В последние годы активно ведутся разработки, направленные на создание устройств, способных снижать уровень шума в городах, на предприятиях и особенно вблизи аэропортов. Снижение шума от работы реактивного двигателя (более 130 децибел) — проблема, стоящая практически во всех странах мира. Одновременно ученые занимаются созданием установок, в которых шум будет производить электричество.
Шум представляет собой совокупность звуков, различных по силе и частоте, возникающих в результате колебательных процессов, мешающих восприятию полезных звуков и оказывающих неблагоприятное воздействие на организм человека. Звук — это волновое колебательное движение упругой среды, воспринимаемое органом слуха человека. Источниками звука являются все тела, находящиеся в состоянии колебаний: детали машин, вода, стекло, газ и др. Звуковые колебательные процессы характеризуются длиной волны, амплитудой, частотой колебаний, скоростью распространения. Скорость распространения звуковой волны называется скоростью звука. Она связана с длиной волны и частотой колебаний зависимостью:
c = λf
где λ — длина волны, м/с; f — частота колебаний, Гц.
Источниками шума могут быть не только колеблющиеся твердые тела, но и некоторые явления, вызывающие колебания давления в окружающей среде [1–3].
В основе конструкции обычного шумомера (рис. 1) лежит микрофон, мембрана которого колеблется от звуковых волн [4]. Далее колебания мембраны передаются через несколько фильтров на прибор типа вольтметра. Показания громкости звука в децибелах, соответствующие показаниям вольтметра, выводятся на циферблат прибора.
Проектирование оригинальной конструкции шумомера осуществлялось в следующем порядке:
1 — разработка электрической схемы устройства;
2 — подбор необходимых компонентов;
3 — написание программного кода для Arduino;
4 — сборка электрической схемы на макетной плате и ее отладка;
5 — проектирование электронных моделей деталей устройства и их печать на 3D-принтере;