Terminy akustyczne

Akustyka – dział fizyki i techniki, który zajmuje się zjawiskami powstawania, propagacji i oddziaływania fal akustycznych. Szeroki zakres akustyki sprawi, iż jest traktowana jako nauka interdyscyplinarna obejmująca, oprócz akustyki ogólnej, również szereg działów akustyki stosowanej, zajmujących się praktycznym zastosowaniem zjawisk akustycznych.

Akustyka budowlana – zakres akustyki obejmujący zagadnienia związane z eliminowania lub zmniejszenia poziomu hałasu, który występuje w pomieszczeniach (generowany przez urządzenia wewnętrzne lub przenikającego z zewnątrz) za pomocą różnych rozwiązań budowlanych.

Akustyka instalacyjna – dział akustyki zajmujący się zagadnieniami eliminacji lub ograniczeniem poziomu hałasu, wytwarzanego w budynkach maszyny, urządzenia lub instalacje, przy wykorzystaniu odpowiednich zabezpieczeń przeciwdźwiękowych i przeciwdrganiowych stosowanych w urządzeniach i instalacjach generujących hałas.

Akustyka urbanistyczna – zakres akustyki dotyczący eliminowania lub zmniejszania zewnętrznych dźwięków docierających do budynków przy użyciu odpowiednich rozwiązań urbanistycznych.

Czas pogłosu – odstęp czasu T, po upływie którego poziom natężenia dźwięku po wyłączeniu źródła w pomieszczeniu zmaleje o 60 decybeli (dB).

Chłonność akustyczna A ściany – iloczyn pogłosowego współczynnika pochłaniania dźwięku α oraz pola powierzchni ściany S, tj. A = α · S.

Częstotliwość f – wielkość fizyczna określona jako liczba pełnych cykli drgań okresowych ( o czasie T) w czasie jednej sekundy (f = 1/T), określona w hercach [Hz].

Częstotliwości graniczne filtru, dolna i górna – częstotliwości dla których tłumienie filtru jest o 3 dB mniejsze od poziomu maksymalnego.

Częstotliwość środkowa filtrów f_m o stałej bezwzględnej szerokości pasma – średnią arytmetyczną dolnej f_d i górnej częstotliwości f_g pasma: f_m = ½(f_d  + f_g).

Częstotliwość środkowa filtrów f_m o stałej względnej (procentowej) szerokości pasma – średnią geometryczną dolnej f_d i górnej częstotliwości f_g pasma: f_m = √(f_d f_g).

Częstotliwość słyszalna – częstotliwość drgań dźwiękowych zdolnych wytworzyć wrażenie słuchowe u człowieka; obejmuje pasmo  od 16 Hz do 20 KHz.

Dawka poziomu hałasu  – maksymalna dawka poziomu hałasu na stanowisku pracy w wysokości 85 dB(A) dla 8 godzinnego dnia pracy. Wchodząc w strefę, w której przekroczone są wartości hałasu powyżej 85 dB(A) pracownik powinien być wyposażony w środki ochrony przed hałasem w postaci ochronników słuchu.

Długość fali akustycznej – odległość λ między dwoma kolejnymi punktami fali okresowej o tej samej fazie. Równa jest stosunkowi prędkości fali c i częstotliwości f: λ = c/f.

Dźwięk – zaburzenie falowe rozprzestrzeniające się w ośrodku sprężystym (gazowym, ciekłym lub stałym ), które wywołuje wrażenie słuchowe. Ucho ludzkie jest zdolne odebrać fale akustyczne o częstotliwościach zawartych w zakresie od 16Hz do 20000Hz. Do opisu wrażeń słuchowych używamy pojęć: wysokość dźwięku (lokalizacja dźwięku w skali częstotliwości), barwa dźwięku (określa skład widmowy), głośność  (określa subiektywną miarę energii fali dźwiękowej). Ciśnienia akustyczne wytwarzane przez różne źródła dźwięku w otoczeniu człowieka mieszczą się w zakresie p = 2·10^-5 – 10² Pa, co odpowiada przedziałowi emitowanej mocy akustycznej W_a = 10^-12 – 10⁵ W. Taki szeroki przedział zmienności parametrów akustycznych jest niemożliwy do przedstawienia  na skali liniowej. Dlatego do określenia głośności dźwięku wprowadzono skalę decybelową (logarytmiczną), wprowadzając pojęcia poziomu mocy akustycznej L_w w decybelach [dB] (L_w = 10 lg(W_a·10¹²), gdzie W_a jest mocą akustyczną w watach W) i poziomu ciśnienia akustycznego L_p w [dB] (L_p = 20lg(p/2·10^-5), gdzie p jest ciśnieniem akustycznym w paskalach Pa). Do określenia wartości odniesienia przyjęto wartość ciśnienia akustycznego  2·10^-5 Pa (odpowiada jej wartość energii akustycznej 10^-12 W), odpowiadającą ciśnieniu  akustycznemu dla tonu 1000 Hz, przy którym rozpoczyna się wrażenie słyszenia. Tę wartość nazywa się progiem słyszalności dla tonu o częstotliwości 1000 Hz. Ucho ludzkie jest najczulsze dla częstotliwości dźwięku 4 kHz, stopniowo maleje ze  spadkiem częstotliwości i  dla częstotliwości poniżej 16 Hz (tj. infradźwięków) dźwięk nie jest słyszalny. Od strony wysokich częstotliwości słyszalność dźwięków zanika trochę wolniej i  po przekroczeniu częstotliwości 20 kHz stają się one niesłyszalne dla człowieka. Psy słyszą dźwięk aż do 40 kHz. Uwzględniając zależność czułości ludzkiego ucha od częstotliwości, wprowadzono krzywe równej głośności, które porównują  wrażenia słuchowe tonów  różnej częstotliwości z tonem o częstotliwości 1000 Hz i tym tonom przyporządkowano wartości liczbowe poziomu ciśnienia akustycznego. Jednostką tej skali jest fon. Określa się go przez definicję: dowolny ton ma poziom głośności  N fonów, jeżeli ton o częstotliwości 1000 Hz i poziomie ciśnienia akustycznego N dB jest odczuwalny tak samo głośno. Krzywa 0 fonów łączy punkty odpowiadające początkowi wrażenia  słuchowego dla słyszalnego pasma i nosi nazwę krzywej progowej, której odpowiada 0 dB dla tonu 1000 Hz. Krzywa 120 fonów (zwana krzywą progu bólu) łączy punkty, w których odczuwany jest ból w narządzie słuchu. W celu oceny narażenia człowieka na hałas wprowadzono krzywe korekcyjne lub filtry, które przybliżają czułość ludzkiego ucha do skali energii niesionej przez dźwięk. Takich krzywych korekcyjnych jest kilka. Zostały oznaczone literami A, B, C i D. Powszechnie stosuje  się skalę A, która dosyć dobrze odwzorowuje czułość ucha dla niskich częstotliwości. Głośność  dźwięku w tej skali oznacza się jako dB(A). Dźwięk w różny sposób może oddziaływać na zdrowie człowieka i być dla niego niebezpieczny. Zależy to od natężenia (amplitudy) fal i ich częstotliwości, tzn. od energii, jaką niosą, oraz dynamiki zmian ciśnienia akustycznego.

Dyfrakcja fal – zjawisko polegające na odchyleniu się biegu promieni fali z drogi prostoliniowej przy przechodzeniu przez wąskie otwory, szczeliny, ostre krawędzie przeszkód napotykanych na tej drodze.

Ekran akustyczny  – sztywna przegroda z materiałem dźwiękochłonnym umieszczona między źródłem hałasu a odbiorcą, która osłabia hałas docierający do odbiorcy w cieniu akustycznym.

Emisja hałasu L_em – poziom hałasu emitowanego przez dane źródło hałasu do punktu pomiarowego, jaki byłby zmierzony, gdyby nie występowało tło akustyczne.

Fale cylindryczne – czoło fali leży na powierzchni cylindra współosiowego; w osi znajduje się liniowe źródło dźwięku.

Fale  kuliste – czoło fali leży na powierzchni kuli współśrodkowej; w środku znajduje się punktowe źródło dźwięku.

Fale płaskie – czoło leży na płaszczyźnie prostopadłej do kierunku rozchodzenia się dźwięku; źródłem fali płaskiej jest drgająca tłokowo powierzchnia.

Fale podłużne – kierunek drgań cząsteczek jest zgodny z kierunkiem rozprzestrzeniania się fali dźwiękowej.

Fale poprzeczne – kierunek drgań cząsteczek jest prostopadły do kierunku rozchodzenia się fali akustycznej.

Filtr akustyczny – układ akustyczny służący do wydzielenia pasma częstotliwości z dźwięku złożonego, np. filtr oktawowy, filtr tercjowy.

Filtr oktawowy – filtr pasmowy, dla którego iloraz górnej i dolnej częstotliwości granicznej wynosi: f_g/f_d = 2, gdzie: f_g – częstotliwość górna, f_d – częstotliwość dolna pasma. Szerokość pasma B można wyrazić w funkcji częstotliwości środkowej pasma f_m, tj.: B = f_g – f_d = 0,707 f_m

Filtr tercjowy – filtr pasmowy, dla którego iloraz górnej i dolnej częstotliwości granicznej wynosi: f_g/f_d = 2^1/3, gdzie: f_g – częstotliwość górna, f_d – częstotliwość dolna pasma. Szerokość pasma B od częstotliwości środkowej pasma f_m wyraża zależność, tj.: B = f_g – f_d = 0,23 f_m

Hałas – wszelkie niepożądane, nieprzyjemne, dokuczliwe lub szkodliwe drgania ośrodka sprężystego, działające na organ słuchu i inne zmysły oraz elementy organizmu człowieka. W potocznym rozumieniu pod określeniem hałas rozumiemy nieskoordynowane → dźwięki, głośne, zakłócające spokój rozmowę lub muzykę, krzyki, głośny stuk, trzask, odgłosy pracujących maszyn itp. Mierzy się go w decybelach (dB).  Skala rozciąga się od progu słyszalności (0 dB) wzwyż poprzez próg  bólu, tj. 130 dB. Na przykład szept ma poziom 20 dB, zwykła rozmowa ok. 60 dB, a poziom dźwięku  (lub hałasu) na dyskotekach sięga 120 dB. W zależności od częstotliwości drgań wyróżnia się: – hałas infradźwiękowy, niesłyszalny, lecz odczuwalny, o częstotliwości drgań niższej od 20 Hz, – hałas słyszalny o częstotliwości w przedziale 20 – 20000 Hz, – hałas ultradźwiękowy, niesłyszalny, ponad 20000 Hz. Hałas jako szkodliwy czynnik towarzyszy człowiekowi od wieków. Uciążliwe i szkodliwe działanie hałasu było znane i sporadycznie wykorzystywane od tysięcy lat (np. trąby jerychońskie), nigdy jednak hałas nie był tak powszechny i uciążliwy jak obecnie.  Już w końcu XIX wieku niemiecki lekarz, odkrywca zarazka gruźlicy, Robert Koch stwierdził: „… Nadejdzie dzień, gdy człowiek będzie musiał walczyć z bardzo niebezpiecznym wrogiem swego życia – hałasem, tak samo, jak kiedyś walczył z cholerą i dżumą…”.  Wpływ takich dźwięków na człowieka jest często bagatelizowany, dlatego że skutki oddziaływania hałasu nie są natychmiast dostrzegane. Fakty świadczą jednak o poważnym  zagrożeniu. Badania prowadzone w Polsce potwierdzają, że hałas o ponadnormatywnym poziomie obejmuje 21% powierzchni kraju, oddziałując na jedną trzecią ludności. Utrudnia porozumiewanie się, przeszkadza w pracy, zwiększa ryzyko wypadków. Przebywanie w hałasie o zbyt dużej intensywności jest szkodliwe dla zdrowia, przyśpiesza zmęczenie, oddziałuje ujemnie na cały organizm, może spowodować uszkodzenie, a nawet utratę słuchu. Ludzki  słuch słabnie z wiekiem. Jest to naturalny proces starzenia się organizmu. Ubytek słuchu, wyrażony w [dB], przestawia się następująco: – w wieku 20 lat (1,3 dB), – 30 lat (7,4 dB), – 40 lat (12,7 dB), 50 lat (18,0 dB), – 60 lat (27,4 dB), – 70 lat (36,7 dB), – 80 lat (44,0 dB).  Innym czynnikiem powodującym dodatkową utratę słuchu jest nadmierny hałas. Czułość ucha na  wrażenia dźwiękowe nie jest stała. Przy małym poziomie dźwięku ma dużą wartość, natomiast przy wysokim – małą. Takie zjawisko zmiany czułości ucha, wywołane różnicami poziomu dźwięków nazywa się adaptacją. Jest to niezmiernie istotny mechanizm obronny, chroniący ucho przed uszkodzeniem podczas ekspozycji hałasu  o wysokim  poziomie. Jednakże ten mechanizm zawodzi przy  długotrwałym oddziaływaniu dźwięków  o dużej intensywności. Następuje trwałe zmęczenie słuchu oraz chwilowe podwyższenie  progu  słyszalności. Może ono przerodzić się w nieodwracalne. Ubytki słuchu mogą  wynikać z: mechanicznego uszkodzenia aparatu słuchowego (np. pęknięcie  błony  bębenkowej), metabolicznego przemęczenia komórek  słuchowych ślimaka w aparacie  słuchowym oraz zmian w systemie naczyniowym ślimaka. Skutkiem działania nadmiernego hałasu jest niedosłuch odbiorczy. Hałas może również oddziaływać na: – układ krążenia (sprzyja rozwojowi nadciśnienia tętniczego, wysokie poziomy powodują tachykardię), – układ pokarmowy (sprzyja rozwojowi choroby wrzodowej), – układ nerwowy (zespoły nerwicowe),  – układ hormonalny, – psychikę. Ogólnie można stwierdzić, iż dźwięki  poniżej 35 dB są nieszkodliwe dla zdrowia. Hałas w zakresie 35-70 dB powoduje zmęczenie układu nerwowego, zaś  w  przedziale 70-85 dB wpływa ujemnie na zdrowie. Jest on jednak  bardzo niebezpieczny powyżej 90 dB. Dopuszczalne wartości hałasu odniesionego do 8-godzinnego dnia pracy, ze względu na: – ochronę słuchu są na poziomie 85 dB, – możliwość realizacji przez pracownika jego podstawowych zadań:  a) 75 dB w pomieszczeniach z urządzeniami liczącymi, maszynami do pisania, dalekopisami, laboratoriami ze źródłami hałasu, b) 65 dB dla pomieszczeń do wykonywania prac precyzyjnych, c) 55 dB w gabinetach administracyjnych, biurach projektowych i opracowywania danych. W przemyśle krajowym średni poziom wartości maksymalnych hałasu na stanowiskach pracy wynosi ok. 100 dB. Przeciętne przekroczenie normy, wynoszącej 85 dB, dochodzi więc do 15 decybeli. Na stanowiskach pracy, gdzie występuje zagrożenie hałasem i wibracjami, pracuje około 4 miliony osób. Spośród nich 1,5 mln pracuje na stanowiskach o ponadnormatywnym poziomie hałasu, 500 tys. tam, gdzie poziom hałasu (ekwiwalentny) przekracza 90 dB, a 22 tysiące – w hałasie ekwiwalentnym ponad 100 dB.

Hałas nieustalony – hałas, którego poziom dźwięku A w określonym położeniu zmienia się w czasie powyżej 5 dB.

Hałas osiedlowy – hałas powstający w zbiorowiskach miejskich. Jest on spowodowany przez: pracę silników samochodowych, pracę zakładów usługowych, głośną muzykę. Stosowanie oszczędnych materiałów i wadliwych konstrukcji budowlanych jest główną przyczyną ponadnormatywnego hałasu przenikającego z zewnątrz do mieszkań. Również wadliwie funkcjonująca instalacja wodnokanalizacyjna, zsypy, dźwigi, centralne ogrzewanie są uciążliwymi źródłami hałasu wewnętrznego w budynkach mieszkalnych.

Hałas przemysłowy – hałas, którego głównym źródłem są maszyny i urządzenia pracujące w zakładach przemysłowych. Hałas ten jest uciążliwy i szkodliwy nie tylko wewnątrz, ale również na zewnątrz zakładów przemysłowych i może osiągnąć wartość do 90 dB. Małe zakłady, które są zlokalizowane w bezpośrednim sąsiedztwie terenów mieszkaniowych są bardziej uciążliwe, niż duże zakłady położone w znacznej odległości od obiektów wymagających ochrony przed hałasem. Najsilniejsze hałasy występują w przemyśle hutniczym, stoczniowym, energetycznym, włókienniczym, lotniczym i górniczym.

Hałas środowiskowy – hałas występujący w środowisku zewnętrznym, powstały w wyniku działalności człowieka. Stan środowiska ze względu na jego zanieczyszczenie hałasem określa się za pomocą zespołu wskaźników tzw. klimatu akustycznego, rozumianego jako wynik różnych grup hałasów: komunikacyjnych (drogowych, kolejowych, lotniczych, wodnych), przemysłowych i innych. Najczęściej jakość klimatu akustycznego środowiska określa się za pomocą wskaźnika tzw. poziomu ekwiwalentnego dźwięku, mierzonego w decybelach (dB), stanowiącego w przybliżeniu uśrednienie poziomu dźwięku w danym okresie czasowym. Do roku 1992 opracowano w Polsce, opartych głównie na wynikach pomiarów terenowych, około 200 tzw. planów akustycznych miast,. Na podstawie tych badań, w odniesieniu do hałasów drogowych w miastach, stwierdzono, że poziomy ekwiwalentne tych hałasów wynoszą: – miasta duże od 65 do 75 dB, – miasta średnie od 63 do 73 dB, – miasta małe od 62 do 71 dB, – tereny wiejskie i osiedlowe od 45 do 62 dB.  Procent liczby ludności narażonej na ponadnormatywny hałas zewnętrzny w miastach przedstawia się następująco: 1) w miastach powyżej 1 miliona mieszkańców – 40%, 2) w miastach od 200 tys. do 1 mln mieszkańców – także 40%, 3) w miastach od 50 do 200 tys. – 35%, 4) w miastach od 5 do 50 tys. – 25%, 5) w osiedlach wiejskich już tylko 7%. Wynika z tego, że im większe miasto, tym jego populacja jest bardziej narażona na hałas. U mieszkańców budynków narażonych na hałasy komunikacyjne o poziomie zewnętrznym (ekwiwalentnym) ponad 60 dB występują objawy chorobowe. Liczba lokatorów takich budynków, skarżących się na zmęczenie i wyczerpanie jest o 15% wyższa niż u mieszkańców budynków o poziomie hałasu poniżej granicy 60 dB, podobnie 50% więcej uskarża się na zakłócenia snu, a 40% więcej na objawy charakterystyczne dla nerwicy serca. Tylko 12% stref przyszpitalnych spełnia wymagania akustyczne, jakie są im stawiane, natomiast aż w 40% tych stref ekwiwalentne poziomy hałasu przekraczają wartość 60 dB. Dopuszczalny poziom hałasu, wynoszący 40 dB w dzień a 30 dB w nocy, jest znacznie przekraczany w większości uzdrowisk polskich, szczególnie tych, przez które przebiegają trasy komunikacyjne o dużym natężeniu ruchu drogowego. Warunki mieszkaniowe około 4,5 miliona osób są pod względem hałasu gorsze od preferowanych, a 2,5 mln mieszka w warunkach gorszych od tolerowanych. Około 6 milionów osób narzeka na hałasy w budynkach mieszkalnych, z tego około 800 tys. na hałasy maszyn i instalacji. Ponad połowa mieszkańców miast skarży się na hałas zewnętrzny, nieco mniej – na hałasy przenikające przez stropy, a jedna czwarta – na hałasy zza ścian. Wśród pracowników przemysłu i transportu głuchota jest na pierwszym miejscu chorób zawodowych. Liczba zachorowań podwaja się co 10 lat. Hałas wywiera ujemny wpływ również na zwierzęta hodowlane i dziko żyjące. Występuje u nich obniżenie przyrostu masy ciała, zakłócenie rozrodu, a nawet może nastąpić obumieranie zarodków ptasich. Do najczęstszych źródeł hałasu zaliczamy komunikację drogową, komunikację lotniczą i kolejową.

Hałas ustalony – hałas, którego poziom dźwięku A w określonym położeniu zmienia się w czasie nie więcej niż 5 dB.

Imisja hałasu L_im –  mierzony w punkcie pomiarowym badany hałas razem z tłem akustycznym (mikrofon miernika rejestruje wszystkie dźwięki dochodzące do membrany mikrofonu.

Infradźwięki – fale sprężyste o częstotliwościach leżących poniżej obszaru słyszalności ucha lidzkiego, tj. poniżej 16 Hz. Ich źródłami są różne rodzaje wybuchów, wiatr, pioruny rozchodzące się na duże odległości, ponieważ ich tłumienie w powietrzu, wodzie i skorupie ziemskiej jest małe.

Interferencja fal – zjawisko nakładania się fal o tej samej częstotliwości w danym ośrodku; fala wypadkowa posiada amplitudę zależną od różnicy faz fal składowych.

Izolacyjność akustyczna  – odporność dowolnej przegrody budowlanej (np. ściany, stropu, okna etc.) na przenikanie energii akustycznej. Fala akustyczna padająca na  przegrodę przekazuje jej swą energię i w ten sposób pobudza przegrodę do drgań. Część energii akustycznej obija się od  powierzchni, a część jej natomiast przechodzi przez nią. W zależności od  sposobu  pobudzania przegrody do drgań rozróżnia się dwa rodzaje izolacyjności. Z pierwszą, tzw. izolacyjnością od dźwięków powietrznych (zwaną także izolacyjnością przeciwdźwiękową) mamy do czynienia w przypadku pobudzenia przegrody do drgań dźwiękiem (falą akustyczną) rozprzestrzeniającym się w powietrzu. Do jej oceny stosuje się tzw. wskaźnik oceny przybliżonej akustycznej właściwej R’_A1 lub R’_A2.

Izolacyjność akustyczna  właściwa przegrody R – określona zależnością: R = L₁ – L₂ + 10 lg(S/A), gdzie:

L1 – przeciętny poziom ciśnienia akustycznego w pomieszczeniu nadawczym,
L2 – przeciętny poziom ciśnienia akustycznego w pomieszczeniu odbiorczym,
S – pole powierzchni badanej przegrody, np. ściany,
A – chłonność akustyczna pomieszczenia odbiorczego.

Jednoliczbowy wskaźnik oceny współczynnika pochłaniania dźwięku  – wskaźnik do oceny stopnia pochłaniania dźwięku przez drogowe urządzenia pochłaniające (ekrany), który określa się wzorem:

DL_α = – 10 lg {1- [∑¹⁸_i=1 (α_si ·10^{0,1 Li})/ ∑¹⁸_i=1 (10^{0,1 Li})]}

gdzie:
α_si – pogłosowy współczynnik pochłaniania dźwięku w i-tym paśmie częstotliwości o szerokości 1/3 oktawy w przedziale od 100 do 5000 Hz, wyznaczony w komorze pogłosowej,
Li – znormalizowany poziom dźwięku A hałasu drogowego w i-tym paśmie częstotliwości o szerokości 1/3 oktawy, którego wartości są ustalone.

 

Jednoliczbowy wskaźnik izolacyjności akustycznej  – wskaźnik do oceny własności izolacyjnych urządzenia przeciwhałasowego (ekranu), który określa się wzorem:

DL_R = – 10 lg {1- [∑¹⁸_i=1 (10^{0,1 Li} ·10^{-0,1 Ri})/ ∑¹⁸_i=1 (10^{0,1 Li})]}

gdzie:
Ri – izolacyjność akustyczna w i-tym paśmie częstotliwości o szerokości 1/3 oktawy w przedziale od 100 do 5000 Hz, wyznaczony w komorze pogłosowej,
Li – znormalizowany poziom dźwięku A hałasu drogowego w i-tym paśmie częstotliwości o szerokości 1/3 oktawy, którego wartości są ustalone.

Klimat akustyczny – zespół zjawisk akustycznych występujących na danym obszarze, niezależnie od źródeł je wywołujących. Klimat akustyczny ocenia się zwykle za pomocą poziomu dźwięku.

Mapy akustyczne – mapa hałasu emitowanego do środowiska przez różne grupy źródeł dźwięku, na której podstawie można całościowo ocenić stopień zagrożenia hałasem na terenie miasta, wyjaśnić jego przyczyny , a także pozwala prognozować zachodzące w klimacie akustycznym. Przy jej wykorzystaniu można również tworzyć złożone wskaźniki oceny zagrożenia hałasem, np.: wiążąc wartość przekroczenia dopuszczalnego poziomu dźwięku na danym obszarze z liczbą osób narażonych na działanie hałasu. Stanowi również bazę danych do takich celów jak: – informowania społeczeństwa o zagrożeniach środowiska hałasem, – opracowania danych dla państwowego monitoringu środowiska, – tworzenia i aktualizacji programów ochrony środowiska przed hałasem.

Moduł Younga, moduł sprężystości wzdłużnej – wielkość stała E dla danego materiału, która określa zdolność ciała sprężystego do przeciwstawienia się odkształceniu przy rozciąganiu lub ściskaniu; E = σ/ε, gdzie:  σ – naprężenie, ε – odkształcenie.

Monitoring – badanie, analiza i ocena stanu środowiska przyrodniczego w celu obserwacji zachodzących w nim zmian. Może być prowadzony w skali globalnej (światowej), ogólnokrajowej i lokalnej. Obejmuje również prognozowanie zmian środowiska oraz ocenę skuteczności metod jego ochrony. Polega on na ciągłych lub okresowo powtarzalnych pomiarach określonych parametrów fizycznych i obserwacji wybranych, właściwości wody, gleby, powietrza. Bieżące śledzenie wszelkich zmian w ekosystemach pozwala na podejmowanie odpowiednich decyzji w zakresie ochrony środowiska, zaś wieloletnie wyniki pomiarów stanowią podstawę do długofalowego prognozowania zmian środowiskowych i ostrzegania o ewentualnych zagrożeniach. Źródłem informacji o środowisku jest w szczególności państwowy monitoring środowiska (ustawa „Prawo ochrony środowiska”, Dz.U. 2001.62.627), który stanowi system pomiarów, ocen i prognoz stanu środowiska oraz gromadzenia, przetwarzania i rozpowszechniania o nim informacji. Państwowy monitoring środowiska obejmuje, uzyskiwane na podstawie badań monitoringowych, informacje dotyczące: powietrza, wód śródlądowych powierzchniowych i podziemnych oraz morskich wód wewnętrznych i wód morza terytorialnego, gleby i ziemi, hałasu, promieniowania jonizującego i pól elektromagnetycznych, stanu zasobów środowiska, w tym lasów, rodzajów i ilości substancji lub energii wprowadzanych do powietrza, wód, gleby i ziemi, wytwarzania i gospodarowania odpadami. Działalność Państwowego Monitoringu Środowiska koordynuje Główny Inspektor Ochrony Środowiska (GIOŚ).

Ochrona przed hałasem – zapewnienie jak najlepszego stanu akustycznego środowiska w szczególności przez zmniejszanie poziomu hałasu co najmniej do dopuszczalnego, gdy nie jest on osiągnięty i utrzymanie poziomu hałasu poniżej dopuszczalnego lub na tym poziomie. Rozporządzenie MOŚZNiL z 13 maja 1998 roku (Dz.U. 98.66.436 z 1 czerwca 1998 r.) określa  dopuszczalne  poziomy hałasu w środowisku. Np. dopuszczalne poziomy hałasu powodowanego przez drogi lub linie kolejowe, wyrażone równoważnym poziomem dźwięku A w dB (dla terenów zabudowy mieszkaniowej wielorodzinnej i zamieszkania zbiorowego, terenów zabudowy mieszkaniowej jednorodzinnej z usługami rzemieślniczymi, terenów zabudowy zagrodowej) wynoszą: 60 dB dla pory dziennej, tj. w godz. 6^oo – 22^oo i  50 dB dla pory nocnej, tj. w godz. 22^oo – 6^oo.

Ochrona  środowiska  – dział  ochrony przyrody zajmujący się ochroną wód, powietrza i gleby przed ich zanieczyszczeniem, np. ściekami przemysłowymi, środkami ochrony roślin itp. Mówiąc o ochronie środowiska rozumie się podjęcie lub zaniechanie działań umożliwiające zachowanie bądź przywracanie równowagi przyrodniczej. Ochrona ta wyraża się w szczególności w racjonalnym kształtowaniu środowiska i gospodarowaniu zasobami środowiska zgodnie z zasadą zrównoważonego rozwoju, przeciwdziałaniu zanieczyszczeniom oraz przywracaniu do stanu właściwego elementów przyrodniczych. Ww. problemy, związane z ochroną środowiska, reguluje ustawa „Prawo  ochrony środowiska” z dnia 27 kwietnia 2001 r. (Dz.U. 2001.62.627 z dnia 20 czerwca 2001 r.). Art.1 stanowi: „Ustawa określa zasady ochrony środowiska oraz warunki korzystania z jego zasobów, z uwzględnieniem wymagań zrównoważonego rozwoju, a w szczególności: 1) zasady ustalania: a) warunków ochrony zasobów środowiska, b) warunków wprowadzania substancji lub energii do środowiska, c) kosztów korzystania ze środowiska; 2) udostępnianie informacji o środowisku i jego ochronie; 3) udział społeczeństwa w postępowaniu w sprawie ochrony środowiska; 4) obowiązki organów administracji; 5) odpowiedzialność i sankcje”. Szczegółowe unormowania z zakresu ochrony środowiska są  zawarte w następujących aktach prawnych: ustawa o ochronie przyrody z 16 października 1991 r. (Dz.U. Nr 114), ustawa „Prawo wodne”  z 18 lipca 2001 r. (Dz.U. Nr 115), ustawa o zagospodarowaniu przestrzennym z 7 lipca 1994 r. (Dz.U. Nr 89), ustawa „Prawo budowlane” z 7 lipca 1994 r. (Dz.U. Nr 89), ustawa „Prawo geologiczne i górnicze” z 4 lutego 1994 r. (Dz.U. Nr 27), ustawa o odpadach z 27 kwietnia 2001 r. (Dz.U. Nr 62), ustawa o drogach publicznych z dnia 21 marca 1985 r. (Dz.U. Nr 14), ustawa o autostradach płatnych z 27 października 1994 r. (Dz.U. Nr 127), ustawa z dnia 17 maja 1989 r. i wiele innych.

Odległość graniczna r_g – odległość od źródła dźwięku, przy której wartość energii akustycznej fal dźwiękowych odbitych od powierzchni ograniczających pomieszczenia jest równa wartości energii akustycznej fali dźwiękowej bezpośrednio generowanej przez źródło dźwięku, np. dla źródła kulistego: r_g = 0,14 √( α · S)/(1- α), gdzie: α – średni współczynnik pochłania dźwięku w pomieszczeniu, S – pole powierzchni pochłaniającej dźwięk.

Państwowa Inspekcja Ochrony Środowiska (PIOŚ) – organ kontrolny Ministerstwa Ochrony Środowiska Zasobów Naturalnych i Leśnych, którego oddziały wojewódzkie prowadzą  działalność interwencyjną w terenie.

Państwowa Inspekcja Sanitarna (PIS) – organ sanitarny do nadzoru nad warunkami higieny środowiska, higieny pracy w zakładach pracy, higieny w szkołach i innych placówkach oświatowo-wychowawczych, szkołach wyższych oraz w ośrodkach wypoczynkowych, nad warunkami zdrowotnymi żywności i żywienia. Czyni to w celu ochrony zdrowia ludzkiego przed wpływem czynników szkodliwych lub uciążliwych, a w szczególności w celu zapobiegania powstawaniu chorób zakaźnych i zawodowych. Organami PIS są: Główny Inspektor Sanitarny, Państwowi Wojewódzcy Inspektorzy Sanitarni, Państwowi Terenowi Inspektorzy Sanitarni, Państwowi Portowi Inspektorzy Sanitarni dla morskich portów i przystani oraz jednostek pływających na tych obszarach. Organa Państwowej Inspekcji Sanitarnej są uprawnione do przeprowadzania doraźnych kontroli, a także do wydawania, w wypadkach niecierpiących zwłoki, zarządzeń i decyzji niezbędnych do usunięcia zagrożenia sanitarno-epidemicznego oraz powiadamiają o tym niezwłocznie właściwe organy.

Państwowy Monitoring Środowiska – system pomiarów, ocen i prognoz stanu środowiska oraz gromadzenia, przetwarzania i rozpowszechniania informacji o środowisku. Badania monitoringowe wykonywane są cyklicznie przy zastosowaniu jednakowych metod zbierania, gromadzenia i przetwarzania danych. Zakres informacji obejmuje: jakość powietrza, jakość wód śródlądowych powierzchniowych i podziemnych oraz morskich wód wewnętrznych i wód morza terytorialnego, jakość gleby i ziemi, hałas, promieniowanie jonizujące i pola elektromagnetyczne, stan zasobów środowiska, w tym lasu, rodzaje i ilości substancji lub energii wprowadzonych do powietrza, wód, gleby i ziemi, wytwarzanie i gospodarowanie odpadami. Obserwacje stanu środowiska, badania i pomiary kontrolne prowadzone są przez: Państwową Inspekcję Ochrony Środowiska (PIOŚ), inne państwowe służby kontrolne (np. Państwowa Inspekcja Sanitarna – PIS), wybrane instytuty naukowo-badawcze (np. Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Państwowy Instytut Geologiczny). Badania jakości środowiska wykonywane są na trzech poziomach: sieci krajowej, sieciach regionalnych i sieciach lokalnych. Program Państwowego Monitoringu Środowiska jest koordynowany przez PIOŚ.

Pogłos – zjawisko nakładania się fal odbitych i fali bezpośredniej w pomieszczeniu zamkniętym.

Pole akustyczne – obszar przestrzeni, w którym rozchodzą się fale akustyczne.

Pole akustyczne bliskie – obszar przestrzeni, w którym występują duże fluktuacje ciśnienia akustycznego w funkcji położenia punktu pomiarowego, a ich zakres maleje ze wzrostem odległości od źródła. Wielkość obszaru pola bliskiego zależy od częstotliwości, rozmiarów źródła i stosunków fazowych jego powierzchni promieniujących. przekroczeniu

Pole akustyczne dalekie – obszar przestrzeni, w którym w określonej odległości od pulsującego źródła dźwięku kierunki drgań cząstek powietrza pokrywają się dokładnie z kierunkiem rozchodzenia się fali i jednocześnie występuje zgodność faz między prędkością cząsteczek a ciśnieniem akustycznym. W przybliżeniu można przyjąć, że warunki określające pole dalekiego są już spełnione w odległości od źródła dźwięku większej od długości fali lub dwa razy większej od największego wymiaru tego źródła.

Pole akustyczne pogłosowe, dyfuzyjne, rozproszone – obszar przestrzeni, w którym oprócz fali bezpośredniej występuje duża liczba fal odbitych od różnych powierzchni dobiegających z różnych kierunków. Występują w nim fluktuacje ciśnienia akustycznego wynikające z interferencji fali bezpośredniej i fal odbitych. Wartość ciśnienia akustycznego zmienia się nieznacznie z odległością od źródła. W granicznym przypadku, gdy pole pogłosowe wypełnia cała objętość pomieszczenia, ciśnienie nie zależy od odległości od źródła i jest stałe w każdym punkcie pomieszczenia.

Pole akustyczne swobodne – obszar przestrzeni, w którym dźwięk porusza się bez przeszkód po liniach prostych, tzn. nie jest odbijany, pochłaniany, uginany, załamywany, rozpraszany oraz nie poddawany efektowi rezonansu. Charakteryzuje się

spadkiem poziomu dźwięku o 6dB na każde podwojenie odległości od źródła hałasu

Poziomu ciśnienia akustycznego L_p – bezwymiarowa wielkość wyrażona w decybelach [dB] równa L_p = 20lg(p/2·10^-5, gdzie p jest ciśnieniem akustycznym w paskalach [Pa]. Do określenia wartości odniesienia przyjęto wartość ciśnienia akustycznego  2·10^-5 Pa (odpowiada jej wartość energii akustycznej 10^-12 W), odpowiadającą ciśnieniu  akustycznemu dla tonu 1000 Hz, przy którym rozpoczyna się wrażenie słyszenia.

Poziom dźwięku – poziom wartości skutecznej (rms) ciśnienia akustycznego skorygowany wg krzywej korekcyjnej A lub C wg wzoru: L_A,C = 10 lg [∑^N10^{0,1 (Li + KA,C )}]  w [dB]

gdzie: Li – poziom wartości skutecznej ciśnienia akustycznego w i-tym paśmie częstotliwości,
KA,C – wartość poprawki wg krzywej korekcyjnej A lub C,
N – liczba częstotliwości.

Mierniki poziomu dźwięku mają wbudowane filtry korekcyjne A i C, których charakterystyki częstotliwościowe są odwróconymi przebiegami funkcji i wygładzonymi krzywymi izofonicznymi, które odpowiadają: krzywa korekcyjna A – 40 fonom; krzywa korekcyjna C – 100 fonom.

Poziom ekspozycji na hałas odniesiony do 8-godzinnego dnia pracy L_EX,8h – określony wzorem:

LEX,8h = LAeq,Te + 10lg(Te/T0), gdzie:
LAeq,Te – równoważny poziom dźwięku dla czasu ekspozycji na hałas Te,
Te – czas ekspozycji na hałas,
T0 – czas odniesienia równy 28800 s.

Poziom natężenia dźwięku L_I – bezwymiarowa wielkość wyrażona w decybelach [dB] równa L_I = 10lg(I/I_o , gdzie I jest natężenie dźwięku wyznaczone w danym punkcie ośrodka, a I_o jest natężeniem odniesienia, równe 10^-12 W/m², odpowiadającą ciśnieniu  akustycznemu dla tonu 1000 Hz, przy którym rozpoczyna się wrażenie słyszenia.

Poziom mocy akustycznej L_W – bezwymiarowa wielkość wyrażona w decybelach [dB] równa L_I = 10lg(W/W_o , gdzie W jest mocą akustyczną wypromieniowaną przez źródło dźwięku w wat [W], a W_o jest mocą akustyczną odniesienia, równe 10^-12 W), odpowiada progowi słyszenia dla tonu 1000 Hz.

Poziom równoważny (ekwiwalentny) dźwięku L_Aeq,T – uśredniony w przedziale czasu T zmienny w czasie poziom dźwięku (przy zastosowaniu filtru korekcyjnego A) L_Ami, obliczony ze wzoru: L_Aeq,T = 10 lg [ 1/T∑(t_i 10^{0,1 LAmi})]  w [dB]

gdzie:
L Ami – średni poziom dźwięku A występujący w czasie, w którym hałas można uznać za ustalony,
T – czas oceny, ,
ti – czas w którym poziom dźwięku jest ustalony,
n – liczba odcinków czasowych ti w przedziale czasu T.

Prędkość dźwięku c – prędkość rozchodzenia się zaburzeń sprężystych o małej amplitudzie w ośrodku sprężystym. Fale dźwiękowe, rozchodzące się w gazach i cieczach, są falami podłużnymi. Odpowiednie ich prędkości propagacji wynoszą:

cgaz = √(χpo/ρo) = √(χRθ/μ)
cciecz = √(K/ρo)

gdzie:
po, ρo – średnie ciśnienie i gęstość w stanie równowagi ośrodka,
χ – stosunek ciepła właściwego przy stałym ciśnieniu do ciepła przy stałej objętości gazu (dla powietrza wynosi 1,41),
K – moduł sprężystości objętościowej cieczy,
R – stała gazowa,
Μ – masa drobinowa gazu,
θ – temperatura w oC.

W temperaturze 20^oC prędkość fali dźwiękowej w powietrzu wynosi 340 m/s, natomiast w wodzie i większości paliw płynnych w przybliżeniu ma wartość 1500 m/s.

Przenoszenie boczne K – przenikanie dźwięku między pomieszczeniami wszystkimi drogami poza bezpośrednią transmisją dźwięku przez przegrodę dzielącą te pomieszczenia.

Efektywna szerokość pasma – szerokość idealnego filtru, przez który jest transmitowana taka sama moc szumu białego jak przez filtr rzeczywisty i jest w przybliżeniu równa 3 dB szerokości pasma. Szerokość pasma B_m może być również wyrażona w procentach częstotliwości środkowej f_m (względna szerokość pasma), tj. [B_m = (f_g – f_d)/f_m]∙100%, gdzie: f_g – częstotliwość górna, f_d – częstotliwość dolna pasma.

Sztywność dynamiczna – sygnał o charakterze ciąg

Szum – sygnał o charakterze ciągłym (elektryczny, akustyczny) zakłócający sygnał użyteczny.

Szum biały – szum, który zawiera wszystkie częstotliwości o jednakowej amplitudzie; jego energia jest równomiernie rozłożona w całym paśmie częstotliwości.

Szum różowy – skorygowany szum biały ze stałym spadkiem gęstości energii 3 decybeli [dB] na oktawę.

Ton – dźwięk prosty lub wrażenie słuchowe wywołane przez ten dźwięk (sinusoidalna fala akustyczna).

Ultradźwięki – fale sprężyste o częstotliwościach większych niż 20000 Hz, tj. powyżej progu słyszalności ucha ludzkiego. Takie dźwięki odbierają psy i nietoperze.

Ważony wskaźnik poziomu uderzeniowego znormalizowanego przybliżonego L’_n,w – określony wzorem:

L’_n,w = L_n,w + K,

w którym:
Ln,w – ważony wskaźnik poziomu uderzeniowego znormalizowanego określony w warunkach laboratoryjnych,
K – poprawka wynikająca z bocznego przenoszenia dźwięku między pomieszczeniami rozdzielonymi danym stropem.

Widmo – zbiór sinusoidalnych składowych danej wielkości fizycznej (np. natężenia dźwięku) określonych za pomocą amplitud lub faz tych składowych.

Widmo akustyczne, inaczej widmo dźwięku – zbiór składowych dźwięku (tonów), o różnej częstotliwości i amplitudzie, przedstawiony zwykle w postaci (wykresu) rozkładu amplitud drgań harmonicznych w funkcji częstotliwości drgań.

Wibracje – drgania mechaniczne przenoszone na konstrukcję budynku bądź ciało człowieka w wyniku bezpośredniego kontaktu mechanicznego między źródłem drgań i odbiorcą. Szkodliwe działanie wibracji na organizm zależy od amplitudy i prędkości drgań. Energia wibracji przekazywana jest głównie tkance kostnej człowieka, ponieważ w tkankach miękkich są one silnie tłumione. Skutkiem oddziaływania wibracji na człowieka jest choroba wibracyjna. Charakter rozwoju choroby wibracyjnej i jej symptomy zależą przede wszystkim od składu widmowego drgań, ich intensywności oraz czasu ekspozycji. Główne zmiany chorobowe występują w: układzie nerwowym (złe samopoczucie fizyczne i psychiczne, zmęczenie, nerwice, niemożność skupienia uwagi); układzie krążenia (napadowe skurcze naczyń krwionośnych, zaburzenia ciśnienia tętniczego krwi); narządach ruchu (uszkodzenia kostno-stawowe, zaburzenia czynności mięśni i ścięgien); układzie pokarmowym (zaburzenia perystaltyki jelit). Ponadto przy dużych amplitudach drgań mogą pojawić się uszkodzenia poszczególnych narządów. Przykładem choroby wibracyjnej u robotników leśnych, obsługujących piły łańcuchowe, jest choroba  zwana „białymi palcami”. Długotrwała praca tym narzędziem powoduje zmiany w układzie kostno-stawowym oraz krążeniowym ręki. Stopniowa degradacja tkanki naczyniowej i nerwowej prowadzi do utraty czułości w rękach, a co za tym idzie – pełnej sprawności manipulacyjnej. Na działanie wibracji o ponadnormatywnych poziomach narażonych jest 90 tys. pracowników, natomiast ponad 800 tys. osób narażonych jest na bierne odbieranie drgań. Trzecie miejsce na liście chorób zawodowych w Polsce zajmuje choroba wibracyjna.

Wskaźnik oceny izolacyjności akustycznej właściwej przybliżonej R’_A2 – suma ważonego wskaźnika przybliżonej izolacyjności akustycznej właściwej R’_w  i widmowego wskaźnika adaptacyjnego C_tr. :

R’_A2 = R’_W + C_tr [dB] = R_W + K + C_tr  w [dB]

gdzie:
Rw – ważony wskaźnik izolacyjności akustycznej przegrody określony w warunkach laboratoryjnych.
K – poprawka uwzględniająca przenoszenie boczne.

Wskaźnik ten odnosi się do źródeł dźwięku emitujących hałas z przewagą niskich częstotliwości, np. komunikacja drogowa w mieście, muzyka dyskotekowa, ruch kolejowy o małej prędkości.

Wskaźnik oceny izolacyjności akustycznej właściwej przybliżonej R’_A1 – suma ważonego wskaźnika przybliżonej izolacyjności akustycznej właściwej R’_w  i widmowego wskaźnika adaptacyjnego C. :

R’_A1 = R’_W + C [dB] = R_W + K + C  w [dB]

gdzie:
Rw – ważony wskaźnik izolacyjności akustycznej przegrody określony w warunkach laboratoryjnych.
K – poprawka uwzględniająca przenoszenie boczne.

Ten wskaźnik stosuje się w przypadku hałasu z przewagą wysokich częstotliwości, np. ruch drogowy na autostradach, drogach szybkiego ruchu o prędkości powyżej 80 km/h, ruch kolejowy o dużych prędkościach, zakłady przemysłowe.

Zjawisko koincydencji – obniżenie izolacyjności akustycznej przegrody spowodowane zjawiskiem rezonansu przestrzennego między falami dźwiękowymi w ośrodku powietrznym a falami giętymi w przegrodzie.

Zjawisko rezonansu – osiąganie maksymalnych amplitud drgań przez układ rezonansowy przy częstotliwościach drgań własnych lub częstotliwości rezonansu.

Źródło punktowe – źródło energii akustycznej o rozmiarach liniowych małych w stosunku do długości promieniowanej fali akustycznej.

Źródło liniowe – źródło dźwięku złożone ze źródeł punktowych, zlokalizowanych na dowolnej linii; ich odległości między sobą są małe w stosunku do długości promieniowanej fali akustycznej.