49. Класифікація шумів

Шумом прийнято вважати звуки, які негативно впливають на організм людини і заважають його роботі та відпочинку. Тому шум часто називають несприятливим звуком. Зазвичай шум створюється під

час хаотичного чергування звуків різної частоти та інтенсивності. Звук, як фізичне явище, є коливальним рухом, що поширюється хвилеподібно у пружному середовищі (газоподібному, рідинному чи твердому). Звук, а значить і шум, характеризується: швидкістю звуку с, м/с; частотою /, Гц; звуковим тиском р, Па; інтенсивністю /, Вт/м2.

За нормальних атмосферних умов (Т = 293 К та Р = 1034 ГПа) швидкість звуку в повітрі дорівнює с = 344 м/с.

Частота звуку визначається кількістю коливань пружного середовища за одиницю часу і вимірюється в герцах (1 Гц — це одне коливання за секунду). За частотою звукові (акустичні) коливання поділяються на три діапазони: інфразвукові, з частотою коливання менше ніж 20 Гц; звукові (сприймаються органом слуху людини) — від 20 до 20 ООО Гц; ультразвукові — більше ніж 20 000 Гц. У свою чергу звуковий діапазон прийнято поділяти на низькочастотний — до 400 Гц, середньочастотний — 400—1000 Гц, високочастотний — більше 1000 Гц.

Різницю між атмосферним тиском і значенням повного тиску у певній точці звукового поля прийнято вважати звуковим тиском р. Поширення звукової хвилі супроводжується перенесенням звукової енергії. Середній потік звукової енергії в будь-якій точці середовища за одиницю часу, віднесений до одиниці поверхні, перпендикулярної до напрямку поширення хвилі, називається інтенсивністю або силою звуку в певній точці / і вимірюється у Вт/м2. Співвідношення між інтенсивністю звуку / та звуковим тиском р має такий вигляд:

де р та с — відповідно густина та швидкість звуку в певному середовищі.

50. Фізичні та фізіологічні характеристики шуму

Стандартного визначення поняття шуму немає. З гігієнічної точки зору під шумом розуміють несприятливе поєднання різних за частотою і силою звуків, які впливають на організм людини, заважаючи працювати і відпочивати.

За фізичною сутністю шум — це механічне коливання часток пружного середовища, що виникає під дією будь-якої збуджуючої сили.

При цьому звуком називають регулярні періодичні коливання, шумом — неперіодичні, випадкові коливальні процеси.

Звук або шум виникає при механічних коливаннях у твердих, рідких та газоподібних середовищах. Звуки, що передаються будівельними конструкціями, називаються структурними, а ті що поширюються у повітряному середовищі, прийнято називати повітряним шумом.

Відстань, на яку протягом однієї секунди може розповсюджуватися хвильовий процес, називається швидкістю звуку (м/с). Швидкість поширення звукових хвиль залежить від пружних властивостей середовища, його щільності і температури.

Звукові коливання будь-якого середовища виникають тоді, коли порушується його стаціонарний стан під впливом збуджуючої сили. Частки середовища починають коливатись відносно положення рівноваги, створюючи хвилі звукових пружин деформацій стиснення і розтягнення. Такі акустичні хвильові коливання, що сприймаються слухом називаються звуковими, а простір, де вони розповсюджуються, — звуковим полем. Відстань між двома сусідніми стисненнями або розрідженнями у звуковому полі характеризує довжину хвилі (Я), яка вимірюється в метрах.

Основною характеристикою звукових хвиль є її частота, довжина хвилі та інтенсивність.

В будь-якому хвильовому процесі довжина хвилі (Я), поєднана такою залежністю з частотою (/) і швидкістю (с) звуку:

де Я - довжина хвилі, м;

с - швидкість звуку у повітряному середовищі 334 м/с, при температурі 20 °С і нормальному атмосферному тиску; / - частота, Гц.

Кожна точка звукового поля характеризується інтенсивністю і звуковим тиском.

Інтенсивність хвиль, що генеруються, визначається звуковою потужністю джерела - >У Вт. Потужність джерела в реальному житті знаходиться у дуже широких межах від 10"12 до багатьох мільйонів ватт.

Інтенсивністю або силою звуку називається щільність потоку звукової енергії (потужності), що приходиться на одиницю площини, перпендикулярної до напрямку хвилі за одну секунду (Вт/м2).

Звукові хвилі стиснення і розрідження, що розповсюджуються в пружному середовищі, чинять на нього тиск.

Звуковим тиском прийнято називати перемінну складову тиску повітря, що виникає внаслідок коливання джерела звуку, яка накладається на атмосферний тиск і викликає його флуктуації. Звуковий тиск вимірюється в Па.

За якими характеристиками класифікують виробничий шум?

Звуковим хвилям притаманна відповідна закономірність розповсюдження в часі і просторі.

З фізіологічної точки зору звук - це відчуття, що виникають в органах слуху людини через дію змінного тиску часток пружного середовища.

Людина може сприймати та аналізувати звуки у широкому діапазоні частот та інтенсивностей. Частотний діапазон звуків, що відчуває людське вухо, охоплює область частот від 16-20 Гц до 20 кГц.

Фізичне поняття про звуки охоплює як відчутні, так і невідчутні коливання пружного середовища.

Акустичні коливання, що лежать у зоні 16 Гц-20 кГц і сприймаються людиною з нормальним слуховим аналізатором, називають звуковими, а простір де вони розповсюджуються, звуковим полем.

Акустичні коливання з частотою меншою за 16 Гц називаються інфразвуковими, а вищою за 20 кГц - ультразвуковими. Ці звуки не викликають слухового відчуття, але мають шкідливу біологічну дію на організм людини.

Залежність рівня звуку від його частоти називається спектром шуму. Спектр шуму дає уяву про рівень звуку на відповідних частотах.

Характер спектру, залежно від того, на якій частоті максимум звукового тиску, може бути:

низькочастотним (нижче 300 Гц);

середньо частотним (300...800 Гц); високочастотним (понад 800 Гц).

Визначення рівня інтенсивності звуку для кожної частоти вимагало б великого числа вимірювань, тому весь слуховий діапазон частот поділений на 8 звукових октав. Для кожної октави обчислюють середньогеометричне значення частоти /:

де /, і /2 - відповідно нижня і верхня границі частот, Гц.

їх значення для кожної октави дорівнює 63,125,250,500,1000,2000,4000,8000 Гц.