Физические характеристики шума. Его нормарование

Шумом называют различные звуки, нарушающие тишину и оказывающие вредное или разрушающее вредное или раздражающее действие на человека.

В качестве звука мы воспринимаем упругие колебания, распространяющиеся волнообразно в твердой, жидкой или газообразной среде в следствие воздействия на нее какой-либо возникающей силы, следовательно, как физическое явление шум – волновое движение упругой среды, как физиологическое звуковые волны в диапазоне частот от 16Гц до 20000Гц воспринимаемые человеком с нормальным слухом. Источник шума характеризуется звуковой мощностью W(Вm) – это общее количество звуковой энергии, излучаемой источником шума в окружающее пространство в единицу времени. Основные физические характеристики звука звуковое давление, частота.

Интенсивность зв. – это энергия переносимая звуковой волной в ед. времени отнесенная к ед. поверхности расположенной перпендикулярно к направлению распространению волны. Определяется по формуле I=W/(4пR)^2, где R – расстояние от источника шума до приемника.

Звуковое давление обозначается p [Па] – это разность между значением давления волны и средним давлением вне возмущенной среде.

Частота – это кол-во колебаний в сек. [Гц]

По частоте шумы подразделяются на низкочастотные (ниже 400 Гц), среднечастотные (от 400 до 1000Гц) и высокочастотные (свыше 1000Гц)

Ухо человека обладает наибольшей чувствительностью на частотах от 1000 до 4000 Гц, поэтому данный диапазон наиболее опасен для человека при повышенных интенсивностях.

Шум способен оказывать на человека неблагоприятные воздействия, он создает нагрузку на нервную систему, сердечно-сосудистую, может вызывать нервозы, гипертонию, язвенную болезнь, поэтому величину шума необходимо нормировать. Нормирование осуществляется согласно нормативным документам, два ГОСТа: 1. Шум. Общие требования к безопасности. 2. Шум на рабочих местах в помещениях жилых общественных зданий и на территории жилой застройки.

Согласно этим документам нормируются следующие величины в зависимости от частотного спектра и уровня звука.

Человеческое ухо воспринимает давление в диапозоне от 10^-5 да 10^2 Па

Для удобства вводят относительные логарифмические единицы L=20lg Pmax/Pmin = 20lg 10^2/10^-5 = 140 дб.

дБ – это относительная логорифмическая единица = отношению текущего звукового давления к минимальному.

Речь средней громкости на расстоянии 1 м создает УЗД около 65 дБ. УЗД в 140 дБ называют порогом болевого ощущения (при этом давление звуковой волны ≈ 20 Па).

Определенное значение уровня звукового давления соответствует значению определенной частоты колебаний. Таким образом, шум можно разложить на спектральные составляющие. Для этого звуковой диапазон частот разбили на девять октавных полос. Каждая такая полоса характеризуется своей среднегеометрической частотой: 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц. Зависимость УЗД от среднегеометрических октавных частот, установленная с помощью специальных приборов – шумомеров, называется спектром шума. В ГОСТе каждой среднегеометрической частоте соответствует предельно-допустимое значение УЗД, т.е. такой максимально возможный уровень, при котором шум, действуя на работника в течение 8-часового рабочего дня, не приносит вреда здоровью. Такие (предельно-допустимые) значения УЗД еще называют предельным спектром.

Слуховой аппарат человека такой анализ произвести не может. Поэтому для ориентировочной оценки шума, соответствующему слуховому восприятию человека, используют понятие уровень звука (УЗ) - L_а, дБА. Значение УЗ определяется логарифмическим суммированием спектральных составляющих или измеряется по шкале «А» шумомера, которая имитирует чувствительность органов слуха и отражает субъективное восприятие человеком постоянного и непостоянного шума.