Основные характеристики звукового поля.

Звук, воспринимаемый человеком, - это упругие колебания, возникающие при нарушении равновесия в ОС.

Шум представляет собой совокупность звуков с различными частотами и фазами, беспорядочно изменяющихся во времени и вызывающих неприятные субъективные ощущения у человека.

В промышленности источниками шума м.б. машины и механизмы (механический шум), электромагнитные устройства(элктромагн. шум), процесс истечения жидкости и газа (гидроаэродинамич шум).

Звуковое поле – это область пространства, в которой распространяется звуковые волны. Характер-ки:

-звуковое давление Р, Па;

-интенсивность звука I, Вт/м²;

-акустическое сопротивление среды = rс (r - плотность среды (для воздуха r=1), кг/м³; с – скорость распространения звука в среде (с = 344 м/с – для воздуха));

Интенсивность звука связана со звуковым давлением

I = p²/(rс).

Интенсивность звука – это поток энергии, переносимой звуковой волной в единицу времени, отнесенной к единице площади поверхности, нормальной к направлению распространения волны.

Орган слуха человека способен воспринимать звуковое давление в диапазоне: (2*10^-5 – 2*10²) Па и интенсивность звука в диапазоне (10^-12 - 10²) Вт/м² при f = 1000 Гц.

Чтобы учесть логарифмическую зависимость между интенсивностью звука и слуховым восприятием (закон Вебера - Фехнера), а также для упрощения операций с большими числами, характеризующими звук, на практике пользуются логарифмическими уровнями интенсивности L_I и звукового давления L_P [дБ], определяемыми соотношениями:

;

где P, I – фактические значения звукового давления и интенсивности звука; r₀ = 2*10^-5 Па, I₀ = 10^-12 Вт/м² – пороговые значения (порог слышимости).

Уровни звукового давления и интенсивности звука связаны между собой соотношением:

, где r₀, с₀ – плотность и скорость звука при нормальных условиях. В воздухе L_I = L_P.

При одновременном попадании шума от нескольких источников шума суммарный эффект оценивают суммой интенсивностей, поступающих в расчетную точку от каждого источника: , где n – число источников шума.

Суммарный уровень интенсивности Ly от n одинаковых источников шума, т.е. когда , определяют по формуле: .

Слышимый человеком диапазон частот составляет 16-20000Гц. В практике охраны труда октавные полосы частот со средним значением 16; (31,5); 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000; (16000) Гц. () указаны значения частот, в которых шум не формируется, хотя они лежат в слышимом диапазоне.

Зависимость от средней геометрической октавной частоты называется спектром шума. Если максимум уровня звукового давления находится в области частот до 300 Гц, то шум называют низкочастотным; если в диапазоне частот (300-800) Гц среднечастотным; >800 Гц – высокочастотным.

Спектр частот подразд на широкополосные и тональные. Широкополосные характеризуются спекторм шума шириной не более 1 октавы. Тональные имеют выражение дискретн тона с превышен ур-ня звукового давления над соседними, не менее чем на 10 дБ.

Для оценки и сравнения шумов, изменяющихся во времени, применяют уровни звука.

Уровень звука – суммарный уровень звукового давления, определяемого во всем частотном диапазоне. (Измеряют шумомером в дБ).

По времен характерист шумы подраздел на 1) постоян; 2) непостоян – колеблющиеся, прерывистые, импульсные.

Шум относится к постоянным если уров звука характер его измен за 8 часовой рабочий день не более чем на 5 дБ(А).

Для непостоян шумов характ измен ур звука больше чем на 5 дБ(А).

Колебания шума характериз уровнем звука непрер измен во времени (шум транспортного потока). Для прерывист шумов уровень звука измен ступенчато на 5 дБ(А) и более. При этом длительн интерв в течен которого уров-нь остается постоян сост 1 сек и более (направл шум возник от периодич выпуска заза из подпоршня)

Импульсн шумы это 1 или несколько звуков сигналов, кажд продолжит-тью не менее 1 сек, уровень звука при этом отлич не менее чем на 7 дБ(А).