Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2007 №3

Журнал «Домашняя лаборатория»

В странах с иным климатом люди вынуждены держать окна открытыми и подвергаются полному воздействию шумов окружающей среды. Инструкции по воздействию шумов окружающей среды призывают уделять пристальное внимание методам строительства зданий, а также способу их эксплуатации.

Идентификация источников шума

Оценка шума заключается в определении воздействия отдельно взятого источника шума, например, производственного предприятия. Это не всегда простая задача. Практически любая окружающая среда содержит большое количество различных источников, которые

создают окружающие шумы в каждой конкретной точке.

Шум окружающей среды — это комбинация таких шумов, как фабричный шум, шум дорожного движения, водопровода, пения птиц и т. д.

Специфичный шум — это шум исследуемого источника. Специфичный шум является компонентом шума окружающей среды и идентифицируется и связан с определенным источником.

Остаточный шум — это шум окружающей среды без наличия специфичного шума. Остаточный шум при некоторых условиях сохраняется уже после того, как источник специфичного шума заглушен.

Эта терминология принята стандартом ISO 1996 и нашла широкое применение. Термин “фоновый шум” (не используемый в стандарте ISO 1996) также встречается весьма часто, но его не следует путать с понятием остаточного шума. Иногда он используется для обозначения измеренного уровня, например, когда специфичный источник не слышен, а иногда в качестве значения параметра шума, типа L_A90 (уровень, превышаемый в течение 90 % времени измерения).

В контексте строительного планирования термин “исходная точка” используется для обозначения уровня шума в некоторой точке до начала каких-либо действий, например, расширения производства или возведения преград.

Для оценки специфичных шумов существует широкий спектр различных методов, многие из которых рассматриваются в настоящем буклете. Возникают ситуации, когда для выявления остаточных шумов требуется “заморозить” производство, но существуют и более сложные системы, которые основываются на проведении одновременных коррелированных измерений в нескольких точках на разной удаленности от источника. Для идентификации и документирования источника шума измеренный шум нередко регистрируется при помощи магнитного регистратора DAT (регистратора, использующего цифровую аудиопленку) или непосредственно на ПК.

Измерение шума

Проведение объективных измерений уровней звука является обязательной частью любой программы защиты от шумов окружающей среды. Уровни шума окружающей среды весьма разнообразны: шум часто содержит импульсные или чистые тона. Кроме того, подлежат обработке возникающие помехи от посторонних источников шума (например, лающие собаки, шум эстакады или игра детей).

Правила и стандарты определяют параметры, которые подлежат измерению, и в большинстве случаев предлагают рекомендации по настройке измерительного оборудования в зависимости от различных факторов, например, таких, как метеорологические условия. Кроме того, существуют надежные “практические методы”. Результатом шумовой оценки никогда не выступает отдельно взятое значение, например, 77 дБ. Это чаще всего значение, представляющее собой комбинацию определенных параметров или индикаторов, полученных при известных и фиксированных условиях.

Расчет среднего значения

Оценка колеблющегося уровня шума заключается в получении значения уровня, который в обычной терминологии принято называть “средним”. Метод визуального усреднения основан на использовании звукоснимателя с подвижной катушкой и давно устарел. Параметр Laso, т. е. значение уровня, превышаемое в течение 50 % времени измерения, в качестве среднего значения в настоящее время применяется крайне редко.

Так называемый “эквивалент непрерывного уровня звука” L_eq признан во всем мире в качестве основного усредненного параметра. Индекс L_eq — это уровень, который остается устойчивым в течение всего периода измерения, и представлен количеством энергии колеблющегося уровня звукового давления. Измерения L_eq выполняются непосредственно интегрирующим шумомером. L_eq — это величина усредненной энергии изменяющегося уровня звука. Этот параметр не отражает прямо величину раздражающего воздействия. Тем не менее, расширенные исследования показали, что индекс L_eq имеет определенное отношение к сфере раздражающих эффектов. Следует также принимать во внимание и тот факт, что уровень шума, легко переносимый в полдень в среду, может действовать раздражающе в воскресенье утром. Поэтому в процессе расчетов необходимо использовать и поправки на время суток.

Использование статистических вычислений

Анализ статистически распределенных уровней звука — весьма полезный инструмент при оценке шума. Анализ не только обеспечивает полезную информацию относительно непостоянных уровней шума, но также принят во многих стандартах в качестве основы для оценки фонового шума. Например, параметр L₉₀ (уровень, превышаемый в течение 90 % времени измерения) используется для обозначения уровней фоновых шумов, а L₁₀ или L₅ иногда применяются для определения звукового уровня шумовых событий.

Продолжительность измерений, равная 7 дням или двум часам?

Идеально точными являются измерения шума в ограниченном эталонном интервале времени. Продолжительность этого интервала может колебаться от двух часов до недели. Иногда по объективным причинам используются более длинные периоды измерений с протяженностью от месяца до года. В таких случаях собираются формуляры значений, поступающие каждую секунду, минуту или четверть часа, которые используются для составления временного архива уровней шума. Однако долгосрочные измерения могут оказаться дорогостоящими и сложными в управлении. Процедура оценки нередко заключается в проведении измерений на основе репрезентативных образцов и объединении результатов этих измерений в едином обзоре. Проведение полномасштабной оценки на основе репрезентативных образцов — весьма трудоемкая процедура. Современное программное обеспечение позволяет автоматизировать эту процедуру и обеспечить получение точных и надежных результатов эффективно и с низкими материальными затратами. Однако в том случае, если в инструкции содержатся указания относительно допустимого предела максимальных уровней, непрерывный мониторинг уровней звука просто необходим.

Широкополосный или частотный анализ?

Индекс L_eq, а точнее L_Aеg (А-весовой эквивалент непрерывного уровня звука) является наиболее важным. При проведении широкополосных измерений, охватывающих весь слышимый диапазон частот, для оценки шума окружающей среды используется А-взвешивание. В обычной практике частотное взвешивание используется постоянно. Шум с различимыми тонами, например, шум вентиляторов, компрессоров, или шум пилы, раздражают в гораздо большей степени, чем любые другие типы шумов. Фактор раздражения не принимается во внимание при проведении широкополосных измерений. Для проведения оценки фактора раздражения применяется спектральный анализ. Чистые тона можно оценить субъективно, поскольку возможности человеческого уха позволяют их легко выявлять. Инструкции часто требуют также проведения объективного измерения тонального содержания шума. На практике это осуществляется при помощи 1/3-октавного или узкополосного анализа (БПФ — Быстрое Преобразование Фурье).