Buka je ... Definicija, klasifikacija i izvori buke

Na razini kućanstva, buka je zvuk koji ne nosi korisne informacije. Iako je za sve nas korisnost relativan pojam. Za putnika koji putuje taksijem, nerazumljivi zvukovi ispod haube mogu biti samo buka, ali vozaču signalizira mogući kvar u vozilu. Definiramo što je buka i otkrijemo što je više moguće o tom fizičkom fenomenu.

Što je buka?

Za svaku fiziku, buka je oscilatorni proces. Moguće ju je prikazati na papiru kao izmjenjivanje valova gustoće: valovi kondenzacije izmjenjuju se s valovima razrjeđivanja. Ovaj proces je moguć samo u elastičnom mediju: zvučne vibracije u vakuumu, na primjer, ne šire se. Ako tijela naprave vibracije ne na propisani način, ljudsko uho percipira te zvukove kao buku.

Parametri buke

Svi zvukovi imaju svoj, jedinstveni skup parametara, zahvaljujući kojima ih možemo identificirati. Zvučne vibracije mogu se mjeriti pomoću:

• jačina zvuka, izravno ovisna o tlaku koji proizvodi zvučni val;
• frekvencija zvuka. Što je više frekvencija oscilacija što je veći zvuk koji čujemo.

Za zvuk općenito i za buku posebno, znanstvenici su stvorili vlastiti mjerni parametar - "bijeli". Ova jedinica dobila je ime u čast Aleksandra Bella - poznatog izumitelja telefona.

Sluh i buka

Za ljudsko uho, svi izvori buke kreću se od 45 do 11 000 Hz. Ako koristite glazbeni pojam, onda je cijeli niz zvukova (uključujući i buku) uključivao devet oktavnih pojaseva.

Naši organi sluha nisu u stanju razlikovati cijeli raspon zvučnih vibracija - on je prevelik. Ali evolucija osigurava instinktivnu reakciju ne na samu buku, nego na njezinu promjenu. Zato je ljudsko uho naučilo razlikovati mnoštvo promjena u zvučnom valu.

Da bi klasifikacija buke bila adekvatna i podvrgnuta znanstvenoj procjeni, promjena zvučnog tlaka izražava se u logaritamskim jedinicama. Tako je mnogo prikladnije grafički prikazati procese zvuka. Uobičajeno korištena jedinica za mjerenje buke je decibel, koja je desetina pojasa. Raspon promjena zvučnog pritiska od praga sluha do boli koja uzrokuje buku je milijun dB.

Vrste buke

Svi tehnički opisi mogu se podijeliti po vremenskim i spektralnim parametrima. Razlikuju se po prirodi spektralnih traka buke:

• širokopojasni (širina kontinuiranog spektra prelazi širinu oktave);
• tonal (višak buke u jednoj trećini oktave u usporedbi s ostatkom za više od 10 dB).

Klasifikacija buke može se odvijati prema vremenskim značajkama. Stalna buka mijenja svoju frekvenciju ne više od 5 dBA. Nestabilne zvučne vibracije imaju veću amplitudu promjena i dijele se na:

• fluktuirajuće - stalne promjene u vremenu;
• isprekidani - promjene se odvijaju postupno, postoje intervali konstantne buke za jednu ili više sekundi;
• impuls - izmjena buke i tišine

Mjerenje razine buke mjeri se posebnim uređajima - mjeračima razine zvuka.

Kako mjerač zvuka

Uređaj za mjerenje buke ima prilično jednostavan uređaj: voltmetar, kalibriran u decibelima, a električni filteri su spojeni na mali mikrofon. Zvučni signal se percipira pomoću mikrofona i prevodi ga u električni impuls jednak jačini i frekvenciji u odnosu na izvorni val. Dobitak električnog polja se fiksira pomoću voltmetra i prikazuje se na zaslonu. Prema svojim karakteristikama, uređaj za mjerenje buke treba biti "na istom zvučnom valu" s ljudskim sluhom. Takav jednostavan uređaj služi kao pouzdan pokazatelj zagađenosti bukom kod kuće ili na poslu.

Izvori buke i usporedne razine buke

Svijet moderne tehnologije sadrži mnogo izvora buke. To su: različiti vrste prijevoza zvukove svih uređaja ili opreme, zvučne opreme i tako dalje.

Svi zvukovi koje smo čuli tijekom dana stapaju se u kakofoniju, koju doživljavamo kao buku. Kod kuće je buka nekoliko puta manja nego u produkciji (čak i ako je vaš susjed ljubitelj neprobavljivih glasnih zvukova koje naziva pjesmama). Industrijski izvori danas su glavni krivci "" zagađenja Zemlje bukom. Među glavnim "zlikovce" - metalurška, rudarska, ugljena, petrokemijska, obrambena industrija. Najmanje zvuka čuju radnici koji služe prehrambenoj industriji.

Neki tehnološki procesi u proizvodnji, na primjer, u poduzećima koja proizvode armiranobetonske konstrukcije, ispitne terene ili strelišta, kosmodrome, mogu biti izvori buke do 120 dBA.

Dopuštena razina buke određena je standardima GOST-a 12.1.003-83. Standarda zanimanja sigurnosti. Racionalno zagađenje bukom provodi se na dopuštenom rasponu razina buke i dBa. Ova metoda pomaže u utvrđivanju najveće dopuštene razine izloženosti buci u devet oktavnim pojasevima.

Koji su zvukovi

Znanstvenici nisu mogli proći sve raznovrsne zvučne podražaje i došli do različitih klasifikacija onoga što je buka. Fizika proučava te zvučne pojave i klasificira ih radi lakšeg proučavanja. S nekim vrstama buke već smo pročitali ranije. Evo nekoliko mogućnosti rangiranja za različite zvučne pojave prema prirodi njihovog pojavljivanja:

• mehanički - zvukovi koji proizlaze iz rada različitih mehanizama;
• aerodinamičan. To uključuje buku nastalu tijekom uzlijetanja;
• Hidraulični. Čujemo te zvukove u slučaju kvarova u našem vodovodnom sustavu: oštar pad tlaka u sustavu može uzrokovati hidraulički udar, koji se percipira kao oštar, neugodan šum;
• elektromagnetski. Pojavljuju se pri korištenju istih uređaja i uređaja.

U zasebnoj kategoriji može se razlikovati "boja" klasifikacije buke. Dakle, "bijeli" zvuk tehnike naziva se stacionarni zvuk, u kojem su spektralne komponente ravnomjerno raspoređene po cijelom području. Ostatak buke tehnologije je klasificiran kao boja. Takva analogija nastala je pri usporedbi spektra zvučnih valova sa spektralnim trakama vidljive svjetlosti. Dakle, "ružičasti" šum je često prisutan u srčanom ritmu, u zračenju prostora, u elektronskim ili mehaničkim uređajima. "Narančasta" buka odgovara frekvencijama glazbenih nota. "Crveni šum" je melodija raznih prirodnih spremnika Zemlje. Pa, "zelene" zvukove izdaju sve zelene biljke našeg planeta.

Zvukovi oko nas

Svakog dana svi ljudi koji mogu razlikovati zvukove suočavaju se s različitim vrstama zvučnih vibracija. Odmah možete odrediti snagu zvuka koji emitira različite izvore buke koji nas okružuju u svakodnevnom životu.

• Normalan razgovor: 40-45 dB.
• Buka rada u uredu, liječnička ordinacija, odvjetnik: 50-60dB.
• Zvukovi ulice: glasovi prolaznika, prometni tokovi: 70–80 dB.
• Buka u tvornici (timprom): 70-110 dB.
• Početak modernog zrakoplova: 120 dB.
• Maksimalni volumen vuvuzely: 130 dB.

Ljudsko tijelo se brzo prilagođava buci. Dovoljno je reći da je zvučna pozadina koja nam je postala poznata, naši preci smatrali nepodnošljivom zvučnom kakofonijom. Ali ljudsko tijelo nije u stanju izdržati konstantno opterećenje bukom. Buke u području zvuka prigušuju ljudski odgovor na signale koji dolaze izvana. To dovodi do smanjenja brzine adekvatnog odgovora i povećanja grešaka u izvođenju pojedinih vrsta rada.

Buka je uzrok ugnjetavanja središnjeg živčanog sustava. Stalni protok zvuka uzrokuje zamjetne promjene u frekvenciji pulsa i disanja, te ometa metabolizam. Izlaganje buci dovodi do brojnih kardiovaskularnih bolesti, hipertenzije i čira na želucu. Kada je izložen "visokom" glasnoću buke iznad 140 dB mogući potres mozga, ruptura bubne opne. Glasnoća buke iznad 160 dB uzrokuje fatalno moždano krvarenje.

Buka i priroda

Zagađenje bukom je opasnost ne samo za ljude. Znanstvene studije potvrđuju da moćni motori modernih brodova i podmornica dezorijentiraju vodene stanovnike, koji koriste sonarnu metodu za traženje hrane i komunikaciju. Delfini i neke vrste kitova posebno su pogođeni stalnim oscilacijama zvučne pozadine oceana. Moguće je da su pouzdani, ali neobjašnjivi slučajevi kolektivnog samoubojstva kitova na neki način povezani s kršenjem njihovih orijentacijskih vještina. U velikom broju slučajeva masovno bacanje kitova na obalu zabilježeno je u blizini mjesta gdje su se odvijale vojne vježbe, što znači da je zagađenje bukom na ovom području bilo iznimno veliko.

Buka i prostor

Kao što je ranije spomenuto, buka se ne može pojaviti u neelastičnom mediju. A kozmički vakuum je najneelastičniji medij svih. Međutim, istraživači NASA-e otkrili su 2006. godine učinak koji se kasnije nazvao "kozmička buka". Naravno, otkriveni učinak nije buka u uobičajenom smislu te riječi. Tako su nazvani tajanstveni radio valovi koji prodiru u cijeli prostor svemira. Njihova učestalost, snaga i amplituda oscilacija podudara se s poznatim izvorima zvukova koje znanstvenici bez oklijevanja bilježe radiovalove u kategoriji buke.

Kozmička buka je radio valova koje emitiraju zvijezde udaljene od nas milijarde svjetlosnih godina. Alternativni izvori pojave buke mogu biti eksplozije supernove, turbulencija plinske maglice i tako dalje. Svaki kozmički proces popraćen je emisijom radiovalova u vakuum, koji se može proučavati i klasificirati. Zahvaljujući fenomenu kozmičke buke, možemo naučiti kako su nastale zvijezde i kakva sudbina na kraju čeka naš Svemir.