Основные параметры, характеризующие шум

Основными физическими характеристиками шума являются:

1. Интенсивность звука (J). Это количество энергии, переносимое звуковой волной за 1 секунду через площадь в 1м², перпендикулярно распространению звуковой волны. Другими словами, это средний поток энергии в какой-либо точке среды в единицу времени, отнесённый к единице площади поверхности. Интенсивность звука измеряется в [Вт/м²].

2. Звуковое давление (Р). Это разность между мгновенным значением полного давления и средним значением в невозмущённой среде. Это дополнительное давление воздуха, которое возникает при прохождении через него звуковой волны. Звуковое давление измеряется в паскалях [Па].

3. Частота (f). Это число полных колебаний в единицу времени. Измеряется в герцах [Гц].

4. Звуковая мощность – это общее количество звуковой энергии, излучаемой источником шума в окружающее пространство за единицу времени.

Учитывая протяженный частотный диапазон (20-20000 Гц) при оценке источника шума, используется логарифмический показатель, который называется уровнем интенсивности шума:

где:

J – интенсивность шума в точке измерения,

J0 – интенсивность шума в области порога слышимости.

При расчетах и нормировании используется показатель — уровень звукового давления:

где:

Р – фактическое звуковое давление в конкретной точке,

Р0 – звуковое давление, соответствующее порогу слышимости.

За единицу измерения звукового давления принят бел (Б), но на практике применяется величина децибел (дБ).

Восприятие человеком звука зависит не только от его частоты, но и от интенсивности и звукового давления. Наименьшая интенсивность и звуковое давление, которые воспринимает человек, называется порогом слышимости. Порог слышимости зависит от частоты звука. Болевой порог – это болевые ощущения, при звуковом давлении более чем 200 Па и интенсивности звука в 10 Вт/м². Между порогом слышимости и болевым порогом и располагается область слышимости человеческого уха (20-20000 Гц). Некоторые значения уровней интенсивности шума приведены в таблице 1:

Таблица 1

Источник шума	Уровень интенсивности шума, дБ
Звуковой комфорт	20
Шёпот на расстоянии 0,3 мм	40
Шум проезжей части улицы	60
Шум станков в цеху	90-100
Шум реактивного двигателя самолёта	140-150
Взрыв атомной бомбы	200

По статистическим характеристикам шум бывает стационарный и нестационарный.

Стационарный шум – это шум, который характеризуется постоянством средних параметров: интенсивности (мощности), распределения интенсивности по спектру (спектральная плотность), автокорреляционной функции.

Нестационарный шум – это шум, длящийся короткие промежутки времени.

По частоте шум подразделяется на низкочастотный (200-2000 Гц), среднечастотный (2000-4000 Гц) и высокочастотный (более 4000 Гц).

Источниками акустического шума могут служить любые колебания в твёрдых, жидких и газообразных средах; в технике основные источники шума — различные двигатели и механизмы. Повышенная шумность машин и механизмов часто является признаком наличия в них неисправностей или нерациональности конструкций. Источниками шума на производстве является транспорт, технологическое оборудование, системы вентиляции, пневмо- и гидроагрегаты, а так же источники, вызывающие вибрацию.

По природе происхождения шум бывает:

1. Механический.

2. Аэродинамический.

3. Гидравлический.

4. Электромагнитный.

По времени действия шум делится на постоянный (с колебанием интенсивности звука не более 5 дБ) и непостоянный или импульсный (с резкими изменениями интенсивности звука).

По длительности действия шум бывает кратковременный и продолжительно действующий. Предельно допустимый уровень (ПДУ) шума для конкретного работника устанавливается с учетом тяжести и напряженности труда и в зависимости от этого может составлять от 60 до 79 дБ. Превышающий ПДУ производственный шум является стрессовым фактором. Длительное воздействие шума с уровнем звукового давления свыше 90 дБ снижает производительность труда на 40-60%. Индустриальный шум, превышающий ПДУ, оказывает на организм работающего двоякое: специфическое и неспецифическое действие.

1. Специфическое действие шума сказывается на слуховом анализаторе, его звуковоспринимающей части, что приводит к развитию профессиональной тугоухости. Дистрофические (обменные, обратимые), а затем деструктивные (структурные, мало- или необратимые) изменения в слуховом анализаторе развиваются по причине длительной работы органа слуха в режиме повышенной шумовой нагрузки, повышенной афферентной импульсации, в истощающем режиме.

2. Неспецифическое действие шума оказывает влияние, в первую очередь, на центральную нервную систему (ЦНС), пищеварительную систему, сердечно-сосудистую систему (вплоть до инфаркта миокарда).

Продолжительное действие шума вызывает у человека головную боль, головокружение, расстройства нервной системы и сердечно-сосудистой системы и нарушения обмена веществ в организме. Шум звукового диапазона приводит к снижению внимания и увеличению ошибок при выполнение различных видов работ. Шум замедляет реакцию человека на поступающие от технических устройств сигналы. Шум угнетает центральную нервную систему (ЦНС), вызывает изменения скорости дыхания и пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечно-сосудистых заболеваний, язвы желудка, гипертонических болезни.