Децибелы это: Страница не найдена — Практическая электроника

Содержание

Допустимые нормы шума, или сколько децибел в …?

Шум является акустическим загрязнителем воздуха, поэтому чтобы иметь представление об опасности, которую представляет для слуха шум, мы предлагаем ознакомиться с допустимыми нормами шума для разного времени суток, а также узнать, какой уровень шума в децибелах производят те или иные звуки. Таким образом можно начать понимать, что является безопасным для слуха, а что представляет опасность. А с пониманием придет и умение избегать вредного воздействия звука на слух.

Допустимые нормы шума

По санитарным нормам, допустимым уровнем шума, который не наносит вреда слуху даже при длительном воздействии на слуховой аппарат, принято считать: 55 децибел (дБ) в дневное время и 40 децибел (дБ) ночью. Такие величины нормальны для нашего уха, но, к сожалению, они очень часто нарушаются, особенно в пределах больших городов.

Уровень шума в децибелах (дБ)

Действительно, часто нормальный уровень шума бывает существенно превышен. Вот примеры лишь некоторых звуков, с которыми мы сталкиваемся в нашей жизни и то, сколько децибел (дБ) в действительности эти звуки содержат:

Шум

дБ

Шум леса 10-24
Приготовление пищи на плите 40
Разговорная речь 45-60
Детский плач 80
Шум работы разнообразного офисного оборудования, пылесоса 80
Шум интенсивного уличного движения 80
Шум работающего мотоцикла, поезда 90
Шум ремонтных работ 100
Звук танцевальной музыки в ночном клубе 110
Автомобильный гудок 120
Шум пролетающего самолета 140
Смертельный для человека уровень шума, звук взрыва 200

Как можно видеть, большинство из шумов, с которыми мы сталкиваемся буквально каждый день, существенно превышают допустимый порог нормы. И это лишь естественные шумы, с которыми мы не можем ничего поделать. А ведь есть еще шум от телевизора, громкой музыки, которым мы сами подвергаем свой слуховой аппарат. И собственноручно наносим нашему слуху огромный вред.

Какой уровень шума наносит вред?

Если уровень шума достигает 70-90 децибел (дБ) и продолжается довольно длительное время, то такой шум при длительном воздействии может привести к заболеваниям центральной нервной системы. А длительное воздействие шума уровнем более 100 децибел (дБ) может приводить к существенному снижению слуха вплоть до полной глухоты. Поэтому вреда от громкой музыки мы получаем гораздо больше, чем удовольствия и пользы.

Что происходит со слухом при воздействии шума?

Агрессивное и длительное шумовое воздействие на слуховой аппарат может приводить к перфорации (разрыву) барабанной перепонки. Следствием этого является понижение слуха и, как крайний случай, полная глухота. И хотя перфорация (разрыв) барабанной перепонки является обратимым заболеванием (т.е. барабанная перепонка может восстановиться), однако процесс восстановления долгий и зависит от тяжести перфорации. В любом случае, лечение перфорации барабанной перепонки проходит под наблюдением врача, который выбирает схему лечения после осмотра.

Как не допустить ухудшения слуха?

Теперь, когда мы знаем причины ухудшения слуха, можно с легкостью сказать, что если избегать длительного агрессивного воздействия шума на слуховой аппарат, то этого одного уже будет достаточно для того, чтобы не происходило ухудшения со слухом. Тем не менее, необходимо давать нашим ушам отдых: бывать в тишине, выезжать в места, где уровень шума пониженный, не слушать громко музыку, телевизор и т.п. Однако, Вы наверняка согласитесь, что городскому жителю избежать днем и ночью атакующего шумового воздействия мегаполиса практически невозможно. Чтобы избежать влияния шума на свой организм приходится прятаться от внешнего мира за плотно закрытыми окнами. Но в закрытом помещении быстро становиться душно, приходится открывать окна для проветривания. Вместе с воздухом с улицы в квартиру снова поступает шум. Выходом из этого замкнутого круга может стать установка компактной приточной вентиляции, которая позволит  дышать свежим очищенным воздухом с улицы при закрытых окнах.

Децибелы, громкость и уровень звука — Музыкальный Корпускул

Вступление
Как большинство из нас поступает? Берет первый попавшийся измеритель уровня и пишет так, чтобы громкость не поднималась выше нуля. Но все кажется простым лишь до тех пор, пока вы не увидите, что этот же самый материал на другой машине покажет, что пики не поднимаются выше -1 дб, а на третьей машине метер вообще покажет перегрузку, в то время как ваша рабочая станция упорно показывает ноль! Но чтобы вам совсем поплохело – посмотрите, что покажет на вашей фонограмме дорогой профессиональный измеритель уровня. В этой главе мы разберем различные типы метеров, концепцию цифровой перегрузки, аналоговый и цифровой хедрум, громкость, соотношение сигнал/шум и также свежим взором посмотрим на практику даббинга (dubbing?) и калибровки уровня.

Топ 10 коварных и запутывающих аудио-терминов:


10) Интенсивность… она показывает звуковое давление. Для практических нужд мы зовем её SPL (Sound Pressure Level)

9) Уровень… это мера интенсивности, но только когда используется в одиночку, так как уровень может обозначать абсолютно что угодно, но не значить абсолютно ничего! Чтобы не запутываться уровень всегда подразумевают вместе с чем-то, например уровень вольтажа, уровень звукового давления, цифровой уровень. Пример: 40 dB SPL, -20 dBu, -25 dBFS. Каждый суффикс показывает отношение к чему применяются данные показания в децибелах. SPL – уровень звукового давления – величина амплитуды или энергии физического звука, присутствующего в атмосфере. 40 dB SPL и 0.002 Пa (Паскаля) – одно и тоже давление, только первое выражено в децибелах относительно нуля SPL, а второе – абсолютная велечина.

8) Децибел… это относительное значение, всегда выражает отношение к какой-либо точке отсчета. Для примера, что если любую длину мы будем выражать относительно сантиметра? Вы скажете: «эта величина в 10 раз больше, чем сантиметр». То же самое и с децибелами. +10 dB означает: на 10 деци-бел больше, чем моя точка отсчета, которую я определил в 0 децибел. dBu, dBm, dB SPL, dBFS… все это соотношения к определенным известным величинам, поэтому они мо-гут быть выражены через вольты, энергию и так далее… Термин dBu, введенный корпорацией Нива в 1960ом году означает, что децибелы соотносятся с величиной, равной 0.775 вольта. dBm соотносятся с энергией в один миливат. dBFS соотносятся с диапазоном PCM (0 dBFS – это максимальный цифровой уровень, который мы можем получить).

7) Гейн или усиление… это относительная величина, выраженная в децибелах без суффикса: это отношение выходного уровня усилителя к входному. Если усилитель получает входной уровень равный -23 dBU, а на выходе получается +4 dBu – он имеет гейн в 27 dB.

6) Аттенюация… выраженная в децибелах она показывает негативный гейн, то есть его потерю. Например аттенюация в 20 dB означает то же самое, что -20 dB.

5) Уровень звукового давления (SPL)… велечина звукового давления относится к 0.0002 dyne/cm2 (0 dB SPL). 74 dB SPL – типичный уровень разговорной речи на расстоянии в 12 дюймов, 94 dB SPL – на расстоянии 1 дюйм.

4) Громкость… используется для отражения восприятия слушателя. Громкость сложно представить в виде измерений. Две фонограммы абсолютно одинакового уровня могу звучать с разной субъективной громкостью. Метер, реально показывающий субъективную громкость, использует сложные вычисления на основе SPL, частотной составляющей и времени. Также важную роль играет время прослушивания. После 5 минут тишины фонограмма покажется нам громкой, но послушав какое-то время – мы привыкаем и возможно делаем еще громче.

3) Внутренняя громкость… Я сам придумал этот термин, которым я определяю громкость фонограммы до того, как начинаю крутить мониторинг контроль. Так как нет отношения к SPL внутри цифрового файла, внутреннюю громкость нельзя померить в абсолютных величинах, но этот термин может использоваться в относительном контексте. Например у нас есть две фонограммы, которые мы привели к одной субъективной громкости крутя ручку контроля мониторов. Запомнив позиции мы можем сказать, что например одна фонограмма имеет на 2 децибела большую внутреннюю громкость, чем другая, поэтому я могу сказать, что одна фонограмма на 2 децибела громче.

2) Средний и пиковый уровни… Крест фактор… Крест фактор это отношение пикового уровня к среднему (RMS), потому как есть отличие между уровнем RMS и максимальным уровнем фонограммы. Например средний уровень на самых громких пассажах находится на уровне -20 dBFS, в то время как пиковый индикатор показывает -3 dBFS. В таком случае мы имеем крест фактор равный 17 децибелам. Очень сложно найти музыку, крест фактор которой был бы больше 20 децибел, поэтому это считается максимумом. Если динамический диапазон фонограммы (разницу между громкими и тихими пассажами) сузить, мы говорим, что материал скомпрессирован – такой материал имеет более низкий крест фактор, чем не компрессированный.

1) Уровень громкости… обычно ассоциируется с ручками изменения громкости, но это неточный потребительский термин. Используется неверно, потому что им одновременно означают и громкость и позицию ручки, которая показывает гейн, а не уровень. Я предпочитаю называть это профессиональным термином – мониторный контроль, но иногда приходится в общении с клиентами использовать этот неверный термин.

Метеры… метеры… метеры
VU-meter. VU-метер ужасный лжец – он показывает лишь средний уровень фонограммы и не реагирует на пики, поэтому он не может защитить от перегрузки. Единственное, что он показывает лучше пикового индикатора – это наше восприятие субъективной громкости, но даже с этой задачей он справляется неважно, так как его частотное восприятие ровно на всем диапазоне, в том числе и на низких частотах, а человеческих слух низкие частоты воспринимает хуже. Еще одна проблема VU-метра то, что его шкала нелинейна, поэтому неопытные операторы постоянно ошибаются, думая, что уровень музыки должен лежать в районе -6 и +3 VU, а на самом деле стрелка должна еле подниматься за -20 VU – и это пугает оператора, он думает, что уровень слишком низкий. Только очень сильно скомпрессированная музыка поднимет стрелку выше, иными словами шкала VU-метра показывает перекомпрессию. Цифровой пиковый метер. Такой метер может быть в 3х вариантах: — Дешевый и неправильный — Аккуратный с точностью до сэмпла, но вводящий в заблуждение — Реконструирующий, показывающий цифровую перегрузку.

Дешевые и неправильные цифровые метеры.

Производители рекордеров впихивают много всего в одну небольшую коробку и дизайн метеров часто компромисс, чтобы снизить расходы. Некоторые рекордеры могут иметь метеры, стоящие в аналоговых цепях – это неправильно. На некоторых рекордерах метеры цифровые, но они выполнены в виде загорающихся лампочек и не показывают уровни с достаточной точностью. Аккуратные с точностью до сэмпла метеры (сэмпл-акурейт). Некоторые производители производят метеры с шагом на шкалах в 1 дб или даже меньше. Основная проблема этих метров в том, что они не видят разницы между 0 dBFS (цифровым максимумом) и перегрузкой. Мы должны знать, не перегрузился ли ADC во время записи, для этого мы можем использовать аналоговый метер перед оцифровкой, который может показать нам возможную перегрузку, показав нам больший вольтаж, чем эквивалентный 0 dBFS. После того, как сигнал уже записан – стандартный сэмпл-акурейт метер не покажет нам ничего выше цифрового нуля, даже если при записи случилась перегрузка. Но некоторые метеры могут показать, что сигнал был обрезан во время записи. Они считают сэмплы, и если в сигнале цепочка из трех сэмплов с уровнем 0 dBFS – значит случилась перегрузка и сигнал обрезан. Три сэмпла на частоте 44.1 кило-герц – очень консервативный стандарт. По своей сути это значит, что искажения во время перегрузки не могут длится больше 33 микросекунд, иначе они будут уже слышны. Реконструирующие метеры. Они намного изощреннее. До тех пор пока звук остается в цифровом формате, цепочка семплов может сказать нам, что звук был перегружен, но когда звук переходит из одного состояния в другое, такая перегрузка может вызвать слышимые искажения. Это может про-изойти при проходе звука через DAC, конвертер частоты дискретизации а также при использовании различных кодеков типа mp3 или AC3. При этих процессах возникают дополнительные пики между семплами, которые выше по уровню, чем сам цифровой сигнал. Фирма TC Electronic проводила тесты на множестве обычных потребительских DAC, и они показали, что большинство из них не имеют хедрума (запаса по уровню) достаточного, чтобы корректно воспроизводить уровни в 0 dBFS. Сильно скомпрессированный и отлимитированный сигнал может давать пики до 4-5 децибел. Но с помощью оверсемплинга сигнала – мы можем померить такие пики. Реконструирующие или оверсемплинг метеры восстановят нам их, но все равно это будет не совсем точно. TC Electronic (System 6000) и Sony (Oxford) имеют оверсемплинг лимитер и пик-метер. Также оверсемплинг метер есть в программе Digi-check фирмы RME. Реконструирующие метеры говорят нам не только как будет реагировать DAC, но и что случится с сигналом после конвертации в mp3. Вооружившись этим знанием мастеринг инженеры должны учитывать не только то, что звук превосходно звучит на их аппаратуре, но и что с ним случится дальше в бытовой сфере. Если клиенту недостаточно показать на оверсемплинг метер, надо продемонстировать ему, что случится с его звуком при кодировке в мп3 с низким битрейтом.

Практика безопасных уровней
Если вы сводите со стандартным цифровым измерителем уровня – держите уровень микса не выше -3 dBFS. Чем больше материал обработан, эквализован, скомпрессирован – тем больше он проблем может создать, когда покинет студию мастеринга. Мы и не подозревали об этой проблеме, пока не началась гонка за громкостью и не изобрели цифровые лимитеры. Поэтому в современных условиях очень важно использовать оверсемплинг метер. Если его нет, то хотя бы выставляйте максимальный уровень на лимитере не больше -0.3 dB.

Миф о волшебных способах удалить клипинг
Если на каком-то материале метер показывает кучу перегрузки, то достаточно опустить её всего лишь на -0.1 дБ и метер перестанет показывать перегрузку. Но на самом деле это не уберет ни клипинги, ни искажения. Некоторые мастеринг инженеры специально клипуют сигнал и потом опускают уровень совсем чуть-чуть, чтобы визуально проблем не было. Эта практика называется Шредером и производит очень утомительные на слух записи.

Практика пикового уровня при 24х битных записях
Даже несмотря на то, что сейчас всё уже пишется в 24х битах, некоторые инженеры всё равно стараются записывать под самый ноль, что чревато перегрузкой сигнала. Вспомните, что диапазон 16 битной записи 91 dBFS, а это значит, что вы должны понизить уровень при 24х битной записи на 48 децибел, чтобы только начать писать как бы в 16 битах! А сверху еще целых 48 децибел пространства! Вы ничего не потеряете если при 24 битной записи будете писать до -3 dBFS или даже до -10 dBFS и все равно это будет чистая запись. Также микс, сделанный до -3 dBFS проще потом обрабатывать на мастеринге без лишнего вмешательства для понижения уровня после например мастерингового эквалайзера. Некоторые 24х битные ADC заявляют, что они имеют достаточный хедрум для пиков, но на самом деле там стоит компрессор, предотвращающий перегрузку ADC в самом верху динамического диапазона. Но это обманчивые заявления. Вообще перегрузки по уровню впринципе не должны случаться в студии звукозаписи – инженеры контролируют уровень, поэтому лучше выключить все эти компрессоры в ADC, опустить уровень записи и иметь запас для пиков. Единственно, зачем может быть использован такой компрессор в ADC – эмуляция аналоговой ленты. Но, так как запись процесс необратимый, подобные «улучшения» лучше все же делать на стадии сведения.

Насколько громко это звучит?
В противовес расхожему мнению – цифровые пиковые индикаторы никогда не показывают громкость. Вот иллюстрация: допустим вы осуществляете 2х микрофонную запись какого-то коллектива и вы нашли превосходный баланс! Вы оставляете фейдеры в покое и даете музыкантам записать несколько превосходных дублей. В одном из дублей максимальный уровень был -4 dB, а в другом он достиг 0 dB. Значит ли это, что второй был громче? Конечно нет, потому, что человеческих слух реагирует на средний уровень звука, а не на пиковый, когда оценивает громкость. Если вы увеличите первый дубль на 4 децибела, чтобы он сравнялся по пиковому уровню со вторым – субъективно первый будет звучать громче. Аналоговая запись на ленту и цифровая запись одного и того же источника разнятся применительно к понятию громкости. Если мы оцифруем потом аналоговую запись, то пики будут на 6 децибел больше, чем на изначально цифровой записи. Это оттого, что крест фактор аналоговой записи 12-14 децибел, а цифровой около 20 децибел. Компрессия аналоговой ленты делает запись громче.

Мифы нормализации
Эстетический миф. Редакторы цифрового звука имеют инструмент, зовущийся Пиковой Нормализацией. Это полуавтоматический метод изменения уровня. Инженер выделяет все песни в альбоме и компьютер ищет самый громкий пик во всем альбоме и автоматически изменяет громкость всего материала, пока этот пик не достигнет какого-то заданного значения, обычно это 0 dBFS. Если таким образом обработан весь материал – серьезной эстетической проблемы нет, так как вся музыка изменилась по уровню на одну и ту же величину. Но если нормализовать каждую песню в отдельности – это будет большой ошибкой, так как человеческий слух воспринимает только средний уровень, а не пиковый. И тогда баллада с небольшим крестфактором станет очень громкой, а забойная громкая роковая вещь с кучей перкуссии – станет тихой. Технический миф. Так же мифом является то, что нормализация улучшает качество звучания. Наоборот – она ухудшает его! Технически говоря нормализация, это лишний пересчет, который вносит искажения квантования, а так как материал уже смикширован – он уже отквантизован, что предопределило соотношение сигнал/шум и дальнейшее повышение громкости не изменит его. Так что, материал, который будет использоваться во время мастеринга не нуждается в нормализации, тем более, что дальше будет вестись дальнейшая обработка, которой не нужны максимальные уровни исходника.

Усредненная нормализация
Это еще одна форма нормализации. Она работает через специальный алгоритм, базирующийся на измерении среднего уровня громкости. Но все равно все это не работает, так как компьютер не знает, что баллада должна звучать тише и мягче, чем забойный рок. Но такая нормализация может помочь в радиовещании, громком вещании в общественных помещениях и различных случаях фоновой музыки. Но никак не при мастеринге.

Правильная оценка громкости
Так как только человеческий слух может правильно оценивать громкость, есть ли какие-нибудь объективные пути определить как громко звучит ваш CD? Используйте один и тот же DAC для вывода звука со всех ваших цифровых источников и фиксированное значение мониторного гейна. После этого вы сможете сравнить ваш CD с другими.

Защита микса от клипинга ADC
Профессиональные студии с аналоговыми консолями до сих пор используют VU-метры, чтобы измерять выход консоли на оцифровщик. Я использую термин «номинальный», чтобы обозначить уровень вольтажа на синусе, который соответствует 0 VU – обычно это на 20 dB ниже цифрового нуля 0 dBFS. Чтобы откалибровать систему, пропустите синус через аналоговую систему так, чтобы на измерителе уровня было 0 VU и отстройте гейн ADC под -20 dB с помощью аккуратного цифрового метра. Это защитит микс от клипинга при оцифровке, так как крест фактор типичной музыки не выше 20 децибел, а обычно от 12 до 14 dB.

Хедрум аналогового оборудования
Защита ADC и микса от клипинга не спасет вас, если ваша консоль перегружается перед ADC. В нашей мастеринговой практике мы часто используем несколько аналоговых процессоров в цепочке, поэтому нам важно знать все о аналоговых уровнях, искажениях и шуме такой аналоговой цепочки перед нашим ADC.
Не все аналоговое оборудование сделано одинаково, и стандартные номинальные +4 dBu могут быть слишком высоки по следующим причинам:
1) Точка перегрузки дешевого аналогового оборудования с течением лет становилась все ниже и ниже с процессом удешевления производства. Если раньше, до появления дешевых 8-buss консолей, большинство профессионального оборудования клиповало на +24 dBu или даже выше, то с появлением дешевого дизайна консолей этот уровень упал на точку +20 dBu (7.75 вольта). Это может быть огромной помехой чистому звуку, особенно при каскадировании усилителей. 2) По моему мнению, звук во многих транзисторных цепях начинает дико искажаться еще до того, как сигнал достигнет точки клипинга. Поэтому пиковый уровень должен оставаться ниже региона искажений и поэтому нам следует использовать такие усилители, которые должны клиповать хотя бы на 6ти децибелах выше максимального уровня нашего сигнала. Это все означает, что если при 0 VU мы имеем +4 dBu, то точка клипинга должна быть как минимум +30 dBu. Поэтому профессиональное оборудование имеет точки клипинга выше +37 dBu. Чтобы с этим справится – такой усилитель должен иметь очень дорогие компоненты в своих цепях, и поэтому более дорогие подобные приборы лучше звучат. И именно поэтому ламповые усилители с их 300-вольтовыми c компонентами и хедрумом в 30 dB и выше обычно ценятся выше своих транзисторных аналогов.

Буфер
Традиционно, разница между средним уровнем и точкой клипинга называется хедрумом, и чтобы как-то обозначить диапазон хедрума между точкой клипинга и пиковым уровнем музыки – я назвал его буфером. Если активный балансный выход прибора соединить с небалансным – то точка клипинга уменьшается на 6 dB. Консоли с двойным выходом, спроектированные работать как с профессиональными, так и с полупрофессиональными уровнями могут быть потенциально проблемными. Иронично говоря полупрофессиональный выход такой консоли может звучать лучше. Стоит поднять вопрос – а так ли нужен профессиональный уровень в +4 dBu. Потому как не каждая мастеринговая или обычная студия звукозаписи имеет оборудование с высокой точкой клипинга. И перед тем как бежать менять свое оборудование подумайте, а не проще ли понизить аналоговый уровень. Я рекомендую стандартный номинальный студийный уровень в 0 dBu или 0.775 вольта. Опускание уровня всего лишь на 4 децибела вниз может помочь созданию чистой аналоговой цепочки. Многие Европейские студии используют такой стандарт по этой причине.

Внутренняя точка клипинга в DAC
Одна из самых распространенных ошибок, делаемых производителями цифрового оборудования, заключается в том, что они предполагают, что если цифровой сигнал клипует на 0 dBFS – то можно сделать дешевую выходную цепь прибора, которая будет клиповать на, скажем 1 децибел выше. Это всегда гарантирует отвратительно звучащий конвертер или рекордер из-за недостатка буфера между аналоговой выходной цепью и потенциальным 0 dBFS.

Построение аналоговых цепей
Мы узнали как выбрать аналоговые уровни и теперь пришло время соединить наши устройства. Но для начала нужно понять их внутреннюю структуру.
Чтобы правильно протестировать аналоговые приборы и определить их внутренний состав, используйте хороший мониторинг, осциллограф, цифровой вольтметр и генератор синуса, который выдаст честные +24 dBu или выше. Существует два различных типа аналоговых устройств. Первый тип имеет пас-
сивный аттенюатор на входе, что означает, что мы можем подать любой сигнал без боязни перегрузки. Проверить это можно включив генератор и опустив аттенюатор на минимум, наблюдая нет ли перегрузки. Также мы можем проверить это, отключив генератор, и поднимая и опуская аттенюатор слушать выход прибора на предмет изменения фона и шипа. Его шум должен быть в пределах -70 dBu в неподключенном состоянии и -90 dBu в подключенном. Вот еще один тест проверки на пассивность аттенюатора: если выходной шум значительно изменяется при среднем положении аттенюатора, значит внутренние импедансы цепи не оптимальны или имеется некоторый DC-офсет. Мы определяем наилучший номинальный уровень для работы с таким устройством, находя точку клипинга и вычитая как минимум 26 децибел для хедрума и буфера. Второй тип аналогового устройства имеет активную усилительную цепь – такой дизайн намного критичнее. Практически невозможно найти транзисторный вариант такого устройства, который бы не клиповал при входных уровнях больших, чем +24 dBu. Подключите генератор и поднимайте уровень пока не появится перегрузка. Если мы слышим клипинг до того, как генератор выдаст +24 dBu – у устройства очень слабая внутренняя цепь. На таком устройстве мы еще должны протестировать выходную цепь, чтобы она не клиповала на уровне ниже входной точки клипинга.

Шум системы
Каскадируя аналоговое оборудование шум всей системы определяется самым слабым её звеном. Работая с максимально возможной громкостью в такой системе – мы зададим самое большое соотношение в ней сигнала к шуму. У лампового оборудования самый высокий порог шума, поэтому самый высокий уровень должен быть до него, не после.

Построение цифровых цепей
Нет никаких потерь в цифровых соединениях, таких как AES/EBU или S/PDIF, но мы все равно должны беспокоиться о перегрузках. Например, как мы знаем эквалайзеры могут повысить уровень, даже при вырезании частот. Множество цифровых процессоров не имеют аккуратного метера, поэтому я рекомендую ставить отдельный цифровой индикатор после каждого такого процессора. Если процессор перегружается, попробуйте опустить и вход и выход.

Хедрум цифрового процессора
Мы можем протестировать цифровые системы на хедрум, клипинг и шум используя цифровые тест-тоны и FFT анализатор. Предположим у нас есть цифровой эквалайзер, мы подали на него синус в 1 килогерц на уровне -6 dBFS и подняли на эквалайзере эту частоту на 10 dB. Когда мы опустим выходной уровень эквалайзера до 0 dBFS – мы должны услышать на слух и увидеть на FFT анализаторе, что клипинг прекратился. Если искажения все еще есть, то это нам говорит о том, что внутренняя структура эквалайзера не имеет достаточного хедрума и он не очень-то хорош. У современных цифровых процессоров должно быть достаточно хедрума, чтобы не приходилось понижать входной уровень, чтобы избежать клипов.

Шум в цифровых цепях
В цифровых цепях нам не требуется постоянно держать максимальным уровень на каждом из устройств, если мы работаем в 24х битах. Мы должны заботиться о том, чтобы каждый пересчет не вносил искажений квантования. Самое важное в цифровой цепочке – минимизация пересчетов и использование для этих пересчетов самых высококлассных алгоритмов. Например изменение уровня стоит доверить только самому хорошему устройству и даже если до него сигнал шел с невысоким уровнем – стоит избегать его повышения, пока сигнал не достигнет этого устройства. Весь шум, который мы имеем в цифровых цепях приходит к нам с исходника. Это шумят микрофонные предусилители и прочее оборудование. Поэтому мы должны работать с этим шумом также, как и при работе с аналогом, только учитывая шум дизеринга, который потом добавится и незначительно повысит общий шум.

Волшебный мир плавающей точки
Процессор с фиксированной точкой имеет фиксированный максимальный уровень 0 dBFS и фиксированный порог шума, соответствующий битности. Но процессор с плавающей точкой может делать вещи, которые никак не соотносятся с реальностью. Практически невозможно перегрузить такой процессор – вы можете увеличивать гейн на сотни децибел, и не будет никаких клипов. 95% нейтивных (работающих с использование центрального процессора компьютера) плагинов используют плавающую точку для вычислений, а также около 80% цифровых процессоров. Но все конверторы используют только фиксированную точку, поэтому построить цепь с плавающей точкой можно только внутри DAW. В системе с плавающей точкой вы можете нарушать любые правила: вычисления игнорируют индивидуальные уровни внутри цепи. Вы можете опустить уровень на 100 децибел, сохранить файл, потом снова его открыть, поднять уровень обратно на 100 децибел вверх и получить оригинальный звук, без каких-либо артефактов. Тоже самое вы получите наоборот сначала задрав уровень на 100 децибел и потом опустив. Большинство процессоров с плавающей точкой показывают сигналы с уровнем большим 0 dBFS, некоторые предупреждают об этом красными зонами на своих индикаторах, показывая, что сигнал не соответствует требованиям реального мира. Вы можете протестировать внутреннюю цепь вашей DAW на работу с плавающей точкой, подняв уровень сигнала на первом процессоре в цепи больше 0 dBFS. На слух сигнал должен искажаться, так как ваш DAC использует только фиксированную точку, но если вы опустите уровень на последнем процессоре в цепи ниже 0 dBFS – искажения исчезнут и цепь будет работать правильно. Но запомните, надо быть очень осторожными потенциально перегружая цифровую цепь, потому, что часто вы не знаете наверняка, работает тот или иной процессор в режиме плавающей точки или сама цепь. А также не забывайте о Aux посылах на внешнюю обработку, которые тоже могут перегрузиться. Больше никаких преимуществ у плавающей точки нет. Как определить, что процессор или DAW используют фиксированную точку? Цифровой эквалайзер с входным аттенюатором, скорее всего использует фиксированную точку и должен иметь индикатор перегрузки. Единственная DAW, использующая фиксированную точку для вычислений – ProTools, она не может работать с файлами с плавающей точкой.

Соединяем аналоговый и цифровой миры
Очень важно стандартизовать номинальные уровни в студии, каждое звено аналоговой цепи должно иметь один и тот же номинальный уровень. Все устройства, консоли, CD и DVD проигрыватели, музыкальные серверы, DAC должны быть откалиброваны на этот уровень. Как я уже писал раньше, я рекомендую уровень 0 dBu или +4 dBu если оборудование имеет достаточный хедрум. ADC и DAC должны быть откалиброваны так, чтобы на -20 dBFS по синусу они выдавали стандартное аналоговое напряжение.

Индикаторы средней громкости. VU-метры и PPM
В принципе, нет надобности использовать VU-метр, чтобы сделать хорошую запись. Но если вы используете VU-метр, то откалибруйте его так, чтобы 0 VU соответствовало стандартному номинальному уровню (0 dBu или +4 dBu). Основная идея использования VU-метра – использовать его в системе с достаточным хедрумом (больше 0 VU), поэтому если оператор использует VU-метр, логический стандарт будет -20 dBFS по синусу для 0 VU. Другие стандарты де-факто -18 dBFS и -14 dBFS, но я не рекомендую их для студии записи и микширования, особенно в системе с VU-метрами. В любом случае не стоит в такой студии делать записи с такими номинальными уровнями. Даже если источник скомпрессирован и не выходит за границы 14 dB крест-фактора, все равно практичнее использовать номинальный уровень в -20 dBFS и иметь запас в 6 dB на всякий случай. В Европе распространены быстрые PPM (квазипиковые) метеры, которые эффективно защищают цифровую систему от перегрузки.

Аналоговая лента
Это особый случай. Она имеет хедрум приблизительно 14 dB и очень критична к соотношению сигнал-шум, поэтому желательно нормализовать её уровень под 0 VU, но не на музыке с высоким крест-фактором. Для примера музыка с мощными ударными на VU-метре покажет низкий уровень, но может перегрузить ленту. Опытные инженеры допускают уровни выше 0 VU, но они понимают как и в каком случае далеко они могут зайти. При записи цифрового сигнала на аналоговую ленту, такой сиг-нал обычно нормализован под 0 dBFS, а значит если не понизить гейн на магнитофоне – лента перегрузится. В обратном же случае при перегоне с ленты в цифру в 24х битах нет нужды изменять уровни – перегрузки не будет.

Проза жизни студий мастеринга и записи
Основная проблема современных студий – стандартизация мониторинга и VU-метеров потому, что нет стандартов на номинальный уровень для компакт-дисков и других цифровых носителей. Например они могут повредить механический VU-метр, потому, что звучат слишком громко. Надо или отключать VU-метр или менять его на другой индикатор или опускать уровень CD.

Источник: БОБ КАТЦ Мастеринг Аудио. Искусство и Наука Второе Издание
Перевод: Антон Лабазников

"Орало" громко, но не страшно. В России разработали уличную систему оповещения об опасности

Можно сравнить с шумом самолетного двигателя, работой отбойного молотка или музыкой самого мощного органа в мире. Создатели новейшей системы оповещения населения – о главном её свойстве – громкости. Даже можно сказать сверх-громкости. Из-за которой разработка получила более чем говорящее название – "Орало". Как орудие для земледелия, только про чрезмерный звуковой эффект.

Выражается этот самый эффект во вполне конкретных цифрах: громкость 130 децибел, слышимость – по меньшей мере 300 метров. Систему уже испытали на практике – тестовый запуск провели в Костроме. Одновременно включили десяток устройств и, судя по отчетам, к результатам вполне можно применить каламбур: заорало на весь город.

Естественно, никаких пугающих предупреждений для граждан в эфир не выдавали. Транслировали стандартный текст о том, что идет техническая проверка. Ну, а дальше усилитель планируют использовать в исключительных случаях.

Разработчики рассказали нам, что могли сделать систему еще громче. Но сознательно решили остановиться на 130 децибеллах.

Итак, первые тесты прошли в Костроме несколько дней назад. Все произошло довольно быстро, буднично. А потому, запечатлеть испытания никто просто не успел.

Известно, что в городе были запущены 10 вот таких устройств. Мощные динамики с сигнальной лампой. Ловят цифровое телевидение. Вернее сказать, управляющий сигнал для них как бы вплетен в сигнал мультиплекса. Проигрывать могут записанные сообщения от экстренных служб, а могут, например, запустить прямой эфир канала "Россия".

"Система имеет возможность делать оповещение адресно. Мы имеем возможность квантовать: давать оповещение на уровне муниципалитета, какого-то предприятия, на уровне квартала. До уровня даже точной установки, где установлено это устройство", – поясняет Андрей Черников, директор департамента стратегии развития и технической политики РТРС.

Мощность динамика – впечатляющая. Децибелы – это логарифмическая шкала. Если интенсивность звука выросла на 10 децибел, то в реальности он стал мощнее в три с лишним раза! Так вот, средняя громкость разговора двух людей – около 60дб. Получается, что новая система оповещения громче в 300 раз. Она в 100 раз громче ревущего мотоцикла и в несколько раз громче удара молнии! Сопоставимый уровень звука – 130 децибел – выдает, например, двигатель взлетающего истребителя!

Опасны ли это? В теории – да. Считается, что нанести ущерб слуху может любой звук уровнем более 80 децибел. Если слушать его несколько часов подряд. Что касается звуков громче 120 дб, то для них максимальное допустимое время воздействия составляет менее минуты. А выше 130-ти дб можно воспринимать только при наличии защиты, например, наушников.

Однако, эти расчеты верны, только если слушатель находится прямо рядом с источником. Но динамики системы "Орало", во-первых, будут закреплены на зданиях, достаточно далеко от пешеходов. А во-вторых, не все время будут работать в режиме максимальной мощности.

"Это заставляет человека обратить внимание. То есть, бросить разговор по телефону, обратить внимание. То есть, этот шум активирует сигнальную систему, которая говорит человеку: "Внимание, осторожно". Не зря они подобрали такой уровень шума. Потому что, если сделать тише – мы не услышим. А если громче – можно навредить", – поясняет Андрей Литвиненко, врач-терапевт.

Так же громко визжат и некоторые бытовые устройства. Например, на западе свободно продаются личные системы тревоги: небольшие гаджеты, которые, если их активировать, начинают выдавать те же 130 децибел. Вроде бы пока никто не оглох.

Разработчики обещают, что ста тридцати децибел для системы будет достаточно, чтобы перекричать шумный город и главное – обеспечить разборчивость сообщения в радиусе до 300 метров. Задачей устройств, вероятно, будет в случае серьезных ЧП дублировать медленную и не слишком надежную систему смс-оповещения.

"Уровень доверия к смс-оповещению сейчас очень маленький. Потому что через смс-оповещение идут и рекламы банковские, и куча всего. Скорее всего человек просто не обратит внимание. Использование громкоговорящего оповещения... К нему явно у населения выше доверие", – считает Василий Игнатьев, директор по проектным решениям компании-интегратора промышленной связи.

Впереди – стадия госиспытаний. После чего систему внесут в единый каталог разрешенных в России систем оповещения. А уж ставить у себя динамики, громкие, как самолетный двигатель, или нет – решать будут власти на местах.

Таблица перевода из децибел в разы

Некоторые думают, что децибелы придумали, чтобы свести их с ума. Но на самом деле децибелы придумали для удобства. Да, да, все эти логарифмы, производные и прочие интегралы всегда кем-то придумывались для удобства и облегчения жизни.

  1. Нам редко нужно знать какие-то конкретные величины. Кому интересен усилитель, способный усиливать с 4,9мВ до 490мВ? Зато нам очень часто надо знать отношение двух величин. И если мы напишем, что усилитель усиливает в 100 раз, то интерес к этому усилителю возрастёт.
  2. На практике используется чрезвычайно широкий диапазон разных величин. Он настолько широк, что пользоваться этими величинами неудобно. Человек способен слышать звуки, различающиеся по уровню в 100000 раз. Уложить этот диапазон на одном графике просто невозможно.
  3. К счастью, чувствительность слуха не линейна, а изменяется по логарифмическому закону. Допустим, на выходе усилителя имеется звуковой сигнал с напряжением 1В. Для увеличения громкости в 1,1 раза надо добавить напряжение всего 0,1В. Но если на выходе усилителя было 100В, то для увеличения громкости в 1,1 раза нужно добавить 10В. В обоих случаях человеку будет казаться, что приращение громкости было одинаковым. Этим можно воспользоваться, графики с логарифмической шкалой занимают гораздо меньше места, а информативность повышается.
  4. Выяснилось, что очень многое в природе удобнее отображать в логарифмическом масштабе. Похоже, бог любил логарифмы (либо логарифмы любит архитектор матрицы, кому что больше нравится).

Итак, децибелы - это соотношение двух величин, выраженное в логарифмическом масштабе. При этом отношение тока и напряжения имеет коэффициент 20

а отношение мощности коэффициент 10.

Если у нас есть напряжения 1В, 10В, 100В, 1000В, то каждое напряжение больше предыдущего на 20дБ.

Переводить в уме разы в децибелы практически невозможно, но имеются два исключения. Увеличению в 2 раза и в 10 раз соответствуют круглые значения в децибелах, их легко запомнить, а промежуточные варианты прикидывать приблизительно. Кроме того, существуют таблицы.

Таблица перевода из децибел в разы
Левая таблица для ослаблений сигнала, правая для усиления

Источник

От какого звука можно умереть? Главное - о громкости и децибелах | Futurist

Как это работает 6 августа 2018, 17:00


Для тех, кто не хочет смотреть видео


Самым громким животным на Земле считается синий кит. Он может издавать звук громкостью до 189 дБ. Это очень громко, ведь даже реактивный двигатель в метре от вас будет греметь на 150 Дб, а светошумовая граната на 170 Дб.

Неужели, киты после каждой фразы глохнут на несколько часов? И вообще, странная штука эти децибелы. Например, на музыкальных центрах и микшерных пультах есть их отрицательные значения, как они соотносятся с громкостью? Или вот еще вопрос: что такое 0 децибел? И сколько их при абсолютной тишине или теоретическом максимуме громкости, если он вообще существует?

Что же такое децибелы?

Ирония в том, что дБ – это не единица измерения громкости. Это вообще не единица измерения. Разберемся.

Громкость можно было бы связать с интенсивностью звуковой волны, которая измеряется в Ваттах на м2. Проблема этих, вроде бы, нормальных единиц, в том, что разброс между звуком комариного писка (0, 000 000 000 001 Вт/м2) и двигателя (1000 Вт/м2) огромен. И придется использовать массивные числа или степени для записи. Чтобы облегчить этот процесс, вводят децибелы. Они показывают, во сколько раз некая величина больше или меньше определенного опорного значения. В случае звука таким опорным значением выбрали интенсивность на пороге слышимости человека. Это и есть 0 дБ. Все что мы можем услышать - громче ноля.

Но удобней оказалось пользоваться дробными единицами 1 бел = 10 децибел. Можно сказать, что 30 дБ – синоним фразы «в тысячу раз больше», а -10 Дб – синоним «в десять раз меньше». История с китами проясняется тем, что децибелы в воде отсчитываются по-другому: 6,67 х 10-19 Вт/м2. И, конечно, они не глохнут.

Теперь разберемся с абсолютной тишиной. Ведь 0 на шкале громкости – это всего лишь минимально различимый звук. Но ведь есть звуки и слабее. Это область отрицательных децибел. Существуют специальные звукоподавляющие комнаты, в которых уровень шума может опускаться до -20 дБ. Они нужны для тестирования различного оборудования, и там реально очень-очень тихо. Но абсолютной тишины достичь невозможно, как и абсолютного вакуума.

А максимальная громкость?

Известно, что болевой порог – это 130 дБ. Разрыв барабанных перепонок – это 160 дБ. А длительное воздействие 180 дБ может вызвать смерть. Для человека это уже перебор, но теоретически-то можно еще громче? Да, можно, но предел все же есть. Звуковая волна состоит из областей сжатия и разряжения. При увеличении громкости давление в областях сжатия растет, а в областях разряжения падает. И в какой-то момент оно может стать нулевым. И это предел. В атмосфере Земли – это громкость в 194 дБ. Это может считаться максимальным звуком. Все что идет дальше будет называться уже по-другому: ударная волна. А там никаких ограничений нет.

В децибелах измеряют много что, помимо громкости: уровень сотового сигнала, затухание в проводах. Главное - указать, что измеряете и от какого уровня.

Источник: Физика от Побединского

Понравилась статья?

Поделись с друзьями!

  Поделиться 0   Поделиться 0   Твитнуть 0

Подпишись на еженедельную рассылку

Чем опасен шум - Мастерская Слуха

Чем опасен шум

Для каждого из нас существует естественный уровень Шума (25-30 децибел). 

Такой Шум не приносит вреда, более того-он считается комфортным для человека. По громкости это сравнимо с шорохом листьев на деревьях (шелест листвы составляет 10-20 децибел)

Кроме того у каждого человека есть индивидуальные предпочтения по уровню Шума вокруг.

Согласно санитарным нормам, уровень Шума в двух метрах от жилого здания не должен превышать 55 децибел. 

В современных городах эти нормы постоянно нарушаются.

При обычном разговоре людей уровень Шума достигает 40-50 децибел. Кипящий в полуметре от Вас чайник "тянет" на 40-50 децибел. Проехавший мимо легковой автомобиль создает Шум примерно в 70 децибел. Такой же Шум стоит в 15 метрах от работающего трактора.

По подсчетам Специалистов, уровень Шума на автомобильной дороге в 3-4 полосы, а также рядом с ней на тротуаре, превышает норму на 20-25 децибел.

Лидеры по уровню Шума-это аэропорты и вокзалы. Громкость товарного состава составляет 100 децибел. 

Уровень Шума в метро может достигать 110 децибел.

Но самый шумный транспорт-это самолет. Даже в километре от взлетно-посадочной полосы уровень Шума от взлетающего и садящегося лайнера составляет больше 100 децибел.

Какой уровень Шума опасен для человека?

Согласно ГОСТам, вредным считается постоянное воздействие Шума уровнем в 80 децибел и более. Производство с таким уровнем Шума считается вредным. Шум в 130 децибел вызывает ощущение физической боли. При 150 децибелах человек теряет сознание. Шум в 180 децибел считается для человека смертельным.

Постоянные "Шумовые атаки" не проходят для Слуха бесследно.

От сильного Шума может возникнуть акустическая травма.

Она бывает острая и хроническая. 

Острая акустическая травма возникает от резких Звуков большой силы-например, гудок поезда, раздавшийся в опасной близости от уха. 

Последствия ее неприятны: боль в ухе, сопровождающаяся кровоизлиянием  во внутреннее ухо. 

На какое-то время Слух сильно ослабевает и человеку может казаться что он оглох. 

Иногда акустическая травма может сочетаться с баротравмой-от чрезмерного давления происходит разрыв барабанной перепонки и кровоизлияние в барабанную полость. От этого погибают Волосковые клетки, отвечающие за восприятие звуков.

Хроническая акустическая травма встречается гораздо чаще. Это тот случай, когда уровень Шума в помещениях выше допустимого, но в целом кажется терпимым. При долгом постоянном пребывании в таком помещении Слух притупляется, т.к. на органы Слуха действует фактор утомления. 

Хроническая акустическая травма может быть даже более опасной, чем острая. Много зависит и от высоты Звуков. Самыми вредными считаются Звуки с высокой частотой колебаний-более 2000 Гц. Нервные клетки внутреннего уха особенно чутко реагируют именно на такие Звуки,

При высоких уровнях Шума нарушения Слуха появляются через 1-2 года, при средних-через 10-12 лет.

У представителей некоторых профессий Глухота является  профессиональным заболеванием. В группу риска входят котельщики, клепальщики, ткачи, испытатели моторов, машинисты поездов и др.

Как уберечь свой Слух?

На шумных производствах работники используют беруши и наушники. Это требование санитарных норм.

Рекомендуется надевать наушники, если Вы работаете с мощной дрелью, отбойником или другим шумным аппаратом.

Это вдвойне важно, если приходится работать в закрытом помещении.

Старайтесь создавать дома и на работе комфортную звуковую обстановку. 

Выбирайте оптимальную громкость радио и телевизора. 

Мы часто увеличиваем громкость "про запас". Это вредная привычка, от которой стоит постепенно отказаться.

Если Вас мучает сильный Шум за окном, спасением могут стать стеклопакеты с ПВХ-профилем или деревянным профилем.

Заботьтесь о своем Слухе и он останется с Вами на долгие годы!


Что такое децибел?

Слово "децибел" состоит из двух частей: приставки "деци" и корня "бел". "Деци" дословно означает "десятая часть", т.е. десятая часть "бэла". Значит, чтобы понять что такое децибел надо понять, что такое бел и всё станет на свои места. 

Давным давно Александр Белл выяснил, что человек перестает слышать звук, если мощность источника этого звука меньше, чем 10-12 Вт/м2, а если она превышает 10 Вт/м2, то готовьте ваши ушки к неприятной боли — это болевой порог.

Как видно разница между 10-12 Вт/м2 и 10 Вт/м2 целых 13 порядков. Белл поделил расстояние между порогом слышимости и болевым порогом на 13 ступеней: от 0 (10-12 Вт/м2) до 13 (10 Вт/м2). Таким образом он определил шкалу звуковой мощности. 

Тут можно сказать: "О, всё понятно!", — хорошо! Но дальше ещё интересней.

Ближе к делу

Мы выяснили, что децибел равен 1/10 бела, но как это применять в жизни? Приведу такой пример:

  •   0 Дб - ничего не слышно
  • 15 Дб - едва слышно (шелест листвы)
  • 50 Дб - Отчётливо слышно
  • 60 Дб - Шумно

Да зачем это надо, если можно, к примеру, сказать: "уровень звуковой мощности 0.1 Вт/м2". Дело в том, что экспериментально установлено, что человек ощущает изменение яркости, громкости и т.д. тогда, когда они изменяются логарифмически. Вот так: 

Что в белах выражается как отношение уровня измеряемого сигнала к некоторому эталонному. 1 Бэл = lg(P1/P0), где P0 — это звуковая мощность порога слышимости, ну а чтобы получить децибел надо всего-то умножить на 10: 1 Дб = 10*lg(P1/P0)

Таким образом децибел показывает логарифм отношения уровня одного сигнала к другому и используется для сравнения двух сигналов. Из формулы, кстати, видно, что децибелах можно сравнивать любые сигналы (и не только звуковую мощность), так как децибел величина безразмерная. 

Особенности


Путаница с децибелами возникает из-за того, что существует несколько их "видов". Они условно называются амплитудными и  мощностными (энергетическими). 

Формула 1 Дб = 10*lg(P1/P0) -  сравнивает в децибелах две энергетические величины. В данном случае мощность. А формула  1 Дб = 20*lg(A1/A0) - сравнивает две амплитудные величины. К примеру, напряжение, ток и т.д.
Перейти от амплитудных децибелов к энергетическим и обратно очень просто. Требуется просто  «неэнергетические» величины преобразовать в энергетические.  Покажу это на примере тока и напряжения. 

Из определения мощности P = UI = U2 / R = I2 * R. Подставим в 10*lg(P1/P0) и после преобразования получим 20*lg(A1/A0) — всё просто.

Таким же образом будут проводится преобразования для других амплитудных значений. Подробнее как всегда можно прочитать в учебниках и справочниках. 

Зачем надо было всё усложнять?

Понимаешь, две величины могут отличаться в миллионы раз. Таким образом простое отношение (P1/P0) может давать как очень большие, так и очень маленькие значения. Согласись, что это не очень удобно в практической деятельности. Может быть это также одна из причин такой распространенности децибел (наряду  со следствием из закона Вебера-Фехнера)

Таким образом децибел позволяет от исчисления в "попугаях", т.е. в разах перейти к более конкретным и небольшим величинам. Которые можно быстро складывать и вычитать в уме. А если все же хочется оценить отношение в попугаях по известному значению в децибелах, то достаточно запомнить простое мнемоническое правило (подсмотрел у Ревича):

- Если отношение величин больше единицы, то это будет положительный Дб (+3 Дб), а если меньше — отрицательный (-3 Дб). Таким образом:

  •   3 Дб  означает увеличение/уменьшение сигнала на треть
  •   6 Дб означает увеличение/уменьшение в 2 раза
  • 10 Дб соответствует изменение величины в 3 раза
  • 20 Дб соответствует изменению в 10 раз

А теперь на примере. Пусть нам сказали, что сигнал усиливается на 50 Дб. А 50 Дб = 10 Дб + 20 Дб + 20 Дб = 3 * 10 * 10 = 300 раз. Т.е. сигнал усилился в 300 раз. 
 
Так что децибел всего лишь удобное инженерное соглашение, которое введено в результате некоторых практических измерений, а также выгоды от практического использования.

Что еще почитать по теме:

  1. Децибелы - МРБ 0805. Зельдин Е.А. 
  2. Шум -  Р.Tэйлор.

 

звук | Свойства, типы и факты

Полная статья

звук , механическое возмущение из состояния равновесия, которое распространяется через упругую материальную среду. Также возможно чисто субъективное определение звука, как того, что воспринимается ухом, но такое определение не особо проясняет и чрезмерно ограничивает, поскольку полезно говорить о звуках, которые не могут быть услышаны человеческим ухом, например как те, которые производятся собачьим свистком или с помощью гидроакустического оборудования.

Изучение звука следует начинать со свойств звуковых волн. Существует два основных типа волн, поперечные и продольные, которые различаются по способу распространения волны. В поперечной волне, такой как волна, генерируемая в натянутом канате, когда один конец покачивается вперед и назад, движение, составляющее волну, перпендикулярно или поперечно направлению (вдоль веревки), в котором движется волна. Важное семейство поперечных волн генерируется электромагнитными источниками, такими как свет или радио, в которых электрические и магнитные поля, составляющие волну, колеблются перпендикулярно направлению распространения.

Британская викторина

Викторина "Все о физике"

Кто был первым ученым, проведшим эксперимент по управляемой цепной ядерной реакции? Какая единица измерения для циклов в секунду? Проверьте свою физическую хватку с помощью этой викторины.

Посмотрите на подвешенную вибрирующую пружину, чтобы узнать о распространении звуковых волн.

Узнайте о распространении звуковых волн от точечного источника, наблюдая за движением подвешенной вибрирующей пружины.

Encyclopædia Britannica, Inc. Посмотреть все видео по этой статье

Звук распространяется через воздух или другие среды в виде продольной волны, в которой механическая вибрация, составляющая волну, происходит вдоль направления распространения волны. Продольная волна может быть создана в витой пружине путем сжатия нескольких витков вместе, чтобы сформировать сжатие, а затем их отпускания, позволяя сжатию перемещаться по длине пружины. Воздух можно рассматривать как состоящий из слоев, аналогичных таким змеевикам, со звуковой волной, распространяющейся как слои воздуха, «толкающие» и «тянущие» друг друга, во многом подобно сжатию, движущемуся вниз по пружине.

Таким образом, звуковая волна состоит из чередующихся сжатий и разрежений или областей высокого и низкого давления, движущихся с определенной скоростью. Другими словами, оно состоит из периодического (то есть колеблющегося или вибрирующего) изменения давления, происходящего вокруг равновесного давления, преобладающего в определенное время и в определенном месте. Равновесное давление и синусоидальные колебания, вызванные прохождением чистой звуковой волны (то есть волны одной частоты), представлены на рисунках 1A и 1B соответственно.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Обсуждение звуковых волн и их распространения можно начать с рассмотрения плоской волны одной частоты, проходящей через воздух. Плоская волна - это волна, которая распространяется в пространстве как плоскость, а не как сфера увеличивающегося радиуса. Таким образом, он не является идеальным представителем звука (см. Ниже Круглые и сферические волны). Волна одной частоты будет слышна как чистый звук, такой как звук, создаваемый камертоном, по которому слегка ударили.В качестве теоретической модели он помогает выяснить многие свойства звуковой волны.

Рисунок 1C - другое представление звуковой волны, показанной на рисунке 1B. Как показано на синусоидальной кривой, изменение давления в звуковой волне повторяется в пространстве на определенном расстоянии. Это расстояние известно как длина волны звука, обычно измеряется в метрах и обозначается λ. Поскольку волна распространяется по воздуху, одной полной длине волны требуется определенный период времени, чтобы пройти определенную точку в пространстве; этот период, представленный T , обычно измеряется в долях секунды.Кроме того, в течение каждого временного интервала в одну секунду определенное количество длин волн проходит точку в пространстве. Известная как частота звуковой волны, количество длин волн, проходящих в секунду, традиционно измеряется в герцах или килогерцах и обозначается как f .

Знать о волнах и математическую взаимосвязь между частотой и периодом в волнах

Обзор взаимосвязи между частотой и периодом в волнах.

Encyclopædia Britannica, Inc. Посмотреть все видео по этой статье

Между частотой волны и ее периодом существует обратная зависимость, так что

Определите разницу между частотой и амплитудой, изучая звуковые волны

Частота и амплитуда звуковых волн, зарегистрированные на осциллографе .

Encyclopædia Britannica, Inc. Посмотреть все видео к этой статье

Это означает, что звуковые волны с высокими частотами имеют короткие периоды, а волны с низкими частотами - длинные.Например, звуковая волна с частотой 20 герц будет иметь период 0,05 секунды (, т. Е. 20 длин волн / секунду × 0,05 секунды / длина волны = 1), а звуковая волна 20 килогерц будет иметь период 0,00005. секунда (20000 длин волн в секунду × 0,00005 секунды / длина волны = 1). Между 20 герцами и 20 килогерцами лежит частотный диапазон слуха человека. Физическое свойство частоты физиологически воспринимается как высота звука, так что чем выше частота, тем выше воспринимаемая высота звука.Также существует связь между длиной звуковой волны, ее частотой или периодом и скоростью волны ( S ), так что

Математические значения

Равновесное значение давления, представленное равномерно расположенными линиями. на рисунке 1A и по оси графика на рисунке 1C равно атмосферному давлению, которое преобладало бы в отсутствие звуковой волны. При прохождении сжатий и разрежений, составляющих звуковую волну, будут возникать колебания выше и ниже атмосферного давления.Величина этого отклонения от равновесия известна как амплитуда звуковой волны; измеряется в паскалях, или ньютонах на квадратный метр, обозначается буквой A . Смещение или возмущение плоской звуковой волны можно математически описать с помощью общего уравнения движения волны, которое в упрощенной форме записывается как:

Это уравнение описывает синусоидальную волну, которая повторяется через расстояние λ, перемещающееся вправо (+ x ) со скоростью, задаваемой уравнением (2).

Амплитуда звуковой волны определяет ее интенсивность, которая, в свою очередь, воспринимается ухом как громкость. Акустическая интенсивность определяется как средняя скорость передачи энергии на единицу площади, перпендикулярной направлению распространения волны. Его связь с амплитудой может быть записана как где ρ - равновесная плотность воздуха (измеряется в килограммах на кубический метр), а S - скорость звука (в метрах в секунду). Интенсивность ( I ) измеряется в ваттах на квадратный метр, причем ватт является стандартной единицей мощности при электрическом или механическом использовании.

Значение атмосферного давления в «стандартных атмосферных условиях» обычно составляет примерно 10 5 паскалей или 10 5 ньютонов на квадратный метр. Минимальная амплитуда изменения давления, которую может уловить человеческое ухо, составляет около 10 -5 паскаль, а амплитуда давления на пороге боли составляет около 10 паскалей, поэтому колебания давления в звуковых волнах очень малы по сравнению с давление атмосферы. В этих условиях звуковая волна распространяется линейно, то есть продолжает распространяться в воздухе с очень небольшими потерями, дисперсией или изменением формы.Однако, когда амплитуда волны достигает около 100 паскалей (примерно одна тысячная давления атмосферы), в распространении волны развиваются значительные нелинейности.

Нелинейность возникает из-за специфического воздействия на давление воздуха, вызванного синусоидальным смещением молекул воздуха. Когда колебательное движение, составляющее волну, невелико, увеличение и уменьшение давления также малы и почти одинаковы. Но когда движение волны велико, каждое сжатие создает избыточное давление большей амплитуды, чем уменьшение давления, вызванное каждым разрежением.Это можно предсказать с помощью закона идеального газа, который гласит, что увеличение объема газа наполовину снижает его давление только на одну треть, а уменьшение его объема наполовину увеличивает давление в два раза. Результатом является чистое превышение давления - явление, которое имеет значение только для волн с амплитудами выше примерно 100 паскалей.

% PDF-1.4 % 16 0 obj> эндобдж xref 16 100 0000000016 00000 н. 0000002624 00000 н. 0000002896 00000 н. 0000003937 00000 н. 0000004017 00000 н. 0000004774 00000 н. 0000005123 00000 н. 0000005366 00000 н. 0000011056 00000 п. 0000014060 00000 п. 0000017687 00000 п. 0000023395 00000 п. 0000029582 00000 п. 0000029737 00000 п. 0000030496 00000 п. 0000034575 00000 п. 0000035320 00000 п. 0000036063 00000 п. 0000036114 00000 п. 0000039444 00000 п. 0000043270 00000 п. 0000057732 00000 п. 0000068421 00000 п. 0000075977 00000 п. 0000088149 00000 п. 0000094370 00000 п. 0000110176 00000 н. 0000121978 00000 н. 0000126783 00000 н. 0000151168 00000 н. 0000164127 00000 н. 0000188208 00000 н. 0000199774 00000 н. 0000210455 00000 п. 0000222228 00000 н. 0000235861 00000 п. 0000245994 00000 н. 0000254877 00000 н. 0000268220 00000 н. 0000272557 00000 н. 0000280220 00000 н. 0000291678 00000 н. 0000303503 00000 н. 0000335760 00000 н. 0000361832 00000 н. 0000381665 00000 н. 0000394684 00000 н. 0000408571 00000 н. 0000415778 00000 н. 0000428842 00000 н. 0000436351 00000 п. 0000445510 00000 п. 0000473329 00000 н. 0000486250 00000 н. 0000504259 00000 н. 0000514103 00000 н. 0000525951 00000 н. 0000540168 00000 н. 0000557738 00000 п. 0000569703 00000 п. 0000583795 00000 н. 0000604244 00000 н. 0000622479 00000 н. 0000647110 00000 н. 0000658403 00000 н. 0000670168 00000 п. 0000683311 00000 н. 0000695135 00000 п. 0000711748 00000 н. 0000727765 00000 н. 0000728304 00000 н. 0000738992 00000 н. 0000739197 00000 н. 0000752945 00000 н. 0000753134 00000 н. ҩ w9; vzg * 43l1ͰɁa_ | e0he ئ pB @ 7Gq8G a0h4q @

Звук и слух - Apple

Звук распространяется волнами, возникающими, когда объект - например, стереодинамик - толкает воздух вокруг себя, вызывая небольшие изменения давления воздуха.При описании звуковых волн специалисты по акустике используют такие понятия, как частота и амплитуда.

Вы можете легко установить ограничение громкости на iPod и iPhone. Щелкните здесь, чтобы получить ответы на часто задаваемые вопросы об ограничении объема.

Наука звука

Частота волн в звуке определяет высоту звука звуковой волны. Частота обычно измеряется в герцах (Гц), где один Гц равен одной волне, завершающей цикл в секунду.Человеческое ухо может распознавать широкий диапазон частот - примерно от 20 Гц до 20 000 Гц. Амплитуда - это характеристика силы звуковой волны. По мере увеличения амплитуды звуковой волны громкость звука увеличивается. Музыка состоит из смеси разных частот и амплитуд.

Уровень звука, слышимого вашими ушами, обычно измеряется в децибелах. Говоря о звуке, децибел используется для измерения амплитуды звуковой волны. Децибелы полезны при измерении звука, потому что они могут представлять огромный диапазон уровней звука, которые человеческое ухо может слышать, используя более управляемую шкалу.По шкале децибел самый тихий звук, который можно услышать, составляет 0 дБ. Каждое увеличение на 10 дБ представляет собой приблизительное удвоение воспринимаемой громкости звука.

Звук и ваши уши

Вы можете слышать, потому что ваши уши преобразуют колебания звуковой волны в воздухе в сигналы, которые ваш мозг интерпретирует как звук. Когда вибрации звуковой волны попадают в ваше ухо, барабанная перепонка и набор крошечных косточек в ухе (хорошо известные молот, наковальня и стремени) усиливают эти колебания.Во внутреннем ухе эти усиленные вибрации перемещают крошечные волосковые клетки, которые затем преобразуют вибрации в нервные импульсы, посылаемые в ваш мозг. Затем ваш мозг интерпретирует эти нервные импульсы как звук.

Если вы подвергнете уши чрезмерному звуковому давлению, вы можете повредить эти маленькие волосковые клетки в ушах. А в случае повреждения эти волосковые клетки могут потерять способность передавать звук в ваш мозг. В результате вы можете потерять слух из-за шума. Симптомы могут включать искаженный или приглушенный звук или трудности с пониманием речи.

Хотя потеря слуха может быть вызвана шумом в результате однократного воздействия очень громкого звука, например выстрела, потеря слуха, вызванная шумом, также может возникать в результате многократного воздействия громких звуков с течением времени.

Слушайте ответственно

Большинство исследований потери слуха из-за шума сосредоточено на продолжительном воздействии громких звуков на рабочих местах. Несмотря на то, что существует не так много исследований относительно эффекта воздействия громкого звука в развлекательных целях, если вы слушаете музыку и аудио в наушниках или наушниках - независимо от того, подключены ли они к вашему iPod, компьютеру или другому источнику звука - вы должны следовать несколько рекомендаций здравого смысла.

Подумайте об объеме

Не существует единой настройки громкости, подходящей для всех. У вас может быть разный уровень звука с разными наушниками или наушниками и с разными настройками эквалайзера. Некоторые специалисты по слуху рекомендуют устанавливать громкость в тихой обстановке, уменьшать громкость, если вы не слышите людей, говорящих рядом с вами, не увеличивайте громкость, чтобы блокировать шумную обстановку, и ограничивать время, которое вы используете. вкладыши или наушники на большой громкости.

Следите за временем

Также следует обратить внимание на то, как долго вы слушаете звук на большой громкости. Помните: вы можете со временем адаптироваться к настройкам более высокой громкости, не осознавая, что более высокая громкость может быть вредна для вашего слуха. Эксперты по слуху предупреждают, что потеря слуха из-за шума также может возникать в результате многократного воздействия громкого звука с течением времени. Чем громче громкость, тем меньше времени требуется, прежде чем ваш слух может быть нарушен. Если вы чувствуете звон в ушах или слышите невнятную речь, прекратите слушать и проверьте свой слух.

NASD - БЕЗОПАСНАЯ ФЕРМА - Обеспечьте защиту слуха

Стол 1. Общие уровни шума (в децибелах)
Струя самолет 140 *
Свинья визжит 130 *
Цепь пила 115
Громко рок музыка 115
Куры (внутри здания) 105
Стол пила 100
маг. вакуум 98
Сад трактор 92
Трактор носят HPD 85-95
Газонокосилка 85
Электрический дрель 88
Тихий шепотом 20
Примечание: Каждое увеличение на 6 децибел удваивает уровень шума
* Свыше 130 децибел вызывает боль.
Традиционный картина фермы как безмятежного и тихого рабочего места не могла быть дальше от истины. Машины, даже звуки, издаваемые животными, создавать иногда шумную и часто опасную среду.

шумная среда на ферме сказалась на многих операторах фермы. слуховые способности.Найдена центральная поликлиника на ферме в Айове. что у 70 процентов фермеров, прошедших плановую проверку слуха, ниже нормального для своего возраста слуха. По крайней мере 30 процентов пострадали потеря слуха достаточно значительная, чтобы требовать вспомогательного слушания устройство.

Стол 1 - это таблица звуков, которые обычно слышат люди, сельскохозяйственная деятельность.Непрерывные звуки 85 децибел или выше считаются опасными. Каждый раз, когда тебе нужно кричать быть услышанным кем-то, стоящим на расстоянии 3 фута, уровень шума вероятно, больше 85 децибел. Каждые 6 децибел удваивает звук. Например, настольная пила (100 децибел) вдвое громче садового трактора (92 децибела).

Расстояние от источника шума тоже немаловажно.Как человек движется вдали от звука громкость быстро падает. Например, кто-то на расстоянии 9 футов, а не 3 футов от бензопилы, слышите 103 децибела, а не 115 децибел. Ключ в том, чтобы сохранить шумное оборудование как можно дальше. Когда это невозможно, носите средства защиты органов слуха (HPD), чтобы приемлемый диапазон 85 децибел.

Некоторые потеря слуха возникает естественным образом в результате старения. Обычно это не становится серьезным, если люди постоянно не подвергаются воздействию к шуму. Поэтому важно избегать чрезмерно громкого шумы для предотвращения дополнительной потери слуха, которая может привести к инвалидность.

Слух потеря будет, даже если люди скажут, что они «привыкли» к шуму "или не обращайте на него внимания.Многие говорят, что могут "заблокировать "шум", но ущерб будет продолжаться, если опасный уровень шума снижен.

Хотя шумная среда может привести к необратимой потере слуха, они также может влиять на людей другими способами. Шумная среда может приводят к повышенной тревожности, гипертонии и утомляемости. Много люди, которые носят средства защиты слуха, отмечают, что они чувствуют лучше вообще в конце дня.

Мост люди не могут обнаружить собственную потерю слуха, потому что слуховые повреждение происходит медленно с течением времени. Обычно человек со слухом потеря может подумать, что другие люди что-то бормочут, и им нужно «заговорить» вверх "или произносите лучше. Если сомневаетесь, пройдите тест на слух у аудиолог, доступный в большинстве больниц и клиник.

Слух потерю слуха можно предотвратить с помощью надлежащих средств защиты органов слуха устройства (HPD).Эти устройства создают барьер между звук и ухо, или поглощать звуковые волны до того, как они попадут в ухо. Люди с нормальным слухом всегда могут уловить какой-нибудь звук при ношении HPD, потому что кости в голове проводят звук.

Вы могут захотеть рассмотреть HPD, если:

  • вы работать в шумных условиях с непрерывным децибелом уровень выше 85;
  • вы ощущать "звон" в ушах после пребывания в шумном площадь;
  • вы беспокоятся, нервничают или беспокоятся после пребывания в шумном площадь;
  • вы хотите повысить свой комфорт;
  • вы необычно устали после работы в шумном месте или
  • ваш доктор рекомендует один.

Нет все HPD обеспечивают одинаковый уровень защиты. Рассмотрим следующие аспекты:

Стиль. Наиболее распространенные средства защиты органов слуха - это надетые муфты. над ушами и затычки в ушах. Наушники могут быть и побольше удобнее носить в течение длительного времени, чем пробки.Муфты нельзя носить с очками или другими препятствиями что снизит их эффективность.

Слух заглушки могут быть одноразовыми или предназначены для повторного использования. Одноразовый пробки особенно популярны для непродолжительного ношения или нечастое использование. Они недорогие и их можно выбросить когда работа будет завершена или они станут грязными.Однако одноразовые вилки могут быть относительно дорогими, если требуется на регулярной основе. В этом случае одноразовый пробка или муфта, предназначенные для мытья и хранения после каждого использования, хороший выбор.

Эффективность: Не все материалы могут блокировать одинаковое количество звука. HPD производитель должен указать, сколько шума (в децибелах) устройство уменьшит для владельца.Это указано на упаковке как рейтинг снижения шума (NRR). Для общего использования посмотрите для NRR 25 или больше. Помните, что рейтинг был получен в идеальных условиях после тщательной примерки инструкции. Более реалистичная оценка - примерно половина NRR производителя. Например, ожидайте результата с 30 NRR для уменьшения шума примерно на 15 децибел.Это означает, что шум в 95 децибел будет уменьшен до 80 децибел для владелец.

Стоимость: Устройства защиты слуха не должны быть дорогими, чтобы работать хорошо или быть комфортно. Беруши из вспененного материала с расширением доступно примерно за 1 доллар; муфты около 15-30 долларов, в зависимости от качественный.

Как с большинством средств индивидуальной защиты у HPD есть ограничения.Неправильно изношенные HPD не могут снизить уровень шума до минимума. приемлемые уровни и имеют тенденцию вызывать ложное чувство безопасности. Одновременное ношение заглушек и муфт уменьшит количество шумового воздействия. Однако дополнительное сокращение от ношения обоих устройств будет всего 6 или 7 децибел, даже если NRR для обоих устройств выше 25.

Грязный HPD может вызвать серьезное раздражение кожи и ушную инфекцию.Следовать инструкции производителя по очистке одноразовых HPD, и храните в чистом сухом контейнере. Вспениваемая пена для стирки или одноразовые пробки могут фактически служить убежищем для микробов и способствовать развитию болезней.

Ношение устройства защиты органов слуха могут потребовать некоторой регулировки. Вначале, пользователи могут испытывать некоторый физический дискомфорт после нескольких часы.При продолжении использования эти неприятности обычно уменьшаются. Долгосрочные преимущества - уменьшение потери слуха - перевешивают любые краткосрочные неудобства от ношения HPD.


Как Много ли вы знаете?
  1. Мост устройства защиты органов слуха, независимо от типа или конструкции, уменьшить примерно такое же количество шума, которое достигает уха.Правда или ложь?
  2. An длительное времяпрепровождение в шумной обстановке может заставить людей почувствовать встревоженный и усталый. Правда или ложь?
  3. The визг свиньи имеет более громкий уровень децибел (звук), чем рок-концерт. Правда или ложь?
  4. Который из следующих звуков может вызвать потерю слуха?
    1. ан. электрическая дрель
    2. а садовый трактор
    3. ан закрытый птичник
    4. все из вышеперечисленных
  5. Это труднее слышать разговоры в шумной обстановке при ношении наушников или муфты.Правда или ложь?
  6. Слух Муфты всегда блокируют больше шума, чем наушники. Правда или ложь?

См. ответы в конце «Что ты умеешь делать?».

Что Ты можешь сделать?

  • Идентифицировать работа, где шум может быть вредным для вашего слуха или беспокоит ты.
  • Спросить Ваш местный дилер по снабжению ферм для хранения HPD.
  • Износ средства защиты органов слуха в любой ситуации, в которой вы должны поднять Ваш голос будет услышан на расстоянии 3 футов.
  • Получить проверка слуха, если вы считаете, что у вас может быть потеря слуха или сомневайтесь в своей способности слышать.
  • Купить устройство защиты органов слуха, которое будет соответствовать вашему конкретному потребности. Следуйте инструкциям производителя для правильного использование и износ.

Ответы в викторину:

1-Ложь; 2-Верно; 3-Верно; 4-д; 5-ложь; 6-ложь

Если вы заинтересованы в покупке устройства защиты органов слуха, уточняйте в местном магазине товаров для ферм или в каталоге прямой почтовой рассылки.Сурдолог или больничная клиника также могут быть хорошим источником. За дополнительной информацией об устройствах защиты слуха обращайтесь Совет национальной безопасности (NSC) за копию документа о происшествии в сельской местности Бюллетень по профилактике: защита слуха в сельском хозяйстве, Каталог # 69941-0006. Вы можете написать в NSC по адресу 444 N. Michigan Avenue, Чикаго, Иллинойс 60611. Стоимость около 1 доллара.

Публикация №: PM-1518j


Этот информационный бюллетень является частью серия из программы Safe Farm при расширении Университета штата Айова, Эймс, Айова. Safe Farm способствует здоровью и безопасности в сельском хозяйстве. Финансируется Национальным институтом охраны труда. и здравоохранения, Университет штата Айова, а также сеть групп, которые служить рабочим фермы Айовы и их семьям.Дата публикации: Октябрь 1993 г.

Подготовлено Деннис Цаймет, промышленное образование и технологии; Чарльз В. Шваб, специалист по расширенной безопасности, и Лаура Миллер, дополнительные коммуникации. Дизайн Валери Кинг, штат Айова Расширение университета, Эймс, Айова.

Информация об отказе от ответственности и воспроизведении: Информация в NASD не представляет политику NIOSH.Информация включена в NASD появляется с разрешения автора и / или правообладателя. Более

Где цикады громче всех в Трех Штатах? И насколько это громко? Вот что мы нашли.

CINCINNATI (FOX19) - Где цикады самые громкие в Большом Цинциннати? Оказывается, для этого есть приложение.

Национальные институты гигиены и безопасности труда со штаб-квартирой в Цинциннати, которые, возможно, вряд ли войдут в обнесенный стеной сад Apple, создали приложение NIOSH Sound Level Meter для отслеживания уровня звука вокруг вас.

Конечно, приложение было разработано для того, чтобы «помочь работникам принимать обоснованные решения относительно шумовой обстановки». Но у нас есть эти жукеры-цикады, которые устраивают крик-а-тон 24/7 с каждой ветви каждого дерева, поэтому мы подумали, а почему бы и нет?

Оказывается, работает. Просто скачайте приложение и откройте его снаружи. Вуаля. Это в числовой форме именно то, сколько вы хотели бы иметь беруши прямо сейчас.

Том Хьюз, переводчик природы Больших парков округа Гамильтон, говорит, что «гул» цикад составляет около 80 децибел, но он может быть выше.

Для справки: 70 децибел - это звук пылесоса или, в качестве альтернативы, то, что вы можете услышать, стоя у автострады. Это то, что некоторые называют «громким».

Но шкала децибел не линейна. То есть 80 децибел - это вдвое громче, чем 70 децибел.

Что еще такое 80 децибел? Согласно этой диаграмме из Университета Пердью: мусоропровод, блендер, обычная фабрика, грузовой поезд в 15 метрах или винтовой самолет на высоте 1000 футов.

Уши человека могут начать страдать от звуков 80 децибел через восемь часов непрерывного воздействия.

Научные тесты FOX19 NOW с использованием приложения NIOSH обнаружили, что цикады гудят намного ниже, чем в озере Хидден-Вэлли, штат Индиана, - 60 децибел. Это все, что они могли собрать в Ковингтоне, штат Кентукки. Позже, в Мэдисонвилле, они достигли приятных 84 децибел.

Но у цикад в Винтон-Вудсе уже есть свои морские ноги. Они достигли 90 децибел - в восемь раз громче, чем в Кентукки и Индиане.

Что еще такое 90 децибел? Боинг 737. Мотор мотоцикла всего в 8 метрах. Разговор кричал на вас в упор.

При 90 децибелах человеческое ухо может быть повреждено в течение восьми часов непрерывного воздействия.

Впечатляющая штука для кучи прыгающих багов. Хьюз объясняет, как они это делают.

«У самцов цикад под крылом есть этот орган, называемый деревянным органом, и они используют свои мускулы, чтобы сгибать этот орган, и это заставит орган вибрировать и будет издавать какой-то« уууууууууууууууууу »шум», - сказал он.«Когда вы слышите их вместе, это просто звучит как громкий гул. Но когда вы слышите их сами по себе, это создает уникальный шум ».

Хьюз добавляет, что цикады обязательно станут громче после недавних дождей и продолжающегося созревания выводка.

Заметили орфографическую или грамматическую ошибку в нашей истории? Нажмите здесь , чтобы сообщить об этом. Пожалуйста, включите название истории.

Авторские права 2021 WXIX. Все права защищены.

Насколько громко слишком громко для детей?

Сегодня технологии

широко используются в жизни детей и подростков, и независимо от того, смотрят ли они мультфильмы на iPad, играют в видеоигры или слушают музыку на своих телефонах, это техническое время в сумме составляет много часов с надетыми наушниками. .Исследование, проведенное в 2015 году, показало, что более половины детей в возрасте от 8 до 12 лет слушают музыку каждый день, а почти две трети подростков -.

Прослушивание музыки - отличный способ зарядиться энергией, снять стресс и обработать эмоции, но оно также может привести к необратимому повреждению слуха, когда громкость достигает опасного уровня. Многие родители теперь обращаются к наушникам с ограничением громкости, которые обещают ограничить громкость до безопасного уровня. Эти наушники, безусловно, могут помочь, но некоторые из них оказались неэффективными.Если вы являетесь родителем, которого беспокоят привычки вашего ребенка слушать, лучшее, что вы можете сделать, - это проверить его наушники самостоятельно, чтобы убедиться, что они безопасны, а также поговорить со своими детьми о важности безопасных привычек прослушивания.

Безопасные и опасные уровни децибел

Когда дело доходит до громкости и нарушения слуха, существует простое правило: чем громче звук, тем короче время, в течение которого вы можете безопасно его прослушать.

Уровень звука, который мы слышим нашими ушами, обычно измеряется в децибелах, но здесь это сложно - с каждым увеличением на 10 децибел уровень звука, воспринимаемый нашими ушами, удваивается.Итак, 100 децибел на самом деле вдвое громче, чем 90 децибел, и именно поэтому на высоких уровнях громкости может произойти повреждение слуха так быстро.

На музыкальном плеере Apple, таком как iPhone, максимальная громкость составляет 102 децибела, такая же громкость, как у воздуходувки, газонокосилки или вертолета на расстоянии 100 футов. На этом уровне только 5–10 минут прослушивания безопасны для ушей взрослых, а повреждение ушей детей может произойти даже быстрее.

Было признано безопасным поддерживать уровень громкости на уровне 70 процентов, или 82 децибела, в течение восьми часов в день, но для детей рекомендуется даже более низкий уровень громкости.80 процентов громкости, или 89 децибел, безопасны только в течение 90 минут.

Имейте в виду, что со временем уши могут адаптироваться к более высоким уровням громкости, и возможно, что ваш ребенок или подросток может даже не осознавать, что более высокая громкость может быть вредна для их слуха. Помните также, что внутреннее ухо ребенка более чувствительно к шуму и, следовательно, более восприимчиво к нарушениям слуха, связанным с шумом.

Что вы можете сделать, чтобы защитить уши вашего ребенка?

В то время как растущий уровень потери слуха среди детей и подростков вызывает беспокойство, родители и педагоги во всем мире делают позитивные шаги в обучении детей безопасному слушанию.Мониторинг является ключевым, особенно для маленьких детей, но по мере взросления им необходимо знать, как защитить свой слух, и понимать, почему они должны это делать. Вот несколько шагов, которые вы можете предпринять, чтобы защитить слух своих детей.

  1. Проверьте наушники своего ребенка самостоятельно. Даже если в наушниках вашего ребенка или подростка есть функция ограничения громкости, обязательно слушайте наушники на максимальной громкости, чтобы узнать, насколько громкой может быть музыка. Согласно недавнему анализу Wirecutter, 30 комплектов детских наушников не ограничивают громкость до обещанного предела.Если вам трудно слышать кого-то на расстоянии вытянутой руки, уровень, вероятно, превышает 85 децибел. Детям хватит 60 процентов от максимальной громкости.

  1. Установите перерывы на прослушивание. Вы можете защитить уши ребенка дома, настаивая на том, чтобы он делал перерывы для прослушивания. Вредный эффект громкой музыки является кумулятивным, но если ваш ребенок или подросток будет делать перерывы для прослушивания каждый час, это даст волосковым клеткам во внутреннем ухе возможность отдохнуть, а это поможет защитить их уши от долговременного повреждения слуха.

  1. Подчеркните важность НЕ увеличивать громкость в громких местах. Когда дети слушают музыку или смотрят телевизор в шумной обстановке, они часто увеличивают громкость для компенсации. Объясните, почему это опасно, и поищите наушники, которые помогают подавить фоновый шум, а также ограничить громкость.

  1. Рассмотрите возможность использования наушников с шумоподавлением, а не наушников-вкладышей. Для детей младшего возраста наушники являются более безопасным выбором, чем наушники-вкладыши, которые размещают звуки ближе к тонким структурам внутреннего уха.Наушники с шумоподавлением, хотя и более дорогие, обладают дополнительным преимуществом, так как блокируют шум окружающей среды, который может быть вредным.

  1. Надзор - это ключ к успеху. Это особенно актуально для маленьких детей, даже если они используют наушники с установленным пределом громкости. По словам детского аудиолога Брайана Флигора, «восемьдесят пять децибел - это не какой-то магический порог, ниже которого вы в полной безопасности».

  1. Подавайте пример безопасного слушания. Родители и учителя могут помочь предотвратить потерю слуха из-за шума, научив детей с раннего возраста осознавать опасность громких звуков. Вы можете продвигать и моделировать безопасное прослушивание по:

- всегда использовать средства защиты органов слуха в шумной обстановке

- выключение телевизора и музыкального проигрывателя, когда они слишком громкие

- делать перерывы для прослушивания (и объяснять, почему вы это делаете)

-закрывать уши при внезапном громком звуке

- разговор о важности прослушивания музыки на безопасной громкости

Посетите нас в отделе слуха врачей округа Ориндж

Наша команда предоставляет комплексные услуги по уходу за слухом для детей и подростков.Установите безопасный слух и соблюдайте правила его здорового образа жизни на раннем этапе - запланируйте ежегодный тест слуха для вашего ребенка сегодня же!


Шумовое загрязнение и акустика в офисе

Что общего между гипертонией, нарушениями сна, сердечно-сосудистыми заболеваниями, когнитивными нарушениями и раздражением? Все это возможные результаты слишком большого шума вокруг нас. Многие жалуются на шум, но мало кто осознает, насколько он опасен. Оказывается, потеря слуха и такие недуги, как звон в ушах или тиннитус, - не единственное, о чем нам следует беспокоиться.Свидетельства о влиянии шума на здоровье, не являющегося слуховым, также растут.

Определяется учеными как «нежелательный звук» - шум ложится бременем на наши сердца и мозг, а также на наши уши, по словам доктора Вольфганга Бабиша, ведущего исследователя в области шума окружающей среды и старшего научного сотрудника Федеральное агентство по окружающей среде Германии.

Шум

В офисах раздражающий шум может исходить из самых разных источников: кондиционер, неприятные мелодии звонка, движение, близлежащие постройки, несложные системы маскировки звука и - особенно - голоса других людей, - говорит Джулиан Треже, председатель британской компании. консалтинг, Звуковое агентство.Шумная обстановка со временем становится только хуже, потому что люди начинают говорить громче по мере того, как вокруг них становится все громче (это называется эффектом Ломбарда).

Раздражение - это наиболее частая реакция на шум, говорит Бабиш, и это не так тривиально, как может показаться. Нас легко сбивает с толку шум, потому что мы, как люди, были запрограммированы осознавать звуки как возможные опасности, начиная с тех времен, когда у наших эволюционных предшественников было много врагов в дикой природе. Эта чувствительность к звукам осталась в нашей нейробиологии - мы постоянно внимательны к окружающей среде, а шум легко доставляет нам беспокойство.Лабораторные исследования на людях и животных показали, что воздействие шума возбуждает нервную систему, вызывая повышение артериального давления и выброс гормонов стресса. Со временем эти инстинктивные реакции могут вызвать нагрузку на сердечно-сосудистую систему и привести к негативным результатам, таким как гнев и истощение.


ПРОЕКТИРОВАНИЕ С ПОДДОНАМИ

Думаете о добавлении модуля для поддержки концентрации и конфиденциальности на работе? Узнайте, что подходит именно вам.

ПРИНИМАТЬ ВИКТОРИНГ


Как будто этих эффектов недостаточно, когнитивные нарушения - еще один не слуховой результат шума, который изучали исследователи.Более 20 исследований, проведенных в разных странах, показали, что шум окружающей среды отрицательно влияет на учебу школьников.

По словам экспертов, без эффективных акустических решений негативное воздействие повседневного шума во многих офисных помещениях также может быть значительным.

Во-первых, это природа самого шума. По словам Бабиша, он колеблется, что раздражает больше, чем постоянный уровень шума, и содержит разговоры, которые «отвлекают больше, чем широкополосный шум без информационного содержания.”

«В когнитивном плане сейчас проведено множество исследований, которые показывают, что самый разрушительный звук из всех - это разговоры других людей», - соглашается Треже. «У нас есть пропускная способность примерно для 1,6 человеческих разговоров. Итак, если вы слышите чей-то разговор, то это занимает 1 из ваших 1.6. Даже если вы не хотите его слушать, вы не можете остановить это: у вас нет наушников. А это значит, что вам осталось всего 0,6, чтобы прислушаться к собственному внутреннему голосу ».

Уровень шума для той работы, которая должна выполняться в офисах сегодня, также является проблемой.В некоторых офисах открытой планировки уровень шума составляет от 60 до 65 децибел. Это может показаться незначительным по сравнению с загруженным шоссе, которое генерирует звук в 85 децибел, или холодильником, который гудит на 40, но это может затруднить умственную работу. Признавая это, Немецкая ассоциация инженеров установила в своей стране стандарты шума для различных видов работ. В то время как 70 децибел приемлемо для простой или в основном транзакционной офисной работы, 55 децибел - это требование для того, что ассоциация называет «в основном интеллектуальной работой».Они определяют эту работу как работу, характеризующуюся высокой сложностью и требующей творческого мышления, принятия решений, решения проблем и эффективного общения - именно такого рода интеллектуальная работа, которая при правильном выполнении выводит ведущие предприятия вперед.

Рекомендуемый уровень шума для интеллектуальной работы относится к участию в обсуждениях и встречах, а также к работе в одиночку. Фактически, ассоциация рекомендует такой же предел шума для врача, проводящего операцию, и для офисных работников, выполняющих интеллектуальную работу, в одиночку или вместе.

«Существует множество исследований, которые показывают, что самый разрушительный звук из всех - это разговоры других людей».

Сокровище Юлиана

Уровень шума 60-65 децибел, который является обычным для некоторых офисов открытой планировки, не только слишком высок для концентрации, но и может препятствовать эффективному сотрудничеству, вызывая помехи речи. Как объясняет Бабиш, уровень звука речи составляет около 60 децибел, если люди разговаривают друг с другом нормальными тонами, не повышая голоса, на расстоянии около одного метра (3 ¼ фута).Это означает, что любой другой шум в том же диапазоне - например, кто-то другой говорит поблизости - может вызвать речевые помехи, поэтому не все слова могут быть полностью слышны. «Тем не менее, - говорит он, - предложение можно понять благодаря корковой обработке. Однако это активный процесс, который может вызвать реакцию, ведущую к неблагоприятным последствиям в более длительном периоде хронического воздействия шума ».

Другими словами, в шумной среде с плохой акустикой рабочие могут так же легко получить стресс, пытаясь слышать других, или стараясь не слышать других - проигрыш / проигрыш.

По словам Treasure, решение заключается в разнообразных рабочих средах, каждая из которых спроектирована с учетом звука для задачи и людей, использующих эти пространства. Рабочая среда должна быть разработана не только для внешнего вида, но и для восприятия всех органов чувств, особенно слуха. «Осознание звука - это новый инструмент для проектирования», - говорит Треже. «Хорошая акустика может сделать окружающую среду более продуктивной».

Устранить шум на рабочем месте непросто. Четыре стены и дверь не обязательно обеспечивают хорошую акустику, потому что звук, как и вода, может распространяться через мельчайший промежуток.В любой среде звук может быть изолирован, поглощен или замаскирован. У каждого метода есть преимущества и недостатки, которые следует тщательно взвешивать, потому что контроль звука в пределах приемлемых уровней допуска стал обязательным условием проектирования и важным показателем общей эффективности помещения.

оживленное шоссе:
85 дБ

офис свободной планировки:
60–65дб

гул холодильника:
40db

Представляем новые исследования взаимодействия + глобальное рабочее место

Согласно новому исследованию Steelcase, 1/3 рабочих в 17 важнейших экономиках мира не работают.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *