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核心概念 人类健康 收藏的文章 发布日期:2022年11月24日

我们周围城市和建筑中的声音

摘要

无论我们是在建筑物里还是在城市里走动,声音每天都围绕着我们。但是什么是“声音”和什么是“噪音”呢?接触其中一种会产生什么影响?这篇文章将介绍声音的复杂而迷人的世界,重点介绍声学科学家在减少噪音污染和设计适合我们耳朵的城市和建筑方面的机会,以改善人们的健康和福祉。

声音与噪音

无论我们如何努力,我们永远也找不到一个完全沉默的地方。如果有东西移动,它就会发出声音——即使人类听不到。声音无处不在,就在我们周围。我们通常注意到的声音是由人或人们使用的东西发出的。例如,想想道路交通或工业。然而,大自然也可以非常吵闹!想象一下火山爆发或龙卷风会有多吵!

一般来说,声音没有好坏之分。然而,听众对他们的看法决定了一切。如果一个声音使我们不高兴或烦恼,我们认为它是噪音.“噪音”这个词来自拉丁语“恶心”,实际上是晕船的意思。当我们听到我们不喜欢的声音时,它会让我们感到不舒服,因此“生病”。但噪音可能只是在错误的地点或错误的时间发出的声音。

在城市里,我们经常谈论噪音污染,指的是使一些人不开心的噪音水平。你可能会惊讶地发现,噪音并不是一个现代问题。过去的许多城市也是嘈杂的地方。早在公元前6世纪,古希腊殖民地西巴里斯太吵了,以至于省议会告诉陶工和锡匠,他们必须住在城墙外,因为他们太吵了!随着人类文明的发展,城市不断发展,变得越来越拥挤。今天,大多数人住在城镇和城市,越来越多的人带来更多的噪音!事实上,世界卫生组织(世卫组织)报告称,在欧洲,大约每五个人中就有一人暴露在对健康有潜在危险的噪音水平下。

测量声音

说到声音,多大的声音才算太大?一个噪音要多大才会成为问题?噪音水平通常用一个单位来衡量分贝(dB)。

想象一下,一个人站在离你一米远的地方,用正常的声音说话。当它们进入你的耳朵时,它们发出的声音大约为60分贝(图1).测量声音是一件非常复杂的事情。这是因为分贝是一个对数单位,这意味着我们不能像处理“正常”数字那样增加或减去分贝水平。例如,两个发射50 dB的声源加在一起不会产生100 dB的声音,而是测量出53 dB!

图1 -某些声源的声级值
  • 图1 -某些声源的声级值

世界卫生组织已经发布了在不同地点和环境下可以接受多少噪音的建议。例如,想象一下晚上站在房子外面,里面有人睡觉。你用麦克风和噪音水平计测量你周围的声音。世界卫生组织指出,道路交通噪音不应高于45分贝,铁路噪音不应高于44分贝,而飞机噪音则必须低于40分贝[1].这些限制是不同的,因为有些噪音比其他噪音更烦人!

声音可以丰富我们的生活

大多数人都会同意,一个完全寂静的世界可能不是一个令人愉快的世界。许多声音丰富了我们的生活,使我们的日常经历有趣而有意义。因此,重要的是,我们不要总是把噪音看作是一件坏事,或者是一种“污染物”——有些声音可能是积极的。2].例如,听鸟鸣声或流水声等自然声音有助于减轻压力,改善健康和情绪。3.4].试着听听从伦敦摄政公园传来的声音视频1.你有什么感觉?同样,在公共场所听音乐可以帮助人们感到更快乐、更兴奋,并与他人建立更紧密的联系。试着听听伦敦科文特花园充满活力的声音视频2.这些声音让你有什么感觉?

有些声音可能是如此独特,以至于它们成为一个地方的“声纹”。当我们听到这些声音时,我们立刻就知道了很多关于这个位置的信息,而不需要在那里,甚至不需要看到它。例如,许多人会听出足球人群欢呼的声音,并知道这是在比赛期间从足球场传来的。你还能想到其他容易辨认的声纹吗?

管理室内声音

到目前为止,我们已经讨论了城市和户外空间。但是我们很多人花了很多时间内部建筑。我们听到两种声音内部而且我们所在的房间。例如,如果你正坐在沙发上,你可能会听到电视里传来的笑声,楼上有人走动的脚步声,窗外树间风的沙沙声,或者远处街道上的警笛声。

当我们在室内时,我们听到的声音通过空气传播,也可能通过建筑物的墙壁、窗户的玻璃或组成天花板的材料传播。当声音撞击墙壁时,一部分声音被反射,一部分被墙壁吸收,剩下的则穿过墙壁。一些表面善于吸收声音,而另一些表面更像镜子,反射声音。

如果你曾经去过教堂或空荡荡的大教室,你就会知道你的脚步声似乎很响。这是因为你的脚发出的声音会被坚硬的石头墙壁和地板反复反射。这些反射的声音到达你耳朵的时间略有不同,这取决于每个反射的距离。其结果是,你听到的回声似乎在房间里反弹。有时,这些声音反射表面的形状和位置是特别的,以引导声音,例如对音乐厅的听众。

相比之下,柔软多孔的表面会吸收大部分击中它们的声音。声音挤进这些表面的充满空气的腔中,在这个过程中损失了部分能量。你可以找到这样的吸音例如,电影院的材料——软座、软垫墙和厚重的窗帘。这些柔软的材料可以防止回声,让观众更容易理解和欣赏电影。其他吸音材料包括薄板,当受到声波撞击时,薄板会振动,以减弱反射的声音。

但是如果我们想要最小化从一个室内空间传播到另一个室内空间的声音量呢?一种方法是看“隔音“墙壁可以提供良好的隔音效果,尽管有些墙壁在减少声音方面比其他墙壁更好!”如果你住在一间公寓里,你能听到你的邻居说话、唱歌、打喷嚏或喊叫,墙壁可能不能提供很好的隔音效果!好的隔音材料包括坚硬而沉重的材料,具有连续的无孔表面。建造隔音墙的一个很好的策略是把它做成三明治:外面的“面包片”是由坚硬的材料制成的,而里面的“填充物”是由柔软的吸音材料制成的。

当声音和噪音最终到达我们的耳朵时,它们会通过耳道传递,并被内耳内的特殊传感器接收。然后这些信号传递到我们的大脑,大脑以复杂而迷人的方式处理和解释它们。有些声音会引起我们的注意,而有些则不会引起注意。有些声音太大了,以至于掩盖了较安静的声音。这叫做声掩蔽一些地方使用隔音罩使嘈杂的环境更舒适。你有没有去过热闹的大商店或咖啡馆?这些地方充满了各种声音:人们在说话,罐子叮当作响,手推车被推来推去,收银台发出叮当声,货架上的物品也在堆放。许多商店会播放音乐来掩盖这些令人不快的声音,让你的购物体验更愉快。

听觉的多样性——每个人都不一样

当我们在建筑物内时,什么是“声音”,什么是“噪音”,取决于我们当时在做什么。当你在吃晚饭或在家休息时,声音可能会让你感到愉快,但如果你在学校听老师讲课,声音就会很烦人。当你读一本好书时,你可能喜欢安静,但如果你和朋友出去玩,你可能更喜欢大声播放音乐。我们中的一些人喜欢安静地学习,而另一些人则发现在音乐或电视播放的背景下更容易集中注意力。有些人喜欢乡村的宁静,而另一些人则喜欢充满活力的城市的喧闹。我们称之为差异听觉的多样性,这意味着每个人都以独特的方式体验声音[5].

然而,有些声音几乎是每个人都喜欢的。其中很多都是自然的声音,比如鸟鸣声或流水声。设计或修改建筑物和室外空间的建筑师和工程师应该考虑人们在这些空间中将听到的声音类型,以及这些声音将如何受到他们正在建造的结构的影响。由于听觉的多样性,没有适合每个人的完美“食谱”。

结论

环境的声音是非常复杂的,虽然我们可能会认为所有的噪音都是不好的,但正确的噪音和声音实际上可以让我们的城市和建筑变得更好。声的科学家帮助测量声音,并确定哪些声音对我们的健康有益,哪些有害。建筑师和工程师可以利用这些发现来设计令人愉快和健康的空间。正确的发音组合或者音景6],可以帮助人们保持身心健康,甚至茁壮成长[7].测量声音的响度只是问题的一部分——我们还必须考虑我们周围的声音类型,每种声音是如何传播的,以及这些声音是如何影响我们的思想、感觉和情绪的。我们对声音了解得越多,对它在我们生活中的重要性了解得越多,我们就越有可能真正享受声音的世界。

术语表

噪音使人不高兴或恼火的声音,有可能对健康造成更严重的不良影响。

分贝表示声音强度或响度的单位,声音越大,分贝级越高。

视频1来自伦敦摄政公园的声音。录音来自国际音景数据库

视频2来自伦敦科文特花园的声音。录音来自国际音景数据库

吸声与声音撞击表面时反射声音减少有关的现象。

隔音当声音撞击物体表面时,通过墙壁或天花板传播的声音减少的现象。

声掩蔽杂音一种声音的感知受到其他声音影响的现象。

听觉的多样性个体之间听力的差异。

声的科学家声学科学家:研究测量和管理声音及其对人类、动物和生态系统的影响的科学家

音景个体所感知的声音环境。

利益冲突

作者声明,这项研究是在没有任何商业或财务关系的情况下进行的,这些关系可能被解释为潜在的利益冲突。


参考文献

[1]谁。2018.欧洲区域环境噪音指引.日内瓦:谁。

[2]Kang, J., Aletta, F., Gjestland, T. T., Brown, L. A., Botteldooren, D., Schulte-Fortkamp, B.等,2016。10个关于建筑环境声景的问题。构建。环绕。108:284 - 94。doi: 10.1016 / j.buildenv.2016.08.011

[3]张勇,康杰,康杰,2017。城市自然环境中声景对环境恢复的影响噪声卫生19:65。doi: 10.4103 / nah.NAH_73_16

[4]卡普兰,1995。自然的恢复益处:朝向一个整合的框架。j .包围。Psychol。15:169 - 82。0272 - 4944 . doi: 10.1016 / (95) 90001 - 2

[5]德雷弗,J. L.和胡吉尔,A.(编著)。(2022)。听觉的多样性.米尔顿·帕克:泰勒和弗朗西斯。

[6]ISO。2014.12913-1:2014声学-音景第1部分:定义和概念框架.日内瓦。

[7]联合国环境规划署。前沿2022报告:新出现的环境问题。内罗毕。

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