در این بخش در مورد مدلسازی منابع صوت و تخمین شدت صوت بحث خواهد شد.
نمایش نسخه قابل چاپ
در این بخش در مورد مدلسازی منابع صوت و تخمین شدت صوت بحث خواهد شد.
4- دستورالعملهای سازمان جهانی بهداشت درخصوص کنترل آلودگی صوتی
براساس دستورالعمل سازمان بهداشت جهانی بایستی :
- آئین نامه ها و مقدمات حفاظتی بطور مرتب به روز گردند.
- سیاستها و استراتژی های کاهش آلودگی صوتی در تعیین اولویتهای آینده پژوهشی مشخص شود.
- کارگاههای آموزشی با عنایت به دستور العملهای که تنظیم می گردد، ساماندهی شود.
- هدایت برنامه های مرتبط با صدا و اثرات آن برسلامتی و محیط زیست به صورتی که سازمان ناظر قانونی باشد.
- استانداردها و مقررات در راستای توسعه کاربرد تکنیکهای محیط ها پر سروصدا یک پارچه شود.
- تشویق تحقیقاتی که در مورد تماس با صدا انجام شده و صدا را بعنوان یک شاخص مخرب محیط بیان می کند (همانند پی بردن به نقاط پرسروصدا...)
- سازمان بهداشت جهانی برای توسعه طرحهای صوتی و سهولت انجام مدیریت صوتی در کشورهای در حال توسعه، باید نیرو رهبری و پشتیبانی فنی را برای مشاوره فراهم کند(نیاز به ایجاد لینک با سازمان بهداشت جهانی)
نیازهای پژوهشی
در نشریه "صدای محیط" نمونه هایی از نیازهای پژوهشهای ضروری ارائه شده است. جامعه ی علمی نیز این موارد را مطرح کرده است.
یک گام مهم در افزایش آگاهی های عمومی و نیز دانش تصمیم سازان توصیه ی "نیروی کارشناسی" به منظور تمرکز به متغیر هایی است که پیامدهای مالی دارند. این مسئله به این معنی است که یک پژوهش باید روابط تراز- پاسخ را میان ترازهای فشار صوت و متغیرهای سیاسی مانند ناتوانی اجتماعی ناشی از صوت، کاهش بهره وری، کاهش توانایی یاد گیری، غیبت از محل کار و مدرسه، افزایش مصرف دارو و تصادفات مد نظر قرار دهد.
ضمن آن که بررسی صدای محیط و آثار آن بر سلامت جمعیت جهان باید تلاش های مستمر مورد بررسی قرار گیرد.
فهرستی از نیازهای پژوهشی ضروری، بدون توجه به اولویت آن ها، در زیر آمده است. اولویت های پژوهشی ممکن است در طول زمان و براساس مکان و قابلیت ها متغیر باشد.
پژوهش های مرتبط با سیستم های اندازه گیری و پایش
- توسعه مطالعه ی جهانی پایش اثرات صدا، این مطالعه باید به گونه ای طراحی شود که داده هایی را در مورد آثار سلامتی انواع صدای محیط بر جامعه در هر کشور حاصل شود. تحقیق اولیه باید در کشورهای توسعه یافته و نیز در حال توسعه صورت گرفته و تحقیقات مربوط به پایش هر 5-3 سال انجام شود. از آن جا که تهیه ی نقشه ملی از میزان مواجهه با صوت کلیه ی منابع ممکن است گران باشد، تحقیقات دوره ای از نمونه ای حدود 1000 نفر (با استفاده از روش های استاندارد احتمالات) می تواند با اطمینان به کل جمعیت یک کشور با دقت حدود 3 ± در صد تعمیم داده شود.
- توسعه ی سیستم های پایش مستمر برای آثار مستقیم بر سلامتی در موقعیت های بحرانی
- توسعه ی روش های استاندارد به منظور ارزیابی ارزان قیمت ترازهای صوتی محلی به وسیله ی اندازه گیری یا محاسبات مدل
- توسعه ی ابزارهای مناسب برای تحقیقات محلی/منطقه ای دریافت مردم از صدا/صوت محیط
- قراردادهایی برای اندازه گیری معتبر فرکانس های بالای شنیداری (8000 هرتز و بالاتر) و نیز برآورد چنین اندازه هایی به عنوان نشانگرهای زنده ی اولیه در آسیب/ کاهش شنوایی.
تحقیق درخصوص منابع ترکیبی صوتی و اثرات ترکیبی آن بر سلامتی :
- تحقیق در مورد اثرات ترکیبی صدای ترافیک بر روی سلامت با تکیه بر توزیع ترازهای صوتی در طول زمان بر محیط های فرعی جمعیت (الگوی زمان فعالیت)
- مطالعات جامع بر روی منابع صوتی ترکیبی و اثرات آنها بر سلامتی در سه بخش بزرگ حمل و نقل (جاده ای، ریلی و هوایی)
- روشهایی برای ارزیابی اثرات ترکیبی ناشی از مواجهه با صدای ترکیبی بیشتر از 24 ساعت بر سلامتی گروههای آسیب پذیر کل جمعیت
- روشهای ارزیابی اثرات کلی بر سلامتی، ناشی از انتشار صدا (و همچنین آلودگی های دیگر) در مناطق حساس (بعنوان مثال: فرودگاه ها، مراکز شهری و بزرگراههایی با ترافیک سنگین)
تحقیق درخصوص اثرات مستقیم و یا طولانی مدت بر سلامتی (گروه های در معرض خطر زیاد، نواحی حساس و تماس های ترکیبی)
- تشخیص گروههای بالفعل ریسک پذیر و تشخیص افراد حساس (مانند افرادی با مشکلات خاص سلامتی، افراد دارای وظایف پیچیده، نابینایان، ناشنوایان، کودکان و افراد مسن)، تفاوتهای بین مردان و زنان، تفاوت ریسک میان گروه های سنی و تأثیر صدای ناشی از حمل و نقل بر دوره ی بارداری و رشد جنین.
- مطالعه ی منحنی های دوز- پاسخ در مورد اثرات گوناگون و صدای مستمر ناشی از حمل و نقل در تماس باترازهای نسبتاً پایین و تعداد کم وقایع صوتی در واحدزمان (شامل ترکیب جریان ترافیک)
- مطالعاتی پیرامون کنترل مواجهه صوتی، خصوصیات ژنتیکی، استراتژیهای سازگاری و آزارصوتی به عنوان تعدیل کننده های اثرات صدا بر روی سیستم قلبی عروقی و نیز به عنوان علل تغییر در پاسخهای افراد به صدا
- مطالعاتی بر روی صدای حمل و نقل در آزمودن پارمترهای فیزیولوژیکی سلامت، شامل فهرستی از شاخص های استاندارد وضعیت سلامتی، فشارخون، عملکرد غدد درون ریز، سیستم عصبی و مصون سازی (ایمنی)
- اطلاع از اثرات ترکیب فرکانسهای پایین صوت و ارتعاش بر روی سلامتی
تحقیقات مرتبط با اثرات مستقیم یا اثرات بعدی مواجهه با صدا
- مطالعات میدانی بر روی اثرات مواجهه با اصوات خاص همانند صدای هواپیما و موسیقی بلند، شامل اثراتی مانند تغییرات موقت و دائمی آستانه ی شنوایی، درک کردن و درک نکردن مکالمه، وزوز گوش و دریافت اطلاعات
- مطالعاتی بر روی صدای مختل کننده خواب و تأثیر آن بر سلامتی، انجام کار، ریسک تصادف و زندگی اجتماعی
- ارزیابی روابط دوز- پاسخ بین ترازهای صوتی و متغیرهای مربوط به مسائل سیاسی همانند ناتوانی اجتماعی ناشی از صوت، کاهش بهره وری، کاهش یادگیری، غیبت در محل کار و مدرسه و افزایش مصرف دارو و تصادفات
- تعیین ارتباط اجتماعی بین صدا و اثرات ذهنی، آزردگی و شکایت (خود به خودی) در مناطقی مثل اطراف فرودگاه های بزرگ، بزرگراههایی با ترافیک سنگین، مسیر ریلی با سرعت بالا و راههای ترانزیتی ماشینهای سنگین. بعنوان مثال این ارتباط می تواند بوسیله ی مطالعات طولانی آزمایش شود.
- مطالعه تأثیرات بر روی کسانی که در حال استراحت و درمان استرس های مرتبط با صدا بدلیل تماسهای شغلی و یا غیره هستند.
تحقیق پیرامون بازده تدابیر کاهش صدا که اساس آن ها سلامتی است
- تعیین دقت و کارایی روش های نوین عایق بندی صدا (جذب صدا بصورت فعال)، بخصوص درساختمانهای مسکونی، کاهش اثرات بلند مدت صدا در ارتباط با آزردگی/مزاحمت خواب/قابلیت درک مکالمه که می تواند توسط مطالعه بر روی فعالیتهای بازتوانی و تغییر در الگوهای رفتاری شاغلان انجام شود.
- ارزیابی ملاحظات محیطی (طراحی محیط، معماری) و طراحی ترافیک (تغیر مسیرهای جاده ای)، بر آزردگی، اختلال در مکالمه و مزاحمت در خواب
- مطالعات مقایسه ای جهت تغیین دسترسی مساوی کودکان و ناشنوایان به زندگی سالم تر در مقایسه با بزرگسالان عادی در مناطق در معرض صوت.
- توسعه روشی جهت ارزیابی دای محیط که این روش در کشورهای در حال توسعه همانند کشورهای توسعه یافته، کاربردی باشد.
تحقیق بر روی نیازهای مثبت صوتی عموم مردم و گروههای خاص
- توسعه ی تکنیکها و قراردادهایی جهت طراحی محیط های حفاظتی اکوستیکی برای عموم مردم و گروههای خاص. تحقیقات باید دوره های زمانی حساس از نظر فیزیولوژیکی، روانشناسی و مباحث اجتماعی-فرهنگی را مورد اهمیت قرار دهند.
- مطالعه بر روی محیط هایی که امکان استراحت بدون صدای بلند آزار دهنده را فراهم می آورند.
- مطالعاتی جهت ارزیابی کارآیی سیاستگزاری های صدا برای بهبود محافظ های صدا و کاهش مواجهات انسانی
آلودگی صوتی در جهان
براساس گزارش سازمان بهداشت جهانی درخصوص آلودگی صوتی در محیط زیست و کار: حدود 120 میلیون نفر در سطح جهان دچار مشکلات شنوایی هستند ا زسوی دیگر بیش از نیمی از مردم اروپا در محیط های پر سرو صدا زندگی می کنند و یک سوم آنان با آلودگی صدا در شب مواجهند. در سال 1990 در امریکا حدود 30 میلیون نفر روزانه در محل کار در معرض تراز صوت بالای 85 دسی بل قرار داشتند و در آلمان و سایر کشورهای توسعه یافته 4 تا5 میلیون نفر که حدود 15-12 درصد شاغلان را در بر می گیرد با تراز صوت 85 دسی بل و بالاتر مواجهند.
از این رو در این بخش ضمن اشاره به وضعیت کلی کشورهای مختلف از نظر آلودگی صوتی برخی سیاست ها و قوانین آن ها نیز مورد اشاره قرار می گیرد.
- استرالیا
در استرالیا مهمترین دلیل از دست دادن شنوایی در میان جوانان صدا یا موسیقی بلند است و در افراد زیر 30 سال نشانه های از دست دادن شنوایی دیده می شود که در گذشته در افراد بالای 50 سال دیده می شود. خطر مواجهه با ترازهای خطرناک صدا در حال افزایش است.
- بنگلادش
در بسیاری از بخش های داکا تراز های بالای صوت وجود دارد. آلودگی صوتی در بسیاری مناطق شهر از توصیه های سازمان بهداشت جهانی بالاتر است. عوامل مرتبط با این مسأله شامل سازه های متراکم، ساختمان، بلندگوها و عدم وجود فضای سبز جهت جذب امواج صوتی است.
- هنگ کنگ
سر و صدای ناشی از ترافیک به ویژه کامیون ها در خیابان های هنگ کنگ روبه افزایش است که سبب آزردگی ساکنان شده و برای سلامت آن ها مخاطره آمیز است. مدل های کامپیوتری نشان می دهد که این مشکل در سال های آینده حادتر خواهد شد.
- هند
یکی از مهمترین آلودگی ها در هند آلودگی صوتی است. پلیس های راهنمایی و رانندگی در معرض ترازهای بالای صوت قرار دارند. پارک های عمومی در هند یکی پس از دیگری به مکان جشن های خصوصی تبدیل می شوند.
- مالزی
بنابراین نظر انجمن بهداشت و ایمنی حرفه ای، کاهش آلودگی صوتی ضرورتی جدی در مالزی است.
- اسکاتلند
مطالعه ای که توسط موسسه تحقیقات شنوایی در اسکاتلند انجام شده است نشان می دهد که در 80 درصد جوانان اولین علائم کاهش شنوایی دیده می شود. به دلیل گسترش استفاده از استدیوهای شخصی تعداد جوانانی که به زودی با مشکلات شنوایی روبرو خواهند شد افزایش می یابد.
- تایلند
در بانکوک که ترافیک متراکم بخشی از زندگی روزانه است، گریز از آلودگی صوتی آسان نیست برای مردمی که در نزدیکی بزرگراه ها زندگی می کنند این گریز امکان ناپذیر است. قایق های پر سروصدا نیز سبب آزردگی بیشتر ساکنان می شوند حدود یک سوم پلیس های راهنمایی و رانندگی در بانکوک به دلیل مواجهه ی مستمر با ترازهای صوت بالای 70 دسی بل مشکلات شنوایی دارند (همه ی افسرانی که بیش از ده سال این شغل را داشته اند مشکلات شنوایی دارند.)
- ویتنام
شهر هانوی با مشکل روز افزون آلودگی صوتی مواجه است. ترازهای بالای آلودگی به این دلیل است که اغلب مشاغل نامنظم هستند و شهر جمعیت بسیار زیادی دارد. کشور تمایل به مدرن شدن داشته و دولت، محیط زیست را قربانی رشد روز افزون و صنعتی شدن می کند تا ویتنام بتواند در بازارهای جهانی رقابت کند. در همین حال، سلامتی شهروندان به دلیل مواجه با سرو صدای زیاد در معرض خطر است.
- امریکا
28 میلیون امریکایی به نوعی از کاهش شنوایی رنج می برند. تقریباً همه ی افراد بزرگسال و یک سوم جوانان 29-18 ساله معتقدند که تاحدی شنوایی خود را از دست داده اند. از سال 1971 کاهش شنوایی حدود 14 درصد بیشتر شده است. حدود 20 میلیون نفر در معرض ترازهایی از صوت قرار دارند که می تواند سبب مشکلات قلبی عروقی اختلالات عصبی و ... شود. دو منبع عمده ی صوت، فرودگاه و ترافیک خودرو هاست که با سرعت 3 تا 5 درصد در سال افزایش می یابد.
در نیویورک، صوت مسأله اول کیفیت زندگی است. ادره کل بازنشستگان امریکا طی سال های 1998-1977 حدود 4 میلیارد دلار صرف کاهش شنوایی کرده است.
- انگلیس
در انگلیس 5/8 میلیون نفر مشکل شنوایی دارند که برخی از آن ها قابل درمان است. شکایت از آلودگی صوتی طی سال های 1971تا 1996 تا 25 برابر افزایش یافته است.
- اروپا
براساس برآوردها حدود 20 درصد جمعیت غرب اروپا (حدود 80 میلیون نفر) در معرض ترازهای بالای صوت ناشی از حمل و نقل، صنعت و فعالیت های تفرجی قرار دارند.
در سال 1993 پنجمین برنامه عملکرد زیست محیطی، دستیابی به مقاصد کاهش صوت را تا سال 2000 مد نظر قرار داد که هنگام مرور این برنامه در سال 1995 اتحادیه اروپا برنامه ی کاهش آلودگی صوتی خود را اعلام کرد که "Green Paper" اولین گام آن بود.
اتحادیه اروپا دو زمینه ی کلی را جهت برنامه های کاهش صوت پیش رو قرار داده است که بخش اول آن به سیاست های کلی در این خصوص و بخش دوم به انتشار صوت در منابع می پردازد. در بخش اول براساس پیشنهادهای ارائه شده در Green Paper در تلاش است تا سیاست های کلی اعضاء اتحادیه در خصوص صوت را از راه های زیر بازسازی کند: روش های مشترک ارزیابی مواجهه با صوت، وضع اندیس مشترک مواجهه با صوت، محدود کردن انتقال صوت (به وسیله ی ساختمان های ضد صدا)، تشویق تبادل اطلاعات و تجربه میان اعضاء واتحادیه و بهبود وضعیت هماهنگی برنامه های تحقیقاتی در مورد صوت.
در بخش انتشار از منبع، منابع گوناگون ترافیک جاده ای، حمل و نقل ریلی، هواپیما ها و ماشین آلات (ماشین هایی که برای مصارف عمومی مورد استفاده قرار می گیرند مانند کمپرسورها، دریل های پنوماتیک و جرثقیل ها) مور توجه قرار گرفته و بر کاهش حدود مجاز و گسترش آن ها، محدودیت استفاده از وسایل نقلیه پر سروصدا و تلاش در جهت دستیابی به روش های کاهش صدا در خودروها، ترن ها و هواپیماها و ... تأکید شده است.
در اتحادیه ی اروپا کشورها ملزم به تهیه ی نقشه ی صوتی شهرهای بالای 000/250 نفر، راه ها، راه آهن و فرودگاه ها تا سال 2007 شده اند که در مورد شهرهای و راه های کوچکتر این فرصت تا سال 2012 داده شده است.
انواع صوت از نظر زمان تداوم
اصوات در مرحله توليد و انتشار خود ممکن است به اشکال مختلف وجود داشته باشند، اين اشکال را مي توان بر اساس دامنه صوت بصورت زير تقسيم بندي نمود :
- اصوات پيوسته :
به اصواتي اطلاق مي شود که در طول زمان انتشار خود وقفه نداشته باشند. اصوات مکالمه و صداي صنعتي اغلب از اين گروه هستند. اين گروه به سه دسته زير تفسيم مي شوند.
- اصوات يکنواخت : تراز فشار صوت تغييرات قابل ملاحظه نداشته و اغلب کمتر از 5 dB است.
- اصوات متغير با زمان : در اين دسته تغييرات تراز فشار صوت در طول زمان بين 5 تا 15 dB است.
- اصوات منقطع يا نوبتي : در اين دسته تغييرات تراز فشار صوت بيش از 15 dB در واحد زمان است.
- اصوات ضربه اي و کوبه اي :
در اين اصوات موج فشار صوت در هر ضربه؛ در کسري از زمان (ثانيه) و معمولاً در کمتر از 5/0 ثانيه شروع و خاتمه مي يابد. صداي ناشي از شليک گلوله، پرسهاي ضربه اي و ابزارهاي پنوماتيک اغلب از اين نوع هستند. با توجه به نحوه توليد و شکل موج فشار؛ اين گروه به دو دسته تقسيم مي شود:
- دسته A : زمان اوج گيري موج فشار کوتاه بوده(معمولا کمتر از 0.5 ثانيه طول مي کشد) و دامنه فشار بسيار بزرگ است؛ بطوريکه در نقطه پيک خود ممکن است به 190 dB نيز برسد. در هر ضربه، موج فشار به تندي و فقط با يک بازگشت به نقطه صفر فشار برميگردد. در اين نوع صدا ، موج شکل ساده اي دارد. شليک گلوله هاي سبک مانند قبضه تفنگ و سنگين مانند توپ در هر شليک چنين موج فشاري را ايجاد مي کنند. انفجار گلوله هاي خمپاره و توپ هم اينگونه اند. در اين دسته زمان تداوم هر دسته کوتاه است. به اين نوع اصوات، صداي ضربه اي گويند.
- دسته B : در اين دسته، زمان اوج گيري موج فشار کوتاه بوده و دامنه فشار بسته به وضعيت منبع توليد صوت، متغير و بيش از 20 dB از صداي زمينه بالاتر است. اين دامنه در نقطه پيک ممکن است به 140 dB نيز برسد. در هر ضربه، موج فشار به تندي به نقطه صفر برميگردد؛ اما چند موج پس ضربه به دنبال خود دارد که به دليل اصوات پيکري اجزاي دستگاه مولد صوت ايجاد مي شود. در اين دسته زمان تداوم هر ضربه بلند تر از دسته A مي باشد. صداي ناشي از پرسهاي ضربه اي و ابزارهاي بادي و بطور کلي منابع مرکب ضربه زن از اين هستند. اين دسته از اصوات، کوبه اي نام دارند.
- پارامترهاي مشترک:
- پيك (قله):ماکزيمم فشار صوت
- زمان افزايش: طول مدت شروع يک ضربه تا زمان قله
- طول مدت: طول مدت شروع يک ضربه تا کاهش به يک حد معين
- طول مدت در A: زماني که تراز صدا به قله ميرسد و به اندازه 40 dB کاهش مي يابد
- (Impact noise) يا صداي ضربه اي
[IMG]file:///C:\Users\DR951A~1.KAL\AppData\Local\Temp\msohtmlcl ip1\01\clip_image002.jpg[/IMG]طول مدت در B: زماني تراز صدا به قله ميرسد وبه اندازه 20 dB کاهش مي يابد. (Impulse noise) يا صداي کوبه اي
افزايش سريع داشته و با يک نوسان جزئي کاهش مي يابد (صداي ضربه اي يا Impulse)
افزايش سريع داشته و لي کاهش آن بشکل نوساني است. (صداي كوبه اي يا Impact)
سرعت انتشار امواج صوتي
صوت به وسيله تمام محيط هاي مادي مانند گاز، مايع و جامد منتشر مي شود. در اين ميان محيط كشسان گازي شكل هوا از اهميت ويژه برخوردار است. زيرا راه اصلي ورود صوت به دستگاه شنوايي انسان از طريق اين محيط مي باشد.
سرعت انتشار امواج صوتي را سرعت صوت (Sound celerity) گويند كه مقدار آن به ويژگي هاي محيط انتشار بستگي دارد. اين ويژگي ها عبارتند: ميزان كشساني و چگالي محيط انتشار. پس مي توان نتيجه گرفت كه سرعت انتشار صوت به دما، فشار و چگالي بستگي داشته و مستقل از بسامد و دامنه فشار صوت است.
سرعت صوت در گازهاي كامل از رابطه زير بدست مي آيد:
[IMG]file:///C:\Users\DR951A~1.KAL\AppData\Local\Temp\msohtmlcl ip1\01\clip_image004.gif[/IMG]
در اين فرمول:
γ: ضريب اتيميسيته گاز برابر با گرماي ويژه در فشار ثابت تقسيم بر گرماي ويژه در حجم ثابت است. در گازهاي تك اتمي مانند آرگون و نئون، γ برابر با 67/1 و در گازهاي دو اتمي مانند اكسيژن، هيدروژن و نيتروژن و هوا (اكسيژن و نيتروژن)،γ برابر با 4/1 و در گازهاي سه اتمي مثل دي اكسيد كربن، γ برابر با 33/1 مي باشد.
R : ثابت عمومي گازهاي كامل كه برابر با 314/8 ژول بر كلوين- مول است.
M : وزن ملكولي هوا كه تغريباً برابر با 941/28 گرم بر مول است.
T : درجه حرارت هوا (درجه كلوين).
جدول 1-1- سرعت صوت در محيط ها و مواد گوناگون ماده 5050 هوا (شرايط متعارف ) 340 آب 1440 بتون 4000 فولاد سرعت صوت (متر بر ثانيه )
مثال: سرعت در هواي صفر درجه سانتي گراد را محاسبه مي كنيم:
[IMG]file:///C:\Users\DR951A~1.KAL\AppData\Local\Temp\msohtmlcl ip1\01\clip_image006.gif[/IMG]
با توجه به درجه حرارت هوا، از رابطه زير مي توان سرعت صوت در هوا را بدست آورد.
4/331 + t6/0 C =
t : درجه حرارت هوا (درجه سانتي گراد).
C : سرعت هوا (متر بر ثانيه).
ارزيابي صدا
جهت ارزيابي صدا بايد به چهار فاکتور توجه نمود:
- کميات فيزيکي
- مقياس لگاريتمي
- فرکانس
- زمان
موج چيست؟
براي انتقال انرژي از يک نقطه به نقطه ديگر، راههاي متفاوتي وجود دارد. در برخي راههاي انتقال انرژي؛ ماده حامل و منتقل کننده انرژي است. يکي از راههاي انتقال انرژي ، حرکت موجي است. در اين نوع انتقال، ماده منتقل نمي شود بلکه موج عامل انتقال انرژي است. در نتيجه موج عبارت است از يک تغيير شکل تناوبي که در محيط منتشر مي شود و انرژي را بدون انتقال ماده جابجا مي کند. انواع موج
بطور کلي امواج را به 2 دسته کلي تقسيم مي کنند: 1. امواج مکانيکي : آن دسته از امواجي هستند که فقط مي توانند در محيطهاي مادي منتشر شوند. اين محيط هاي مادي مانند طناب (يک بعدي)، يا سطح آب (دو بعدي) و يا جو زمين (سه بعدي) هستند. نمونه هايي از امواج مکانيکي ، امواج صوتي، امواج سطح آب و امواج زلزله مي باشد. براي پيدايش و انتشار اينگونه امواج، دو عامل اساسي لازم است : منبع انرژي توليد کننده موج و محيط قابل ارتعاش. 2. امواج الکترومانيتيک : امواجي هستند که به وسيله دو ميدان متناوب عمود بر هم الکتريکي و مغناطيسي توليد مي شوند. اين امواج مي توانند علاوه بر محيطهاي مادي که براي آنها شفاف باشد از خلأ نيز عبور کنند. نمونه اي از اين امواج، نور است که با سرعت [IMG]file:///C:\Users\DR951A~1.KAL\AppData\Local\Temp\msohtmlcl ip1\01\clip_image002.gif[/IMG] از خلأ عبور مي کند. امواج الکترومانيتيک، طيف گسترده اي دارند و شامل اشعه کيهاني، اشعه گاما، اشعه ايکس، اشعه ماوراي بنفش، نور، امواج زير قرمز، امواج گرمايي و امواج راديويي هستند. محيط قابل ارتعاش
محيط قابل ارتعاش عبارت است از محيطي که اگر تغيير شکلي در يک نقطه آن ايجاد شود، پس از آنکه آن عامل ايجاد تغيير شکل از بين رفت،آن نقطه بتواند به وضع اوليه خود برگردد و اين تغيير شکل را به نقاط ديگر منتقل کند. فنر، طناب و هوا نمونه هايي از محيطهاي قابل ارتعاش هستند. براي آنکه محيطي قابل ارتعاش باشد و بتواند تغيير شکلي را از يک نقطه به نقطه ديگرمنتقل کند بايد دو شرط زير را دارا باشد : 1. هر بخش کوچکي از آن که از وضعيت اوليه خود دور مي شود، نيروي برگرداننده اي مناسب با تغيير مکان و در خلاف جهت آن از اطراف بوجود آيد و بخواهد بخش تغيير شکل يافته را به وضع اوليه خود برگرداند. مشخص است جسمي که تحت تأثير اين نيرو قرار مي گيرد، حرکتي نوساني خواهد يافت. 2. هر بخش کوجکي از محيط، قابليت تبديل انرژي جنبشي به پتانسيل و برعکس را دارا باشد. چگونه موج در يک محيط منتشر مي شود؟
هنگاميکه يک منبع موج، با مصرف کردن انرژي،تغيير شکلي (موجي) در محيط ايجاد ميکند، اين تغيير شکل به اطراف انتشار مي يابد و انرژي منبع را با خود منتقل مي کند. انتشار اين موج داراي ويژگي هاي زير است : 1. در انتشار موج ماده منتقل نمي شود. اين موضوع بوسيله موجي که در فنر منتشر مي شود و يا قرار دادن جسم سبک بر روي آبي که در سطح آن موج انتشار مي يابد؛ تحقيق مي گردد. 2. انتشار در محيط آني نيست. روشن است که زماني طول مي کشد تا موج حاصل از يک منبع به نقاط ديگر برسد و در همان لحظه پيدايش موج، نقاط ديگر محيط مرتعش نخواهد شد. 3. در يک محيط همگن سرعت انتشار موج ثابت است. 4. سرعت انتشار موج در يک محيط، به جنس و حالت ماده و شريط فيزيکي بستگي دارد. براي نمونه سرعت صوت در گازها، مايعات و جامدات متفاوت است . 5. سرعت انتشار ارتعاش به ميزان انرژي و توان منبع و نيز دامنه ارتعاش و تواتر آن بستگي ندارد. بايد توجه داشته باشيم که سرعت انتقال انرژي با سرعت ذره اي که ارتعاش مي کند؛ متفاوت است. اقسام ديگر موج
امواج علاوه بر دو حالت کلي مکانيکي و الکترومانيتيک که داراي ماهيتي جداگانه هستند؛ به امواج طولي، عرضي، پيچشي، انتقالي،کروي، مسطح، ايستاده (ساکن) و پلاريزه طبقه بندي مي شوند. - امواج طولي : در اين امواج امتداد ارتعاش بر امتداد انتشار موج منطبق است. - امواج عرضي : امواجي هستند که در آنها امتداد ارتعاش بر امتداد انتشار موج عمود است. - در اين دو موج مسير هر ذره نوساني، خط مستقيم است. - امواج پيچشي : در اين امواج مسير هر ذره قوسي از يک دايره است که معادله تغيير مکان زاويه اي آن را مي توان به صورت ساده [IMG]file:///C:\Users\DR951A~1.KAL\AppData\Local\Temp\msohtmlcl ip1\01\clip_image004.gif[/IMG] نوشت. - امواج مسطح و کروي : مي توان امواج را بسته به محيطي که در آن منتشر مي شوند؛ به امواج يک بعدي، دو بعدي و سه بعدي طبقه بندي نمود. در طناب و فنر، موج در بعد طولي، در سطح آب موج در بعدهاي طول و عرض، و در فضا در سه امتداد متفاوت، انرژي منتشر مي کنند. اگر موج در فضا منتشر مي شود؛ نقاط مختلف فضا تحت تأثير انرژي امواج قرار مي گيرند. در اين صورت مجموعه نقاطي که در هر لحظه از زمان، موج به آنها مي رسد؛ همفاز بوده و اين نقاط روي سطوحي قرار دارند که به هر يک از آنها سطح موج مي گوييم. جهت انتشار هميشه بر سطح موج عمود است. خطي که عمود بر سطح موج است و جهت حرکت موج را نشان مي دهد، شعاع موج نام دارد. سطح موج به اشکال مختلف وجود دارد. اگر شعاعهاي موج موازي باشند و موج در يک محيط همگن منتشر شود؛ موج مسطح خواهد بود. چنانچه موج در يک نقطه توليد شده و در محيط سه بعدي همگن منتشر شود؛ شعاعهاي موج واگرا بوده و موج کروي خواهيم داشت. [IMG]file:///C:\Users\DR951A~1.KAL\AppData\Local\Temp\msohtmlcl ip1\01\clip_image006.gif[/IMG][IMG]file:///C:\Users\DR951A~1.KAL\AppData\Local\Temp\msohtmlcl ip1\01\clip_image008.jpg[/IMG][IMG]file:///C:\Users\DR951A~1.KAL\AppData\Local\Temp\msohtmlcl ip1\01\clip_image009.gif[/IMG] [IMG]file:///C:\Users\DR951A~1.KAL\AppData\Local\Temp\msohtmlcl ip1\01\clip_image011.gif[/IMG][IMG]file:///C:\Users\DR951A~1.KAL\AppData\Local\Temp\msohtmlcl ip1\01\clip_image013.jpg[/IMG][IMG]file:///C:\Users\DR951A~1.KAL\AppData\Local\Temp\msohtmlcl ip1\01\clip_image014.gif[/IMG] - امواج پلاريزه : در موج عرضي تعداد راستاهاي عمود بر انتشار موج نامحدود است. اما چنانچه ارتعاشات در يک راستاي ثابت صورت گيرد؛ بطوريکه راستاي ارتعاش و راستاي انتشار در يک صفحه ثابت باشد، موج را پلاريزه گويند. بايد توجه داشته باشيم که موج طولي نمي تواند پلاريزه شود زيرا راستاي انتشار و ارتعاش بر هم منطبق هستند و سطح تشکيل نمي دهند. - امواج انتقالي : اين امواج از منبع توليد مي شوند و در امتدادهاي مختلف در يک جهت حرکت مي کنند. وضعيت هر نقطه به نقاط مجاور خود منتقل مي شود..
امواج صوتي
هم چنان که نواحي تراکم و انبساط در يک محيط حرکت مي کنند يک موج صوتي توليد مي شود. پس يک موج صوتي نمونه اي از تغيير در فشار هواست. مولکولهاي هوا در مسير موج صوتي حرکت نمي کنند بلکه آنها را در يک محل پيرامون نقطه تعادل خود به نوسان در مي آيند و مانند يک منبع ارتعاشي عمل مي کنند. [IMG]file:///C:\Users\DR951A~1.KAL\AppData\Local\Temp\msohtmlcl ip1\01\clip_image001.gif[/IMG][IMG]file:///C:\Users\DR951A~1.KAL\AppData\Local\Temp\msohtmlcl ip1\01\clip_image003.jpg[/IMG] [IMG]file:///C:\Users\DR951A~1.KAL\AppData\Local\Temp\msohtmlcl ip1\01\clip_image004.gif[/IMG][IMG]file:///C:\Users\DR951A~1.KAL\AppData\Local\Temp\msohtmlcl ip1\01\clip_image006.jpg[/IMG]
[IMG]file:///C:\Users\DR951A~1.KAL\AppData\Local\Temp\msohtmlcl ip1\01\clip_image008.gif[/IMG]
صوت
صوت عبارت است از نوعي ارتعاش مکانيکي – طولي که سبب احساس شنوايي در انسان مي شود. اين ارتعاشات مکانيکي در اثر ارتعاش يک جسم و يا مجموعه اي از اجسام کشسان توليد مي شود و بصورت موج در محيط مجاور که معمولاً هواست؛ انتشار مي يابد و بر روي پرده گوش اثر گذاشته و باعث ارتعاش آن مي شود. در نتيجه تأثير بر عصب شنوايي، احساس شنوايي را بوجود مي آورد. امواج مکانيکي با تواترهاي متفاوت مي توانند در محيط منتشر شوند اما گوش انسان سالم ارتعاشاتي را مي شنود که تواتر آنها بين 20 تا 20000 هرتز باشد. انواع صوت
دسته بندي هاي مختلفي وجود دارد که به برخي از آنها اشاره مي کنيم: انواع صوت از نظر محيط انتشار
· صوت هوايي (Airborne Sound) : اصواتي هستند که در هوا يا گاز منتشر شده و به گوش مي رسند. · صوت پيکري (Structural sound) : اصواتي که از طريق محيط مايع يا جامد منتشر شده و به طريق مستقيم( تماس با جمجه) يا پس از تبديل به صوت هوايي قابل شنيدن هستند. انواع صوت از نظر توزيع انرژي
در اصوات مختلط هر موجي مي تواند در پهناي فرکانسي متفاوتي منشر شود. از اين نظر اصوات را به دو دسته تقسيم مي کنند : · اصوات با باند باريک : در اين دسته حد اکثر انرژي صوتي يا فشار صوتي در يک پهناي محدود از فرکانس منتشر مي شود. صوت زنگ اخبار بوق و سوت از اين دسته اند. · اصوات با باند پهن : در اين دسته انرژي صوتي در يک پهناي وسيع فرکانسي توزيع و منتشر مي شود. اصوات مربوط به وسايل و ماشينهاي مرکب مانند موتورهاي درونسوز، آسياب و ميکسر از اين دسته اند. انواع صوت از نظر شکل امواج
· اصوات ساده : اين صوت شامل يک موج سينوسي ساده مي باشد که در طبيعت وجود ندارد و در آزمايشگاه قابل توليد است. مانند صداي دياپازون و صداي کاليبراتور صدا سنج. · اصوات مختلط دوره اي : معمولاً در اين امواج يک فرکانس اصلي و چند فرکانس فرعي وجود دارد که با هم رابطه منظم و نوعاً از پيش طراحي شده دارند. و مي توان آنرا تجزيه نمود که در هنگام تجزيه مشاهده مي شود که اصوات مختلط دوره اي از يک بسامدهايي تشکيل شده اند که مضربي از بسامدهاي اصلي است که آنها را هماهنگهاي بسامد اصلي گويند. امواج دوره اي معمولاً اثر ناخوشايندي ندراند. اصوات موسيقي ، اصوات طبيعت و مکالمه از اين نوع هستند. · اصوات مختلط غير دوره اي : در اين دسته رابطه معين يا از پيش طراحي شده اي بين طول موجها و فرکانس و دامنهامواج وجود ندارد. اين اصوات عموماً ناخواسته، ناخوشايند و تا حدودي اجتناب ناپذير هستند. معمولاً اين نوع اصوات مختلط را که براي گوش انسان ناخوشايند است سرو صدا يا نوفه گويند. در نتيجه نوفه حالتي از صوت با مشخصات تغيير يافته و نامنظم است. در صنعت يکي از راههاي اتلاف انرژي اين گروه اصوات مي باشند. انواع صوت از نظر احساس فيزيولوژيک
· موسيقي : اصوات منظمي هستند که رابطه منظم و طراحي شده اي بين تغييرات دامنه فشار، طول موجها و فرکانسهاي آن وجود دارد. · صدا : اصوات نامنظمي هستندکه ناخوشايند، ناخواسته و عموماً اجتناب ناپذير بوده و بين دامنه هاي فشار طول موجها و فرکانسهاي آنرابطه معيني وجود ندارد. در صنعت به فراواني از اين نوع موج توليد و منتشر مي شود. انواع صوت از نظر بيناب صوتي
اصوات معمولاً از بسامدهاي بسياري تشکيل مي شوند. بيناب صوتي وسيع بوده و بر حسب ميزان شنوايي به سه ناحيه تقسيم مي شوند: · اصواتي با بسامد 20 تا 20000 هرتز را بيناب شنوايي مي نامند. ارتعاش صوتي با بسامدهاي ياد شده حس شنوايي را در انسان تحريک مي کنند . در بيناب فوق بسامدهاي 500 تا 2000 هرتز، بسامدهاي مکالمه را تشکيل مي دهند . · ارتعاش هايي با بسامدهاي کمتر از 20هرتز امواج مادون صوت مي باشند که گوش انسان حساسيت چنداني به شنيدن آن ندارد . · امواج صوتي با بسا مد بيش از 20000 هرتز امواج فرا صوت مي گويند که حس شنوايي را در انسان تحريک نمي کند . بيناب شنوايي در برخي جانوران گسترده تر از انسان است به طور مثال به نظر مي رسد خفاش امواج صوتي بيش از 100000 هرتز را بشنود و سگ امواج صوتي در حدود 50000 هرتز را حس مي کند . در بررسي مشکلات ناشي از صدا دو ناحيه مادون صوت و فرا صوت مورد نظر نمي باشند بلکه اصواتي که در بيناب شنوايي قرار دارند مورد توجه قرار مي گيرند.
انواع صوت از نظر زمان تداوم
اصوات در مرحله توليد و انتشار خود ممکن است به اشکال مختلف وجود داشته باشند، اين اشکال را مي توان بر اساس دامنه صوت بصورت زير تقسيم بندي نمود : - اصوات پيوسته : به اصواتي اطلاق مي شود که در طول زمان انتشار خود وقفه نداشته باشند. اصوات مکالمه و صداي صنعتي اغلب از اين گروه هستند. اين گروه به سه دسته زير تفسيم مي شوند. · اصوات يکنواخت : تراز فشار صوت تغييرات قابل ملاحظه نداشته و اغلب کمتر از 5 dB است. · اصوات متغير با زمان : در اين دسته تغييرات تراز فشار صوت در طول زمان بين 5 تا 15 dB است. · اصوات منقطع يا نوبتي : در اين دسته تغييرات تراز فشار صوت بيش از 15 dB در واحد زمان است. - اصوات ضربه اي و کوبه اي : در اين اصوات موج فشار صوت در هر ضربه؛ در کسري از زمان (ثانيه) و معمولاً در کمتر از 5/0 ثانيه شروع و خاتمه مي يابد. صداي ناشي از شليک گلوله، پرسهاي ضربه اي و ابزارهاي پنوماتيک اغلب از اين نوع هستند. با توجه به نحوه توليد و شکل موج فشار؛ اين گروه به دو دسته تقسيم مي شود: · دسته A : زمان اوج گيري موج فشار کوتاه بوده(معمولا کمتر از 0.5 ثانيه طول مي کشد) و دامنه فشار بسيار بزرگ است؛ بطوريکه در نقطه پيک خود ممکن است به 190 dB نيز برسد. در هر ضربه، موج فشار به تندي و فقط با يک بازگشت به نقطه صفر فشار برميگردد. در اين نوع صدا ، موج شکل ساده اي دارد. شليک گلوله هاي سبک مانند قبضه تفنگ و سنگين مانند توپ در هر شليک چنين موج فشاري را ايجاد مي کنند. انفجار گلوله هاي خمپاره و توپ هم اينگونه اند. در اين دسته زمان تداوم هر دسته کوتاه است. به اين نوع اصوات، صداي ضربه اي گويند. · دسته B : در اين دسته، زمان اوج گيري موج فشار کوتاه بوده و دامنه فشار بسته به وضعيت منبع توليد صوت، متغير و بيش از 20 dB از صداي زمينه بالاتر است. اين دامنه در نقطه پيک ممکن است به 140 dB نيز برسد. در هر ضربه، موج فشار به تندي به نقطه صفر برميگردد؛ اما چند موج پس ضربه به دنبال خود دارد که به دليل اصوات پيکري اجزاي دستگاه مولد صوت ايجاد مي شود. در اين دسته زمان تداوم هر ضربه بلند تر از دسته A مي باشد. صداي ناشي از پرسهاي ضربه اي و ابزارهاي بادي و بطور کلي منابع مرکب ضربه زن از اين هستند. اين دسته از اصوات، کوبه اي نام دارند. v پارامترهاي مشترک: · پيك (قله):ماکزيمم فشار صوت · زمان افزايش: طول مدت شروع يک ضربه تا زمان قله · طول مدت: طول مدت شروع يک ضربه تا کاهش به يک حد معين - طول مدت در A: زماني که تراز صدا به قله ميرسد و به اندازه 40 dB کاهش مي يابد - (Impact noise) يا صداي ضربه اي -[IMG]file:///C:\Users\DR951A~1.KAL\AppData\Local\Temp\msohtmlcl ip1\01\clip_image002.jpg[/IMG]طول مدت در B: زماني تراز صدا به قله ميرسد وبه اندازه 20 dB کاهش مي يابد. (Impulse noise) يا صداي کوبه اي
افزايش سريع داشته و با يک نوسان جزئي کاهش مي يابد (صداي ضربه اي يا Impulse)
افزايش سريع داشته و لي کاهش آن بشکل نوساني است. (صداي كوبه اي يا Impact)
سرعت انتشار امواج صوتي
صوت به وسيله تمام محيط هاي مادي مانند گاز، مايع و جامد منتشر مي شود. در اين ميان محيط كشسان گازي شكل هوا از اهميت ويژه برخوردار است. زيرا راه اصلي ورود صوت به دستگاه شنوايي انسان از طريق اين محيط مي باشد. سرعت انتشار امواج صوتي را سرعت صوت (Sound celerity) گويند كه مقدار آن به ويژگي هاي محيط انتشار بستگي دارد. اين ويژگي ها عبارتند: ميزان كشساني و چگالي محيط انتشار. پس مي توان نتيجه گرفت كه سرعت انتشار صوت به دما، فشار و چگالي بستگي داشته و مستقل از بسامد و دامنه فشار صوت است. سرعت صوت در گازهاي كامل از رابطه زير بدست مي آيد:در اين فرمول: γ: ضريب اتيميسيته گاز برابر با گرماي ويژه در فشار ثابت تقسيم بر گرماي ويژه در حجم ثابت است. در گازهاي تك اتمي مانند آرگون و نئون، γ برابر با 67/1 و در گازهاي دو اتمي مانند اكسيژن، هيدروژن و نيتروژن و هوا (اكسيژن و نيتروژن)،γ برابر با 4/1 و در گازهاي سه اتمي مثل دي اكسيد كربن، γ برابر با 33/1 مي باشد. R : ثابت عمومي گازهاي كامل كه برابر با 314/8 ژول بر كلوين- مول است. M : وزن ملكولي هوا كه تغريباً برابر با 941/28 گرم بر مول است. T : درجه حرارت هوا (درجه كلوين).[IMG]file:///C:\Users\DR951A~1.KAL\AppData\Local\Temp\msohtmlcl ip1\01\clip_image004.gif[/IMG]مثال: سرعت در هواي صفر درجه سانتي گراد را محاسبه مي كنيم:
جدول 1-1- سرعت صوت در محيط ها و مواد گوناگون ماده 5050 هوا (شرايط متعارف ) 340 آب 1440 بتون 4000 فولاد سرعت صوت (متر بر ثانيه ) با توجه به درجه حرارت هوا، از رابطه زير مي توان سرعت صوت در هوا را بدست آورد.[IMG]file:///C:\Users\DR951A~1.KAL\AppData\Local\Temp\msohtmlcl ip1\01\clip_image006.gif[/IMG]t : درجه حرارت هوا (درجه سانتي گراد). C : سرعت هوا (متر بر ثانيه). ارزيابي صدا4/331 + t6/0 C =
جهت ارزيابي صدا بايد به چهار فاکتور توجه نمود: 1) کميات فيزيکي 2) مقياس لگاريتمي 3) فرکانس 4) زمان
1-1 صدا
1-1-1 ماهیت موج* :
براي انتقال انرژي از يک نقطه به نقطه ديگر، راههاي متفاوتي وجود دارد. در برخي راههاي انتقال انرژي؛ ماده حامل و منتقل کننده انرژي است.
يکي از راههاي انتقال انرژي، حرکت موجي است. در اين نوع انتقال، ماده منتقل نمي شود بلکه موج عامل انتقال انرژي است. در نتيجه موج عبارت است از يک تغيير شکل تناوبي که در محيط منتشر مي شود و انرژي را بدون انتقال ماده جابجا مي کند.
انواع موج
بطور کلي امواج را به 2 دسته کلي تقسيم مي کنند:
امواج مکانيکي : آن دسته از امواجي هستند که فقط مي توانند در محيطهاي مادي منتشر شوند. اين محيط هاي مادي مانند طناب (يک بعدي)، يا سطح آب (دو بعدي) و يا جو زمين (سه بعدي) هستند. نمونه هايي از امواج مکانيکي، امواج صوتي، امواج سطح آب و امواج زلزله مي باشد. براي پيدايش و انتشار اينگونه امواج، دو عامل اساسي لازم است : منبع انرژي توليد کننده موج و محيط قابل ارتعاش*.
امواج الکترومانيتيک : امواجي هستند که به وسيله دو ميدان متناوب عمود بر هم الکتريکي و مغناطيسي توليد مي شوند. اين امواج مي توانند علاوه بر محيطهاي مادي که براي آنها شفاف باشد از خلأ نيز عبور کنند. نمونه اي از اين امواج، نور است که با سرعت [IMG]file:///C:\Users\DR951A~1.KAL\AppData\Local\Temp\msohtmlcl ip1\01\clip_image002.gif[/IMG] از خلأ عبور مي کند. امواج الکترومانيتيک*، طيف گسترده اي دارند و شامل اشعه کيهاني، اشعه گاما، اشعه ايکس، اشعه ماوراي بنفش، نور، امواج زير قرمز، امواج گرمايي و امواج راديويي هستند. ]گلمحمدی ، رستم، 1382 [
1-1 -2 صوت*
صوت عبارت است از نوعي ارتعاش مکانيکي - طولي که سبب احساس شنوايي در انسان مي شود. اين ارتعاشات مکانيکي در اثر ارتعاش يک جسم و يا مجموعه اي از اجسام کشسان توليد مي شود و بصورت موج در محيط مجاور که معمولاً هواست؛ انتشار مي يابد و بر روي پرده گوش اثر گذاشته و باعث ارتعاش آن مي شود. در نتيجه تأثير بر عصب شنوايي، احساس شنوايي را بوجود مي آورد.
امواج مکانيکي با تواترهاي متفاوت مي توانند در محيط منتشر شوند اما گوش انسان سالم ارتعاشاتي را مي شوند که تواتر آنها بين 20 تا 20000 هرتز باشد.
انواع صوت
دسته بندي هاي مختلفي وجود دارد که به برخي از آنها اشاره مي کنيم: ]گلمحمدی ، رستم، 1382 [
انواع صوت از نظر محيط انتشار
- صوت هوايي* (Airborne Sound): اصواتي هستند که در هوا يا گاز منتشر شده و به گوش مي رسند.
- صوت پيکري* (Structural sound): اصواتي که از طريق محيط مايع يا جامد منتشر شده و به طريق مستقيم( تماس با جمجه) يا پس از تبديل به صوت هوايي قابل شنيدن هستند.
انواع صوت از نظر توزيع انرژي
در اصوات مختلط هر موجي مي تواند در پهناي فرکانسي متفاوتي منشر شود. از اين نظر اصوات را به دو دسته تقسيم مي کنند:
- اصوات با باند باريک: در اين دسته حد اکثر انرژي صوتي يا فشار صوتي در يک پهناي محدود از فرکانس منتشر مي شود. صوت زنگ اخبار بوق و سوت از اين دسته اند.
- اصوات با باند پهن: در اين دسته انرژي صوتي در يک پهناي وسيع فرکانسي توزيع و منتشر مي شود. اصوات مربوط به وسايل و ماشينهاي مرکب مانند موتورهاي درونسوز*، آسياب و ميکسر از اين دسته اند.
انواع صوت از نظر شکل امواج
- اصوات ساده: اين صوت شامل يک موج سينوسي ساده مي باشد که در طبيعت وجود ندارد و در آزمايشگاه قابل توليد است. مانند صداي دياپازون و صداي کاليبراتور صدا سنج.
- اصوات مختلط دوره اي: معمولاً در اين امواج يک فرکانس اصلي و چند فرکانس فرعي وجود دارد که با هم رابطه منظم و نوعاً از پيش طراحي شده دارند و مي توان آنرا تجزيه نمود که در هنگام تجزيه مشاهده مي شود که اصوات مختلط دوره اي از يک بسامدهايي تشکيل شده اند که مضربي از بسامدهاي اصلي است که آنها را هماهنگهاي بسامد اصلي گويند. امواج دوره اي معمولاً اثر ناخوشايندي ندراند. اصوات موسيقي ، اصوات طبيعت و مکالمه از اين نوع هستند.
- اصوات مختلط غير دوره اي : در اين دسته رابطه معين يا از پيش طراحي شده اي بين طول موجها و فرکانس و دامنه امواج وجود ندارد. اين اصوات عموماً ناخواسته، ناخوشايند و تا حدودي اجتناب ناپذير هستند. معمولاً اين نوع اصوات مختلط را که براي گوش انسان ناخوشايند است سرو صدا يا نوفه* گويند. در نتيجه نوفه حالتي از صوت با مشخصات تغيير يافته و نامنظم است. در صنعت يکي از راههاي اتلاف انرژي اين گروه اصوات مي باشند.
انواع صوت از نظر احساس فيزيولوژيک
- موسيقي : اصوات منظمي هستند که رابطه منظم و طراحي شده اي بين تغييرات دامنه فشار، طول موجها و فرکانسهاي آن وجود دارد.
- صدا : اصوات نامنظمي هستندکه ناخوشايند، ناخواسته و عموماً اجتناب ناپذير بوده و بين دامنه هاي فشار طول موجها و فرکانسهاي آنرابطه معيني وجود ندارد. در صنعت به فراواني از اين نوع موج توليد و منتشر مي شود.
انواع صوت از نظر بيناب صوتي
اصوات معمولاً از بسامدهاي بسياري تشکيل مي شوند. بيناب صوتي وسيع بوده و بر حسب ميزان شنوايي به سه ناحيه تقسيم مي شوند:
- اصواتي با بسامد 20 تا 20000 هرتز را بيناب شنوايي مي نامند. ارتعاش صوتي با بسامدهاي ياد شده حس شنوايي را در انسان تحريک مي کنند. در بيناب فوق بسامدهاي 500 تا 2000 هرتز، بسامدهاي مکالمه را تشکيل مي دهند .
- ارتعاش هايي با بسامدهاي کمتر از 20هرتز امواج مادون صوت مي باشند که گوش انسان حساسيت چنداني به شنيدن آن ندارد .
- امواج صوتي با بسامد بيش از 20000 هرتز امواج فرا صوت مي گويند که حس شنوايي را در انسان تحريک نمي کند .
بيناب شنوايي در برخي جانوران گسترده تر از انسان است به طور مثال به نظر مي رسد خفاش امواج صوتي بيش از 100000 هرتز را بشنود و سگ امواج صوتي در حدود 50000 هرتز را حس مي کند . در بررسي مشکلات ناشي از صدا دو ناحيه مادون صوت و فرا صوت مورد نظر نمي باشند بلکه اصواتي که در بيناب شنوايي قرار دارند مورد توجه قرار مي گيرند.
انواع صوت از نظر زمان تداوم
اصوات در مرحله توليد و انتشار خود ممکن است به اشکال مختلف وجود داشته باشند، اين اشکال را مي توان بر اساس دامنه صوت بصورت زير تقسيم بندي نمود :
- اصوات پيوسته :
به اصواتي اطلاق مي شود که در طول زمان انتشار خود وقفه نداشته باشند. اصوات مکالمه و صداي صنعتي اغلب از اين گروه هستند. اين گروه به سه دسته زير تفسيم مي شوند.
- اصوات يکنواخت : تراز فشار صوت تغييرات قابل ملاحظه نداشته و اغلب کمتر از 5 dB است.
- اصوات متغير با زمان : در اين دسته تغييرات تراز فشار صوت در طول زمان بين 5 تا 15 dB است.
- اصوات منقطع يا نوبتي : در اين دسته تغييرات تراز فشار صوت بيش از 15 dB در واحد زمان است.
- اصوات ضربه اي و کوبه اي :
در اين اصوات موج فشار صوت در هر ضربه؛ در کسري از زمان (ثانيه) و معمولاً در کمتر از 5/0 ثانيه شروع و خاتمه مي يابد. صداي ناشي از شليک گلوله، پرسهاي ضربه اي و ابزارهاي پنوماتيک اغلب از اين نوع هستند. با توجه به نحوه توليد و شکل موج فشار؛ اين گروه به دو دسته تقسيم مي شود:
- دسته A : زمان اوج گيري موج فشار کوتاه بوده(معمولا کمتر از 0.5 ثانيه طول مي کشد) و دامنه فشار بسيار بزرگ است؛ بطوريکه در نقطه پيک خود ممکن است به 190 dB نيز برسد. در هر ضربه، موج فشار به تندي و فقط با يک بازگشت به نقطه صفر فشار برميگردد. در اين نوع صدا ، موج شکل ساده اي دارد. شليک گلوله هاي سبک مانند قبضه تفنگ و سنگين مانند توپ در هر شليک چنين موج فشاري را ايجاد مي کنند. انفجار گلوله هاي خمپاره و توپ هم اينگونه اند. در اين دسته زمان تداوم هر دسته کوتاه است. به اين نوع اصوات، صداي ضربه اي گويند.
- دسته B : در اين دسته، زمان اوج گيري موج فشار کوتاه بوده و دامنه فشار بسته به وضعيت منبع توليد صوت، متغير و بيش از 20 dB از صداي زمينه بالاتر است. اين دامنه در نقطه پيک ممکن است به 140 dB نيز برسد. در هر ضربه، موج فشار به تندي به نقطه صفر برميگردد؛ اما چند موج پس ضربه به دنبال خود دارد که به دليل اصوات پيکري اجزاي دستگاه مولد صوت ايجاد مي شود. در اين دسته زمان تداوم هر ضربه بلند تر از دسته A مي باشد. صداي ناشي از پرسهاي ضربه اي و ابزارهاي بادي و بطور کلي منابع مرکب ضربه زن از اين هستند. اين دسته از اصوات، کوبه اي نام دارند. ]گلمحمدی ، رستم، 1382 [
- چگونگی انتشار موج در يک محيط
هنگاميکه يک منبع موج، با مصرف کردن انرژي،تغيير شکلي (موجي) در محيط ايجاد ميکند، اين تغيير شکل به اطراف انتشار مي يابد و انرژي منبع را با خود منتقل مي کند. انتشار اين موج داراي ويژگي هاي زير است :
- در انتشار موج ماده منتقل نمي شود. اين موضوع بوسيله موجي که در فنر منتشر مي شود و يا قرار دادن جسم سبک بر روي آبي که در سطح آن موج انتشار مي يابد؛ تحقيق مي گردد.
- انتشار در محيط آني نيست. روشن است که زماني طول مي کشد تا موج حاصل از يک منبع به نقاط ديگر برسد و در همان لحظه پيدايش موج، نقاط ديگر محيط مرتعش نخواهد شد.
- در يک محيط همگن سرعت انتشار موج ثابت است.
- سرعت انتشار موج در يک محيط، به جنس و حالت ماده و شريط فيزيکي بستگي دارد. براي نمونه سرعت صوت در گازها، مايعات و جامدات متفاوت است .
- سرعت انتشار ارتعاش به ميزان انرژي و توان منبع و نيز دامنه ارتعاش و تواتر* آن بستگي ندارد. بايد توجه داشته باشيم که سرعت انتقال انرژي با سرعت ذره اي که ارتعاش مي کند؛ متفاوت است.
- پارامترهاي مشترک:
- پيك (قله):ماکزيمم فشار صوت*
- زمان افزايش: طول مدت شروع يک ضربه تا زمان قله
- طول مدت: طول مدت شروع يک ضربه تا کاهش به يک حد معين
- طول مدت در A: زماني که تراز صدا به قله ميرسد و به اندازه 40 dB کاهش مي يابد
- (Impact noise) يا صداي ضربه اي*
- [IMG]file:///C:\Users\DR951A~1.KAL\AppData\Local\Temp\msohtmlcl ip1\01\clip_image002.jpg[/IMG]طول مدت در B: زماني تراز صدا به قله ميرسد وبه اندازه 20 dB کاهش مي يابد. (Impulse noise) يا صداي کوبه اي*
استاندارد مقدار سروصدا در مناطق و زمان هاي مختلف[Rosaler, Robert C. 1994 ]
نوع منطقه دسته بندي زماني روز صبح، غروب شب AA
A
B45 دسي بلA
50 دسي بلA
60 دسي بلA40 دسي بلA
45 دسي بلA
55 دسي بلA35 دسي بلA
40 دسي بلA
50 دسي بلA
کتاب مبانی صوت و آلودگی صوتی به فارسی
دانلود فایل Download sounf watermark pdf از آپلود آی آر
برخی قابلیتهای مدل Sound Plan
- قابلیت مدلسازی سه بعدی سایت همراه با اعمال شرایط توپوگرافی واقعی
- قابلیت مدلسازی برای نواحی خاص سایت به صورت مجزا
- قابلیت اجرای مدل توسط چند رایانه به صورت موازی
- قابلیت محاسبه صرفا برای بخشی از منابع خاص
- قابلیت محاسبه نقاط با مجاورت و دوز بحرانی
- قابلیت نمایش میزان شدت صدا برای هر فرکانس به صورت مجزا (آنالیز طیفی)
- قابلیت نمایش مقادیر غیر مجاز مطابق با هر استاندارد دلخواه
- قابلیت تصحیح شدت صوت برای نواحی روی سطح زمین
- قابلیت لحاظ کردن تاثیر شرایط هواشناسی بر نحوه پخش صدا و میزان شدت آن
- قابلیت طراحی دیواره های صوتی و بهینه سازی اقتصادی آن
- قابلیت ارائه راهکارهای کنترلی اعم از سایلنسرها، مافلرها، محفظه ها و غیره
پنجمین همایش ملی مدیریت آلودگی هوا و صوت
کارگاه مدلسازی صوت
مدرس: دکتر مصطفی کلهر
Ù¾Ùج٠ÛÙ Ù٠اÛØ´ Ù ÙÛ Ù Ø¯ÛرÛت Ø¢ÙÙØ¯Ú¯Û ÙÙا ٠صدا
آموزش گام به گام پیاده سازی آلودگی صوتی روی GIS
دریافت فایل فارسی از لینک زیر
آموزش نرم افزار NOISE AT WORK به زبان فارسی PDF
دانلود نمایید