Статьи

Уровень шума – что и как

В параметрах климатического оборудования уровень шума указывается отдельно для наружного и внутреннего блока. Шум внутреннего блока обусловлен звуком воздуха проходящего вентилятор. Поэтому более дорогие модели кондиционеров, как правило, имеют больший размер внутреннего блока по сравнению с более бюджетными аналогичной мощности. Объяснение этому простое: аналогичный объём воздуха, проходя через больший вентилятор вращающийся с меньшей скоростью создаёт меньше шума.

Шум наружного блока прежде всего обусловлен шумом компрессора. Здесь значительно выигрывают инверторные модели кондиционеров. Хотя уровень шума кондиционеров типа on/off (не инверторные) в последнее время также значительно снизился.

Производитель/модель Мощность,
кВт
Размер внутреннего блока,
мм
Расход воздуха,
м3
Уровень шума внутреннего блока,
дБ
Mitsubishi Electric MSZ-EF35VEW 3,5 895×299×195 630 21
Daikin ATXN35MB / ARXN35MB 3,41 800×288×206 608 22
Zanussi ZACS-12 HPR/A15/N1 3,5 800×300×197 560 23
Electrolux EACS/I-12 HM/N3_15Y 3,37 790×275×200 560 24
Ballu BSA-12HN1_15Y 3,5 816×265×200 550 27
Lessar LS-H12KJA2 / LU-H12KJA2 3,51 790×265×198 580 32

Примечание: Таблица составлена по данным производителей

С точки зрения человеческого уха «шум» — это беспорядочное смешение звуков, неблагоприятное для восприятия человеком. Физическая характеристика громкости звука — уровень звукового давления, в децибелах (дБ).

Децибел — это безразмерная единица, применяемая для измерения отношения некоторых величин, в нашем случае – громкости звука. Важно помнить что это не абсолютная величина, как, например, ватт или вольт, а такая же относительная, как кратность («трехкратное увеличение») или проценты, предназначенная для измерения отношения двух других величин. При этом в отличии от процентов или кратности к полученному отношению применяется логарифмический масштаб.

Децибелы широко применяются в областях техники, где требуется измерение величин, меняющихся в широком диапазоне: в радиотехнике, антенной технике, в системах передачи информации, автоматического регулирования и управления, в оптике, акустике и др.

Для лучшего понимания рассмотрим два случая:

1. Что получится, если к шуму  25 дБ увеличить еще на 25 дБ? Шум общей интенсивностью в 50 дБ? Нет — ведь при удвоении числа его логарифм возрастает на ~0,3 (с точностью до двух десятичных знаков). Тогда при удвоении интенсивности звука уровень интенсивности увеличивается на ~0,3 бела, то есть на ~3 дБ, до 28дБ. Это справедливо для любого уровня интенсивности: удвоение интенсивности звука приводит к увеличению уровня интенсивности на 3 дБ.

2. Во сколько раз отличается уровень шума в 20 и 32 дБ? Если бы мы имели дело с линейным ростом, то ответ был бы прост: 32 / 20 = ~1,5 раза. Именно такую ошибку чаше всего и допускают покупатели,

дБ 21 24 27 30 33
Увеличение в число раз ×1 ~ ×2 ~ ×8 ~ ×16 ~ ×32

Примечание: Обращаем ваше внимание на разницу между дБ и дБА. дБА – акустический децибел, единица измерения уровня шума с учетом восприятия звука человеком. При измерении в дБА удвоение громкости грубо соответствует увеличению уровня шума на 10 дБА. Т.е. для 25 дБА увеличение на 25 дБА

дБА 20 30 40 50 60
Увеличение в число раз ×1 ~ ×2 ~ ×8 ~ ×16 ~ ×32

Звуки с низкой и высокой частотой кажутся тише, чем среднечастотные той же интенсивности.

Человек, в дневное время суток, может слышать звуки громкостью от 10 – 15 дБ и выше. Максимальный диапазон частот для человеческого уха, в среднем от 20 до 20 000 Гц (возможный разброс значений: от 12 – 24 до 18000 – 24000 герц). В молодости лучше слышен среднечастотный звук с частотой 3 кГц, в среднем возрасте 2 – 3 кГц, в старости 1 кГц. Такие частоты, в первые килогерцы (до 1000 – 3000 Гц зона речевого общения) — обычны в телефонах. С возрастом, воспринимаемый на слух звуковой диапазон сужается: для высокочастотных звуков он уменьшаясь до 18 килогерц и менее (у пожилых людей, каждые десять лет примерно на 1000 Гц), а для низкочастотных — увеличиваясь от 20 Гц и более.

У спящего человека основным источником информации об окружающем мире являются уши. Чувствительность слуха резко обостряется по сравнению с дневным временем суток, поэтому незаметный днем шум, а особенно шум со скачками громкости, может легко разбудить спящих людей.

Отсутствия на стенах помещений звукопоглощающих материалов (ковров, специальных покрытий), звук будет громче из-за многократного отражения (эха) от стен, потолка, мебели), что увеличит итоговый уровень шума на несколько децибел.

Шкала шумов (уровни звука в дБА – акустический децибел, единица измерения уровня шума с учетом восприятия звука человеком)

Уровень,
дБА
Характеристика Источники звука
0 Ничего не слышно
5 Почти не слышно
10 Почти не слышно Тихий шелест листьев
15 Едва слышно Шелест листвы
20 Едва слышно Шепот человека на расстоянии 1 метр.
25 Тихо Шепот человека на расстоянии 1 метр.
30 Тихо Шепот, тиканье настенных часов.
Допустимый максимум по нормам для жилых помещений ночью, с 23 до 7 ч.
(СНиП 23-03-2003 «Защита от шума»).
35 Довольно слышно Приглушенный разговор
40 Довольно слышно Обычная речь.
Норма для жилых помещений днём, с 7 до 23 ч. (СНиП 23-03-2003 «Защита от шума»).
45 Довольно слышно Обычный разговор.
50 Отчетливо слышно Разговор, пишущая машинка.
55 Отчетливо слышно Верхняя норма для офисных помещений класса А.
60 Шумно Норма для офисных помещений.
65 – 75 Шумно Громкий разговор, громкий смех на расстоянии 1м.
80 – 85 Очень шумно Шум интенсивного уличного движения, Детский плач, работающий пылесос.
90 Очень шумно Громкие крики, грузовой железнодорожный вагон.
95 Очень шумно Вагон метро.
100 Крайне шумно Раскаты грома, визг работающей бензопилы.
Максимально допустимое звуковое давление для наушников плеера.
110 Крайне шумно Вертолет.
115 Крайне шумно Пескоструйный аппарат на расстоянии в 1м, звук спецсигнала на автомобилях оперативных служб.
120 Почти невыносимо Отбойный молоток на расстоянии 1м.
125 Почти невыносимо Сирена большой мощности или корабельный ревун.
130 Болевой порог Звук взлетающего реактивного самолета.
135 Контузия
140 Контузия
145 Контузия Старт космической ракеты.
150 – 155 Контузия, травмы
160 Шок, травмы Ударная волна от сверхзвукового самолета.

При уровнях звука свыше 160 децибел возможен разрыв барабанных перепонок и лёгких, больше 200 – смерть

Разговорная речь колеблется от 45 децибел (дБ) до 60 децибел (дБ), в зависимости от громкости голоса;

Максимально допустимые уровни звука больше «нормальных» на 15 децибел. Например, для жилых комнат квартир допустимый постоянный уровень звука в дневное время – 40 децибелов, а временный максимальный – 55. При постоянно работающем инженерном оборудовании учитывается поправка: минус 5.

Неслышный шум – звуки с частотами менее 16-20 Гц (инфразвук) и более 20 КГц (ультразвук). Низкочастотные колебания в 5-10 герц могут вызывать резонанс, вибрацию внутренних органов и влиять на работу мозга. Низкочастотные акустические колебания усиливают ноющие боли в костях и суставах у больных людей. Источники инфразвука: автомобили, вагоны, гром от молнии и т.д.

Высокочастотный звук и ультразвук с частотой 20-50 килогерц, воспроизводимый с модуляцией на несколько герц – применяются для отпугивания птиц с аэродромов, животных (например собак) и насекомых (комаров, мошек).

Как и чем измеряется шум

Для измерения уровня шума применяется прибор шумомер. Шумомеры бывают бытовые ( диапазоны измерения 30 – 130 дБ, 31,5 Гц – 8 кГц,) и промышленные. Для измерений инфразвуковых и ультразвуковых шумов применяются широкодиапазонные шумомеры.

Одним из важнейших вопросов является зависимость уровня звука от его частоты. Нижняя частотная граница восприятия звука человеком составляет около 30 Гц, а верхняя — не выше 18 кГц; поэтому шумомер должен был бы регистрировать звуки в том же диапазоне частот. Но тут возникает серьезное затруднение. Дело в том что чувствительность человеческого уха для различных частот не одинакова; так, например, чтобы звуки с частотой 30 Гц и 1 кГц звучали одинаково громко, уровень звукового давления первого из них должен быть на 40 дБ выше, чем второго. И следовательно, показания шумомера сами по себе еще не многого стоят.

По этому все современные шумомеры снабжены корректирующими контурами, благодаря которым можно снизить чувствительность шумомера к низкочастотным и очень высокочастотным звукам и тем самым приблизить частотные характеристики прибора к свойствам человеческого уха. Обычно шумомер содержит три корректирующих контура, обозначаемых А, В и С; наиболее полезна коррекция А; коррекцию В применяют лишь изредка; и ещё реже коррекцию С.

Чаще всего уровень бытового и промышленного шума принимают равным уровню, измеренному в дБ при помощи шумомера с коррекцией А, и выражают его в единицах дБА. Хотя человеческое ухо воспринимает звук несравненно более утонченно, чем шумомер, и поэтому звуковые уровни, выраженные в дБА, ни в коей мере не соответствуют точно физиологической реакции, но простота этой единицы делает ее чрезвычайно удобной для практического применения.

Ещё одним достоинством шкалы дБА является то обстоятельство, что удвоение громкости грубо соответствует увеличению уровня шума на 10 дБА.

Для приближенной оценки уровня шума можно использовать «подручные средства» в виде настольного компьютера, ноутбука, планшета и или смартфона. Конечно такое измерение будет более грубым чем выполненное хотя бы с помощью бытового специализированного шумомера, зато практически бесплатно.

Измеряем уровень шума используя настольный компьютер или ноутбук:

  • Для ПК с MS Windows 8, можно воспользоваться бесплатным приложением Decibel Meter или Asa Tempo. Их можно загрузить с Microsoft App Store (https://www.microsoft.com/en-us/store/apps/windows). Эти приложения, используют микрофон подключенный к вашему компьютеру, внешний или встроенный, и могут измерить звуки громкостью до 96 дБ (Decibel Meter).
  • Для продуктов Apple есть аналогичные программы в iTunes App Store (Decibel 10th - Professional Noise Meter).
  • Вы так же можете использовать звуковые редакторы для измерения громкости шума. Главное что бы программа могла работать с микрофоном в качестве источника звука. Например в Audacity, бесплатном звуковом редакторе (лицензия GNU GPL v2), есть функция измерения уровня входного сигнала. Он доступен для самых разных ОС: MS Windows (10/8/7/Vista/XP), GNU/Linux, Mac OS X. Загрузить его можно с сайта разработчиков по адресу http://www.audacityteam.org/ Пользователи ОС семейства GNU/Linux в большинстве случаем могут поставить его прямо из репозитария своего дистрибутивы.

Для планшета и смартфона:

Микрофон в мобильном устройстве конечно не даст такого качества, как внешний микрофон, зато вы получите возможность измерения уровня звука практически в любом месте. Тем не менее этой точности будет достаточно для оценки уровня шума в большинстве бытовых случаев.

  • Для устройств Apple: Decibel 10th, Decibel Meter Pro, dB Meter, Sound Level Meter;
  • Для устройств под управлением Android: deciBel, Decibel Meter, Noise Meter, Sound Meter;
  • Для устройств под управлением MS Windows Phone: Cyberx Decibel Meter, Decibel Meter Free, Decibel Meter Pro.

Что и как шумит в кондиционере

  1. Компрессор. Он так же является источником низкочастотных (в том числи инфранизкие, распространяющихся в первую очередь по строительным конструкциям) шумов.
    В сплит-системах его вклад ниже чем в оконных или мобильных моделях. Так же в мобильных и оконных системах он суммируется с шумом вентилятора и шумом воздушного потока.
  2. 2. Вентилятор внутреннего блока. Мотора не должно быть слышно.
  3. 3. Качающаяся створка. Ели слышна, обратится в сервис
  4. 4. Реле переключения режимов. Слышно на не инверторных («on/off») моделях
  5. Шум хладогента: по магистралям слышен только при обогреве, если слышен при охлаждении, значит есть какие то проблемы

Что и как шумит в обогревателях

  1. В конвекторах (тепловентиляторах) и тепловых пушках: вентиляторы и воздушный поток. Чем диаметр вентилятора меньше — тем шум больше. На уровень шума так же влияет форма вентиляционной решетки.
  2. В маслянных радиаторах — движение масла при большой мощности
  3. В газовых и дизельных тепловых пушках: пламя

Гигиенические нормы шума

Для определения допустимого уровня шума на рабочих местах, в жилых помещениях, общественных зданиях и территории жилой застройки используется ГОСТ 12.1.003-83. ССБТ «Шум. Общие требования безопасности», СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки». Нормирование шума звукового диапазона осуществляется по предельному спектру уровня шума и по дБА. Этот метод устанавливает предельно допустимые уровни (ПДУ) в девяти октавных полосах со среднегеометрическими значениями частот 31, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.

Санитарные нормы СН 2.2.4/2.1.8.562-96
Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки
Рабочее место Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц Уровни звука и эквивалентные уровни звука
(в дБА)
31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
В помещениях проектно-конструкторских бюро, расчетчиков 86 71 61 54 49 45 42 40 38 50
В конторских помещений, в лабораториях 93 79 70 68 58 55 52 52 49 60
В помещениях диспетчерской службы 96 83 74 68 63 60 57 55 54 65
Дистанционное управление без речевой связи по телефону, в лабораториях 103 91 83 77 73 70 68 66 64 75
Выполнение всех видов работ на рабочих местах 107 95 87 82 78 75 73 71 69 80
Жилые комнаты квартир с 7 до 23 ч. 79 63 55 47 42 42 41 40 39 40
с 23 до 7 ч. 72 52 45 45 42 45 41 40 39 30
Территории, непосредственно прилегающие к жилым домам с 7 до 23 ч. 90 75 66 59 54 50 47 45 44 55
с 23 до 7 ч. 83 67 57 49 44 40 42 43 40 45

Источники:

  1. СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки.» (pdf)
  2. ГОСТ 12.1.003-83. «Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности.» (pdf)
Пусто