Общая характеристика шума

 

Шум является хаотическим сочетанием звуков различной частоты и интенсивности и одним из наиболее распространенных факторов внешней среды. Звук представляет собой волновое колебание упругой среды, при котором возникает избыточное давление. Ощущение звука или его слышимость возникает при условии, что частоты и энергия колебаний, действующих на орган слуха, лежат в пределах слухового восприятия. Это избыточное давление благодаря упругости окружающего воздуха передается от слоя к слою воздуха, вызывая тем самым появление звуковых волн Звуковая волна характеризуется звуковым давлением р, Па, колебательной скоростью , м/с, интенсивностью , Вт/м² и частотой , Гц

При распространении звуковой волны частицы воздуха или жидкости испытывают колебания около положения равновесия. Скорость, с которой колеблются частицы среды относительно своего положения равновесия, называется колебательной скоростью, м/с:

,

где - звуковое давление, Па; - удельное акустическое сопротивление среды, Па× с/м;. - плотность среды, кг/м³; - скорость звука в среде, м/с.

Интенсивность звука, Вт/м², связана со звуковым давлением зависимостью

.

Диапазон слышимых частот звука лежит в пределах 20 — 20000 Гц. Наибольшей чувствительностью к звуку слуховой аппарат человека обладает при частотах 2000 — 5000 Гц. За эталонный принят звук с частотой колебания 1000 Гц.

Диапазон звукового давления, различаемого органами слуха человека, довольно широк. Минимальная величина звукового давления на частоте 1000 Гц, которое едва ощущается человеческим ухом, называется порогом слышимости Па, а соответствующая ему интенсивность Вт/м². При звуковом давлении Па и интенсивности звука 10² Вт/м² возникают болевые ощущения; такие значения называются болевым порогом. Между порогом слышимости и болевым порогом лежит область слышимости. Так как болевой порог превышает порог слышимости в 10¹⁴ раз по интенсивности звука и в 10⁷ раз по звуковому давлению, а также то, что ощущение человека, возникающие при действии шума, пропорциональны логарифму среднеквадратического давления, то пользоваться для оценки звука абсолютными значениями интенсивности звука или звукового давления неудобно. Поэтому для удобства вычислений принято оценивать интенсивность звука и звуковое давление в относительных логарифмических единицах — децибелах (дБ), т.е. по отношению к значениям порога слышимости. Таким образом, уровень звукового давления, дБ, выражается зависимостью

,

где — среднеквадратичное звуковое давление, Па; — пороговое среднеквадратичное звуковое давление. Па.

 

 

Уровень интенсивности звука, дБ

.

Чувствительность слуха падает с понижением частоты звука. Для того чтобы приблизить результаты объективных измерений к субъективному восприятию, вводят понятие корректированного уровня звукового давления (уровня звуковой мощности и т.п.). Коррекция заключается в том, что вводятся зависящие от частоты звука поправки к уровню соответствующей величины. Корректированный уровень звукового давления называется уровнем звука и измеряется в дБА.

Стандартное значение коррекции следующее:

Частота, Гц	Коррекция , дБ	Частота, Гц	Коррекция, , дБ
			8, 6
31, 5
	26, 3		-1, 2
	16, 1		-1, 0
	3, 2		1, 1

 

Поэтому для ориентировочной оценки постоянного широкополосного шума на рабочих местах ДСН 3.3.6.037-99 «Санітарні норми виробничого шуму, ультразвуку та інфразвуку» и ГОСТ 12.1.003—83 допускает принимать уровень звука в дБА, измеряемый на временной характеристике «Медленно» шумомера и определяемый по формуле

,

где — среднеквадратичное звуковое давление с учетом коррекции «А» шумомера, учитывающей спектральную чувствительность человеческого уха Па.

Уровень звукового давления на расстоянии от источника шума вычисляют по формуле

,

где — уровень звукового давления на расстоянии от источника шума, дБ.

Уровень шума от нескольких некогерентных источников определяется по формуле

,

где — уровень звукового давления і-го источника шума, дБ; п — количество источников шума.

Суммарный уровень шума от п одинаковых по уровню источников шума , в равноудаленной от них точке определяют по формуле .

При одновременном действии двух источников с различными уровнями суммарный уровень

,

где —наибольший из двух суммарных уровней шума; — добавка, зависящая от разности уровней звука двух источников, значения приведены ниже:

 

 

Разность уровней двух источников L1-L2, дБ
Добавка , дБ	3, 0	2, 5	2, 0	1, 8	1, 5	1, 2	1, 0	0, 8	0, 6	0, 5	0, 4	0, 2

 

При большем числе источников шума интенсивность суммируется последовательно от наибольшего к наименьшему.