34.Основные характеристики звукового поля.

Звук, воспринимаемый человеком, - это упругие колебания, возникающие при нарушении равновесия в ОС.Звуковое поле– это область пространства, в котором распространяются звуковые волны.

Шумпредставляет собой совокупность звуков с различными частотами и фазами, беспорядочно изменяющихся во времени и вызывающих неприятные субъективные ощущения у человека.

В промышленности источниками шума м.б. машины и механизмы (механический шум), электромагнитные устройства(электромагнитный шум), процессы истечения жидкостей и газов (гидроаэродинамический шум).

Характеристики звукового поля:

-звуковое давление Р, Па;

-интенсивность звука I, Вт/м² – это поток энергии, переносимый звуковой волной в единицу времени, отнесенный к единице площади поверхности, нормальной к направлению распространения волны;

-акустическое сопротивление среды = с (- плотность среды (для воздуха=1), кг/м³; с – скорость распространения звука в среде (с = 344 м/с – для воздуха));

Интенсивность звука связана со звуковым давлением зависимотью:

I=p²/(с).

Интенсивность звука – это поток энергии, переносимой звуковой волной в единицу времени, отнесенной к единице площади поверхности, нормальной к направлению распространения волны.

Орган слуха человека способен воспринимать звуковое давление в диапазоне: (2*10^-5– 2*10²) Па и интенсивность звука в диапазоне (10^-12- 10²) Вт/м²при частотеf= 1000 Гц.

Чтобы учесть логарифмическую зависимость между интенсивностью звука и слуховым восприятием (закон Вебера - Фехнера), а также для упрощения операций с большими числами, характеризующими звук, на практике пользуются логарифмическими уровнями интенсивности L_I[Дб] и звукового давленияL_P[дБ], определяемыми соотношениями:

;

где P,I– фактические значения звукового давления и интенсивности звука;₀= 2*10^-5Па,I₀= 10^-12Вт/м²– пороговые значения (порог слышимости).

Уровни звукового давления и интенсивности звука связаны между собой соотношением:

, где₀, с₀– плотность и скорость звука при нормальных условиях. В воздухеL_I=L_P.

При одновременном попадании шума от нескольких источников шума суммарный эффект оценивают суммой интенсивностей, поступающих в расчетную точку от каждого источника:, гдеn– число источников шума.

Суммарный уровень интенсивностиотnодинаковых источников шума, т.е. когда, определяют по формуле:.

Слышимый человеком диапазон частот составляет 16-20000Гц. В практике охраны труда октавные полосы частот со средним значением (16); (31,5); 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000; (16000) Гц. В скобках указаны значения частот, на которых шум не нормируется, хотя они лежат в слышимом диапазоне.

Зависимость уровней звука от L_pсредней геометрической октавной частоты называетсяспектром шума.

Если максимум уровня звукового давления L_pнаходится в области частот до 300 Гц, то шум называютнизкочастотным; если в диапазоне частот (300-800) Гц , тосреднечастотным; >800 Гц –высокочастотным.

По ГОСТ шум классифицируется по спектральным и временным характеристикам:

Спектры шума подразделяется на широкополосные и тональные.

Широкополосные характеризуются спектром шума шириной более 1 октавы. Тональные имеют в своем составе выраженные дискретные тона с превышением уровня звукового давления (в третьоктавной полосе частот) над соседними, не менее чем на 10 дБ.

Для оценки и сравнения шумов, изменяющихся во времени, применяют уровни звука.

Уровень звука– суммарный уровень звукового давления, определяемого во всем частотном диапазоне. (Измеряют шумомером в дБ(А)).

По временным характеристикам шумы подразделяются на:

1) постоянные;

2) непостоянные – делятся на колеблющиеся, прерывистые, импульсные.

Шум относится к постоянным если уровень звука характеризующий его изменяется за 8 часовой рабочий день не более чем на 5 дБ(А).

Для непостоянных шумов характерно изменение уровня звука больше чем на 5 дБ(А).

Колеблющиеся шумы характеризуются уровнем звука непрерывно изменяющегося во времени (например, шум транспортного потока). Для прерывистых шумов уровень звука измен ступенчато на 5 дБ(А) и более. При этом длительность интервалов в течение которого уровень остается постоянным составляет 1 сек и более (например, шум возникающий от периодического выпуска газа из-под поршня)

Импульсные шумы - это 1 или несколько звуков сигналов, каждый продолжительностью менее 1 сек, воспринимаемый человеком как удары, следующие один за другим, уровни звука при этом отличаются неменее чем на 7 дБ(А).