Методы контроля шума
Как правительства разных стран борятся с шумовым загрязнением?
Соединенные Штаты: Закон EPA о борьбе с шумом от 1972 года устанавливает национальные стандарты шума для основных источников шумового загрязнения, включая транспорт, строительство и промышленность. Например, максимально допустимый уровень шума для новых легковых автомобилей составляет 72 децибела (дБ) при движении по шоссе. Закон FAA о шуме и пропускной способности аэропортов от 1990 года требует, чтобы аэропорты разрабатывали и внедряли программы снижения шума, чтобы уменьшить воздействие авиационного шума на близлежащие населенные пункты. Закон также устанавливает пределы шума для новых самолетов, в том числе максимальный уровень шума 77 дБ для больших коммерческих самолетов.
Великобритания: Положения о контроле шума на рабочем месте 2005 г. устанавливают максимально допустимое воздействие шума на рабочих на уровне 85 дБ в течение восьмичасового рабочего дня.
Работодатели обязаны принимать меры по контролю шума, если уровень шума превышает этот предел. Закон о шуме и нормативных неудобствах 1993 г. уполномочивает местные органы власти проводить расследования и принимать меры в отношении жалоб на шум из жилых районов. Закон устанавливает максимально допустимый уровень шума 45 дБ днем и 35 дБ ночью для жилых зон.
В Японии закон о регулировании шума устанавливает максимально допустимый уровень шума для строительных площадок на уровне 70 дБ днем и 50 дБ ночью.
Он также требует, чтобы предприятия и частные лица принимали меры по снижению шумового загрязнения, такие как установка шумозащитных экранов и использование шумоподавляющего оборудования. Закон также устанавливает меры по снижению шума для транспортных систем, включая поезда и самолеты. Например, максимально допустимый уровень шума для новых поездов Синкансэн составляет 70 дБ на расстоянии 25 метров от поезда.
(MR SPENCER TAN)
Сингапур: Национальное агентство по окружающей среде (NEA) в Сингапуре следит за соблюдением норм шума, чтобы гарантировать, что уровни шума не превышают установленных пределов. Например, максимально допустимый уровень шума для строительных площадок в дневное время составляет 75 дБ. NEA также предоставляет технические рекомендации для предприятий и частных лиц по мерам борьбы с шумом. NEA требует, чтобы предприятия представляли планы управления шумом в рамках своей оценки воздействия на окружающую среду. Например, максимально допустимый уровень шума для новых промышленных объектов составляет 65 дБ днем и 55 дБ ночью.
Важным аспектом в борьбе со снижением шума является работа по и обучению методам борьбы с шумом.
Правительства информируют общественность о вредном воздействии шумового загрязнения и предоставляют рекомендации по мерам борьбы с шумом. Например, NEA в Сингапуре предоставляет технические рекомендации для предприятий и частных лиц по мерам борьбы с шумом, таким как установка шумозащитных экранов, использование шумоподавляющего оборудования и планирование шумных мероприятий в непиковые часы. В Японии Министерство окружающей среды предоставляет информацию о мерах по снижению шума на строительных площадках и транспортных системах, таких как использование оборудования с низким уровнем шума и принятие мер по снижению шума при проектировании зданий.
В Канаде Национальный исследовательский совет предоставляет рекомендации по проектированию зданий и методам строительства для снижения шумового загрязнения. Правительство также предоставляет информацию и ресурсы для населения по мерам борьбы с шумом, таким как установка звукоизоляции и использование шумоподавляющего оборудования.
В Индии Центральный совет по контролю за загрязнением окружающей среды проводит кампании по информированию общественности о вредном воздействии шумового загрязнения и предоставляет рекомендации по мерам борьбы с шумом для различных видов деятельности, таких как фестивали, строительство и транспорт.
(Sumaira Abdulali)
Правительство и полиция Махараштры за последние несколько лет стали играть все более активную роль в обеспечении соблюдения санитарных норм проведения праздников.
Полиция, как правоохранительный орган, сыграла ключевую роль в обеспечении более тихих праздников. Генеральный инспектор полиции Колхапурского района Шри Вишвас Нангре-Патил ввел первый запрет на ди-джеев в Западной Махараштре от Кохлапура до Лонавалы в 2017 году, что впоследствии проложило путь к запрету во всем штате Махараштра.
Одно только это отсутствие ди-джеев значительно снизило уровень шума во время Ganpati в Мумбаи. Самые высокие уровни 123,7 дБ в 2015 году показали неуклонное снижение до 113,9 дБ в 2018 году, когда впервые был введен запрет на диджеев. В 2021 году из-за ограничений, связанных с коронавирусом, уровень снизился до 93,1 дБ.
Контроль шума включает в себя снижение уровня шума и его предотвращение. Эти методы используются, чтобы создавать комфортную звуковую среду и снижать риск повреждения слуха. Борьба с шумом достигается за счет сочетания звукоизоляции и звукопоглощения.
Звукоизоляция включает в себя размещение таких материалов, как пенопласт, ковровое покрытие или изоляция, которые блокируют или поглощают звуковые волны. Звукоизоляция призвана отражать звуковые волны от слушателя и уменьшать реверберацию. Наконец, звукопоглощающие материалы, такие как акустическая пена, ткань или минеральные волокна, предназначены для поглощения и уменьшения интенсивности звуковых волн.
Акустическая звукоизоляция из минеральной ваты
Акустическая изоляция высокой плотности из стекловолокна
Например, проезжая по дороге часто можно увидеть высокую стену вдоль неё, это звуковой барьер. Звуковые барьеры предназначены для уменьшения или устранения количества звука, проходящего через них, обычно с использованием материалов, которые поглощают или отражают звуковые волны. Основные принципы работы звуковых барьеров следующие:
Эксперименты показали, что после установки барьера у автомагистрали, уровень шума в жилом районе в среднем на 8 децибел, что привело к созданию более тихой и спокойной атмосферы для жителей.
Звуковой экран на автодороге
Поглощение — это процесс поглощения звуковых волн материалом, например акустической панелью или толстым ковром. Поглощение происходит за счет того, что материал преобразует звуковую энергию в другую форму энергии, например, в тепло, которое затем рассеивается. Отражение — это процесс отражения звуковых волн от твердой поверхности, такой как стена или окно. Отражение работает за счет того, что звуковые волны отражаются обратно к своему источнику, помогая уменьшить количество шума, проходящего через барьер. Разъединение — это процесс разделения двух поверхностей, обычно с использованием такого материала, как пена или резина. Этот принцип работает за счет уменьшения количества вибрации, проходящей через барьер, что помогает уменьшить количество проходящего через него шума. Масса — это количество материала, используемого для создания звукового барьера. Чем больше масса барьера, тем эффективнее он блокирует шум.
Существует несколько типов шумозащитных экранов, которые можно использовать для уменьшения шумового загрязнения, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.
Бетонный звуковой барьер
Бетонные барьеры: Бетонные барьеры являются распространенным типом шумозащитных экранов и часто используются вдоль автомобильных и железных дорог. Как правило, они изготавливаются из сборных железобетонных панелей, которые устанавливаются на стальной раме. Бетонные барьеры эффективно блокируют шум, но они могут быть дорогими в установке и могут иметь негативное эстетическое воздействие на окружающую территорию.
Земляные бермы: Земляные бермы — это еще один тип шумового барьера, который включает создание насыпи из почвы для блокирования звуковых волн. Они могут эффективно снижать уровень шума, особенно в сочетании с растительностью для поглощения звука. Земляные бермы часто дешевле, чем бетонные барьеры, и могут иметь более естественный вид.
Прозрачные барьеры — это тип шумозащитного экрана, в котором используются такие материалы, как стекло или акрил, которые пропускают свет и блокируют звуковые волны. Они могут эффективно снижать уровень шума, не загораживая обзор и не создавая отрицательного эстетического эффекта. Однако прозрачные барьеры обычно дороже, чем другие типы шумозащитных барьеров, и могут быть не такими эффективными в блокировании низкочастотного шума.
Абсорбционные барьеры: В поглощающих барьерах используются материалы, поглощающие звуковые волны, такие как стекловолокно или пенопласт, для снижения уровня шума. Они могут быть эффективными для снижения шума в местах, где нет отражающих поверхностей, например, на автомагистралях или железных дорогах. Абсорбирующие барьеры, как правило, менее дороги, чем бетонные барьеры, и могут быть спроектированы так, чтобы гармонировать с окружающей средой.
Звукопоглощающие барьеры
Бетонный барьер высотой 3 метра, расположенный в 10 метрах от шоссе, может снизить уровень шума до 30 дБ. Однако важно отметить, что уровень шумоподавления будет меньше для низкочастотного шума, такого как транспортный шум, и может быть менее эффективным для снижения уровня шума в близлежащих объектах.
При сравнении этих различных типов шумозащитных экранов необходимо учитывать несколько факторов, включая стоимость, эффективность и эстетический эффект. Бетонные барьеры, как правило, наиболее эффективно блокируют шум, но они также являются самыми дорогими и могут иметь быть не совсем «удачными» с эстетической точки зрения. Земляные бермы и поглощающие барьеры могут эффективно снижать уровень шума и зачастую обходятся дешевле, чем бетонные барьеры, но они могут быть не такими эффективными в блокировании высокочастотного шума. Прозрачные барьеры могут эффективно снижать уровень шума, не загораживая обзор, но они, как правило, дороже, чем другие типы шумозащитных экранов. В конечном счете, лучший тип шумозащитного экрана будет зависеть от конкретных потребностей объекта и приоритетов заинтересованных сторон. Как правило, шумозащитный экран может обеспечить снижение уровня звука до 10 децибел (дБ) на каждый метр расстояния между барьером и источником шума.
В дополнение к физическим методам борьбы с шумом существуют также цифровые методы. По мере развития технологий и повышения доступности звукозаписи саунд дизайнеры начали экспериментировать с различными методами для создания уникальных эффектов.
Одним из первых примеров контроля шума было использование эквалайзеров, которые позволяли звукорежиссерам управлять балансом частот в треке. Это позволило им создавать отчетливые звуки, подчеркивая одни частоты и уменьшая другие. С появлением цифровых технологий в 1980-х годах звукорежиссеры начали изучать более сложные методы борьбы с шумом. Это включало использование реверберации и задержки, а также использование шумоподавления и сжатия динамического диапазона для создания более чистых звуков. Рассмотрим цифровые методы контроля шума более детально.
Эти методы включают фильтрацию, которая представляет собой процесс удаления нежелательных частот из сигнала. Это можно сделать с помощью фильтров нижних частот, верхних частот и полосовых фильтров. Фильтры предназначены для того, чтобы пропускать только определенные частоты, подавляя при этом остальные.
Борьба с шумом также может включать сжатие, то есть процесс уменьшения количества данных в сигнале при сохранении того же уровня качества. Это делается путем удаления избыточной информации и данных или путем уменьшения размера данных. Сжатие используется в приложениях для обработки аудио, видео и изображений для уменьшения объема данных, которые необходимо хранить или передавать.
Шумоподавитель или же нойзгейт — это аудиопроцессор, используемый для снижения уровня сигнала, когда он падает ниже установленного порога. Это полезно для уменьшения нежелательных фоновых шумов в записях, таких как гул, шипение и другие типы шума. Основной принцип работы нойзгейта заключается в том, что он использует пороговый уровень, чтобы определить, когда сигнал опускается ниже определенного уровня, когда это происходит, нойзгейт начинает ослаблять или приглушать сигнал, либо полностью отключать до тех пор, пока сигнал снова не поднимется выше порогового значения. Шумоподавители также можно использовать для уменьшения динамического диапазона сигнала путем ограничения максимального уровня сигнала.
Помимо этого, ещё одним аппаратным средством является технология активного шумоподавления. Активное шумоподавление — это метод уменьшения нежелательного звука путем добавления второго звука, специально предназначенного для подавления первого. Он работает, используя один или несколько микрофонов для обнаружения звука, создавая «антишумовой» сигнал с инвертированной формой волны, а затем воспроизводя инвертированный сигнал через динамик. Звуковые волны из динамика и исходные звуковые волны взаимодействуют, а звуковые волны из динамика нейтрализуют исходные волны, снижая общий уровень шума. Сейчас мы можем это встретить во многих моделях наушников.
По мере того как эти методы становились все более совершенными, звукорежиссеры могли создавать еще более сложные звуковые ландшафты. С появлением цифровой обработки сигналов саунд дизайнеры получили возможность более точно манипулировать звуками. Это позволило им создавать более тонкие звуковые ландшафты, а также создавать звуки, которые невозможны с помощью традиционных аналоговых методов. Эволюция управления шумом в звуковом дизайне не только позволила звукорежиссерам создавать более сложные звуки, но также позволила им создать более захватывающий опыт.
Таким образом, определённые аспекты шума и работа с ним позволяют обогатить звуковой ландшафт а также придают художественный оттенок, однако в ежедневной жизни уровень шума должен снижаться и контролироваться для комфортной жизни каждого из нас.
