32.Понятие шума. Характеристика шума как физического явления.
Шум –cовокупность беспорядочных звуков различной интенсивности и частоты. При нормальных атмосферных условиях скорость звука в воздухе равна 344 м/с. Звуковое поле — это область пространства, в которой распространяются звуковые волны. При распространении звуковой волны происходит перенос энергии. На распространение шума могут оказывать влияние также погодные и климатические факторы, определяющие поглощение звука воздухом и распространение звука: температура и влажность, сила ветра, температурные градиенты, атмосферная турбулентность, туман и снег. Уровень шума измеряется в единицах, выражающих степень звукового давления — децибелах (ДБ). Это давление воспринимается не беспредельно. Шум в 20 — 30 ДБ практически безвреден для человека и составляет естественный звуковой фон, без которого невозможна жизнь. Что же касается “громких звуков”, то здесь допустимая граница поднимается примерно до 80 ДБ. Шум в 130 ДБ уже вызывает у человека болевое ощущение, а достигнув 150 ДБ становится для него непереносимым.
Звук как физическое явление - это механические колебания упругой среды в диапазоне слышимых частот. Звук как физиологическое явление - это ощущение, воспринимаемое органом слуха при воздействии на него звуковых волн.
Звуковок давление (Па)-разность между мгновенным знач.давления в данной точке среды при прохождении ч/з эту точку звуковых волн и средним давл, кот наблюдается в этой же точке при отсутствии звука. Мощность звука (Вт) – общее кол-во звук энергии, излучаемой источником шума в единицу времени. Интенсивность (сила звука) (Вт/м2) – это поток энергии, проходящей ч/з единицу площади поверхности, расположенной перпендик прохождению звука.
По временным характеристикам шума выделяют:
Постоянный уровень звука, который изменяется во времени не более, чем на 5 дБ.
Непостоянный уровень звука, который меняется во времени более, чем на 5 дБ: ( Колеблющийся во времени, уровень звука непрерывно меняется во времени).
Прерывистый (уровень ступенчато меняется на 5 дБ и более).
Импульсный – состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый продолжительностью менее 1
При оценке уровня шума используют логарифмический показатель, который называется уровнем интенсивности: Lj=lgJ/J0 [Бел]
Практическое распространение получила более мелкая единица -дБ (1дБ = 0,1 Б).
В производственном помещении бывает несколько источников звука. Характеристикой постоянного шума на рабочих местах является интегральный критерий – эквивалентный (по энергии) уровень звука в дБА.
Определение уровня звука может проводиться двумя способами:
Прямые измерения в точках, соответствующих рабочим местам, используются шумомеры. При этом чувствительность прибора приближена к чувствительности человеческого уха.
Расчетным путем, если известны уровни звука от каждого источника и продолжительность воздействия шума на каждом рабочем месте.
33. Громкость звука. Кривые равной громкости.
Гро́мкость зву́ка — субъективное восприятие силы звука (абсолютная величина слухового ощущения). Громкость главным образом зависит от звукового давления, амплитуды и частоты звуковых колебаний. Также на громкость звука влияют его спектральный состав, локализация в пространстве, тембр, длительность воздействия звуковых колебаний и другие факторы (см. [1], [2]).
Единицей абсолютной шкалы громкости является сон. Громкость в 1 сон — это громкость непрерывного чистого синусоидального тона частотой 1 кГц, создающего звуковое давление 2 мПа.
Уровень громкости звука — относительная величина. Она выражается в фонах и численно равна уровню звукового давления (вдецибелах — дБ), создаваемого синусоидальным тоном частотой 1 кГц такой же громкости, как и измеряемый звук (равногромким данному звуку).
На рисунке справа изображено семейство кривых равной громкости, называемых также изофонами. Они представляют собой графики стандартизированных (международный стандарт ISO 226) зависимостей уровня звукового давления от частоты при заданном уровне громкости. С помощью этой диаграммы можно определить уровень громкости чистого тона какой-либо частоты, зная уровень создаваемого им звукового давления.
Например, если синусоидальная волна частотой 100 Гц создаёт звуковое давление уровнем 60 дБ, то, проведя прямые, соответствующие этим значениям на диаграмме, находим на их пересечении изофону, соответствующую уровню громкости 50 фон. Это значит, что данный звук имеет уровень громкости 50 фон.
Изофона «0 фон», обозначенная пунктиром, характеризует порог слышимости звуков разной частоты для нормального слуха.
На практике часто представляет интерес не уровень громкости, выраженный в фонах, а величина, показывающая, во сколько данный звук громче другого. Представляет интерес также вопрос о том, как складываются громкости двух разных тонов. Так, если имеются два тона разных частот с уровнем 70 фон каждый, то это не значит, что суммарный уровень громкости будет равен 140 фон.
Зависимость громкости от уровня звукового давления (и интенсивности звука) является сугубо нелинейной кривой, она имеет логарифмический характер. При увеличении уровня звукового давления на 10 дБ громкость звука возрастёт в 2 раза. Это значит, что уровням громкости 40, 50 и 60 фон соответствуют громкости 1, 2 и 4 сона.