В чем измеряется уровень интенсивности звука бжд. Основные характеристики шума. Кривые равной громкости звуков

Шум — ϶ᴛᴏ совокупность звуков, неблагоприятно воздействующих на организм человека и мешающих его работе и отдыху.

Источниками звука будут упругие колебания материальных частиц и тел, передаваемых жидкой, твердой и газообразной средой.

Скорость звука в воздухе при нормальной температуре составляет приблизительно 340 м/с, в воде -1 430 м/с, в алмазе — 18 000 м/с.

Звук с частотой от 16 Гц до 20 кГц называется слышимый, с частотой менее 16 Гц — инфразвук и более 20 кГц — ультразвук.

Область пространства, в кᴏᴛᴏᴩом распространяются звуковые волны, называется звуковым полем, кᴏᴛᴏᴩое характеризуется интенсивностью звука, скоростью его распространения и звуковым давлением.

Интенсивность звука — ϶ᴛᴏ количество звуковой энергии, передаваемой звуковой волной за 1 с через площадку 1 м 2, перпендикулярную направлению распространения звука, Вт/м2.

Звуковое давление — им называется разность между мгновенным значением полного давления, создаваемого звуковой волной и средним давлением, кᴏᴛᴏᴩое наблюдается в невозмущенной среде. Единица измерения — Па.

Порог слуха молодого человека в диапазоне частот от 1 000 до 4 000 Гц ϲᴏᴏᴛʙᴇᴛϲᴛʙует давлению 2× 10-5 Па. Наибольшее значение звукового давления, вызывающего болезненные ощущения, называется порогом болевого ощущения и составляет 2× 102 Па. Между данными значениями лежит область слухового восприятия.

Интенсивность воздействия шума на человека оценивается уровнем звукового давления (L), кᴏᴛᴏᴩый определяется как логарифм отношения эффективного значения звукового давления к пороговому. Единица измерения — децибел, дБ.

На пороге слышимости при среднегеометрической частоте 1 000 Гц уровень звукового давления равен нулю, а на пороге болевого ощущения — 120-130 дБ.

Окружающие человека шумы имеют разную интенсивность: шепот — 10-20 дБА, разговорная речь — 50-60 дБА, шум от двигателя легкового автомобиля — 80 дБА, а от грузового — 90 дБА, шум от оркестра — 110-120 дБА, шум при взлете реактивного самолета на расстоянии 25 м — 140 дБА, выстрел из винтовки — 160 дБА, а из тяжелого орудия — 170 дБА.

Воздействие шума на организм человека

Шум, возникающий при работе производственного оборудования и превышающий нормативные значения, воздействует на центральную и вегетативную нервную систему человека, органы слуха.

Шум воспринимается весьма субъективно. При ϶ᴛᴏм имеет значение конкретная ситуация, состояние здоровья, настроение, окружающая обстановка.

Основное физиологическое воздействие шума состоит по сути в том, что повреждается внутреннее ухо, возможны изменения электрической проводимости кожи, биоэлектрической активности головного мозга, сердца и скорости дыхания, общей двигательной активности, а также изменения размера некᴏᴛᴏᴩых желез эндокринной системы, кровяного давления, сужение кровеносных сосудов, расширение зрачков глаз. Работающий в условиях длительного шумового воздействия испытывает раздражительность, головную боль, головокружение, снижение памяти, повышенную утомляемость, понижение аппетита, нарушение сна. В шумном фоне ухудшается общение людей, в результате чего иногда возникает чувство одиночества и неудовлетворенности, что может привести к несчастным случаям.

Длительное воздействие шума, уровень кᴏᴛᴏᴩого превышает допустимые значения, может привести к заболеванию человека шумовой болезнью — нейросенсорная тугоухость. На основании всего выше сказанного шум следует считать причиной потери слуха, некᴏᴛᴏᴩых нервных заболеваний, снижения продуктивности в работе и некᴏᴛᴏᴩых случаях потери жизни.

Гигиеническое нормирование шума

Основная цель нормирования шума на рабочих местах — ϶ᴛᴏ установление предельно допустимого уровня шума (ПДУ), кᴏᴛᴏᴩый при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 часов в неделю в течение всего рабочего стажа, не должен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Соблюдение ПДУ шума не исключает нарушения здоровья у сверхчувствительных лиц.

Допустимый уровень шума — ϶ᴛᴏ уровень, кᴏᴛᴏᴩый не вызывает у человека значительного беспокойства и существенных изменений показателей функционального состояния систем и анализаторов, чувствительных к шуму.

Предельно допустимые уровни шума на рабочих местах регламентированы СН 2.2.4/2.8.562-96 “Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки”, СНиП 23-03-03 “Защита от шума”.

Мероприятия по защите от шума. Защита от шума достигается разработкой шумобезопасной техники, применением средств и методов коллективной защиты, а также средств индивидуальной защиты.

Разработка шумобезопасной техники — уменьшение шума в источнике — достигается улучшением конструкции машин, применением малошумных материалов в данных конструкциях.

Средства и методы коллективной защиты подразделяются на акустические, архитектурно-планировочные, организационно-техни-ческие.

Защита от шума акустическими средствами предполагает звукоизоляцию (устройство звукоизолирующих кабин, кожухов, ограждений, установку акустических экранов); звукопоглощение (применение звукопоглощающих облицовок, штучных поглотителей); глушители шума (абсорбционные, реактивные, комбинированные)

Архитектурно-планировочные методы — рациональная акустическая планировка зданий; размещение в зданиях технологического оборудования, машин и механизмов; рациональное размещение рабочих мест; планирование зон движения транспорта; создание шумозащищенных зон в местах нахождения человека.

Организационно-технические мероприятия — изменение технологических процессов; устройство дистанционного управления и автоматического контроля; ϲʙᴏевременный планово-предупредительный ремонт оборудования; рациональный режим труда и отдыха.

В случае если невозможно уменьшить шум, действующий на работников, до допустимых уровней, то крайне важно использовать средства индивидуальной защиты (СИЗ) — противошумные вкладыши из ультратонкого волокна “Беруши” одноразового использования, а также противошумные вкладыши многократного использования (эбонитовые, резиновые, из пенопласта) в форме конуса, грибка, лепестка. Стоит заметить, что они эффективны для снижения шума на средних и высоких частотах на 10-15 дБА. Наушники снижают уровень звукового давления на 7-38 дБ в диапазоне частот 125-8 000 Гц. Стоит сказать, для предохранения от воздействия шума с общим уровнем 120 дБ и выше рекомендуется применять шлемофоны, оголовья, каски, кᴏᴛᴏᴩые снижают уровень звукового давления на 30-40 дБ в диапазоне частот 125-8 000 Гц.

Защита от шума

(ауд. 401 а, кафедра БЖД)

Методические указания

к выполнению лабораторной работы

по дисциплине «безопасность жизнедеятельности»

для студентов всех форм обучения

Барнаул 2003

УДК 628.517.2 (075.5)

Гергерт В.Р., Стуров Д.С. Защита от шума: Методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» для студентов всех форм обучения / Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова. - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2003.

В работе приведены основные понятия, характеристики и определения по шуму. Даны сведения о нормировании и методах защиты от шума. Описан стенд оригинальной конструкции, выполненный по проекту В.Р. Гергерта и порядок выполнения задания по выбранному варианту. Приведены контрольные вопросы и литература для самоподготовки

Методические указания рассмотрены и одобрены на заседании кафедры «Безопасность жизнедеятельности»

Цель работы

Освоить: Основы защиты от производственного шума, методы измерения шума современными техническими средствами; оценивать результаты в сравнении с санитарными нормами.

Последовательность выполнения работы

1. Ознакомиться с методическими указаниями и уяснить их содержание.

2. Выбрать самостоятельно или с помощью преподавателя вариант задания (таблица 2) и выполнить его в полном объеме.

3. Ответить на контрольные вопросы (пункт 4.7)

4. Оформить отчет в объеме пункта 4.6 и защитить его у преподавателя.

Основные понятия и определения

Звук и шум

Современного человека шум преследует всюду: на производстве, в быту, на транспорте и т.д.

Шум на производстве наносит большой ущерб, вредно действуя на организм человека, снижает производительность труда, приводит к утомлению, увеличению ошибок в работе, к травматизму и заболеваниям.

С физиологической точки зрения, шумом называется всякого рода нежелательные для человека звуки, которые мешают восприятию полезных звуков, нарушают тишину и покой людей, оказывают вредное или разрушающее действие на организм человека.

С физической точки зрения, шум это, как правило, беспорядочное сочетание (нагромождение) множества разнообразных единичных звуков, отличающихся своей интенсивностью и частотой, например, шум в механическом цехе от разнообразных станков, шум в торговом зале магазина, в студенческой аудитории и т. п.

Как физическое явление шум – это волновое колебание упругой среды. Отсюда выходит, что звуки могут распространяться не только в упругой воздушной среде, но и в жидкостях, металлах, земной коре и т.п.

Физические характеристики шума

Звуковыми волнами называются колебательные возмущения, распространяющиеся от источника звука в окружающей среде, а пространство, в котором они наблюдаются, называется звуковым полем .

В каждой точке звукового поля давление и скорость движения частиц воздуха изменяются во времени.

Разность между мгновенным значением полного давления и средним давлением, которое наблюдается в невозмущенной среде, называется звуковым давлением , Па . На человеческий слух действует средний квадрат звукового давления.

Длиной звуковой волны называется расстояние, измеренное вдоль направления распространения звуковой волны между двумя точками звукового поля, в которых фазы колебаний одинаковые.

где - скорость звука, м/с

Частота колебаний, Гц.

При распространении звуковой волны происходит перенос энергии.

Средний поток энергии в какой-либо точке среды в единицу времени, отнесенный к единице поверхности, нормальной к направлению распространения волны, называется интенсивностью звука в данной точке Ј, Вт/м 2 .

Величины звукового давления и интенсивность звука, с которыми приходится иметь дело в практике борьбы с шумом, могут изменяться в очень широких пределах. Так человек способен воспринимать звуковые давления в диапазоне величин от P max (болевой порог слышимости) до P 0 (минимально ощутимый звук) отличающихся друг от друга в 10 8 раз, а по интенсивности этот диапазон Ј max /Ј 0 отличается еще больше – в 10 16 раз.

Естественно, оперировать такими шкалами величин неудобно, к тому же ощущения человека при воздействии шума пропорциональны логарифму количества энергии раздражителя. Поэтому были введены логарифмические величины – уровни звукового давления L p и уровни интенсивности L I , которые позволили сократить шкалу измеряемых величин от 0 да 140 децибел. 2

Уровень интенсивности звука определяют по формуле:

Уровень звукового давления определяется по формуле

, дБ (2)

При пороговых значениях Ј 0 =10 -12 Вт/м 2 и P 0 =2∙10 -5 становятся равными уровни L I =L P =L – уровень звукового давления.

Эта характеристика широко применяется в практике измерений и при нормировании шума. Звуковое давление и интенсивность звука являются характеристиками звукового поля в определенной точке пространства.

Характеристикой непосредственно источника шума является его звуковая мощность N (Вт) – это общее количество звуковой энергии, излучаемое источником шума в окружающее пространство за единицу времени.

Уровень звуковой мощности L N определяется по формуле

где N звуковая мощность источника, Вт;

N o – пороговая (минимально ощутимая) величина звуковой мощности, равная 10 -12 Вт.

Частотный спектр шумов – это зависимость среднеквадратичных значений амплитуд параметров (P,Ј ,L) синусоидальных составляющих единичных звуков от частоты колебаний (рисунок 1).

Рисунок 1- Частотный спектр шумов:

а,б,в – единичные синусоидальные звуки;

г – частотный спектр шумов а,б,в … п, т.е. суммарная графическая зависимость P, Ј , L всех единичных звуков от частоты f, Гц;

Если частотный спектр разделить на участки (полосы частот) таким образом, чтобы верхняя граница полосы по частоте была в 2 раза больше нижней границы, то такое давление спектра называется октавным делением , а сама полоса считается октавной полосой, т.е. если

f 2 = 2f 1 ; f 3 = 2f 2 и т.д.

При нормировании шума, исследованиях производственных шумов октавные полосы частот представляют не двумя граничными частотами, а одной среднегеометрической частотой f сг (рисунок 1), которая определяется соотношением:

где f 1 и f 2 нижняя и верхняя граничные частоты.

По воздействию на человека шумы подразделяют на низкочастотные (f < 400Гц ), малораздражительные для организма человека; среднечастотные (f = 400 – 1000 Гц ), и высокочастотные шумы (f >1000Гц ) – это очень раздражительные шумы.

Шум частотой f = 0 – 20 Гц не слышимый для человека называется инфразвук.

Шум частотой f = 20 – 20000 Гц это слышимые шумы. Шум f >20 кГц называется ультразвук - не слышимый для человека.

Шум — это совокупность звуков, неблагоприятно воздействующих на организм человека и мешающих его работе и отдыху.

Источниками звука являются упругие колебания материальных частиц и тел, передаваемых жидкой, твердой и газообразной средой.

Звук с частотой от 16 Гц до 20 кГц называется слышимый, с частотой менее 16 Гц — и более 20 кГц — .

Область пространства, в котором распространяются звуковые волны, называется звуковым полем, которое характеризуется интенсивностью звука, скоростью его распространения и звуковым давлением.

Интенсивность звука — это количество звуковой энергии, передаваемой звуковой волной за 1 с через площадку 1 м 2, перпендикулярную направлению распространения звука, Вт/м2.

Звуковое давление — им называется разность между мгновенным значением полного давления, создаваемого звуковой волной и средним давлением, которое наблюдается в невозмущенной среде. Единица измерения — Па.

Порог слуха молодого человека в диапазоне частот от 1 000 до 4 000 Гц соответствует давлению 2× 10-5 Па. Наибольшее значение звукового давления, вызывающего болезненные ощущения, называется порогом болевого ощущения и составляет 2× 102 Па. Между этими значениями лежит область слухового восприятия.

Интенсивность воздействия шума на человека оценивается уровнем звукового давления (L), который определяется как логарифм отношения эффективного значения звукового давления к пороговому. Единица измерения — децибел, дБ.

Виды производственного шума

Шум, в котором звуковая энергия распределена по всему спектру, называется широкополосным ; если прослушивается звук определенной частоты, шум называется тональным ; шум, воспринимаемый как отдельные импульсы (удары), называется импульсным.

В зависимости от характера спектра шумы разделяются на низкочастотные (максимальное звуковое давление меньше 400 Гц), среднечастотные (звуковое давление в пределах 400-1000 Гц) и высокочастотные (звуковое давление больше 1000 Гц).

В зависимости от временных характеристик шумы разделяются на постоянные и непостоянные.

Непостоянные шумы бывают колеблющимися по времени, уровень звука которых непрерывно изменяется во времени; прерывистыми, уровень звука которых резко падает до уровня фонового шума; импульсными , состоящими из сигналов менее 1 с.

В зависимости от физической природы шумы могут быть:

механическими - возникающими при вибрации поверхностей машин и при одиночных или периодических ударных процессах (штамповка, клепка, обрубка и т.п.);
аэродинамическими — шумы вентиляторов, компрессоров, двигателей внутреннего сгорания, выпусков пара и воздуха в атмосферу;
электромагнитными - возникающими в электрических машинах и оборудовании за счет магнитною поля, обусловленного электрическим током;
гидродинамическими - возникающими вследствие стационарных и нестационарных процессов в жидкостях (насосы).

В зависимости от характера действия шумы делятся на стабильные, прерывистые и воющие ; последние два особенно неблагоприятно действуют на слух.

Шум создается одиночными или комплексными источниками, находящимися снаружи или внутри здания, — это прежде всего транспортные средства, техническое оборудование промышленных и бытовых предприятий, вентиляторные, газотурбокомпрессорные установки, санигарно-техническое оборудование жилых зданий, трансформаторы.

В производственной сфере шумы наиболее распространены в промышленности и сельском хозяйстве. Значительный уровень шума наблюдается в горнорудной промышленности, машиностроении, лесозаготовительной и деревообрабатывающей, текстильной промышленности.

Воздействие шума на организм человека

Шум воспринимается весьма субъективно. При этом имеет значение конкретная ситуация, состояние здоровья, настроение, окружающая обстановка.

Основное физиологическое воздействие шума заключается в том, что повреждается внутреннее ухо, возможны изменения электрической проводимости кожи, биоэлектрической активности головного мозга, сердца и скорости дыхания, общей двигательной активности, а также изменения размера некоторых желез эндокринной системы, кровяного давления, сужение кровеносных сосудов, расширение зрачков глаз. Работающий в условиях длительного шумового воздействия испытывает раздражительность, головную боль, головокружение, снижение памяти, повышенную утомляемость, понижение аппетита, нарушение сна. В шумном фоне ухудшается общение людей, в результате чего иногда возникает чувство одиночества и неудовлетворенности, что может привести к несчастным случаям.

Длительное воздействие шума, уровень которого превышает допустимые значения, может привести к заболеванию человека шумовой болезнью — нейросенсорная тугоухость. На основании всего выше сказанного шум следует считать причиной потери слуха, некоторых нервных заболеваний, снижения продуктивности в работе и некоторых случаях потери жизни.

Гигиеническое нормирование шума

Основная цель нормирования шума на рабочих местах — это установление предельно допустимого уровня шума (ПДУ), который при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 часов в неделю в течение всего рабочего стажа, не должен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Соблюдение ПДУ шума не исключает нарушения здоровья у сверхчувствительных лиц.

Допустимый уровень шума — это уровень, который не вызывает у человека значительного беспокойства и существенных изменений показателей функционального состояния систем и анализаторов, чувствительных к шуму.

Мероприятия по защите от шума

Защита от шума достигается разработкой шумобезопасной техники, применением средств и методов коллективной защиты, а также средств индивидуальной защиты.

Разработка шумобезопасной техники — уменьшение шума в источнике — достигается улучшением конструкции машин, применением малошумных материалов в этих конструкциях.

Средства и методы коллективной защиты подразделяются на акустические, архитектурно-планировочные, организационно-технические.

Защита от шума акустическими средствами предполагает:

звукоизоляцию (устройство звукоизолирующих кабин, кожухов, ограждений, установку акустических экранов);
звукопоглощение (применение звукопоглощающих облицовок, штучных поглотителей);
глушители шума (абсорбционные, реактивные, комбинированные).

Организационно-технические мероприятия — изменение технологических процессов; устройство дистанционного управления и автоматического контроля; своевременный планово-предупредительный ремонт оборудования; рациональный режим труда и отдыха.

Если невозможно уменьшить шум, действующий на работников, до допустимых уровней, то необходимо использовать средства индивидуальной защиты (СИЗ) — противошумные вкладыши из ультратонкого волокна “Беруши” одноразового использования, а также противошумные вкладыши многократного использования (эбонитовые, резиновые, из пенопласта) в форме конуса, грибка, лепестка. Они эффективны для снижения шума на средних и высоких частотах на 10-15 дБА. Наушники снижают уровень звукового давления на 7-38 дБ в диапазоне частот 125-8 000 Гц. Для предохранения от воздействия шума с общим уровнем 120 дБ и выше рекомендуется применять шлемофоны, оголовья, каски, которые снижают уровень звукового давления на 30-40 дБ в диапазоне частот 125-8 000 Гц.

См.также

Защита от производственного шума

Основные мероприятия по борьбе с шумом — это технические мероприятия, которые проводятся потрем главным направлениям:

устранение причин возникновения шума или снижение его в источнике;
ослабление шума на путях передачи;
непосредственная защита работающих.

Наиболее эффективным средством снижения шума является замена шумных технологических операций малошумными или полностью бесшумными, однако этот путь борьбы с шумом не всегда возможен, поэтому большое значение имеет снижение шума в источнике — путем совершенствования конструкции или схемы той части оборудования, которая производит шум, использования в конструкции материалов с пониженными акустическими свойствами, оборудования на источнике шума дополнительного звукоизолирующего устройства или ограждения, расположенного по возможности ближе к источнику.

Одним из наиболее простых технических средств борьбы с шумом на путях передачи является звукоизолирующий кожух , закрывающий отдельный шумный узел машины.

Значительный эффект снижения шума от оборудования дает применение акустических экранов, отгораживающих шумный механизм от рабочего места или зоны обслуживания машины.

Применение звукопоглощающих облицовок для отделки потолка и стен шумных помещений (рис. 1) изменяет спектр шума в сторону более низких частот, что даже при относительно небольшом снижении уровня существенно улучшает условия труда.

Рис. 1. Акустическая обработка помещений: а — звукопоглощающие облицовки; б — штучные звукопоглощатели; 1 — защитный перфорированный слой; 2 — звукопоглощающий материал; 3 — защитная стеклоткань; 4 — стена или потолок; 5 — воздушный промежуток; 6 — плита из звукопоглощающего материала

Для снижения аэродинамического шума применяют глушители , которые принято делить на абсорбционные, использующие облицовку поверхностей воздуховодов звукопоглощающим материалом: реактивные типа расширительных камер, резонаторов, узких отростков, длина которых равна 1/4 длины волны заглушаемого звука: комбинированные, в которых поверхности реактивных глушителей облицовывают звукопоглощающим материалом; экранные.

Учитывая, что с помощью технических средств в настоящее время не всегда удается решить проблему снижения уровня шума, большое внимание должно уделяться применению средств индивидуальной защиты : наушников, вкладышей, шлемов, защищающих ухо от неблагоприятного действия шума. Эффективность средств индивидуальной защиты может быть обеспечена их правильным подбором в зависимости от уровней и спектра шума, а также контролем за условиями их эксплуатации.

Шум, вибрация и ультразвук объединяются общим принципом их образования: все они являются результатом колебания тел, передаваемого непосредственно или через газообразные, жидкие и твердые среды. Отличаются они друг от друга лишь по частоте этих колебаний и различным восприятием их человеком.

Колебания с частотой от 20 до 20000 гц (герц - единица измерения частоты, равная одному колебанию в секунду), передаваемые через газообразную среду, называются звуками и воспринимаются органами слуха человека как звуки; беспорядочное сочетание таких звуков составляет шум. Колебания ниже 20 гц называются инфразвуками, а выше 20000 гц - ультразвуками; они органами слуха человека не воспринимаются, однако оказывают на него влияние. Некоторые же животные, например собаки, воспринимают на слух более высокие колебания, то есть ультразвук.

Колебания твердых тел или передаваемые через твердые тела (машины, строительные конструкции и т. п.) называются вибрацией. Вибрация воспринимается человеком как сотрясение при общей вибрации с частотой от 1 до 100 гц, а при локальной (местной)- от 10 до 1000 гц (например, при работе с виброинструментом).

Четких границ между шумом, ультразвуком и вибрацией не сущеетвует, поэтому на пограничных частотах обычно имеет место воздействие на человека двух, а иногда и всех трех вышеуказанных факторов.

Шум и его влияние на организм

Шум представляет собой беспорядочное сочетание разнообразных звуков, поэтому для понимания физических основ образования и распространения шума, его восприятия человеком и влияния на организм следует рассматривать звук как составную часть всякого шума, включая и производственный.

Колебания источника звука производят попеременное сжатие и разрежение воздуха, образуя волнообразное колебание его, распространяющееся от источника звука во все стороны в виде увеличивающихся в объеме сфер. Это называется,распространением звуковой волны. По мере израсходования на колебание воздуха сообщенной источником энергии звуковая волна постепенно затухает, поэтому чем больше энергия источника звука, тем с большей силой происходят колебания воздуха и дальше распространяется звуковая волна. От величины энергии источника звука зависит сила звука, оцениваемая звуковым давлением, которое измеряется в ньютонах на квадратный метр (Н/м 2).

Звуковые волны, встретив на пути распространения любые поверхности (твердые, жидкие), передают им эти колебания. Подобным препятствием звуковой волне может служить и орган слуха, который состоит у человека из ушной раковины со слуховым проходом (наружное ухо), барабанной перепонки, соединенной с системой слуховых косточек (среднее ухо), и так называемого кортнева органа с окончаниями слухового нерва (внутреннее ухо). Звуковая волна вызывает колебания барабанной перепонки, которые, приводя в движение систёму косточек среднего уха, передаются окончаниям (рецепторам) слухового нерва, вызывая в них соответствующие нервные импульсы, посылаемые в головной мозг. Более интенсивный звук, то есть с большей энергией колебаний, воспринимается как громкий, менее интенсивный - как тихий.

Установлено, что орган слуха человека воспринимает разность изменения звукового давления в виде кратности этого изменения, поэтому для измерения интенсивности шума используют логарифмическую шкалу в децибелах относительно порога слышимости (минимальное звуковое давление, воспринимаемое органом слуха) человека с нормальным слухом. Эта величина, равная 2*10 -5 ньютон на 1 м 2 , принята за 1 децибел (дБ).

При повышении интенсивности звука создаваемоев звуковой волной давление на барабанную перепонку на определенном уровне может вызывать болевые ощущения. Такая интенсивность звука называется порогом болевых ощущений и находится в пределах 130 дБ.

Звуковая часть колебательного спектра, как сказано выше, имеет огромный диапазон частот - от 20 до 20000 гц. Звуки различных частот даже при одинаковой их интенсивности воспринимаются по-разному. Низкочастотные звуки воспринимаются как относительно тихие; по мере увеличения частоты увеличивается громкость восприятия, но, приближаясь к высокочастотным колебаниям, и особенно к верхней границе звуковой части спектра, громкость восприятия снова падает. Наиболее хорошо ухо человека воспринимает колебания в пределах 500 - 4000 гц.

Учитывая эти особенности восприятия, для характеристики звука или шума в целом надо знать не только его интенсивность, но и спектр, то есть частоту колебаний звуковой волны.

В условиях производства, как правило, имеют место шумы различной интенсивности и спектра, которые создаются в результате работы разнообразных механизмов, агрегатов и других устройств. Они образуются вследствие быстрых вращательных движений, скольжения (трения), одиночных или повторяющихся ударов, вибрации инструментов и отдельных деталей машин, завихрений сильных воздушных или газовых потоков и т. д. Шум имеет в своем составе различные частоты, и все же каждый шум можно охарактеризовать преобладанием тех или иных частот. Условно принято весь спектр шумов делить на низкочастотные - с частотой колебаний до 350 гц, среднечастотные - от 350 до 800 гц и высокочастотные - свыше 800 гц.

К низкочастотным относятся шумы тихоходных агрегатов неударного действия, шумы, проникающие сквозь звукоизолирующие преграды (стены, перекрытия, кожухи), и т. п.; к среднечастотным относятся шумы большинства машин, агрегатов, станков и других движущихся устройств неударного действия; к высокочастотным относятся шипящие, свистящие, звенящие шумы, характерные для машин и агрегатов, работающих на больших скоростях, ударного действия, создающих сильные потоки воздуха или газов, и т. п.

Производственный шум различной интенсивности и спектра (частоты), длительно воздействуя на работающих, может привести со временем к понижению остроты слуха у последних, а иногда и к развитию профессиональной глухоты. Такое неблагоприятное действие шума связано с длительным ичрезмерным раздражением нервных окончаний слухового нерва во внутреннем ухе (кортиевом органе), в результате чего в них возникает переутомление, а затем и частичное разрушение. Исследованиями установлено, что чем выше частотный состав шумов, чем они интенсивнее и продолжительнее, тем быстрее и сильнее оказывают неблагоприятное действие на орган слуха. При чрезмерно интенсивных высокочастотных шумах, если не будут проведены необходимые защитные мероприятия, возможно поражение не только нервных,окончаний, но и костной структуры улитки, кортиева органа и иногда даже среднего уха.

Помимо местного действия - на орган слуха, шум оказывает и общее действие на организм работающих. Шум является внешним раздражителем, который воспринимается и анализируется корой головного мозга, в результате чего при интенсивном и длительно действующем шуме наступает перенапряжение центральной нервной системы, распространяющееся не только на специфические слуховые центры, но и на другие отделы головного мозга. Вследствие этого нарушается координирующая деятельность центральной нервной системы, что, в свою очередь, ведет к расстройству функций внутренних органов и систем. Например, у рабочих, длительное время подвергавшихся воздействию интенсивного шума, особен- но высокочастотного, отмечаются жалобы на головные боли, головокружение, шум в ушах, а при медицинских обследованиях выявляются язвенная болезнь, гиперто- ния, гастриты и другие хронические заболевания.

Шумом является всякий нежелательный для человека звук . С физической точки зрения шум (звук) – это упругие колебания, которые распространяются волнообразно в твердой, жидкой или газообразной среде. Звуковые волны возникают при нарушении стационарного состояния среды вследствие воздействия на неё какой-либо возмущающей силы.

Беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности (силы) – шум .

Шум отрицательно влияет на организм человека. Источниками производственного шума являются машины, оборудование и инструмент.

Шум характеризуется физическими характеристиками и физиологическими характеристиками .

Рассмотрим физические характеристики шума .

Основными (физическими) параметрами шума являются:

1) звуковое давление "р", единицей измерения является – Па (Паскаль) – сила в 1 ньютон/м 2 ;

2) интенсивность звука "I", Вт/м 2 (сила звука);

3) частота "f", Гц .

При распространении звуковых колебаний в воздухе периодически появляются области разряжения и повышенного давления. Разность давлений в возмущенной и невозмущенной среде называется звуковым давлением (р).

Интенсивность звука "I", Вт/м 2 – это средний поток энергии в единицу времени и к единице поверхности:

где означает осреднение по времени в органе слуха человека;

р – давление, Па;

ρ - плотность среды, кг/м 3 (для воздуха 1,29 кг/м 3);

с – скорость звука, м/с.

На слух человека действует , осреднение происходит за время 30÷100 мс (миллисекунд, 1 мс=10 -3 с).

При нормальных атмосферных условиях (Т=293 К=20 0 С и при Р ст =1034 ГПа) скорость звука c в воздухе равна 344 м/с .

Период колебаний Т и частота f связаны соотношением:

(сек) или (Гц)

Органы слуха человека воспринимают звуковые волны с частотой от 16 Гц до 20000 Гц. Колебания с частотой ниже 20 Гц (инфразвук) и выше 20000 Гц (ультразвук) не вызывают слуховых ощущений, не оказывают биологического воздействия на организм.

Восприятие звука зависит не только от частоты , но и от интенсивности звука и звукового давления .

Минимальное звуковое давление Р 0 и минимальная интенсивность звука I 0 , различимые ухом человека, называются пороговым .

Учитывая свойство слуха человека реагировать на относительные изменения силы звука и большой диапазон частот слышимых звуков, были приняты относительные (по отношению к пороговым значениям ) уровни шума (уровни интенсивности и звукового давления ). Относительные значения выражают в логарифмической форме, в единицах белах (Б) или децибелах (дБ): 10 дБ=1Б.

За единицу измерения уровня звукового давления и уровня интенсивности звука принят децибел.

1) Уровень интенсивности звука

где - интенсивность звука в данной точке, Вт/м 2 ;

Интенсивность звука. Вт/м 2 ; Гц.

2) Уровень звукового давления ( , дБ) определяется по формуле:

где - звуковое давление в данной точке, Па;

Пороговое звуковое давление. Па; Гц. Оно выбрано таким образом, чтобы при нормальных атмосферных условиях уровни были равны .

При нормальных атмосферных условиях = . Диапазон звуков, воспринимаемых человеком, в дБ: 0÷140 дБ.

Рассмотрим уровни звукового давления различных источников

Область звуков с уровнем звукового давления L=120÷130 дБ соответствует порогу болевого ощущения. Пороговое значение звукового давления соответствует порогу слышимости (L=0 дБ) только на частоте 1000 Гц.

Порог слышимости различен для звуков разной частоты .

3) Уменьшение шума определяют в децибелах:

где и - уровень до и после мероприятий.