Шум. Определение понятия "шум". Параметры звукового поля: звуковое давление, интенсивность, частота. Звуковая мощность источника звука. Диапазон частот и звукового давления, воспринимаются органами слуха человека, нижний порог восприятия, болевой порог. Единицы измерения
Звук - это механические колебания с частотой от 20 до 20000 Гц, которые распространяются в пространстве. По частоте звуковые колебания делятся на три диапазона: инфразвуковые с частотой менее 20 Гц, звуковые от 20 до 20000 Гц и ультразвуковые - более 20 000 Гц
Шум - это хаотическая совокупность различных по силе и частоте звуков, мешающих восприятию полезных сигналов. Под шумом понимают все неприятные и нежелательные звуки (их совокупность), которые мешают нормально работать, воспринимать нужные звуки, отдыхать. Шум неблагоприятно влияет на человека и может вызвать болезненные последствия: появляются симптомы переутомления, ослабляется внимание, повышается нервная возбудимость, снижается работоспособность, нарушается работа желудочно-кишечного тракта. Шум - это одна из форм физического (волнового) загрязнения природной среды, адаптация к которому организма человека практически не возможна. Основными характеристиками звука являются: частота и (Гц), звуковое давление Р (Па), интенсивность или сила звука I (Вт / м2), звуковая мощность "¥ (Вт) и т.д. (рис. 3. 27). Скорость распространения звуковых волн в атмосфере при 20 ° С составляет 344 м / с. Органы слуха человека воспринимают звуковые колебания в интервале частот от 16 до 20000 Гц. Но некоторые из звуков не воспринимаются органами слуха человека: колебания с частотой ниже 16 Гц - инфразвуки с частотой выше 20 000 Гц - ультразвуки Минимальная интенсивность звука, которую человек испытывает, называется порогом чувствительности У разных людей он разный, и поэтому условно за порог чувствительности принимают звуковое давление, равное 210 -5 Н / м 2 (при стандартной частоте +1000 Гц. При этом частоте порог чувствительности И в = 10 двенадцать Вт / м 2, а соответствующий ему давление Р в = 210 -5 Па. Максимальная интенсивность звука, при которой ухо начинает испытывать болезненные ощущения, называется порогом мучительного ощущения, равным 10 2 Вт / м 2, а соответствующий ему звуковое давление Р = 210 2 Па.
Изменения интенсивности звука и звукового давления, слышит человек, огромные и составляют соответственно 10 +14 и 10 7 раз, поэтому оперировать такими большими числами неудобно Таким образом, для оценки шума принято измерять его интенсивность и звуковой давление не абсолютными физическими величинами, а логарифмами отношений этих размеров до условного нулевого уровня, соответствующего пороговые чувствительности стандартного тона, частотой 1000 Гц. Эти логарифмы отношений называют уровнями интенсивности и звукового давления, выраженные в белах (Б). На практике используют единицу в десять раз меньше бел - децибел (дБ) Органы слуха человека (рис 28 марта) испытывают изменения громкости в 1 дБ
Действие шума на организм человека, изменения в функционировании отдельных систем организма. Нормирование шумов. Мероприятия и средства коллективной и индивидуальной защиты от шума
Сегодня хорошо известно, что шумы вредно влияют на здоровье людей, снижают их работоспособность, вызывают заболевания органов слуха (глухота), эндокринной, нервной, сердечно-сосудистой систем (гипертония) У лиц имеющих "шумные" профессии, желудочные заболевания (гастриты и т.д.) встречаются в 4 раза чаще, чем у других. От длительного сильного шума на 60% снижается производительность умственного труда. Шум имеет аккумулятивный эффект, то есть акустические раздражение, накапливаясь в организме человека, все сильнее угнетают нервную систему Поэтому перед потерей слуха от воздействия шумов возникает функциональное расстройство центральной нервной системы. Особенно вредное воздействие шума сказывается на нервно-психической деятельности человека Процесс нервно-психических заболеваний выше среди лиц, работающих в условиях шума, чем у людей, работающих в нормальных звуковых условиях Ученые доказали, что громкие звуки, шумы, стрельба из пушек, грохот танков или самолетов-истребителей, а также музыка на концертах оказывающие влияние не только на слуховой анализатор, но и на кожу, сердце, органы дыхания Они возбуждают человека, вызывают выделение надпочечниками в крови большого количества адреналина, который способствует возникновению чувства страха, опасности, провоцирует к агрессивности, драк, погромов
При регламентировании физических факторов, как допустимые нормы для шума используют в основном такой показатель как ГДР (предельно допусти
мой уровень) Допустимые пределы силы звука в разных языках составляют 45. . . 85 дБ, болевой порог - 140 дБ. В случае постоянного шумового фона 70 дБ возникает расстройство эндокринной и нервной системы; 90 дБ - нарушается слух; 120 дБ - появляется физическая боль, который становится невыносимым Ухо человека воспринимает шум до 130 дБ. При 150 дБ шум для человека становится невыносимой. Нормой производственного шума является уровень звука до 85 дБ. Согласно действующим нормативным документам уровне шумового давления в полосах с частотами 2, 4, 8, 16, Гц должен быть не более 105 дБ, а для полос с частотой 32 Гц - не более 102 дБ.
Известно, что когда выступают современные рок-ансамбли, в первых рядах интенсивность звука достигает 118-120 дБ, что влияет не только на потерю слуха на 10%, но и на вегетативную систему человека: сердце, кровообращение, органы дыхания Уличный шум интенсивностью 75 80 дБ ведет к бессоннице в 55-60% жителей современных больших городов и приводит к болезням На приспособление к сильного шума организм человека тратит большое количество энергии, перенапрягается нервная система, возникают усталость, нервный и психическими расстройствами
Наиболее эффективное средство борьбы с шумом снижение его в источнике создания: замена шумных технологических процессов
или оборудования малошумными, звуковбирання и звукоизоляция, экранирование, использование глушителей шума, применение малошумного оборудования, замена металлических частей на пластмассу, установка глушителей, установка оборудования на демпфирующих прокладках, установка "антизвуку", оснащение шумных машин средствами дистанционного и автоматического управления
К индивидуальным средствам защиты от шума относят: противошумные наушники, вкладыши, шлемы, костюмы, звукоизолирующие кабины, акустические экраны.
Уровни шумов определяются согласно "Системы стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности" (см. Табл. 3. 1).
Для измерения уровня шумов и вибраций используют приборы, называемые виброшумомиры. Один из таких приборов (ВШВ-003-М2) изображен на рис. 3. 31.
Таблица 3.1
Звук – это колебательное движение в материальной среде, обладающей упругостью и инерционностью, вызванное каким-либо источником.
Распространение колебательного движения в среде называется звуковой волной.
Область среды, в которой распространяются звуковые волны, называется звуковым полем. В каждой точке звукового поля при распространении звуковой волны будет наблюдаться деформация среды, т.е. зона сжатия и разряжения.
Такая деформация приведет к изменению давления в среде. Разность между атмосферным давлением и давлением в данной точке звукового поля называется звуковым давлением (Р). Звуковое давление выражается в паскалях (Па). Сила звука может характеризоваться и количеством звуковой энергии. Средний поток звуковой энергии, проходящей в единицу времени через единицу поверхности, перпендикулярной к направлению распространения звуковой волны, называется интенсивностью звука (I). За единицу измерения интенсивности принят Вт / м2.
За единицу частоты колебаний принят герц (Гц), равный 1 колебанию в секунду.
Интенсивность звука I в свободном поле связана с звуковым давлением, Вт / м2
где Р - среднеквадратичное значение давления (Па),
рс – удельное аккустическое сопротивление среды (для воздуха - 4,44 Нс / м3, для воды – 1,4 х 106 Нс / м3).
Скорость звука в газовой среде определяется по следующей зависимости:
(2.5.2)
где К – показатель адиобата (К= 1,44)
Р – давление воздуха (Па)
р – плотность воздуха (кг/м3)
Скорость звука зависит от свойств среды. Звуки в изотропной среде могут распространяться в виде сферических, плоских и цилиндрических волн. Когда размеры источника звука малы по сравнению с длиной волны, звук распространяется по всем направлениям в виде сферических волн. Если размеры источника больше чем длина излучаемой звуковой волны, то звук распространяется в виде плоской волны.
Плоская волна образуется на значительных расстояниях от источника любых размеров. Скорость звука в воздухе при t= 200 С и давлении 760 мм рт. ст, V= 344 м/с; в воде – 433м/с; в стали - 5000 м/с, в бетоне - 4000 м/с.
Если на пути распространения звуковой волны встречается препятствие, то в силу явления дифракции происходит огибание волнами препятствий. Величина огибания тем больше, чем больше длина волны по сравнению с размерами препятствия.
При длине волны меньшей размера препятствия, наблюдается отражение звуковых волн и образование за препятствием «звуковой тени» (шумозащитные экраны).
Графическое изображение частотного состава шума называется спектром.
Шум представляет собой хаотическое сочетание множества различных по частоте и силе звуков. В ГОСТ 12.1.003-76 (ССБТ) дана классификация шумов. По характеру спектра шумы делятся на широкополосные (с непрерывным спектром шириной более 1-ой октавы) и тональные (в спектре которых имеются слышимые дискретные тона) с превышением уровня в одном полюсе над соседними не менее чем на 10 дБ.
По времени действия шумы подразделяются на постоянные (уровень звука которых за 8-часовой рабочий день изменяются по времени не более чем на 5 дБ при измерениях на временной характеристике «медленно» шумомера по ГОСТ 17187-71) и непостоянные, при изменении уровня звука более 5 дБ. Непостоянные шумы, в свою очередь, делятся на колеблющиеся по времени (уровень звука которых непрерывно изменяется во времени), прерывистые (уровень звука которых резко падает до уровня фонового шума, с интервалом в 1 с и более), импульсные (состоящие из 1-го или нескольких звуковых сигналов с длительностью более 1 с и уровнем звука более 10 дБ). Вибрация является одним из источников шума.
влияние шума на организм человека
Человек способен воспринимать звуки частотой от 16 до 20000 Гц различной силы и интенсивности от еле слышимых до болевых. В ухе человека находится около 25000 клеток, которые реагируют на звук. Всего человек различает 34 тысячи звуков различной частоты. Звуки частотой меньше 16-20 Гц называют инфразвуковыми, а частотой более 20000 Гц – ультразвуковыми.
Звук, а следовательно и шум имеет 2 характеристики:
1 – физическая (объективная)
2 – физиологическая (субъективная)
Физическая – колебательное движение среды характеризуется звуковым давлением. Наименьшая сила звука, которая воспринимается слуховым аппаратом человека, называется порогом слышимости данного звука (Ро) при частоте колебаний 1000 Гц Па или I= 10-12 Вт / м.2. Порогом слышимости называется минимальный уровень звукового давления на данной частоте, вызывающий слуховое ощущение (ГОСТ 12.4.062-78).
Человеческое ухо реагирует не на абсолютный прирост силы звука, а на относительное изменение силы звука. Изменение интенсивности и звукового давления воспринимаемого звука огромно и составляет соответственно 1014 и 107 раз.
Практическое использование абсолютных значений аккустических величин, например, для графического представления распределения звукового давления и интенсивности звука по частотному спектру невозможно из-за громоздкости графиков. При этом важно реагирование органов слуха на относительное изменение Р и I по отношению к пороговым величинам.
Так как между слуховым восприятием и раздражением существует почти логарифмическая зависимость, то для измерения звукового давления, интенсивности (сила звука) и звуковой мощности принята логарифмическая шкала. Это дало возможность значительный диапазон фактических значений (по звуковому давлению –106 и по интенсивности - 1012) разместить в небольшом интервале логарифмических единиц.
Поэтому введены логарифмические величины при определении уровня интенсивности звука (дБ):
(2.5.3)
и уровня звукового давления (дБ):
(2.5.4)
где Iо и Ро - соответствующие значения порога слышимости;
I и Р - замеренные величины уровней интенсивности звука и звукового давления.
Значение Ро выбрано таким образом, чтобы при нормальных атмосферных условиях Li = Lp.
За единицу измерений уровней I и P принят 1 Бел (Б).
Бел – это десятичный логарифм отношения фактических значений I и Р к пороговым значениям Io и Ро: I / Io = 10 - Ly = 1 Б или I / Io = 100 - Ly = 2 Б.
Учитывая, что наши органы слуха воспринимают различия в десятичную долю уровня интенсивности звукового давления, за единицу измерения принята более мелкая единица децибел (дБ), равная 0,1 Б.
Обычно параметры шума и вибрации оцениваются в октавных или третьоктавных диапазонах, где октава – это полоса частот с отношением верхней f2 и нижней f1 граничных частот равным 2 (f1 / f2 = 2). Для третьоктавной полосы f2 / f1 = 1,26. Для характеристики полосы в целом принята среднегеометрическая частота, которая равна:
(2.5.5)
Среднегеометрические частоты октавных полос стандартизованы.
Для звука (ГОСТ 12.1.001-89) с частотами более 11,2 кГц (ультразвук) среднегеометрические частоты третьоктавных полос равны 12500, 16000, 20000 Гц и более. Поэтому по ГОСТ 12.1.003-76 (ССБТ) характеристикой постоянного шума на рабочих местах являются уровни звуковых давлений в октавных полосах (дБ) со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц, определяемые по формуле (4.3. и 4.4).
Болевой порог восприятия звука соответствует и величинам I = 102 Вт/м2, Па.
Если подставить соответственно их в формулы 3.3. и 3.4., то получим 
дБ или 
дБ.
Разница уровней в 1 дБ соответствует минимальной величине различимой слухом, при этом интенсивность звука изменяется в 1,26 раза или на 26%. С учетом данного явления разработана шкала громкостей, воспринимаемых человеческим ухом, которая разделяется на 140 единиц. За нуль принята сила звука на пороге слышимости. Увеличение силы звука в 1,26 раза создает следующую ступень громкости. Уровень интенсивности различных звуков на расстоянии 1 м составляет: шепот 10-20 дБ, громкая речь 60-70 дБ, шум на улице 70-80 дБ, шум электропоезда 110дБ, шум реактивного двигателя 130-140дБ. Шум в 150 дБ непереносим для человека, в 180 дБ вызывает усталость металла, в 190 дБ вырывает заклепки из конструкций. Применение шкалы позволяет весь огромный диапазон интенсивности звука измерять в пределах от 0 до 140 дБ. При проверке уровня шума органами надзора или при разработке мер профилактики оценку постоянного шума на рабочем месте (LA) рассчитывают по формуле:
(2.5.6)
где РА= замеренная по шкале А шумомера по ГОСТ 17187-71, среднеквадратичная величина звукового давления (Па).
Однако уровень силы звука в дБ еще не позволяет судить о физиологическом ощущении громкости. Восприятие громкости звука зависит не только от уровня силы звука, но и от его частот (рис.2.5.1)
Рис. 2.5.1. Изолинии равной громкости.
Чувствительность слухового анализатора не одинакова к звукам различных частот и поэтому звуки, одинаковые по своей силе, но разные по частоте, могут оказаться на слух не одинаково громкими. Второй физиологической характеристикой звука является ощущение, воспринимаемое органами слуха, характеризующиеся громкостью. Ухо человека воспринимает звуки с частотой колебаний от 16 до 20000 Гц. Области звуковых колебаний с частотой до 16 Гц (инфразвуки) и более 20000 Гц (ультразвуки) ухом не улавливаются. Поэтому для оценки уровня интенсивности используется сравнение измеряемого звука с эталонным звуком частотой в 1000 Гц. Единицей измерения громкости является фон. Если какой-либо звук окажется на слух таким же громким, как звук частотой 1000 Гц и с уровнем силы 1 дБ, то уровень громкости данного звука принимается равным 1 фону. Различие между уровнем силы звука и уровнем громкости заключается в том, что первый определяет только чистую физическую величину уровня силы звука независимо от частоты, а второй учитывает также и физиологическое, субъективное ощущение звука. Для звуковой частоты 1000 Гц децибелы и фоны численно равны. По мере увеличения интенсивности звука и при уровне более 80 фон громкость звука определяется фактически его силой независимо от частоты. Шкала уровней громкости не является натуральной шкалой, т.е., например, изменение уровня громкости в 2 раза не означает, что субъективное ощущение громкости звука изменяется во столько же раз. Для оценки субъективного восприятия громкости шума или звука введена шкала фонов. Громкость (в фонах) определяется по формуле:
(2.5.7)
где L1 – уровень громкости (фон).
Например, требуется сравнить по громкости 2 звука с уровнем громкости 60 и 80 фон. По формуле 2.5.7. находим:
и 
Таким образом, второй звук воспринимается слуховым аппаратом человека как звук в 2 раза более громкий, чем первый(8: 4).
Шум в производстве и в быту отрицательно влияет на организм человека, приводит к снижению производительности труда.
Устойчивый постоянный шум оказывает меньшее влияние на организм человека, чем нерегулярно возникающий высокочастотный. Шум способствует быстрому наступлению у человека чувства усталости. Шум с уровнем интенсивности более 60 дБ тормозит нормальную пищеварительную деятельность желудка. При шуме 80-90 дБ число сокращений желудка в минуту уменьшается на 37%. Установлено, что при интенсивности шума более 60 дБ выделение слюны и отделение желудочного сока понижается на 44%. Временное, а иногда и постоянное повышение кровяного давления, повышенная раздражительность, понижение работоспособности, душевная депрессия и т.п. являются следствием действия шума. Неопределенные шумы, не доходящие до сознания, также вызывают истощение центральной нервной системы, в результате чего они могут служить причиной незаметных до поры нарушений в организме.
У человека, находящегося в течение 6-8 часов под воздействием шума интенсивностью 90 дБ, наступает умеренное понижение слуха, исчезающее примерно через 1 ч после его прекращения. Шум, превышающий 120 дБ, очень быстро вызывает у человека усталость и заметное понижение слуха. В каждом отдельном случае степень потери слуха и длительность периода восстановления пропорциональны уровню интенсивности и длительности воздействия.
При большой интенсивности шум не только влияет на слух, но и оказывает другое воздействие (головная боль, плохая восприимчивость речи), порой чисто психологическое воздействие на человека. Все части тела испытывают при этом постоянное давление или ощущение порыва ветра; в костях черепа и зубах точно так же, как и в мягких тканях носа и горла, возникают вибрации. При уровне шума 140 дБ (порог болевого ощущения) и выше ощущение давления усиливается и распространяется по всему телу, а грудная клетка, мышцы ног и рук начинают вибрировать. Когда уровень интенсивности шума достигнет 160 дБ, может произойти разрыв барабанной перепонки.
Продолжительный и сильный шум вредно отражается на здоровье и работоспособности человека. Продолжительное действие шума вызывает общее утомление, может постепенно привести к потере слуха и к глухоте. Под потерей слуха (ССБТ, ГОСТ 12.4.062-78) понимают постоянное смещение порога слышимости на данной частоте, т.е. необратимое (стойкое) нижение остроты слуха от воздействия шума. ГОСТ 12.4.062-78 для определения потерь слуха устанавливает 3 метода: на 8-ми частотах; на 4-х частотах; на 2-х частотах.
Оценка результатов производится по среднему арифметическому значению величин потерь слуха отдельно для правого (0) и левого (Х) уха на речевых частотах 500, 1000, 2000 Гц:
дБ 
дБ
Если потери слуха на речевых частотах равны 10-20 дБ, то это легкое снижение слуха (1 степень); при потере слуха – 21-30 дБ наблюдается умеренное снижение слуха (2 степень); если снижение слуха – 31 дБ и более, то наблюдается значительное снижение слуха (3 степень). Действуя на центральную нервную систему, шум оказывает влияние на деятельность всего организма человека: ухудшается зрение, деятельность органов дыхания и кровообращения, повышается кровяное давление. Шум ослабляет внимание и затормаживает психологические реакции. По этим причинам шум способствует возникновению несчастных случаев и ведет к снижению производительности труда.
Шум усиливает действие профессиональных вредностей: на 10-15% повышает общую заболеваемость работающих, снижает производительность труда, особенно сложного (умственного). Для сохранения производительности при повышении шума с 70 до 90 дБ рабочий должен затратить на 10-20% больше физических и нервных усилий. Действие шума на организм возрастает при повышении напряженности и тяжести труда.
При систематическом воздействии сильного шума и при недостаточном времени отдыха, когда за время отдыха слух не успевает полностью восстановиться, наступает стойкое ослабление слуха. Шумы со сплошными спектрами являются менее раздражающими, чем шумы, содержащие тональные составляющие. Если источники шума одинаковые по интенсивности (когда L1 = L2 = Ln), то:
(2.5.8)
где Lm – уровень интенсивности шума 1-го источника, дБ;
N – количество одинаковых источников шума.
Если они разные, то:
где L1, L2, Ln – уровни звукового давления, создаваемые в расчетной точке, а 1, 2 … n – источники шума.
Следует учитывать:
Если один источник шума создает уровень звукового давления 90 дБ, а другой – 84 дБ, то их суммарный уровень не равен 174 дБ, а всего примерно 91 дБ (добавим к уровню 90 дБ – 1 дБ). Из этого следует, что для успешного снижения шума необходимо, в первую очередь, выявить и заглушить наиболее интенсивный источник шума, так как добавка шумов меньшей интенсивности незначительны.
При наличии множества примерно одинаковых источников шума устранение одного или двух из них, практически не снижает общего шума.
Так, например, если вместо 10 одинаковых источников оставить 6, то уровень шума снизится всего на 2 дБ.
Снижение уровня звукового давления на каждые 10 дБ соответствует уменьшению физиологически воспринимаемой человеком громкости звука в 2 раза: например, шум в 60 дБ вдвое тише, чем шум в 70 дБ.
Звуковые волны в помещении, многократно отражаясь от стен, потолка, производственного оборудования, увеличивают общий шум на 5-15 дБ.
Еще из раздела Безопасность жизнедеятельности:
- Реферат: Курение - как вид опасной токсикомании, влияющий на здоровье будущих поколений
- Курсовая работа: Конструирование и расчет технических средств коллективной защиты работников от воздействия вредных производственных факторов
Шумом называют всякий нежелательный звук. Шум как акустический процесс характеризуется с физической и физиологических сторон. С физической стороны он представляет собой явление, связанное с волнообразным распространением колебаний частиц упругой среды. с физиологической стороны он характеризуется ощущением, вызванным воздействием звуковых волн на органы слуха. Шум частотой в 1000 Гц принят за эталонный при оценке громкости. Наименьшее звуковое давление, вызывающее ощущение звука на частоте 1000 Гц называется порогом слышимости. Звуковое давление 200 Па вызывает ощущение боли в органах слуха и называется болевым порогом .
Параметры:
Скорость колебания частиц в воздухе окло полодения равновесия (скорость,м в сек)
Звуковое давление (в паскалях)
Интоенсивность (ватт на метр в квадрате)
1. Классификация шума по источникам возникновения 1.1 Механический шум , обусловленный колебаниями деталей машин и их взаимным перемещением. спектр механического шума занимает широкую область частот. Наличие высоких частот делают шум особо неприятным. 1.2. Аэрогидродинамические шумы возникают при движении газов и жидкостей, их взаимодействия с твердыми телами (шумы из-за периодического выпуска газа в атмосферу, например, сирена, шумы из-за образования вихрей, отрывных течений, турбулентные шумы из-за перемешивания потоков и т.п.). 1.3. Электромагнитный шум возникает в электрических машинах и оборудовании из-за взаимодействия ферромагнитных масс под влиянием переменных (во времени и в пространстве) магнитных полей, а также силы, возникающие при взаимодействии магнитных полей, создаваемых токами (т.н. пондеромоторные силы). 1.4 Гидравлические возникают при стационарных и нестационарных процессах в жидкости
2. по характеру спектра . Широкополосный шум (шум с непрерывным спектром шириной > 1 октавы). Тональный шум - шум, в спектре которого имеются дискретные тона. 3. по временным характеристикам . Постоянный шум - шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не более чем на 5 дБ(А). Непостоянный шум - это изменение составляет больше чем 5 дБА. Непостоянные шумы в свою очередь делается на колеблющиеся во времени, прерывистые и импульсные.4. По частоте - инфразвук, просто звук, ультразвук.
Действие шума на организм. Специфическое и неспецифическое воздействие шума.
Шум -совокупность апериодических звуков различной интенсивности и частоты.С физиологической точки зрения шум-это всякий неблагоприятный воспринимаемый звук.
Шум влияет на весь организм человека:угнетает ЦНС,вызывает изменение скорости дыхания и пульса, нарушает обмен вещ-в, язва желудка,гипертонические болезни,профессиональные болезни. Шум с уровнем звукового давления 30…35дБ явл привычным для человека и не беспокоит его. Повышение уровня звукового давления до 40…70дБ в условиях бытовой или природной среды создает значительную нагрузку на нервную систему,вызывает ухудшение самочувствия и при длительном действии может стать причиной неврозов. Воздействие шума уровнем свыше 75дБ может привести к потере слуха. При действии шума высоких уровней 130дБ-разрыв барабанных перепонок, контузия, при более высоких - более160дБ- смерть. Снижение слуха на 10дБ неощутимо, на 20дБ-серьезно мешает человеку,т.к нарушается способность слышать важные звуки, ослабление разборчивости речи.
Инфразвук при уровне 110-150 дБ вызывает субъективн ощущения в орг-зме (нарушение ЦНС,сердечн-сосуд сист,дыхат сист и тд). Инфразвук вызывает псхо-физиологич изм-я.
Ультразвук может возд-ть начеловека через воздушн среду и контактно. Функциональн нарушения ЦНС,ССС,ДС, возможно изм-е состава крови, нарушение капиллярного кровообращ-я.
Гигиеническое нормирование производственного шума. Измерение и оценка производственного шума.
Нормирование произв шума звукового диапазона осущ-ся отд-но для пост и непост шумов. Для пост шума уст-ся предельно допустимый уровень ПДУ звука в 9ти октавных полосах со среднегеометрич значенем частот 63-8000Гц. Измерения производятся при помощи шумомера в октавном режиме в дБ.
Измеренное значение сопоставляется с ГОСТ 12.1.003-83
Непост шум нормир-ся эквивалентным по энергии уровнем звука широкополосн пост шума,оказываеющ такое же возд-е, как и непостоянный шум. Измерения производятся в режиме шумомера А без учета октавных частот в дБ.
Инфразвук нормируется в соотв-ии с санитарными нормами по предельно-допутимым нормам зв.р.
Установлено,что общий ПАУ не должен превышать 100дБ.
Ультразвук нормир-ся в соотв-ии с ГОСТ 12.1.001-89 отд-но для распространяемого воздушным путем и отд-но для контактного.
Эквивал-ым назыв-ся уровень звука постоянного широкополосного шума, который имеет тоже самое среднеквадратичное звуковое давление, что и данный непостоянный шум в течении определенного интервала времени.
Кроме эквивалентного уровня звука для непостоянного шума установлены максимальные уровни звука (дБА) – наибольшее значение уровня звука за период измерения.Допустимые уровни звукового давления находят по таблицам. Допускаются в качестве характеристики непостоянного шума использовать дозу шума. Доза шума D(Па 2 *ч) – интегральная величина, учитывающая акустическую энергию, воздействующую на чел-ка за определенный период времени:
Методы борьбы с шумом.
Мероприятия по борьбе с шумом
В кач-ве основоного метода исп-ся рац планировка пр-ва предприятия еще на стадии проектирования.
1 снижение шума в источнике Используются композитные материалы 2-х слойные. Снижение: 20-60 дБА.
2 изм-я направленности излучения шума.
3 Акустич обработка помещения.
Процесс поглощения звука происходит за счет перехода энергии колеблющихся частиц воздуха в теплоту. След-но, для эф-го звукопоглощения материал должен обладать пористой структурой, примеси д быть открыты со стороны падения звука и закрыты с обратной стороны. Звукопоглощающими явл-ся материалы, у кот коэф звукопоглощения на ср частотах больше 0,2. Звукопоглощающ облицовки снижают шум на 6-8 дБ в зоне отраженного звука, на 2-3 дБ вблизи самого источника.
4 Уменьш-е шума а пути распространения. Предусматривает применение звкоизолирующ материала. Звукоизоляция тем эф-ее,чем тяжелее материал перегородки.
5 Глушение шума- наушники,шлемы,и тд. При более 125 дБ исп-т противошумные костюмы (скафандры).
Рис. 6.3. Гигиенические нормы вибраций: 1, а - транспортная вертикальная вибрация; 1, б - транспортная горизонтальная вибрация; 2 - транспортно-технологическая вибрация (вертикальная и горизонтальная); 3, а - технологическая вибрация в помещениях с источниками вибрации; 3, б - то же в помещениях без источников вибрации; 3, в - то же в административных помещениях; 4 - локальная вибрация Рис. 6.4. График затухающих колебаний Рис. 6.5. Виброизоляционные амортизаторы: а - комбинированный пружинно-резиновый виброизолятор; б - резиновый виброизолятор; в - чашечный виброизолятор
С физической точки зрения звук - это механические колебания, распространяющиеся в виде волн в газообразной, жидкой или твердой среде. Звуковые волны возникают при нарушении стационарного состояния среды под воздействием на нее какой-либо возмущающей силы.
В то же время шумом принято считать всякий нежелательный для человека звук. Таким образом, звуковые волны могут нести как полезную для оператора информацию, например, о ходе технологического процесса, так и оказывать отрицательное (а иногда и вредное) воздействие.
Источником звуковых колебаний обычно является колеблющееся тело, которое преобразует какую-либо форму энергии в колебания. Этот процесс может представлять собой механическое воздействие на твердое тело, сообщение колебаний воздушному столбу под действием струи сжатого воздуха (свисток или труба) или электромагнитное воздействие на стальную мембрану (электромеханический источник, например телефон) или на кристалл (пьезоэлектрический источник).
Звуковые колебания характеризуются следующими физическими параметрами.
Скорость распространения звуковой волны - зависит от характеристик среды. При нормальных атмосферных условиях (Т = 20С и пометка">звуковым полем . Давление и скорость движения частиц воздуха в каждой точке звукового поля изменяются во времени. Звуковые волны возбуждают колебания частиц воздушной среды, в результате чего изменяется атмосферное давление. Это атмосферное давление по сравнению с давлением, существующим в невозмущенной среде, называют звуковым давлением (р) и измеряют в пометка">интенсивностью , или силой звука в данной точке.
где формула" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook908/files/kg-m2.gif" border="0" align="absmiddle" alt="; с - скорость распространения звука в этой среде, м/с.
Произведение пометка">z или акустическим сопротивлением среды. Его значение для данной среды может быть принято постоянным..gif" border="0" align="absmiddle" alt=" и с = 344 м/с, получим z = 443 формула" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook908/files/155-1.gif" border="0" align="absmiddle" alt=".gif" border="0" align="absmiddle" alt=".gif" border="0" align="absmiddle" alt=" раз, а по интенсивности в подсказка"> (дБ).
где I и p - соответственно интенсивность и звуковое давление в данной точке; формула" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook908/files/p-o.gif" border="0" align="absmiddle" alt=" - их пороговые значения, соответствующие вышеприведенным значениям для порога слышимости.
Использование шкалы децибел весьма удобно, так как весь диапазон слышимых звуков от порога слышимости до болевого ощущения, составляет 140 дБ.
Величина уровня интенсивности звука используется при акустических расчетах, а уровня звукового давления - при измерении шума и оценки его воздействия на человека.
В случае, когда в данную точку попадает шум от нескольких источников, складывают их интенсивности, но не уровни.
Если имеется п одинаковых источников шума с уровнем звукового давления, создаваемого каждым из них формула" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook908/files/156-1.gif" border="0" align="absmiddle" alt="
Из этой формулы видно, что два одинаковых источника вместе создадут уровень шума на 3дБ больший, чем каждый в отдельности (так как lg2 =
= 0,3). Кроме того, при большом числе одинаковых источников устранение лишь нескольких из них практически не ослабит суммарный шум. Если же на рабочее место попадает шум от разных по интенсивности источников, то в первую очередь необходимо бороться с шумом от наиболее мощного.
Область слышимых звуков ограничивается не только определенным частотным диапазоном (20-20000 Гц), но и определенными предельными значениями звуковых давлений. На рис. 6.1
представлена доступная нормальному уху человека область слухового восприятия. Нижняя кривая представляет собой порог слышимости, она соответствует самым слабым звукам. Верхняя кривая соответствует громким звукам, восприятие которых вызывает болевое ощущение. Кривые порога слышимости и болевого порога ограничивают область слышимости. Воспринимаемые человеком звуки находятся в этой области. Как видно из рисунка, порог слышимости и болевой порог существенно изменяются с изменением частоты. Ухо наиболее чувствительно к частотам 5-10 кГц. При повышении и понижении частоты значение порога слышимости растет, особенно это заметно на низких частотах. По этой причине высокочастотные звуки более неприятны для человека, чем низкочастотные (при одинаковых уровнях звукового давления).
При нормировании и для оценки воздействия шума на человеческий организм используют спектральные характеристики шума. Под спектром шума понимают распределение уровня звукового давления (или уровня звуковой мощности) в пределах диапазона слышимых звуков, т.е. от 20 до 20000 Гц. Весь диапазон разбивают на интервалы (полосы), которые характеризуются граничными значениями частот формула" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook908/files/f-v.gif" border="0" align="absmiddle" alt=" (верхняя граничная частота). В практике нормирования шума машин приняты октавные и 1/3-октавные полосы частот..gif" border="0" align="absmiddle" alt=" Вместо того, чтобы характеризовать интервал двумя граничными частотами, используют понятие среднегеометрической частоты формула" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook908/files/(f-cg);.gif" border="0" align="absmiddle" alt=" 31,5, 63, 125 ,..., 8000 Гц. Аналогично поступают и с 1/3-октавными полосами частот. Предпочтительные значения среднегеометрических частот, которые следует применять при акустических исследованиях установлены в ГОСТ 12090 «Частоты для акустических измерений. Предпочтительные ряды». В соответствии с применяемыми частотными интервалами введены понятия октавного и третьоктавного уровней звукового давления.
Для оценки общего уровня звукового давления вводят частотную коррекцию полосы пропускания шумомера. Кривые А, В, С
и D,
определяющие частотную характеристику прибора, представлены на рис. 6.2
. Получаемые при их использовании значения общего уровня звукового давления получили названия соответственно: уровень звука формула" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook908/files/B-LpB.gif" border="0" align="absmiddle" alt=".gif" border="0" align="absmiddle" alt="
Использование подобной частотой коррекции вызвано тем, что человеческое ухо обладает неодинаковой чувствительностью к звукам различной частоты. Поэтому, для более объективной оценки производственных шумов, осуществляется коррекция частотной характеристики измерительных устройств в соответствии с особенностями слухового восприятия. Наиболее точно эти особенности отражены кривой А (рис. 6.2), поэтому в ГОСТ 12.1.003 «Шум. Общие требования безопасности» и санитарных нормах СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки» для нормирования производственного шума использован уровень звука А , а в ГОСТ 30691 «Шум машин. Заявление и контроль шумовых характеристик» в качестве одной из шумовых характеристик, подлежащих обязательному заявлению в технической документации на машины принят корректированный по А уровень звуковой мощности выделение">Шум уровня 35-50 дБ оказывает в основном психологическое воздействие. Однако при длительном воздействии он может вызвать нарушение сна, усталость, понижение работоспособности.
Шум уровня 50-65 дБ вызывает раздражение, однако его последствия также носят лишь психологический характер (при длительном воздействии возможны изменения в вегетативной нервной системе). Особенно отрицательно сказывается воздействие шума малой интенсивности на умственной работе. Кроме того, психологическое воздействие шума зависит и от индивидуального отношения к нему. Так, шум, производимый самим человеком, не беспокоит его, в то время как небольшой посторонний шум может вызывать сильное раздражение.
При уровне шума 65-90 дБ возможно его физиологическое воздействие. Пульс и давление крови повышаются, сосуды сужаются, что снижает снабжение организма кровью, и человек быстрее устает. Может наблюдаться снижение порога слышимости, стресс, увеличение кожной проводимости, нарушение моторики желудочно-кишечного тракта.
Воздействие шума уровнем свыше 90 дБ приводит к нарушениям работы органов слуха, усиливается его влияние на систему кровообращения. При такой интенсивности ухудшается деятельность желудка и кишечника, появляются ощущения тошноты, головная боль и шум в ушах. Серьезным признаком ухудшения слуха, является ограниченность восприятия отдельных элементов разговорной речи. Во избежание потери слуха необходимо распознать его нарушение задолго до того, как выявится ограниченность в разборчивости речи, ибо при прогрессирующей стадии нарушения слуха медицинская помощь почти невозможна. Для исследования состояния слуха у людей, работающих в шумных цехах, необходимо проводить регулярные аудиометрические измерения, и по мере выявления каких-либо искажений порога слышимости принимать соответствующие меры.
При уровне шума 120 дБ и выше (болевой порог) он может механически воздействовать на органы слуха - лопаются барабанные перепонки, нарушаются связи между отдельными частями внутреннего уха. В результате может наступить полная потеря слуха. Шум уровнем свыше 120 дБ оказывает механическое воздействие не только на органы слуха, но и на весь организм. Звук, проникая через кожу, вызывает механическое колебание тканей, в результате чего происходит разрушение нервных клеток, разрывы мелких кровеносных сосудов и др.
Физиологическое воздействие на организм человека могут оказывать и звуки, частота которых лежит за пределами восприятия органами слуха, т.е. инфра- и ультразвуки.
Инфразвук возникает при работе технологического оборудования или может представлять собой побочный эффект работы электрооборудования. Инфразвуковые колебания воспринимаются как физическая нагрузка: возникает нарушение пространственной ориентации, морская болезнь, а также пищеварительные расстройства, нарушения зрения, головокружение, нарушается периферическое кровообращение. Тяжесть воздействия зависит от диапазона частот, уровня звукового давления и длительности. Колебания с частотой 7 Гц препятствуют сосредоточению внимания и вызывают ощущение усталости, головную боль и тошноту. Наиболее опасны колебания частотой 8 Гц. Они могут вызывать явление резонанса системы кровообращения, приводящего к перегрузке сердечной мышцы, сердечному приступу или даже к разрыву некоторых кровеносных сосудов. Инфразвук небольшой интенсивности может служить причиной повышенной нервозности, вызывать депрессию.
Ультразвук представляет собой колебания упругой среды, имеющие одинаковую со звуком физическую природу, но отличающиеся более высокой частотой. Она значительно превышает верхнюю границу восприятия и составляет более 20000 Гц. У работающих с ультразвуковыми установками нередко наблюдаются функциональные нарушения нервной системы, изменения давления и состава крови. Часты жалобы на головные боли, быструю утомляемость, потерю слуховой чувствительности.
Вибрация. Вредное воздействие на организм оказывает и вибрация, возникающая при работе технологического оборудования.
Согласно ГОСТ 24346-80 «Вибрация. Термины и определения» под вибрацией понимается движение точки или механической системы, при котором происходит поочередное возрастание и убывание во времени значений, по крайней мере, одной координаты.
Физическими характеристиками вибрации являются: амплитуда вибросмещения X - наибольшее отклонение колеблющейся точки от положения равновесия; амплитуда колебательной скорости V - максимальное значение скорости колеблющейся точки; амплитуда колебательного ускорения А - максимальное значение ускорения колеблющейся точки; частота колебаний f.
Вибрацию, так же, как и шум, принято оценивать в уровнях вибросмещения, виброскорости, виброускорения по отношению к их пороговым значениям: вибросмещения формула" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook908/files/162-1.gif" border="0" align="absmiddle" alt=".gif" border="0" align="absmiddle" alt="
где формула" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook908/files/162-4.gif" border="0" align="absmiddle" alt=" м/с, а при скорости 1 м/с возникают болевые ощущения.
При непродолжительных воздействиях вибрации работник преждевременно утомляется, и производительность его труда снижается. Длительное воздействие вибрации может вызвать профессиональное заболевание - виброболезнь.
Особенно вредна вибрация с частотой, равной резонансной частоте колебаний тела работающего или отдельных его органов. Дело в том, что части тела и внутренние органы человека (голова, сердце, желудок и др.) можно рассматривать как колебательные системы с определенной массой, соединенные между собой упругими элементами. Частота собственных колебаний этих систем лежит в диапазоне 2-30 Гц. Воздействие на организм человека внешних колебаний с такими же частотами вызывает резонансные колебания внутренних органов, их механические повреждения и даже разрывы.
В зависимости от способа передачи вибрации телу человека различают общую вибрацию, передающуюся на тело сидящего или стоящего человека через опорные поверхности тела, и локальную , передающуюся через руки.
Общая вибрация оказывает неблагоприятное воздействие на нервную систему, вестибулярный аппарат, сердечно-сосудистую систему, вызывает нарушения обмена веществ.
По источнику возникновения вибрации различают:
- общую вибрацию 1 категории - транспортную вибрацию, воздействующую на операторов подвижных машин и транспортных средств при их движении по местности и дорогам;
- общую вибрацию 2 категории - транспортно-технологическую вибрацию, воздействующую на операторов машин, перемещающихся только по специально подготовленным поверхностям производственных помещений и промышленных площадок;
- общую вибрацию 3 категории - технологическую вибрацию, воздействующую на операторов стационарных машин или передающуюся на рабочие места, не имеющие источников вибрации. В зависимости от характеристики рабочих мест эта категория подразделяется на типы 3а, 3б, 3в.
- общую вибрацию в жилых помещениях и общественных зданиях от внешних источников: городского рельсового транспорта (мелкого залегания и открытые линии метрополитена, трамвай, железнодорожный транспорт) и автотранспорта; промышленных предприятий и передвижных промышленных установок (при эксплуатации гидравлических и механических прессов, поршневых компрессоров, бетономешалок и др.);
- общую вибрацию в жилых помещениях и общественных зданиях от внутренних источников: инженерно-технического оборудования зданий и бытовых приборов (лифты, вентиляционные системы, насосные пылесосы, холодильники и т.п.), а также встроенных предприятий коммунально-бытового обслуживания, котельных и т.д.
Вибрации различают также по направлению воздействия, по характеру спектра, частотным и временным характеристикам
(СН 2.2.4/2.1.8.566-96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий. Санитарные нормы»).
Степень и характер воздействия вибрации на организм человека зависят от вида вибрации, ее параметров и направления воздействия.
Наиболее распространены заболевания, вызванные локальной вибрацией. При работе с ручными машинами, вибрация которых наиболее интенсивна в среднечастотной области спектра, возникают в основном заболевания, сопровождающиеся спазмом периферических сосудов. Местная вибрация может вызывать ухудшение кровообращения кистей рук, пальцев, предплечья и сосудов сердца. Это, в свою очередь, понижает чувствительность кожи, вызывает отложение солей, окостенение сухожилий мышц в кистях рук и пальцах. Следствием этого является деформация и снижение подвижности суставов. Так же, как и при общей вибрации, нарушается деятельность сердца и центральной нервной системы. Особенно чувствителен организм к вертикальным вибрациям, когда колебания передаются от ног к голове.
При частоте колебаний тела работающего 38 Гц острота зрения снижается примерно на 25%, при частоте 50-80 Гц нарушается нормальная работа мышц. Вибрация в диапазоне 36-600 Гц может привести к различным заболеваниям рук. При вибрационной болезни появляются головные боли, повышенная утомляемость, боли в суставах и т.д. Женщины более чувствительны к вибрации, чем мужчины. Степень воздействия вибрации на организм работающих зависит как от частоты колебаний, так и от их амплитуды. Например, на частоте 60-70 Гц вибрация с амплитудой до 0,01 мм практически не мешает работать и не ведет к каким-либо патологическим изменениям в организме; колебания с амплитудой от 0,01 до 0,02 мм отвлекают от работы и раздражают; при амплитуде более 0,3 мм создаются невозможные условия для работы.
Нормирование шума. Учитывая большие технические трудности снижения уровня шума при выполнении производственных процессов, приходится ориентироваться не на уровни шума, вызывающие раздражение и утомление, а на такие допустимые уровни, при которых исключается возможность заболеваний работающих.
Нормируемые параметры шума на рабочих местах определены СН 2.2.442.1.8.562-96. Они являются обязательными для всех министерств, ведомств, проектных организаций и предприятий. Эти нормы устанавливают предельно допустимые уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах с учетом напряженности и тяжести трудовой деятельности (табл. 6.1).
Количественную оценку тяжести и напряженности трудового процесса следует проводить в соответствии с Руководством Р 2.2.2006-05.
| Категория тяжести трудового процесса | |||||
| тяжелый труд 1 степени | тяжелый труд 2 степени | тяжелый труд 3 степени | |||
| Напряженность легкой степени | 80 | 80 | 75 | 75 | 75 |
| Напряженность средней степени | 70 | 70 | 65 | 65 | 65 |
| Напряженный труд 1 степени | 60 | 60 | - | - | - |
| Напряженный труд 2 степени | 50 | 50 | - | - | - |
Защита от шума
(ауд. 401 а, кафедра БЖД)
Методические указания
к выполнению лабораторной работы
по дисциплине «безопасность жизнедеятельности»
для студентов всех форм обучения
Барнаул 2003
УДК 628.517.2 (075.5)
Гергерт В.Р., Стуров Д.С. Защита от шума: Методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» для студентов всех форм обучения / Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова. - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2003.
В работе приведены основные понятия, характеристики и определения по шуму. Даны сведения о нормировании и методах защиты от шума. Описан стенд оригинальной конструкции, выполненный по проекту В.Р. Гергерта и порядок выполнения задания по выбранному варианту. Приведены контрольные вопросы и литература для самоподготовки
Методические указания рассмотрены и одобрены на заседании кафедры «Безопасность жизнедеятельности»
Цель работы
Освоить: Основы защиты от производственного шума, методы измерения шума современными техническими средствами; оценивать результаты в сравнении с санитарными нормами.
Последовательность выполнения работы
1. Ознакомиться с методическими указаниями и уяснить их содержание.
2. Выбрать самостоятельно или с помощью преподавателя вариант задания (таблица 2) и выполнить его в полном объеме.
3. Ответить на контрольные вопросы (пункт 4.7)
4. Оформить отчет в объеме пункта 4.6 и защитить его у преподавателя.
Основные понятия и определения
Звук и шум
Современного человека шум преследует всюду: на производстве, в быту, на транспорте и т.д.
Шум на производстве наносит большой ущерб, вредно действуя на организм человека, снижает производительность труда, приводит к утомлению, увеличению ошибок в работе, к травматизму и заболеваниям.
С физиологической точки зрения, шумом называется всякого рода нежелательные для человека звуки, которые мешают восприятию полезных звуков, нарушают тишину и покой людей, оказывают вредное или разрушающее действие на организм человека.
С физической точки зрения, шум это, как правило, беспорядочное сочетание (нагромождение) множества разнообразных единичных звуков, отличающихся своей интенсивностью и частотой, например, шум в механическом цехе от разнообразных станков, шум в торговом зале магазина, в студенческой аудитории и т. п.
Как физическое явление шум – это волновое колебание упругой среды. Отсюда выходит, что звуки могут распространяться не только в упругой воздушной среде, но и в жидкостях, металлах, земной коре и т.п.
Физические характеристики шума
Звуковыми волнами называются колебательные возмущения, распространяющиеся от источника звука в окружающей среде, а пространство, в котором они наблюдаются, называется звуковым полем .
В каждой точке звукового поля давление и скорость движения частиц воздуха изменяются во времени.
Разность между мгновенным значением полного давления и средним давлением, которое наблюдается в невозмущенной среде, называется звуковым давлением , Па . На человеческий слух действует средний квадрат звукового давления.
Длиной звуковой волны называется расстояние, измеренное вдоль направления распространения звуковой волны между двумя точками звукового поля, в которых фазы колебаний одинаковые.
где - скорость звука, м/с
Частота колебаний, Гц.
При распространении звуковой волны происходит перенос энергии.
Средний поток энергии в какой-либо точке среды в единицу времени, отнесенный к единице поверхности, нормальной к направлению распространения волны, называется интенсивностью звука в данной точке Ј, Вт/м 2 .
Величины звукового давления и интенсивность звука, с которыми приходится иметь дело в практике борьбы с шумом, могут изменяться в очень широких пределах. Так человек способен воспринимать звуковые давления в диапазоне величин от P max (болевой порог слышимости) до P 0 (минимально ощутимый звук) отличающихся друг от друга в 10 8 раз, а по интенсивности этот диапазон Ј max /Ј 0 отличается еще больше – в 10 16 раз.
Естественно, оперировать такими шкалами величин неудобно, к тому же ощущения человека при воздействии шума пропорциональны логарифму количества энергии раздражителя. Поэтому были введены логарифмические величины – уровни звукового давления L p и уровни интенсивности L I , которые позволили сократить шкалу измеряемых величин от 0 да 140 децибел. 2
Уровень интенсивности звука определяют по формуле:
Уровень звукового давления определяется по формуле
, дБ (2)
При пороговых значениях Ј 0 =10 -12 Вт/м 2 и P 0 =2∙10 -5 становятся равными уровни L I =L P =L – уровень звукового давления.
Эта характеристика широко применяется в практике измерений и при нормировании шума. Звуковое давление и интенсивность звука являются характеристиками звукового поля в определенной точке пространства.
Характеристикой непосредственно источника шума является его звуковая мощность N (Вт) – это общее количество звуковой энергии, излучаемое источником шума в окружающее пространство за единицу времени.
Уровень звуковой мощности L N определяется по формуле
где N звуковая мощность источника, Вт;
N o – пороговая (минимально ощутимая) величина звуковой мощности, равная 10 -12 Вт.
Частотный спектр шумов – это зависимость среднеквадратичных значений амплитуд параметров (P,Ј ,L) синусоидальных составляющих единичных звуков от частоты колебаний (рисунок 1).
Рисунок 1- Частотный спектр шумов:
а,б,в – единичные синусоидальные звуки;
г – частотный спектр шумов а,б,в … п, т.е. суммарная графическая зависимость P, Ј , L всех единичных звуков от частоты f, Гц;
Если частотный спектр разделить на участки (полосы частот) таким образом, чтобы верхняя граница полосы по частоте была в 2 раза больше нижней границы, то такое давление спектра называется октавным делением , а сама полоса считается октавной полосой, т.е. если
f 2 = 2f 1 ; f 3 = 2f 2 и т.д.
При нормировании шума, исследованиях производственных шумов октавные полосы частот представляют не двумя граничными частотами, а одной среднегеометрической частотой f сг (рисунок 1), которая определяется соотношением:
где f 1 и f 2 нижняя и верхняя граничные частоты.
По воздействию на человека шумы подразделяют на низкочастотные (f < 400Гц ), малораздражительные для организма человека; среднечастотные (f = 400 – 1000 Гц ), и высокочастотные шумы (f >1000Гц ) – это очень раздражительные шумы.
Шум частотой f = 0 – 20 Гц не слышимый для человека называется инфразвук.
Шум частотой f = 20 – 20000 Гц это слышимые шумы. Шум f >20 кГц называется ультразвук - не слышимый для человека.
