Zvuk je definován jako mechanické vlnění prostředí, které je vnímáno sluchem. Definice tak má dvě části: fyzikální (mechanické vlnění prostředí) a fyziologickou (které vnímáme sluchem). Zvukem je jen to mechanické vlnění, které vnímáme sluchem.
Zvuk se šíří v plynném, kapalném prostředí i v pevných látkách. V pevných látkách se může zvuk šířit podélným nebo příčným vlněním anebo jejich kombinací - např. ohybovým nebo torsním vlněním. V plynech a kapalinách však dochází pouze k podélnému vlnění. To je charakteristické tím, že směr kmitání jednotlivých malých částí hmoty je shodný se směrem šíření vlny.
Od místa vzniku vlnění (zdroje zvuku) se vlnění šíří postupně. To je příčinou toho, že sousední částice hmoty kmitají vždy s rozdílnou fází tak, jak vlnění do různých míst s různým časovým zpožděním dospělo. Výsledkem tohoto nestejného pohybu částic jsou místní a časové změny hustoty a tedy i tlaku plynu.
Relativně jednoduchým příkladem šíření zvuku jsou rovinné vlny. Časové a prostorové změny akustického tlaku nastávají jen ve směru x šíření zvukových vln, zatímco při změně souřadnic y a z zůstává tlak konstantní. Rozdíl tlaků způsobí pohyb plynu mezi oběma rovinami.
Pro analýzu zvuku má harmonické vlnění zvláštní význam. Složitější periodické pohyby částic lze totiž vždy vyjádřit jako součet konečného počtu nebo definované nekonečné řady harmonických pohybů s různými amplitudami a úhlovými rychlostmi (a tedy i různými kmitočty a vlnovými délkami). Technická akustika však podrobnou analýzu kmitočtů nahrazuje jednodušší představou akustického spektra.
Čtěte také: Vše o emisních normách
V souladu se zákonitostmi vývoje organismů, byly v přírodním výběru ve výhodě ty živočišné druhy, které dokázaly tuto všudypřítomnou vlastnost prostředí využít ke svému prospěchu. Zvuk je přirozeným průvodním jevem přírodních dějů i životní aktivity člověka. Sluchem přijímá člověk významný podíl informací o světě. Zvuk je důležitým poplašným signálem, varuje před nebezpečím a je také základem řeči, která odlišila člověka od zvířat.
Zvuk a sluch hrají významnou roli v adaptaci člověka na prostředí. Sluchem a hlasem navazujeme kontakt s druhými lidmi, sdělujeme své poznatky, zkušenosti i své myšlenky a plány pro budoucnost. Zvuk může být uklidňující, dráždivý, může vyvolávat smutek, vztek či radost a ve formě hudby přinášet vrcholné estetické zážitky. Sluch je smysl, který je v ustavičné pohotovosti, aby přinášel údaje o vnějším světě. Sluch varuje před nebezpečím, sluchem jsme schopni rozlišit zdroj zvuku a lokalizovat ho v prostoru.
U člověka je oblast slyšení vymezena pásmem kmitočtů přibližně od 16 do 16 000 Hz a rozsahem intenzity zvuku mezi prahem slyšení, (cca 10-12 W·m-2) a prahem bolesti (cca 10 W·m-2). Jedná se o intenzity velmi malé, takže zvukové vlny se šíří prostředím bez jakékoli viditelné odezvy nebo účinku a jedinými systémy, které jsou dostatečně citlivé k tomu, aby toto vlnění zaznamenaly, jsou sluchové orgány živých organismů a nebo velmi citlivá elektronická zařízení, jako je měřicí mikrofon zvukoměru.
Amplituda výchylky částic vzduchu příslušná k rozsahu lidské řeči má hodnotu řádově nanometrů a jejich zlomků. Člověk je sluchem schopen vnímat dokonce i vlnění vzduchu s amplitudou 10-11 m.
Zvukové vlny jsou prostředím, ve kterém se šíří, v různé míře pohlcovány, odráženy, rozptylovány, soustřeďovány či tlumeny.
Čtěte také: Více o pamětních emisích
Jen při velmi vysokých intenzitách (v budovách se nevyskytujících - výbuch, třesk střelných zbraní, start letadla) a nebo při dlouhodobém působení zejména v důsledku expozice na hlučném pracovišti může být zvuk příčinou trvalého poškození sluchového orgánu. Příliš časté nebo příliš silné a v nevhodnou dobu se vyskytující zvuky, které jsou nežádoucí, rušivé, obtěžující nebo lidskému zdraví škodlivé, se označují jako hluk.
Moderní doba spolu s technickými revolucemi minulých staletí přinesla do tohoto prostředí velké množství nových zdrojů zvuku. Nadbytek zvuků, který je způsobován nesčetnými zdroji, jejichž činnost často jedinec nemá možnost ovlivnit, může působit způsobem, který neodpovídá lidským schopnostem a možnosti přizpůsobení. Protože organismus člověka nemá fyziologickou možnost vědomé regulace intenzity přijímaného zvukového signálu, působí tyto zvuky v plné síle, ruší člověka při práci a odpočinku, ztěžují komunikaci řečí, ruší vnímání důležitých zvukových signálů. Hluk, vyskytující se v budovách, nemůže organismus člověka přímo poškodit. Zdraví člověka ale ovlivňuje zprostředkovaně prostřednictvím (někdy přestřelující) obranné reakce organismu.
Dosud bylo pojednáno o akustických veličinách, které charakterizují zvuk v místě jeho příjmu - o veličinách akustické imise. Veličiny akustické imise mají při hodnocení vlivu hluku na člověka a jeho zdraví a při hodnocení ochrany lidí před hlukem naprostou prioritu a jiná kritéria by se k těmto účelům neměla používat. Výjimkou může být hodnocení nedefinovatelného zvuku v budovách, u kterého je ochrana uživatelů budov zajištěna limity veličin zvukové izolace.
Chceme-li hodnotu některé z těchto veličin akustické imise předpovědět výpočtem, musíme mít k dispozici údaje o zdroji zvuku. Akustický výkon P [W] je množství akustické energie, kterou zdroj vyzáří do okolního prostoru za jednotku času. Hladina akustického výkonu různých zdrojů zvuku se přednostně udává v oktávových pásmech nebo jednočíselně jako LWA dB (tj. s uplatněnou korekcí podle váhového filtru zvukoměru). Jednočíselný údaj však nevypovídá nic o kmitočtovém složení vyzařovaného zvuku a může proto pro většinu akustických výpočtů sloužit jen jako velmi hrubá orientace. Stejně tak nedostatečné může být, jestliže jsou údaje o zdroji zvuku vyjádřeny pomocí veličin akustické imise, např. pomocí hodnot hladin akustického tlaku změřených v jeho okolí.
Častými zdroji zvuku v pracovním a životním prostředí jsou různé stroje a technická zařízení budov. Hodnota akustického výkonu těchto zařízení závisí nejen na jejich konstrukčním uspořádání, ale bude se měnit i v závislosti na technickém stavu, seřízení a údržbě. Díky tomu, že k vyjádření velikosti akustických veličin používáme decibelovou stupnici, nebude mít tato variabilita takový vliv na přesnost a věrohodnost akustických úvah a výpočtů, jak by se na první pohled mohlo zdát.
Čtěte také: CIM Ministerstvo Emise: Vysvětlení
Problematiku snižování hluku můžeme rozdělit do tří základních oblastí. První oblast představují problémy, které se vztahují ke zdroji zvuku. Druhá oblast se týká cest šíření zvuku od zdroje k příjemci a třetí oblastí je vlastní příjemce zvuku - člověk a jeho specifický způsob vnímání a prožívání hlukové situace. Cesty šíření zvuku mají podstatný význam pro technická řešení, protože se zde může závažným způsobem omezovat intenzita šířeného zvuku.
Pro zajištění vyhovujícího akustického stavu vnitřního prostředí je možno použít řadu praktických postupů a opatření prováděných ve všech etapách návrhu a přípravy stavby, při vlastní výstavbě i při užívání budovy. Je pravidlem, že opatření uplatněná již ve stadiu koncepce návrhu jsou účinnější a ekonomicky výhodnější v porovnání s dodatečnými a často vynucenými změnami projektu nebo stavby v případech, kdy se na stavební akustiku při tvorbě koncepce zapomnělo.
tags: #emise #hluku #jedna #vlna #definice