Введение

Нежелательный звук – это нежелательное или вредное звуковое явление, воспринимаемое как неприятный, громкий или мешающий слуху звук. С точки зрения физики, между шумом и желаемым звуком нет различий, поскольку оба представляют собой колебания, распространяющиеся в среде, такой как воздух или вода. Различие возникает в процессе обработки и восприятия звука мозгом. Акустический шум – это любой звук в акустическом диапазоне, будь то намеренный (например, музыка или речь) или непреднамеренный. В отличие от этого, шум в электронике может быть неслышимым для человеческого уха и требовать приборов для его обнаружения. В звукотехнике шум может означать нежелательный остаточный электронный шумовой сигнал, который проявляется как акустический шум, воспринимаемый как шипение. Этот шумовой сигнал обычно измеряется с использованием А-взвешивания или взвешивания по ITU R 468. В экспериментальных науках шум может относиться к любым случайным флуктуациям данных, затрудняющим восприятие сигнала.

Измерение

Звук измеряется по амплитуде и частоте звуковой волны. Амплитуда определяет силу волны. Энергия звуковой волны измеряется в децибелах (дБ) – единицах измерения громкости или интенсивности звука; эта величина описывает амплитуду звуковой волны. Децибелы выражаются в логарифмической шкале. Высота тона, с другой стороны, описывает частоту звука и измеряется в герцах (Гц). Основным прибором для измерения звуков в воздухе является звукоуровнемер. Для измерения шума используются различные приборы: дозиметры шума – часто в производственных условиях, шумомеры – для измерения шума и шумового загрязнения окружающей среды, а в последнее время приложения для смартфонов, выполняющие функции звукоуровнемера, используются для коллективного сбора данных и создания карт рекреационного и общественного шума. Для учета особенностей восприятия звука человеком на разных частотах к звуковому спектру применяется весовой коэффициент. Таким образом, звуковое давление выражается в дБА. 0 дБА – это минимальный уровень, который человек способен услышать. Нормальная речь составляет около 65 дБА. На рок-концерте уровень звука может достигать примерно 120 дБА.

Запись и воспроизведение

В аудио-, записывающей и вещательной аппаратуре, аудиошум относится к остаточному звуку низкого уровня (четыре основных типа: шипение, гул, треск и жужжание), который слышен в тихие моменты программы. Это отклонение от ожидаемого чистого звука или тишины может быть вызвано звукозаписывающим оборудованием, инструментом или фоновым шумом в помещении для записи. В области звукотехники это может относиться как к акустическому шуму, излучаемому громкоговорителями, так и к нежелательному остаточному электронному шумовому сигналу, который порождает акустический шум, воспринимаемый как шипение. Этот шумовой сигнал обычно измеряется с использованием А-взвешивания или взвешивания по ITU-R 468.

Шум часто генерируется намеренно и используется в качестве тестового сигнала для аудиозаписывающей и воспроизводящей аппаратуры.

Шум в окружающей среде

Экологический шум – это совокупность всех шумов, присутствующих в определенной среде. Основными источниками экологического шума являются автомобильный транспорт, самолеты, поезда и промышленные предприятия. Эти источники шума подвергают миллионы людей воздействию шумового загрязнения, которое вызывает не только раздражение, но и серьезные последствия для здоровья, такие как повышенная заболеваемость потерей слуха, сердечно-сосудистыми заболеваниями и другими недугами. Городской шум, как правило, не достигает интенсивности, вызывающей потерю слуха, но он нарушает сон, затрудняет общение и мешает различным видам человеческой деятельности. Существует множество стратегий и методов снижения уровня шума, включая уменьшение интенсивности источника, планирование землепользования, установку шумозащитных экранов и звукопоглотителей, ограничение времени использования, контроль эксплуатации транспортных средств и применение мер по архитектурной акустике.

Регулирование

Определенные географические районы или отдельные виды деятельности могут быть связаны с повышенным риском воздействия постоянно высоких уровней шума; нормативное регулирование может предотвратить негативные последствия для здоровья. Регулирование шума включает в себя законы и руководства, касающиеся распространения звука, устанавливаемые на национальном, региональном и муниципальном уровнях власти. Окружающий шум регулируется законами и стандартами, которые устанавливают максимально допустимые уровни шума для различных видов землепользования, таких как жилые зоны, территории с выдающейся природной красотой или учебные заведения. В этих стандартах обычно указывается использование весового фильтра при измерении, чаще всего А-взвешивания.

Соединенные Штаты

В 1972 году был принят Закон о контроле шума, чтобы обеспечить здоровую среду обитания для всех американцев, в которой шум не представляет угрозы для здоровья человека. Основными целями этой политики были: 1) координация исследований в области контроля шума, 2) установление федеральных стандартов по уровню эмиссии шума для коммерческой продукции и 3) повышение осведомленности общественности об эмиссии и снижении шума. Закон о тихих населенных пунктах 1978 года поддерживает программы контроля шума на уровне штатов и местных органов власти и разработал исследовательскую программу по контролю шума. Оба закона уполномочили Агентство по охране окружающей среды изучать воздействие шума и оценивать нормативные акты, касающиеся контроля шума. Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH) предоставляет рекомендации по допустимым уровням воздействия шума на рабочем месте. В 1972 году (с пересмотром в 1998 году) NIOSH опубликовал документ, в котором изложены рекомендуемые стандарты, касающиеся профессионального воздействия шума, с целью снижения риска развития необратимой потери слуха, связанной с воздействием шума на рабочем месте. В этой публикации рекомендуемый предел воздействия (REL) шума в рабочей среде установлен на уровне 85 дБА в течение 8 часов с использованием коэффициента обмена 3 дБ (при каждом увеличении уровня на 3 дБ продолжительность воздействия должна быть уменьшена вдвое, то есть 88 дБА в течение 4 часов, 91 дБА в течение 2 часов, 94 дБА в течение 1 часа и т.д.). Однако в 1973 году Управление по охране труда (OSHA) сохранило требование о среднем уровне 90 дБА за 8 часов. В следующем году OSHA потребовало от работодателей предоставлять программы сохранения слуха работникам, подвергающимся воздействию шума в среднем 85 дБА в течение 8-часового рабочего дня.

Европа

Европейское агентство по окружающей среде регулирует контроль и мониторинг шума в Европейском союзе. Директива по охране окружающей среды от шума была разработана для определения уровней воздействия шума, расширения доступа общественности к информации о шумовом загрязнении и снижения уровня шума в окружающей среде. Кроме того, в Европейском Союзе подводный шум признан загрязнителем в соответствии с Рамочной директивой о морской стратегии (РДМП). РДМП требует от государств-членов ЕС достижения или поддержания хорошего экологического состояния, что означает, что "внесение энергии, включая подводный шум, происходит на уровнях, не оказывающих негативного воздействия на морскую среду". Воздействие шума связано с рядом негативных последствий для здоровья. В зависимости от продолжительности и уровня воздействия, шум может вызывать или увеличивать риск потери слуха, повышенного кровяного давления, ишемической болезни сердца, нарушений сна, травм и даже снижения успеваемости в школе. При продолжительном воздействии шума организм может активировать стрессовые реакции, такие как учащенное сердцебиение и быстрое дыхание. Также установлены причинно-следственные связи между шумом и психологическими эффектами, такими как раздражительность, психические расстройства и влияние на психосоциальное благополучие. Шум также доказал свою роль как профессиональный риск, являясь наиболее распространенным загрязнителем, связанным с работой. Потеря слуха, вызванная шумом, при воздействии шума на рабочем месте, также называется профессиональной потерей слуха. Например, некоторые профессиональные исследования показали, что у людей, регулярно подвергающихся воздействию шума выше 85 децибел, артериальное давление выше, чем у тех, кто не подвергается такому воздействию.

Предотвращение потери слуха

Хотя потеря слуха, вызванная шумом, необратима, её можно предотвратить. Особенно на рабочем месте могут существовать нормы, ограничивающие допустимый уровень воздействия шума. Это особенно важно для специалистов, постоянно подвергающихся воздействию громких звуков, таких как музыканты, преподаватели музыки и звукорежиссеры. Примеры мер по предотвращению потери слуха, вызванной шумом, на рабочем месте включают в себя инженерный контроль шума, инициативу "Buy Quiet", учреждение награды "Safe In Sound" и шумовой мониторинг. OSHA требует использования средств защиты слуха. Однако использование СИЗ слуха (без индивидуального подбора, обучения и проверки прилегания) не снижает существенно риск потери слуха. Например, в одном исследовании приняли участие более 19 тысяч работников, некоторые из которых регулярно использовали средства защиты слуха, а другие – не использовали их вовсе. Статистически значимой разницы в риске потери слуха, вызванной шумом, выявлено не было.

Литературные взгляды

Роланд Барт различает физиологический шум, который просто слышен, и психологический шум, к которому прислушиваются осознанно. Физиологический шум ощущается подсознательно как вибрации шумовых (звуковых) волн, физически воздействующих на тело, в то время как психологический шум воспринимается, когда наше сознание переключает на него внимание. Луиджи Руссоло, один из первых композиторов шумовой музыки, написал эссе «Искусство шумов». Он утверждал, что любой шум может быть использован как музыка, поскольку аудитория привыкает к шумам, вызванным технологическим прогрессом; шум стал настолько распространенным, что чистого звука больше не существует. Авангардный композитор Генри Коуэлл утверждал, что технологические достижения уменьшили нежелательные шумы от машин, но пока не смогли их полностью устранить. Феликс Урбан рассматривает шум как результат культурных обстоятельств. В своем сравнительном исследовании звука и шума в городах он отмечает, что нормы, регулирующие шум, – лишь один из показателей того, что считается вредным. То, как люди живут и ведут себя в акустическом плане, определяет восприятие звуков.