5.1.2 Виброакустические колебания

Звуком называется волнообразно распространяющиеся продольные

колебательные движения упругой среды: твердой, жидкой, газообразной.

Звуковое поле – это область пространства, в котором распространяются

звуковыеволны.

Частотный диапазон слухового восприятия человеком звуковых колебаний

находится в пределах от 16 до 20000 Гц.

Шум – это механические колебания, распространяющиеся в твердой, жидкой и газообразной среде. Частицы среды при этом колеблются относительно положения равновесия. Звук распространяется в воздухе со скоростью 344 м/с.

Шум нарушает прием информации, что влияет на ошибки и травматизм. Он

вызывает усталость. При длительном воздействии шума снижается острота слуха,

изменяется кровяное давление, ослабляется внимание, ухудшается зрение, происходят

изменения в дыхательных центрах, возможно изменение координации движения,

значительно увеличивается расход энергии при одинаковойфизической нагрузке.

Интенсивный шум является причиной сердечно-сосудистых заболеваний,

нарушения нормальной функции желудка и ряда других функциональных нарушений

организма человека. В шумных цехах наиболее часты производственного травматизма.

Воздействие шума отражается, прежде всего, на органах слуха. Различают три

формы воздействия – утомление слуха, шумовую травму и профессиональную

тугоухость.

В каждой точке звукового поля давление и скорость распространения волны

изменяется во времени. Разность между мгновенным значением полного давления и

средним давлением, которое наблюдается в невозмущенной среде, называется

звуковым давлением (Р, Па). Звуковое давление обозначается буквой Р и измеряется в

Паскалях (Па).

При распространении звуковой волны происходит перенос энергии. Средний

поток энергии в какой-либо точке среды в единицу времени, отнесенный к единице

поверхности, нормальной к направлению распространения волн, называется

интенсивностью звука I (Вт/м2) в данной точке.

Интенсивность звука связана со звуковым давлением зависимостью

определяемой по формуле (5.1):

; (5.1)

где р - плотность среды, кг/м3;

с - скорость звука в этой среде, м/с.

Величины звукового давления и интенсивность звука, с который

приходится иметь дело, находятся в широких пределах.

Так, минимальная величина интенсивности звука, воспринимаемая

человеком на частоте f = 1000 Гц, равна I0 = 10-12 Вт/м2 и называется порогом

слышимости. Максимальная величина интенсивности, воспринимаемая

человеком, называется порогом болевого ощущения и равна Imax= 102 Вт/м2.

При этом диапазон звукового давления изменяется от Ро=2×10-5 Па до

Рmax=2×102 Па.

В практике измерений абсолютными значениями уровня звука и

звукового давления не пользуются, а применяют только логарифмическую

(децибеловую) шкалу. Это вызвано следующими причинами.

Во-первых, диапазон изменения звука и звукового давления

чрезвычайно широк, нормальное человеческое ухо не способно воспринимать

незначительные изменения звукового давления.

Во-вторых, как показали эксперименты, реакция уха человека на

различную громкость звука имеет логарифмический характер.

Логарифмическая шкала давлений волны позволяет определить лишь

физическую характеристику шумов. Слуховой аппарат человека обладал разной

чувствительностью к звукам различной частоты, а именно – наибольшей

чувствительностью на средних частотах (500-8000 Гц) и наименьшей – на

низких (20-200 Гц) и высоких (более 15000 Гц) [17].

Для защиты работающих на всех работах, сопровождающихся высоким

уровнем шума, работники должны обеспечиваться наушниками, антифонами,

вкладышами типа «Беруши».

Уровни шума на рабочих местах производственных и вспомогательных

помещений и на территории производственных объектов должны

соответствовать значениям, указанным в ГОСТ 12.1.003-83.

Допустимые уровни шума на постоянных рабочих местах в

производственных помещениях и на территории нормируются по предельному спектру шума. Частотный диапазон разбивается на 8 октав и шум нормируется в каждой октаве. Нормируемые допустимые уровни шума приведены в таблице 5.3.

Таблица 5.3 – Допустимые уровни производственных шумов

Условия возникновения шума	Среднегеометрические частоты октавных полос
	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
На постоянных рабочих местах	103	96	91	88	85	83	81	80
Шум проникающий извне	71	61	54	49	45	42	40	38