2. Классификация шума. Характеристики параметров шума

По характеру нарушения физиологических функций выделяют шум [4]:

• мешающий – нарушающий речевую связь;

• раздражающий – вызывающий нервное напряжение и, как след-

ствие, общее переутомление и снижение работоспособности;

• вредный – нарушающий физиологические функции организма на продолжительный период времени или вызывающий развитие хронических заболеваний, прямо или косвенно связанных со слуховым восприятием (миг- рень, нарушение слуха, гипертония, туберкулез, язвенная болезнь и т. д.);

• травмирующий – резко нарушающий физиологические функции организма человека.

По условиям возникновения различают:

• механический – шум, возникающий вследствие вибрации поверх- ностей машин и оборудования, а также одиночных или периодических уда- ров в сочленениях деталей, сборочных единиц или конструкций в целом;

• аэродинамический – является следствием истечения потоков сжа- того воздуха, скоростного обтекания элементов конструкций вентиляторов и насосов, стационарных или нестационарных процессов в газах (истече- ние воздуха или газов из отверстий);

• электромагнитный – шум, возникающий из-за колебания магнит- ных масс электромеханических устройств под влиянием переменных маг- нитных сил (колебания ротора и статора электрических машин, сердеч- ника трансформатора и т. п.);

• гидродинамический – связан с возникновением кавитации в насо- сах системах водоснабжения (гидравлические удары, турбулентность по- тока и др.).

Промышленный шум более чем на 90 % имеет механическое проис- хождение.

По временным характеристикам различают [4]:

• постоянный – это шум, уровень звука которого за 8-часовой рабо- чий день при измерениях на временной характеристике «медленно» изме- няется не более чем на 5 дБА;

• непостоянный (колеблющийся во времени) – это шум, уровень звука которого непрерывно изменяется во времени (транспортный шум, шум ра- ботающего лифта, включающегося агрегата холодильника и т. д.).

Непостоянный шум бывает: прерывистый – шум со ступенчатым изменением уровня звука на 5 дБА и более, который остается в течение 1 с и более постоянным; импульсный – состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов длительностью менее 1 с, которые при измерении шу- момером во временных характеристиках «медленно» и «импульс», отли- чаются не менее чем на 7 дБ (хлопанье дверей, шум, связанный с включени- ем защитной сигнализации личного легкового автотранспорта).

По характеру спектра [4]:

• широкополосный (сплошной) – шум, энергия которого распределе- на во всем диапазоне слышимых звуков, т. е. уровни которого в смежных третьоктавных полосах отличаются менее чем на 10 дБА;

• тональный – это шум, в спектре которого имеются выраженные дискретные тона, которые могут быть разложены на гармонические и сину- соидальные составляющие с указанием интенсивности и частоты каждого тона (разложение в ряд Фурье). Для практических целей тональный шум устанавливают измерением в третьоктавных полосах частот по превыше- нию уровня звукового давления в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБА (шум дисковой пилы);

• смешанный (комбинированный) – шум, частотный спектр которого представляет суперпозицию линейного спектра тонального и непрерывно- го спектра сплошного шума.

По частоте различают [4]:

• низкочастотные – это шумы тихоходных агрегатов неударного действия с максимумом звукового давления в диапазоне частот < 350 Гц, которые проникают сквозь звукоизолирующие преграды (стены, пере- крытия, кожухи);

• среднечастотные – шумы большинства машин, агрегатов, стан- ков и других движущихся устройств неударного действия с максимумом звукового давления в диапазоне частот 350-800 Гц;

• высокочастотные – это шипящие, свистящие и звенящие шумы с максимумом звукового давления в диапазоне частот более 800 Гц, харак- терные для машин и агрегатов ударного действия, работающих на больших скоростях и создающих сильные потоки воздуха или газов.

Так как слуховой анализатор человека реагирует на звуки одинако- вой интенсивности, но разной частоты неодинаково, то для гигиенической оценки важен частотный состав – спектр.

Спектр шума – объективная характеристика, отображающая "внут- реннюю" физическую структуру шума сложного состава (распределение энергии звука по частотным компонентам), индивидуально зависящую от физических характеристик источника шума. Спектральные характеристики лежат в основе представлений о механизмах слуховых ощущений и вос- приятии сложных звуков, а также позволяют выделить доминирующие ис- точники шума и выбрать средства защиты (эффективность средств зави- сит от спектрального состава шума) [10].

Спектры получают, используя анализаторы шума – набор полосовых электрических фильтров, среди которых наибольшее распространение по- лучили фильтры с постоянной относительной полосой пропускания, в частности, октавные полосовые фильтры, с отношением верхней гра-

ничной частоты к нижней частоте

f_в f_н  2 . При детальном исследовании

шумов используют третьоктавные полосы

f_в f_н  ³ 2  1,26 .

Октавная полоса обозначается не диапазоном частот, а среднегео-

метрической частотой

f_cp  , соответствующей стандартному ряду:

31,5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц.

Слышимый диапазон звуков находится в пределах от 16 до 20 000 Гц, звуки ниже 16 Гц называются инфразвуками, более 20 000 Гц – уль- тразвуками.

Ультразвук. По частотному спектру различают низкочастотный (1,12·10⁴-1,0·10⁵ Гц) и высокочастотный (1,0·10⁵-1,0·10⁹ Гц) ультразвук. Специфической особенностью ультразвука является возможность распро- странения ультразвуковых колебаний направленными пучками (ультра- звуковые лучи), которая обусловлена большой частотой и малой длиной волны. Свойство таких лучей создавать значительное звуковое давление на малой площади используется для очистки деталей, механической обработ- ки твердых материалов, сварки, пайки и т. д. Ультразвук широко применя- ется в диагностических (дефектоскопия) приборах (структурный анализ и контроль физико-механических свойств вещества и материалов), для об- работки и передачи сигналов в радиолокационной и вычислительной тех-

нике, медицинском оборудовании.

Источниками ультразвука является производственное оборудова- ние, в котором генерируется ультразвук в технологических процессах (де- фектоскопия, пайка, сварка, резка, гальваника, очистка деталей), а также оборудование, в котором УЗ возникает как сопутствующий фактор (тур- бины, реактивные двигатели, винты), медицинское ультразвуковое обо- рудование (УЗ-диагностика, дробление камней, физиотерапия). В научных исследованиях ультразвук применяется для определения свойств веществ и при исследовании явлений в акустооптике.