Физические и физиологические характеристики шума. Сложение величин в децибелах

 

Шум – это совокупность звуков различной частоты и интенсивности, возникающих в результате колебательного движения частиц в упругих средах.

Различают ударный (возникает при штамповке, клепке, ковке и т.д.), механический (возникает при трении и биении узлов и деталей машин и механизмов), аэрогидродинамический шум (возникает в аппаратах и трубопроводах при больших скоростях движения воздуха, газа или жидкости и при резких изменениях направления их движения и давления).

Основные физические характеристики звука:

– частота f (Гц)

– звуковое давление Р (Па)

– интенсивность или сила звука I (Вт/м2)

– звуковая мощность ω (Вт).

Органы слуха человека воспринимают звуковые колебания в интервале частот от 16 до 20000 Гц. Колебания с частотой ниже 16 Гц (инфразвуки) и с частотой выше 20000 (ультразвуки) не воспринимаются органами слуха.

Для удобства физиологической оценки воздействия шума на человека различают низкочастотный (до 300 Гц), среднечастотный (300-800 Гц) и высокочастотный (выше 800 Гц) шум.

Обычно параметры шума и вибраций оценивают в октавных полосах. За ширину полосы принята октава, т.е. интервал частот, в котором высшая частота в два раза больше низшей. В качестве частоты, характеризующей полосу в целом, берут среднегеометрическую частоту. Среднегеометрические частоты октавных полос стандартизованы ГОСТ 12.1.003-83 "Шум. Общие требования безопасности" и составляют 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц.

Шумы классифицируются в соответствии с СанПиН 2.2.4./2.1.8.10-32-2002 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки» По характеру спектра:

– широкополосный, если он имеет непрерывный спектр шириной более одной октавы (Октава - интервал частот, в котором высшая частота в два раза больше низшей);

– тональный, если в спектре имеются выраженные дискретные тона;

По временным характеристикам:

– постоянный, уровень звука которых за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не более чем на 5 дБ;

– непостоянный, уровень звука, которых за 8-часовой рабочий день изменяется во времени более чем на 5 дБ;

Непостоянные шумы делятся на:

– колеблющиеся во времени, уровень звука которых непрерывно изменяется во времени;

– прерывистые, уровень звука которых ступенчато изменяется (на 5 дБ и более);

– импульсные, состоящие из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с.

Сложение величин в децибелах.

На практике для характеристики шума принято оценивать звуковое давление и интенсивность звука не в абсолютных, а в относительных единицах – белах (Б). Измеренные таким образом величины называются уровнями. Так как орган слуха человека способен различать изменения уровня интенсивности звука на 0,1 Б, то для практического использования применяется единица в 10 раз меньше – децибел (дБ).

Суммарный уровень звукового давления L, создаваемый несколькими источниками звука с одинаковым уровнем звукового давления L i(итое), рассчитываются по формуле

L = L i + 10lg n, дБ

Где n – число источников шума с одинаковым уровнем звукового давления.

Так, например, если шум создают два одинаковых источника шума, то их суммарный шум на 3 дБ больше, чем каждого из них в отдельности!!!

Суммарный уровень звукового давления нескольких различных источников звука, определяется по формуле:

L = 10lg*( +…+ ), дБ

где L1,..., Ln – уровни звукового давления, создаваемые каждым из источников звука в исследуемой точке пространства.