Частотная характеристика воздействия шума на человека.

Восприятие уровня шума человеком зависит от частотных характеристик шума. На рис. Изображены графики Флетчера кривые равной громкости. Эти кривые отражают зависимости уровня звукового давления от частоты при ощущении одинаковой громкости ухом человека.

Из графиков следует, что наше ощущение громкости соответствует различным уровням звукового давления на разных частотах. Так в области низких частот ухо значительно менее чувствительно к звуковым давлениям, чем в области средних частот. Наиболее чувствительно ухо к шуму в области частот от 3 до 5 кГц. Кривые равной громкости различают по уровню звукового давления на частоте 100 Гц. Кривые Флетчера используют при интегральной оценке. Приборы в этом случае дают интегральную оценку шума относительно кривой порога слышимости. Шкалы прибора при такой оценке называются шкалой А, а размерность дБА.

Амплитудная характеристика воздействия шума на человека. Закон Вебера-Фехнера.

Основной особенностью ощущения шума ухом является нелинейная зависимость его воздействия от интенсивности. Громкость шума Г пропорциональна логарифму интенсивности воздействия шума на перепонку(раздражение уха). Такая зависимость называется законом Вебера-Фехнера.

Г=А lg I/I₀, где I₀ – сила звука. при Г=0

I₀ – сила звука, соотношения порога слышимости.

А – коэф., зависящий от частоты звука и чувствительности уха.

I – сила звука, которая определяется сейчас.

Этот закон эмпирический, психофизиологический закон, заключающийся в том, что интенсивность ощущения пропорциональна логарифму интенсивности стимула.

В ряде экспериментов, начиная с 1834 года Вебер показал, что новый раздражитель, чтобы отличаться по ощущениям от предыдущего должен отличаться от исходного на величину, пропорциональному исходному раздражению так, чтобы 2 предмета воспринимались как различные по весу. Их вес должен отличаться на 1/30. Для различия яркости двух источников света необходимо, чтобы их яркость отличалась на 1/100 и т.д. На основе этих наблюдений Фехнер в 1860 году сформулировал основной психофизический закон, по которому сила ощущения P=K lg S/S₀ пропорциональна логарифму интенсивности раздражителя S, где S₀ - граничные значения интенсивности раздражителя, если S<S₀ – раздражитель совсем не ощущается, так люстра в которой 8 лампочек кажется на настолько яркой люстры из 4 лампочек.

Например, если добавить 1 лампочку к люстре из 12-и лампочек, то мы практически не заметим прироста яркости. В то же время одна лампочка, добавленная к люстре из двух лампочек дает значительно кажущийся прирост яркости. Отношение минимального приращения силы раздражителя в первые вызывающие новые ощущения к исходной величине раздражителя есть величина постоянная. Логарифмическое ощущение силы звука позволяет человеку слышать шум в очень большом диапазоне его интенсивности. От порога слышимости интенсивность которого составляет 10^-12 Вт/м² до шумов, вызывающие болевые ощущения. Интенсивность порядка 10² Вт/м². Соотношение между этими величинами составляет 10¹⁴.

Оценочные параметры шума.

По характеру спектра шум следует подразделять на:

-широкополосный с непрерывным спектром с шириной более 1 октавы

-тональный,в спектре которого имеются выраженные дискретные тома.

По временным характеристикам шум следует подразделять на:

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

При измерениях на временной характеристике “медленно” шумометра по ГОСТ 17-187

-Непостоянный, уровень звука которого за 8-ми часовой рабочий день в рабочую смену изменяется во времени более, чем на 5 дБА при измерении на временных характеристиках “медленно” по ГОСТ 17-187.

Характеристикой постоянного шума на рабочих местах являются уровни звукового давления L, в дБ. В октавных полосах со среднегеометрическими гостами 31,5;63;125;250;500;1000;2000;4000;8000.

На основании закона Вебера-Фехнера для оценки шума введено понятие уровня шума с использованием логарифмической шкалы с градуировкой в дБ. Уровень интенсивности шума определяется формулой: L_I=10 lgI/I₀, дБ.

Оценка воздействия шума на человека.

Производится по уровню звукового давления L_P= 20 lg P_~/P₀,дБ.

Оценка источника звука производится по уровню звуковой мощности: L_W= 10 lg W_~/W₀, в этих формулах введены константы I₀,P₀, W₀ , определяющие шкалу. Они выбраны по значениям, соответствующим порогу слышимости. Это позволяет при измерениях шума получать только положительные значения L. I₀=10^-12 Вт/м², P­₀=2*10^-5Па, W­₀ = 10^-12Вт.

По определению 1Б это значение десятичного логарифма в том случае, если под знаком логарифма отношение величины равно 10: 1Б = lg10. 1дБ – 0,1 Б. Как и Бэлл -это относительная величина не абсолютно физическая, как например г. или м., а такая же относительная, как кратность воздухообмена или процентов. С помощью дБ можно измерять любые параметры, но в настоящее время дБ используется для измерения громкости звука и мощности электрического сигнала. Несмотря на то, что дБ служит для определения отношения 2-х величин иногда дБ используют и для измерения абсолютных значений. Для этого достаточно установить какой уровень измерения физической величины принят за опорный уровень, условный “0”.