گوش یکی از شگفتانگیزترین بخشهای بدن به شمار میآید که به انسانها و حیوانات این امکان را میدهد تا از اتفاقات اطراف خود آگاه شوند. شنیدن یکی از پنج حس اصلی بدن است و گوشها به ما کمک میکنند تا امواج صوتی و ارتعاشات را تشخیص دهیم. صدا به شکل امواج در هوا، زمین و دیگر مواد حرکت میکند. اگرچه صدا قابل مشاهده نیست، اما میتوان آن را از طریق ارتعاشات احساس کرد.
تعداد ارتعاشاتی که در هر ثانیه ایجاد میشود، فرکانس نام دارد و برای هر صدا متفاوت است. فرکانس بر حسب هرتز اندازهگیری میشود، که یک هرتز معادل یک لرزش در ثانیه است. انسانها قادر به شنیدن هر صدایی با هر فرکانس نیستند. برای یک فرد جوان و سالم، محدوده شنوایی بین 20 تا 20,000 هرتز است. با افزایش سن، این محدوده کاهش مییابد و معمولاً شاهد افرادی هستیم که دچار افت شنوایی میشوند یا به اصطلاح “گوش سنگین” دارند. بالاترین فرکانسی که یک فرد بزرگسال سالم میتواند بشنود معمولاً بین 12 تا 14 کیلوهرتز است. جالب است بدانید که بازه شنوایی در زنان معمولاً بیشتر از مردان است.
سوالاتی که ممکن است در این مورد به ذهن تان برسد:
امواج مکانیکی طولی چیست؟
این امواج در محیط مادی منتشر میشوند و جهت انتشار آنها همراستا با ارتعاشاتی است که توسط محیط مادی تولید میشوند.
محدوده شنوایی چیست؟
گوش انسان در محدوده فرکانس 16 تا 20000 هرتز و در دامنه شدت 12- ^10 وات بر متر مربع تا 100 وات بر متر مربع (و به طور متناظر دامنه فشار 5-^ 10 2 پاسکال تا 200 پاسکال) قادر به درک حسی امواج صوتی میباشد.
سرعت صوت در محیطهای مادی چگونه است
به طور کلی سرعت موج صوتی وابسته به چگالی محیط میباشد بنا بر این سرعت موج در جامدات بیشتر از مایعات و در مایعات بیشتر از گازها است.
حدود سرعت موج صوتی در محیطهای مختلف چقدر است؟
همه محیطهای مادی کم و بیش در مقابل عبور صوت از خود مقاومت نشان میدهند میزان مقاومت صوتی اغلب وابسته به چگالی محیط است. هر چه چگالی محیط بیشتر باشد مقاومت هم بیشتر است. مقاومت آکوستیکی در رابطه با نسبت نفوذ پذیری موج هوایی در محیط پذیرش تفسیر میشود.
مقاومت آکوستیکی محیط چیست؟
همه محیطهای مادی کم و بیش در مقابل عبور صوت از خود مقاومت نشان میدهند میزان مقاومت صوتی اغلب وابسته به چگالی محیط است. هر چه چگالی محیط بیشتر باشد مقاومت هم بیشتر است. مقاومت آکوستیکی در رابطه با نسبت نفوذ پذیری موج هوایی در محیط پذیرش تفسیر میشود.
محیطهای انتشار موج کدامند؟
امواج صوتی میتوانند در گازها، مایعات و جامدات منتشر شوند. بنا براین بسته به محیط انتشار به امواج هوابرد، مایع برد و پیکری تقسیم میشوند.
چرا در محیطهای چگال تر با وجود سرعت بیشتر صوت، مقاومت صوتی هم بیشتر است؟ آیا این پارادوکس نیست؟
خیر چون محیطهای چگالتر نفوذ پذیری کمتری نسبت به صوت دارند و مقادیر اندک انرژی صوت در آنها نفوذ میکند مثلا 1% یا کمتر، ولی آنچه که نفوذ میکند میتواند با سرعت بالایی منتشر شود.
رفتارهای امواج صوتی کدامند؟
رفتارها شامل: بازتابش از روی سطوح، انحراف از لبه اشیاء، پخش یا واگرایی در محیط انتشار و تداخل امواج میباشند.
مفهوم این رفتارها در محیط واقعی چیست؟
بازتابش صوت در داخل بناها میتواند سبب تشدید صدا گردد. پدیده انحراف باعث میشود که موج صوتی از لبه موانع به سمت پشت آنها منحرف شود و باعث آزار شنوندهها گردد. پخش امواج صوتی باعث کاهش دانسیته انرژی آنها میشود و بالاخره تداخل امواج صوتی منتشر شده از منابع مختلف اغلب باعث تشدید دامنه موج میشود.
امواج صوتی هوابرد چه انواعی دارد؟
شامل امواج ساده سینوسی، امواج مختلط و امواج ضربهای (یا کوبهای) هستند. امواج مختلط خود به امواج دورهای (منظم) و غیر دورهای ( نامنظم) تقسیم میشوند.
تقسیم بندی فیزیولوژیک صوت چیست؟
اصوات از نظر فیزیولوژیک به موسیقی (Music) و صدا (Nise)تقسیم میشوند.
موسیقی به چه مفهوم است؟
تمام اصوات منظم که اغلب از قبل برنامه ریزی شده اند در تعریف موسیقی میگنجند. این دسته شامل آواهای طبیعی مانند صوت پرندگان، دریا و رودخانه یا اصوات انسانی هستند و همچنین اصواتی که با انواع ساز نواخته میشوند. این انواع صوت اغلب خوشایند هستند. در این امواج تغییرات دامنههای فشار و فرکانس در طول زمان به صورت موزون تغییر مینماید و تغییرات آن نیز قابل پیش بینی است.
صدا چیست؟
صدا امواج مختلط غیر دورهای است که اغلب برنامه ریزی نشده و ناخوشایند است و میتواند برای انسان و سایر جاندارن مضر باشد. دو خصوصیت مهم صدا: ناخواسته بودن، ناخوشایند بودن است و بعلاوه اغلب تغییرات آن غیر قابل پیش بینی است به همین خاطر دارای اثرات متعددی بر بدن انسان میباشد.
آیا موسیقی هم میتواند مضر باشد؟
بله اگر موسیقی از قواعد اصولی خود خارج شود و شبیه به صدا باشد اثرات ناخوشایند و نامطلوب بر بدن دارد. همچنین اگر دامنه یا تراز موسیقی بالا باشد نیز میتواند مضر گردد. موسیقی مضر مورد تایید متخصصین علم موسیقی نیست و شبه موسیقی تلقی میشود. جالب است بدانید که آنچه در دین اسلام به عنوان موسیقی ممنوع شناخته شده، اغلب از نظر روانی و فیزیولوژیک هم مضر است.
اثرات سوء صدا چیست؟
صدا میتواند باعث ناراحتی، آزار ذهنی و عصبی، کاهش کارایی ذهنی و بدنی، اختلالات گوارشی، اثرات قلبی و عروقی، اختلال در خواب، اختلال در مکالمه، کاهش آستانه شنوایی به صورت موقت و دائم گردد.
دامنه موج صوتی چیست؟
دامنه موج صوتی در محیط بیان کننده انرژی آن است. در محیط انتشار این دامنه با شدت موج صوتی و در محل دریافت کننده یا شنونده با کمیت فشار صوت بیان میشود.
واحد اندازه گیری صوت در محیط چیست؟
واحد اندازه گیری بر حسب شدت یا فشار میباشد. اما اگر اندازه گیری برای تعیین میزان مواجهه افراد (ساکنین یا شاغلین) باشد از کمیت فشار با واحد پاسکال یا تراز فشار با واحد دسیبل استفاده میشود.
واحد دسیبل چیست؟
دسیبل منظور یکدهم بل است. بل (Bell) هم نامه دانشمند معروف مخترع تلفن است. یک دسیبل (dB) عبارت از نسبت واحد اندازه گیری صوت به کمیت مبنا( آستانه درک حسی انسان) است. بنا بر این کمترین آستانه درک حسی، برابر صفر دسیبل و آستانه دردناکی انسان برابر 140 دسیبل است. ترازهای پایین تر از صفر دسیبل در حالت عادی قابل شنیدن نیست و بالاتر از 140 دسیبل شنیدن توام با درد در گوش است.
صدا چگونه اندازه گیری میشود؟
اصوات هوابرد توسط دستگاهی به نام تراز سنج صوت (Sound Level Meter) که با مخفف صوت سنج یا صدا سنج اندازه گیری میشود. این دستگاه شامل میکروفن، پردازشگر و نمایشگر دیجیتال است. مقادیر دامنه صدا «تراز فشار صوت» با واحد دسیبل نمایش داده میشود. به طور مثال 86.2 dB
مقادیر عادی و غیر عادی تراز فشار صوت چیست؟
در محیطهای ساکت تراز صوت حدود 30 دسیبل است. مکالمه معمولی حدود 55 دسیبل و صدای ترافیک 70 دسیبل و بوق خودرو 90 دسیبل و صدای موتور جت هواپیما 130 دسیبل است.
آلودگی صدا چیست؟
آلودگی صدا (Noise Pollution) یا به اصطلاح عمومی «آلودگی صوتی»، به شرایطی گفته میشود که تراز فشار صوت در محیط کار یا محیط زیست باعث آزار، افت عملکرد یا صدمه فیزیولوژیک به بدن انسان گردد.
آیا صدا حد مجاز دارد؟
بله. حد مجاز آلودگی صدا در محیطهای شهری توسط شواری عالی محیط زیست تعیین شده است و برای محدودههای مسکونی این حد در روز 55 و در شب 45 دسیبل در هوای آزاد است. حد مجاز داخل بناها نیز در مقررات ملی ساختمان آمده است. به طور مثال این حد برای کلاس درس 40 ، برای محیط اداری 45 ، برای اتاق نشیمن منازل 40 و اتاق خواب 35 دسیبل تعیین شده است.
حد مجاز شغلی چیست؟
حد مجاز شغلی توسط وزارت بهداشت ( مرکز سلامت محیط و کار) 85 دسیبل برای 8 ساعت کار روزانه تعیین شده است. در این حد مجاز اگر تراز فشار صوت 3 دسیبل بالاتر باشد زمان کار باید نصف شود و اگر 6 دسیبل باشد زمان کار باید به 2 ساعت تقلیل یابد.
چه محدودهای از تراز صوت برای انسان خطرناک است؟
واکنش انسان به تراز فشار صوت 65 دسیبل و بالاتر آغاز میشود. این واکنش ابتدا به صورت احساس ناراحتی و آزار ناشی از صدا بروز میکند و سپس ممکن است منجر به افزایش فشار خون و ضربان قلب شود. در مواجهه با صداهای با تراز بالاتر، دستگاه شنوایی نیز ممکن است دچار خستگی و کاهش کارایی گردد. در صورت ادامه یا افزایش تراز فشار صوت، آستانه شنوایی بالا میرود و فرد احساس سنگینی و انسداد در گوش میکند که به آن افت موقت شنوایی میگویند.
این نوع افت معمولاً قابلیت بازگشت و درمان دارد، اما مواجهه مداوم با صدا در این شرایط میتواند منجر به افت دائمی شنوایی و حتی ناشنوایی شود. در ایران، حد مجاز برای جلوگیری از افت عملکرد ذهنی 70 دسیبل و برای پیشگیری از افت شنوایی 85 دسیبل در یک شیفت کاری 8 ساعته تعیین شده است.
آیا صدا را میتوان کنترل نمود؟
بله، راههای متنوعی برای پیشگیری از ایجاد صدا، پیشگیری از مواجهه غیر ضرور و کنترل صدا در صورت تولید و انتشار وجود دارد.
چند نوع کنترل صدا وجود دارد؟
کنترلها به طور کلی شامل کنترل در مرحله طراحی، کنترل در مرحله اجرا و نصب و کنترل در مرحله بهره برداری از تاسیسات و بناها میباشد. از نظر روش کنترل دو نوع کنترل مدیریتی و کنترل فنی- مهندسی وجود دارد.
روش کنترل مدیریتی آلودگی صدا چیست؟
این روش شامل کنترل در مرحله طراحی و توسعه بناهای شهری و صنعتی و کنترل مواجهه افراد افراد میباشد.
روشهای عمومی کنترل فنی چیست؟
در روش کنترل فنی، ابتدا تلاش میشود تا تجهیزاتی و منابعی طراحی و تولید شوند که قدرت انتشار صوت کمتری داشته باشند. سپس، کنترل بر روی سازهها و ساختمانها و نحوه چیدمان تأسیسات انجام میگیرد. کنترل صوت در این مرحله به منابع تولید صدا متمرکز میشود. در مرحله بعدی، کنترل صدا در مسیر و محیط انتشار آن مورد توجه قرار میگیرد. نهایتاً، مرحله آخر شامل کنترل صدا در محل شنونده از طریق ایجاد اتاقکهای صوتی یا استفاده از تجهیزات حفاظت فردی است.
آیا رابطهای بین مصرف انرژی و ایجاد صدای زیان آور در تجهیزات وجود دارد؟
بله، آلودگی صوتی معمولاً ناشی از فناوری پایین تجهیزات است. تجهیزاتی که دارای فناوری کمتر هستند، معمولاً بهرهوری انرژی پایینی نیز دارند و انرژی خود را به صورت گرما، ارتعاش و صدا از دست میدهند. بنابراین، وجود آلودگی صوتی نشاندهنده کاهش بهرهوری و اتلاف انرژی نیز میباشد.
روشهای کنترل فنی کدامند؟
این روشها شامل کنترل منبع تولید صدا از طریق بهبود ساختار فنی، کنترل در محیط انتشار صدا با استفاده از فناوری جاذبهای صدا به منظور کاهش بازتابشهای مزاحم و همچنین عایقبندی صوتی برای جلوگیری از عبور صدای مزاحم بین مکانها و استفاده از تجهیزات حفاظت فردی میشود.
کنترل در منبع صوتی چگونه انجام میشود؟
کنترل در منبع با بهبود و تغییر اجزای ماشینها و ارتقاء فناوری امکانپذیر است. با این حال، روش رایج برای کنترل صدا، ساخت اتاقکهای صوتی در اطراف منابع مزاحم است. لایهبندی این اتاقکها از نشت صدا به محیط اطراف جلوگیری میکند.
کنترل در محیط انتشار چگونه انجام میشود؟
این روش برای کاهش بازتابهای مزاحم صدا به کار میرود. با استفاده از تایلهای آکوستیک جاذب و انتخاب یا طراحی آنها بهطور مناسب با صدای محیط، میتوان بازتابها را کنترل کرده و سطح صدای داخل بناها را کاهش داد. در برخی موارد، نیاز به استفاده از دیوارههای صوتی مخصوص (Barrier) نیز احساس میشود که معمولاً در فضاهای باز شهری مورد استفاده قرار میگیرند.
کنترل در در محل شنونده چگونه انجام میشود؟
کنترل سطح صدا در نزدیکی شنونده با استفاده از اتاقکسازی به منظور حفاظت از او در برابر صداهای مزاحم یا مضر انجام میشود. لایهبندی این اتاقکها از نفوذ صدا به داخل کابین جلوگیری میکند. این روش معمولاً در اتاقهای کنترل صنعتی به کار گرفته میشود.
تجهیزات حفاظت فردی چیست؟
تجهیزات حفاظت فردی شامل حفاظهای شنوایی از نوع روگوشی (Ear Muff)، توگوشی (Ear Plug) و قالبهای گوش (Ear Mold) هستند. این حفاظها قادرند تا حدی از اثرات مضر صدا بکاهند.
آیا حفاظهای شنوایی همیشه موثر هستند؟
به طور کلی، حفاظت فردی آخرین مرحله در مواجهه با آلودگی صدا به شمار میآید. با این حال، حفاظهای شنوایی در برابر انواع مختلف آلودگی صوتی عملکرد یکسانی ندارند. به عنوان مثال، در صورتی که الگوی توزیع فرکانسی به سمت صدای بم میل کند یا فرکانس غالب صدا زیر 1000 هرتز باشد، حفاظ شنوایی نتایج خوبی نخواهد داشت.
چگونه بدانیم که حفاظ شنوایی موثر است؟
برای این کار، روشهای استانداردی پیشنهاد شده است. به عنوان مثال، آزمایش این حفاظها باید حداقل بر روی 30 نفر داوطلب در یک محیط آزمایشگاهی انجام شود. یکی از مشکلات این روش، استفاده از صدای آزمایشگاهی است که نمیتوان به دقت مشخص کرد که در شرایط واقعی چقدر مؤثر است. روش دیگری برای آزمایش عملکرد حفاظ شنوایی، استفاده از مانکن نیمتنه انسان یا سیستم گوش مصنوعی در آزمایشگاه است. در این روش، صدای محیط در آزمایشگاه شبیهسازی میشود و عملکرد حفاظ بر روی یونیت گوش مصنوعی مورد ارزیابی قرار میگیرد. راه سوم استفاده از مانکن نیمتنه انسانی مجهز به سیستم الکترونیک گوش مصنوعی در محل واقعی است که حفاظ شنوایی در آن استفاده میشود.
روشهای تست حفاظهای شنوایی چیست؟
برای این کار، روشهای استانداردی پیشنهاد شده است. به عنوان مثال، آزمایش این حفاظها باید حداقل بر روی 30 نفر داوطلب در یک محیط آزمایشگاهی انجام شود. یکی از مشکلات این روش، استفاده از صدای آزمایشگاهی است که نمیتوان به دقت مشخص کرد که در شرایط واقعی چقدر مؤثر است. روش دیگری برای آزمایش عملکرد حفاظ شنوایی، استفاده از مانکن نیمتنه انسان یا سیستم گوش مصنوعی در آزمایشگاه است. در این روش، صدای محیط در آزمایشگاه شبیهسازی میشود و عملکرد حفاظ بر روی یونیت گوش مصنوعی مورد ارزیابی قرار میگیرد. راه سوم استفاده از مانکن نیمتنه انسانی مجهز به سیستم الکترونیک گوش مصنوعی در محل واقعی است که حفاظ شنوایی در آن استفاده میشود.
آیا اعداد NRR که در بروشور حفاظها است صحیح میباشد؟
این اعداد معمولاً 25 دسیبل یا بیشتر گزارش شدهاند. اما حتی اگر این ارقام توسط یک سازنده معتبر اعلام شده باشند، تنها نتایج تست حفاظ در شرایط آزمایشگاهی را نشان میدهند و تضمینی برای عملکرد واقعی آن نیستند. تحقیقات و توصیههای سازمانهای علمی معتبر مانند NIOSH نشان دادهاند که میزان حفاظت این گوشیها تقریباً نصف و یا حتی کمتر از نصف عدد درج شده NRR در بروشور حفاظهای شنوایی است. مطالعاتی که در ایران نیز انجام شده این موضوع را تأیید میکند. بنابراین، همانطور که در مواد 90 و 91 قانون کار جمهوری اسلامی ایران اشاره شده، ضروری است که این حفاظها قبل از استفاده آزمایش و تست شوند.
یونیت تست حفاظهای شنواییAvaSina دقیقا چه کاری انجام میدهد؟
این یونیت به گونهای طراحی شده است که سر و نیمتنه آن با ابعاد بدن و ویژگیهای ارگونومیک مردان ایرانی مطابقت دارد و از نظر خصوصیات آکوستیکی مشابه عملکرد سر انسان عمل میکند. میکروفون دستگاه در محل گوش چپ یونیت و در عمق مناسب مجرای شنوایی قرار گرفته است. صدای دریافتی از طریق یک کابل مخصوص به پردازشگر الکترونیکی منتقل میشود. این پردازشگر شرایط درک حسی گوش انسان را شبیهسازی کرده و مقادیر تراز فشار صوت واقعی دریافتی توسط کاربر را نمایش میدهد.
در مرحله بعد، حفاظ شنوایی مورد نظر روی سر یونیت نصب میشود و اندازهگیری برای بار دوم انجام میگیرد. دستگاه مقادیر تراز فشار صوت را پس از نصب حفاظ شنوایی نشان میدهد. اختلاف حسابی نتایج اندازهگیری قبل و بعد از نصب حفاظ شنوایی نشاندهنده عملکرد واقعی و عملیاتی این حفاظ در کاهش صدا است. این یونیت همچنین قادر است نتایج عملکرد حفاظهای شنوایی را در محدوده فرکانسی صوت به دقت نمایش دهد.
تفاوت تایل آکوستیک (Acoustic tile) و پانل (پنل) آکوستیک (Acoustic Panel) چیست؟
تایلهای آکوستیک به شکل یک لایه یکپارچه ساخته میشوند و معمولاً از مصالح رایجی مانند گچ، فوم و کامپوزیت تشکیل یافتهاند. این تایلها اغلب به صورت خودکار و در یک مرحله تولید انبوه میشوند. برای این مصالح، متوسط ضریب جذب صوتی باید بیشتر از 0.5 باشد. تایلها از نظر شکل و رنگ ثابت هستند و تنوع آنها به دلیل روش تولید محدودیتهایی دارد. در مقابل، پانلهای آکوستیک دارای ضریب جذب صوتی بالاتری هستند و میتوانند بهطور خاصی طراحی شوند تا با محیط سازگار باشند. این پانلها بهصورت دستی یا نیمهخودکار تولید میشوند و دارای لایهبندی هستند. تنوع در لایهبندی، شکل، رنگ و نوع مصالح از مزایای پانلهای آکوستیک به شمار میآید.
انتخاب در تایلهای آکوستیک محدود است، در حالی که در مورد پانلها انتخابهای بسیار گستردهتری وجود دارد. زیبایی ظاهری و تناسب دقیق آنها با محیط، از دیگر مزایای پانلهای آکوستیک به شمار میآید. تفاوت اصلی دیگر بین پانل و تایل در این است که تایلهای آکوستیک معمولاً تنها جاذب صوت هستند، اما پانلها امکان طراحی گستردهای برای جذب و عایقبندی همزمان صدا فراهم میکنند. هرچند هزینه تمامشده پانلهای آکوستیک در مقایسه با تایلها در سطح جهانی بالاتر است، اما قابلیتهای آنها در کنترل صدای مزاحم نیز به همین میزان بیشتر است.
صدا یک موج مکانیکی طولی است که میتواند فرکانسهای متفاوتی داشته باشد. فرکانس به تعداد ارتعاشات کامل یا چرخشهای کامل هر نقطه در هر واحد زمانی اشاره دارد و بر حسب هرتز اندازهگیری میشود. فرکانس یک موج صوتی، تعیینکننده تن آن است.
خلاصه
گوش انسان قادر به شنیدن بسیاری از صداهای طبیعی است، اما قطعاً نه همهی آنها. برخی از فرکانسهای پایین مانند ضربان قلب، که ۱ یا ۲ هرتز هستند، به صداهای سونار تولید شده توسط دلفینها شباهت دارند که فرکانسهای بسیار بالاتری دارند. فرکانسهایی که در زیر محدوده شنوایی انسان قرار دارند به عنوان infrasound شناخته میشوند. این نوع صداها توسط گوشهای حیوانات بزرگ مانند فیلها قابل شناسایی هستند. در واقع، تحقیقات اخیر نشان دادهاند که فیلها نیز با استفاده از infrasound با یکدیگر ارتباط برقرار میکنند.
از سوی دیگر، سونوگرافی فرکانسهایی بالاتر از محدوده شنوایی انسان را شامل میشود. خفاشها، نهنگها، مارماهیها و دلفینها از این صداها برای ناوبری استفاده میکنند. جالب است بدانید که اکثر خفاشها میتوانند فرکانسهایی تا ۱۰۰،۰۰۰ هرتز را تشخیص دهند!
منبع :centreofexcellence
نظرات کاربران