Шум – это нежелательный звук , который считается неприятным, громким или мешающим слуху . С точки зрения физики нет различия между шумом и желаемым звуком, поскольку оба являются вибрациями в такой среде, как воздух или вода. Разница возникает тогда, когда мозг получает и воспринимает звук. [1] [2]
Акустический шум – это любой звук в акустической области, преднамеренный (например, музыка или речь) или непреднамеренный. Напротив, шум в электронике может быть не слышен человеческому уху, и для его обнаружения могут потребоваться инструменты. [3]
В аудиотехнике шум может относиться к нежелательному остаточному электронному шумовому сигналу, который вызывает акустический шум, воспринимаемый как шипение . Шум этого сигнала обычно измеряется с использованием A-взвешивания [4] или взвешивания ITU-R 468 . [5]
В экспериментальных науках шум может относиться к любым случайным колебаниям данных, которые мешают восприятию сигнала. [6] [7]
Звук измеряется на основе амплитуды и частоты звуковой волны. Амплитуда измеряет силу волны. Энергия звуковой волны измеряется в децибелах (дБ) — мере громкости или интенсивности звука; это измерение описывает амплитуду звуковой волны. Децибелы выражаются в логарифмической шкале . С другой стороны, высота звука описывает частоту звука и измеряется в герцах (Гц) . [8]
Основным прибором для измерения звуков в воздухе является шумомер . Существует множество различных приборов, которые используются для измерения шума: дозиметры шума часто используются в профессиональных условиях, мониторы шума используются для измерения шума окружающей среды и шумового загрязнения , а в последнее время приложения (приложения) для измерения уровня звука на смартфоне [9] используются для краудсорсинга и картирования рекреационного и общественного шума. [10] [11] [12]
А-взвешивание применяется к звуковому спектру, чтобы представить звук, который люди способны слышать на каждой частоте. Таким образом, звуковое давление выражается в дБА. 0 дБА — самый тихий уровень, который может услышать человек. Нормальный разговорный голос составляет около 65 дБА. Рок-концерт может составлять около 120 дБА.
В системах аудио, записи и вещания под звуковым шумом понимают остаточный звук низкого уровня (четыре основных типа: шипение, грохот, треск и гул), который слышен в тихие периоды программы. Это отклонение от ожидаемого чистого звука или тишины может быть вызвано звукозаписывающим оборудованием, инструментом или окружающим шумом в комнате записи. [13]
В аудиотехнике это может относиться либо к акустическому шуму из громкоговорителей, либо к нежелательному остаточному сигналу электронного шума, который вызывает акустический шум, воспринимаемый как шипение. Шум этого сигнала обычно измеряется с использованием A-взвешивания или взвешивания ITU-R 468.
Шум часто генерируется намеренно и используется в качестве тестового сигнала для оборудования записи и воспроизведения звука.
Шум окружающей среды — это накопление всего шума, присутствующего в определенной среде. Основными источниками шума окружающей среды являются наземные автомобили, самолеты, поезда и промышленные источники. [14] Эти источники шума подвергают миллионы людей шумовому загрязнению, которое создает не только раздражение, но и серьезные последствия для здоровья, такие как повышенная частота случаев потери слуха, сердечно-сосудистых заболеваний и многих других [15] [16] . [17] Городской шум, как правило, не имеет такой интенсивности, которая приводит к потере слуха, но он нарушает сон, мешает общению и мешает другой деятельности человека. [18] Существует множество стратегий и средств контроля, доступных для снижения уровня шума, включая снижение интенсивности источника, стратегии планирования землепользования , шумовые барьеры и звукопоглощающие экраны , режимы использования в течение дня, эксплуатационные средства контроля транспортных средств и меры по проектированию архитектурной акустики .
Определенные географические районы или определенные профессии могут подвергаться более высокому риску воздействия постоянно высокого уровня шума; регулирование может предотвратить негативные последствия для здоровья. Регулирование шума включает в себя законы или руководящие принципы, касающиеся передачи звука, установленные органами власти на национальном, государственном или провинциальном и муниципальном уровне. Шум окружающей среды регулируется законами и стандартами, которые устанавливают максимальные рекомендуемые уровни шума для конкретных видов землепользования, таких как жилые районы, районы исключительной природной красоты или школы. Эти стандарты обычно определяют измерение с использованием весового фильтра , чаще всего A-взвешивания. [19] [20]
В 1972 году был принят Закон о контроле за шумом , направленный на создание здоровой среды обитания для всех американцев, в которой шум не представляет угрозы для здоровья человека. Основными целями этой политики были: (1) наладить координацию исследований в области контроля шума , (2) установить федеральные стандарты по уровню шума для коммерческой продукции и (3) повысить осведомленность общественности об уровне шума и его снижении. [21] [22]
Закон о тихих сообществах 1978 года продвигает программы контроля шума на уровне штата и на местном уровне, а также разработал исследовательскую программу по контролю шума. [23] Оба закона уполномочили Агентство по охране окружающей среды изучать воздействие шума и оценивать правила, касающиеся контроля шума. [24]
Национальный институт безопасности и гигиены труда (NIOSH) дает рекомендации по воздействию шума на рабочем месте. [25] [26] В 1972 году (пересмотренный в 1998 году) NIOSH опубликовал документ, в котором излагаются рекомендуемые стандарты, касающиеся профессионального воздействия шума, с целью снижения риска развития постоянной потери слуха, связанной с воздействием на работе. [27] В этой публикации рекомендуемый предел воздействия (REL) шума в условиях работы составляет 85 дБА в течение 8 часов с использованием обменного курса 3 дБ (каждые 3 дБ увеличения уровня продолжительность воздействия должна быть сокращена вдвое, т. е. 88 дБА в течение 4 часов, 91 дБА в течение 2 часов, 94 дБА в течение 1 часа и т. д.). Однако в 1973 году Управление по охране труда (OSHA) сохранило требование о среднем уровне шума за 8 часов на уровне 90 дБА. В следующем году OSHA потребовало от работодателей предоставить программу сохранения слуха работникам, подвергающимся воздействию среднего уровня шума 85 дБА в течение 8-часового рабочего дня. [28]
Европейское агентство по окружающей среде регулирует контроль и надзор за шумом в Европейском Союзе . [29] Директива об экологическом шуме была создана для определения уровней воздействия шума, расширения доступа общественности к информации об экологическом шуме и снижения экологического шума. [30] [31] Кроме того, в Европейском Союзе подводный шум является загрязнителем согласно Рамочной директиве морской стратегии (MSFD). [32] MSFD требует от государств-членов ЕС достижения или поддержания хорошего экологического статуса , что означает, что «внесение энергии, включая подводный шум, находится на уровнях, которые не оказывают негативного воздействия на морскую среду». [32]
Воздействие шума связано с рядом негативных последствий для здоровья. В зависимости от продолжительности и уровня воздействия шум может вызвать или увеличить вероятность потери слуха , высокого кровяного давления , ишемической болезни сердца , нарушений сна , травм и даже снижения успеваемости в школе. [35] Когда шум продолжается, могут сработать стрессовые реакции организма; что может включать учащенное сердцебиение и учащенное дыхание. [36] Существуют также причинно-следственные связи между шумом и психологическими эффектами, такими как раздражение, психические расстройства и влияние на психосоциальное благополучие. [35]
Воздействие шума все чаще рассматривается как проблема общественного здравоохранения , особенно в профессиональных условиях, о чем свидетельствует создание программы NIOSH по предотвращению шума и потери слуха. [37] Шум также оказался профессиональным риском , поскольку он является наиболее распространенным загрязнителем, связанным с работой. [38] Потеря слуха, вызванная шумом на рабочем месте, также называется профессиональной тугоухостью . Например, некоторые профессиональные исследования показали связь между теми, кто регулярно подвергается воздействию шума выше 85 децибел, и иметь более высокое кровяное давление, чем те, кто не подвергается воздействию. [39] [40]
Хотя потеря слуха, вызванная шумом, является постоянной, ее также можно предотвратить. [41] В частности, на рабочем месте могут существовать правила, ограничивающие допустимый уровень воздействия шума. Это может быть особенно важно для профессионалов, работающих в условиях постоянного воздействия громких звуков, таких как музыканты , преподаватели музыки и звукорежиссеры . [42] Примеры мер, принятых для предотвращения потери слуха на рабочем месте, вызванной шумом, включают инженерный контроль шума, инициативу Buy-Quiet , [43] [44] создание награды Safe-In-Sound и надзор за шумом. [45]
OSHA требует использования средств защиты органов слуха . Но HPD (без индивидуального подбора, обучения и проверки пригодности ) существенно не снижает риск потери слуха. [46] Например, одно исследование охватило более 19 тысяч рабочих, часть из которых обычно пользовалась слухозащитными средствами, а некоторые не использовали их вообще. Не было статистически значимой разницы в риске потери слуха, вызванной шумом. [47]
Ролан Барт различает физиологический шум, который просто слышен , и психологический шум, который активно слушают . Физиологический шум ощущается подсознательно, когда вибрации шумовых (звуковых) волн физически взаимодействуют с телом, тогда как психологический шум воспринимается, когда наше сознательное сознание переключает свое внимание на этот шум. [48]
Луиджи Руссоло , один из первых композиторов шумовой музыки , [49] написал эссе «Искусство шумов» . Он утверждал, что любой вид шума можно использовать в качестве музыки, поскольку зрители лучше знакомы с шумами, вызванными технологическими достижениями; шум стал настолько заметен, что чистого звука больше не существует. [50]
Композитор -авангардист Генри Коуэлл утверждал, что технологические достижения позволили снизить нежелательные шумы машин, но полностью устранить их пока не удалось. [51]
Феликс Урбан рассматривает шум как результат культурных обстоятельств. В своем сравнительном исследовании звука и шума в городах он отмечает, что нормы по шуму являются лишь одним из показателей того, что считается вредным. Именно то, как люди живут и ведут себя (акустически), определяет способ восприятия звуков. [52]
{{cite book}}
: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )