Zaj és csend
2014/04/24 11:50
1658 megtekintés
A cikk már legalább egy éve nem frissült, az akkor még aktuális információk lehet, hogy mára elavultak.

Zaj és csend, mindkettő fontos életünkben. A beszéd, a zene, az emberi kommunikáció legfontosabb formái mellett a zaj is megjelenik az emberi tevékenység eredményeként. A csönd sem a teljes „hangmentességet” jelenti, életünk, a minket körülvevő világ egyre hangosabb lesz. A modern kor velejárói (pl. közlekedés) a zajterhelés mértékét ugrásszerűen megnövelték. Tehetünk valamit?

kutyus

Mi a zaj?

A hang egy mechanikai hullám, amely valamely rugalmas közegben terjed. Az ember számára legfontosabb a levegőben terjedő hang, hiszen a hallással a fülünk az egyik legfontosabb érzékszervünk. Ezzel a levegőben a hullámok okozta nyomásingadozást észleljük, a nyomásváltozásokat hangnyomásnak nevezzük.

A zaj kellemetlen érzetet keltő, zavaró hatású hang, meghatározása meglehetősen szubjektív, hiszen egy a munkájában elmélyült ember számára a máskor pihentető zene is zaj. Zajnak nevezünk minden olyan zavaró hanghatást, amely az ember életfunkcióit, mindennapi munkáját, pihenését zavarja. Ez a megítélés egyéni érzékenységtől függ, így csak kísérleti és statisztikai úton lehet a zaj zavaró hatását megítélni. Azt a zajszintet tekintjük határértéknek, amely az emberek 85-90%-át zavarja. Mindennapjaink során a városok zajterhelése, a megnövekedett közúti forgalomból adódó zaj jelentős károsító hatást fejt ki, ezért a környezet zajszintjének felmérése, az úgynevezett zajtérképezés fontosabb feladat.

hullam

Hogyan mérhető a zaj?

A hang erőssége a közeg nyomásának változásától, a nyomáshullámok amplitúdójától (a legnagyobb kitérést nevezzük amplitúdónak) függ. Az emberi füllel érzékelhető legkisebb hangnyomást nevezzük hallásküszöbnek. A hallható hangok felső határa, amely már fájdalmat okoz, a fájdalomküszöb. A két küszöbérték között 12 nagyságrendnyi hangerősség-különbség van, ami azt jelenti, hogy éppen hallható hangnál a leghangosabb, még éppen elviselhető hang 1012-szer, azaz 10 billiószor hangosabb.

A biológusok szerint az inger és az érzet, azaz a hang fizikai erőssége és a keltett érzet nagysága között a kapcsolat exponenciális. Biztosan sokak számára meglepő, de ha egy adott hangnál a tízszer erősebbet egységnyivel hangosabbnak érzem, akkor a százszor erősebbet két egységnyivel, az ezerszer erősebb hangot pedig 3 egységnyivel érzem hangosabbnak.

Ez a jelenség a már ismert módon nehezen írható le, így egy olyan mértékegységet vezettek be, amely követi az emberi érzékelésnél tapasztaltakat. A használatos mértékegységet Alexander Graham Bell (1847-1922), a telefon amerikai feltalálója után decibelnek (jele: dB) nevezték el.

Definíciója:

d=10〖*log〗_10  I/I_0 ,

ahol I0 a hallásküszöbnek megfelelő hangintenzitás (ez 1 kHz-nél 10-12 W/m2). A hallásküszöb így 0 dB, az ennél ezerszer erősebb hang 30dB, az egymilliószor erősebb hang 60dB.

Hatásai az emberi szervezetre

Az emberi fül csak 20Hz és 2000Hz közötti hangokat hallja, nem minden frekvencián egyformán érzékeny. A decibel mint mérési egység csak egy adott frekvenciájú hangra érvényes. A szabványok szerint ez a frekvencia 1000 Hz. A valóságban két 40dB-es hangot is meg tudunk különböztetni, különbözően hangosnak érzékelhetünk, ha különböző a hangok frekvenciája. 

frekvencia_intenzitas

A zajforrások állandó vagy változó zajt keltenek. Az időben változó zaj nehezen jellemezhető, ezért ehelyett az egyenértékű zajszintet használják a zajvédelemmel foglalkozó szakemberek. Az egyenértékű zajszint a zajnak egy meghatározott időre vonatkoztatott átlagértéke, ez az érték megközelíti az ember szubjektív zajmegítélését. Mérése úgy történik, hogy folyamatosan figyelik a zajszintet, és a kiválasztott időre átlagolják az értékeket.

A transzformátorok és közlekedési berendezések zaja csak  rövid ideig, pár századmásodpercig jelent zavaró hangot. Ha a fenti átlagolással számolnánk, pl. egy másodpercre átlagolunk, akkor nagyon alacsony zajszintet kapunk, hiszen csak egy pillanatig nagy a zaj, a továbbiakban csend van. Ez a típusú zaj is nagyon zavaró, az emberi fül számára ugyanis a rövid, de erős hanghatások is károsak.

A két példából látható, hogy nem csak a zaj átlaga, hanem csúcsértéke is fontos információt hordoz, mindkettőt mérni kell.

Lehet védekezni a zaj ellen?

A zajszennyezést úgy lehet csökkenteni, ha a zajkeltő források hangerejét és azok számát is csökkentjük, természetesen ezt csak egy bizonyos határig tehetjük meg. A levegő is rendelkezik csillapító hatással, amelyet a növényzet, a talaj, és egyéb tereptárgyak is befolyásolnak.

Általában a sima, kemény felületek (sima beton, fém, csempe) jó hangvisszaverők, míg a porózus, lágy anyagok a hangot elnyelik, tehát alkalmasak a zajos térben a zaj csökkentésére.

A vékony és/vagy könnyű anyagok rossz hangszigetelők, míg a nehéz, merev szerkezetekből épített fal egyik oldaláról a másikra kevesebb hang jut át, tehát jó hangszigetelő. A nagy tömegű födém pl. átveszi a hangrezgés energiáját és felemészti azt.

További érdekes oldalak:

Zsigó Zsolt cikke

Csoportot ajánlunk

Kapcsolódó oldalak

Scientix A természettudományos oktatás közössége
All you need is code Minden a kódolás tanulásáról
A National Geographic A National Geographic honlapja.
Interpress Magazin Az IPM honlapja archívummal
Világtudomány.hu A magyar és nemzetközi tudományos élet hírei
Űr világ Asztronautikai hírportál