Шум як фізичне явище. Параметри звукового поля.

Тема 7.4. ШУМ, УЛЬТРАЗВУК ТА ІНФРАЗВУК

План.

1. Шум як фізичне явище. Параметри звукового поля.

2. Вимірювання та нормування шумів.

3. Методи та засоби захисту від шумів.

4. Джерела та параметри інфразвукових та ультразвукових коливань.

5. Захист від інфра- та ультразвуку.

Шум – будь-який небажаний звук, що заважає.

Виробничим шумом називається шум на робочих місцях, на дільницях або на територіях, котрий виникає під час виробничого процесу.

Наслідком шкідливої дії виробничого шуму можуть бути професійні захворювання, підвищення загальної захворюваності, зниження працездатності, підвищення ступеня ризику травм та нещасних випадків, пов’язаних з порушенням сприйняття попереджувальних сигналів, порушення слухового контролю функціонування технологічного обладнання, зниження продуктивності праці. Під час роботи в шумних умовах продуктивність ручної праці може знизитись до 60%, а кількість помилок в розрахунках зростає більш ніж на 50%. Необхідність кричати при спілкуванні негативно впливає на психіку людини.

За характером порушення фізіологічних функцій шум поділяється на:

- такий, що заважає (перешкоджає мовному зв’язку);

- подразнювальний (викликає нервове напруження, загальну перевтому),

- шкідливий (порушує фізіологічні функції на тривалий період і викликає розвиток професійних захворювань);

- травмуючий ( різко порушує фізіологічні функції організму людини).

Шум як фізичне явище – це коливання пружного середовища. Він характеризується звуковим тиском як функцією частоти та часу. З фізіологічної точки зору шум визначається як відчуття, що сприймається органами слуху під час дії на них звукових хвиль в діапазоні частот 16-20000 Гц. Звуки з частотою 30-300 Гц вважаються низькими, з частотою 300-800 Гц – середніми, понад 800 Гц – високими. Загалом шум – це безладне поєднання звуків різної частоти та інтенсивності.

Повітряний звук поширюється у вигляді повздовжніх хвиль, тобто хвиль, в котрих коливання частинок повітря співпадають з напрямом руху звукової хвилі. Найбільш поширена форма повздовжніх хвиль – сферична хвиля. Її випромінює рівномірно в усі сторони джерело звуку, розміри якого малі в порівняні з довжиною хвилі. Рух звукової хвилі в повітрі супроводжується періодичним підвищенням та пониженням тиску. Тиск, що перевищує атмосферний, називається акустичним , або звуковим тиском. Чим більше звуковий тиск, тим гучніший звук. Одиниця вимірювання звукового тиску – 1 Паскаль. 1 Па = 1 Н/м².

За частотою звукові коливання поділяються на три діапазони: інфразвукові з частотою коливань менше 20 Гц, звукові (ті, що ми чуємо) – від 20 Гц до 20 кГц та ультразвукові – більше 20 кГц. Швидкість поширення звукової хвилі C (м/с) залежить від властивостей середовища і насамперед від його густини. Так, в повітрі при нормальних атмосферних умовах C ≈ 344 м/с; густина звукової хвилі в воді ≈1500 м/с, у металах ≈ 3000–6000 м/с.

Людина сприймає звуки в широкому діапазоні інтенсивності (від нижнього порога чутності до верхнього – больового порога).

Нижня межа чутності називається порогом чутності. Поріг чутності – це найменша зміна звукового тиску, яку ми відчуваємо. При частоті 1000 гц поріг чутності складає р = 2–10^-5 Н/м². Поріг чутності сприймає приблизно 1% людей.

Верхня межа чутності називається больовим порогом. Больовий поріг – це максимальний звуковий тиск, котрий сприймається вухом як звук. Тиск понад больовий поріг може викликати пошкодження органу слуху. При частоті 1000 Гц за больовий поріг прийнято звуковий тиск Р = 20 Н/м²

Звуки різних частот сприймаються неоднаково. Найбільша чутність звуку людиною відбувається у діапазоні 800–4000 Гц. Найменша – в діапазоні 20–100 Гц.

Також звук характеризує така величина як сила звуку. Вона вимірюється в децибелах (дБ) .