噪声控制简史,以及几个简单的声学概念
文 | 子鱼
编辑 | 贰沐 子鱼
前言
前段时间无意中发现了一个非常棒的声学教育平台(acoucou.org),里边内容非常丰富,涉猎面很广,同时又有很多基础知识。不仅可以给不了解声学的人领路,也可以给声学从业人员带来新的启发。今天的文章我挑选了里边的一部分跟大家分享。
噪声控制简史
1950:早期方法
由于受到声级计本身功能的限制,工业测量比较困难。
1957:Chicago Zoning Ordinance
第一个出台的限制最大噪声级的条例。
1960:测量设备
由于一些环境运动的出现,测量设备的功能得以提升。
1968:日本被认为是第一个出台环境法案的国家,规定了在工作和建筑环境中的噪声加以规范。
1972:美国噪声控制措施
提升了美国人所处的环境,免于他们的健康和福利受到噪声的侵害。
1978:安静社区活动
推进了国家和州的噪声控制计划。
1982:美国政府进一步向地方政府推进噪声控制政策。
1999:WHO - Guidelines for community noise | 世卫组织 - 社区噪声指导意见
社区噪声可以引发一系列健康问题,比如听力损伤,惊吓和过激反应,耳痛,语音干扰,睡眠紊乱,心血管疾病,烦躁等。这些健康问题反过来会产生一系列社会问题,比如生产力下降,学习能力下降,旷工,用药量提升和其他事故。
2002:欧盟Directive 2002/49/EC
Directive 2002/49/EC中新增了关于噪声的条例。此社区政策用于实现高水平的健康和环境保护,目标之一为噪声保护。在the Green Paper on Future Noise Policy(未来噪声政策绿皮书)中,噪声被提为欧洲主要环境问题之一。
2009:WHO guidelines
出台欧洲夜间噪声指导意见。
2011:WHO Burden of Disease
关于环境噪声引发的疾病负担(burden of disease)的报告,评估了噪声
对伤残调整寿命年(disability-adjusted life year,缩写:DALY)的影响。
2018:WHO Environmental noise guidelines
世卫组织的环境噪声指导意见进一步规范了如何保护人类健康,免于受到有害环境噪声影响。
噪声危害
插播一条我自己的comment。我本人对噪声控制方向不是很了解,上面的内容也是刚刚学习到的。这里面我对WHO近些年出台的措施相对熟悉些,因为自从出台了这些政策后,催生出了好多欧盟的项目,相信看过相关paper的同学们应该都不陌生,WHO往往出现在introduction的第一段。政策往往是第一生产力,不止意味着学术界可以借此拿到大笔的funding,同时也对工业界资本的动向起到导向作用,而且也提升了社会对声学的关注,对声学人来说大有益处。
几个基本的声学概念
了解完噪声控制的简史,也知道噪声对人有这样那样的危害,下面简单介绍几个声音传播的概念——除了知道噪声是怎么没滴,也得知道它是怎么来滴呀!
声音由声源发出被人接收,若无反射,则直接传入人耳;若遇障碍,则会出现一系列复杂的声学现象,如反射、散射、衍射和折射等。
反射(Reflection)
声音入射到一个平面,会发生反射。如下图所示,声音入射到一个平板,如果平面不是完全的硬表面,除了镜面反射(红色箭头)之外,还会有一部分被吸收(Absorption),一部分穿过平面继续传播(Transmission)。如果平面不是绝对光滑,还会出现散射(Scattering)现象。这里面反射也特指镜面反射,反射波的角度等于入射波的角度,alpha = beta。
可以用打台球来类比声音的反射。
散射(Scattering)
前面提到了散射。散射发生在非光滑的粗糙表面,可以理解为非镜面反射的其他任意方向的反射。可以想象为从水管出来溅到四面八方的水滴。
透射(Transmission)
声音可以透过分界面传播,比如窗户和门紧闭,还是能听见隔壁的低音炮。
衍射(Diffraction)
也称绕射,顾名思义,就是声音可以绕过障碍物继续传播的现象。低频声波的绕射能力更强。如下图,你以为躲在障碍物下边声音就碰不到你了吗?低频声还是从障碍物的上边绕过来,传到耳朵里。比如你在居民区,旁边是铁路,虽然外边有隔音障,还是能听到铁轨轰隆隆的声音。
折射(Refraction)
当声音从一个介质传播到另一个介质,会发生方向改变。初中物理课上我们都学过光的折射,声音的折射是同样原理。
混响(Reverberance)
很好理解,当有很多平面发生很多反射的时候,就出现了混响。下面这个图可以很直观的解释。
更多的信息大家可以到平台上去找。
参考:
1. acoucou.org
2. mypages.iit.edu
3. Asian Institute Of Fire Safety
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