Фізичні характеристики та класифікації шуму

 

З фізичної точки зору шум - хаотичні пружні коливання повітряного середовища різної частоти, сили, ритму. (Музика - гармонійні пружні коливання повітря).

З гігієнічної точки зору шум - всякі звуки, що заважають людині працювати, відпочивати, спати, викликають негативну подразливу дію.

Частота звуку чи шуму виражається в герцах (Гц) - кількості коливань за секунду та в октавах - діапазоні звуків, верхня межа якого в 2 рази більша нижньої (16-32 Гц; 100-200 Гц і т.д.). Людським вухом сприймаються частоти 16-20000 Гц, що вкладається в 10 октав.

За частотою шум класифікується на: низькочастотний, середньочастотний, високочастотний; тональний (коли звучить одна частота) вузькополосний (звучать 1-3 октави), широкополосний (4-6 октав), "білий" (звучать всі частоти).

Сила звуку залежить від амплітуди коливань повітря і виражається в одиницях енергії - в звуковому тиску і вимірюється в ньютонах на метр квадратний (Н/м²). Людським вухом звуковий тиск сприймається в межах 2-10^-5 - 2-10^1,5 Н/м², охоплює біля 1 млн цих одиниць і унеможливлює їх використання для вимірювання сили шуму на практиці.

А тому використовують рівень інтенсивності, чи сили звукового тиску -відношення сили даного звуку в Н/м² (Р) до її порогового значення Ро, рівного 2-10^-5 і виражають в децибелах (дБ) - десятій частині логарифма (показника ступеню) звукового тиску. Так, рівень верхнього (больового) порогу звукового тиску (L) складе:

L = 20 lg = 20 lg^6,5 = 20 × 6,5 = 130 дБ

Звідси, при збільшенні рівня звукового тиску на 2 дБ звуковий тиск в Н/м² збільшується в 2 рази, на 3 дБ - 3 рази, на 7 дБ - 7 разів і т.д.

Звуки різної частоти сприймаються вухом неоднаково: низькочастотні при одному і тому ж рівні звукового тиску більш тихі, а високочастотні більш гучні. Тому введена фізіологічна величина сприйняття звуків -гучність, одиницею вимірювання якої є ф о н и (децибели гучності). Для переводу децибел в фони і навпаки користуються спеціальними графіками Робінсона і Датсона, приведеними у відповідних підручниках (мал. 33.1).

 

 

Мал. 33.1 Графік Робінзона і Датсона.

(горизонтальні лінії – рівень сили звуку у дБ; криві лінії – гучність звуку у фонах)

 

Для порівняння: якщо поріг гучності при 1000 Гц прийняти за 0 дБ то при ЗО Гц він на 63 дБ вищий, а при 4000 Гц - на 10 дБ нижчий.

Існує також часова класифікація шуму, згідно якої шум поділяється на: безперервний (постійний), переривчастий (ритмічний і аритмічний) та імпульсний (ударний).

Згідно впливу на організм, звуки однієї й тієї ж гучності діють на організм неоднаково, у залежності від частоти: низькочастотні значно менш шкідливі, а високочастотні - більш шкідливі, ніж середньочастотні (стандартні, 1000 Гц). Так, нижній поріг шкідливої дії звуку при 1000 Гц складає 30 дБ, а при 60 Гц - 65 дБ, при 8000 Гц - 23 дБ.

Звідси, в основу гігієнічного нормування шуму покладені не лише об'єкти нормування (вулиця, житло, учбові, службові, лікарняні, виробничі приміщення), а і частотний спектр шуму (табл. 1).

Для визначення рівнів шуму в середньооктавних смугах користуються аналізатором спектру шуму чи шуму та вібрації (додаток 4.)

На підставі результатів цих вимірювань і нормативних рівнів таблиці 1 будують спектрограму шуму, яка дозволяє виявити частоти, при яких фактичний шум на досліджуваному місці перевищує гранично допустимі рівні, і складати обґрунтовані висновки (мал. 33.2).

 

Таблиця 1

Гранично допустимі рівні шуму на робочих місцях

(витяг з Держстандарту 12.1.003-83)

 

Робочі місця	Рівні звукового тиску (дБ) в октавних смугах з середньогеометричними частотами	Еквівалентні рівні звуку (дБА)
Приміщення конструкторських бюро, програмістів обчислювальних машин, лабораторій для теоретичних робіт і обробки експериментальних даних, прийому хворих у медичних пунктах.
Приміщення управління, робочі кімнати.
Кабіни спостереження і дистанційного управління:
- без розмовного зв'язку телефоном
- з розмовним зв'язком телефоном
Приміщення і ділянки точної збірки, машинописні бюро
Приміщення лабораторій для проведення експериментальних робіт, розміщення агрегатів обчислювальних машин, створюючих шум.
Постійні робочі місця і робочі зони в виробничих приміщеннях та на території підприємств, постійні робочі місця стаціонарних машин (сільськогосподарських, гірничих та ін.).

 

 

Мал. 33.2. Спектрограма шуму

 

При відсутності аналізатора спектра шуму, його вимірюють за допомогою шумоміра (додаток 3, мал. 33.3), а результат виражають в інтегральних показниках рівнів шуму - децибелах А (дБА) і оцінюють за останньою колонкою Держстандарту (табл. 1).

Сумарні рівні шуму від різних джерел розраховують за спеціальними формулами (додаток 2).

 

Додаток 2

УЧБОВА ІНСТРУКЦІЯ