1. Физические характеристики шума

Шум, с точки зрения физики, - случайное сочетание звуков различной интенсивности и частоты; мешающий, нежелательный звук. В свою очередь, звук ­ - упругие волны, распространяющиеся в упругой среде, колебания в среде, вызываемые каким-либо источником.

Понятие «звук», как правило, ассоциируется со слуховыми ощущениями человека, обладающего нормальным слухом. Слуховые ощущения вызываются колебаниями упругой среды, которые представляют механические колебания, распространяющиеся в газообразной, жидкой или твердой среде и воздействующие на органы слуха человека. При этом колебания среды воспринимаются как звук только в определенной области частот (16 Гц ...20 кГц) и при звуковых давлениях, превышающих порог слышимости человека.

Звуки частотой ниже 20 Гц – это инфразвуки. Инфразвуковые колебания могут распространяться на большие расстояния, и при этом они почти полностью сохраняют свою энергию. На этом свойстве инфразвука основана сейсмология.

Звуки частотой выше 20 000 колебаний в секунду – это ультразвуки. Они, так же как и инфразвуки, не воспринимаются человеческим ухом.

Звук характеризуется частотой, звуковым давлением, скоростью распространения, длиной волны, интенсивностью.

Звуковые колебания в воздухе приводят к его сжатию и разрежению. В областях сжатия давление воздуха возрастает, а в областях разрежения понижается. Разность между давлением, существующим в среде в данный момент, и атмосферным давлением, называется звуковым давлением.

Скорость распространения звука зависит от характеристик среды, в которой распространяется звук ( Т˚ С, Р мм. рт. ст. и т.д. ). Например, при температуре 20˚ С скорость распространения звука в воздухе с = 344м/с.

Длина волны представляет собой расстояние, проходимое звуковой волной за один период. Между длиной звуковой волны и частотой существует соотношение, используемое в практике борьбы с шумом:

С= λ*ƒ, м/с,

где λ – длина звуковой волны [м], ƒ – частота [Гц].

По мере удаления от источника звук затухает в пространстве. Распространение звука связано с переносом энергии. Средний поток звуковой энергии, проходящий в единицу времени через единицу поверхности, называется интенсивностью звука. Интенсивность акустических колебаний звука измеряется по логарифмической шкале в децибелах (дБА) и отражает величину давления, которое оказывают звуковые волны на барабанную перепонку человеческого уха. В децибелах или уровне звука (УЗ) оценивается интегральный состав шума. Для спектральной оценки состава шума используют уровень звукового давления (УЗД), дБ.

Уровни шумов от различных источников приведены в табл. 1:

Таблица 1

Шум и «звук», которые нас окружают

Источник шума, его месторасположение	УЗ, дБА	Расстояние, на котором измерен источник, м
Шепот листвы без ветра	20	-
Тихая сельская местность	25...30	-
Шепот	40	0,3
Обычный разговор в комнате	60	1,0
Салон автомобиля	70	7,5
Скоростной поезд	75	100
Звон будильника	70...80	1,0
Оживленная магистраль	80...85	7,5
Механический цех	85...90	-
Отбойный молоток, ПКС	100	1,0
Симфонический оркестр	110	10
Обитаемое отделение танка	110...115	-
Взлет реактивного самолета	120...125	100
Взлет ракеты	160...170	100