Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
21-40.docx
Скачиваний:
58
Добавлен:
05.03.2016
Размер:
3.16 Mб
Скачать

27. Фізична характеристика шуму і його дія на людину. Нормування шуму.

ФИЗИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ШУМА И ЕГО ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ЧЕЛОВЕКА. НОРМИРОВАНИЕ ШУМА.

Шумом является всякий нежелательный для человека звук. В качестве звука мы воспринимаем упругие колебания, распространяющиеся волнообразно в твердой, жидкой или газообразной среде. Звуковые волны возникают при нарушении стационарного состояния среды вследствие воздействия на нее какой-либо возмущающей силы. Частицы среды при этом начинают колебаться относительно положения равновесия, причем скорость таких колебаний (колебательная скорость v) значительно меньше скорости распространения волны (скорости звука с).

В газообразной среде скорость звука

где x— показатель адиабаты (для воздуха x=1,41); Рст и р — давление и плотность газа.

При нормальных атмосферных условиях (7=293 К и Рст = 1034 гПа) скорость звука с в воздухе равна 344 м/с.

Звуковое поле — это область пространства, в которой распространяются звуковые волны. В каждой точке звукового поля давление и скорость движения частиц воздуха изменяются во времени. Разность между мгновенным значением полного давления и средним давлением, которое наблюдается в невозмущенной среде, называется звуковым давлением р. Единица измерения звукового давления - Па.

Любой источник шума характеризуется, прежде всего, звуковой мощностью.

Звуковая мощность источника Р — это общее количество звуковой энергии, излучаемой источником шума в окружающее пространство за единицу времени.

Если окружить источник шума замкнутой поверхностью площадью S, то звуковая мощность источника (Вт)

где - нормальная к поверхности составляющая интенсивности.

Окружая источник шума условной сферой с достаточно большим радиусом r(S=Anr2), чтобы можно было считать источник точечным, получим величину средней интенсивности звука на поверхности этой сферы (Вт/м2):

Это выражение предполагает излучение шума по всем направлениям одинаковым, что справедливо для точечного источника, размеры которого малы по сравнению с излучаемыми им волнами. Однако источники шума часто излучают звуковую энергию неравномерно по всем направлениям, т. е. обладают определенной направленностью излучения. Эта неравномерность излучения характеризуется коэффициентом Ф — фактором направленности, показывающим отношение интенсивности звука, создаваемой направленным источником в данной точке I, к интенсивности Iср> которую развил бы в этой же точке ненаправленный источник, имеющий ту же звуковую мощность и излучающий звук в сферу (во все стороны одинаково).

Звуковая волна переносит звуковую энергию (I), которая называется интенсивностью звука (Вт/м2) в данной точке и в то же время создает звуковое давление (Р), Па.

Зависимость среднеквадратичных значений синусоидальных составляющих шума (или соответствующих им уровней в децибелах) от частоты называется частным спектром шума (или просто спектром).

По спектру шумы подразделяют (рис.1) на линейчатые, сплошные и смешанные.

Рис. 1 Спектры шума.

Восприятие шума человеком и его нормирование.

Слуховой аппарат человека воспринимает звуки в диапазоне от 16 до 20000 Гц. Наибольшее восприятие приходится на частоту 2000 – 3000 Гц.

По интенсивности звука человек воспринимает звук в пределах от I0=10-12 Вт/м2 (порог слышимости) до Iб = 10 Вт/м2 (болевой порог).

По звуковому давлению: от 2× 10-5 Па (порог слышимости) до 2×102 Па (болевой порог). Пределы восприятия, по интенсивности составляют величину ΔI = 1014 Вт/м2, по звуковому давлению ΔP = 107 Па. Вебером-Фехнером (закон Вебера-Фехнера) установлено, что любой биологический объект ощущает (воспринимает) воздействие на него любого раздражителя как величину раздражителя из-под логарифма, т.е.

Вос ~ lg·( Раздр)

Кроме того, воспринимает человек звук при его возрастание не непрерывно, а дискретно, т.е. пока интенсивность (давление) звука не увеличится на определенное значение, человеку кажется, звук не изменился.

Исходя из всего сказанного выше нормирование шума проводят в относительных единицах по:

уровню интенсивности звука

уровню звукового давления

где Io, Ро – интенсивность звука и давление на пороге слышимости (Вт/м2, Па);

Iх, Рх – фактическая интенсивность звука и его давление (Вт/м2, Па).

По уровню интенсивности звука и уровню звукового давления весь диапазон от порога слышимости до болевого порога разделяется на 130 единиц: 0 – порог слышимости, 130 – болевой порог. В этой системе измерения изменение уровней на 1 дБ воспринимается человеком как изменение интенсивности звука и его давления.

На рис.2 представлено слуховое восприятие шума человеком. Нижняя кривая соответствует порогу слышимости, верхняя кривая – порог болевого ощущения.

Рис. 2. Слуховое восприятие человека.

Как видно из рис. 2 порог слышимости и болевой порог зависят от частоты звука (спектра) и вида выполняемой работы (рис. 3).

Спектр шума (от 16 до 20000 Гц) разбит на восемь среднегеометрических частот (е.г. = == 1,41, Гц): 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц.

Рис. 3. Нормирование производственного шума (фрагмент из норм).

Из рис. 3. видно, что с увеличением частоты звука допустимый уровень звукового давления значительно меньше. При выполнении интеллектуальной работы допустимый уровень звукового давления тоже значительно ниже, чем при выполнении физической работы.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]