Тема 3. Виброакустические факторы. Средства и методы защиты

3.1. Производственный шум. Классификация шума. Нормирование уровня шума.

Производственный шум – совокупность звуков различной интенсивности и частоты, беспорядочно изменяющихся во времени и вызывающих у работников неприятные ощущения.

С физической точки зрения звук представляет собой механические колебания упругой среды (объединяет как слышимые, так и неслышимые колебания упругих сред).

Ощущение звука проявляется только в том случае, когда частота колебаний и их интенсивность лежат в определенных пределах. Для человеческого уха спектр слышимых звуковых колебаний лежит в диапазоне от 20 Гц до 20 000 Гц, если не принимать во внимание индивидуальные способности и возрастные ограничения

В атмосфере вне зависимости от человека всегда присутствуют шумы естественного происхождения с весьма широким спектральным диапазоном (примеры, морской прибой, горный обвал, грозовой разряд, извержение вулкана, ветр, водопад).

Антропогенные источники шума: работающие станки и механизмы, ручные механизированные инструменты, электрические машины, компрессоры, кузнечнопрессовое, подъемно-транспортное, вспомогательное оборудование (вентиляционные установки, кондиционеры) и т.д.

Основные характеристики шума:

• колебательная скорость v, м/с;

• скорость распространения звука (скорость звука) с, м/с;

• звуковое давление р, Па;

• интенсивность звука I, Вт/м²;

• уровень звукового давления, дБ;

• уровень интенсивности звука, дБ.

Колебательная скорость – скорость колебания частиц воздуха относительно положения равновесия.

Скорость распространения звука (скорость звука) – скорость распространения звуковой волны. При нормальных атмосферных условиях (температура 20 °С, давление 10⁵ Па) скорость распространения звука в воздухе равна 344 м/с.

Звуковое давление – разность между мгновенным значением полного давления и средним давлением, которое наблюдается в невозмущенной среде:

,

где ρ – плотность среды, кг/м³; ρ·c – удельное акустическое сопротивление, равное 410 Па·с/м для воздуха, 1,5·10⁶ Па·с/м – для воды, 4,8·10⁷ Па·с/м – для стали.

При распространении звука со скоростью звуковой волны происходит перенос энергии, которая характеризуется интенсивностью звука.

Интенсивность звука – энергия, переносимая звуковой волной в единицу времени, отнесенная к площади поверхности, через которую она распространяется:

.

Звуковое давление и интенсивность звука принято характеризовать их логарифмическими значениями – уровнями звукового давления и интенсивности звука.

Уровень звукового давления:

,

где р_о – пороговое звуковое давление, равное 2·10^-5 Па.

Уровень интенсивности звука:

,

где I_о – пороговая интенсивность звука, равная 10^-12 Вт/м².

Пороги слышимости – минимальные значения звукового давления и интенсивности звука, которые слышит человек при частоте в 1000 Гц.

Диапазон звуковых частот разбит на октавные полосы (полоса частот, у которой отношение верхней граничной частоты f₂ к нижней f₁ равно 2, называется октавой). Каждая октава характеризуется среднегеометрической частотой:

.

Граничные и среднегеометрические частоты октавных полос приведены в табл..

Если , то ширина полосы равна 1/3 октавы. Для гигиенических целей шумы исследуют обычно в октавных, а для технических – в 1/3-октавных полосах частот.

Производственный шум – совокупность звуков различной интенсивности и частоты, беспорядочно изменяющихся во времени и вызывающих у работников неприятные ощущения.

Таблица 3.1.1.