- •Лабораторная работа № 1 действие на организм человека электрического тока и первая помощь пострадавшим от него
- •Действие электрического тока на организм человека
- •Пороговые значения токов
- •Электрическое сопротивление тела человека
- •Первая помощь пострадавшему
- •Рабочее задание
- •Лабораторная работа №2 исследование искусственного освещения
- •Приложение 1. Значения коэффициента запаса kз
- •Приложение 2. Нормируемая минимальная освещенность по сНиП 23-05-95
- •Приложение 3. Таблица коэффициентов использования светильников
- •Приложение 4. Лампы накаливания и газоразрядные лампы
- •Литература
- •Лабораторная работа №3 Исследование шума и методов борьбы с ним
- •2. Уровни звукового давления
- •3. Спектры шума и звуковых волн
- •4. Область слухового восприятия
- •5. Особенности поведения звуковых волн и работы средств шумоподавления.
- •6. Особенности расчета отражения и поглощения шума в лабораторной работе.
- •7. Особенности воздействия звуковых волн и шумов на организм человека. Нормирование шума.
- •8. Уровень акустического загрязнения среды, окружающей человека, и меры борьбы с шумом.
- •Результаты измерений спектра шума в камере без средств шумопоглощения
- •Результаты измерений спектра шума в камере со звукоизолирующей преградой
- •Результаты измерений спектра шума в камере с облицовкой
- •Графическая обработка результатов эксперимента.
- •Лабораторная работа № 4 исследование напряжений прикосновения и шага
- •Теоретические положения
- •Применяемые приборы и оборудование
- •Порядок проведения эксперимента.
- •Протокол проведения работ
3. Спектры шума и звуковых волн
Спектром называется зависимость уровня интенсивности звука или шума от частоты LJ (f). Отметим следующие особенности спектров звука, рассматриваемых в нашей работе (см. рис. 1).
1) Многие тысячелетия человек использует музыкальные инструменты; при этом он добивается «идеального благозвучия». Оказалось, что правильная настройка музыкальных инструментов (например, струн рояля или арфы) соответствует отношению частот звука, издаваемых соседними струнами, равному двум.
Известно, что lg 2 = 0,3010 = const; поэтому при использовании по оси частоты логарифмической шкалы расстояние между последовательными частотами постоянно.
Такой же масштаб используется и при построении спектра шума.
2) По определению шум есть набор беспорядочных звуковых колебаний. В математике такие физические явления определяют как случайные функции; при этом уровень шума на заданной частоте есть случайная величина.
Вопрос: Почему при измерениях уровня шума на заданной частоте стрелка прибора шумомера колеблется?
Ответ: Уровень шума как случайная величина определяется двумя параметрами: математическим ожиданием и дисперсией. При измерениях мы визуально видим математическое ожидание (среднее значение за 3 – 6 сек.) и дисперсию (разброс уровня шума во времени). Это – второй классический пример случайной величины (первым является серия измерений какой – либо величины).
Замечание. При построении спектров шумов дисперсию обычно не указывают.
3) При измерениях спектра уровня шума на шумомерах высокого класса фильтры «вырезают» на каждой частоте f интервал интенсивности в диапазоне частот:
0,75 f ≤ f ≤ 1,5 f.
Это октавная полоса частот .
Поскольку на этом сравнительно узком интервале уровень интенсивности шума изменяется мало, точность измерений оказывается достаточно высокой. Как отмечалось выше, проблемы с точностью измерений возникают, если мы пытаемся определить суммарную энергию (интенсивность) шума во всем диапазоне частот.
4) Для спектров производственных шумов характерно наличие экстремума (максимума) в средней части спектра. Поэтому при измерениях уровня шума с целью получить максимальную точность измерений необходимо вначале найти частоту, на которой уровень интенсивность максимален; для этой частоты устанавливается уровень, чуть меньший 120 дБ (применительно к оборудованию, используемому в лабораторной работе).
4. Область слухового восприятия
Диаграмма области слухового восприятия приведена на рис. 2.
Напомним, что диапазон слуха по частоте здорового человека лежит от 20 Гц до 20 000 Гц; с возрастом в области высоких частот наша чувствительность падает.
Частоты, меньшие 20 Гц, определяют как инфразвук; большие, чем 20 000 Гц, как ультразвук.
Особую роль в теории звуковых волн имеет частота 1000 Гц. При этой частоте:
наш природный механизм «логарифмирования» энергии звуковых волн наиболее совершенен – условие (1) выполняется с наибольшей точностью;
диапазон энергий звуковых волн, воспринимаемый нами, близок к максимальному значению;
близка к максимальной величине энергия как производственных, так и природных шумов (см. рис. 1);
«центр» частот речи () близок к «центру» производственных и природных шумов;
имеет место совпадение с «центром» диапазона звуков, воспринимаемых нами.
Возможно, перечисленные особенности взаимосвязаны.
Поэтому:
порог ощущения звука выбран при частоте 1 кГц;
в случае, если в публикации не указана частота, предполагается, что речь идет о частоте 1 кГц (см., например, таблицу 1);
в нормах уровней интенсивностей шумов, которые нельзя превышать («предельных спектрах»), указывается уровень при частоте 1 кГц (используется обозначение ПС - 80).
Отметим также, что наше ухо более чувствительно при высоких частотах; при этом «порог ощущения» по энергии оказывается в 10 – 100 раз меньше, чем при частоте 1 кГц.
Наконец, нормы на предельно – допустимые уровни шума учитывают нашу повышенную чувствительность к высоким частотам.