Hrup je ... Definicija, klasifikacija in viri hrupa

Na ravni gospodinjstva je hrup zvok, ki ne nosi koristnih informacij. Čeprav je korist za vse nas relativni pojem. Za potnika s taksijem so nerazumljivi zvoki pod pokrovom lahko samo hrup, toda vozniku signalizirajo možno okvaro avtomobila. Opredelimo, kaj je hrup, in ugotovimo, kolikor je mogoče, o tem fizičnem pojavu.

Kaj je hrup?

Za vsako fiziko je hrup nihanje. Možno ga je prikazati na papirju kot izmenjava valov gostote: kondenzacijski valovi se izmenjujejo z valovi razpadanja. Ta proces je možen le v elastičnem mediju: zvokovne vibracije v vakuumu se na primer ne razmnožujejo. Če telesa ne delajo vibracij na predpisan način, človeško uho zazna te zvoke kot hrup.

Parametri hrupa

Vsi zvoki imajo svoj edinstven nabor parametrov, zahvaljujoč katerim jih lahko identificiramo. Zvočne vibracije se lahko merijo z:

• trdnost zvoka, ki je neposredno odvisna od tlaka, ki ga proizvaja zvočni val;
• frekvenca zvoka. Višje frekvenca nihanja višji zvok slišimo.

Za zvok na splošno in še posebej za hrup, so znanstveniki ustvarili svoj merilni parameter - »belo«. Ta enota je bila imenovana v čast Alexander Bell - slavnega izumitelja telefona.

Sluh in hrup

Za človeško uho se vsi viri hrupa gibljejo med 45 in 11.000 Hz. Če uporabljate glasbeni izraz, je celotna raznolikost zvokov (vključno s hrupom) vsebovala devet oktavnih pasov.

Naši organi sluha niso sposobni razlikovati celotnega razpona zvočnih vibracij - prevelika je. Toda evolucija zagotavlja instinktivno reakcijo ne na sam hrup, temveč na njegovo spremembo. Zato se je človeško uho naučilo razlikovati množico sprememb v zvočnem valu.

Da bi bila klasifikacija hrupa ustrezna in podana znanstvenemu vrednotenju, se sprememba zvočnega tlaka izrazi v logaritemskih enotah. Tako bolj priročno je grafično prikazati zvočne procese. Pogosto uporabljena enota za merjenje hrupa je decibel, ki je ena desetina bel. Obseg sprememb v zvočnem tlaku od praga sluha do bolečine, ki povzroča hrup, je milijona dB.

Vrste hrupa

Za tehnične opise lahko vse hrupe delimo s časovnimi in spektralnimi parametri. Glede na naravo spektralnih pasov se razlikujejo:

• širokopasovni (širina zveznega spektra presega širino oktave);
• tonal (presežek hrupa v eni tretjini oktave v primerjavi z ostalimi za več kot 10 dB).

Klasifikacija hrupa se lahko pojavi glede na časovne značilnosti. Stalen hrup spreminja frekvenco za največ 5 dBA. Nestandardne zvočne vibracije imajo večjo amplitudo sprememb in so razdeljene na:

• nihajoče - stalne spremembe v času;
• intermitentno - spremembe nastopijo postopoma, obstajajo intervali konstantnega hrupa za eno ali več sekund;
• impulz - izmenjava hrupa in tišine

Merjenje ravni hrupa se meri s posebnimi napravami - merilniki zvoka.

Kako deluje merilnik zvoka

Naprava za merjenje hrupa ima dokaj preprosto napravo: voltmeter, kalibriran v decibelih, električni filtri pa so povezani z majhnim mikrofonom. Zvočni signal je zaznan z mikrofonom in ga prevede v električni impulz, ki je enak jakosti in frekvenci kot originalni val. Dobitek električnega polja je določen z voltmetrom in je prikazan na zaslonu. Naprava za merjenje hrupa mora biti po svojih značilnostih "na istem zvočnem valu" s človeškim sluhom. Takšna enostavna naprava služi kot zanesljiv kazalec hrupa doma ali na delovnem mestu.

Viri hrupa in primerjalne ravni hrupa

Svet moderne tehnologije vsebuje veliko virov hrupa. To so: različni vrste prevoza zvoke vseh naprav ali opreme, zvočne opreme itd.

Vsi zvoki, ki smo jih slišali podnevi, se združijo v kakofonijo, ki jo dojemamo kot hrup. Doma je hrup večkrat manjši kot v produkciji (tudi če je vaš sosed ljubitelj neprebavljivih glasnih zvokov, ki jih imenuje pesmi). Industrijski viri so danes glavni "krivci" hrupa, ki onesnažuje Zemljo. Med glavnimi "villains" - metalurške, rudarske, premog, petrokemične, obrambne industrije. Najmanj zvoka slišijo delavci v živilski industriji.

Nekateri tehnološki procesi v proizvodnji, na primer v podjetjih, ki proizvajajo armiranobetonske konstrukcije, preskuševališča ali strelišča, kozmodrome, so lahko viri hrupa do 120 dBA.

Dovoljena raven hrupa je določena s standardi GOST 12.1.003-83. SEST. Racionalno obremenjevanje s hrupom se izvaja na dopustnem območju ravni hrupa in dBa. Ta metoda pomaga določiti najvišjo dovoljeno raven izpostavljenosti hrupu v devetih oktavnih pasovih.

Kakšni so zvoki

Znanstveniki niso mimo vseh raznovrstnih zvočnih dražljajev in prišli do različnih klasifikacij hrupa. Fizika preučuje te zvočne pojave in jih razvršča zaradi lažjega študija. Pri nekaterih vrstah hrupa smo že prebrali. Tukaj je nekaj bolj razvrščenih možnosti za različne zvočne pojave glede na naravo njihovega nastanka:

• mehanski - zvoki, ki izhajajo iz dela različnih mehanizmov;
• aerodinamičen. To vključuje hrup, ki nastane med vzletom;
• hidravlično. Ta zvok slišimo v primeru napak v našem vodovodnem sistemu: močan padec tlaka v sistemu lahko povzroči hidravlični udar, ki ga dojemamo kot oster, neprijeten hrup;
• elektromagnetno. Pojavijo se pri uporabi istih naprav in naprav.

V ločeni kategoriji lahko ločimo "barvno" klasifikacijo hrupa. Tako se »beli« šum tehnike imenuje stacionarni zvok, v katerem so spektralne komponente enakomerno porazdeljene po celotnem območju. Preostali hrup tehnologije je označen kot barva. Takšna analogija je nastala pri primerjavi spektra zvočnih valov s spektralnimi trakovi vidne svetlobe. Torej je "rožnati" hrup pogosto prisoten v srčnem ritmu, v sevanju prostora, v elektronskih ali mehanskih napravah. "Oranžni" šum ustreza frekvencam glasbenih not. »Rdeči hrup« je melodija različnih naravnih zbiralnikov Zemlje. No, "zelene" zvoke izdajo vse zelene rastline našega planeta.

Zvoki okoli nas

Vsak dan se vsi ljudje, ki lahko razlikujejo zvoke, soočajo z različnimi vrstami zvočnih vibracij. Na preprost način lahko določite moč zvoka, ki oddaja različne vire hrupa, ki nas obdajajo v vsakdanjem življenju.

• Običajen pogovor: 40-45 dB.
• Hrup dela v pisarni, zdravniška ordinacija, odvetnik: 50-60dB.
• Zvoki ulice: glasovi mimoidočih, prometni tokovi: 70–80 dB.
• Hrup v tovarni (tymprom): 70-110 dB.
• Začetek sodobnega letala: 120 dB.
• Maksimalna prostornina vuvuzely: 130 dB.

Človeško telo se hitro prilagodi hrupu. Dovolj je reči, da bi zvočno ozadje, ki nam je postalo znano, naši predniki, veljalo za neznosno zvočno kakofonijo. Toda človeško telo ne more prenesti stalne obremenitve s hrupom. Hrup zvočnega območja moti človeški odziv na signale, ki prihajajo od zunaj. To vodi do zmanjšanja hitrosti ustreznega odziva in povečanja napak pri opravljanju določenih vrst dela.

Hrup je vzrok za zatiranje centralnega živčnega sistema. Stalen pretok zvoka povzroča opazne spremembe v frekvenci pulza in dihanja ter moti presnovo. Izpostavljenost hrupu povzroča številne bolezni srca in ožilja, hipertenzijo in razjede na želodcu. Ob izpostavljenosti "visokemu" obsegu hrupa nad 140 dB je možen pretres možganov, ruptura bobniča. Glasnost zvoka nad 160 dB povzroči usodno krvavitev v možganih.

Hrup in narava

Onesnaževanje s hrupom je nevarno ne le za ljudi. Znanstvene študije potrjujejo, da močni motorji sodobnih ladij in podmornic zmedejo vodne prebivalce, ki uporabljajo sonarsko metodo za iskanje hrane in komunikacijo. Delfine in nekatere vrste kitov in delfinov so še posebej prizadete zaradi stalnih nihanj zvočnega ozadja oceana. Možno je, da so zanesljivi, a nerazložljivi primeri kolektivnega samomora kitov nekako povezani s kršitvijo njihove orientacijske sposobnosti. V številnih primerih je bilo množično metanje kitov na obalo zabeleženo blizu krajev, kjer so potekale vojaške vaje, kar pomeni, da je bilo obremenjevanje s hrupom v tej regiji izjemno veliko.

Hrup in prostor

Kot smo že omenili, v neelastičnem mediju ne more biti hrupa. In kozmični vakuum je najbolj neelastičen medij za vse. Vendar pa so leta 2006 raziskovalci NASA odkrili učinek, pozneje imenovan "kozmični hrup". Seveda, zaznani učinek ni hrup v običajnem pomenu besede. Tako so bili imenovani skrivnostni radijski valovi, ki so prodirali skozi ves vesolje. Njihova frekvenca, moč in amplituda nihanja so tako sovpadali z znanimi viri zvokov, ki so jih znanstveniki brez oklevanja zabeležili v kategoriji hrupa.

Kozmični hrup je radijski val, ki ga oddajajo zvezde, oddaljene od nas milijarde svetlobnih let. Alternativni viri hrupnih pojavov so lahko eksplozije supernove, turbulenca plinske meglice itd. Vsak kozmični proces spremlja oddajanje radijskih valov v vakuum, ki ga je mogoče preučiti in razvrstiti. Zaradi fenomena kozmičnega hrupa se lahko naučimo, kako so nastajale zvezde in kakšna usoda končno čaka na naš Univerzum.