Лабораторная работа № 4. ИЗМЕРЕНИЕ И ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ ШУМА РАБОЧЕЙ ЗОНЫ (2 часа)

Необходимое оборудование: анализатор шума и вибрации «Ассистент», источники шума (электродвигатель, пылесос).

Нормативные документы: ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ. Шум. Общие требования безопасности, Методические указания по проведению измерений и гигиенической оценки шумов на рабочих местах МУ № 1844-78, Санитарные нормы СН 2.2.4/2.1.8.562-96 Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки.

Цель работы

Научиться производить замеры параметров шума, а также выполнять оценку на соответствие гигиеническим нормативам.

Теоретическое введение

Определения и единицы измерения основных акустических величин

Шумом называют любой нежелательный звук или совокупность таких звуков.

Звуком называют изменения давления воздушной среды, воспринимаемые органом слуха. Тон звука оценивают числом колебаний в секунду, т. е. его частотой. Частота колебаний измеряется в герцах (Гц), один герц - одно колебание в секунду. Ухо человека воспринимает звуки с частотами в диапазоне от 20 до 20000 Гц.

Для гигиенической оценки шумов практический интерес представляет звуковой диапазон частот от 45 до 11000 Гц, включающий девять октавных полос со среднегеометрическими частотами 31,5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц.

Звуковые колебания вызывают в воздушной среде чередующиеся повышения и понижения давления относительно атмосферного давления; разность между ними называют звуковым давлением. Звуковое давление измеряется в международной системе единиц в паскалях (1Па = 1 Н/м²).

Самый слабый звук (порог слышимости), обнаруживаемый слухом здорового человека, имеет амплитуду равную 20 миллионным долям паскаля (2*10^-5 Па). Удивительно, но человеческий слух также способен воспринимать звуки со звуковым давлением, в миллионы раз превышающим минимальное значение. Следовательно, шкала звукового давления в паскалях должна включать непомерно большие и ненаглядные числа. Для уменьшения шкалы звуковые давления выражают через уровни звукового давления (УЗД) в логарифмических единицах измерения – децибелах (дБ), который определяют по формуле:

дБ, (1)

где:

L - уровень звукового давления, дБ,

r - измеряемая среднеквадратичная величина звукового давления, Па.

r₀=2×10^-5 Па - пороговая величина среднеквадратичного звукового давления (приближенно соответствующая порогу слышимости тона частоты 1000 Гц).

Ноль децибел соответствует звуковому давлению 2×10^-5 Па. Линейному увеличению звукового давления в 10 раз соответствует в логарифмическом масштабе увеличение уровня на 20 дБ. Следовательно, звуковому давлению 2*10^-4 Па соответствует уровень 20 дБ, давлению 2*10^-3 Па – уровень 40 дБ и т.д. Таким образом, применение логарифмической шкалы дает возможность сжать шкалу в 1 000000 Па до шкалы в 120 дБ.

Субъективное ощущение звука и частотные коррекции шумомера

Факторы, определяющие субъективную громкость звука очень сложны. Одним из таких факторов является зависимость чувствительности человеческого слуха от частоты звук – максимальная чувствительность в области 1000 Гц и минимумы на более высоких и низких частотах. Например, звук с УЗД 70 дБ на частоте 1000 Гц имеет такую же субъективную громкость, что и звук с УЗД 85 дБ на частоте 50 Гц. Усложняет это явление то, что частотная зависимость чувствительности слуха более выражена для тихих звуков (с низкими уровнями звукового давления) и уменьшается с увеличением УЗД.

Поэтому в шумомерах используются специальные схемы, чувствительность которых изменяется согласно частотным особенностям чувствительности человеческого слуха. В настоящее время в шумомерах широко применяются различные схемы частотной коррекции (А, В, С, D, Z). Наиболее широко используется частотная коррекция А (таблица 1), которая применяется при любой громкости.

Таблица 1 – Частотные коррекции шумомера в диапазоне звука

Номинальная частота, Гц	Относительная частотная характеристика, дБ
	А	C	Z
31.5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000	-39,4 -26,2 -16,1 -8,6 -3,2 0 +1,2 +1,0 -1,1	-3,0 -0,8 -0,2 0 0 0 -0,2 -0,8 -3,0	0 0 0 0 0 0 0 0 0

Классификация шумов