Vibrații și poluare sonoră

I. Generalități

Sunetul face parte în mare măsură din viaţa noastră încât rar luăm în consideraţie toate funcţiile lui. El ne oferă posibilitatea de a comunica, ne avertizează sau atrage atenţia atunci când cineva bate la uşă sau sună telefonul, ne permite să ascultăm muzică sau să facem diagnoze atunci când ascultăm zgomotul unui motor sau bătaia unei inimi.

De asemenea, el poate constitui un factor jenant. Multe sunete sunt neplăcute sau de nedorit, în acest caz le denumim zgomote.

În ce măsură zgomotul ne deranjează depinde nu numai de calitatea sa, dar şi de atitudinea noastră faţă de zgomot.

În cazul inginerului proiectant, care a construit un avion cu reacţie, zgomotul acestuia în momentul primei decolări poate constitui o adevărată simfonie, în timp ce acelaşi zgomot va asurzi persoanele locuind în apropierea pistei de decolare. Sunetul nu trebuie să fie neapărat de nivel ridicat pentru a fi supărător. Un parchet care scârţâie, o pocnitură pe un disc, un robinet neetanş, pot fi de multe ori mai jenante decât zgomotul produs de un tunet în timpul unei furtuni. Uneori, sunetul poate deteriora sau distruge. Un bang sonor poate sparge ferestrele şi poate produce fisuri ale tavanului. Fenomenul cel mai supărător îl constituie faptul că sunetul poate produce prejudicii ireversibile urechii umane.

Măsurările de sunet permit o analiză ştiinţifică şi precisă a zgomotului supărător. Cu toatea acestea, nu trebuie să uităm faptul că datorită diferenţelor fiziologice şi psihologice existente între diverse persoane, gradul de jenă sonoră nu poate fi măsurat în mod ştiinţific pentru o anumită persoană. Cu toate acestea, măsurările acustice ne oferă o metodă obiectivă de comparare a jenei produse de zgomot în condiţii diferite.

Măsurările acustice ne indică în mod clar în ce măsură un sunet poate provoca pierderea facultăţilor auditive, şi permite luarea de măsuri de corectare. Un test audiometric permite evaluarea sensibilităţii auditive individuale; în acest fel măsurările acustice sunt vitale în programele de protecţie ale organului auditiv.

Măsurarea şi analizarea sunetului sunt instrumente puternice în cazul programelor de reducere a zgomotelor - în cazul aeroporturilor, a atelierelor, a autostrăzilor, a clădirilor, a studiourilor pentru înregistrări, etc. Este un instrument important care permite ameliorarea vieţii.

II. Definiții

Sunetul este definit ca orice variaţie a presiunii (în aer, în apă sau alte medii) care poate fi detectată de către urechea omenească. Instrumentul care ne este cel mai familiar pentru măsurarea variaţiilor de presiune este barometrul; variaţiile de presiune atmosferică sunt însă prea lente pentru a putea fi detectate de către urechea umană, nefiind astfel conforme definiţiei de mai sus.

În cazul în care variaţiile de presiune atmosferică se produc mult mai rapid, cel puţin de 20 de ori pe secundă, acestea pot fi auzite şi se vor numi sunete.

Urechea omenească este un spectroscop care determină intensitatea vibraţiilor într-o scară logaritmică şi frecvenţele lor (între anumite limite). De exemplu, pentru o frecvenţă de 1kHz, intensitatea minimă a pragului auditiv inferior este I0 ~ 10-12 W/m2 şi intensitatea maximă a pragului auditiv superior este Im ~ 102 W/m2, deci un interval al intensităţii excepţional de extins: Im/I0 ~ 1014. Dacă ţinem seama că suprafaţa timpanului este sub 1 cm2, atunci energia incidentă pe secundă, la pragul auditiv inferior este de ~ 10-16 J.

Capacitatea de a aprecia sunetele ca intensitate este de aproximativ *I/I = 0,25, iar ca frecvenţă de aproximativ **/* = 0,3 (între 1 şi 6 kHz ).

Conform legii Weber-Fechner variaţia intensităţii senzaţiei este proporţională cu logaritmul raportului dintre intensităţile respective ale excitaţiei:

(2.1)

Dacă intensiatea excitaţiei creşte în progresie geometrică, intensitatea senzaţiei creşte în progresie aritmetică. De aici rezultă necesitatea de a introduce pentru caracterizarea mărimilor electroacustice mărimi corespunzătoare intensităţii senzaţiei conform legii Weber - Fechner.