Ekologia_i_ustoychivoe_razvitie / Teory / T15_1

Т15_1 15.1 Шум и его характеристики

Шум – это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности. Звук – это колебательное движение частиц упругой среды, распространяющееся волнообразно. Чем чаще колебания частиц воздуха, тем выше и тоньше звук. Основными физическими характеристиками звука являются частота f , интенсивность I , звуковое давление P.

Частота колебания звука определяется в герцах (Гц). 1 Гц равен одному колебанию в секунду. В зависимости от частоты звука различают инфразвук (1-16 Гц), звук, слышимый человеком (16-20000 Гц), ультразвук (свыше 20000 Гц).

Интенсивность звука или его сила измеряется энергией, которую переносят звуковые волны на единицу времени 1с через единицу площади 1 м2 поперечного сечения, перпендикулярного направлению распространения волн. Единицей измерения интенсивности является 1Вт/м2.

При распространении звуковых колебаний в воздухе периодически проявляются области разрежения и повышенного давления. Разность давления в сжатой и разреженной средах называется звуковым давлением. Оно измеряется в Па. За эталонный принят звук с частотой колебаний 1000Гц. При этой частоте порог слышимости по интенсивности составляет 10-14 Вт/м2, а звуковое давление Р = 2 *10-5 Па.

Величины минимального звукового давления и минимальной интенсивности звуков, слабо различимых человеком, считаются пороговыми. Верхняя по интенсивности граница воспринимаемых человеком звуков считается порогом болевого ощущения. Человек воспринимает звуки в очень большом диапазоне интенсивности от 10-14 до 1 Вт/м2.

Пользоваться для оценки звука абсолютными значениями интенсивности или звукового давления неудобно, поэтому принято эти величины делить на пороговые значения, как логарифмы чисел, и выражать в белах. БЕЛ - это логарифм отношения двух одноименных физических величин. На практике уровень звука считают в децибелах (дБ).

Человеческий слух воспринимает звук и реагирует не на абсолютный прирост, а на относительный, то есть физиологические ощущения одинаковых приростов громкости возникают при изменении интенсивности звука не на одинаковое количество единиц, а в одинаковое число раз. То есть изменение звукового давления в 10 раз всегда воспримется как одинаковый прирост громкости. С учетом указанных свойств слуха установлена логарифмическая шкала для измерения уровня звукового давления. Каждое деление этой шкалы соответствует изменению интенсивности шума в 10 раз и называется белом. Если интенсивность звука больше интенсивности другого в 10 раз, то считают, что второй звук больше первого на 1 бел. В логарифмической шкале в пределах от 0 до 140 дБ укладывается диапазон слышимых звуков от 16 до 20000Гц.

По физической природе шумы могут иметь следующее происхождение:

-       механическое, связанное с работой машин и оборудования;

-       аэродинамическое, вызванное колебаниями в газах;

-       гидравлическое, связанное с колебаниями давления и гидроударами в жидкостях;

-     электромагнитное, вызванное колебаниями элементов электромеханических устройств под действием переменного электромагнитного поля или электрических разрядов.

Основными источниками шума являются все виды транспорта, примышленные предприятия и бытовое оборудование. В таблице 3.1 показаны уровни шума от различных объектов. 

 Таблица 3.1         Уровни шума от различных объектов

Источник шума Уровень шума, дБ Зимний лес в безветренную погоду 0 Шепот на расстоянии 1м 20 Сельская местность 30 Машинное бюро 60 Салон автомобиля 70 Отбойный молоток 90 Грузовик 100 Гром 130 Взлет реактивного самолета 140 Выстрел из орудия 170 Уровень шума в 80дБ считается опасным, а 120дБ – болевым порогом. Шум порядка 90…100дБ вызывает постепенное ослабление слуха, нервно-психический стресс, язвенную болезнь, сердечно-сосудистые заболевания, заболевания щитовидной железы. Длительное воздействие очень сильного шума приводит к агрессивному состоянию, разрушению тканей тела, обострению хронических заболеваний и снижению продолжительности жизни.