобразования единиц измерения; соответствующим образом манипулировать и преобразовывать единицы измерения при умножении или делении величин.(Оценка 6) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Бегло складывайте, вычитайте, умножайте и делите десятичные дроби, используя стандартный алгоритм для каждой операции.(Оценка 6) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Изучите закономерности ассоциации в двумерных данных.(Оценка 8) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

Предложите выравнивание, не указанное выше

Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

Список материалов

Для каждой группы:

Примечание. Это упражнение также можно проводить с более старым (и больше не продаваемым) набором LEGO MINDSTORMS NXT вместо EV3; информацию об этих расходных материалах см. ниже:

• Робот LEGO MINDSTORMS NXT, например, базовый набор NXT
Компьютер
• с установленным NXT 2.1 программа

Поделиться со всем классом:

Рабочие листы и приложения

Посетите [www.teachengineering.org/activities/view/nyu_noise_activity1], чтобы распечатать или загрузить.

Больше подобной программы

Звуковая линия

Учащиеся узнают, как считываются различные шумы в децибелах и почему высокие показания вредят слуху.Типы звуков и показания в децибелах записываются на листах бумаги, и учащиеся расставляют звуки от самого низкого до самого высокого уровня децибел.

Мониторинг уровней шума с помощью интеллектуального устройства

Студенты изучают физику звука и его распространение, а также то, как шум влияет на здоровье человека.Затем они разрабатывают экспериментальную процедуру, и команды собирают данные в своем классе, школе и вблизи источника громкого шума (например, оживленной дороги или строительной площадки) с помощью смартфонов / планшетов, микрофонов …

Предварительные знания

Знакомство с наборами и программным обеспечением LEGO EV3, а также способность считывать измерения и строить графики с помощью миллиметровой бумаги.

Введение / Мотивация

Что такое шумовое загрязнение и почему оно считается источником загрязнения? Люди, живущие в больших городах, ежедневно подвергаются нежелательным и вредным звукам, таким как громкие звуки машин и мотоциклов, ветряные машины, лай собак, шумные соседи, вечеринки, автосигнализации, сирены полиции и пожарных. Во многих районах часто можно услышать, как люди жалуются на громкие звуки, мешающие их личной деятельности, например, отдыху, сну, учебе, развлечениям, релаксации и разговору.Звук становится нежелательным, если он мешает нормальной деятельности, нарушает или снижает качество жизни человека. Например, в шумном классе ученики могут не слышать учителя и, как следствие, могут расстроиться или отстать в учебе.

Как шумовое загрязнение связано с инженерией? Инженеры-экологи измеряют шумовое загрязнение и предоставляют рекомендации по снижению или устранению шума. Инженеры по контролю шума специализируются на разработке и тестировании технологий шумоизоляции и звукопоглощающих материалов, таких как акустическая пена и стекловолокно.Инженеры в различных областях, от механической, авиационной, промышленной, электротехнической до гражданского строительства, разделяют общий интерес к снижению шумового загрязнения. Они разрабатывают новые технологии, которые производят меньше шума, чтобы соответствовать рекомендованным стандартам. Примерами продуктов для защиты от шума являются нейтрализаторы шума, такие как наушники с шумоподавлением и шумоизоляция окон и дверей.

Определение и измерение: Шумовое загрязнение относится к любому неприятному, разрушающему или раздражающему шуму, который может нанести вред людям, дикой природе или окружающей среде.Децибел (дБ) — это основная единица измерения интенсивности или громкости звука. Звук также можно измерить по его высоте, то есть частоте звуковых колебаний в секунду. Например, низкий тон, производимый низким голосом, производит меньше вибраций в секунду, чем высокий голос. Звуки с более высокой высотой, такие как крик или звук скрипки, имеют высокую частоту вибраций. Звук обычно записывается с помощью микрофона. Однако в шумомере используется датчик звука. Звуковые датчики работают как микрофоны, но намного точнее.Примеры средних уровней децибел (дБ)

Как работает звуковой датчик? Реакция звукового датчика на соседний звук приблизительно пропорциональна звуковому давлению, которое представляет собой давление воздуха, создаваемое распространяющимся звуком. Например, если мы говорим с листом бумаги, помещенным прямо перед нашим ртом, возникающее в результате давление воздуха заставляет бумагу двигаться. Аналогичное наблюдение можно сделать, почувствовав вибрацию из громкоговорителя.

Каковы источники шумового загрязнения? Наиболее нежелательные звуки издают транспортные средства, такие как самолеты, поезда, автомобили, грузовики, автобусы, мотоциклы и строительное оборудование, такое как пневматические молоты, воздушные компрессоры, бульдозеры, погрузчики, самосвалы и асфальтоукладчики.Шум также может исходить от бытовой техники, такой как музыкальные и телевизионные приемники, кондиционер, холодильник, газонокосилки, воздуходувки, громко говорящие соседи или толпа людей.

Опасность для здоровья: По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), воздействие шума, превышающего безопасные пределы (что-либо более 50 децибел), может быть вредным для слуха и может способствовать повышению артериального давления, инсультам и даже сердечные приступы. Фактически, когда тело подвергается воздействию высоких уровней шума, оно реагирует, высвобождая гормоны стресса и удерживая тело в постоянном напряжении.Длительное воздействие громких звуков может привести к побочным эффектам, таким как раздражение и гнев, недостаток концентрации, прерывистый сон и нарушение слуха, такое как шум в ушах. Человеческое ухо ощущает боль на уровне 120–140 децибел, и по этой причине мы, как правило, защищаем уши руками при прослушивании звуков в диапазоне децибел или выше.

Угроза окружающей среде: Для роста растениям требуется прохладная и мирная среда, а шумовое загрязнение приводит к низкому качеству урожая. По словам ведущего автора Клинтона Фрэнсиса из Национального научного фонда, шум оказывает волновое воздействие на долгоживущие растения, такие как деревья, и последствия могут длиться десятилетия, даже после того, как источник шума исчезнет.Птицы и другие животные изменяют свое поведение в ответ на человеческий шум, такой как шум транспорта или машин. Шум создает звуковые волны, которые косвенно ослабляют здания, мосты и памятники и со временем могут привести здания в опасное состояние. (См. Дополнительную информацию на https://www.sciencedaily.com/releases/2012/03/120320195747.htm.)

Технические средства контроля: В связи с растущим беспокойством по поводу шумового загрязнения, технические средства контроля предназначены для устранения или снижения уровня генерируемого шума, изоляции рабочих станций, подверженных чрезмерному шуму, или изоляции шумных рабочих зон.Например, шумное оборудование и механизмы заменяют более новыми моделями, которые тише или изолированы в отдельных помещениях, оборудованных звукопоглощающими материалами, глушителями, глушителями, глушителями или барьерами. Те же материалы используются в строительстве, чтобы не допустить попадания внешнего шума в дома и классы. Сегодня большинство автомобилей оснащено глушителями, авиационные двигатели спроектированы так, чтобы они производили меньше шума, а современные системы метро менее шумны.

Процедура

Перед мероприятием

1. Соберите материалы и сделайте копии Обзора до проведения работ по измерению шумового загрязнения и Таблицы измерения шумового загрязнения.
2. Установите систему на место, убедившись, что все компоненты подключены к соответствующим портам (датчик касания к порту 1, датчик звука к порту 3) интеллектуального блока LEGO EV3.
3. Убедитесь, что уровень заряда батареи хороший.
4. Откалибруйте датчик звука: В тихой комнате с выключенным кондиционером или обогревателем, выключенным светом в классе (если он шумит при включении) и закрытыми окнами и дверьми, выполните следующие три шага:

• Запустите программу noiseMeter.ev3.
• Нажмите кнопку, прикрепленную к сенсорному датчику, чтобы начать запись данных.
• Экран должен отображать менее 4,5 дБ.

Примечание. Датчик звука может измерять уровень звукового давления до 90 дБ. При измерении звукового давления необходимо получить следующее значение диапазона: от 3,6 до 4,5 дБ в тихой комнате, от 4,5 до 9 дБ для говорящего на расстоянии примерно 20 футов, от 9 до 27 дБ для обычного разговора и от 27 до 90 дБ для кричащих людей. или музыку на большой громкости.Можно считать, что погрешность составляет около 5 дБ .

Со студентами: Измерение уровня звука

1. Проведите опрос перед активностью.
2. Подарить студентам вводный / мотивационный материал.
3. Раздайте рабочие листы.
4. Разделите класс на группы по три ученика в каждой.
5. Раздайте группам все необходимые материалы и попросите их повторить шаги 2 и 3 из шагов «Перед занятием».
6. Откройте noiseMeter.ev3 на вашем компьютере (если по какой-либо причине порты датчиков изменены, сделайте это в программе).
7. Подключите USB-кабель и загрузите программу в LEGO Intelligent Brick.
8. Запустите программу на кубике LEGO, выбрав правильную программу и дважды нажав оранжевую кнопку.
9. Начать запись звука, нажав сенсорную кнопку. авторское право

   Copyright © 2012 Вайолет Мваффо, Политехнический институт Нью-Йоркского университета

10. Обратите внимание, что во время выполнения программы амплитуда измеренного звука мгновенно отображается и также сохраняется в файл.
11. По окончании программы учащиеся подключают кирпич к компьютеру, открывают файл, в котором сохранены данные, и записывают его в свои таблицы рабочего листа.
12. Студенты сравнивают свои результаты со средними стандартами по тому же типу шума.
13. Если при сравнении результатов активности со средними стандартами наблюдается разница более чем на 5 дБ, повторите эксперимент еще раз. Если разница небольшая (менее 5 дБ), укажите некоторые факторы, такие как контекст, окружающая среда и точность измерительного прибора, которые могут объяснить разницу.Фактически, профессиональные измерительные приборы очень дороги и эксплуатируются хорошо обученными инженерами и техниками. Таким образом, в этом упражнении ожидается некоторая ошибка из-за использования менее точных измерительных устройств в среде, которую труднее контролировать, когда студенты учатся пользоваться приборами.
14. Студент строит свои данные в виде гистограммы, используя миллиметровую бумагу и соответствующий масштаб.
15. Учащиеся анализируют данные на основе графика и отвечают на вопросы рабочего листа.Попросите учащихся сделать выводы об опасных источниках шумового загрязнения в ходе обсуждения в классе. В зависимости от того, какие значения уровня шума они измерили во время занятия, учащиеся должны перечислить источники, которые, по их мнению, производят звук выше порогового значения 85 дБ. Студенты должны указать 2 или 3 инженерных метода защиты от вредного шума от этих источников.

Словарь / Определения

децибел (дБ): единица измерения интенсивности звука в Международной системе единиц (СИ).

окружающая среда: воздух, вода и земля, в которых или на которых живут люди, животные и растения.

Герц (Гц): единица измерения частоты в системе СИ.

нарушение: физическое или психическое повреждение.

среднее: статистическая единица, вычисляемая как сумма всех показателей, разделенная на количество записей. Также известен как средний.

шум: любой звук.

шумовое загрязнение: раздражающий или вредный шум.

загрязнение: нежелательное состояние окружающей среды.

образец: небольшое количество мер.

датчик: устройство, преобразующее физический фактор в электрический сигнал.

Измеритель уровня звука: устройство, используемое для измерения интенсивности шума.

источник: пункт происхождения или закупки.

Оценка

Оценка перед началом деятельности

Обследование перед занятием: Перед тем, как предоставить какую-либо информацию, попросите учащихся в меру своих возможностей заполнить анкету «Измерение шумового загрязнения до занятия».Убедите учащихся, что это не для оценки, чтобы они чувствовали себя комфортно, записывая свои идеи, даже если они не уверены. Скажите им, что даже если они не знают всех ответов в начале урока, они узнают их к концу занятия.

Неформальная дискуссия: Задайте учащимся несколько вопросов по предмету, охватывая вопросы и правильные ответы на анкету перед занятием. См. Ключ к ответу на опрос, предшествующий измерению шумового загрязнения. Спросите у студентов:

• Что такое загрязнение? Вы когда-нибудь слышали о шумовом загрязнении? Что такое шумовое загрязнение?
• Какие инструменты мы можем использовать для записи звука? Что мы можем использовать для измерения уровня звука?
• Какую единицу измерения мы используем для измерения уровня звука?

Встроенная оценка деятельности

Анализ: Пока проводятся эксперименты, попросите учащихся заполнить Рабочий лист измерения шумового загрязнения и гистограмму своих данных.Попросите студентов прокомментировать процедуру измерения интенсивности звука во время каждого эксперимента. Чтобы убедиться, что график составлен правильно, спросите учащихся, что они должны отобразить на горизонтальной оси и что они должны отобразить на вертикальной оси. Убедитесь, что учащиеся используют соответствующую шкалу, которая может соответствовать всем записанным данным.

Оценка после деятельности

Официальное обсуждение: Попросите учащихся объяснить всю процедуру своими словами, как если бы они объясняли задание члену семьи.В частности, попросите их объяснить шумовое загрязнение, его причины, единицы измерения, используемые для измерения интенсивности звука, и инструменты измерения, используемые для измерения уровней звука. Ожидайте, что учащиеся смогут назвать по крайней мере три источника шумового загрязнения, две опасности для здоровья, связанные с шумовым загрязнением, и два промышленных продукта для снижения шумового загрязнения. Основываясь на уровнях шума, которые они измерили во время занятия, попросите учащихся перечислить источники шумового загрязнения, которые, по их мнению, превышают 85 дБ. Также обсудите со студентами роль каждого отдельного компонента в эксперименте (то есть датчика, блока, программы и графика).

Советы по поиску и устранению неисправностей

Убедитесь, что оборудование настроено правильно, уровень заряда батареи хороший, а датчики подключены к правильным портам блока.

Убедитесь, что программа noiseMeter.ev3 запущена.

Всегда калибруйте датчик перед сбором данных.

По любым другим вопросам обращайтесь на веб-сайт EV3: https://www.lego.com/en-us/mindstorms/products/mindstorms-ev3-31313

использованная литература

Brüel & Kjr.Измерение шума окружающей среды. Кафе Фонд. По состоянию на 3 января 2013 г. (Этот буклет отвечает на многие основные вопросы о критериях шума окружающей среды и измерениях шума окружающей среды.) Http://cafefoundation.org/v2/pdf_tech/Noise.Technologies/PAV.Environ.Noise.B&K.pdf

Человеческий шум вызывает колебания в растениях: Шум влияет больше, чем на птиц и других животных. Опубликовано 20 марта 2012 г. Национальный научный фонд. Пресс-релиз 12-052. По состоянию на 7 января 2013 г.http://www.nsf.gov/news/news_summ.jsp?cntn_id=123538

Закон о контроле шума 1972 года. Агентство по охране окружающей среды США. По состоянию на 3 января 2013 г. http://www.epa.gov/air/noise/noise_control_act_of_1972.pdf

авторское право

© 2013 Регенты Университета Колорадо; оригинал © 2012 Политехнический институт Нью-Йоркского университета

Авторы

Вайолет Мваффо; Джериб Карсон и Цяньцянь Линь в подготовительной средней школе Мадиба

Программа поддержки

Программа AMPS GK-12, Политехнический институт Нью-Йоркского университета

Благодарности

Это мероприятие было разработано программой «Применение мехатроники для развития науки» (AMPS), финансируемой Национальным научным фондом GK-12, грант No.0741714. Однако это содержание не обязательно отражает политику NSF, и вы не должны предполагать, что оно одобрено федеральным правительством.