Ses ve Gürültü
Sesin yoğunluğu, Ses basıncı ve Ses basınç seviyesi ..
Yüksek ses sezgisel bir kavramdır, yüksek ses içinde genellikle hem daha büyük bir basınç varyasyonu hem de zayıf olan daha küçük bir basınç varyasyonu beraber oluşur. Aradığımız şeye bağlı olarak -gürültünün nedeni, etkisi veya algısı – farklı değişkenler ve birimler kullanırız:
- Ses yoğunluğu (Sound intensity), gürültünün nedenini ifade eder (endişemiz bu değer değil, bu sadece akustik mühendis için ilgi çekicidir). Enerji akışını kaynağında ölçer, bu nedenle birim W/m2’dir.
- Ses basıncı (Sound pressure), gürültünün herhangi bir yüzeyi etkileyen bir dalga olarak, yani hava yoluyla aktarılan enerji olarak gürültü düzeyini ifade eder. Bu da bizim için çekici bir değer değil, daha çok fizikçiler için ilgi çekicidir. Birimi Pascal veya N/m2’dir (1Pa = 1N/m2).
- Ses basıncı seviyesi (Sound pressure level) veya SPL kulaklarımız tarafından “okunabildiği” için insanlardaki gürültü algısını ifade eder. Yani bizim için önemli olan SPL. Numaralandırma kolaylığı için SPL desibel (dB) olarak ölçülür. dB, logaritmik olarak bir değerin (ölçülen ses basıncı) bir referans değerine (işitmenin alt eşiği) oranını ifade etmek için kullanılan boyutsuz bir birimdir. Pa’da ifade edilen ses basıncı seviyesi çok geniş olacağından desibeller kullanılır. 0 dB (insan için algı seviyesinin alt eşiği) 0,00002 Pa’ya eşittir; 140 dB (insan için algı seviyesinin üst eşiği veya ağrı eşiği) ise 200 Pa’ya eşittir. Bu 0 dB değerinin 10 milyon kat yükseğidir. Ancak logaritmaları anlamak için aşağıdaki açıklamalar anlamanıza yardımcı olacaktır.
Ses yoğunluğu, ses basıncı ve ses basıncı seviyesi açıkça ilişkilidir, ancak farklı şeyleri ölçerek karıştırılmamalıdır. Aşağıdaki çok kullanışlı tablo Sengpiel ses web sayfasından alınmıştır, en azından kavramsal olarak doğru almak için bazı ipuçları sağlar :
Ses basıncı (sound pressure (field quantity)) ve ses yoğunluğu (sound intensity (energy quantity)) ile ilgili SPL değişimi (Level change) (sol sütun) Kaynak: Sengpiel Audio
Yukarıdaki tablodan öğrendiklerimiz:
- Ses basıncı seviyesinde (SPL) 3 dB’lik bir artış, ses basıncında (alan miktarında) 1.414 kat artışa eşittir ve ses yoğunluğunun (sesin kaynağı) iki katına çıkmasının bir sonucudur.
- 10 dB’lik bir odanın içinde ölçülen ses basıncı seviyesindeki azalma, ses basıncında 3,16 kat azalmaya eşittir ve ses yoğunluğunun (dışarıdan üretilen gürültü) on katına bölünmesinin bir sonucu olarak gelir.
Tipik bir bina cephesi (cam olmayan), yaklaşık 40 dB’lik bir ses azaltma indeksine (SPL azaltma) sahip olabilir. Bu, sokakta ölçülen SPL 70 dB ise, cephenin içinde sadece 30 dB algılayacağınız anlamına gelir. Buraya kadar, sadece aritmetik.
Şimdi, cephenin ses azaltma indeksi 40’tan 43 dB’ye yükseltilebilseydi, sokaktan gelen algılanan gürültü, gürültü kaynağını yarı yarıya azaltmaya eşit olurdu. Daha da fazlası, eğer cephe akustik olarak geliştirilebilseydi, ses azaltma indeksi 40’tan 50 dB’ye yükseltilebilseydi (zor ama yapılabilir), sokaktan gelen algılanan gürültü, gürültü kaynağını (ses yoğunluğu) on katı azaltarak eşit olurdu: sokakta on kat daha az araba, dışarıda futbol takımlarının zaferini kutlayan on kat daha az insan.
Farklı sesler ve eşdeğer ses basıncı ve ses yoğunluğu için beklenen ses basıncı seviyeleri. Kaynak: Sengpiel Audio.
Sonuç : dB cinsinden ölçülen ses basıncı seviyesi (bazen dB-SPL olarak da belirtilir) mimari fizik için kritik öneme sahiptir – küçük bir varyasyon çok fark yaratabilir. Ancak yüksek ses (basınç değişimi olarak ifade edilen ses) tek hikaye değildir. Gürültü – binalarımızın içinde kaçınmak istediğimiz şey – farklı “kalitede” seslerin karışımıdır, bazıları bas seslerdir, bazıları tiz seslerdir. Cephemiz veya cam bölmemiz bu “gürültü niteliklerinin” her birini aynı oranda durdurabilir mi ? Bir cephe yapısı aynı zamanda hem bas için bir bariyer ve hem de tiz için bir filtre görevi görür mü ? Bas ve tizin gürültüyle ne ilgisi var ? Blog sayfalarımıza bakmaya devam edin.
Ses ve Gürültü