W Massachusetts, prawo stanowi, że niektóre źródła dźwięku nie mogą powodować hałasu. Co jest zdefiniowane jako hałas można zapytać? Cóż, hałas w Commonwealth występuje dla jednego z dwóch warunków: dźwięk ze źródła, który powoduje wzrost o 10 dB powyżej otoczenia / dźwięk tła, lub jeśli dźwięk produkuje to, co jest określane jako „Pure Tone”. Będziemy nurkować do drugiego warunku w tym blogu.
Co to jest Pure Tone? Założyciel BBN, Leo Beranek odnosi się do czystych tonów jako „najprostszych okresowych dźwięków”. Jego definicja brzmi: „dźwięk Czystego Tonu to zaburzenie ciśnienia, które zmienia się sinusoidalnie w stałej częstotliwości”. Inny wybitny profesor akustyki, Cyrill Harris przechodzi od razu do sedna i definiuje Czysty Ton jako „dźwięk składający się z pojedynczej częstotliwości”.
Spróbujmy kilka przykładów dźwięków, które zawierają Czysty Ton. Przykład, którego używam podczas rozmowy z klientami to pisk hamulców lub dźwięk paznokci na tablicy kredowej. Moi koledzy z Noise & Vibration Group zaoferowali kilka innych przykładów ze świata rzeczywistego, takich jak dźwięk z widełek stroikowych, dzwon kościelny, gwizdek łodzi lub pociągu i dźwięk z systemów hydraulicznych. Podobnie, jeśli kiedykolwiek miałeś test słuchu, każą Ci słuchać dźwięków o określonej częstotliwości, a następnie zmienić amplitudę i częstotliwość. Te dźwięki są czyste tony i są zwykle koncentruje się na pewnych częstotliwościach, zwanych pasm oktawowych.
W mojej opinii, gdy osoba jest zakłócony przez dźwięk, to jest bardziej prawdopodobne, że obecność Czysty ton, który jest przeszkadza im, a nie tylko poziom dźwięku. Przy niewłaściwych częstotliwościach, Czysty Ton może być wysoce irytującym dźwiękiem. Syreny w pojazdach ratunkowych wykorzystują modulowany Czysty Ton, ponieważ są one dobrze słyszalne ponad dźwiękiem tła. Zapewne zadają sobie Państwo pytanie: skąd mam wiedzieć, czy mam Czysty Ton? Jeśli hałas, który Ci przeszkadza ma buczenie, skowyt lub wycie, to prawdopodobnie ma Czysty Ton.
Charakter akustyczny można łatwo zmierzyć, ale potrzebny jest miernik poziomu dźwięku, który ma możliwość pomiaru w zależności od częstotliwości. Obejmuje to pasmo oktawowe, pasmo jednej trzeciej oktawy, FFT (Szybka Transformacja Fouriera) lub możliwość analizy widma. Ponieważ pomiar Czystego Tonu jest niezależny od dokładności jego amplitudy, aplikacja na smartfony, taka jak Analizator, może być użyta do zapewnienia dokładnej analizy Czystego Tonu.
Byłem zaangażowany w wiele dochodzeń dotyczących hałasu zarówno po stronie społeczności, jak i po stronie przemysłu. W 2009 r. społeczność podmiejska skarżyła się na uciążliwy hałas pochodzący od przemysłowego nabywcy w okresie kilku lat. Pomiary hałasu zostały wykonane przez konsultanta firmy, ale nie zostały one zarejestrowane jako Czysty Ton według standardów MassDEP. Zostałem następnie wynajęty przez grupę społeczną do przeprowadzenia pomiarów w ich imieniu. To co znalazłem było bardzo interesujące. Moje pomiary wykazały, że używając metodologii Commonwealth, w rzeczywistości nie było żadnego Czystego Tonu. Polega to na pomiarze dźwięku w pasmach oktawowych, co jest zgrubnym pomiarem dźwięku. Czysty Ton jest rozpoznawany, gdy poziom ciśnienia akustycznego w dowolnym paśmie oktawowym jest wyższy o więcej niż 3 decybele od obu sąsiednich pasm.
W 2009 roku, było oczywiste dla moich uszu, że obiekt, o którym mowa produkował Czysty Ton. Przyjechałem do klienta, wysiadłem z samochodu i natychmiast usłyszałem problem. Podobnie jak w przypadku syreny pojazdu ratunkowego, Czysty Ton w zakresie średnich częstotliwości, powiedzmy powyżej 250 herców jest oczywisty. Ze względu na to co mówiły mi moje uszy, uzyskałem dane o większej rozdzielczości, włączając w to zarówno pomiary w paśmie 1/3 oktawy jak i FFT (wąskopasmowe). Dane zmierzone przy użyciu drobniejszych pasm 1/3 oktawowych pokazały prawdopodobne tony w dwóch pasmach; 400 i 800 herców. Pomiary przy użyciu jeszcze drobniejszej analizy FFT/spektrum dają dokładne częstotliwości i w tym przypadku mieliśmy tony przy 363 i 726 hercach. W tym przypadku czysty ton o częstotliwości 726 herców jest dokładnie dwa razy większy od czystego tonu o częstotliwości 363 herców. Ton o wyższej częstotliwości jest określany jako harmoniczna tonu o niższej częstotliwości.
Dlaczego pomiary hałasu w paśmie oktawowym nie zarejestrowały się jako zawierające Czysty Ton, kiedy dokładniejsze pomiary wyraźnie wykazały coś przeciwnego? To było oczywiste pytanie od ludzi zaangażowanych w sprawę. Niektóre dźwięki, które zawierają Harmoniczne, dźwięk, który jest całą liczbę całkowitą razy dźwięk pierwotny, może maskować oktawowe pasmo metoda Czysty Ton używany przez państwo. Używając medycznej analogii, to tak jakby użyć rentgena do wykrycia zerwanego więzadła, które może być widoczne tylko przez MRI.
Na przykład, dźwięk Pure Tone w paśmie 250 herców z pojedynczą harmoniczną wytworzyłby Pure Tone w paśmie 500 herców. Jeżeli którykolwiek z tych dźwięków występowałby samodzielnie, zostałby zdefiniowany w metodzie MassDEP jako Czysty Ton, ale jeżeli występują one razem, prowadzi to do sytuacji, w której żaden Czysty Ton nie zostałby sklasyfikowany za pomocą metod MassDEP. Tak długo jak więcej niż jeden ton istnieje w dowolnym dwuoktawowym paśmie, metoda MassDEP nie zidentyfikuje stanu Czystego Tonu.
Co robić? Istnieją inne metody, aby określić, czy Czysty Ton istnieje przy użyciu dokładniejszych metod pomiarowych; jedna trzecia pasm oktawowych i wąskopasmowe. Moje zalecenie z powrotem w 2009 roku jest nadal aktualne dzisiaj, MassDEP musi przyjąć lepszą metodę. Ponownie, używając analogii medycznej, lekarz może na początku kazać Ci zrobić zdjęcie rentgenowskie, ale jeśli to niczego nie znajdzie, przepisze Ci MRI.
