Классификация и основные характеристики шума

 

Шум подразделяют на несколько группировок: по источнику образова­ния; по частоте; по характеру спектра; по времени действия (рис. 5.2).

Основные физические характеристики любого колебательного движения: период Т и амплитуда А колебаний, а применительно к звуку – частота f и ин­тенсивность J колебаний.

Частота – одна из основных характеристик, по которой мы различаем звук

Частота колебаний – это число полных колебаний (периодов) за одну секунду (Гц). Частота колебаний, вызывающих слуховое ощущение звука, на­ходится в пределах от 20 до 20 000 Гц. Ухо человека наиболее чувствительно к звукам частотой от 1000 до 3000 Гц. Неслышимые звуки частотой до 20 Гц и выше 20 000 Гц называются инфра- и ультразвуками. Периодом колебаний на­зывается время, в течение которого совершится одно полное колебание. Ам­плитуда колебаний (м) определяет давление и силу Звучания: чем она больше, тем больше звуковое давление и громче звук. В воздухе звуковая волна рас­пространяется от источника механических колебаний в виде сгущения и разре­жения, вызывая повышение иди понижение давления воздуха. Разность между этим давлением воздушной среды и атмосферным называется звуковым давле­нием: Интенсивностью звука называют поток звуковой энергий, проходящий в единицу времени через площадь, перпендикулярную распространению звука. За единицу интенсивности звука принят 1 Вт/м.

Интенсивность звука равна

 

J = P· v (5.1)

 

где Р – давление звука, Па;

v – колебательная скорость, м/с.

Величина давления зависит от частоты звука.

Порог слышимости 1000...5000 Гц соответствует звуковому давлению P₀=2∙ 10² Па, а интенсивность звука

Порог болевого ощущения соответствует максимально воспринимаемым

звукам, давление которых Па, а интенсивность

В связи с тем, что значения интенсивности звука и звукого давления изменяется в очень широких пределах, а ухо человека способно реагировать на абсолютное, были введены логарифмические величины – уровни звукового давления и интенсивности. Ощущения человека, возникающие при различных раздражениях, в частности при шуме, пропорциональны логарифму количества энергии раздражителя (закон Вебера-Фехнера)

 

 

Рис.5.2. Классификация шума

 

Уровень интенсивности (силы) звука L_j (дБ) определяется по выражению

 

(5.2)

 

где J – фактическое значение силы звука, Вт/м²

J₀ – пороговое значения силы звука, Вт/м² (J₀ = 10^-12 Вт/м²)

lg – логарифм десятичный.

Уровень звукового давления L_р (дБ) определяется по выражению

 

L_p =20 lg (P/P₀) (5.3)

 

где Р – фактическое значение звукового давления, Па;

Р₀ – пороговое значение звукового давления, Па (Р₀= 2∙ 10^-5 Па)

В логарифмической шкале слышимый диапазон лежит в интервале 0…140 дБ. На рис. 5.3 представлена классификация шума по источнику образования; по частоте; по характеру спектра; по времени действия.

Важной характеристикой шума является его спектр. Спектр шума представляет собой зависимость уровней звука (дБ) от частоты (Гц). В зависимости от характера шума спектр его может быть линейным, сплошным и смешанным.

В линейных спектрах составляющие спектра (амплитуда звукового поля в дБ) отделены друг от друга значительными частотными интервалами.

У сплошного спектра составляющие следует друг за другом непрерывно.

В сельскохозяйственном производстве преобладающим является смешан­ный спектр.

 

Рис. 5.3. Классификация шума

 

В спектре весь звуковой диапазон частот разделен на восемь октав, сред-. негеометрическими частотами которых по международному соглашению являются: 63, 125, 250, 500,1000, 2000, 4000, 8000 Гц.

Каждый источник шума характеризуется звуковой мощностью. Звуковая мощность – это общее количество звуковой энергии, излучаемой источником шума в окружающее пространство за единицу времени. Уровень звуковой мощности можно рассчитать по формуле

 

L_w = 10 lg (W/W₀) (5.4)

 

где W – фактическое значение звуковой мощности, Вт;

W₀ – пороговое значение звуковой мощности, Вт (W₀= 10^-12 Вт).

Нормирование шума приводят двумя методами:

- по предельному спектру шума в активных полосах частот в дБ (для нормирования постоянного шума);

- по интегральному показателю (уровню звука) в дБ.

Нормируемые параметры шума на рабочих местах определены ГОСТ 12.1.003 (табл. 5.1).

 

Таблица 5.1 – Нормативные значения уровней шума (ГОСТ 12.1.003)

 

Рабочие места	Уровни звукового давления, дБ в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц	Уровни звука и эквивалентные уровни, дБА
Помещ-я конст­р-х бюро программистов вы­ч. машин, лаб-ий для тео­р. работ и обработки экспер-х данных
Помещения управле­ния, рабочие комнаты
Кабинеты наблюде­ний и дистанционно­го управления: - без речевой связи по телефону
- с речевой связью по телефону
Помещения и участки точной сборки, ма­шинописные бюро
Помещения лабора­торий для проведения экспериментальных работ
Постоянные рабочие места и рабочие зоны в производственных помещениях и на тер­ритории предприятия, постоянные рабочие места стационарных машин.