2. Особенности субъективного восприятия звука

Восприятие звука человеческим ухом очень сильно и нелинейно зависит от его частоты. Особенности субъективного восприятия звука наиболее удобно иллюстрируются графически с помощью кривых равной громкости (рис. 1). Каждая из семейства кривых на рис. 1 характеризует уровни звукового давления на различных частотах, соответствующие одинаковой громкости восприятия звука и уровню громкостиL_N(фон).

Рис. 1. Кривые равной громкости

Уровень громкости L_Nчисленно равен уровню звукового давления на частоте 1 кГц. На других частотах для обеспечения такой же громкости звука требуется устанавливать другие уровни звукового давления. Из рис. 1 следует, что вид кривой равной громкости и соответствующая ей характеристика слуховой чувствительности зависят от значенияL_N.

При расчетах и измерениях частотную характеристику органа слуха принято моделировать частотной характеристикой корректирующего фильтра А. ХарактеристикаАявляется стандартной и задается системой поправокА_i = φ(f_сгi), гдеf_сгi– среднегеометрическая частотаi-й октавной полосы.

Для соответствия объективных результатов измерений уровня звукового давления субъективному восприятию громкости звука вводят понятие уровня звука. Уровень звука L_A(дБА) – результирующий уровень звукового давления шума, прошедшего математическую или физическую обработку в корректирующем фильтре с характеристикойА. Значение уровня звука приближенно соответствует субъективному восприятию громкости шума независимо от его спектра. Уровень звука вычисляется с учетом поправокА_i по формуле (2), в которую вместоL_i следует подставить (L_i +А_i). Отрицательные значенияА_i характеризуют ухудшение слуховой чувствительности по сравнению со слуховой чувствительностью на частоте 1000 Гц.

3. Характеристики шума и его нормирование

По характеру спектра шумы подразделяют на широкополосные(с непрерывным спектром шириной более одной октавы) итональные, в спектре которых имеются выраженные дискретные тона, измеренные в третьоктавных полосах частот с превышением уровня звукового давления над соседними полосами не менее чем на 10 дБ.

По временным характеристикам шумы делят на постоянные, уровень звука которых в течение 8-часового рабочего дня изменяется не более чем на 5 дБА при измерениях на временной характеристике “медленно” шумомера, инепостоянные, не удовлетворяющие данному условию.

Непостоянные шумы,в свою очередь, делятся на следующие виды:

• колеблющиеся во времени шумы, уровень звука которых непрерывно изменяется во времени;

• прерывистые шумы, уровень звука которых ступенчато изменяется (на 5 дБА и более), причём длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет не менее 1 с;

• импульсные шумы, состоящие из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с, при этом уровни звука в дБА и дБА(I), измеренные соответственно на временных характеристиках “медленно” и “импульс” шумомера, отличаются не менее чем на 7 дБА.

Для оценки непостоянных шумов введено понятие эквивалентногоуровня звукаL_Аэ(по энергии воздействия), выражаемого в дБА и определяемого по формулеL_Аэ= 10lg(I_АС/I₀), гдеI_АС– среднее значение интенсивности непостоянного шума, скорректированного по характеристикеА, на интервале времени контроляТ.

Текущие значения уровня звука L_Аи интенсивностиI_Асвязаны соотношениемL_А(t) = 10lg(I_А(t) /I₀),I_АС/I₀ = (1/Т)(I_А(t) /I₀)dt, поэтому

(4)

Значения L_Аэ могут вычисляться как автоматически интегрирующими шумомерами, так и вручную по результатам измерений уровней звука через каждые5 с в течение наиболее шумных 30 мин.

Нормируемыми параметрами шума являются:

• для постоянного шума– уровни звукового давленияL_P (дБ) в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 31.5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000 и 8000 Гц; кроме того, для ориентировочной оценки постоянного широкополосного шума на рабочих местах допускается использовать уровень звукаL_A, выраженный в дБА;

• для непостоянного шума(кроме импульсного) – эквивалентный уровень звукаL_Аэ (по энергии воздействия), выраженный в дБА, представляет собой уровень звука такого постоянного широкополосного шума, который воздействует на ухо с такой же звуковой энергией, как и реальный, меняющийся во времени шум за тот же период времени;

• для импульсного шума– эквивалентный уровень звукаL_Аэ, выраженный в дБА, и максимальный уровень звукаL_{А max}в дБА(I), измеренный на временной характеристике “импульс” шумомера.

Допустимые значения параметров шума регламентируются СН 2.2.4/2.1.8.562-96«Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, обществен­ных зда­ний и на территории жилой застройки». Допустимые значения параметров шума на рабочих местах устанавливаются в зависимости от вида выполняемой работы и характера шума. Для работ, связанных с творческой, научной деятельностью, обучением, программированием, предусмотрены наиболее низкие уровни шума.

Ниже приведены характерные виды работ, различаемые при нормировании, с указанием порядкового номера:

1) творческая, научная работа, обучение, проектирование, конструирование, разработка, программирование;

2) административно-управленческая работа, требующая сосредоточенности работа, измерительная и аналитическая работа в лаборатории;

3) диспетчерская работа, требующая речевой связи по телефону, в залах обработки информации на ЭВМ, на участках точной сборки, в машинописных бюро;

4) работа в помещениях для размещения шумных агрегатов ЭВМ, связанная с процессами наблюдения и дистанционного управления без речевой связи по телефону, в лабораториях с шумным оборудованием;

5) все виды работ за исключением перечисленных в пп. 1 – 4.

Для широкополосного шума на рабочих местах в табл. 1 приведены допустимые уровни звукового давленияL_Pв октавных полосах частот со среднегеометрическими частотамиf_сг , уровни звукаL_A(для субъективной оценки громкости постоянных шумов) и эквивалентные уровни звукаL_Аэ (для оценки непостоянных шумов).

Таблица 1

Допустимые уровни шума

№ вида работы	Уровни звукового давления LP (дБ) в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами, Гц									Уровни звука LА, дБА
	31,5	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
1	86	71	61	54	49	45	42	40	38	50
2	93	79	70	63	58	55	52	50	49	60
3	96	83	74	68	63	60	57	55	54	65
4	103	91	83	77	73	70	68	66	64	75
5	107	95	87	82	78	75	73	71	69	80

Для тонального и импульсного шумов, а также для шумов, создаваемых в помещениях установками кондиционирования и вентиляции, допустимые уровни должны быть на 5 дБ ниже указанных в табл.1 (при измерениях на характеристике “медленно” шумомера).

Для колеблющегосяво времени ипрерывистого шумовмаксимальный уровень звука не должен превышать 110 дБА.

Для импульсного шума максимальный уровень звука, измеренный на характеристике “импульс” шумомера, не должен превышать 125 дБА (I).

В любом случае запрещается даже кратковременное пребывание людей в зонах с уровнями звукового давления свыше 135 дБ в любой октавной полосе частот. Зоны с уровнем звука свыше 85 дБА должны быть обозначены знаками безопасности; работающих в таких зонах следует снабжать средствами индивидуальной защиты.