Шумы! ОТКУДА?

Содержание статьи

Digitrode

цифровая электроника вычислительная техника встраиваемые системы

Что такое электрический шум и откуда он берется?

Природа электрического шума

В повседневной жизни у нас есть погода, которая служит универсальным средством начала и поддержания разговоров. В мире электроники шум может играть аналогичную роль. Он всегда присутствует и всегда вызывает какую-то проблему. Если ваша новейшая печатная плата работает фантастически хорошо, но вы не хотите быть слишком самоуверенным, когда кто-то приходит и спрашивает вас об этом, просто жалуйтесь на шум. Если ваша печатная плата не работает, и вы не знаете, почему, сошлитесь на шум, который всегда виноват, пока не будет доказано что-то еще.

Что такое шум?

Этот вопрос несколько сложно ответить, если вы попытаетесь пойти очень глубоко, потому что вы попадаете в философскую сферу, сталкивающуюся с такими проблемами, как «почему жизнь настолько сложна?» Или «почему общая энтропия не может уменьшаться каждый раз?» Но если вы удовлетворены более поверхностным отношением к этой теме, электрический шум довольно прост в плане объяснения. Шум – это общее слово, которое относится к изменениям напряжения или тока, которые часто являются случайными, обычно относительно низкой амплитуды, и всегда нежелательны.

Следующие комментарии должны помочь объяснить это определение. Электромагнитный шум является вездесущим и часто значимым фактором в проектировании схем, но мы ограничим определение напряжением и током, поскольку в контексте схемы эффекты электромагнитного шума проявляются с помощью изменений тока и напряжения. Амплитуда шумовых сигналов, безусловно, может быть довольно большой, но в этом контексте мы воспринимаем такие вещи, как большие переходные процессы, молниеносные удары или тяжелые электромагнитные помехи как принадлежащие к отдельной категории. Бывают случаи, когда мы можем преднамеренно генерировать шум, но приведенное выше определение будет более согласованное, если мы ограничим его нежелательными сигналами. Шум, который преднамерен и полезен, называется «шумом» просто потому, что он напоминает шум; преднамеренный шум больше относится к категории «сигнал», по крайней мере, если вы судите по его происхождению и цели, потому что он создается разработчиком в соответствии с потребностями системы.

Причины шума

Шум может «исходить» откуда угодно: воздух, источник питания, LDO-стабилизатор, резистор и т.п. Но мы хотим углубиться к истокам самого шума, а не к компонентам или пути, по которым шум входит в цепь.

Тепловой шум

Это фундаментальная реальность, связанная с сопротивлением потоку электронов. Если мы не начнем создавать схемы из сверхпроводников, у нас всегда будет тепловой шум, потому что у всего есть хоть немного сопротивления.

Тепловой шум проявляется в виде случайных колебаний напряжения; это связано с температурой, сопротивлением и пропускной способностью. Более высокая температура и более высокое сопротивление приводят к более высокой амплитуде шума. Полоса пропускания здесь относится к диапазону частот, которые относятся к схеме. Если вы включите в анализ больше частот, вы увидите больше теплового шума.

Помехи в связи с шумами полупроводникового элемента

Электроны фактически не «текут» через проводник. Они как бы подпрыгивают вместе с потенциальной энергией, накапливающейся, а затем переход в кинетическую энергию каждый раз, когда электрон должен пересекать барьер.

Эти случайные изменения в движении электронов приводят к соответствующим случайным изменениям тока. Другими словами, это шум. Такой шум более заметен в полупроводниках, чем в проводниках, потому что полупроводники имеют больше барьеров. Более высокий ток приводит к большему количеству таких шумов, а также играет роль более широкая полоса пропускания.

1/f шум или фликер-шум

Насколько известно, ученые все еще не понимают мерцающий шум (фликер-шум). Хотя, возможно, они уже кое-что поняли, но, вероятно, по-прежнему существует хотя бы частичная тайна, окружающая основные физические явления.

Суть в том, что фликер-шум генерируется большинством электронных компонентов и уменьшается по мере увеличения частоты. Название «1/f» (т. е. «Обратно пропорционально частоте») напоминает нам о том, что связь между амплитудой и частотой является выдающейся характеристикой фликер-шума. Как и в случае шумами полупроводникового элемента, более высокий ток приводит к большему значению фликер-шума.

Шум, имеющий характер вспышек

Этот тип шума возникает только в полупроводниках, но это не очень помогает нам, поскольку полупроводники повсюду в настоящее время. Несовершенства в полупроводниковом материале приводят к резким перепадам напряжения или тока. Быстрые переходы содержат высокочастотную энергию, но частота импульсов, возникающих в результате этих переходов, на самом деле довольно низкая.

Вы сможете услышать такой шум, если вы усилите сигнал и отправите его на динамик. Это будет похоже на приготовление попкорна. Шум, имеющий характер вспышек, в наши дни не является проблемой, потому что за последние годы были выполнены значительные улучшения в производстве полупроводников.

Заключение

Все это относится к наиболее значительным источникам шума в электронных схемах. Надеемся, теперь у вас имеется лучшее представление о физических явлениях, которые вызывают столько шумов в схемах. Вы не можете устранить шум, но приведенная выше информация даст вам некоторые идеи о том, как сделать шум менее проблематичным. Например, чтобы уменьшить тепловой шум, вы можете использовать меньшие резисторы или добавить фильтр, чтобы ограничить полосу пропускания, а низкотоковые методы смещения приводят к снижению фликер-шума.

Шумы на фотографии. Откуда шумы появляются и как с ними бороться?

Итак, сегодня на посвестке дня шумы на фотографиях. В этом материале рассмотрим то откуда появляются шума при фотографировании, что на них влияет, а также как убрать шумы с фотографии.

Шумы на фотографии

Шумы на фотографии являются издержками матрицы фотоаппарата. На более дорогих фотоаппаратах матрица сделана намного лучше, нежеле на дешёвых, поэтому и шумности на дорогих фотографиях при одинаковых условиях съёмки будет значительно ниже.

От чего появляются шумы на фотографии?

Светочувствительность (ISO)

Шумы на фотографии получаются, как правило, из-за высоких значений ISO при фотографировании. Это наиболее частая причина возникновения шумов. Естественно, высокие ISO приходится ставить при съёмках сцен с низким освещением. Поэтому старайтесь максимально сильно осветить тёмные сцены и не закрывать диафрагму, чтобы иметь возможность снимать на низких и средних ISO, это позволит убрать ну или по крайней мере сократить шумность на сделанной фотографии. Также рекомендуется использовать по возможности светосильные объективы, это даст вам “запас” света в кадре, что позволит понизить светочувствительность.

Читайте также:  Какой обьектив лучше выбрать для Canon EOS 1000D на все случаи жизни с большим увеличением?

Выдержка

Также шумы могут появится на фотографии, которая снималась при длительной выдержке (от нескольких секунд). Опять же, старайтесь по возможности хорошо осветить снимаемый объект, чтобы не снимать при длительных выдержках.

Примечание: На некоторых фотоаппаратах есть возможность сразу убирать шумы при высоких ISO и длительных выдержках, не стоит принебрегать этими функциями.

Как убрать шумы на уже готовой фотографии?

Можно неплохо убрать шумы с фотографии, для этого необходим Adobe Photoshop и несколько фотографий одного и того же ракурса (лучше снимать серией со штативом).
Логика обработки: Поскольку шумы на фотографии появляются по разному на каждом снимке, можно усреднить графические данные на основе всех снимков, существенно снизив шумы по сравнению с исходным изображением.

Как снизить шум?

1. Запустите Adobe Photoshop. Зайдите в Файл -> Сценарии -> Загрузить файлы в стек.
Выберите все фотографии одинакого ракурса, с которого хотите убрать шум.
После этого фотографии должны загрузиться в фотошоп.

2. Выделите все снимки в списке слоёв (зажав Ctrl и кликая левой кнопкой мыши)

3. Когда вы выделили все снимки – жмите Правой кнопкой мыши на любом выделенном снимке, затем “Преобразовать в смарт-объект”.

4. Выберите Слои -> Смарт-объект -> Режим стека -> Медиана

Дождитесь окончания обработки.

5. Всё. Теперь нажмите по слою смарт-объекта правой кнопкой мыши и выберите Растрировать слой. Далее можете продолжать цветовую коррекцию или сразу можете сохранить обработанную фотографию.

Для сравнения я сделал специально шумную фотографию и обработал её:

Шум – это. Определение, классификация и источники шумов

На бытовом уровне шум – это звук, не несущий полезной информации. Хотя для любого из нас полезность – понятие относительное. Для пассажира такси непонятные звуки под капотом могут быть всего лишь шумом, но водителю они сигнализируют о возможной неисправности машины. Давайте определим, что такое шум, и узнаем как можно больше об этом физическом явлении.

Что такое шум?

Для любого физика шум – это колебательный процесс. Его возможно изобразить на бумаге, как чередование волн плотности: волны сгущения меняются местами с волнами разрежения. Этот процесс возможен лишь в упругой среде: звуковые колебания в вакууме, к примеру, не распространяются. Если тела совершают свои вибрации не в установленном порядке, человеческий слух воспринимает данные звуки как шум.

Параметры шума

У всех звуков имеется собственный, уникальный набор параметров, благодаря которому мы можем их опознать. Звуковые колебания можно измерить по:

  • силе звука, напрямую зависящей от давления, которое производит звуковая волна;
  • частоте звука. Чем выше частота колебаний, тем выше звук, который мы слышим.

Для звука вообще и для шума в частности ученые создали собственный параметр измерения – «бел». Эта единица была названа в честь Александра Белла – известного изобретателя телефонной связи.

Слух и шум

Для человеческого уха все источники шума лежат в диапазоне от 45 до 11 000 Гц. Если использовать музыкальный термин, то все разнообразие звуков (в том числе и шума) вошло в девять октавных полос.

Наши органы слуха не в состоянии отличить различить весь диапазон звуковых колебаний – слишком он велик. Но эволюцией предусмотрена инстинктивная реакция не на сам шум, а на его изменение. Именно поэтому человеческое ухо научилось различать кратность изменения звуковой волны.

Чтобы классификация шумов была адекватной и поддавалась научной оценке, изменение звукового давления выражаются в логарифмических единицах. Так гораздо удобнее изображать звуковые процессы графически. Обычно используется единица измерения шума – децибел, которая составляет одну десятую бела. Диапазон изменения звукового давления от порога слышимости до болевых ощущений, которые вызывает шум, составляет миллионы дБ.

Виды шума

Для технических описаний все шумы можно разделить по временным и спектральным параметрам. По характеру спектральных полос шум различают:

  • широкополосный (ширина непрерывного спектра превышает ширину октавы);
  • тональный (превышение шума в одной третьоктавной полосе по сравнению с остальными более чем на 10 дБ).

  • колеблющиеся – непрерывные изменения во времени;
  • прерывистые – изменения происходят ступенчасто, имеются интервалы постоянного шума одна и более секунды;
  • импульсные – чередование шума и тишины

Замер уровня шума измеряется специальными приборами – шумомерами.

Как работает шумомер

Прибор для измерения шума имеет достаточно простое устройство: к небольшому микрофону подключен вольтметр, отградуированный в децибелах, и электрические фильтры. Звуковой сигнал воспринимается микрофоном и переводится им в электрический импульс, равный по силе и частоте исходной волне. Прирост электрического поля фиксируется вольтметром и отображается на дисплее. По своим характеристикам прибор для измерения шума должен быть «на одной звуковой волне» с человеческим слухом. Такое простое устройство служит надежным индикатором шумовой загрязненности в домашних условиях или на производстве.

Источники шума и сравнительные уровни шума

Современный технологичный мир содержит множество источников шума. Это: различные виды транспорта, звуки работы каких либо устройств или оборудования, звуковая аппаратура и так далее.

Все звуки, услышанные нами за день, сливаются в какофонию, которую мы и воспринимаем как шум. В домашних условиях шум в разы меньше, чем на производстве (даже если ваш сосед – поклонник неудобоваримых громких звуков, которые он называет песнями). Промышленные источники на сегодняшний день являются главными «виновниками»» шумового засорения земли. Среди основных «злодеев» – металлургическая, горноперерабатывающая, угольная, нефтехимическая, оборонная промышленность. Меньше всего звуков слышат работники, обслуживающие пищевую промышленность.

Некоторые технологические процессы на производстве, например на предприятиях, производящих железобетонные конструкции, испытательных полигонах или стрельбищах, космодромах, могут являться источниками шума, доходящего до 120 дБА.

Допустимый уровень шума определяется стандартами ГОСТ 12.1.003-83. ССБТ. Нормирование шумового загрязнения проводится по допустимому спектру уровней шума и дБа. Данный метод помогает установить предельно допустимый уровень шумового воздействия в девяти октавных полосах.

Какие бывают шумы

Ученые не могли пройти мимо всего разнообразия звуковых раздражителей и придумали различные классификации того, что такое шум. Физика изучает эти звуковые явления и классифицирует их для удобства изучения. С некоторыми видами шума мы уже ознакомились ранее. Вот еще несколько вариантов ранжировки различных звуковых явлений по природе возникновения:

  • механические – звуки, возникающие при работе различных механизмов;
  • аэродинамические. Сюда входят шумы, возникающие при взлете самолета;
  • гидравлические. Эти шумы мы слышим при неисправностях в родной водопроводной системе: резкий перепад давления в системе может вызвать гидроудар, который воспринимается как резкий, неприятный шум;
  • электромагнитные. Возникают при работе одноименных устройств и приспособлений.

В отдельную категорию можно выделить «цветную» классификацию шума. Так, «белым» шумом техники называют стационарный звуковой поток, у которого спектральные составляющие равномерно распределены по всему диапазону. Остальные шумы техники относят к цветным. Такая аналогия возникла при сопоставлении спектра звуковых волн со спектральными полосами видимого света. Так, «розовый» шум часто присутствует в сердечном ритме, в излучении космоса, в электронных или механических устройствах. «Оранжевый» шум соответствует частотам музыкальных нот. «Красный шум» – это мелодия различных естественных водоемов Земли. Ну а «зеленые» шумы издаются всеми зелеными растениями нашей планеты.

Читайте также:  нуждаюсь в помощи!Sony DSLR-A230 или nikond3000?

Шумы вокруг нас

Каждый день все люди, способные различать звуки, сталкиваются с различными видами звуковых колебаний. Навскидку можно определить силу звука, который издают различные источники шума, окружающие нас в повседневной жизни.

  • Обычный разговор: 40—45 дБ.
  • Шум работы в офисе, кабинете врача, юриста: 50—60дБ.
  • Звуки улицы: голоса прохожих, потоки транспорта: 70—80 дБ.
  • Шумы на фабрике (тяжпром): 70—110 дБ.
  • Старт современного авиалайнера: 120 дБ.
  • Максимальная громкость вувузелы: 130 дБ.

Человеческий организм довольно быстро приспосабливается к шуму. Достаточно сказать, что тот звуковой фон, который для нас стал привычным, наши предки расценили бы как нестерпимую звуковую какофонию. Но и выдерживать постоянную шумовую нагрузку человеческий организм не в состоянии. Шумы звукового диапазона притупляют реакцию человека на поступающие извне сигналы. Это приводит к снижению скорости адекватного реагирования и увеличению ошибок при выполнении определенных видов работ.

Шум – это причина угнетения центральной нервной системы. Постоянный звуковой поток вызывает заметные изменения частоты пульса и дыхания, нарушает обмен веществ. Шумовое воздействие приводит к возникновению целого ряда сердечнососудистых заболеваний, гипертонии и язвы желудка. При воздействии «высоких» шумов громкостью выше 140 дБ возможна контузия, разрыв барабанной перепонки. Шум громкостью выше 160 дБ вызывает кровоизлияние в мозг со смертельным исходом.

Шум и природа

Шумовое загрязнение представляет опасность не только для человека. Научные исследования подтверждают, что мощные двигатели современных кораблей и подводных лодок дезориентируют водных обитателей, которые пользуются гидролокационным способом для поиска пищи и общения. Особенно страдают от постоянных колебаний звукового фона океана дельфины и некоторые виды китовых. Возможно, что достоверные, но необъяснимые случаи коллективного суицида китов как-то связаны с нарушением их ориентационных навыков. В ряде случаев массовое выбрасывание китов на берег было зафиксировано рядом с местами, где проходили военные учения, а значит – шумовые загрязнения в этом регионе были чрезвычайно высокими.

Шум и космос

Как было сказано ранее, шум не может возникнуть в неупругой среде. А космический вакуум – самая неупругая среда из всех возможных. Тем не менее, в 2006 году исследователи НАСА обнаружили эффект, названный впоследствии «космическим шумом». Разумеется, обнаруженный эффект – не шум в обычном понимании этого слова. Так были названы таинственные радиоволны, пронизывающие все пространство Вселенной. Их частота, сила и амплитуда колебания настолько совпадали с известными источниками звуков, что ученые, не колеблясь, записали радиоволны в разряд шумов.

Космический шум – это радиоволны, излучаемые звездами, отдаленными от нас миллиардами световых лет. Альтернативными источниками шумового явления могут стать вспышки сверхновых волн, турбулентность газовых туманностей и прочее. Любой космический процесс сопровождается выделением в вакуум радиоволн, которые можно изучить и классифицировать. Благодаря явлению космического шума мы можем узнать, как образовывались звезды и какая судьба, в конце концов, ожидает нашу Вселенную.

Шум в ушах

Многие люди не задумываются о проблеме шума в ушах, пока не столкнутся с ней сами, непосредственно. Тогда вполне актуальной становится помощь врачей, от профессионализма и квалификации которых зависит избавление от навязчивого, мучительного состояния – тиннитуса.

Откуда берется шум в ушах?

Слух – очень важное чувство, без которого наше восприятие окружающего мира было бы неполноценным. По своей структуре, слуховой анализатор – самый сложный из всех систем, которые мы называем органами чувств. И чем сложнее система, тем больше вероятность, что на каком-то из ее узлов случится неполадка.

Статистика показывает, что каждый третий человек в мире хоть раз, но испытывал ощущение шума в ушах. Около 10% населения Земли нуждаются в медицинской помощи для устранения этого явления, а почти 1% становятся инвалидами.

Важно запомнить, что любой шум в ушах, это – симптом какого-либо расстройства. И без выявления основного патологического состояния, избавиться от досаждающего явления невозможно.

Виды тиннитуса

В зависимости от клинической необходимости, медики используют разные классификации этой патологии. Наиболее распространена та, что основана на происхождении симптома:

  • Кровообращение и сосуды.
  • Наружное ухо.
  • Среднее.
  • Мышечные причины.
  • Периферический шум.
  • Центральный или нейросенсорный.

От движения крови по сосудам – стенозированным артериям и венам – возникает сосудистый шум. Наружное ухо становится источником проблем при попадании в него инородного тела. Среднее – в результате отита и других инфекций.

К мышечному шуму в ушах приводит спазм лицевой и жевательной мускулатуры. Периферический тиннитус исходит от начальной части слухового нерва, а центральный нейросенсорный появляется на фоне расстройств в центральной нервной системе.

При обследовании пациента бывают такие шумы, которые слышит только сам пациент и называются они субъективными – именно они и являются классическим тиннитусом. Когда беспокоящий звук может различить и доктор, то такой симптом считается объективным тиннитусом.

Характеристики шума

Клиницисты, чтоб установить причину основного заболевания, выясняют все детали. Главные клинические параметры:

  • Одно или двусторонний.
  • Интенсивный или слабо выраженный.
  • Постоянный или периодический, эпизодический.
  • С головокружением и без него.
  • Монотонный или пульсирующий.
  • Высоко или низкочастотный.
  • Недифференцированный или схожий с речью, ветром, плеском воды.
  • С сохранением слуха или определенной степенью тугоухости.

Также врачей интересует степень влияния симптома на самочувствие: при первой – шумовое явление удается выяснить только при расспросе; при второй – пациент жалуется на патологию, но не считает ее первоочередной своей проблемой; патология третьей, максимальной, степени приводит к значительному снижению качества жизни и является ведущей жалобой пациента при обращении за медицинской помощью.

Провоцирующие факторы и явления

Наше тело постоянно генерирует соматические звуки при глотании, дыхании, движениях, токе крови. Сбалансированная нервная система эти шумы «фильтрует» и не позволяет на них отвлекаться.

Поэтому далеко не всегда гул, звон или щелчки в ушах необходимо рассматривать как симптом заболевания. Источниками же непосредственно патологических шумов становятся:

  1. Сосудистые проблемы – атеросклероз крупных артерий и другие причины сужения их просвета, нарушения венозного оттока, аномалии развития сосудов и сердца.
  2. Нейро-мышечные заболевания – паралич слуховой (евстахиевой) трубы, гипертонус мускулатуры неба и среднего уха, спонтанная отоакустическая эмиссия.

  1. Суставная патология – артроз и деформации височно-нижнечелюстного сустава.
  2. Метаболические нарушения – колебания уровня глюкозы крови и гормонов щитовидной железы, атеросклероз мелких артерий мозга.
  3. Заболевания уха ЛОР-профиля – отиты, патология барабанной перепонки, серные пробки.
  4. Болезнь Меньера, затрагивающая внутреннее ухо и орган равновесия.
  5. Опухоли разных отделов слухового анализатора – начиная от барабанной перепонки до головного мозга.
  6. Проблемы с шейным отделом позвоночника – остеохондроз, грыжи, нестабильность.
  7. Перегрузка звуками – громкая музыка, звуки на производстве, акустическая или баротравма.
  8. Психоневрологические расстройства – демиелинизирующие заболевания головного мозга, депрессия.

Первые три пункта в этом списке (стенозы крупных сосудов, мышечные и суставные аномалии) приводят к объективному шуму в ушах.

Читайте также:  Объектив 50mm f 1.4d af и всыпшка SB-600 для Nikon D60 или замена старого D60 на D5000

Последние 7 пунктов становятся причиной шума субъективного или истинного тиннитуса. Точное установление диагноза требует богатого опыта медиков.

Главная проблема, с которой сталкиваются врачи, связана именно с выявлением истинной причины патологии. Помочь человеку можно только детально разобравшись в этиологии этого симптома.

Установление причины

В клинике восстановительной неврологии «Тиннитус Нейро» обследованию пациентов уделяется особое внимание. План диагностики составляется в индивидуальном порядке, но базовый алгоритм остается неизменным:

  • Врачебный опрос и осмотр. Так, многие заболевания можно выявить уже при визуальном осмотре. Например – серная пробка, травма барабанной перепонки.
  • Отоскопия. С помощью специального прибора полностью просматривается наружное ухо.
  • Аудиограмма. Показывает степень потери слуха с одной или обеих сторон, выпадение отдельных частот и другие важные параметры слухового восприятия.
  • КТ и МРТ, в особенности – с контрастированием. Идентифицируют анатомические изменения в любом отделе слухового анализатора.
  • УЗИ с допплером. Предоставляет ценную информацию о характеристиках кровотока в головном мозге, выявляет большинство причин сосудистого шума.

Кроме этих методик, может еще потребоваться миограмма, полноценное неврологическое обследование, консультации психолога, психиатра и другие подходы.

Основные сложности связаны с конкретизацией субъективного шума в ушах. Когда врачу удается уловить картинку, которую составляет пациент, описывая свои ощущения, установить диагноз и направить помощь в нужном направлении гораздо проще.

Устранение проблемы

Профессионализм специалистов клиники восстановительной неврологии «Тиннитус Нейро» позволяет нам успешно справляться со многими причинами шума в ушах. В лечении мы опираемся на консервативные подходы: медикаментозные, физиотерапевтические, психотерапевтические и эффективные народные методики. Плюс – применяем уникальную собственную систему, не имеющую аналогов в Москве и в мире.

При необходимости в хирургическом лечении – направляем пациентов к профильным врачам с полностью собранной и расшифрованной диагностической информацией.

Шум вокруг нас

Доктор физико-математических наук А. ВЯЛЫШЕВ, главный специалист МЧС России.

Считается, что городские жители давно свыклись с высоким уровнем шума. Но не стоит забывать, что шум нарушает психологический комфорт человека, плохо влияет на состояние вегетативной нервной системы, а иногда поражает и слуховой аппарат, вызывая тугоухость. Откуда берется техногенный шум, каковы его характеристики, в чем заключаются основные принципы и современные методы защиты от него, как обеспечить тишину в собственной квартире? Эта статья ответит и на другие вопросы, волнующие многих читателей.

Когда-нибудь человеку придется ради своего существования столь же упорно бороться с шумом, как он борется сейчас с холерой и чумой.
Роберт Кох

Что такое шум? Это не несущий полезной информации или случайный звук, мешающий окружающим либо причиняющий им значитель ные неудобства. Один и тот же звук, в зависимости от ситуации, может оказаться как шумом, так и информационным сигналом или даже волшебной музыкой. Внезапно сработавшая ночью автомобильная сигнализация для владельца – полезная информация, но для остальных – шум, а громкий радостный детский смех звучит музыкой для родителей, но не для живущих по соседству.

Техногенный шум стал опасен для здоровья только в ХХ веке. Но и в старое доброе время, до наступления эры технического прогресса, жизнь человеческого сообщества тишиной не отличалась. Даже в Древнем Риме жители жаловались, что уличный шум не дает им спать по ночам, и Юлий Цезарь в 50 году до н. э. запретил движение экипажей по ночному городу. Королева Англии Елизавета I (1533-1603), заботясь о ночном покое своих подданных, запретила скандалы и громкие семейные ссоры после десяти часов вечера. В те счастливые времена супружеский разлад был чуть ли не единственным источником шума!

Когда говорят об уровне шума, обычно имеют в виду его интенсивность, которая определяется как поток энергии, приходящейся на единицу площади поверхности (например, ватт на квадратный метр, Вт/м 2 ). Однако интенсивность обычных шумов в этих единицах выражать довольно трудно. Дело в том, что ухо – уникальный аппарат, созданный природой, – улавливает звуки с разницей интенсивности в 10 триллионов раз. Оперировать числами, лежащими в таком широком диапазоне, крайне неудобно. Для характеристики уровня шума приняли логарифмическую шкалу величин, поскольку по ней изменение интенсивности шума на одну единицу в действительности означает изменение в 10 раз. Логарифмическую единицу интенсивности звука назвали “бел” (Б) в честь изобретателя телефона Александра Грейама Белла (1847-1922). На практике оказалось удобнее пользоваться десятыми долями бела – децибелами (дБ). Заметим, что децибел – величина относительная: за 0 дБ принято значение 10 -12 Вт/м 2 . Это порог слышимости, с которого человеческое ухо начинает воспринимать звук. Предельный же уровень интенсивности шума, вызывающий болевые ощущения, равен 130 дБ, или 10 Вт/м 2 (таков шум реактивного самолета на испытательном стенде на расстоянии 50 м). Изменение уровня интенсивности шума на 3 дБ соответствует изменению интенсивности звука в 2 раза, на 6 дБ – примерно в 4 раза и т. д. В децибелах также измеряют звуковое давление, которое определяется как сила, приходящаяся на единицу поверхности (ньютон на квадратный метр, Н/м 2 ). В этом случае за 0 дБ принимается величина 2 x 10 -5 Н/м 2 .

Другая характеристика шума – число звуковых колебаний в одну секунду, или частота звука, измеряемая в герцах. Один герц (1 Гц) равен одному колебанию в секунду. Нота “ля” первой октавы соответствует частоте 440 Гц. Ухо человека в молодом возрасте воспринимает звуки в диапазоне частот от 20 до 20 000 Гц. Инфразвуковые колебания, то есть колебания с частотами ниже 20 Гц, человек не слышит, но ощущает. С возрастом верхняя граница восприятия звука уменьшается и к тридцати годам составляет 15 000-17 000 Гц.

Наше ухо по-разному воспринимает звуки, имеющие одинаковый уровень интенсивности, но разную частоту: звуки с низкой и высокой частотой кажутся тише, чем среднечастотные той же интенсивности. Из-за этого при измерении уровня шума неравномерную чувствительность человеческого уха к звукам разных частот приходится модулировать с помощью специальных частотных фильтров, измеряя так называемый взвешенный уровень звука. Полученная в результате измерений величина имеет размерность дБА. Здесь буква А означает, что взвешенный уровень звука получен с использованием частотного фильтра типа А.

Шумы окружают человека повсюду. Рано утром звон будильника громкостью 55-80 дБА поднимает с постели. Электробритва гудит с громкостью 70-90 дБА, а кофемолка – около 70 дБА. За завтраком вы слушаете по радио музыку – это 50-70 дБА, шум транспорта на улице достигает 70-80 дБА. А на производстве интенсивность шума доходит до 80-90 дБА и выше. Вечером вы, возможно, зайдете в кафе, чтобы “отдохнуть” под 80 дБА “живого звука”, или посидите дома у телевизора с громкостью 60-70 дБА. И, наконец, под тихое, всего лишь в 25-35 дБА, тиканье будильника вы засыпаете. Кстати, в соответствии с московскими городскими санитарными нормами шум в квартире с 7 утра до 11 вечера не должен превышать 40 дБА, а с 11 часов вечера до 7 часов утра – 30 дБА.

Оцените статью
Добавить комментарий