Image text


Производственная безопасность

на главную страницу к перечню статей

 

Акустические колебания. Шум.

В современном мире в условиях НТП шум стал одним из серьезных отрицательных факторов окружающей среды. Рост городов, бурное развитие транспорта, внедрение в производство и быт техники сопровождается увеличением акустического загрязнения. Источником шума являются колебания, возникающие при соударении, трении, скольжении твердых тел, истечении жидкостей, газов и т.д. В последние годы рост шума в городах связан с резким увеличением движения транспорта (автомобильного, рельсового, воздушного). Существующие источники шума можно представить схемой.

 

 

Уровень шума в крупных городах сегодня достиг интенсивности промышленных шумов (80-100 дБ). В настоящее время шум рассматривается как один из факторов,

вызывающий повышенную заболеваемость. Длительное воздействие шума может привести к развитию такого профессионального заболевания, как "шумовая болезнь".

Защита городской, производственной и жилой среды от шума имеет большое гигиеническое и социально-экономическое значение. В ряде документов, принятых в нашей стране и за рубежом, направленных на охрану окружающей среды, подчеркивается необходимость снижения уровня шума.

 

Физические характеристики шума.

 

Шумом называют нежелательный звук или совокупность беспорядочно сочетающихся звуков различной частоты и интенсивности, оказывающих неблагоприятное воздействие на организм, мешающих работе и отдыху.

По физической сущности шум - это механические колебания частиц упругой среды (газа, жидкости, твердого тела), возникающие под воздействием какой-либо возмущающей силы. Регулярные периодические колебания называют звуком, а непериодические, случайные колебательные процессы - шумом.

Основные физические характеристики звуковых волн: частота, длина волны, интенсивность, звуковое давление.

 

Частота колебаний  f- число полных колебаний, совершенных в течение одной секунды. Единица измерения частоты - герц (Гц) равна одному колебанию в секунду.

Акустические колебания, частотой 16 Гц - 20 кГц, воспринимаемые человеком с нормальным слухом, называют звуковыми. Акустические колебания с частотой менее 16 Гц называются инфразвуком, выше 20 кГц - ультразвуком (неслышимые звуки).

Расстояние между двумя соседними сгущениями или разрежениями в звуковом поле характеризует длину волны - l, которая измеряется в метрах и связана с частотой f и скоростью звука с следующим соотношением:

 

 

с - скорость звука в среде распространения для воздуха 334 м/с при температуре 20 °С и нормальном атмосферном давлении.

Распространение звуковых волн сопровождается переносом энергии в пространстве. Количество энергии переносимое звуковой волной за 1 с через площадь в 1 м2, расположенной перпендикулярно направлению распространения звуковой волны называется интенсивностью или силой звука (I) и измеряется, Вт/м.

Распространяясь в упругой среде в виде чередующихся участков сгущения и разряжения, звуковая волна оказывает на нее давление. Звуковое давление (Р) представляет собой переменное давление, возникающее дополнительно к атмосферному, в той среде, через которую проходят звуковые волны. Звуковое давление измеряется в Паскалях (Па).  

 
 

Минимальное звуковое давление Р0 и минимальная интенсивность звука I0, различаемые ухом человека, называются пороговыми. Интенсивности едва слышимых звуков и звуков, вызывающих болевые ощущения, отличаются друг от друга в миллион раз. Поэтому для оценки шума удобно измерять относительные уровни значений интенсивности и звукового давления в логарифмических единицах, взятые по отношению к пороговым значениям Р0 и Iо.

Единица измерения уровней звукового давления и интенсивности звука - децибел (дБ). Уровень интенсивности звука определяется по формуле:

 

 

где I - интенсивность звука в данной точке, Вт/м; I0 - интенсивность звука, соответствующая порогу слышимости, равному 1012 Вт/м2 при частоте 1000 Гц. Уровень звукового давления определяется по формуле:

 

 

где Р - звуковое давление в данной точке Па; Р0 - пороговое звуковое давление, равное 2 × 1015 Па.

Так как органы слуха человека обладают неодинаковой чувствительностью к звуковым колебаниям различной частоты, весь диапазон частот на практике разбит на октавные полосы.

Октава - полоса частот с верхней граничной частотой fв, которая равна удвоенной нижней частоте fн, т.е.

 

 

Октавная полоса характеризуется среднегеометрической частотой

 

 

По официальной классификации шумы подразделяются:

- по характеру спектра на широкополосные (с непрерывным спектром шириной более одной октавы), и тональные, в спектре которых имеются выраженные дискретные тона;

- по временным характеристикам на постоянные (уровень за 8 час. раб. день изменяется не более 5 дБ), и непостоянные (уровень меняется за 8 час. раб. дня не менее 5 дБ). Непостоянные делятся: колеблющиеся во времени - постоянно изменяются по времени; прерывистые - резко прерываются с интервалом 1 с. и более; импульсные - сигналы с длительностью менее 1 с.

Смотри далее:

Особенности восприятия звука человеком. Влияние шума на организм.

Нормирование уровня шума.

Меры борьбы с шумом.

Ультразвук. Защита от ультразвука.

Инфразвук. Меры борьбы с инфразвуком. 

 

 

  на главную страницу поиск