1.4. Характеристики звука.

Высота звука - определяется частотой звуковой волны. Чем выше частота, тем выше звучание.

Громкость звука - определяется амплитудой сигнала. Чем выше амплитуда звуковой волны, тем громче сигнал. Громкость звука зависит от амплитуды колебаний: чем больше амплитуда колебаний, тем громче звук. Громкость звука измеряется в децибелах - единицах, выражающих степень звукового давления.

Тембр - окраска звука; один из признаков музыкального звука. Тембр звука определяется совокупностью тонов.

Давление звука - переменное избыточное давление, возникающее в упругой среде при прохождении через неё звуковой волны.

Тон. Основной тон представляет собой главную частоту колебания сигнала.

Обертоны - все остальные тоны сложного звука. Частоты всех обертонов данного звука в целое число раз больше частоты его основного тона.

Источники звука — любые явления, вызывающие местное изменение давления или механическое напряжение. Широко распространены источники звука в виде колеблющихся твёрдых тел (например, диффузоры громкоговорителей и мембраны телефонов, струны и деки музыкальных инструментов). Источниками звука могут служить и колебания ограниченных объёмов самой среды (например, в органных трубах, духовых музыкальных инструментах, свистках и т.п.). Сложной колебательной системой является голосовой аппарат человека и животных. Возбуждение колебаний источников звука может производиться ударом или щипком (колокола, струны). В природе звука возбуждается при обтекании твёрдых тел потоком воздуха за счёт образования и отрыва вихрей, например при обдувании ветром проводов, труб, гребней морских волн. Звук низких и инфранизких частот возникает при взрывах, обвалах.

Приёмники звука служат для восприятия звуковой энергии и преобразования её в др. формы. В технике для приёма звука применяются главным образом электроакустические преобразователи: в воздухе — микрофоны, в воде — гидрофоны и в земной коре — геофоны. Наряду с такими преобразователями, воспроизводящими временную зависимость звукового сигнала, существуют приёмники, измеряющие усреднённые по времени характеристики звуковой волны, например диск Рэлея, радиометр. К приёмникам звука относится, в частности, слуховой аппарат человека и животных.

1.5. Шум

Звуки окружают нас повсюду. Некоторые из них приятны, а другие мы бы предпочли не услышать. К сожалению, наше ухо не может «фильтровать» звуки, и мы слышим не только чудесное пение птиц и успокаивающее журчание воды, но и отвратительный шум.

Шум - это звуковые волны, воспринимаемые людьми как неприятный, мешающий или даже вызывающий болезненные ощущения фактор.

Слышимый шум представляет собой более или менее хаотический, беспорядочный набор тонов из широкого диапазона частот, при воспроизведении которого наблюдается более или менее изрезанная и очень нерегулярная линия колебаний с амплитудой, меняющейся случайным образом в довольно широких пределах (Приложение 1).

Различие между регулярным чистым тоном и шумом можно охарактеризовать степенью предсказуемости. Шум как визуально наблюдаемая картина, так и соответствующий ей звуковой сигнал в значительной степени непредсказуемы. Отсюда и неприятное действие звуковых шумов.

По видам источников различают три вида городского шума:

- транспортные (автомобильные, рельсовые, авиационные, водные)

- промышленные

- коммунально-бытовые

Источники городского шума разделяют на два вида:

- источники постоянного шума - инженерное и технологическое оборудование промышленных и коммунальных предприятий (постоянно действующих вентиляционных агрегатов, насосных и градирен, компрессорных установок, вентсистем, испытательных стендов, воздуходувок, трансформаторных подстанций и т. д.);

- источники непостоянного шума - автомобильный, железнодорожный, авиационный транспорт, а также разнообразные стационарные технические системы, периодически действующие в городской среде.

Уровень шума измеряется в децибелах – единицах, выражающих степень звукового давления.

Нормы уровня интенсивности

Шум в 50-60 дБ приводит к повышению порога слуховой чувствительности и к ухудшению функционального состояния центральной нервной системы, поэтому допустимый уровень шума для классных помещений не должен превышать 40 дБ.

Допустимый уровень шума в жилых помещениях в дневное время не должен превышать 40 дБ, а в ночное – 30 дБ.

Установлено, что если уровни интенсивности воспринимаемых звуков невелики и находятся в пределах возможностей человеческой речи (до 70 дБ), то такие звуки не вызовут изменений и будут восприниматься как обычный звуковой образ. Звуки и шумы свыше 70 дБ неприятны для слуха, а звуки интенсивностью свыше 130 дБ (громовой раскат, взлет реактивного самолета) обладают травмирующими свойствами.

Нормальная человеческая речь имеет громкость 40-70 дБ. Шум уличного транспорта – 60-80 дБ. Шум в заводских цехах – 90 дБ. Рев мотоцикла без глушителя – 100 дБ. Далее следует грохот музыки на дискотеке – 110 дБ. А уровень звукового давления на рок-концерте может составить 120 дБ, что сопоставимо с ревом реактивного двигателя. Отсюда уже недалеко и до болевого порога человека – 140 дБ.