Какой уровень шума опасен или как подобрать противошумную защиту

2 февраля 2022

Что такое шум и как его измерить

Все шумы, которые мы слышим, на самом деле просто изменения давления воздуха, которое ударяется о барабанные перепонки. Только когда они передаются в мозг и преобразуются в информацию. В зависимости от того, насколько сильно изменяется давление воздуха, звуки бывают либо тихими, либо громкими. Чем больше энергии в звуке, тем громче он кажется. Мерой интенсивности звука является уровень давления. Для ее измерения используют единицу измерения, называемую децибел — дБ. Измерение уровня шума является сложным и требует сложных расчетов.

Самый низкий уровень слышимого звука или самый тихий звук, который может услышать человек, составляет 0 децибел. Комфортным считается уровень в 50 дБ, а 120 дБ — предел боли, которую способно выдержать ухо человека. Такое восприятие всегда субъективно и зависит от слуха человека. Обычно говорят, что увеличение примерно на 10 дБ эквивалентно удвоению воспринимаемой интенсивности звука.

Следовательно, 60 дБ воспринимается как шум вдвое громче 50 дБ, поскольку шкала децибел является логарифмической.

Когда нужна защита от шума

Защита слуха важна в шумной среде, чтобы свести к минимуму фактор, как причину ухудшения слуха. Различные продукты для защиты органов слуха, такие как беруши или наушники, просто отфильтровывают вредные, разрушительные частоты.

Вот шкала того, как шум воспринимается человеком:

• выше 40 дБ (шепот): возможные проблемы с обучением и концентрацией;
• выше 65 дБ (громкий крик): риск сердечно-сосудистых заболеваний повышается на 20% при длительном воздействии звука;
• выше 85 дБ (шум мощного мотоцикла): уровень, вызывающий повреждение слуха, особенно на рабочих местах с высоким уровнем шума;

выше 120 дБ (реактивные самолет, салют): возможно повреждение слуха после кратковременного воздействия шума;

Использование средств защиты органов слуха обязательно, когда уровень звука превышает 85 дБ. Чтобы обеспечить хороший слух в будущем, важно правильно выбрать средства защиты слуха в каждой сфере жизни. К средствам защиты от сильного шума относятся:

1. Наушники (универсальный размер, быстро можно снять и одеть).
2. Беруши (маленькие и легкие, просты и удобны в использовании).
3. Наушники на каску (со специальными креплениями).
4. Звукозащитные шлемы (максимальный уровень защиты от шума).

Такие товары можно приобрести в специализированных магазинах, например, на сайте компании Патриот https://www.patriot-cl.ru/hearing-protection/. Это гарантирует качество товаров и их высокий уровень защиты.

В группе риска находятся люди, которые по роду своей деятельности ежедневно подвергаются определенному уровню шума; они подвержены высокому риску возникновения проблем со слухом рано или поздно. Непрерывный шум от дрелей, электропил, самолетов или музыки встречается во многих профессиональных областях.

Поэтому лесники, дорожники, строители и фабричные рабочие так же подвержены воздействию шума, как и профессиональные оркестровые музыканты или ди-джеи, которые регулярно играют на дискотеках.

Основные выводы

Защита органов слуха необходима, когда шум не может быть снижен до безопасного уровня. Человеческие факторы, такие как осанка, навыки и посадка, так же важны для общего состояния, как и сами средства защиты органов слуха. Важно обеспечить средства защиты от шума, поощрять позитивное отношение сотрудников и контролировать надлежащее использование средств защиты органов слуха.

Инструментарий звукорежиссера. Часть 3.

Динамическая обработка звука

Динамический диапазон человеческого слуха 120 дБ. Что такое децибел?

Это относительная величина показывающая соотношение двух величин. Применительно к звуку это разница между самыми тихими и самыми громкими звуками, которые мы можем слышать и эта разница составляет 120 дБ. {0,1}}Отсюда следует, что увеличение энергетической величины на 1 дБ означает её увеличение в 10^0,1≈ 1,26 раза.

 

Для того что бы было проще ориентироваться и проще запомнить считайте, что любое изменение по напряжению на 3 дб, это изменение в 2 раза. Увеличение громкости в 2 раза это 6 дБ.  Увеличение расстояния от источника звука в 2 раза приведет к уменьшению звукового давления на 6 дб.  И так далее. Для лучшего понимания уровней громкости звука ниже приведена таблица:

Шкала (уровни звука, децибел)

Децибел,  дБ	Характеристика	Источники звука
0	Ничего не слышно
10	Почти не слышно	тихий шелест листьев
20	Едва слышно	шепот человека (на расстоянии 1 метр).
30	Тихо	шепот, тиканье настенных часов.  Допустимый максимум по нормам для жилых помещений ночью, с 23 до 7 ч.
40	Довольно слышно	обычная речь.
50	Отчётливо слышно	разговор
60	Шумно	офис
70	Шумно	громкие разговоры (1м)
80	Очень шумно	крик, шум пылесоса
85	Очень громко	Форте симфонического оркестра
90	Очень шумно	громкие крики, шум в метро
100	Крайне громко	Духовой оркестр (1-2м)
110	Крайне шумно	вертолёт
120	Почти невыносимо	Инсталляция звукового оборудования для клубов
130	Болевой порог	самолёт на старте
140	Контузия	звук взлетающего реактивного самолета
150	Контузия, травмы
160	Шок, травмы	ударная волна от сверхзвукового самолёта

 Когда мы идем в кино, на концерт, или прослушиваем музыку на Hi End оборудовании в специально подготовленном помещении, мы можем использовать весь наш слышимый диапазон.

Но как только наша музыка попадает в эфир на радио или ТВ, мы оказываемся зажатыми в жесткие рамки эфирного вещания. Дело в том что ТВ и радио мы слушаем везде. И везде присутствуют атмосферные шумы. Дома это посуда, жена и дети сопливые. В машине это дорога и двигатель. И если мы опускаемся ниже уровня шума, мы перестаем слышать, и тогда хватаемся за пульт и начинаем поднимать громкость. По этому все что мы отдаем в эфир мы должны очень сильно компрессировать, то есть сжимать динамический диапазон. У каждого телеканала свои технические требования к вещанию. Существуют две шкалы громкостей. Аналоговая и цифровая. Ниже приведены примерные соотношения различного звукового материала в кино.

У аналогового оборудования всегда есть перегрузочная способность некий запас. У некоторых ламповых приборов он может быть до +22 дБ. У цифры нет. В цифре выше 0дБ ничего быть не может. Поэтому цифровой и аналоговый ноль отличаются примерно на 15дБ. Из рисунка видно, что в эфире используется достаточно маленький динамический диапазон, около 30-35 дБ. И для того что бы в него умесититься мы должны компрессировать все, тотальная компрессия!

Существует два способа применения компрессии. Первый, когда мы компрессор используем как устройство сжатия динамического диапазона. И второй, когда мы используем компрессор как эффект, для достижения других целей.

Компрессор как устройство сжатия динамического диапазона

Передаточная функция компрессора — это зависимость уровня выходного сигнала от уровня входного сигнала.

На графике по оси Х входной сигнал, по оси Y – выходной.

Коэффициент усиления компрессора всегда равен или меньше единицы.

До точки порога (Threshold) сигнал остается без изменений, то есть именение входного сигнала на 5 дБ, приводит к точно такому же изменению выходного сигнала на 5дБ. Коэфициент усиления равен единице.

После достижения порога коэфициент усиления всегда меньше единицы. Предположим входной сигнал увеличился на 10 дБ, то выходной изменился только на 5дБ. Это значит что степень сжатия (Ratio) компрессора равна 2:1.  При Ratio равным бесконечность к одному, компрессор превращается в лимитер и линия передаточной функции становиться параллельной оси Х.

Рассмотрим график формы волны Kick drum.  Линия проходящая вниз и вверх от оси Х показывает форму волны. Теперь если мы перенесем отрицательные полуволны на верх, то есть возьмем их по модулю, и проведем линию проходящую через верхушки волны, мы получим огибающую линию.

Компрессор не работает с формой волны, а изменяет только огибающую.  Если один и тот же сигнал отправить на дистошн и компрессор, то дистошн изменит форму волны обрезав макушки, что приведет к изменению спектра. Именно этого эффекта мы добиваемся для перегруженных гитар и других инструментов. То есть изменение формы волны приведет к появлению нелинейных искажений, это то что мы слышим включая дистошн.

Компрессор не изменяя формы волны изменит огибающую.

Важно понимать что работа компрессора в режиме лимитера весьма схожа с работой дистошн.   Об этом нужно помнить, когда Вы ставите лимитер на мастер шину и при сильном лимитировании Вы получите полный набор нелинейных искажений, и фонограмма будет звучать грязно.

Теперь давайте рассмотрим график формы волны Kick drum.

От точки достижения порога до точки атаки (Attack) сигнал после компрессии остается без изменений.  После спада уровня сигнала ниже порогового значения коэффициент усиления не сразу восстановится в единицу, а только после достижения точки восстановления (Release). Семейство кривых показывает степень сжатия. Чем больше Ratio, тем круче спад огибающей Kick drum.

Время через которое компрессор начинает срабатывать после достижения порогового значения, называется атакой. Время через которое коэффициент усиления восстанавливается в единицу, после того как сигнал станет ниже порога называется релиз ( время восстановления).

 Если мы рассмотрим трек Kick drum, то мы увидим что у барабанщика не бывает двух одинаковых ударов, где то будет акцент, где то удар будет более слабым.

 

При компрессировании, первый удар будет сжат сильнее, чем второй, а третий, по сколько он ниже порогового значения, останется без изменений. Таким образом после компрессии трек будет звучать ровнее  и менее динамично. На этом использование компрессора как устройства сжатия динамического диапазона заканчивается. Главное правило сдесь это добится компрессии сигнала так, что бы это было не заметно. Далее мы поговорим об использовании компрессора как эффект.

Продолжение следует…

Как громкий шум вызывает потерю слуха? | NCEH

• Потеря слуха может быть временной или постоянной
• Повреждение волосковых клеток в ушах может привести к потере слуха
• Шум также может повредить нервы в ушах
• Как мы слышим?

Шум может повредить волосковые клетки, мембраны, нервы или другие части уха. Это может привести к временной или постоянной потере слуха. Узнайте, как это происходит, чтобы предотвратить потерю слуха.

Потеря слуха может быть временной или постоянной

Потеря слуха — это снижение вашей способности слышать или понимать речь и звуки вокруг вас. Потеря слуха может произойти, когда какая-либо часть уха или нервы, которые передают информацию о звуках в ваш мозг, не работают обычным образом. В некоторых случаях потеря слуха может быть временной. Тем не менее, это может стать постоянным, когда жизненно важные части уха были повреждены без возможности восстановления. Повреждение любой части уха может привести к потере слуха.

Громкий шум особенно вреден для внутреннего уха (улитки). Однократное воздействие очень громкого звука или прослушивание громких звуков в течение длительного времени может привести к потере слуха. Громкий шум может повредить клетки и мембраны улитки. Прослушивание громкого шума в течение длительного времени может привести к переутомлению волосковых клеток в ухе, что может привести к гибели этих клеток. Потеря слуха прогрессирует до тех пор, пока продолжается воздействие. Вредные последствия могут продолжаться даже после прекращения воздействия шума. Повреждение внутреннего уха или слуховой нервной системы обычно необратимо.

Поврежденные волосковые клетки в ушах могут привести к потере слуха

В среднем человек рождается с около 16 000 волосковых клеток в улитке. Эти клетки позволяют вашему мозгу обнаруживать звуки. От 30% до 50% волосковых клеток могут быть повреждены или уничтожены, прежде чем изменения вашего слуха можно будет измерить с помощью теста на слух. К тому времени, когда вы заметите потерю слуха, многие волосковые клетки уже разрушены и не подлежат восстановлению.

Покинув очень громкое мероприятие, например, концерт или футбольный матч, вы можете заметить, что слышите хуже, чем раньше. Вы можете не слышать шепот, звук может казаться приглушенным или вы можете слышать звон в ушах. Нормальный слух обычно возвращается в течение от нескольких часов до нескольких дней. Это связано с тем, что волосковые клетки, похожие на травинки, изгибаются больше, если звук громче. Но они снова станут прямыми после восстановительного периода.

Однако, если громкий шум повредит слишком много волосковых клеток, некоторые из них погибнут. Многократное воздействие громких звуков со временем разрушает многие волосковые клетки. Это может постепенно снизить вашу способность понимать речь в шумных местах. В конце концов, если потеря слуха продолжается, становится трудно понимать речь даже в более тихих местах.

Шум также может повредить нервы в ушах

Помимо повреждения волосковых клеток, шум также может повредить слуховой нерв, передающий информацию о звуках в мозг. Раннее повреждение может не проявиться при проверке слуха. Это может вызвать «скрытую потерю слуха», из-за которой вам может быть трудно понимать речь в шумных местах. Воздействие громкого шума с течением времени влияет на то, насколько хорошо вы будете слышать в будущем. Это также влияет на то, как быстро у вас могут развиться проблемы со слухом, даже после прекращения воздействия.

 

Как мы слышим?

Мы слышим звук благодаря вибрациям (звуковым волнам), которые достигают наших ушей. Мы распознаем эти вибрации как речь, музыку или другие звуки.

Наружное ухо
Наружное ухо — видимая часть уха — направляет звуковые волны в слуховой проход. Звуковые волны проходят через слуховой проход и достигают барабанной перепонки.

Среднее ухо
Барабанная перепонка вибрирует от входящих звуковых волн и посылает эти вибрации трем крошечным косточкам в среднем ухе. Эти кости усиливают или усиливают звуковые колебания и посылают их во внутреннее ухо.

Внутреннее ухо
Внутреннее ухо содержит структуру в форме улитки, заполненную жидкостью, называемую улиткой. Звуковые колебания создают волны в жидкости улитки. Когда волны достигают пика, они заставляют крошечные волосковые клетки изгибаться, что преобразует вибрации в электрические сигналы. Эти крошечные волосковые клетки называются стереоцилиями (тип рецепторов, способных улавливать звук).

Слуховой нерв
Слуховой нерв передает электрические сигналы от внутреннего уха к мозгу. Мозг интерпретирует сигналы как звук, который вы распознаете и понимаете.

Сравните уровни шума по шкале шума

Шкала шума показывает уровни шума, создаваемые различными источниками при определенных условиях. Вы можете использовать его для визуализации и сравнения уровней шума, которые упорядочены по громкости.

На протяжении многих лет FORCE Technology документирует уровни шума от различных источников. Некоторые источники указаны на шкале шума в качестве примера типичного уровня шума.

Было произведено множество других шкал шума, но шкала FORCE Technology основана на хорошо задокументированных измерениях.

От порога слышимости до болевого порога

Шкала шума начинается от 0 дБ(А), что является приблизительным порогом слышимости для человека с нормальным слухом, до болевого порога, который составляет примерно 120 дБ( А).

Уровень шума 0 дБ(А) означает не полное отсутствие шума, а то, что уровень шума настолько низок, что его не слышно большинству людей. На расстоянии одного метра человек, говорящий с нормальной громкостью, обычно будет слышен на уровне 60 дБ (А) или немного выше.

Сирены воздушной тревоги находятся в верхней части шкалы шума. Они должны быть услышаны всеми. На расстоянии 30 метров их обычно можно услышать при уровне шума около 120 дБ(А). Клубы, рок-концерты под открытым небом и зажигание самолетов — примеры других очень громких источников шума.

Время, погода и пространство

Предел шума для рабочей среды составляет 85 дБ(А) при измерении в течение восьми часов, но при уровне шума выше 80 дБ(А) требуются средства защиты органов слуха, чтобы не повредить слух. Восьмичасовой период измерения является неотъемлемой частью предела шума, поэтому кратковременное воздействие уровня 85 дБ(А) не обязательно вредно для слуха.

В нижней части шкалы шума мы видим, что в тихой спальне уровень шума составляет около 20-25 дБ(А), и сопоставимые уровни шума можно испытать в тихом лесу при слабом ветре или его отсутствии. Уровень шума выше в ветреную погоду — обычно 60 дБ(А) или выше при скорости ветра 8 м/с.

Уровни наружного шума зависят от погоды (включая ветер) и конкретной окружающей среды. Большинство из нас, вероятно, замечали, что оживленная дорога с подветренной стороны кажется более шумной, чем с наветренной (относительно дороги и слушателя).

Уровень шума в помещении зависит от того, поглощают или отражают ли поверхности в помещении звуковые волны. Например, пылесос звучит тише в плотно обставленной комнате с ковровым покрытием, чем в скудно обставленной комнате с каменными стенами и кафельным полом.

Звуковая мощность в зависимости от уровня шума

Обратите внимание, что уровни звука, указанные для бытовых приборов и аналогичных изделий, не совпадают с уровнями шума, регистрируемыми измерителем звукового давления.

Стандарты для деклараций продуктов требуют документирования уровней звуковой мощности, и эти цифры обычно превышают соответствующие уровни шума продуктов.