Классификации шумов, их характеристики

Человек способен воспринимать звуки в большом диапазоне интенсивностей. Поэтому пользоваться абсолютным значением интенсивности звука и звукового давления, например для графического изображения разделения интенсивности звука по частотному спектру, крайне не удобно. В акустике принято измерять не абсолютные значения величины интенсивности звука, а их относительные логарифмические уровни, взятые по отношению к пороговому значению или .

Орган слуха человека способен различать прирост звука на 0,1 Б,
т. е. 1 дБ (децибел), которые и принят в практике акустических измерений как основная единица.

На практике для характеристики шума пользуются двумя логарифмическими величинами: уровнем интенсивности L и уровнем звукового давления L_p, выраженными в децибелах (дБ).

, дБ

, дБ

где ― интенсивность звука в данной точке, Вм/м²;

― интенсивность звука, соответствующая порогу слышимости при частоте 1000 Гц;

― звуковое давление в данной точке, Па;

Па ― пороговое звуковое давление при частоте 1000 Гц.

Логарифмическая шкала в децибелах (0…140) позволяет определить чисто физическую характеристику шума независимо от частоты. Наибольшая чувствительность слухового аппарата человека характерна для средних и высоких частот (800…1000 Гц), наименьшая для низких (20…100 Гц). Поэтому, чтобы приблизить результаты объективных измерений к субъективному восприятию, введено понятие корректированного уровня звукового давления.

Сущность коррекции ― введение зависящих от частот звука поправок к уровню соответствующей величины. Это поправки стандартизованы в международном масштабе. Наиболее употребляема коррекция А. корректированный уровень звукового давления () называется уровнем звука и измеряется в дБА.

При исследовании шумов весь диапазон частот разбивают на полосы частот и определяют мощность процесса, проходящего на каждую полосу. Чаще всего используют активные и треть активные полосы частот. При этом в качестве частоты, характеризующей полосу в целом, берется среднегеометрическая частота

,

где и ― соответственно верхняя и нижняя граничные частота октавных полос шума.

Таким образом сформирован ряд 9 октавных полос со среднегеометрическими частотами: 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц, которые используются в ГОСТе 12.1.003-83.

В соответствии с ГОСТ 12.1.003-83 «Шум. Общие требования безопасности» и СН 9-86 РБ98 «Шум на рабочих местах. Предельно-допустимые уровни» шумы классифицируются:

- по характеру спектра на: широкополосный с непрерывным спектром более одной октавы; тональный ― в спектре которого имеются выраженные дискретные тона, причем, для практических целей (при контроле параметров звука на рабочих местах) тональный характер устанавливают измерением в треть октавных полосах частот по превышению уровня звукового давления в одной полосе над соседними не менее, чем на 10 дБ;

- по временным характеристикам на: постоянный, уровень звука которого за 8 часовой рабочий день изменяется во времени не более, чем на 5 дБА;

- не постоянный уровень звука которого за 8 часовой рабочий день изменяется во времени более, чем на 5 дБА.

Не постоянный шум подразделяется на:

- колеблющийся во времени, уровень звука которого непрерывно изменяется во времени;

- прерывистый уровень звука которого ступенчато изменяется на 5 дБА и более при условии, что длительность интервала, в течение которого шум остается постоянным, составляет 1 с и более;

- импульсный, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с.