آلودگی صوتی در صنعت

آلودگی صوتی در صنعت

تهیه و تنظیم: مهندس مهدی جلالی
 فرمت: PDF       تعداد صفحات: 62

موضوعات:

• تعاریف و انواع امواج

• مولفه های امواج صوتی

• انواع اصوات

• کمیات اندازه گیری صوت

• بررسی انتشار و اندازه گیری امواج صوتی

• استاندارد صدا

• اثرات صدا بر سلامتی

• کنترل صدا

ماهیت اساسی صوت

تعریف موج

موج عبارت است از آشفتگی یا بر هم خوردن تعادل محیط بصورت منظم یا نا منظم و راهی برای انتقال انرژی می باشد. امواج بسته به ماهیت خود قابل انتشار در محیط های مادی و یا خلأ هستند.

دسته بندی امواج

الف) امواج مکانیکی: این امواج از تغییر مکان قسمتی از یک محیط کشسان نسبت به وضعیت تعادل خود ناشی می شود. این امر به نوبه خود سبب نوسان در محیط می گردد. به علت خاصیت کشسانی محیط آشفتگی از لایه ای به لایه دیگر منتقل و نتیجه این عمل آشفتگی محیط است که به آن موج می گویند. حرکت موجی می تواند انرژی را تا مسافتهای دور انتقال دهد. امواج همان انرژی جنبشی و پتانسیل ماده است که در کل توده یک محیط دست به دست می گردد.

ب) امواج الکترومغناطیس: به دلیل ماهیت ویژه خود برای انتشار به محیط نیازی نداشته و قادرند در ماده و خط منتشر شوند. برخی از این امواج گاما، ایکس، ماورای بنفش، نور مرئی، مادون قرمز و امواج رادیویی

انواع امواج مکانیکی

سه شکل عمده این امواج عبارتند از:

الف) عرضی: اگر حرکت ذرات ماده حامل موج بر راستای انتشار موج عمود باشد، موج را عرضی می گویند. مانند نوسان یک طناب یا امواج آب

ب) طولی: اگر ذرات ماده حامل موج مکانیکی در راستای انتشار موج باشد، موج را طولی می نامند. مانند نوسان یک فنر. امواج صوتی از این دسته اند.

ج) پیچشی: این دسته امواج ترکیبی از دو شکل عرضی و طولی بوده و در محیطهای مخصوص قابل تولید و انتشار می باشند.

وجه اشتراک محیط انتشار امواج مکانیکی

کلیه محیطهای مادی کم و بیش دارای دو مشخصه برای انتشار امواج هستند. این دو مشخصه الاستیسیته و اینرسی است. ، الاستیسیته یا کشسانی قابلیتی است که با وجود آن ذرات محیط می توانند از وضعیت تعادل خود خارج شده و نوسان نمایند. اینرسی مقاومت نسبی در برابر تغییر حالت و نوسان می باشد. هر دو عامل ذکرشده در چگونگی تولید و انتشار امواج مکانیکی موثر می باشند.

امواج صوتی و نحوه تولید

موج صوتی

• به شکلی از امواج مکانیکی طولی هستند که عموما در هوا منتشر شده و در برخورد با گوش انسان احساس شنیدن را ایجاد می کنند.
• نوسان ممتد یک محیط الاستیک می تواند تحت شرایطی باعث ارتعاش مولکولهای هوای مجاور و تغییر مداوم فشار هوا گردد که این تغییر فشار بطور محدود و جزئی کمتر و بیشتر از فرکانس اتمسفر است.
• به این موج به صورت طولی در هوا منتشر گردیده و در محدوده معینی از نظر فرکانس و دامنه برای انسان قابل درک است و به آن صوت می گویند.
• مثال ساده آن ارتعاش دیافراگم بلندگو و تولید صوت است.
• صوت علاوه بر هوا، قابل انتشار در دیگر محیطهای مادی نیز می باشند.
• محدوده فرکانس قابل درک برای انسان بین ۱۶ تا ۲۰۰۰۰ هرتز است. امواج خارج از این محدوده فرکانس را مادون صوت (فروصوت) و ماوراء صوت (فراصوت) می نامند.
• عوامل محدود کننده صوت برای درک حسی آن فرکانس و بلندی است.

مولفه های موج صوتی

هر موج صوتی دارای مولفه هایی می باشد که به ما در فهم رفتار موج و نحوه انتشار آن کمک می نماید. یک موج صوتی دارای مولفه های زیر می باشد:

زمان تناوب

مدت زمانی که یک موج سیکل خود را کامل می نماید یا به عبارتی مدت زمان بین دو پیک متوالی موج ساده هارمونیک را زمان تناوب گویند.

فرکانس

عکس زمان تناوب را فرکانس گویند.

واحد فرکانس هرتز بر گرفته از نام فیزیکدان المانی هنریش رودولف هرتز می باشد.

واحد هرتز معادل سیکل در ثانیه می باشد.

برای درک بهتر اهمیت فرکانس موج های صوتی در کنترل صدا، باید توجه داشت که دامنه شنوایی گوش سالم انسان ۱۶ هرتز تا ۱۶ کیلو هرتز می باشد.

به فرکانس های زیر ۱۶ هرتز را اصوات مادون صوت و فرکانسهای بالا ۱۶ کیلو هرتز را ماوراء صوت گویند.

صدا های زیر از فرکانس حدود ۲۶۱ هرتز شروع و تا ۱۰۴۶.۵ هرتز ادامه دارد، بنابر این فرکانس صدای زنان 500 هرتز می باشد. صدای بم دارای فرکانس 90 تا 370 هرتز می باشد و فرکانس صدای مردان 200 هرتز می باشد.

طول موج

یک پارامتر مهم در تعیین رفتار موج های صوتی می باشد . اگر در آنی از زمان تصویری از موج صوتی داشته بلاشیم ، طول موج عبارتند از فاصله بین پیک های متوالی موج. طول موج و سرعت صوت یک موج هارمونیک ساده عبارت است از:

λ=c/f

نمودار موج صوتی ساده

بیناب صوتی

به دلیلی وسیع بودن طیف فرکانسی قابل درک برای انسان و همچنین وسیع بودن باند اصوات صنعتی، جهت مطالعه صوت بجای بررسی مقادیر دامنه های فشار، توان یا شدت در تک تک فرکانس ها، محدوده فرکانس صوتی قابل درک را به نواحی قراردادی تقسیم و به هر ناحیه یک باند صوتی می گویند. در این حالت مطالعه صوت در هر ناحیه و بطور قراردادی در فرکانس مرکزی آن انجام می گردد.

به طور قراردادی کل محدوده قابل شنیدن را به ۸، ۱۰، ۳۰ و ۱۰۰ ناحیه تقسیم می نمایند. در این روش آنالیز فرکانس به راحتی امکان پذیر می شود.

در هر باند صوتی ۳ محدوده در نظر گرفته می شود:

الف – فرکانس حد پایین Fn

ب- فرکانس حد مرکزی Fc

ج- فرکانس حد بالا 1+Fn

طبق این محدوده ها تفاضل حد بالا و حد پایین را پهنای باند می نامند. به طور مثال اگر حد بالا ۲۰۰ و حد پایین ۱۰۰ هرتز باشد پهنای باند ۱۰۰ هرتز خواهد بود.

Fn+1) – Fn = BW)

به عنوان مثال تقسیم بندی محدوده فرکانس شنیداری انسان در یک اکتاو باند به صورت زیر می باشد

در این تقسم بندی فرکانس مرکزی هر باند فرکانسی ارائه شده است. فرکانس مرکزی در حالت یک اکتاو باند از فرمول زیر قابل تعیین است:

Fc = √ F_N+1 ×F_N

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ مفاهیم اساسی و کمیات اندازه گیری صوت گلمحمدی

⇐ اندازه گیری٬ کنترل و آثار صدا

⇐  ترازهای ارزیابی صدای محیط کار

⇐ ارزیابی صدا در محیط کار دکتر گلمحمدی

⇐  روش های اندازه گیری و ارزیابی صدا گلمحمدی

⇐  پروژه کنترل صدا در صنعت