 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
ПРОМЫШЛЕННЫЙ ШУМ, ЕГО ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Шум — это сочетание звуков различной частоты и интенсивности. С точки зрения физики звук представляет собой механические колебания упругой среды.
Звуковая волна характеризуется звуковым давлением (Р, Па), интенсивностью (J, Вт/м2), частотой (f, Гц), колебательной скоростью (v, м/с).
Звуковое давление показывает разность между мгновенным значением давления и средним давлением в невозмущенной среде.
При распространении звуковой волны в пространстве происходит перенос энергии; количество переносимой энергии определяется интенсивностью звука.
Интенсивность звука — средний поток энергии в какой-либо точке среды в единицу времени, отнесенный к единице площади поверхности, нормальной к направлению распространения волны.
Колебательная скорость — это скорость движения частицы среды около положения равновесия. Она значительно меньше скорости распространения звука (волны), которая зависит от упругих свойств, температуры и плотности среды.
Источник шума характеризуется звуковой мощностью, которая определяется общим количеством звуковой энергии, излучаемой источником в пространство в единицу времени.
Человек воспринимает в виде звука колебания упругой среды с частотой от 20 до 20 000 Гц.
Восприятие человеком звука зависит от его частоты, интенсивности и звукового давления. Наименьшая интенсивность (J0) и наименьшее звуковое давление (Р0), воспринимаемые человеком на данной частоте, называется порогом слышимости.
При f = 1000 Гц Р0 = 2 х IО-5 Па и J0 = 10-12 Вт/м2.
Если Р = 20 Па и J = 10 Вт/м2, то у человека возникают болевые ощущения, — болевой порог.
Между этими порогами лежит область слышимости.
Величина звукового давления и интенсивности звука, с которыми приходится иметь дело при борьбе с шумом, могут меняться в широких пределах: подавлению — до 108 раз, по интенсивности — до 1016 раз. Оперировать такими цифрами неудобно. Поэтому А.Г. Белл (американский изобретатель телефона) предложил использовать для этого логарифмическую шкалу, которая значительно облегчает расчеты.
Кроме того, параметры шума удобно характеризовать относительными величинами, т.е. отношением данного параметра к его порогу слышимости.
Логарифм отношения интенсивности шума к его порогу слышимости называется уровнем интенсивности L шума и измеряется в безразмерных единицах — белах (Б):
L = lg(J/J0). Поскольку интенсивность звука пропорциональна квадрату звукового давления, то для уровня звукового давления можно записать:
L = Ig (Р2 / Р02) = 2 lg (P/P0).
Человеческое ухо реагирует на величину, в 10 раз меньшую, чем 1 бел, поэтому пользуются децибелом (дБ):
1 дБ = 0,1 Б.
Тогда L = 20 lg (P/P0) L = 10 lg (J/J0).
Уровнями интенсивности шума пользуются при акустических расчетах, а уровнями звукового давления — при измерениях шума и оценке его воздействия на человека, т.е. ухо чувствует среднеквадратичное давление. Обе эти интенсивности измеряются в децибелах и при нормальных атмосферных условиях равны друг другу.
Зависимость среднеквадратичных значений синусоидальных составляющих шума (или соответствующих им уровней в децибелах) от частоты называется частотным спектром шума.
Спектры получают, используя анализаторы шума, т.е. набор электрических фильтров, пропускающих сигналы в определенной полосе частот. Обычно применяются октавные фильтры. Граничные значения частоты октавных полос и среднегеометрические частоты октавных полос (в скобках) таковы: 22—45 (31,5); 45—90 (63); 90-180 (125); 180-355 (250); 355-710 (500); 710-1400 (1000); 1400-2800 (2000); 2800-5600 (4000); 5600-11 200 (8000).
Спектры используются для сравнения шумовых характеристик, нормирования шума и др.
В нормативных документах шумы принято классифицировать по характеру спектра (широкополосные — непрерывный спектр более одной октавы, тоновые — в спектре слышны дискретные тона); по временным характеристикам (постоянные — за 8 ч изменяется не более чем на 5 дБ; непостоянные — более 5 дБ); по длительности (непостоянные шумы) (колеблющиеся во времени — уровень звука непрерывно изменяется во времени; прерывистые — уровень звука резко падает до фонового, а повышенный уровень длится более 1 с, импульсные — состоят из одиночных импульсов длительностью менее 1 с интенсивностью не менее 10 дБ).
Поиск по сайту: