1.2 Основные понятия и их физические параметры

Шум – беспорядочное сочетание различных по уровню и частоте нежелательных звуков. Ухо человека воспринимает колебания с частотой от 20 до 20000 Гц, колебания ниже 20 Гц – инфразвук, выше 20 кГц – ультразвук. Звуковой диапазон принято подразделять:

– низкочастотный (до 400 Гц);

– среднечастотный (400-1000 Гц);

– высокочастотный (более 1000 Гц).

Физически звук характеризуется частотой, интенсивностью, звуковым давлением. Ухо чувствительно к звуковому давлению. За единицу звукового давления принят паскаль (Па).

Звук характеризуется интенсивностью (силой) – поток звуковой энергии через единицу площади, Вт/м² . Наименьшая интенсивность звука, которую слышит ухо называется порогом слышимости: J_min =10^-12 Вт/м² при f=1000 Гц. Наибольшая интенсивность звука, которая воспринимается на слух, создает ощущение боли – болевой порог J_max =10² Вт/м² . В диапазоне от порога слышимости до болевого порога сила звука увеличивается в 10¹⁴ раз. Такой огромный диапазон доступен нам благодаря способности уха реагировать не на абсолютную интенсивность звука, а на ее прирост, и называется он уровнем интенсивности звука. Уровень интенсивности звука L – это логарифм отношения рассматриваемой J и на пороге слышимости J_min сил звука, измеряется в дБ:

(1)

где J – интенсивность рассматриваемого звука, Вт/м²;

J_min – интенсивность на пороге слышимости, Вт/м².

В ГОСТ 12.1.003-83 приводятся допустимые уровни звукового давления. Связь уровня интенсивности звука и звукового давления выражается формулой:

(2)

где P – звуковое давление рассматриваемого звука, Па;

P_min – звуковое давление на пороге слышимости; P_min = 210^-5 Па на частоте 1000Гц.

Вибрация – механическое колебание упругих тел при низких частотах (3-100 Гц) с большими амплитудами (0,5-0,003 мм). Физически вибрация характеризуется частотой, амплитудой, скоростью, ускорением. Эти же параметры учитываются для гигиенической оценки вибраций.

1.3. Нормирование шума и вибрации

Гигиеническое нормирование шума и вибраций определяет ГОСТ 12.1.003-83 и ГОСТ 12.1.012-90, СН 245-73. При нормировании шума используется два метода:

– нормирование по предельному спектру шума;

– нормирование уровня звука в дБА.

Первый метод нормирования является основным для постоянных шумов. Здесь нормируются уровни звуковых давлений в 8 октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц. Некоторые предельные спектры показаны на рис. 1.1., из которого видно, что с ростом частоты допустимые уровни уменьшаются. Например: ПС-80, где 80 – допустимый уровень звукового давления в октавной полосе со среднегеометрической частотой 1000 Гц. Совокупность 8 допустимых уровней звукового давления называется предельным спектром.

Рис. 1.1. Кривые предельных спектров

Второй метод нормирования общего уровня шума, измеренного по шкале «А» шумомера и называемого уровнем звука в дБА, используется для ориентировочной оценки постоянного и непостоянного шума, так как в этом случае мы не знаем спектра шума. Уровень звука (дБА) связан с предельным спектром зависимостью: L_A=ПС+5.

Согласно ГОСТ 12.1.012-90, предельно допустимым параметром вибрации на рабочем месте в зависимости от частоты являются: скорость колебаний, амплитуда перемещений, возникшая при работе оборудования и передаваемая на сиденье, рабочую площадку в зоне рабочего места – это санитарно-гигиеническое нормирование. Техническое нормирование по СН626-66 – «Санитарные нормы и правила при работе с инструментами, механизмами и оборудованием, создающими вибрации, передаваемые на руки работающих.»