Допустимые нормы шума, или сколько децибел в …? Шумовое загрязнение: как защититься? Какой уровень шума наносит вред

Усилитель - непременный атрибут качественного звука в автомобиле. И не только из-за мощности. В первую очередь запас мощности обеспечивает воспроизведение музыки с минимальными искажениями. Поэтому если Вы стремитесь к качественному и, конечно же, громкому звуку - Вам не оойтись без усилителя.

Усилители : пусть «сердце» вашей акустики звучит громче!

Среди автовладельцев существует интересное сравнение: «мозгом» автомобильной акустической системы считается качественная магнитола или мультимедиа, а «сердцем» - лучшие усилители.

Автомобильные акустические усилители – это устройства, призванные улучшать качество звука, повышая его мощность, чистоту, спектр и силу. На выходе после такой обработки можно услышать высококачественнуюаудизапись, которая изначально казалась «тусклой» и «безжизненной».

Работают эти приборы следующим образом: сигнал поступает от штатной магнитолы к колонкам или сабвуферу, затем проходит через усилитель и лишь потом он доносится до ушей автовладельца и его пассажиров. От того, насколько сильно «отсекается» звуковой сигнал, будет зависеть и класс усилителей:

· аналоговые – обеспечивают выходной сигнал с минимальным количеством искажений, не уменьшают амплитуду звучания;

· цифровые – пропускают сигналы через фильтры, сохраняют диапазон, ширину импульсов, позволяют доносить до слуха даже самые низкие частоты.

Как выбрать усилители для автоакустики?

Первоочередной характеристикой, на которую обращают внимание потребители, желающие купить усилители , считается цена. Она зависит не только от бренда, но и от функциональности устройства. Например, дополнительно в дорогостоящих моделях предусматривается наличие эквалайзера, отвечающего за настройку диапазона. Нередко имеются в приборах и регуляторы баса, которые обеспечивают качество звучания ритмичных и громких мелодий.

Обязательно обращается внимание и на габариты. Компактные усилители не займут много места в салоне, будут незаметными для взгляда окружающих. А современный дизайн сделает их неотъемлемой частью интерьера.

И, конечно, при выборе усилителя необходимо ознакомиться с его мощностью. Чем выше этот параметр, тем более качественным будет звук на выходе. Однако это может сказаться на количестве потребляемой им энергии.

сайт презентует для вас лучшие усилители!

Если и вы ищете, где купить усилители для акустики в Севастополе , ознакомьтесь с онлайн-витриной магазинасайт. Для вас – широкий выбор многофункциональных приборов, отличающихся как по габаритам и функциональности, так и по цене. Известные производители гарантируют долговечность приобретенных приборов, а наш магазин – их качество и отличные потребительские свойства.

Напоминаем, что в сайтВы сможете воспользоваться услугой бесплатного подбора устройств и заказать установку купленного товара.

2014-03-08T21:22

2014-03-08T21:22

Audiophile"s Software

Введение

Обычно шум намного лучше слышен при использовании наушников, чем при использовании колонок, и является популярной темой жалоб именно среди владельцев наушников.

Существует множество заблуждений о том, откуда берется шум, характеристиках и методах его сравнения.

Что такое шум?

Технически шум - это всё, кроме полезного сигнала. Обычно нас интересуют шумы лишь в диапазоне от 20 Гц до 20 кГц. Внутри этого диапазона ухо более чувствительно к одним частотам, чем к другим. Наиболее распространенный слышимый шум по природе своей совершенно случаен и воспринимается как широкополосное шипение. Низкочастотный гул на частотах сети электропитания (50 или 60 Гц) также иногда может быть слышен. Все цифровые устройства, в особенности компьютеры и мобильные телефоны, могут создавать шумы на определенных частотах, воспринимаемые как скрип, щелчки, гул и т. д.

Источники шума

Слышимый шум может возникать, и зачастую возникает в сигнальном тракте, начиная с используемых при записи микрофонов. Вот наиболее распространенные его источники:

• Звукозапись - Микрофонные предусилители и другое оборудование, используемое во время записи, часто вносит слышимые шумы. Но есть множество технологий, используемых для уменьшения их слышимости. Шумоподавление (англ. Noise Gate), например, используется для исключения шума в моменты, когда отсутствует полезный сигнал (от микрофона или инструмента). Практически все записи, сделанные до начала 80-х проходили мастеринг с использованием аналоговой пленки, которая вносит значительное шипение. И даже цифровые записи могут содержать шум, вносимый электроникой в процессе передачи и обработки сигнала. Также, само собой, высоким уровнем шума обладает винил.


• ЦАП - теоретически идеальный 16-битный ЦАП имеет соотношение сигнал/шум равное 96 дБ, но некоторые ЦАП"ы не дотягивают до максимальных показателей 16-битного формата. 24-битные ЦАП обычно обладают точностью соответствующей всего 16-ти битам, самые же лучшие из них едва достигают 21 бит (эффективное количество двоичных разрядов). В особенности это касается ЦАП встроенных в ПК. Некоторые ЦАП также вносят большое количество собственных шумов - интермодуляций, шумов квантования (хотя их можно рассматривать как искажения, так как они имеют место только при наличии полезного сигнала).


• Усилитель мощности - Даже нетбук или портативный плеер имеют встроенный усилитель мощности для наушников (в некоторых случаях он уже включен в чип ЦАП). Любой усилитель вносит шум, вопрос лишь в том, слышен этот шум, или нет. Даже самые дорогостоящие внешние усилители для наушников могут вносить значительное количество шума. Кроме того, конечно же, усиливаются шумы, поступающие на вход усилителя вместе с сигналом.


• Шумы накапливаются - Хотя иногда очевиден некий основной источник шума, шум также может вноситься в равной степени несколькими компонентами. В таком случае шумы суммируются.

Замеры шумов

Пример

• Шум в дБВ при 100% громкости - –112 дБВ unweighted и –115 дБВ A-Weighted


• Сигнал/шум по отношению к максимальному выходу - 130 dBr unweighted и –133 dBr A-Weighted по отношению к 7 В RMS максимуму. Эти цифры впечатляют, однако далеки от реальности, так как вряд ли кому-то понадобится значение на выходе близкое к 7 В.

Чувствительность наушников

Наушники значительно различаются между собой по чувствительности. Многие полагают, что увеличение чувствительности на 10 дБ также ухудшит соотношение сигнал/шум на 10 дБ, но зачастую это неправда. Так как наушники более чувствительны, необходим меньший уровень усиления и/или меньший уровень громкости. В обоих случаях уменьшается также и уровень шумов, потому соотношение сигнала и шума, имеющегося на входе усилителя, остается неизменным. Только фиксированный шум имеет непосредственное отношение к чувствительности наушников. Тепловые шумы регулятора громкости могут также несколько усложнить ситуацию, но по мере того как чувствительность наушников растет, важность уровня фиксированного шума растет (см. выше про предельные условия).

Иногда вы можете видеть спектральный анализ шума. Средний шумовой порог на этих графиках намного меньше, чем указанный в характеристиках шум. На рисунке справа суммарный шум равен примерно –112 дБВ, но на графике шум лежит на уровне –150 дБВ. Причина такой большой разницы заключается в том, что –112 дБВ - это сумма шумовых составляющих в диапазоне от 20 Гц до 20 кГц. Представьте, что вы рассыпали стакан сахара по полу. Это несколько изменит уровень пола. Но если вы соберете весь сахар в измерительную ёмкость, то сможете определить, сколько сахара всего - так же работают и показатели в окнах на рисунке.

Частотный диапазон шума. Взвешивание

Обычно шум - это сумма мощностей в звуковой полосе частот. В идеале частотная полоса указывается для невзвешенных измерений. Взвешивание по типу A (A-weighting) часто используется для адаптации результатов под особенности человеческого слуха (различная чувствительность слуха на различных частотах), также оно ограничивает частотную полосу. Другим стандартом взвешивания является ITU-R 468 . Для оборудования, имеющего тенденцию к большому количеству ультразвукового шума, вроде усилителей класса D и цифрового оборудования, иногда могут быть полезны дополнительные широкополосные замеры шума, вплоть до 100 кГц.

Сравнение показаний шума

Непосредственно сравнивать показания можно только в dBu, дБВ или dBr, при одинаковом уровне. Во всех измерениях должен быть использован одинаковый диапазон частот и одинаковый тип взвешивания. В противном случае вы не сможете сравнивать результаты без выполнения некоторых дополнительных расчетов, или же их нельзя будет сравнивать в принципе. Вот несколько примеров:

• RMAA - К сожалению, в основе концепции RightMark Audio Analyzer отсутствует понятие абсолютных значений. Потому программа не может рассчитать уровень шума относительно некоторого заданного значения. Она пытается вычислить динамический диапазон в dBFS, но эти результаты являются субъективными и могут варьироваться в зависимости от настроек устройства (уровень громкости, уровень записи и т. д.), калибровки и проч. Вообще, измерения шумовых характеристик с помощью RMAA редко бывают точными, и собственные шумы оборудования ПК зачастую больше, чем то, что вы хотите измерить. Некоторые параметры, анализируемые RMAA, собственно, присутствуют там «для галочки», и это один из них.


• дБВ и dBr - Если устройство A имеет уровень шума –100 дБВ, а устройство B - –108 dBr (опорный уровень 10 В), с первого взгляда кажется, что шумы устройства B на 8 дБ меньше. Но для A значение указано по отношению к 1 В, а для B - к 10 В. Разница равна 20*Log(10/1) = 20 дБ. Так что в действительности для B по отношению к 1 В уровень будет на 20 дБ выше, т. е. –88 дБВ. Смотрите базовые преобразования ниже.


• dBu в дБВ - Эти значения схожи. Для преобразования из дБВ в dBu уменьшите модуль значения на 2.2 дБ. Для обратного преобразование увеличьте модуль на 2.2 дБ.


• dBr (400 мВ) в dBv - Я обновил результаты своих собственных замеров, преобразовав dBr с опорным уровнем 400 мВ в дБВ (опорный уровень 1 В). Для такого преобразования модуль значения надо увеличить на 8 дБ (для обратного - уменьшить).


• Базовые преобразования - Суть заключается в добавлении или вычитании 20 * Log(Vref1 / Vref2) дБ. Чем ниже опорный уровень, тем больше будет относительный показатель шума. Также уровень может задаваться по отношению к мощности (вместо напряжения). В этом случае значение рассчитывается как 10 * Log (Pref1 / Pref2).
  • дБВ в Вольты - 10^(дБВ / 20)
  • –96 дБ в Вольты - 10^(–96/20) = 16 мкВ (0.000016 В)
  • Вольты в дБВ = 20 * log (В)


• Различные типы взвешивания - Невозможно в точности сравнивать значения, плученные с использованием различного взвешивания, т. к. они зависят от частотного распределения шума. Например, усилитель со значительным уровнем гула будет иметь меньшее взвешенное значение шума, чем усилитель с равномерно распределенным шумом. В большинстве случаев, однако, следует ожидать, что взвешивание по типу А даст значение уровня шумов на 3–6 дБ ниже, чем невзвешенное.

Импеданс источника

Тепловые шумы зачастую являются главным источником шумов в предусилителях и усилителях для наушников. А они пропорциональны импедансу входной цепи, включающей также и источник. Чем выше импеданс источника, тем больше шумы. Так, например, усилитель для наушников исправно работает от источника с импедансом 100 Ом, но использование источника с импедансом 10 кОм может легко привести к слышимым шумам. В данном случае шумы, которые вы слышите, в действительности продуцируются входным устройством, а не усилителем. .

Измерение шумов

Так как значение уровня шумов является суммой составляющих в диапазоне звуковых частот, а также обычно является очень низким, измерить его точно - весьма проблематично. Лучшее high-end оборудование для ПК может иметь достаточно низкую шумовую полку, но в то же время редко позволяет делать замеры при максимальном значении на выходе устройства. И, что еще более важно, звуковое оборудование ПК не позволяет установить абсолютное значение - в В, дБВ и т. п. Лишь немногие цифровые мультиметры имеют достаточное разрешение и достаточно низкий уровень собственных шумов для замеров с точностью до мкВ в диапазоне 20-20000 Гц. Теоретически можно временно откалибровать 24-битную звуковую карту, используя точный измерительный прибор и соответствующие тестовые сигналы. Но здесь есть множество нюансов, зависящих от используемого ПО. Импеданс источника также является проблемой. Разработчики предпочитают при измерениях замыкать входные контакты устройства для получения лучших показателей шума, однако более близкие к реальным результаты можно получить, подключив на вход шунтирующее сопротивление близкое по значению к импедансу типичного источника. Если же вы попытаетесь использовать реальный источник, его шумы будут включены в результат измерений (как в случае с RMAA). При тестировании ЦАП необходимо использовать сигналы очень низкого уровня, так как если на ЦАП совсем ничего не подавать, он полностью отключится и покажет результаты, не соответствующие действительности. Практически любой качественный звуковой анализатор сможет исключить этот низкоуровневый сигнал из результатов, оставив только шум.

Измерения с помощью RMAA

Даже если вам удалось откалибровать уровни, вы всё равно не знаете, какие преобразования происходят внутри программы RMAA. Это магический «черный ящик», без какой-либо заслуживающей доверия документации, описывающей, каким образом программа рассчитывает выходные значения. Какой частотный диапазон был использован? Является результат взвешенным или невзвешенным? Плюс ко всему, в результаты включен неизвестный нам уровень шумов используемого оборудования. В итоге, лучшим способом измерить шумы является использование анализаторов Audio Precision и Prism Sound.

Заключение

Шумы на уровне –105 дБВ (по отношению к 1 В) практически всегда оказываются неслышимыми. Уровень шумов в районе -95 дБВ является приемлемым для большинства слушателей. Значения уровня шумов, заданные в других величинах должны быть предварительно преобразованы в дБВ или аналогичные единицы, прежде чем их можно будет сравнивать. Результаты, полученные с помощью RMAA, обычно неинформативны, т. к. по ним нельзя определить абсолютные значения. RMAA может определить лишь динамический диапазон, и то не всегда, т. к. зачастую сложно правильно настроить уровни без специального оборудования.

Оригинал статьи на английском: Noise & Dynamic Range

Чрезмерный шум плохо влияет не только на органы слуха. По данным ВОЗ, порядка 2% всех смертей в мире вызваны заболеваниями, связанными с избыточным шумом.

Современная медицина считает громкие звуки одним из грозных врагов здоровья человека. В экологии существует даже понятие «шумовое загрязнение». Кроме слуховых расстройств, могут возникнуть сердечно-сосудистые заболевания, гипертоническая болезнь. Нарушаются обмен веществ, деятельность щитовидной железы, мозга. Снижаются память, работоспособность. От шумового стресса появляется бессонница, пропадает аппетит. Высокий уровень шума может вызвать язвенную болезнь, гастрит, психические заболевания.

Шум через проводящие пути звукового анализатора влияет на различные центры головного мозга, в результате чего нарушается работа разных систем организма. По данным австрийского ученого Гриффита, шум становится причиной преждевременного старения в 30 случаях из 100 и укорачивает жизнь людей в крупных городах на 8-12 лет. Эксперты ВОЗ считают безопасным для здоровья звук в 85 дБ, действующий на человека ежедневно не более 8 часов.

25-30 децибел

Т акой уровень шума считается комфортным для человека. Это естественный звуковой фон, без которого невозможна жизнь.

Кстати…

По громкости это сравнимо с шорохом листьев на деревьях - 5-10 дБ, шумом ветра - 10-20 дБ, шепотом - 30-40 дБ. А такжес приготовлением еды на плите - 35-42 дБ, наполнением ванны - 36-58 дБ, движением лифта - 34-42 дБ, шумом холодильника - 42 дБ, кондиционера - 45 дБ.

В доме не должно быть слишком тихо. Когда вокруг гробовое молчание, мы подсознательно испытываем беспокойство. Шум дождя, шелест листвы, перезвон подвешенных в дверном проеме колокольчиков, тиканье часов действуют на нас умиротворяюще и даже оказывают целебное воздействие.

Мы привыкли думать, что тишина - это отсутствие звуков, но, как выяснилось, наш мозг отчетливо слышит ее и воспринимает так же, как и другие звуки. Это выяснили ученые из университета штата Орегон в США.

60-80 децибел

Такой шум, действующий регулярно, вызывает у человека расстройства вегетативной нервной системы и утомляет даже при непродолжительном воздействии.

Кстати…

Большой магазин - 60 дБ, стиральная машина - 68 дБ, пылесос - 70 дБ, игра на пианино - 80 дБ, детский плач - 78 дБ, автомобиль - до 80 дБ.

Уровень шума воспринимается субъективно, возможно привыкание. Но в отношении развивающихся вегетативных реакций адаптации не наблюдается.

Постоянно действующий транспортный шум (65 дБ) приводит к потере слуха. Уличный шум нарушает работу центра слуха в головном мозге и негативно влияет на поведение. К такому выводу пришли ученые из университета штата Калифорния в Сан-Франциско.

90-110 децибел

Звук воспринимается как мучительный. Приводит к снижению слуха. При интенсивном воздействии шума в 95 дБ и выше возможно нарушение витаминного, углеводного, белкового, холестеринового и водно-солевого обмена. При силе звука 110 дБ возникает так называемое «шумовое опьянение», развивается агрессия.

Кстати…

Мотоцикл, мотор грузовика и Ниагарский водопад - 90 дБ, перепланировка в квартире - 90-100 дБ, газонокосилка - 100 дБ, концерт и дискотека - 110-120 дБ.

Согласно ГОСТам, производство с таким уровнем шума является вредным, работники должны регулярно проходить медосмотр. Люди, работающие в таких условиях, в 2 раза чаще страдают гипертонией. Рабочим шумных профессий рекомендуется принимать витамины группы В и С.

Если плеер включен на полную мощность, то на уши действует звук порядка 110 дБ. Высок риск развития тугоухости (глухоты).

115-120 децибел

Это «болевой порог», когда звука как такового практически уже не слышно, чувствуется боль в ушах.

Кстати…

Лидеры по созданию такого шума - аэропорты и вокзалы. Громкость товарного состава при движении составляет более 100 дБ. Когда поезд подходит к платформе, уровень шума на перроне составляет чуть меньше - 95 дБ. Даже в километре от взлетно-посадочной полосы уровень шума от взлетающего или садящегося лайнера составляет больше 100 дБ.

Уровень шума в метро может достигать 110 дБ на станциях и 80-90 дБ - в вагонах.

Не стоит чересчур увлекаться караоке. Уровень акустической нагрузки при этом превосходит допустимые пределы, достигая 115 дБ. После такого экстремального вокала слух временно снижается на 8 дБ.

140-150 децибел

Шум практически непереносим, возможна потеря сознания, могут лопнуть барабанные перепонки.

Кстати…

При запуске реактивных двигателей самолетов уровень шума колеблется от 120 до 140 дБ, шум работающей дрели - 140 дБ, старт ракеты - 145 дБ, залп салюта, рок-концерт рядом с огромным мощным динамиком, машина с «пробитым» глушителем -120-150 дБ.

180 децибел и более

Смертельно для человека. Начинает разрушаться даже металл.

Кстати…

Ударная волна от сверхзвукового самолета - 160 дБ, выстрел из 122-миллиметровой гаубицы - 183 дБ, взрыв мощного вулкана - 180 дБ.

Согласно исследованиям американских специалистов, самый громкий звук в животном мире издает синий кит - 189 дБ.

Проблемы большого города

По оценкам экспертов, до 70% территории Москвы подвержены сверхнормативному шуму от различных источников. Величина превышений доходит до следующих значений:

• 20-25 дБ - вблизи автотрасс;
• до 30-35 дБ - для квартир домов, обращенных в сторону крупных автотрасс (без шумозащитного остекления);
• до 10-20 дБ - вблизи железных дорог;
• до 8-10 дБ - на территориях, подверженных периодическому воздействию авиашума;
• до 30 дБ - при несоблюдении установленных требований по ведению строительных работ в ночные часы.

Не слышу

Ухо человека может слышать лишь колебания, частота которых составляет от 16 до 20 000 Гц. Колебания с частотой до 16 Гц называются инфразвуком, более 20 000 Гц - ультразвуком, и человеческое ухо их не воспринимает. Самая высокая чувствительность уха к звукам - в диапазоне частот 1000-4000 Гц. Чем выше тональность звука или шума, тем сильнее его неблагоприятное действие на орган слуха. Инфра- и ультразвук могут нанести вред здоровью человека. Однако степень их влияния зависит от частоты и времени воздействия.

Дайте поспать!

Чувствительность слуха во сне увеличивается на 10-14 дБ. Согласно нормативам ВОЗ, сердечно-сосудистые заболевания могут возникнуть, если человек по ночам постоянно подвергается воздействию шума громкостью 50 дБ и выше. Чтобы заработать бессонницу, достаточно шума в 42 дБ, чтобы просто стать раздражительным - 35 дБ.

В прошлой статье мы затронули тему чистки ушей ватными палочками. Оказалось, что, несмотря на распространенность такой процедуры, самостоятельная чистка ушей может привести к перфорации (разрыву) барабанной перепонки и существенному понижению слуха, вплоть до полной глухоты. Однако неправильная чистка ушей не единственное, что может испортить наш слух. Излишний шум, превышающий санитарные нормы, а также баротравмы (травмы, связанные с перепадом давления) могут также приводить к потерям слуха.

Чтобы иметь представление об опасности, которую представляет для слуха шум, необходимо ознакомить с допустимыми нормами шума для разного времени суток, а также узнать, какой уровень шума в децибелах производят те или иные звуки. Таким образом можно начать понимать, что является безопасным для слуха, а что представляет опасность. А с пониманием придет и умение избегать вредного воздействия звука на слух.

По санитарным нормам, допустимым уровнем шума, который не наносит вреда слуху даже при длительном воздействии на слуховой аппарат, принято считать: 55 децибел (дБ) в дневное время и 40 децибел (дБ) ночью. Такие величины нормальны для нашего уха, но, к сожалению, они очень часто нарушаются, особенно в пределах больших городов.

Уровень шума в децибелах (дБ)

Действительно, часто нормальный уровень шума бывает существенно превышен. Вот примеры лишь некоторых звуков, с которыми мы сталкиваемся в нашей жизни и то, сколько децибел (дБ) в действительности эти звуки содержат:

• Разговорная речь колеблется от 45 децибел (дБ) до 60 децибел (дБ) , в зависимости от громкости голоса;
• Автомобильный гудок достигает 120 децибел (дБ) ;
• Шум интенсивного уличного движения – до 80 децибел (дБ) ;
• Детский плач – 80 децибел (дБ) ;
• Шум работы разнообразного офисного оборудования, пылесоса – 80 децибел (дБ) ;
• Шум работающего мотоцикла, поезда — 90 децибел (дБ) ;
• Звук танцевальной музыки в ночном клубе — 110 децибел (дБ );
• Шум пролетающего самолета – 140 децибел (дБ) ;
• Шум ремонтных работ – до 100 децибел (дБ) ;
• Приготовление пищи на плите – 40 децибел (дБ) ;
• Шум леса от 10 до 24 децибел (дБ) ;
• Смертельный для человека уровень шума, звук взрыва — 200 децибел (дБ ).

Как можно видеть, большинство из шумов, с которыми мы сталкиваемся буквально каждый день, существенно превышают допустимый порог нормы. И это лишь естественные шумы, с которыми мы не можем ничего поделать. А ведь есть еще шум от телевизора, громкой музыки, которым мы сами подвергаем свой слуховой аппарат. И собственноручно наносим нашему слуху огромный вред.

Какой уровень шума наносит вред?

Если уровень шума достигает 70-90 децибел (дБ) и продолжается довольно длительное время, то такой шум при длительном воздействии может привести к заболеваниям центральной нервной системы. А длительное воздействие шума уровнем более 100 децибел (дБ) может приводить к существенному снижению слуха вплоть до полной глухоты. Поэтому вреда от громкой музыки мы получаем гораздо больше, чем удовольствия и пользы.

Что происходит со слухом при воздействии шума?

Агрессивное и длительное шумовое воздействие на слуховой аппарат может приводить к перфорации (разрыву) барабанной перепонки. Следствием этого является понижение слуха и, как крайний случай, полная глухота. И хотя перфорация (разрыв) барабанной перепонки является обратимым заболеванием (т.е. барабанная перепонка может восстановиться), однако процесс восстановления долгий и зависит от тяжести перфорации. В любом случае, лечение перфорации барабанной перепонки проходит под наблюдением врача, который выбирает схему лечения после осмотра.