Шум и его влияние на организм человека

Шум, как вредный фактор среды обитания

Шум – всякая нежелательная для восприятия органом слуха человека сочетание звуков различной частоты и интенсивности.

Скорость распространения звука в воздухе – 344 м/с

Звуковое давление – разность между мгновенным значением полного давления и средним давлением, которое наблюдается в невозмущенной среде. На слух человека действует среднеквадратичное звуковое давление.

Рисунок 6

Где Т0 = 30…100 – время осреднения восприятия звуковой волны

В плоской звуковой волне, то есть в такой, в которой поверхность, проходящая через точки с одинаковой фазой колебаний является плоскостью, перпендикулярны направлению распространения волны, выполняется условие P/V = const = po*c – акустическая плотность среды , где ро – физическая плотность среды, а с – скорость распространения звука в среде.

При распространении звуковой волны происходит перенос энергии. Средний поток энергии в какой либо точке среды в единицу времени, отнесенный к единице поверхности, перпендикулярный к направлению распространению волны называется интенсивностью звука в данной точке.

Рисунок 7

И интенсивность и звуковое давление очень изменчивы. В технике с ними работать не удобно. Применяют логарифмирование и масштабирование

Закон Вебера-Фехнера: прирост силы ощущения анализатора человека, в том числе слухового, пропорционален логарифму отношения энергий 2-х сравниваемых раздражений.

Логарифмический уровень звукового давления

Lp = 20 lg p/p0 Децибеллы. – закон вебера-фехнера. Где p – фактическое звуковое давление в Паскалях, p0 – звуковое давление на нижнем пороге слышимости ухом человека = 2*10^(-5) Паскаля.

Логарифмический уровень интенсивности звука

Li = 10 lg p/p0 Децибеллы. p – фактическая интенсивность Ватт/метр в квадрате, р0 – нижняя пороговая интенсивность слышимости ухом человека = 10^(-12) Ватт/метр в квадрате.

ЧАСТОТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Человек слышит от 20 до 20000 Гц – слышимый диапазон частот.

Меньше 20 – инфразвук, больше 20000 – ультразвук.

С целью дифференцировать вредное влияние шума на организм человека слышимый частотный диапазон разбит на акустические октавы.

Октава – полоса частот, характеризующаяся тем свойством, что ее верхняя граница в 2 раза больше нижней. Каждая октавная полоса однозначно характеризуется своей средней геометрической полосой.

Существует стандартный среднегеометрический частотный ряд:

31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Гц

Зависимость логарифмического уровня звукового давления (интенсивности) от частоты называется частотным спектром шума.

Рисунок 8

Задача: В результате реорганизации источника шума уровень его звуковой мощности снизился в 10 раз. Как при этом изменилось звуковое давление в расчетной точке.

Дельта L = L до – L после = 20 lg (Pдо / Po) – 20 lg (Pпосле / Po) = 20 lg (Pдо / Pпoсле) = 20 lg 10 =20

Задача: В помещении имеется n источников шума, звуковая мощность которых известна. Определить логарифмический уровень звукового давления интенсивности в расчетной точке внутри помещения:

Рисунок 7

Задача существенно упрощается при наличии n одинаковых источников шума, когда L1 = L1 = … = Ln. L = 10 lg (n*10^(Ln/10)) = 10 lg n + 10 lg 10^ (Ln/10) = Ln + 10 lg n