Polusi suara, tingkat suara yang tidak diinginkan atau berlebihan dapat memiliki efek berbahaya pada kesehatan manusia dan kualitas lingkungan. Ini biasanya terjadi di banyak fasilitas industri dan beberapa tempat kerja lainnya. Serta polusi suara yang terkait dengan lalu lintas jalan raya, kereta api dan udara serta aktivitas luar ruangan.
Pengukuran dan persepsi kenyaringan
Gelombang suara adalah getaran molekul udara yang dibawa dari sumber kebisingan ke telinga. Hal ini biasanya dijelaskan dalam hal kenyaringan (amplitudo) dan pitch (frekuensi) gelombang. Tingkat tekanan suara, atau SPL, diukur dalam satuan logaritmik yang disebut desibel (dB). Telinga manusia normal dapat mendeteksi nada mulai dari 0 dB (ambang pendengaran) hingga 140 dB. Pada saat yang sama, suara dari 120 dB hingga 140 dB menyebabkan rasa sakit.
Berapa tingkat suara, misalnya, di perpustakaan? Sekitar 35 dB, sedangkan di dalam bus yang bergerak atau kereta bawah tanah sekitar 85. Pekerjaan konstruksibangunan dapat menghasilkan hingga 105 dB SPL pada sumbernya. SPL berkurang dengan jarak dari subjek.
Kecepatan energi suara ditransmisikan disebut intensitas, sebanding dengan kuadrat SPL. Karena sifat logaritmik dari skala desibel, peningkatan 10 poin menunjukkan peningkatan intensitas suara 10 kali lipat. Pada 20, ia mentransmisikan 100 kali lebih banyak. Dan 30dB menunjukkan peningkatan intensitas 1000x.
Di sisi lain, ketika tegangan berlipat ganda, tingkat volume suara hanya meningkat 3 poin. Misalnya, jika bor konstruksi menghasilkan kebisingan 90 dB, maka dua alat identik yang bekerja berdampingan akan menghasilkan 93 dB. Dan ketika dua suara yang berbeda lebih dari 15 poin dalam SPL digabungkan, nada-nada yang lemah ditutupi (atau ditenggelamkan) oleh suara yang keras. Misalnya, jika bor berjalan pada 80 dB di lokasi konstruksi di sebelah buldoser pada 95, tingkat tekanan gabungan dari kedua sumber ini akan diukur sebagai 95. Nada yang kurang intens dari kompresor tidak akan terlihat.
Frekuensi gelombang suara dinyatakan dalam siklus per detik, tetapi hertz lebih umum digunakan (1 cps=1 Hz). Membran timpani manusia adalah organ yang sangat sensitif dengan rentang dinamis yang besar, mampu mendeteksi suara pada frekuensi mulai dari 20 Hz (nada rendah) hingga sekitar 20.000 Hz (nada tinggi). Nada suara manusia dalam percakapan normal terjadi pada frekuensi 250 Hz sampai 2000 Hz.
Pengukuran tingkat suara yang akurat dan deskripsi ilmiah berbeda dari kebanyakan gagasan dan opini subjektif manusia tentangnya. Respons individu manusia terhadap kebisingan bergantung pada nada dan kenyaringan. Orang dengan pendengaran normal biasanya merasakan suara frekuensi tinggi lebih keras daripada suara frekuensi rendah dengan amplitudo yang sama. Untuk alasan ini, pengukur kebisingan elektronik memperhitungkan perubahan dalam kenyaringan yang dirasakan dengan nada.
Filter frekuensi dalam meter berfungsi untuk mencocokkan pembacaan dengan sensitivitas telinga manusia dan kenyaringan relatif berbagai suara. Yang disebut filter berbobot A, misalnya, biasa digunakan untuk mendiagnosis masyarakat sekitar. Pengukuran SPL yang dilakukan dengan filter ini dinyatakan dalam desibel berbobot A atau dBA.
Kebanyakan orang menganggap dan menggambarkan peningkatan SPL sebesar 6-10 dBA sebagai "kenyaringan" dua kali lipat. Sistem lain, skala C-weighted (dBS), terkadang digunakan untuk tingkat kebisingan benturan seperti pemotretan dan cenderung lebih akurat daripada dBA untuk kenyaringan suara yang dirasakan dengan komponen frekuensi rendah.
Tingkat kebisingan cenderung berubah dari waktu ke waktu, sehingga data pengukuran disajikan sebagai rata-rata untuk menyatakan tingkat suara secara keseluruhan. Ada beberapa cara untuk melakukan ini. Misalnya, serangkaian pengukuran tingkat suara berulang dapat dilaporkan sebagai L 90=75 dBA, artinya nilainya sama dengan atau lebih besar dari 75 dBA untuk 90 persen waktu.
Satuan lain yang disebut derajat ekuivalen suara (L eq) dapat digunakan untuk menyatakan SPL rata-rata selama periode waktu tertentu, seperti delapan jam hari kerja.(L eq adalah nilai logaritmik, bukan nilai aritmatika, sehingga hasil total didominasi oleh suara keras.)
Satuan tingkat suara yang disebut Nilai Kebisingan Siang-Malam (DNL atau Ldn) memperhitungkan fakta bahwa orang lebih sensitif terhadap nada di malam hari. Jadi, 10-dBA ditambahkan ke nilai SPL yang diukur antara pukul 10 pagi hingga 7 pagi. Misalnya, pengukuran DNL sangat berguna dalam menggambarkan paparan keseluruhan terhadap kebisingan pesawat terbang.
Bekerja dengan efek
Kebisingan lebih dari sekadar gangguan. Pada tingkat dan durasi paparan tertentu, dapat menyebabkan kerusakan fisik pada gendang telinga dan sel-sel rambut sensitif di telinga bagian dalam, yang mengakibatkan gangguan pendengaran sementara atau permanen.
Biasanya tidak terjadi pada SPL di bawah 80 dBA (tingkat pengaruh delapan jam sebaiknya dijaga di bawah 85). Tetapi kebanyakan orang yang berulang kali terpapar lebih dari 105 dBA akan mengalami gangguan pendengaran permanen pada tingkat tertentu. Selain itu, paparan kebisingan yang berlebihan juga dapat meningkatkan tekanan darah dan detak jantung, menyebabkan iritabilitas, kecemasan, dan kelelahan mental, serta mengganggu tidur, relaksasi, dan keintiman.
Pengendalian polusi suara
Oleh karena itu, penting untuk menjaga keheningan di tempat kerja dan di masyarakat. Peraturan dan undang-undang kebisingan yang diadopsi di tingkat lokal, regional dan nasional dapat efektif dalam mengurangi dampak negatif dari polusi suara.
Lingkungan dandengungan industri diatur di bawah undang-undang keselamatan dan kesehatan kerja dan undang-undang yang menentangnya. Di bawah peraturan ini, Administrasi Keselamatan dan Kesehatan Kerja menetapkan kriteria kebisingan industri untuk menetapkan batasan intensitas paparan suara dan durasi intensitas ini diperbolehkan.
Jika seseorang terpapar pada tingkat kebisingan yang berbeda pada waktu yang berbeda di siang hari, paparan total atau dosis (D) kebisingan diperoleh dari rasio,
di mana C adalah waktu aktual dan T adalah waktu yang diizinkan di level mana pun. Dengan menggunakan rumus ini, dosis kebisingan harian yang paling mungkin adalah 1, dan paparan di atas itu tidak dapat diterima.
Tingkat suara maksimum
Kriteria kebisingan dalam ruangan diringkas dalam tiga rangkaian spesifikasi yang diperoleh dengan mengumpulkan penilaian subjektif dari sampel besar orang dalam berbagai situasi tertentu. Ini telah berkembang menjadi Kriteria Kebisingan (NC) dan Kurva Nada Pilihan (PNC), yang menetapkan batas pada tingkat yang diperkenalkan ke lingkungan. Kurva NC, yang dikembangkan pada tahun 1957, bertujuan untuk menyediakan lingkungan kerja atau tempat tinggal yang nyaman dengan menentukan tingkat suara maksimum yang diizinkan dalam pita oktaf di seluruh spektrum audio.
Satu set lengkap dari 11 kurva mendefinisikan kriteria kebisingan untuk berbagai situasi. Grafik PNC, dikembangkan pada tahun 1971, menambahkan batasan pada dengungan frekuensi rendah dan desis frekuensi tinggi. Oleh karena itu, mereka lebih disukaistandar NC yang lebih tua. Diringkas pada kurva, kriteria ini memberikan target desain untuk tingkat kebisingan untuk berbagai ide. Bagian dari spesifikasi pekerjaan atau habitat adalah kurva PNC yang sesuai. Dalam hal tingkat melebihi batas PNC, bahan penyerap suara dapat dimasukkan ke lingkungan sesuai kebutuhan untuk memenuhi standar.
Tingkat kebisingan yang rendah dapat diatasi dengan bahan penyerap tambahan seperti gorden tebal atau ubin dalam ruangan. Di mana tingkat kebisingan yang dapat diidentifikasi yang rendah dapat mengganggu, atau di mana privasi percakapan di kantor yang berdekatan dan area resepsionis mungkin penting, suara yang tidak diinginkan mungkin disembunyikan. Sumber white noise kecil, seperti udara statis, yang ditempatkan di dalam ruangan dapat menutupi percakapan dari kantor terdekat tanpa menimbulkan tingkat suara yang mematikan bagi telinga orang yang bekerja di sekitar.
Perangkat jenis ini sering digunakan di kantor dokter dan profesional lainnya. Metode pengurangan kebisingan lainnya adalah penggunaan pelindung pendengaran, yang dikenakan di atas telinga dengan cara yang sama seperti penutup telinga. Dengan menggunakan pelindung yang tersedia secara komersial, pengurangan nada dapat dicapai dalam kisaran biasanya dari 10 dB pada 100 Hz hingga lebih dari 30 dB untuk frekuensi di atas 1.000 Hz.
Deteksi tingkat suara
Batas kebisingan di luar ruangan juga penting untuk kenyamanan manusia. Konstruksi suatu bangunan akan memberikan perlindungan dari suara eksternal jika bangunan tersebut memenuhi standar minimum dan jika:tingkat kebisingan dalam batas yang dapat diterima.
Batas ini biasanya ditentukan untuk periode tertentu dalam sehari, seperti siang hari, sore hari, dan malam hari saat tidur. Karena pembiasan di atmosfer yang disebabkan oleh pembalikan suhu di malam hari, suara yang relatif keras dapat dipancarkan dari jalan raya, bandara, atau kereta api yang agak jauh.
Salah satu metode pengendalian kebisingan yang menarik adalah pembangunan penghalang kebisingan di sepanjang jalan raya, memisahkannya dari daerah pemukiman yang berdekatan. Efektivitas struktur seperti itu dibatasi oleh difraksi suara yang lebih banyak pada frekuensi rendah, yang berlaku di jalan raya dan melekat pada kendaraan besar. Agar efektif, mereka harus sedekat mungkin dengan sumber atau pengamat kebisingan, sehingga memaksimalkan difraksi yang dibutuhkan suara untuk mencapai pengamat. Persyaratan lain untuk jenis penghalang ini adalah juga harus membatasi jumlah tingkat suara untuk mencapai pengurangan kebisingan yang signifikan.
Pengertian dan contoh
Decibel (dB) digunakan untuk mengukur tingkat suara, tetapi juga banyak digunakan dalam elektronik, sinyal, dan komunikasi. DB - cara logaritmik untuk menggambarkan tangency. Rasio dapat memanifestasikan dirinya sebagai daya, tekanan suara, tegangan atau intensitas, atau beberapa hal lainnya. Kemudian kami mengasosiasikan dB dengan telepon dan suara (dalam kaitannya dengan kenyaringan). Tapi pertama-tama, untuk mendapatkan gambaran tentang ekspresi logaritma, mari kita lihat beberapa angka.
Misalnya, kita dapat mengasumsikan bahwa ada dua pembicara,yang pertama memainkan suara dengan kekuatan P 1, dan yang lainnya versi yang lebih keras dari nada yang sama dengan kekuatan P 2, tetapi yang lainnya (seberapa jauh, frekuensi) tetap sama.
Perbedaan desibel di antara keduanya didefinisikan sebagai
10 log (P 2 / P 1) dB di mana log untuk basis 10.
Jika yang kedua menghasilkan energi dua kali lebih banyak dari yang pertama, perbedaannya adalah dalam dB
10 log (P 2 / P 1)=10 log 2=3 dB,
seperti terlihat pada grafik yang memplot 10 log (P 2 / P 1) vs P 2/ P 1. Untuk melanjutkan contoh, jika yang kedua memiliki 10 kali kekuatan yang pertama, perbedaan dB adalah:
10 log (P 2 / P 1)=10 log 10=10 dB.
Jika yang kedua memiliki kekuatan yang sama jutaan kali, perbedaan dB akan menjadi
10 log (P 2 / P 1)=10 log 1 000 000=60 dB.
Contoh ini menunjukkan salah satu fitur skala desibel yang berguna saat membahas suara. Mereka dapat menggambarkan hubungan yang sangat besar menggunakan angka berukuran sedang. Tetapi Anda perlu memperhatikan bahwa desibel mewakili rasio. Artinya, tidak akan dikatakan berapa banyak daya yang dipancarkan oleh salah satu speaker, hanya dari perbedaannya. Dan perhatikan juga faktor 10 dalam definisi, yang merupakan singkatan dari desi dalam desibel.
Tekanan akustik dan dB
Frekuensi biasanya diukur dengan mikrofon dan mereka merespons (kurang lebih) sebanding dengan tekanan, s. Sekarang kekuatan gelombang suara di sisi laindalam kondisi yang sama sama dengan kuadrat kepala. Demikian pula, daya listrik dalam resistor berjalan seperti tegangan dikalikan. Logaritma kuadrat hanya 2 log x, jadi ketika mengubah tekanan ke desibel, faktor 2. Oleh karena itu, perbedaan tingkat tekanan akustik antara dua tingkat suara dengan p 1 dan p 2 adalah:
20 log (p 2 / p 1) dB=10 log (p 22 / p 1 2) dB=10 log (P 2/ P 1) dB.
Apa yang terjadi jika kekuatan suara dibelah dua?
Logaritma dari 2 adalah 0,3, jadi 1/2 adalah 0,3 Jadi, jika daya berkurang 2 kali, maka tingkat suara akan berkurang 3 dB. Dan jika Anda melakukan operasi ini lagi, akustiknya akan berkurang 3 dB lagi.
Ukuran desibel
Anda dapat melihat di atas bahwa mengurangi separuh daya mengurangi tekanan pada akar 2 dan tingkat suara sebesar 3 dB.
Sampel pertama adalah white noise (campuran dari semua frekuensi yang dapat didengar). Sampel kedua adalah nada yang sama dengan tegangan dikurangi dengan faktor akar kuadrat 2. Kebalikannya sekitar 0,7, jadi 3 dB sesuai dengan pengurangan tegangan atau tekanan hingga 70%. Garis hijau menunjukkan nosel sebagai fungsi waktu. Yang merah menguraikan penurunan eksponensial terus menerus. Perhatikan bahwa tegangan turun 50% untuk setiap sampel detik.
File suara dan animasi flash oleh John Tann dan George Hatsidimitris.
Berapa besar desibel?
Bdi seri berikutnya, sampel berturut-turut berkurang hanya satu poin.
Bagaimana jika perbedaannya kurang dari satu desibel?
Tingkat suara jarang diberikan dalam desimal. Pasalnya, yang berbeda kurang dari 1 dB sulit dibedakan.
Dan Anda juga dapat melihat bahwa contoh terakhir lebih tenang daripada yang pertama, tetapi sulit untuk melihat perbedaan antara pasangan berurutan. 10log 10 (1,07)=0,3 Oleh karena itu, untuk meningkatkan level suara sebesar 0,3 dB, Anda perlu meningkatkan daya sebesar 7% atau tegangan sebesar 3,5%.
