A poluição sonora, níveis sonoros indesejados ou excessivos podem ter efeitos nocivos na saúde humana e na qualidade ambiental. Geralmente ocorre em muitas instalações industriais e alguns outros locais de trabalho. Assim como a poluição sonora associada ao tráfego rodoviário, ferroviário e aéreo e atividades ao ar livre.
Medição e percepção de volume
As ondas sonoras são vibrações de moléculas de ar transportadas de uma fonte de ruído para o ouvido. Geralmente é descrito em termos de volume (amplitude) e tom (frequência) da onda. O nível de pressão sonora, ou SPL, é medido em unidades logarítmicas chamadas decibéis (dB). O ouvido humano normal pode detectar um tom que varia de 0 dB (limiar de audição) a 140 dB. Ao mesmo tempo, sons de 120 dB a 140 dB causam dor.
Qual é o nível de som, por exemplo, na biblioteca? É cerca de 35 dB, enquanto dentro de um ônibus ou metrô em movimento é cerca de 85. Obras de construçãoedifícios podem gerar até 105 dB SPL na fonte. SPL diminui com a distância do assunto.
A velocidade com que a energia sonora é transmitida é chamada de intensidade, proporcional ao quadrado do SPL. Devido à natureza logarítmica da escala de decibéis, um aumento de 10 pontos representa um aumento de 10 vezes na intensidade do som. Aos 20, transmite 100 vezes mais. E 30dB representa um aumento de 1000x na intensidade.
Por outro lado, quando a tensão dobra, o nível de volume do som aumenta apenas 3 pontos. Por exemplo, se uma broca de construção produz 90 dB de ruído, duas ferramentas idênticas trabalhando lado a lado criarão 93 dB. E quando dois sons que diferem em mais de 15 pontos no SPL são combinados, os tons fracos são mascarados (ou abafados) pelo som alto. Por exemplo, se uma furadeira estiver funcionando a 80 dB em um canteiro de obras próximo a um trator a 95, o nível de pressão combinado dessas duas fontes será medido como 95. Um tom menos intenso do compressor não será perceptível.
A frequência de uma onda sonora é expressa em ciclos por segundo, mas o hertz é mais comumente usado (1 cps=1 Hz). A membrana timpânica humana é um órgão altamente sensível e com ampla faixa dinâmica, capaz de detectar sons em frequências que variam de 20 Hz (tom baixo) a aproximadamente 20.000 Hz (tom alto). A tonalidade da voz humana na conversação normal ocorre nas frequências de 250 Hz a 2000 Hz.
A medição precisa do nível de som e a descrição científica são diferentes da maioria das noções e opiniões humanas subjetivas sobre isso. As respostas humanas individuais ao ruído dependem tanto do tom quanto do volume. Pessoas com audição normal geralmente percebem sons de alta frequência mais altos do que sons de baixa frequência de mesma amplitude. Por esse motivo, os medidores de ruído eletrônicos levam em consideração as mudanças na intensidade percebida com o tom.
Os filtros de frequência nos medidores servem para combinar as leituras com a sensibilidade do ouvido humano e o volume relativo de vários sons. O chamado filtro ponderado A, por exemplo, é comumente usado para diagnosticar a comunidade do entorno. As medições de SPL feitas com este filtro são expressas em decibéis ponderados A ou dBA.
A maioria das pessoas percebe e descreve um aumento de 6-10 dBA no SPL como o dobro da "volume". Outro sistema, a escala C-weighted (dBS), às vezes é usado para níveis de ruído de impacto, como tiro e tende a ser mais preciso do que dBA para a percepção de volume de sons com componentes de baixa frequência.
Os níveis de ruído tendem a mudar ao longo do tempo, portanto, os dados de medição são apresentados como médias para expressar os níveis gerais de som. Existem várias maneiras de fazer isso. Por exemplo, uma série de medições repetidas de nível de som pode ser relatada como L 90=75 dBA, o que significa que os valores foram iguais ou superiores a 75 dBA em 90% do tempo.
Outra unidade chamada graus equivalentes de som (L eq) pode ser usada para expressar o SPL médio em qualquer período de interesse, como um dia de trabalho de oito horas.(L eq é um valor logarítmico, não um valor aritmético, então eventos altos dominam o resultado total.)
Uma unidade de nível de som chamada Valor de Ruído Dia-Noite (DNL ou Ldn) leva em consideração o fato de que as pessoas são mais sensíveis ao tom à noite. Assim, 10 dBA são adicionados aos valores de SPL medidos entre 10h e 7h. Por exemplo, as medições DNL são muito úteis para descrever a exposição geral ao ruído da aeronave.
Trabalhando com efeitos
O ruído é mais do que apenas um incômodo. Em certos níveis e durações de exposição, pode causar danos físicos ao tímpano e células ciliadas sensíveis no ouvido interno, resultando em perda auditiva temporária ou permanente.
Geralmente não ocorre em SPLs abaixo de 80 dBA (os níveis de influência de oito horas devem ser mantidos abaixo de 85). Mas a maioria das pessoas expostas repetidamente a mais de 105 dBA terá algum grau de perda auditiva permanente. Além disso, a exposição excessiva ao ruído também pode aumentar a pressão arterial e a frequência cardíaca, causar irritabilidade, ansiedade e fadiga mental e interferir no sono, relaxamento e intimidade.
Controle de poluição sonora
Portanto, é importante manter o máximo silêncio no local de trabalho e na sociedade. As regulamentações e leis de ruído adotadas nos níveis local, regional e nacional podem ser eficazes para mitigar os efeitos negativos da poluição sonora.
Ambiental eO zumbido industrial é regulamentado pela lei de segurança e saúde ocupacional e pela lei contra ela. De acordo com esses regulamentos, a Administração de Segurança e Saúde Ocupacional estabeleceu critérios para o ruído industrial para impor limites à intensidade da exposição sonora e à duração pela qual essa intensidade pode ser permitida.
Se uma pessoa é exposta a diferentes níveis de ruído em diferentes momentos do dia, a exposição total ou dose (D) do ruído é obtida pela razão,
onde C é o tempo real e T é o tempo permitido em qualquer nível. Usando esta fórmula, a dose diária de ruído mais possível seria 1, e qualquer exposição acima disso seria inaceitável.
Nível máximo de som
Critérios para ruído interno são resumidos em três conjuntos de especificações que foram obtidas pela coleta de julgamentos subjetivos de uma grande amostra de pessoas em várias situações específicas. Estes evoluíram para Critérios de Ruído (NC) e Curvas de Tom Preferenciais (PNC), que estabelecem limites no nível introduzido no ambiente. As curvas NC, desenvolvidas em 1957, visam fornecer um ambiente de trabalho ou de vida confortável, especificando o nível de som máximo permitido em bandas de oitava em todo o espectro de áudio.
Um conjunto completo de 11 curvas define os critérios de ruído para uma ampla gama de situações. Os gráficos PNC, desenvolvidos em 1971, adicionam limites ao zumbido de baixa frequência e ao chiado de alta frequência. Por isso, são preferidospadrão NC mais antigo. Resumidos nas curvas, esses critérios fornecem metas de projeto para níveis de ruído para várias ideias. Parte da especificação do trabalho ou habitat é a curva PNC correspondente. Caso o nível exceda os limites do PNC, materiais absorventes de som podem ser introduzidos no ambiente conforme necessário para cumprir os padrões.
Baixos níveis de ruído podem ser superados com material absorvente adicional, como cortinas pesadas ou azulejos internos. Onde baixos níveis de ruído identificável podem distrair, ou onde a privacidade das conversas em escritórios adjacentes e áreas de recepção podem ser importantes, sons indesejados podem ser mascarados. Uma pequena fonte de ruído branco, como ar estático, colocada em uma sala pode mascarar conversas de escritórios próximos sem ser um nível de som letal para os ouvidos das pessoas que trabalham nas proximidades.
Este tipo de aparelho é muito utilizado em consultórios de médicos e outros profissionais. Outro método de redução de ruído é o uso de protetores auditivos, que são usados sobre as orelhas da mesma forma que os protetores auriculares. Ao usar protetores disponíveis comercialmente, a redução de tom pode ser alcançada na faixa normalmente de 10 dB a 100 Hz a mais de 30 dB para frequências acima de 1.000 Hz.
Detectar nível de som
Os limites de ruído externo também são importantes para o conforto humano. A construção de um edifício fornecerá alguma proteção contra sons externos se o edifício atender aos padrões mínimos e seo nível de ruído está dentro dos limites aceitáveis.
Esses limites geralmente são especificados para determinados períodos do dia, como durante o dia, à noite e à noite durante o sono. Devido à refração na atmosfera causada pela inversão de temperatura à noite, sons relativamente altos podem ser emitidos de uma rodovia, aeroporto ou ferrovia bastante distantes.
Um dos métodos interessantes de controle de ruído é a construção de barreiras acústicas ao longo da rodovia, separando-a das áreas residenciais adjacentes. A eficácia de tais estruturas é limitada pela difração do som mais em baixas frequências, que prevalecem nas estradas e são inerentes aos veículos de grande porte. Para serem eficazes, devem estar o mais próximo possível da fonte ou observador do ruído, maximizando assim a difração necessária para que o som chegue ao observador. Outro requisito para este tipo de barreira é que ele também deve limitar o número de níveis de som para obter uma redução significativa de ruído.
Definição e exemplos
Decibel (dB) é usado para medir níveis de som, mas também é amplamente utilizado em eletrônica, sinais e comunicações. DB - forma logarítmica de descrever a tangência. A proporção pode se manifestar como potência, pressão sonora, voltagem ou intensidade, ou várias outras coisas. Mais tarde associamos dB ao fone e ao som (em relação ao volume). Mas antes, para ter uma ideia das expressões logarítmicas, vamos ver alguns números.
Por exemplo, podemos supor que existem dois alto-falantes,o primeiro toca um som com potência de P 1 e o outro uma versão mais alta do mesmo tom com potência de P 2, mas todo o resto (até que ponto, frequência) permanece o mesmo.
A diferença de decibéis entre eles é definida como
10 log (P 2 / P 1) dB onde log é para a base 10.
Se o segundo produz duas vezes mais energia que o primeiro, a diferença é em dB
10 log (P 2 / P 1)=10 log 2=3 dB,
como mostrado no gráfico que traça 10 log (P 2 / P 1) vs P 2 / P 1. Para continuar o exemplo, se o segundo tiver 10 vezes a potência do primeiro, a diferença em dB seria:
10 log (P 2 / P 1)=10 log 10=10 dB.
Se o segundo tivesse a mesma força um milhão de vezes, a diferença de dB seria
10 log (P 2 / P 1)=10 log 1 000 000=60 dB.
Este exemplo mostra um recurso das escalas de decibéis que é útil ao discutir o som. Eles podem descrever relacionamentos muito grandes usando números de tamanho modesto. Mas você precisa prestar atenção que o decibel representa a proporção. Ou seja, não será dito quanta potência qualquer um dos alto-falantes emite, apenas pela diferença. E também preste atenção ao fator 10 na definição, que significa deci em decibéis.
Pressão acústica e dB
Frequência geralmente é medida com microfones e eles respondem (aproximadamente) proporcionalmente à pressão, s. Agora, o poder da onda sonora em outrosnas mesmas condições é igual ao quadrado da cabeça. Da mesma forma, a energia elétrica em um resistor é como a tensão multiplicada. O logaritmo do quadrado é apenas 2 log x, portanto, ao converter a pressão em decibéis, é introduzido um fator de 2. Portanto, a diferença no grau de pressão acústica entre dois níveis de sons com p 1 e p 2 é:
20 log (p 2 / p 1) dB=10 log (p 22 / p 1 2) dB=10 log (P 2 / P 1) dB.
O que acontece quando a potência do som é reduzida pela metade?
O logaritmo de 2 é 0,3, então 1/2 é 0,3. Assim, se a potência for reduzida em 2 vezes, o nível sonoro será reduzido em 3 dB. E se você fizer essa operação novamente, a acústica diminuirá em mais 3 dB.
Tamanho em decibéis
Você pode ver acima que reduzir pela metade a potência reduz a pressão na raiz 2 e o nível do som em 3 dB.
A primeira amostra é o ruído branco (uma mistura de todas as frequências audíveis). A segunda amostra é o mesmo tom com a tensão reduzida por um fator da raiz quadrada de 2. Sua recíproca é de aproximadamente 0,7, então 3 dB corresponde a uma redução de tensão ou pressão de até 70%. A linha verde mostra o bico em função do tempo. O vermelho descreve um declínio exponencial contínuo. Observe que a tensão cai 50% a cada segunda amostra.
Arquivos de som e animação em flash de John Tann e George Hatsidimitris.
Qual é o tamanho de um decibel?
Bna série a seguir, amostras consecutivas diminuem em apenas um ponto.
E se a diferença for menor que um decibel?
Níveis de som raramente são dados em casas decimais. A razão é que aqueles que diferem em menos de 1 dB são difíceis de distinguir.
E você também pode ver que o último exemplo é mais silencioso que o primeiro, mas é difícil ver a diferença entre pares consecutivos. 10log 10 (1,07)=0,3. Portanto, para aumentar o nível de som em 0,3 dB, você precisa aumentar a potência em 7% ou a tensão em 3,5%.
