Характеристики шума

Повышенные уровни шума являются вредными физиологическими факторами производственной среды.

Шум – это совокупность звуков различной частоты и интенсивности, любой нежелательный звук.

Шум как и звук характеризуется:

1) Частотой f, Гц.

Диапазон восприятия от 20 до 20000 Гц (20 кГц), наибольшая чувствительность шумового анализатора звуков различной частоты находится в пределах от 1000 до 5000 Гц.

В СН и при шумовой характеристике оборудования весь шумовой диапазон разбит на 9 октав.

Шумовые октавы:

22,5-45; 45-90; 90-180; 180-360;360 – 720; 720 – 1400; 1400 – 2800; 2800 – 5600; 5600 – 11200.

Каждая октава характеризуется среднегеометрической частотой

f_с.г. = =1.41f₁

Среднегеометрические частоты октавных полос будут таковы:

31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000.

Для характеристики шума используются также третьоктавные (1/3) полосы частот, в которых отношение f₂/f₁= ; f₂=1.26f₁

Например для октавы 45-90 Гц 1/3 октавные полосы будут:

2) Интенсивность J, Вт/м² характеризуется энергией, которая переносится звуковой волной через единицу площади.

Порог ощущения J₀=10^-12 Вт/м²;

Порог болевого ощущения J=10² Вт/м².

Диапазон восприятия J/J₀=10²/10^-12=10¹⁴

3) Звуковое давление Р, Па.

Порог ощущения Р₀=2∙10^-5 Па;

Болевой порог ощущения Р=2∙10² Па.

Диапазон восприятия Р/Р₀=10²/10^-5=10⁷ Па.

Соотношение между Р и J

J=Р²/(ρ∙с),

где ρ – плотность среды, кг/м³;

с – скорость распространения звука в среде, м/с.

4) Уровень интенсивности (уровень звукового давления)

L=lgJ/J₀=lg(P/P₀)²

Весь слышимый диапазон составит

L=lg10²/10^-12=lg[(2∙10²)/(2∙10^-5)]²=lg10¹⁴=14 бел

Ухо человека способно воспринимать уровни интенсивности в 10 раз меньшей величины, поэтому в практике используют величину децибел (дБ)

L=10∙lg(Р/Р₀)²=20∙lgР/(2∙10^-5), дБ

Пример уровней шума:

- шепот 20 дБ

- разговор средней громкости 60÷70 дБ

- шум тихоходной лебедки 80 дБ

- работа очистного комбайна 90÷95 дБ

- работа перфоратора, осевого ВМП 110÷120 дБ

- реактивные двигатели 135÷140 дБ

Шум от нескольких источников с одинаковым уровнем интенсивности рассчитывают по формуле:

L=L_i+10∙lgn, дБ

где n – число источников шума;

L_i – уровень шума одного источника.

Пример: L_i=60 дБ; n = 10

L = 60+10∙lg10= 70 дБ

Если источники имеют разную интенсивность, то общий уровень шума рассчитывают по формуле:

L=L_i+∆L, дБ

где L_i – уровень звукового давления (интенсивности) более шумного источника, дБ;

∆L – прибавка к более высокому шуму от источника с меньшей интенсивностью шума (L₂).

Прибавка ∆L определяется согласно таблице, приведенной в санитарных нормах (СН).

Таблица 3

Вывод: если разница уровней шума двух источников составляет 10 дБ и более, то менее интенсивный источник будет практически не слышим. Это нужно помнить при оценке шумовой нагрузки на человека.

Для ориентировочной оценки уровня звука во всей области частотного спектра используется одночисловые параметры уровней звукового давления, измеренные по шкале “А” шумомера, которая адаптирована к особенностям восприятия звука слуховым анализатором человека. Уровень звука по шкале «А» шумомера обозначается L_A и рассчитывается по формуле

L_А = 20∙lgP_А/2∙10^-5, дБА

Примечание: октавные уровни звукового давления измеряются по характеристике “С” шумомера.

		0 1 2 3 4 5 6 7 8 t, мин

Для характеристики непостоянного шума пользуются понятием эквивалентного уровня шума – это такой уровень постоянного шума L_{A экв.}, действие которого соответствует фактическому действию непостоянного шума за тоже время, измеренного по шкале «А» шумомера.

В санитарных нормах имеется методика расчета эквивалентного уровня шума, который колеблется во времени.