توسط موری بورن ، 12 نوامبر 2012

این روزها زمان زیادی را در قطار و اتوبوس می گذرانم.

سطح سر و صدای محیط (پس زمینه) در حمل و نقل عمومی معمولاً بسیار زیاد است (به طور متوسط ​​بالای 70 دسی بل با وزن A در قطارها و ایستگاه ها) و این تأثیرات شناخته شده ای بر سطح استرس و کاهش شنوایی دارد. [ منبع ]

در قطار، اغلب از افرادی که هدفون دارند، موسیقی می‌شنوم. چنین افرادی به هر حال آن را با صدای بلند دوست دارند، اما در بسیاری از موارد صدا را حتی بیشتر کرده اند تا از صدای قطار بالاتر بروند.

معلوم است که ریاضیات بسیار جالبی در این وضعیت دخیل است.

سطوح کم صدا

بگو من دارم به فلوت گوش می کنم. (یک نت فلوت خالص دارای سیگنالی است که کاملاً به منحنی سینوسی نزدیک است.)

در خانه ای که ساکت است، می توانم هر نت را به وضوح در سطح صدای زیر بشنوم.

اما وقتی سوار قطار می شوم، صداهای بلند و کاملا پیچیده زیادی به گوش می رسد. من آن نویز ناخواسته را با استفاده از این سیگنال قرمز نشان داده ام:

وقتی آن صدای پس زمینه آشفته را به موسیقی فلوت من اضافه می کنیم، این را دریافت می کنیم (سیگنال آبی اضافه شدن موسیقی فلوت و نویز پس زمینه است):

برای شنیدن صحیح موسیقی باید صدا را زیاد کنم (الان دامنه بیشتر است - یعنی موج انرژی بیشتری را حمل می کند). در اینجا، با 2.5 برابر دامنه اصلی است:

(فرکانس تغییر نکرده است - ما فقط آن را روشن کردیم.)

اکنون می‌توانیم موسیقی را کمی بهتر بشنویم، اما هنوز صدای پس‌زمینه زیادی در لذت بردن ما وجود دارد.

این سیگنالی است که به گوش ما می رسد. صدای بلند است، اما ما حداقل اکنون می توانیم صدای فلوت را تشخیص دهیم.

سطح کلی صدای گوش ما اکنون بسیار خطرناک است. با 70 دسی بل که از قطار می آید، به علاوه سطح نامعلومی از پخش کننده MP3 من، ما در سطوح ترسناکی هستیم.

WHO و EPA زمان های مجاز روزانه قرار گرفتن در معرض 24 ساعت در dBA 70، 8 ساعت در dBA 75، 2.7 ساعت در dBA 80، 0.9 ساعت در dBA 85، و 0.3 ساعت در dBA 90 است. [ منبع ]

بالاتر از این سطوح، می‌توان انتظار داشت که از افت شنوایی دائمی ناشی از نویز رنج ببریم.

رفت و آمد من حدود یک ساعت است. جای تعجب نیست که هنگام تلاش برای لذت بردن از موسیقی، گوش های من از نظر جسمی ناراحت می شوند.

هدفون حذف نویز

ایده پشت هدفون های حذف نویز خنثی کردن نویز پس زمینه است. این هدفون دارای یک میکروفون است که صدای ناخواسته بیرون را دریافت می کند، آن را تجزیه و تحلیل می کند و صدایی برخلاف سیگنال نویز بیرونی تولید می کند.

در اینجا سیگنال نویز اصلی و منفی آن (انعکاس در محور افقی t ، به رنگ سیاه) است:

برای به دست آوردن سیگنال سیاه بالا، من فقط تابع سیگنال نویز قرمز را در منفی 1 ضرب کردم.)

وقتی این 2 سیگنال را با هم اضافه می کنیم، یکدیگر را خنثی می کنند و نویز "صفر" به ما می دهند. ما می توانیم موسیقی را کم کرده و بشنویم، درست مثل اینکه در یک محیط آرام هستیم.

البته، در واقعیت، هدفون باید خیلی سریع کار کند تا این ترفند را با موفقیت انجام دهد، و جای تعجب نیست که برای صداهای با فرکانس پایین بهتر کار می کند (زیرا زمان کافی برای تولید سیگنال منفی قوی دارد) و برای صداهای بالا چندان خوب نیست.

هدفون هایی که من دارم ادعا می کنند "بیش از 22 دسی بل حذف نویز در 200 هرتز". همچنین ادعا می کند "95٪ کاهش" (هر چیزی که واقعا به معنای). اما مطمئناً خیلی بهتر از نداشتن آنها است.

منبع

https://clinicalgate.com/noise-induced-hearing-loss/