8.1.1. Основні параметри шуму

Звуковий тиск не повністю характеризує джерело звуку. Для більш повної характеристики джерела звуку введено його основні параметри:

• інтенсивність звуку (сила звуку);

• звукова потужність;

• рівень сили звуку;

• рівень звукового тиску;

• рівень звукової потужності.

Інтенсивність звуку І – величина потоку звукової енергії, що проходить за 1 с через площу 1 м², яка є перпендикулярною до напрямку поширення звукової хвилі. Одиницею вимірювання інтенсивності звуку є Втм^-2. Сила звуку виражається залежністю:

(8.2)

Звукова потужність W – це загальна кількість звукової енергії, що випромінюється джерелом за одиницю часу. Вона описується виразом

де: s – замкнута поверхня, що оточує джерело звуку;

I_n – потік звукової енергії (інтенсивність) в напрямку нормалі до елементу поверхні ds.

В практичних розрахунках для визначення величини звукової потужності джерела користуються формулою:

(8.3)

де: S – площа поверхні, через яку проходить звукова енергія, м².

За великою кількістю джерел звуку їх звукова потужність дорівнює сумі потужностей окремих джерел

Вт. (8.4)

Оскільки, у відповідності до закону Вебера–Фехнера, між слуховим сприйняттям і подразненням існує наближена логарифмічна залежність, для вимірювання звукового тиску, сили звуку і звукової потужності прийнято логарифмічну шкалу. Це дозволило досить великий діапазон значень (за звуковим тиском він становить 10⁶; за силою звуку – 10¹²) вкласти в порівняно невеликому інтервалі логарифмічних одиниць. Із застосуванням логарифмічної шкали кожен наступний ступінь цієї шкали більший за попередній приблизно в 10 разів. За умовну одиницю вимірювання прийнято один децибел (дБ). 1 дБ – це величина, максимально наближена до суб’єктивного порогу сприйняття – порогу розрізнення гучності двох сигналів вухом.

Рівень сили звуку в децибелах визначається за формулою:

(8.5)

де: L_І – рівень сили звуку (дБ);

І, І₀ – відповідно фактичне та порогове значення сили звуку ( Втм^-2).

Рівень звукового тиску в децибелах визначається за формулою:

(8.6)

Необхідно розрізняти терміни “рівень звуку” і “рівень звукового тиску”. Для характеристики простих (тобто гармонічних) звуків в октавних смугах застосовують рівень звукового тиску в дБ, для характеристики складних звуків (тобто не розкладених за октавними частотами) – рівень звуку в дБА (децибел за шкалою шумоміра “А”).

Рівень звукової потужності в децибелах визначається за виразом:

(8.7)

де: Вт (порогове значення звукової потужності).

8.1.2. Шумове забруднення довкілля

Відповідний звуковий ландшафт існував на Землі завжди. І людина завжди використовувала властивості середовища як носія звуків. Життя в абсолютній тиші для неї неможливе.

Здавна відомий сприятливий вплив на організм людини шумів природного середовища. Статистика свідчить, що люди, які працюють у лісі, поблизу річки, на відміну від мешканців міст, хворіють нервовими та серцево-судинними хворобами значно рідше. Встановлено, що шелест листя, спів птахів, дзюрчання струмка, звуки дощу оздоровче впливають на нервову систему.

Позитивний вплив гармонійної, спокійної, лагідної музики був відомий з давніх-давен (це поширені в усьому світі колисанки – тихі, ніжні, монотонні наспіви).

Давно відома також негативна дія звуку. Одним із покарань Середньовіччя було жорстоке вбивство жертви від звуків ударів могутнього дзвона, коли приречений помирав у страшних муках від нестерпного болю у вухах.

Шум оточуючого природного середовища становить 30–60 дБ. До цього природного фону за сучасних умов додаються виробничі й транспортні шуми, рівень яких нерідко перевищує 100 дБ (табл. 8.1).

Джерелами шуму є всі види транспорту, промислові об’єкти, гучномовні пристрої, телевізори, радіоприймачі, музичні інструменти юрби людей тощо.

Шум у виробничих умовах негативно впливає на працівника: послаблює увагу, посилює розвиток втоми, сповільнює реакцію на небезпеку. Внаслідок цього знижується працездатність та підвищується ймовірність нещасних випадків.

Таблиця 8.1.