دانلود مقاله صدا در محیط

درعصر حاضر پیشرفت فن آوری در تمام زمینه‌های صنعتی گسترش و کاربرد وسیع ماشین آلات وسایل و تجهیزات مختلف را به همراه داشته است این رشد سریع سبب گردیده تا انسان در زندگی روزمره و شغلی خود هر چه بیشتر تحت تاثیر آشفتگی‌هی ناخوش‌آیند اکوستیکی یعنی صدا با شدتهای مختلف قرار گیرد به طوری که امروزه صدا جزئی از زندگی انسان را تشکیل می‌دهد به همین ترتیب صدا یکی از خطرات شغلی و صنعتی به شمار می‌آید و بسیاری از کارگران به ویژه کارگران بخش صنعت در معرض این عامل زیان آور قرار دارند .

 صوت : صوت شکلی از انرژی است که توسط سازوکار شنوایی قابل تشخیص است و به بیان ساده صورت هر چیز است که شنیده می شود .

 

انواع صوت

اصوات معمولاً از بسامدهای بسیاری تشکیل می‌شوند میناب صوتی وسیع بوده و بر حس میزان شنوایی به سه ناحیه تقسیم می‌شوند : اصواتی با بسامد 20 تا HZ 000/20 رابینات شنوایی می‌نامند .

ارتعاش صوتی با بسامدهای یاد شده حس شنوایی را در انسان تحریک می‌کنند .

دربیناب فوق بسامدهای 500 تا HZ 20000 بسامدهای مکالمه را تشکیل می‌دهند ارتعا‌ش‌هایی با بسامدهای کمتر از HZ 20 امواج مادون صوت می باشد که گوش انسان حساسیت چندانی به شنیدن آن ندارد .

امواج صوتی با بسامد بیش از HZ 000/20 امواج فراصوت است که حس شنوایی را در انسان تحریک نمی‌کند .

اصوات در بیناب شنوایی به چند نوع تقسیم می‌شوند :

1- صوت ساده : یک ارتعاش سینوسی تک بسامد است .

صوت ساده بندرت در طبیعت وجود دارد و معمولاً برای مصارف علمی و پژوهشی در آزمایشگاه تولید می‌شود .

2- اصوات مختلط : این اصوات از چندین بسامد تشکیل شده‌اند در صورتی که بسامدهای مختلف با نظمی خاص تکرار شوند آن را اصوات مختلط دوره‌ای می‌گویند و می توان آن را تجزیه نمود که در هنگام تجزیه مشاهده می شود که اصوات مختلط دوره‌ای از یک بسامد اصلی و بسامدهایی تشکیل شده‌ا ند که مضربی از بسامد اصلی است که آنها را هماهنگ‌های بسامد اصلی گویند .

مشخصات بینابی صدا : صدا از نظر میناب به انواع مختلفی تقسیم‌بندی می‌شود :

1- صدای با باند پهن : صدایی است که انرژی صوتی در یک باند پهن بسامد توزیع می‌شود .

منبع اصلی صدا با باند پهن در صنایع صدای تخلیه هوا از کمپرسورهای تولید باد است .

بهترین نمونه آن صدایی مانند صدای غرش است .

2- صدای با باند باریک : صدایی است که انرژی صوتی در یک باند باریک بسامد توزیع می‌شود .

 3- صدایی کوبه‌ای ( ضربه‌‌ای ) : صدایی است که تکرار آن در کمتر از کسری در ثانیه باشد صدای پرس سرعت انتشار امواج صوتی .

صوت بوسیله‌ تمام محیط‌های ماری مانند گاز ،‌مایع و جامد منتشر می‌شود در این میان محیط کشسان گازی شکل هوا از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است .

 زیرا راه اصلی ورود صوت به دستگاه شنوایی انسان از طریق این محیط می باشد .سرعت امواج صوتی را لریته صوت گویند که مقدار آن به ویژگی‌های محیط انتشار بستگی دارد این ویژگی‌ها عبارتند از : میزان کشسانی ، چگالی محیط انتشار پس می توان نتیجه گرفت که سرعت انتشار صوت به دما ، فشار و چگالی بستگی داشته و مستقل از بسامد و دامنه فشار صوت است : 

زیرا راه اصلی ورود صوت به دستگاه شنوایی انسان از طریق این محیط می باشد .سرعت امواج صوتی را لریته صوت گویند که مقدار آن به ویژگی‌های محیط انتشار بستگی دارد این ویژگی‌ها عبارتند از : میزان کشسانی ، چگالی محیط انتشار پس می توان نتیجه گرفت که سرعت انتشار صوت به دما ، فشار و چگالی بستگی داشته و مستقل از بسامد و دامنه فشار صوت است : سرعت صوت در گازهای کامل از رابطه زیر بدست می آید : سرعت صوت در محیط ها و مواد گوناگون با توجه به درجه حرارت هوا از رابطه زیر می‌توان سرعت صوت در هوا را بدست آورد : T: درجه حرارت هوا () C: سرعت هوا t:6/0 + 4/331= c کمیت‌های فیزیکی : توان صوت: مقدارانرژی صوتی که در واحد زمان بوسیله منبع صدا تولید می‌شود توان صوت نامیده می شود که برحسب وات بیان می‌گردد توان صوتی یکی از ویژگی‌های منبع صداست و مستقل از محیط انتشار می باشد .

در نظام متریک توان با ژول بر ثانیه سنجیده می‌شود .

شدت صوت : مقدار انرژی صوتی که در واحد زمان از واحد سطحی که عمود بر امتداد انتشار صوت است می‌گذرد شدت صوت نامیده می شود .

و واحد آن وات بر متر مربع می‌باشد و هر چه شدت صوت بیشتر باشد احساس صدا شدیدتر خواهد بود .

رابطه بین توان و شدت را می‌توان به این صورت نشان داد : I: شدت صوت W: توان صوتی منبع A: مساحت سطح عمود بر امتداد انتشار فشار صوت : فشار در هر نقطه نیروی وارد بر سطح است .() تغییرات فشار در محیطی که در آن تعادل فشار به هم خورده است فشار صوت می‌نامند .

واحد فشار صوت در دستگاه و واحد متعارف آن در فیزیک صوت میکروبار است .

آستانه شنوایی : حداقل فشار صوتی که قادر به تحریک گوش انسان است آستانه‌ی شنوایی نامیده می شود به دلیل حساسیت افراد این آستانه در افراد گوناگون متفاوت است اما مقدار مبنا برابر است با : یا یا pa 5-10×2 آستانه درد : اگر شدت صوت به تدریج زیاد شود زمانی می‌رسد که درک صوت بااحساس درد در گوشها همراه می‌باشد .

این مقدار را آستانه درد می‌نامند و مقدار آن برابر است با pa 20 تراز شدت صوت : از رابطه مقابل محاسبه می‌شود : LI : تراز شدت صوت ( دسی بل ) I شدت صدای مجهول شدت مبنا که برابر یا به صورت ساده‌تر : 120+Lg I 10= LI تراز فشار صوت : کمیتی است که توسط دستگاه تراز سنج صوت اندازه‌گیری می شود و از رابطه زیر بدست می آید : LP تراز فشار صوت ، P مقدار فشار موثر (Pa) ، فشار مبنا برابر Pa 5-10 × 2 با قرار دادن مقدار فشار مبنا در رابطه قبل معادله مقابل بدست می آید : LP=20 Log P+94 تراز توان صوت : از رابطه مقابل محاسبه می‌شود : LW تراز توان صوت ، W توان اکوستیکی (W) ، W0 توان اکوستیکی مبنا : W 12-10 با قراردادن مقدار توان مبنا رابطه مقابل بدست می آید : LW = 10LogW+120 اندازه‌گیری صدا : یکی از وظایف متخصصان بهداشت حرفه‌ای اندازه‌گیری صدا و بررسی مشکلات ناشی از آن می‌باشد .

برای این منظور لازم است تراز کلی صدا وتوزیع تراز فشار آن در بسامدهای مختلف تعیین می‌شود .

شبکه‌های سنجش بسامد : قسمتی از مدار الکترونیک موجود در کلیه دستگاه‌های تراز سنج صدا شبکه‌های سنجش بسامد است .

شبکه‌ها طوری طراحی شده‌اند که میزان حساسیت به بسامد دریافت شده را اندازه‌گیری نمایند .

منحنی‌های حساسیت مربوط حساسیت نسبی برحسب دسی بل را بسامدهای مختلف نشان می‌دهد و معمولاً باید از استانداردهای بین‌المللی تبعیت کنند .

تا کنون شبکه‌های مورد استفاده شبکه‌های C,B,A بوده‌اند به تدریج D و E هم اضافه شده‌اند .

شبکه A مطابق گوش انسان عمل می‌کند و یعنی در بسامدهای پایین‌تر از HZ 1000 دارای حساسیت کمتری است که این حساسیت با افزایش بسامد به تدریج افزایش می‌یابد .

شبکه C مقدار واقعی و مطلق تراز فشار صدا را نشان می دهد و به عنوان مبنایی برای مقایسه با اندازه‌گیری در سایر شبکه‌ها به کار می رود .

شبکه B بین شبکه A و C واقع شده و در بسامدهای پایین‌تر دارای حساسیت بیشتری نسبت به شبکه A می‌باشد و معمولاً برای وسایل ترابری هوایی از شبکه D استفاده می شود .

اثر محیط در اندازه‌گیری صدا باد : وزش باد به صدابر صدای زیادی مانند فوت کردن در گوش تولید می‌کند برای کاهش این صدا همیشه باید پوشش مخصوص از جنس فوم پلی اورتان را که حالت اسفنجی دارد دراندازه‌گیری‌ها در هوای آزاد به همراه داشت این پوشش صدا بر را از گردو غبار وبارندگی نیز محفوظ می‌دارد .

رطوبت : صدابرها درصد اسفنج به رطوبت نسبی تا 90% حساس نیستند اما باید دستگاه را از باران برف و ...

محفوظ نگه داشت هنگام بارندگی همیشه باید پوشش ضد باد روی صدا برقرار داشته باشد برای مناطق با رطوبت زیاد و دایم باید از صدا بر مخصوص استفاده گردد.

حرارت : تمام صدا سنج‌ها طوری طراحی شده‌اند که در درجه حرارت بین 10- درجه سانتی گراد و به خوبی کار می‌کنند .

ارتعاش : اگر چه صدابر و صدا سنج نسبت به ارتعاش حساس نمی‌باشند ولی بهتر است همیشه آنها را از ارتعاش و ضربه‌های شدید دور نگه داشت .

میدان مغناطیسی : اثرات میدانهای الکتریکی و مغناطیسی بر صداسنج قابل چشم‌پوشی است.

تجزیه کننده اوکتاو باند تجزیه کننده اوکتاوبانر ساده‌ترین نوع تجزیه صدا با درصد ثابت می‌باشد که بیناب صدا را به پهنای یک اوکتاوبانر تجزیه کرده و تراز صدا را در هر بانرتعیین می‌کند .

این تجزیه کننده مجموعه‌آی از صافی‌های الکتریکی با مشخصات خاصی است که به یک دستگاه تراز سنج صدا وصل می شود .

و در این دستگاه بسامدهای مرکزی عبارتند از : 16000- 8000-4000-2000-1000-500-250-125-63-5/31 صافی‌های اوکتای تمام سیگنال‌های صدای مشابه را در پهنای باند اوکتاو عبور داده و تمام بسامدهای خارج از این محدوده را قطع‌ یا بی‌نهایت کاهش می دهد .

در هر باند بسامد مرکزی را با FC و حد پایین و بالای بسامدهای قطع کننده را به ترتیب با F1 و F2 نشان می‌دهند .

علاوه بر تجزیه کننده اوکتاوباند تجزیه کننده‌های اوکتاو بانر، اوکتاوبانر و اوکتاوبانر نیز وجود داردکه هر یک میناب صدا را در باندهای کوچک تری تجزیه می‌کنند .

در تجزیه کننده‌ اوکتاوبانر حد بالای بسامد هر بانر برابر حد پایین بسامد همان بانر است وهم چنین در تجزیه کننده اوکتاوبانر بسامد بالای هر بانر برابر بسامد پایین همان بانر می‌باشد .

انواع بررسی صدا در محیط کار به طور کلی صدای موجود در محیط کار درسه مرحله بررسی می گردد: ساده‌ترین نوع آن بررسی کلی است برای این منظور از یک دستگاه صدا سنج استفاده می‌شود و تراز کلی صدا در محیط کار توسط این دستگاه اندازه‌گیری می شود .

مرحله دوم بررسی صدا به منظور تعیین مشخصات آن می‌باشد در این مرحله از بررسی لازم است که از یک دستگاه صدا سنج به اضافه یک دستگاه تجزیه کننده صدا استفاده شود .

مرحله سوم شامل تحقیقات ، یافتن راههای کنترل صدا و اجرای طرح‌های حفاظتی است .

معیارهای صدا تعیین معیارهای صدا در صنعت سالهای زیادی مورد بحث و تبادل نظر بوده است .

علت اصلی این بحث‌ها قبول این واقعیت می‌باشد که مواجهه بیش از حد با صدا برای حس شنوایی و اندام مربوط زیان آور است میزان و وسعت آسیب به مقدار زیاد به انرژی صدای جذب شده توسط گوش بستگی دارد در سال 1969 حد مواجهه یا حد آستانه مجاز برابر Dba 90 برای 8 ساعت کار تعیین شد که در سالهای بعد در بعضی از کشورها این میزان به dBA 85 کاهش یافت مطالعات بعدی نشان داد که به ازای کاهش زمان مواجهه افزایش تراز فشار صدا زیان آور نخواهد بود .

این کاهش زمان و افزایش تراز فشار براساس نصف شدن زمان مواجهه از یک سو و افزایش تراز فشار صدا به میزان dBA5 از سوی دیگر است .

میزان مواجهه با صدا در رابطه با مدت زمان مواجهه در صورتی که زمان مواجهه با صدا در ساعات مختلف نوبت کاری متفاوت باشد و اثر ترکیبی آن باید مورد توجه قرار گیرد و با توجه به رابطه زی باید مقایسه گردد: C: زمان مواجهه با تراز فشار صدا معین T: زمان مواجهه مجاز با تراز فشار صدا برای حدود مواجهه مجاز به صدای ضربه‌ای می‌توان از جدول زیر استفاده کرد .

در ضمن در مواجهه با صدای ضربه‌ای حداکثر تراز مجاز صدای ضربه‌ای نباید از dB 140 تجاوز کند .

اثرات صدا بر روی انسان الف .

ناشنوایی شغلی : از مدتها پیش صدا یکی از علل ناشنوایی تشخیص داده شده است .

کار در صدای زیاد سبب تغییر موقت و یا دایم در آستانه شنوایی میگردد.

بنابراین عقیده متخصصان ضعف شنوایی عبارت است از تغییر در آستانه شنوایی حداقل به اندازه 25 دسی بل در بسامدهای 500 و 1000 و 2000 هرتز این نوع ناشنوایی در گذشته به نام‌های ناشنوایی سازندگان دیگ بخار و ناشنوایی نساجان نامیده می‌شد .

عواملی که در ایجاد ناشنوایی شغلی موثرند عبارتند از : 1- شدت صدا .

صدایی با تراز شدت کمتر از dB 85 در بسامدهای بین 300 الی HZ 4800 خطری نداشته و ایجاد آسیب شنوایی نمی‌کند .

در حالی که صداهای بیشتر از dBA 85 ایجاد ناشنوائی شغلی می‌نماید .

2- بسامد .

بسامدهای