«Акустическая экология»

1. Параметры, характеризующие уровень шума и вибрации.

Под звуком понимаются волнообразно распространяющиеся колебания частиц в упругой среде. Звуковые волны могут возникать в твердой, жидкой и газообразной среде под воздействием механических колебаний какого-либо тела. Эти колебания приводят к появлению чередующихся сжатий и разрежений среды, которые распространяются в пространстве, окружающем массу, и воспринимаются как звук.

Период колебаний Т представляет собой время одного полного колебания. Частота колебаний f определяется числом колебаний в единицу времени:

f = 2 T, (Гц) (2.21)

и измеряется в герцах (Гц). Скорость распространения звуковых волн в средах неодинакова, кроме того, она зависит от температуры среды. Длина волны λ, скорость распространения звука c и часто­та колебаний связаны соотношением:

λ = =cT, (2.22)

Пространство, в котором распространяются звуковые волны, называют звуковым полем. При колебаниях частиц среды в звуковом поле возникает переменное давление, называемое звуковым давлением. За единицу звукового давления в системе СИ принята единица Паскаль (Па), равная Н/м² (ньютон на метр). К звуковым волнам, воспринимаемым ухом человека, относятся только те, которые находятся в пределах диапазона от 20 до 20 000 Гц. Эти границы неодинаковы у различных людей и зависят от возраста и состояния слухового аппарата. Звуковое давление на пороге слышимости частоты 1000 Гц.р₀ = 2·10^-5 Па.

Область слышимых звуков ограничивается не только по частоте, но и по интенсивности звука. Интенсивностью I, или силой звука, называется количество звуковой энергии, проходящее в единицу времени через единицу площади, перпендикулярной направлению распространения звуковой волны (Втм²) Пороговое значение интенсивности звука.I₀ = 10^-5 Вт/м² -

Ухо человека способно воспринимать звуки интенсивностью в пределах от 10^-12 до 10² Вт/м², что соответствует звуковому давлению от 2·10^-5 до 2·10² Н/м². Чем больше амплитуда колебаний звучащего тела, тем выше звуковое давление и тем громче воспринимаемый звук. Для удобства в акустике принято оценивать силу звука и звуковое давление в логарифмических единицах – белах (Б) и децибелах (1 дБ = 0,1Б). Измеряемые таким образом величины называют уровнями, т. е. отношением создаваемого давления к давлению, принятому за нулевой уровень.

Шум – это нерегулярные колебания, смесь многочисленных колебаний примерно одинаковой амплитуды и с самыми разнообразными частотами. Шум принято измерять на характеристике А шумомера с особенностями слухового аппарата человека, т.е. отражает физиологическое действие звука на организм.

Зависимость уровней звукового давления от частоты называется частотным спектром или просто спектром. При оценке действия шума на человека применяются спектры, полученные в октавных полосах частот. Октавная полоса (октава) это такая полоса частот, в которой верхняя граничная частота f_в в два раза больше нижней f_н граничной частоты. Уровни звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц являются нормируемыми параметрами постоянного шума.