Воздушный или акустический шум
Он передается в атмосфере (по воздуху), например: голоса людей и животных, музыка. Человеческий слух воспринимает упругие колебания частотой от 20 Гц до 20 кГц. Когда звуковые волны достигают препятствия (стены, перекрытия), они заставляют его вибрировать, вызывая звуковое излучение с противоположной стороны. Акустический шум также проникает сквозь поры в материалах, щели и отверстия. Чем тяжелее, толще и герметичнее препятствие на пути акустических волн, тем сложнее звуку пробиться и, соответственно, лучше звукоизоляция.
Многое зависит и от диапазона резонансных частот материала, из которого выполнено препятствие. При совпадении частоты звуковой волны с резонансной частотой материала, последний «раскачается» и начнет интенсивно «звенеть»
Именно поэтому в деле шумоизоляции важно, чтобы защитная конструкция состояла из материалов с очень разными диапазонами резонансных частот. Также важно, чтобы у звукоизоляции не было жестких связей со стеной или перекрытием.
Показателем эффективности защиты от воздушного шума служит индекс звукоизоляции ΔRw. Он показывает, насколько снизится уровень звука после монтажа конкретной шумоизоляционный системы. Например, если стена между квартирами блокирует до 62 дБ, а за ней сосед слушает музыку с уровнем звука 100 дБ, то потребуется защита с индексом ΔRw 8 дБ и выше. В итоге уровень звука в комнате окажется на приемлемом уровне в 30 дБ. Для высокой степени тишины (20-25 дБ), индекс ΔRw дополнительной звукоизоляции должен быть 13-18 дБ.
Базовые технологии
- Звукоизоляция : предотвращение распространения шума путем установки массового барьера. Обычные материалы имеют свойства высокой плотности, такие как кирпич, толстое стекло, бетон, металл и т. Д.
- Звукопоглощение : пористый материал, который действует как «шумовая губка», преобразуя звуковую энергию в тепло внутри материала. К распространенным звукопоглощающим материалам относятся плитки на свинцовой основе, пенопласт с открытыми порами и стекловолокно.
- Гашение вибрации : применимо для больших вибрирующих поверхностей. Демпфирующий механизм извлекает энергию вибрации из тонкого листа и рассеивает ее в виде тепла. Обычный материал – это прочно-деаформированная сталь.
- Виброизоляция : предотвращает передачу энергии вибрации от источника к приемнику путем введения гибкого элемента или физического разрыва. Обычные виброизоляторы – это пружины, резиновые опоры, пробка и т. Д.
6.5 Измерение уровня звукового давления в кабине
6.5.1 Кабиныбазопределенногорабочегоместа
Микрофонрасполагаютнарасстояниинеменее 0,2dотвнутреннихповерхностейкабины (где
d-наименьшийвнутреннийразмеркабины) инавысотенеменее 1 мнадуровнемпола.
Уровеньзвуковогодавленияприкаждомместоположениигромкоговорителяизмеряютпоменьшеймеревшестификсированныхположенияхмикрофонаилииспользуютподвижныймикрофон. Микрофоныраспределяютпообъемукамерыкакуказановыше. Прииспользованииподвижногомикрофона
еготраекториядолжнаохватыватьзначительнуючастьобъемакамеры, гдеразрешенаустановка
микрофона.
Поизмереннымуровнямзвуковогодавлениявразличныхположенияхмикрофонарассчитывают
среднийуровеньзвуковогодавления.
6.5.2 Кабинысфиксированнымирабочимиместами
Есливкабинеоднорабочееместо, тоизмеренияпроводятвточках, соответствующихточкам вокругголовыоператора, находящегосяврабочейпозе. Тримикрофонаразмещаютнасферерадиусом 0,3 мотносительноцентраголовыоператора. Прииспользованииподвижногомикрофонарадиус
круговойтраекториидолженбыть 0,3 мотносительноцентраголовыоператора. Плоскостьтраектории
должнабытьнаклоненакгоризонтальнойплоскостина 45°.
Поизмереннымуровнямзвуковогодавлениявразличныхположенияхмикрофонарассчитывают
среднийуровеньзвуковогодавления.
Есливкабиненесколькорабочихмест, тоизмеренияпроводятдлякаждогорабочегоместа.
“Наращиваем” потолок
Для дополнительной шумоизоляции вы можете установить подвесной акустический потолок. Он выполняет несколько функций: уменьшает энергию отраженного звука, поглощает шум и улучшает акустику помещения. Кроме того, в пространстве между его внешним слоем и перекрытием легко “спрячутся” электропроводка, вентиляционные ходы и встроенные системы освещения.
Чаще всего в качестве звукопоглощающего материала для таких потолков используются спрессованные плиты из супертонкого стекловолокна или тонкого минераловолокна. От материала лицевой отделки потолочной плиты во многом зависят звукопоглощающие возможности потолка
Важно, чтобы оно было пористым, тогда воздух будет иметь возможность проникать внутрь плиты. Поэтому подвесные потолки с “лицом” из пленки поглощают звук хуже, чем модели с окрашенной или тканевой поверхностью, в которой имеется множество микроскопических пор
Но в любом случае, с помощью акустического потолка вы не снизите уровень шума более, чем на 10 дБА.
Еще один нюанс: погасить удастся лишь средние и высокие частоты. Изолировать низкие частоты таким образом невозможно. Соседскую музыку, а также звон разбитой посуды и будильника вы заглушите, но ходьбы “по голове” полностью не избежать. Кроме того, что делать, если крик, смех и всевозможные звоны доносятся не сверху, а сбоку? Дополнительно звукоизолировать стены.
6.3 Установка кабины
Кабинуустанавливаютвсоответствиистребованиямиизготовителя.
Припроведенииизмеренийвкабиненедолжнынаходитьсяоператоры. Дверииокнадолжныбыть
закрыты, собственныеисточникишумавкабине (вентиляторыидр.) должныбытьвыключены, аклапаны
илизаслонкивентиляционнойсистемыоткрыты, еслииноенепредусмотреноинструкциейпоэксплуатациикабины. Вкачестведополнительнойинформацииможноопределитьзвукоизоляциюпризакрытых
клапанах. Уровеньзвуковогодавлениявкабинеотсобственныхисточниковшума (приихналичии) определяютпо .
Передначаломизмеренийвсешумящиеприборыиоборудованиекабиныдолжныбыть
обкатанывключениемнеменее 10 раз.
Еслиукабинынетпола, томеждукабинойиполомкамерынедолжнобытьщелей.
Примечание-Легкораспространяясьпополукамеры, звукможетпроникатьвкабину, оказываявлияниенарезультатыизмерений.
Городское планирование
Сообщества могут использовать коды зонирования, чтобы изолировать шумную городскую деятельность от районов, которые должны быть защищены от такого вредного воздействия, и установить стандарты шума в районах, которые могут не способствовать таким стратегиям изоляции. Поскольку районы с низкими доходами часто подвергаются большему риску шумового загрязнения, установление таких кодексов зонирования часто является вопросом экологической справедливости. В зонах смешанного использования возникают особенно сложные конфликты, которые требуют особого внимания к необходимости защиты людей от вредного воздействия шумового загрязнения. Шум обычно является одним из соображений в заявлении о воздействии на окружающую среду , если это применимо (например, при строительстве транспортной системы).
Дороги
Эта звукоизоляционная стена в Нидерландах имеет прозрачную секцию на уровне глаз водителя, чтобы уменьшить визуальное воздействие на участников дорожного движения.
Контроль источников шума от проезжей части привел к небольшому снижению шума транспортных средств, за исключением разработки гибридного транспортного средства ; тем не менее, гибридному использованию необходимо будет достичь рыночной доли примерно в пятьдесят процентов, чтобы существенно повлиять на сокращение источников шума на городских улицах. Сегодня на шум шоссе в меньшей степени влияет тип двигателя , поскольку влияние на более высоких скоростях связано с аэродинамикой и шумом от шин . Другим вкладом в снижение уровня шума у источника являются: улучшенная конструкция протектора шин для грузовиков в 1970-х годах, лучшая защита дизельных выхлопных газов в 1980-х годах и местные правила использования транспортных средств без глушителей .
Наиболее благоприятными областями для снижения шума на проезжей части являются решения городского планирования, проектирование проезжей части, конструкция шумозащитных экранов , регулирование скорости, выбор дорожного покрытия и ограничения для грузовиков. Контроль скорости эффективен, поскольку наименьший уровень шума возникает при плавном движении транспортных средств со скоростью от 30 до 60 километров в час. Выше этого диапазона уровень шума удваивается с каждыми пятью милями в час скорости. На самых низких скоростях преобладает шум торможения и (двигателя) ускорения.
Выбор дорожного покрытия может иметь двукратную разницу в уровнях шума для скоростного режима выше 30 километров в час. Более тихие покрытия имеют пористую структуру с отрицательной текстурой поверхности и используют заполнители небольшого и среднего размера; самые громкие тротуары имеют поверхности с поперечными канавками, положительную текстуру поверхности и более крупные агрегаты. При принятии решений о дорожном покрытии важными факторами также являются трение на поверхности и безопасность дороги.
При проектировании новых городских автомагистралей или магистралей существует множество проектных решений, касающихся трассы и геометрии проезжей части. Использование компьютерной модели для расчета уровней звука стало стандартной практикой с начала 1970-х годов. Таким образом можно свести к минимуму воздействие повышенных уровней звука на чувствительные рецепторы. Аналогичный процесс существует для систем городского общественного транспорта и других решений по железнодорожному транспорту. Ранними примерами городских железнодорожных систем, разработанных с использованием этой технологии, были: расширение линии Boston MBTA (1970-е годы), расширение системы BART в Сан-Франциско (1981), система METRORail в Хьюстоне (1982) и система легкорельсового транспорта MAX в Портленде, штат Орегон (1983).
Шумозащитные экраны могут применяться к существующим или планируемым проектам наземного транспорта. Они являются одними из наиболее эффективных действий, предпринимаемых при модернизации существующих дорог, и обычно могут снизить уровни шума при землепользовании до десяти децибел. Для проектирования барьера требуется компьютерная модель, поскольку рельеф местности, микрометеорология и другие факторы, специфичные для местности, делают эту работу очень сложной. Например, проезжая часть при резком или сильном ветре может создать обстановку, в которой распространение атмосферного звука неблагоприятно для любого шумового барьера.
6.2 Месторасположение кабины
Кабинуустанавливаютнаполуасимметрично, чтобыеестенкинебылипараллельныограждающимповерхностямкамеры. Приизмеренияхвдиапазонечастотот 100 до 10000 Гцрасстояниеоткабиныдостенипотолкакамерыдолжнобытьнеменееполовиныдлиныволнызвукасо среднегеометрическойчастотойнижнейполосыдиапазоначастотизмерений. Крометого, расстояние
откабиныдолюбогозвукорассеивающегоэлементакамерыдолжнобытьнеменееполовиныэтойже
длиныволны. Приизмеренияхвдиапазонечастотот 50 до 80 Гцрасстояниедолжнобытьнеменее 2 м.
Кабинадолжнанаходитьсявкамеревовсевремяизмеренийпои .
11.1 Объект испытаний
a) Наименование, маркакабины.
b) Подробноеописание (желательносрисунками) кабины (панели, конструкцияпола, окна, двери, соединенияпанелей, вентиляционнаясистема, клапаныит.д.).
c) Массакабиныилиудельнаямассапанелей, кгм2.
d) Внутренниеивнешниеобъемы, площадьиразмеры.
e) Коэффициентнесплошностииописаниеотверстий.
f) Описаниевнутреннихповерхностей.
g) Описаниекрепления (монтажа) кабины.
h) Методотбораиспытуемыхобразцовидругиеданные (датапроведенияотбораобразцовиимя
ответственноголица).
i) Описаниеоборудования, являющегосясоставнойчастьюкабины.
11.4 Акустические данные
a) Методиспытаний.
b) Любыеотклоненияоттребованийметодаиспытаний.
c) Длялабораторныхизмерений
–
звукоизоляцияпозвуковомудавлениюDp,
–
уровеньLpAвнутреннегошума (еслиопределяли).
Дляизмеренийнаместеэксплуатации
–
действительнаязвукоизоляцияпозвуковомудавлениюDp;
–
действительнаязвукоизоляцияпоуровнюзвукаD‘pA, еслиизмеренияпроводилиприреальном
шуме;
–
уровеньLpAвнутреннегошума (еслиопределяли).
e) Результатыизмеренийдолжныбытьвыраженывдецибелахсокруглениемзначениядоцелого
числа.
f) Звукоизоляциявоктавныхитретьоктавныхполосахчастотдолжнабытьпредставленаввиде
таблицыи, предпочтительнее, графиком. Припостроенииграфикаиспользуютлогарифмическуюшкалу
длячастотывгерцахсценойделения, равнойвозрастаниючастотывдесятьраз (осьабсцисс). Цена
деленияпоосиординатдолжнабыть 25 дБ. Предпочтительноиспользоватьследующиемасштабыоднойоктавесоответствуют 15 мм, десятидецибелам- 20 мм.
д) Неопределенностьизмерений.
Устанавливаем личность
Для того чтобы бороться с врагом, надо знать его в лицо. Откуда берется звук? Это результат колебания воздуха от механического колебания, которое возникает в твердом теле. Вы хлопнули в ладоши, ударили мячом об пол или напрягли голосовые связки – родилась звуковая волна, обладающая энергией. Что происходит дальше? Волна распространяется по помещению, находит преграду и частично отражается от нее, теряя свою энергию. Другая часть волны рассеивается по преграде. При этом ее энергия необратимо превращается в тепловую энергию. А оставшаяся часть вырывается на “свободу” с другой стороны стены или перекрытия.
Шум — это звуки, которые в данный момент не несут полезной для данного человека информации. То есть песня “Летят утки” в собственном исполнении – это народное творчество, а в исполнении соседа за стеной – это уже шум. Шумы различаются. “Воздушный” образуют звуки голоса, телевизора, музыкального центра или лай собаки. “Ударный” возникает при механическом взаимодействии предметов: верхние соседи бегают по полу, опрокидывают стулья, двигают столы и хлопают дверями, а вам все это слышно. Шум от ремонта, который добрался с 10-го этажа до 2-го, – “структурный”, то есть тот шум, который распространяется преимущественно по элементам конструкции здания. Отсюда очевидна задача звукоизоляции: не дать звуковой волне выйти наружу и не впустить в помещение “чужие” волны.
Каждую ли комнату следует звукоизолировать? Каждую, где человек проводит много времени. Шум ни в коем случае не должен попадать в спальню и детскую. И в обязательном порядке не должен “выпускаться” из домашнего кинотеатра и спортивной комнаты, а в случае коттеджа – из помещений, где расположено шумное инженерное оборудование — котельной, генераторной, насосной. Шумов много, а ощущать себя по-настоящему комфортно можно только в таком жилище, где ничто не будет напрягать ваш слух. Поэтому к проблеме звукоизоляции стоит подходить основательно.
Стандарты, рекомендации и руководства
Каждая организация имеет свои собственные стандарты, рекомендации / руководящие принципы и директивы относительно того, какие уровни шума разрешено находиться рядом с рабочими, прежде чем необходимо будет ввести меры контроля шума.
Управление по охране труда и технике безопасности (OSHA)
Согласно требованиям OSHA, когда рабочие подвергаются воздействию шума с уровнем шума выше 90 децибел, взвешенных по шкале А (дБА) при 8-часовом средневзвешенном значении времени (TWA), на рабочем месте должны быть внедрены административные средства контроля и / или новые технические средства контроля. OSHA также требует, чтобы импульсные и ударные шумы контролировались, чтобы не допустить, чтобы эти шумы превышали пиковые уровни звукового давления (SPL) 140 дБ.
Организация по безопасности и охране здоровья в шахтах (MSHA)
MSHA требует, чтобы административный и / или технический контроль был реализован на рабочем месте, когда майнеры подвергаются воздействию уровней выше 90 дБА TWA. Если уровень шума превышает 115 дБА, горняки должны носить средства защиты органов слуха. Поэтому MSHA требует, чтобы уровень шума был ниже 115 дБ TWA. Измерение уровней шума для принятия решений по контролю шума должно включать все шумы от 90 до 140 дБА.
Федеральная железнодорожная ассоциация (FRA)
FRA рекомендует снизить воздействие шума на рабочих, если их воздействие шума превышает 90 дБА в течение 8-часового TWA. Измерения шума должны включать все шумы, включая прерывистые, непрерывные, ударные и импульсные шумы от 80 до 140 дБА.
Министерство обороны США
Министерство обороны (DoD) предлагает контролировать уровень шума в первую очередь с помощью инженерных средств контроля. DoD требует, чтобы все установившиеся шумы были снижены до уровней ниже 85 дБА, а импульсные шумы – ниже 140 дБ пикового уровня звукового давления. Воздействие TWA не учитывается требованиями Министерства обороны США.
Директива Европейского парламента и Совета
Директива Европейского парламента и Совета требует снижения или устранения уровня шума с помощью административных и технических средств контроля. Эта директива требует более низких уровней воздействия – 80 дБА в течение 8 часов с пиковым уровнем звукового давления 135 дБ, а также верхних уровней воздействия воздействия 85 дБА в течение 8 часов с пиковым уровнем звукового давления 137 дБ. Пределы воздействия составляют 87 дБА в течение 8 часов с пиковым уровнем 140 дБУЗД.
7.4 Положения микрофона в помещении
Средниеоктавные (третьоктавные) уровнизвуковогодавленияиуровнизвукавпомещениидля
каждогоположениягромкоговорителяопределяютпо . Используютшестьположениймикрофона. Измеренияпроводятпоменьшеймеревтретьоктавныхполосахчастотот 100 до 5000 Гц, воктавных
полосах-от 125 до 4000 Гц.
Примечание-Предпочтительныизмерениявтретьоктавныхполосахот 50 до 10000 Гц, воктавных полосах-от 63 до 8000 Гц.
Припроведенииизмеренийвбольшомпомещениисмалымвременемреверберациирасстояние
отмикрофонадовнешнихповерхностейкабиныдолжнобытьнеболее 5 м.
Расстояниеотмикрофонадогромкоговорителядолжнобытьнеменее 3 м.
Многоканальные измерения с применением блока Октафон-М
Приборы Экофизика-110А в исполнении HF и Экофизика-110В позволяют проводить одновременные многоканальные измерения акустических характеристик. Для одновременного измерения шумовых характеристик по 2-4 каналам могут использоваться две принципиальные схемы подключения микрофонов и предусилителей к BNC-входам (IEPE) индикаторных блоков Экофизика-110В и Экофизика-110А (HF):
- Прямое подключение ICP/IEPE микрофонных предусилителей к IEPE входам (только для преполяризованных микрофонов);
- Подключение через микрофонный блок питания Октафон-М (рекомендуемое).
Примечание. Экофизика-110А (HF) имеет отдельный микрофонный вход для прямого подключения одного микрофонного предусилителя.
Сравнительные характеристики этих двух способов подключения нескольких микрофонов приведены ниже.
Прямое подключениеIEPE- предусилителей | Подключение через микрофонный блок питания Октафон-М | |
|---|---|---|
| Применяемые микрофонные предусилители |
| |
| Применяемые микрофонные капсюли | Только преполяризованные MP201 или аналоги | Как преполяризованные, так и требующие внешней поляризации 200 В
|
| Возможная длина соединительных кабелей | до 10 метров | до 30 метров |
| Возможность измерения уровней звукового давления в слышимом диапазоне по 2-4 каналам | Да | Да |
| Возможность измерения инфразвука | Нет | Да |
7.7 Измерение уровня внутреннего шума
Есливкабинеимеютсясобственныеисточникишума (например, вентиляторы), тоуровеньвнутреннегошумакабиныопределяютпо
8 Корректированнаязвукоизоляцияпозвуковомудавлению
КорректированнуюзвукоизоляциюпозвуковомудавлениюDp,wилиD‘p,wопределяютпометоду
согласно .
Указанныйметодпозволяетвыразитьзвукоизоляцию, измереннуювоктавныхитретьоктавных
полосахчастот, одночисловойвеличиной, используяметодсравнениякривой, построеннойпоизмереннымзначениям, сопорнойкривой, установленной .
ДляопределенияDp,wиD‘p,wпо
вместоиспользуемогов
показателяснижениязвукаприменяютDpиD‘p.
9 Оценказвукоизоляциикабиныпризаданномспектрешума
Еслиспектрреальногошумаизвестенилипредположительноизвестен, тоснижениеуровнязвука
кабинойможетбытьоцененопоDpиD‘pпо.
10 Неопределенностьизмерений
Предположительно, звукоизоляцияпозвуковомудавлениюDp, определеннаявлабораториив
соответствииснастоящимстандартом, имеетсреднеквадратичныеотклонениявоспроизводимости вдиапазонечастотот 250 до 10000 Гц, приблизительноравныеуказаннымвГОСТ 31274-2004приобъеме реверберационнойкамерынеменее 20 объемовкабины. Причастотахот 50 до 250 Гцидлябольших
кабин, когдаотношениеобъемовкабиныикамеры1/20 несоблюдено, ожидаетсяповышенная
неопределенностьизмерений.
ПриопределениидействительнойзвукоизоляциипозвуковомудавлениюD‘pнаместеэксплуатациисиспользованиемгромкоговорителясреднеквадратичноеотклонениевоспроизводимостипредположительнона 2 дБбольше, чемприлабораторныхизмерениях.
Приизмеренияхнаместеэксплуатацииприреальномшуметочностьизмеренийнеможетбыть
определена.
