Il rumore è ... Definizione, classificazione e fonti di rumore

A livello domestico, il rumore è un suono che non porta informazioni utili. Sebbene per tutti noi, l'utilità è un concetto relativo. Per un passeggero di taxi, suoni incomprensibili sotto il cofano possono essere solo rumore, ma al conducente segnalano un possibile malfunzionamento dell'auto. Definiamo cos'è il rumore e scopriamo il più possibile su questo fenomeno fisico.

Cos'è il rumore?

Per qualsiasi fisica, il rumore è un processo oscillatorio. È possibile ritrarlo su carta come l'alternanza delle onde di densità: le onde di condensazione sono intercambiate con le onde di rarefazione. Questo processo è possibile solo in un supporto elastico: le vibrazioni del suono nel vuoto, ad esempio, non si propagano. Se i corpi fanno le loro vibrazioni non nel modo prescritto, l'orecchio umano percepisce questi suoni come rumore.

Parametri di rumore

Tutti i suoni hanno il loro set di parametri unico, grazie al quale possiamo identificarli. Le vibrazioni sonore possono essere misurate da:

• la forza del suono, direttamente dipendente dalla pressione che produce l'onda sonora;
• frequenza del suono. Più in alto frequenza di oscillazione più alto è il suono che sentiamo.

Per il suono in generale e per il rumore in particolare, gli scienziati hanno creato il proprio parametro di misurazione - "bianco". Questa unità è stata nominata in onore di Alexander Bell - il famoso inventore del telefono.

Udito e rumore

Per l'orecchio umano, tutte le fonti di rumore variano da 45 a 11.000 Hz. Se usi un termine musicale, l'intera gamma di suoni (incluso il rumore) include nove bande di ottava.

I nostri organi uditivi non sono in grado di distinguere l'intera gamma di vibrazioni sonore: è troppo grande. Ma l'evoluzione fornisce una reazione istintiva non al rumore stesso, ma al suo cambiamento. Ecco perché l'orecchio umano ha imparato a distinguere la molteplicità dei cambiamenti nell'onda sonora.

In modo che la classificazione del rumore fosse adeguata e resa alla valutazione scientifica, il cambiamento nella pressione del suono è espresso in unità logaritmiche. Molto più conveniente per rappresentare graficamente i processi sonori. Un'unità di misura del rumore comunemente usata è il decibel, che è un decimo di un bel. La gamma di cambiamenti nella pressione del suono dalla soglia dell'udito al dolore che causa il rumore è di milioni di dB.

Tipi di rumore

Per le descrizioni tecniche, tutto il rumore può essere diviso in base al tempo e ai parametri spettrali. Dalla natura delle bande spettrali di rumore si distinguono:

• banda larga (la larghezza dello spettro continuo supera la larghezza dell'ottava);
• tonale (eccesso di rumore in una banda di un terzo di ottava rispetto al resto di oltre 10 dB).

La classificazione del rumore può avvenire secondo le caratteristiche temporali. Il rumore costante cambia la sua frequenza di non più di 5 dBA. Le vibrazioni sonore non costanti hanno un'ampiezza maggiore di cambiamenti e sono suddivise in:

• fluttuante - cambiamenti continui nel tempo;
• intermittente: i cambiamenti avvengono gradualmente, ci sono intervalli di rumore costante per uno o più secondi;
• impulso - alternanza di rumore e silenzio

La misurazione del livello di rumore è misurata da dispositivi speciali - fonometri.

Come fa un misuratore del suono

Il dispositivo per misurare il rumore ha un dispositivo abbastanza semplice: un voltmetro, calibrato in decibel, e i filtri elettrici sono collegati a un piccolo microfono. Il segnale sonoro viene percepito dal microfono e tradotto da esso in un impulso elettrico uguale in forza e frequenza all'onda originale. Il guadagno del campo elettrico è fissato da un voltmetro e viene visualizzato sul display. Secondo le sue caratteristiche, il dispositivo per misurare il rumore dovrebbe essere "sulla stessa onda sonora" con l'udito umano. Un dispositivo così semplice funge da indicatore affidabile dell'inquinamento acustico a casa o al lavoro.

Fonti di rumore e livelli di rumore comparativi

Il mondo tecnologico moderno contiene molte fonti di rumore. Questi sono: vari tipi di trasporto suoni di qualsiasi dispositivo o apparecchiatura, apparecchiature audio e così via.

Tutti i suoni che abbiamo ascoltato durante il giorno si fondono in una cacofonia, che percepiamo come rumore. A casa, il rumore è parecchie volte inferiore alla produzione (anche se il tuo vicino è un fan dei rumori indigesti che chiama canzoni). Le fonti industriali oggi sono i principali "colpevoli" dell'inquinamento acustico della terra. Tra i principali "cattivi" - industria metallurgica, mineraria, del carbone, petrolchimica, della difesa. Il meno suono viene ascoltato dai lavoratori che servono l'industria alimentare.

Alcuni processi tecnologici in produzione, ad esempio, nelle imprese che producono strutture in cemento armato, terreni di prova o poligoni di tiro, cosmodromi, possono essere fonti di rumore che arrivano fino a 120 dBA.

Il livello di rumore consentito è determinato dalle norme di GOST 12.1.003-83. Standard di sicurezza sul lavoro. L'inquinamento acustico razionamento viene effettuato nell'intervallo consentito di livelli di rumore e dBa. Questo metodo aiuta a stabilire il livello massimo ammissibile di esposizione al rumore in bande di nove ottave.

Quali sono i rumori

Gli scienziati non potevano passare da tutta la varietà di stimoli sonori e hanno trovato varie classificazioni su che cos'è il rumore. La fisica studia questi fenomeni sonori e li classifica per facilità di studio. Con alcuni tipi di rumore, abbiamo già letto in precedenza. Ecco alcune opzioni di classificazione per diversi fenomeni sonori in base alla natura del loro verificarsi:

• meccanico - suoni derivanti dal lavoro di vari meccanismi;
• aerodinamica. Ciò include il rumore generato durante il decollo;
• Idraulico. Sentiamo questi rumori quando ci sono malfunzionamenti nel sistema idraulico domestico: una brusca caduta di pressione nel sistema può causare uno shock idraulico, che viene percepito come un rumore acuto e sgradevole;
• elettromagnetico. Si verificano quando si utilizzano gli stessi dispositivi e dispositivi.

In una categoria separata si può distinguere la classificazione del "colore" del rumore. Quindi, il rumore "bianco" di una tecnica è chiamato flusso sonoro stazionario, in cui i componenti spettrali sono equamente distribuiti su tutto il campo. Il resto del rumore della tecnologia è classificato come colore. Tale analogia è emersa confrontando lo spettro delle onde sonore con le bande spettrali di luce visibile. Quindi, il rumore "rosa" è spesso presente nel ritmo cardiaco, nella radiazione dello spazio, in dispositivi elettronici o meccanici. Il rumore "arancione" corrisponde alle frequenze delle note musicali. "Rumore rosso" è la melodia di vari serbatoi naturali della Terra. Bene, i "verdi" rumori sono emessi da tutte le piante verdi del nostro pianeta.

Rumori intorno a noi

Ogni giorno, tutte le persone in grado di distinguere i suoni devono affrontare diversi tipi di vibrazioni sonore. A mano a mano, è possibile determinare la potenza del suono, che emette varie fonti di rumore che ci circondano nella vita di tutti i giorni.

• Conversazione normale: 40-45 dB.
• Il rumore del lavoro in ufficio, ufficio del medico, avvocato: 50-60 dB.
• Suoni di strada: voci di passanti, flussi di traffico: 70-80 dB.
• Rumori in fabbrica (tymprom): 70-110 dB.
• Inizio di un moderno aereo di linea: 120 dB.
• Il volume massimo di vuvuzely: 130 dB.

Il corpo umano si adatta rapidamente al rumore. Basti dire che lo sfondo sonoro che ci è diventato familiare, i nostri antenati sarebbero considerati come una cacofonia insopportabile. Ma il corpo umano non è in grado di sopportare il costante caricamento del rumore. I rumori della gamma sonora attenuano la risposta umana ai segnali provenienti dall'esterno. Ciò comporta una diminuzione della velocità di una risposta adeguata e un aumento degli errori nelle prestazioni di determinati tipi di lavoro.

Il rumore è la causa dell'oppressione del sistema nervoso centrale. Il flusso costante del suono provoca cambiamenti evidenti nella frequenza del polso e della respirazione e interrompe il metabolismo. L'esposizione al rumore porta a un certo numero di malattie cardiovascolari, ipertensione e ulcere gastriche. Se esposto a un volume di rumore "alto" superiore a 140 dB, possibile trauma cranico, rottura del timpano. Rumore di rumore superiore a 160 dB provoca emorragia cerebrale fatale.

Rumore e natura

L'inquinamento acustico è un pericolo non solo per gli esseri umani. Studi scientifici confermano che i potenti motori delle navi e dei sottomarini moderni disorientano gli abitanti acquatici, che usano il metodo sonar per cercare cibo e comunicare. I delfini e alcune specie di cetacei sono particolarmente colpiti dalle continue oscillazioni dello sfondo sonoro dell'oceano. È possibile che casi attendibili, ma inesplicabili di suicidio collettivo di balene siano in qualche modo collegati a una violazione delle loro capacità di orientamento. In un certo numero di casi, il massiccio lancio di balene sulla riva è stato registrato vicino ai luoghi in cui si sono svolti gli esercizi militari, il che significa che l'inquinamento acustico in questa regione era estremamente alto.

Rumore e spazio

Come accennato in precedenza, il rumore non può verificarsi in un mezzo anelastico. E il vuoto cosmico è il mezzo più inelastico di tutti. Tuttavia, nel 2006, i ricercatori della NASA hanno scoperto un effetto, in seguito chiamato "rumore cosmico". Naturalmente, l'effetto rilevato non è rumore nel senso comune del termine. Così furono chiamate le misteriose onde radio che penetrano in tutto lo spazio dell'universo. La loro frequenza, forza e ampiezza di oscillazioni coincidevano così con le note fonti di suoni che gli scienziati, senza esitazione, registrarono le onde radio nella categoria del rumore.

Il rumore cosmico è costituito da onde radio emesse da stelle lontane da noi miliardi di anni luce. Fonti alternative di fenomeni di rumore possono essere esplosioni di supernova, turbolenze della nebulosa del gas e così via. Qualsiasi processo cosmico è accompagnato dall'emissione di onde radio nel vuoto, che possono essere studiate e classificate. Grazie al fenomeno del rumore cosmico, possiamo imparare come si sono formate le stelle e quale destino, alla fine, attende il nostro Universo.