30. Что определяет уровень звукового давления и от чего он зависит? Что такое частота колебаний и в чем она измеряется?

Звук представляет собой акустические колебания, исходящие от вибрирующего источника, передающиеся через воздушную среду и воспринимаемые ухом человека. Звуковая волна это перемещающаяся в пространстве последовательность участков сжатий и разряжений воздушной (или иной) среды. В зависимости от вещества, в котором распространяется звуковая волна, скорость звука будет различна. Для воздуха скорость звука составляет 340м/сек.

Основные характеристики

Давление звука Сила звука зависит от давления в звуковой волне и определяется интенсивностью источника. Давление звука измеряется в Паскалях (Па). Для определения звукового давления используется логарифмическая шкала, построенная как разность между действительным уровнем звукового давления и уровнем, соответствующим порогу слышимости. Уровень звука измеряется в децибелах (дБ), где порог слышимости составляет 0дБ, а предельный уровень, воспринимаемый человеческим ухом - 120дБ.

Мощность и уровень давления звука

Если источник звука испускает звук определенного уровня мощности, то на уровень давления звука будут влиять следующие факторы:

1. Фактор направленности, Q. Учитывает неоднородную направленность распространения звука от источника. Смотри рисунок ниже.

2. Расстояние от источника звука до места измерения в метрах, r

3. Эквивалентная площадь звукопоглощения, A ekv Способность поверхности поглощать звук может быть выражена через фактор поглощения, который может иметь значение от 0 до 1. Величина 1 соответствует абсолютно поглощающей поверхности, а 0 -абсолютно отражающей. Полная площадь поглощения поверхностей помещения выражается в м². Она подсчитывается умножением площади всех поверхностей на соответствующие факторы поглощения. Если известна мощность звука и фактор поглощения, то можно рассчитать величину давления звука.

Уровень звука зависит от расстояния от источника и от акустических свойств помещения.

Частота – это величина, которая показывает сколько колебаний происходит за единицу времени. Обозначение - n. Измеряется в Гц (герц).

Акустические колебания возникают от механических колебаний источника звука, поверхность которого осциллирует относительно нулевой точки с некоторой периодичностью. Число этих колебаний в секунду и называется частотой. Она измеряется в единицах Герц (Гц).

31. Какой уровень шума неблагоприятно воздействует на центральную нервную систему человека, влияет на работоспособность и самочувствие? Какой частотный диапазон акустических колебаний воспринимает человек?

Исследования последних лет показали, что на вегетативную нервную систему оказывают влияние шумы с интенсивностью ниже 65 дБ (А).

Глухота, тугоухость. Глухота, вызванная шумом, относится к числу профессиональных заболеваний. Опасность глухоты возникает в случаях, если продолжительное время в течение рабочего дня на человека действует шум со средним уровнем выше 85 дБ. Такой шум достигается на некоторых производствах, в аппаратных залах объектов связи.

По статистике 10–15% работающих в промышленности подвергаются шуму с уровнями выше 90 дБ, a 15–20% — выше 85 дБ.

Больше всего от постоянного действия шума страдают рабочие и служащие, занятые в прядильном производстве, в металлорежущих, кузнечных цехах, аппаратных залах и кабинах некоторых объектов связи, в помещениях, где размещаются дизель-электрические агрегаты и др. Здесь отмечаются шумы с интенсивностью выше 100 дБ.

В повседневной жизни повреждения слуха могут вызываться слишком громкой музыкой, выстрелами в тире и т. д.

Следует отметить, что такие источники шума, как аэродромы, оживленные магистрали редко вызывают потери слуха у людей, которые находятся вблизи этих объектов незначительное время.

Если человек находится в радиофицированной машине, то слышит постоянный шум радиоприемника, пока не включен передатчик корреспондента. Если же человек длительное время прослушивает информацию при помощи головных телефонов (радиооператоры, телефонистки и др.), то шумы принимаемой информации ведут к ослаблению слухового нерва, а отсюда и профессиональное заболевание операторов-телефонистов, радистов: тугоухость.

Акустический сигнал от каждого из первичных источников звука, используемых в системах вещания и связи, как правило, имеет непрерывно изменяющиеся форму и состав спектра. Спектры могут быть высоко- и низкочастотными, дискретными и сплошными. У каждого источника звука, даже того же самого типа (например, скрипка в оркестре), спектры имеют индивидуальные особенности, что придает звучанию характерную окраску. Эту окраску называют тембром. Существуют понятия тембра скрипки, тромбона, органа и т. п., а также тембра голоса: звонкий, когда подчеркнуты высокочастотные составляющие; глухой, когда они подавлены. В первую очередь представляют интерес средний спектр для источников звука каждого типа, а для оценки искажений сигнала—спектр, усредненный за длительный интервал времени (15 с для информационных сигналов и 1 мин для художественных).