2. Особенности субъективного восприятия звука

В осприятие звука человеческим ухом очень сильно и нелинейно зависит от его частоты. Особенности субъективного восприятия звука наиболее удобно иллюстрируются графически с помощью кривых равной громкости (рис. 1). Каждая из семейства кривых на рис. 1 характеризует уровни звукового давления на различных частотах, соответствующие одинаковой громкости восприятия звука и уровню громкости L_N (фон).

Рис. 1. Кривые равной громкости

Уровень громкости L_N численно равен уровню звукового давления на частоте 1 кГц. На других частотах для обеспечения такой же громкости звука требуется устанавливать другие уровни звукового давления. Из рис. 1 следует, что вид кривой равной громкости и соответствующая ей характеристика слуховой чувствительности зависят от значения L_N.

При расчетах и измерениях частотную характеристику органа слуха принято моделировать частотной характеристикой корректирующего фильтра А. Характеристика А является стандартной и задается системой поправок А_i = φ(f_сгi), где f_сгi – среднегеометрическая частота i-й октавной полосы.

Для соответствия объективных результатов измерений уровня звукового давления субъективному восприятию громкости звука вводят понятие уровня звука. Уровень звука L_A (дБА) – результирующий уровень звукового давления шума, прошедшего математическую или физическую обработку в корректирующем фильтре с характеристикой А. Значение уровня звука приближенно соответствует субъективному восприятию громкости шума независимо от его спектра. Уровень звука вычисляется с учетом поправок А_i по формуле (2), в которую вместо L_i следует подставить (L_i + А_i). Отрицательные значения А_i характеризуют ухудшение слуховой чувствительности по сравнению со слуховой чувствительностью на частоте 1000 Гц.

3. Характеристики шума и его нормирование

По характеру спектра шумы подразделяют на широкополосные (с непрерывным спектром шириной более одной октавы) и тональные, в спектре которых имеются выраженные дискретные тона, измеренные в третьоктавных полосах частот с превышением уровня звукового давления над соседними полосами не менее чем на 10 дБ.

По временным характеристикам шумы делят на постоянные, уровень звука которых в течение 8-часового рабочего дня изменяется не более чем на 5 дБА при измерениях на временной характеристике “медленно” шумомера, и непостоянные, не удовлетворяющие данному условию.

Непостоянные шумы, в свою очередь, делятся на следующие виды:

• колеблющиеся во времени шумы, уровень звука которых непрерывно изменяется во времени;

• прерывистые шумы, уровень звука которых ступенчато изменяется (на 5 дБА и более), причём длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет не менее 1 с;

• импульсные шумы, состоящие из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с, при этом уровни звука в дБА и дБА(I), измеренные соответственно на временных характеристиках “медленно” и “импульс” шумомера, отличаются не менее чем на 7 дБА.

Для оценки непостоянных шумов введено понятие эквивалентного уровня звука L_Аэ (по энергии воздействия), выражаемого в дБА и определяемого по формуле L_Аэ = 10lg(I_АС/I₀), где I_АС – среднее значение интенсивности непостоянного шума, скорректированного по характеристике А, на интервале времени контроля Т.

Текущие значения уровня звука L_А и интенсивности I_А связаны соотношением L_А(t) = 10lg(I_А(t) /I₀), I_АС/I₀ = (1/Т) (I_А(t) /I₀)dt, поэтому

(4)

Значения L_Аэ могут вычисляться как автоматически интегрирующими шумомерами, так и вручную по результатам измерений уровней звука через каждые 5 с в течение наиболее шумных 30 мин.

Нормируемыми параметрами шума являются:

• для постоянного шума – уровни звукового давления L_P (дБ) в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 31.5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000 и 8000 Гц; кроме того, для ориентировочной оценки постоянного широкополосного шума на рабочих местах допускается использовать уровень звука L_A, выраженный в дБА;

• для непостоянного шума (кроме импульсного) – эквивалентный уровень звука L_Аэ (по энергии воздействия), выраженный в дБА, представляет собой уровень звука такого постоянного широкополосного шума, который воздействует на ухо с такой же звуковой энергией, как и реальный, меняющийся во времени шум за тот же период времени;

• для импульсного шума – эквивалентный уровень звука L_Аэ, выраженный в дБА, и максимальный уровень звука L_{А max} в дБА(I), измеренный на временной характеристике “импульс” шумомера.

Допустимые значения параметров шума регламентируются СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, обществен­ных зда­ний и на территории жилой застройки». Допустимые значения параметров шума на рабочих местах устанавливаются в зависимости от вида выполняемой работы и характера шума. Для работ, связанных с творческой, научной деятельностью, обучением, программированием, предусмотрены наиболее низкие уровни шума.

Ниже приведены характерные виды работ, различаемые при нормировании, с указанием порядкового номера:

1) творческая, научная работа, обучение, проектирование, конструирование, разработка, программирование;

2) административно-управленческая работа, требующая сосредоточенности работа, измерительная и аналитическая работа в лаборатории;

3) диспетчерская работа, требующая речевой связи по телефону, в залах обработки информации на ЭВМ, на участках точной сборки, в машинописных бюро;

4) работа в помещениях для размещения шумных агрегатов ЭВМ, связанная с процессами наблюдения и дистанционного управления без речевой связи по телефону, в лабораториях с шумным оборудованием;

5) все виды работ за исключением перечисленных в пп. 1 – 4.

Для широкополосного шума на рабочих местах в табл. 1 приведены допустимые уровни звукового давления L_P в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами f_сг , уровни звука L_A (для субъективной оценки громкости постоянных шумов) и эквивалентные уровни звука L_Аэ (для оценки непостоянных шумов).

Таблица 1

Допустимые уровни шума

№ вида работы	Уровни звукового давления LP (дБ) в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами, Гц									Уровни звука LА, дБА
	31,5	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
1	86	71	61	54	49	45	42	40	38	50
2	93	79	70	63	58	55	52	50	49	60
3	96	83	74	68	63	60	57	55	54	65
4	103	91	83	77	73	70	68	66	64	75
5	107	95	87	82	78	75	73	71	69	80

Для тонального и импульсного шумов, а также для шумов, создаваемых в помещениях установками кондиционирования и вентиляции, допустимые уровни должны быть на 5 дБ ниже указанных в табл.1 (при измерениях на характеристике “медленно” шумомера).

Для колеблющегося во времени и прерывистого шумов максимальный уровень звука не должен превышать 110 дБА.

Для импульсного шума максимальный уровень звука, измеренный на характеристике “импульс” шумомера, не должен превышать 125 дБА (I).

В любом случае запрещается даже кратковременное пребывание людей в зонах с уровнями звукового давления свыше 135 дБ в любой октавной полосе частот. Зоны с уровнем звука свыше 85 дБА должны быть обозначены знаками безопасности; работающих в таких зонах следует снабжать средствами индивидуальной защиты.