Z palmy na ziemi�...
i z powrotem na palm�.

Za prze�omowy nale�y uzna� moment, w kt�rym cz�owiek zorientowa� si�, �e zwi�zane z rewolucj� przemys�ow� i urbanizacj� d�wi�ki wywo�uj� powszechnie niekorzystny wp�yw na jego zdrowie. Musia�o jednak up�yn�� jeszcze wiele lat zanim nauczy� si� walczy� z ha�asem.

WALCZ Z HA�ASEM.

W procesie ewolucji cz�owiek uodporni� na wp�yw tych ha�as�w, z kt�rymi mia� do czynienie od zawsze. By�y to d�wi�ki o niskich cz�stotliwo�ciach wyst�puj�ce w przyrodzie, na przyk�ad towarzysz�c lawinom, burzom, uderzeniom fal morskich o brzeg. Te ha�asy, kt�re pojawi�y si� wraz z epok� pary i elektryczno�ci pochodz� ze �r�de� o znacznie szerszym widmie: z przewag� �rednich i wysokich cz�stotliwo�ci. Ich obecno�� w �rodowisku cz�owieka stanowi zagro�enie dla jego zdrowia, na r�wni z zapyleniem lub zanieczyszczeniem substancjami toksycznymi.

Ha�as z jakim spotyka si� wsp�czesny cz�owiek jest o tyle gorszy, �e jest powszechny. Jego g��wnymi �r�d�ami s� przemys� i komunikacja. Dosz�o do tego, �e ludzie powoli zapominaj�, co to jest cisza. Nawet jad�c tam, gdzie teoretycznie maj� szans� spotka� cisz�, zabieraj� ze sob� radioodbiorniki tak, jakby si� tej ciszy bali. Zdarza si�, �e zatrzymujemy si� nagle w �rodku lasu z okrzykiem Jak tu cicho. Nieprawda. Nie jest cicho, nie ma jedynie �r�de� d�wi�k�w o wysokiej cz�stotliwo�ciach.

Dlaczego tak jest? Ano dlatego, �e ha�asem jest nie tylko bardzo g�o�ny d�wi�k, odbierany tak ze wzgl�du na jego wysokie ci�nienie akustyczne. Ha�asem jest ka�dy d�wi�k nieakceptowany przez cz�owieka. Muzyka mo�e by� d�wi�kiem koj�cym (muzykoterapia), mo�e by� te� irytuj�cym. Oddzia�ywanie ha�asu nie zale�y od jego poziomu, nawet nieznaczne poziomy ha�asu w okre�lonych okoliczno�ciach wp�ywaj� na organizm cz�owieka np, kapanie kropli do zlewu mo�e �pi�cego cz�owieka doprowadzi� do pasji. Jest szcz�ciem (cho� czasem wr�cz przeciwnie) dla cz�owieka, �e nie s�yszy wszystkich d�wi�k�w, "zaledwie" te w przedziale od 20 Hz do 20 kHz. Jest to najw�szy zakres cz�stotliwo�ci w�r�d wszystkich ssak�w!

Skutki oddzia�ywania ha�asu na cz�owieka znane s� medycynie od lat. Oddzia�ywanie to jest bardzo z�o�one. Pierwszym, do�� oczywistym jest os�abienie s�uchu - ha�as powoduje nieodwracalne zmiany w obr�bie ucha �rodkowego i wewn�trznego. Nie jest jednak ju� tak oczywistym jego wp�yw na wegetatywny uk�ad nerwowy. Przyspieszone t�tno, podwy�szone ci�nienie krwi, zwi�kszone napi�cie mi�ni szkieletowych, zwolniona perystaltyka jelit to tylko niekt�re efekty dzia�ania ha�asu. Wiele chor�b jest po�rednio wynikiem nadmiernej ekspozycji na ha�as w d�u�szym przebiegu czasu. Chroni�c swe zdrowie nale�y pami�ta�, �e przyzwyczajenie do ha�asu, nie jest jednoznaczne z adaptacj� do ha�asu. Wr�g ten dzia�a podst�pnie i permanentnie.

Na szcz�cie przed ha�asem mo�na si� broni�. Pracuj�c nawet ze zwyk�� r�czn� wiertark� udarow� nale�y u�ywa� wk�adek (tzw. stoper�w lub lepiej wk�adek z tworzywa przypominaj�cego g�bk�) lub ochraniaczy, podobnych troch� do s�uchawek. W zak�adach przemys�owych stosuje si� dozymetry ha�asu, urz�dzenia wielko�ci pude�ka papieros�w, kt�re pozwalaj� na 8 godzinne monitorowanie ha�asu, na kt�rego oddzia�ywanie nara�ony jest pracownik.

Zamiast dalej straszy� zgubnymi skutkami wp�ywu ha�asu na cz�owieka spuentuj�: nale�y my�le� jak ograniczy� ha�as w ka�dym miejscu i wszelkimi sposobami. Podstawowym i pierwszym elementem zwi�zanym z walk� z ha�asem jest jego pomiar.

Dzisiaj wiedz�c ju� wystarczaj�co du�o o istocie ha�asu wydajemy si� by� dobrze wyposa�eni do jego zwalczania, jednak nadal obowi�zuje nas kardynalna zasada m�wi�ca, �e walka z ha�asem powinna si� rozpoczyna� jeszcze na etapie projektowania. Wszelkie p�niejsze pr�by ograniczenia emisji ha�asu s� nad wyraz kosztowne, a skuteczno�� r�nych �rodk�w zaradczych bywa bardzo ograniczona. Zwykle pierwszym krokiem do pokonania przeciwnika jest jego rozpoznanie, a w akustyce rozpoznanie oznacza pomiar.

Mapa ha�asu

DAWNIEJ I DZI�

Maj�ca d�ug� tradycj� firma Brüel&Kjaer (za�o�ona w 1942 r.) jest �wiatowym liderem w produkcji urz�dze� do pomiaru i analizy ha�asu oraz drga�. Historyczna rola firmy za�o�onej przez dw�ch du�skich in�ynier�w polega m.in. na jej wyj�tkowym wk�adzie w promocj� wiedzy akustycznej na ca�ym �wiecie. Na wydawanych przez B&K publikacjach i ksi��kach z dziedziny akustyki, kt�re by�y w milionach egzemplarzy bezp�atnie rozprowadzane na ca�ym �wiecie, wychowa�y si� ca�e pokolenia in�ynier�w, tak�e w Polsce. Podstawowym jednak zadaniem firmy B&K by�o konstruowanie i produkcja urz�dze� do pomiaru i analizy d�wi�k�w.

Z my�l� o r�nych zastosowaniach firma B&K produkuje ca�� gam� urz�dze� umo�liwiaj�cych dokonywanie pomiar�w zgodnie z pa�stwowymi przepisami standaryzacyjnymi. Pozwalaj� one przeprowadza� analiz� d�wi�k�w zar�wno poprzez okre�lenie poziomu ci�nienia akustycznego, jak r�wnie� jego przebieg�w w funkcji czasu i cz�stotliwo�ci. Analiza cz�stotliwo�ciowa bywa szczeg�lnie przydatna w ocenie zagro�enia �rodowiska cz�owieka ha�asem.

Gwa�towny rozw�j elektroniki w ostatnich latach spowodowa� gruntowne zmiany w podej�ciu do tego tematu. Dotychczasowe metody pomiaru i analizy d�wi�ku by�y ograniczone ze wzgl�du na du�e gabaryty sprz�tu pomiarowego. Z konieczno�ci wi�c w terenie odbywa�a si� tylko rejestracja ha�asu za pomoc� magnetofon�w pomiarowych, natomiast analiza dokonywa�a si� w laboratoriach, gdzie znajdowa�y si� du�e urz�dzenia przetwarzaj�ce i analizuj�ce. Zastosowanie technik cyfrowych na szerok� skal� spowodowa�o, �e obecnie standardem sta�y si� przeno�ne urz�dzenia pozwalaj�ce na rejestracj� i pe�n� analiz� parametr�w ha�asu od razu w miejscu jego pomiaru.

Przyk�adem takiego urz�dzenia jest przeno�ny, zasilany bateryjnie analizator 2260 Investigator®, kt�ry wsp�pracuj�c z odpowiednim oprogramowaniem, stworzonym tak�e przez firm� B&K, zapewnia pomy�lne rozwi�zywanie wielu problem�w pomiarowych. Wewn�trzny dysk pozwala na zainstalowanie kilku program�w aplikacyjnych zgodnych ze standardem PC oraz zapami�tywanie uzyskiwanych wynik�w pomiarowych. Przyrz�d jest w pe�ni programowalny za pomoc� kart PCMCIA, a tak�e umo�liwia eksport danych do specjalnych program�w pracuj�cych w �rodowisku Windows przeznaczonych do przetwarzania wynik�w pomiar�w i tworzenia raport�w lub do arkusza kalkulacyjnego.

Investigator® ma mas� poni�ej 2kg i obywa si� bez sprawiaj�cej zawsze k�opoty pl�taniny kabli. Posiadaj�c modem, specjalny program i przyrz�d pomiarowy pod��czony do linii telefonicznej, mo�emy �atwo w spos�b ci�g�y lub okazjonalny monitorowa� ha�as bez wychodzenia z laboratorium. Tak�e pomiar mocy akustycznej technik� nat�eniow� w przypadku du�ych urz�dze� przemys�owych nie stanowi problemu dzi�ki teleskopowej (d�. 4,2 m) sondzie.

AKUSTYKA �RODOWISKOWA

Pojawiaj�ce si� coraz powszechniej na naszych osiedlach, wzd�u� tras komunikacyjnych, os�ony akustyczne nasuwaj� nam szereg uzasadnionych pyta�. Jaka jest skuteczno�� takich przegr�d; w jakim stopniu ich kszta�t, materia� i rozmiary jest wynikiem fachowych oblicze�; czy optymalny jest stosunek nak�ad�w finansowych zwi�zanych z ich budow� do uzyskanych efekt�w? Na �adne z tych pyta� nie mo�na da� odpowiedzi bez gruntownej oceny ha�asu �rodowiskowego. Coraz cz�ciej ocena taka polega w wi�kszym stopniu na obliczeniach ni� pomiarach terenowych.

Nowe mo�liwo�ci pomiaru ha�asu komunikacyjnego pojawi�y si� wraz z nowoczesnym oprogramowaniem do oceny ha�asu w �rodowisku. Program Predicator® firmy B&K mo�e by� u�yty zar�wno do roz�o�onego w czasie planowania architektonicznego na du�� skal�, jak r�wnie� do dora�nej walki z ha�asem w wybranych miejscach. Podstaw� pracy programu jest szkic terenu z uwzgl�dnieniem przebiegu badanych dr�g i informacji o ich nawierzchni, terenie, budynkach itd. Model mo�e by� tworzony na podstawie szkicu, zeskanowanego zdj�cia lotniczego lub pliku zaimportowanego wprost ze �rodowiska AutoCAD. Do stworzenia tr�jwymiarowych(!) map akustycznych terenu wymagane jest r�wnoczesne wprowadzenie danych z pomiar�w ha�asu w terenie wraz z danymi o pozycji (namiary satelitarne w systemie GPS) wprost z analizatora Investigator®. Program dysponuje baz� danych typowych �r�de� d�wi�k�w i oblicza widma w pasmach oktawowych na podstawie danych w pasmach 1/3 oktawy, co pozwala na wykorzystywanie widm o du�ej rozdzielczo�ci w dalszej pracy.

AKUSTYKA BUDOWLANA

W akustyce budowlanej istotn� rol� odgrywaj� dwa zagadnienia:
� ocena izolacyjno�ci akustycznej przegr�d budowlanych, okien i strop�w;
� uzyskanie informacji na temat wp�ywu r�nych zjawisk odbicia i przenikania na og�lny wsp�czynnik t�umienia w polu akustycznym.

Wykorzystywane w wsp�cze�nie w budownictwie analizatory ha�asu spe�niaj� doskonale swe zadania dzi�ki opisanemu powy�ej oprogramowaniu. Pozwala ono nie tylko na okre�lenie struktury widmowej ha�asu z jednoczesnym okre�leniem kierunk�w przechodzenia energii, ale tak�e na tworzenie liczbowych map ha�asu danego �r�d�a, co w efekcie u�atwia poszukiwania ukrytych punkt�w przenikania d�wi�k�w.

Pomiar czasu pog�osu, tak niezb�dny przy projektowaniu adaptacji akustycznych wn�trz, polega na synchronicznej wsp�pracy analizatora i wbudowanego we� �r�d�a d�wi�k�w.

Dzi�ki sta�emu rozwojowi sprz�tu pomiarowego analiza ha�asu sta�a si� prostsza i ta�sza ni� kiedykolwiek dot�d. Trzeba jedynie by wsp�czesny architekt by� nie tylko prze�wiadczony o szkodliwo�ci i powszechno�ci ha�asu, ale by by� r�wnocze�nie przekonany o tym, i� w walce z ha�asem nie jest bezbronny, �e mo�e korzysta� z wyrafinowanych metod jego analizy.

Suplement do artyku�u.

Dlaczego cyklop Polifem, kiedy wr�ci� do jaskini nie zauwa�y� od razu w niej Odysa i jego dwunastu towarzyszy? Najpierw zamkn�� wej�cie do jaskini g�azem, potem wydoi� owce i kozy, rozpali� ogie� i dopiero wtedy zobaczy� przyby�ych. Oczywi�cie widzia� kiepsko i do tego w jaskini do momentu rozpalenia ognia by�o ciemno. Czy mia� jednak szans� ich us�ysze�?

Og�ln� regu�� panuj�c� w �wiecie zwierz�t jest to, �e im mniejsza g�owa, tym wy�sze cz�stotliwo�ci s� przez ni� odbierane. Obdarzone ma�� g�ow� nietoperze potrafi� s�ysze� a� do 115 kHz, szczury do 72 kHz, psy do 44 kHz, cz�owiek do 19 kHz, a s�o� tylko do 10,5 kHz. Dawniej s�dzono, �e o r�nicach w s�yszalno�ci wysokich ton�w decyduje masa cia�a. Obecnie przekonano si�, �e wa�niejsza jest odleg�o�� mi�dzu obydwojgiem uszu.

Im bli�ej siebie umieszczone s� uszy, tym kr�tsza jest d�ugo�� (i cz�stotliwo��) fali mo�liwa do rozr�nienia. Rzecz da si� wyja�ni� r�nicowaniem kierunku oraz zdolnio�ci� m�zgu do uchwycenia r�nicy mi�dzy d�wi�kami docieraj�cymi do obydwu uszu. Pami�taj�c o falowej naturze d�wi�ku za��my, �e �r�d�o d�wi�ku le�y w tej samej linii co oboje uszu.

             /|                 _  \|/  _
            / |
     ---- �(  | ->--->--->---> (.'-O-O-'.) ---->
            \ |                  \  A  /
             \|                    \_/

      �r�d�o d�wi�ku             zwierz�

D�wi�k biegn�c z szybko�ci� 340 m/s dotrze do drugiego ucha z pewnym op�nieniem r�wnym ok. 6/10 000 sekundy. Je�li �r�d�o d�wieku umie�ci si� pod pewnym k�tem do tej linii, to zmniejszy si� r�nica czasowa mi�dzy uderzeniami fali w ka�de z uszu. M�wi�c d�wi�k mamy na my�li okre�lon� faz� fali - dla uproszczenia rozumowania jej szczyt. Tak wi�c uk�ad sk�adaj�cy si� z b�ony b�benkowej - nerwu s�uchowego - m�zgu odbiera impuls wywo�any szczytem fali d�wi�kowej z jednego ucha i "czeka" na odpowiedni impuls z drugiego ucha. Analiza r�nicy czasowej dokonuj�ca si� w m�gu pozwala na okre�lenie cz�stotliwo�ci i kierunku nadajnika.

Wysokich cz�stotliwo�ci nie mo�na zlokalizowa� wtedy, gdy przekrocz� one 1200 cykli na sekund�, gdy� d�ugo�� fali takich d�wi�k�w jest mniejsza ni� odleg�o�� mi�dzy uszami. Gdy do jednego ucha trafi szczyt fali w czasie, gdy do drugiego dociera ju� szczyt nast�pnej fali, m�zg nie ma mo�liwo�ci zinterpretowania takich danych.

Ka�dy z pewno�ci� zaobserwowa�, �e cz�owiek, tak jak zwierz�ta, aby lepiej lokalizowa� d�wieki kr�ci g�ow� lub przechyla j� na bok. Jest to pod�wiadome wykorzystanie zjawiska wy�ej opisanego. Co wi�cej, mo�na zaobserwowa� u ka�dego zwierz�cia, tak�e cz�owieka, niesymetryczne rozmieszczenie uszu na g�owie. Sowa p�omyk�wka jest podr�cznikowym wr�cz tego przyk�adem - jedno jej ucho jest umieszczone wy�ej i jest wyra�nie wi�ksze ni� drugie - w ciemno�ciach lasu �aden gryzon jej nie umknie.

Zdolno�� m�zgu do analizy r�nic czasowych w docieraniu d�wi�k�w do ka�dego z uszu jest wykorzystywana w spos�b jeszcze bardziej wyrafinowany. Ma��owina uszna jaka jest, ka�dy widzi. Jej pofa�dowana struktura nie jest wcale dzie�em przypadku, owszem jest dzie�em ewolucji. Fa�dy ma��owiny odbijaj�c cz�� d�wi�k�w op�niaj� ich docieranie do b�ony b�benkowej. Wykorzystuje to m�zg, kt�ry na podstawie drobnych r�nic pomi�dzy d�wi�kiem bezpo�rednim a odbitym �atwiej ustala miejsce powstawania d�wi�ku.


Wracaj�c do cyklop�w, to tak jak dinozaury, byli skazani na wymarcie. Ju� Polifem, kt�rego o�lepi� Odys, nie mia� wiele wsp�lnego z pierwszymi boskimi cyklopami-kowalami, tymi kt�rych zabi� swego czasu Apollo, a z kt�rych si� kanibal Polifem wywodzi�. Wielkie �by ogranicza�y im zdolno�� s�yszenia wysokich d�wi�k�w. Ale ostro�nie z wnioskami. Wraz z wiekiem s�uch ulega pogorszeniu; w pierwszym rz�dzie nast�puje g�uchota na tony wysokie. Nie znaczy to jednak, �e przyczyn� os�abienia s�uchu w podesz�ym wieku jest powi�kszenie si� wymiar�w g�owy :-)

PS. Dziewczynki i kobiety s�ysz� lepiej ni� m�czy�ni.

Artyku� ukaza� si� w 1999 r. r�wnocze�nie w
Budowlanym Informatorze Technicznym "bit"
oraz w Tygodniku Internetowym KURSOR

Miejsce na korespondencj�, czyli co o tym s�dzisz: Imi�, Nazwisko, Login   wymagane E-Mail   wymagane WWW Wiadomo��: Dost�pne usmieszki: :-)   :-(   :-o   :-P   ;-)   :-x ... June 15, 2004 Imi�: Marek E-Mail: marek@w.pl Homepage: http:// Message: Witam! Jak zwykle sam musz� wypr�bowa� formularz Easyguestbook 1.3 *smiled*, Copyright by NemeziZ ©