CHƯƠNG 1: ÂM HỌC VÀ TIẾNG ỒN
III. Tiếng ồn và con người
3. Ảnh hưởng tiếng ồn đến tâm lý
Như được đề cập tiếng ồn là sự quấy nhiễu hoặc quá tải của âm lượng đến tai người nghe.
a. Tiếng ồn nghe đƣợc: cùng một loại tiếng ồn mỗi người sẽ cảm thấy mức độ khó
chịu khác nhau do ảnh hưởng từ môi trường sống lúc nhỏ nên sẽ có trải nghiệm riêng khác nhau. Tuy nhiên có những đặc điểm chung của tiếng ồn mà sẽ làm hầu hết mọi người khó chịu. Đó là:
Tiếng ồn tập trung năng lượng trong một dải tần số hẹp sẽ làm người ta cảm thấy ồn hơn là tiếng ồn trải ra trong dải tần rộng hơn.
Tiếng ồn có thời gian tăng trưởng nhanh sẽ cho cảm giác ồn hơn tiếng ồn có thời gian tăng trưởng chậm
Tiếng ồn có tính gián đoạn ngẫu nhiên sẽ làm cho ta cảm thấy ồn hơn tiếng ồn ổn định hoặc đều.
Và tiếng ồn ở tần số cao (hơn 1.5 kHz) sẽ ồn hơn tiếng ồn ở tần số thấp b. Âm nền khó nghe: ta thường gặp nhiều trường hợp âm nền quá lớn làm cho cuộc
đối thoại trở nên khó khăn. Trong môi trường lao động, âm nền lớn dễ gây nguy
hiểm. Ví dụ công nhân khó nghe hết những chỉ thị thay báo động nguy hiểm tại nhà máy.
4. Bệnh về tai
Tiếng ồn là âm thanh có hại thường xuyên gặp trong môi trường làm việc công nghiệp. Nếu tiếng ồn quá lớn kéo dài thường xuyên có thể gây bệnh điếc vĩnh viễn. Đây chính là bệnh điếc do nghề nghiệp gây ra.
a. Mệt mỏi thính giác: khi chịu đựng tiếng ồn trong những tuần lễ đầu người ta
nhận thấy thính giác bị giảm sút, tiếp đến là thính giác phục hồi chậm khi tiếng ồn chấm dứt. Nếu thính giác không có thời gian nghỉ ngơi và tiếp tục bị ảnh hưởng bởi tiếng ồn sẽ làm mất độ thính của tai. Nếu một người chịu tiếng ồn 110 dB trong vòng 15 phút, người đó cần nguyên ngày để phục hồi hoàn toàn lại thính giác. Tổ chức y tế thế giới WHO đã tóm tắt hậu quả của thính giác khi bị ảnh hưởng của tiếng ồn như sau:
Xáo trộn sinh lý: các tế bào thính giác của tai trong và tế bào thần kinh hệ thính giác bị mệt, làm giảm lượng máu đi vào tế bào.
Giảm khả năng nghe (tạm thời): độ nhạy, khả năng phán đoán và tính chọn lọc của tai bị giảm.
Mất khả năng nghe: khi có âm nền, tai bị mất khả năng phát hiện, phán đoán, suy xét.
Tàn tật: thính giác bị hư hại nặng, khi nói chuyện phải lên giọng to và yêu cầu người nói cũng phải nói to.
b. Yếu thính giác: ngoài tiếng ồn còn một tác nhân khác cũng làm cho thính giác bị
yếu chính là tuổi tác. Các nghiên cứu cho thấy khi về già đàn ông bị điếc nhiều hơn đàn bà đặc biệt ở tần số cao. Bên dưới là hình diễn tả sự mất mát khả năng nghe theo độ tuổi.
Hình 7: Đồ thị biểu diễn sự suy giảm thính giác theo tuổi tác (Nam và nữ)
c. Điếc: Tiếng ồn làm cho thính giác bị mệt mỏi. Khi tiếng ồn kéo dài và lặp lại
nhiều lần làm cho thính giác giảm khả năng hồi phục và dần dần sẽ dẫn đến bệnh điếc vĩnh viễn không hồi phục được. Tiếng ồn lớn kéo dài sẽ làm cho màng nền dao động mạnh dẫn đến tế bào lông mao bị phá hủy khi ma sát với bạch huyết. Tai người có khoảng 17000 tế bào thính giác bị chết và không thể điều trị được.
Hình 8: Chấn thương do tiếng ồn
5. Nguyên lý đo độ ồn
- Đo độ ồn là chuyển đổi sự thay đổi áp suất khí, âm thanh thành tín hiệu được để xử lý bằng các linh kiện điện tử.
- Để đo âm thanh hay một đại lượng vật lý bất kỳ trên một thiết bị chúng ta cần chuyển đại lượng đó sang tín hiệu điện. Sau đó sẽ có hay không có bộ lọc dùng để lọc bỏ những tần số không cần thiết có thể gây nhiễu. Tín hiệu sau bộ lọc thường rất nhỏ (mv), do đó cần khuếch đại tín hiệu này lên trước khi đưa vào xử lý. Tín hiệu sau khi khuếch đại sẽ được chuyển sang tín hiệu một chiều, rồi đưa đến bộ chuyển đổi tuyến tính / loga vì tai người phản ứng âm thanh theo hàm loga. Các phần còn lại có nhiệm vụ là lấy giá trị trung bình tại một thời điểm và hiển thị ra màn hình.
- Vậy bộ phận nào là quan trọng nhất và mang tính quyết định trong máy đo độ ồn?
Đó chính là bộ chuyển tín hiệu âm sang tín hiệu điện, hay còn gọi là cảm biến âm.
Cảm biến âm hay microphone càng nhanh và đáp ứng tốt với sự thay đổi áp suất khí thì máy đo càng chính xác. Microphone hoạt động giống hệt tai người.
Sơ đồ khối của một máy đo độ ồn như sau:
Hình 9: Sơ đồ máy đo độ ồn
6. Các phương pháp đo độ ồn
Nhằm đo cường độ tiếng ồn tại một thời điểm nào đó, xác định tần số của nguồn phát ra tiếng ồn và các nhiễu có thể ảnh hưởng trong lúc đo.
Người ta thường đo tiếng ồn trong công nghiệp vì những lý do như:
- Xác định xem tiếng ồn đó có gây hại hoặc làm khó chịu đến thính giác hay không.
Một người làm việc trong môi trường âm có độ ồn lớn hơn 90 dB trong một ngày thì sẽ bị tác động như thế nào?
- Xác định tiếng ồn trong khu vực đó có vượt mức cho phép không, nếu vậy thì cần cảnh báo và phải điều chỉnh làm giảm cường độ của nguồn âm.
- Và cũng nhằm để so sánh tiếng ồn do từng thiết bị phát ra nhằm so sánh xem thiết bị nào phát ra tiếng ồn có cường độ lớn nhất hoặc tần số cao nhất để đặt thiết bị tại một vị trí thích hợp để làm việc mà không bị ảnh hưởng.
Từ những yêu cầu đo tiếng ồn như trên người ta đưa ra những cách xác định âm như sau:
- Đo sự chịu đựng tiếng ồn nhằm bảo vệ thính giác cho người lao động trong môi trường ồn ào và không có tiêu chuẩn cho sự cách âm.
- Đo tiếng ồn ảnh hưởng đến cộng đồng nhằm đánh giá tiếng ồn tại một nguồn âm (như khu công nghiệp) ảnh hưởng đến khu dân cư gần đó như thế nào. Vấn đề này vẫn chưa được thống nhất và chuẩn hóa.
- Đo tiếng ồn cho từng loại máy móc khác nhau hay còn gọi là đo mức áp suất âm thanh của một nguồn âm. Cách xác định âm này được chuẩn hóa theo tiêu chuẩn quốc tế.
- Hiện tại người ta đo tiếng ồn của một nguồn bất kỳ hay còn gọi là đo cường độ âm thanh và là hiệu quả để đánh giá nguồn âm.
7. Ƣu và nhƣợc điểm
a. Ƣu điểm:
- Dùng vi xử lý PIC để làm 3 nhiệm vụ là chuyển đổi DC, chuyển đổi lin/log và lấy giá trị trung bình xuất ra màn hình nên giảm kích thước máy đo đáng kể, tăng độ chính xác và làm giảm tiêu hao năng lượng.
- Microphone nhỏ, có độ nhạy cao và được hiểu chuẩn theo tiêu chuẩn quốc tế bằng cách dùng microphone của hãng B&K. Vì vậy làm tăng độ chính xác cho máy đo.
b. Nhƣợc điểm:
- Thiết kế chưa tối ưu vì làm mang tính cá nhân và được hỗ trợ thủ công chưa mang tính công nghiệp
- Nhiều linh kiện thụ động có độ chính xác thấp, tiêu hao năng lượng (tụ điện, điện trở, biến trở), vì đây là linh kiện cắm (via) chứ không phải linh kiện dán (SMT).
8. Máy đo độ ồn ở Việt Nam
- Việt nam là nước đang phát triển, nhiều ngành công nghiệp và nhà máy đã và đang mọc lên. Tiếng ồn, cường độ ồn cũng tăng dần theo thời gian. Và con người bắt đầu chú ý hơn đến ô nhiễm tiếng ồn do ảnh hưởng ít nhiều đến sức khỏe. Vì vậy, việc đo độ ồn vẫn còn là đề tài mới ở Việt nam trong vài năm gần đây.
- Với mật độ dân cư đông đúc thuộc vào bậc nhất thế giới, 40.000 người/km2, thành phố Hồ Chí Minh là nơi bị ô nhiễm tiếng ồn nặng. Hơn nữa sự phát triển các nhà máy dày đặc tại thành phố cũng góp phần khá lớn vào sự ô nhiễm này. Do đó máy đo độ ồn trở nên cần thiết cho các gia đình để đánh giá tiếng ồn xung quanh và nó giúp cho các nhà máy, công ty, hoặc tổ chức ô nhiễm tiếng ồn của chính phủ đánh giá tình hình ô nhiễm tiếng ồn của thành phố và của từng cá nhân công ty.
- Hiện ở Việt Nam chưa có công ty nào chính thức sản xuất máy đo độ ồn, có thể vì những lý do như: nhu cầu thị trường thấp, không cạnh tranh với thiết bị trên thị trường. Hoặc do độ chính xác không cao vì không có nguồn cảm biến âm tốt nên không được ưa chuộng.