Полный справочник санитарного врача

3) частота, f (Гц).

При распространении звуковых волн имеет место перенос звуковой энергии, величина которого определяется интенсивностью звука.

Интенсивность звука – звуковая мощность на единицу площади, передаваемая в направлении распространения звуковой волны, количество энергии, переносимое звуковой волной за 1 с через площадь в 1 м

, перпендикулярно распространению звуковой волны. J – интенсивность в точке измерения (Вт/м

).

Интенсивность звука связана со звуковым давлением выражением.

I=VP,

где P – среднеквадратичное звуковое давление;

V – среднеквадратичное значение колебательной скорости частиц в звуковой волне.

Звуковое давление – дополнительное давление воздуха, которое возникает при прохождении через него звуковой волны. Звуковое давление – переменная составляющая давления воздуха, возникающая вследствие колебаний источника звука, накладывающаяся на атмосферное давление.

Минимальное звуковое давление и минимальная интенсивность звуков, едва различимых слуховым аппаратом человека, называются пороговыми.

Чувствительность слухового аппарата человека наибольшая в диапазоне 2000–5000 Гц. Эталонный звук – звук частотой 1000 Гц. При этой частоте порог слышимости по интенсивности 10–12 Вт/м

, а соответствующее ему звуковое давление р

– 210 Па. Порог болевого ощущения I

=10 Вт/м

. Различие в 1013 раз.

Учитывая протяженный частотный диапазон (20–20 000 Гц) при оценке источника шума, используется логарифмический показатель, который называется уровнем интенсивности (дБ).

Уровень звука обычно выражают в дБ.

При расчетах и нормировании используется такой показатель, как уровень звукового давления (дБ).

P – звуковое давление в точке измерения (Па);

P

– пороговое значение 2 x 10

(Па).

При распространении звуковых волн в воздухе в каждой точке звукового поля возникают попеременные сжатие и разрежение, что приводит к изменению давления в среде по сравнению с атмосферным (статическим) давлением. Разность между атмосферным давлением и давлением в данной точке звукового поля называется звуковым давлением P (Па).

Звуковое давление, воспринимаемое ухом человека, может меняться от порога слышимости до болевого порога в 10E + 10 раз. При этом ощущение степени изменения звукового давления (субъективное восприятие человеком) согласно психофизическому закону Вебера – Фехнера почти совпадает с логарифмической кривой. Поэтому в акустике для оценки звуковых воздействий на человека принято использовать не абсолютные величины изменения звукового давления, а относительные – логарифмические.

Принято измерять и оценивать относительные уровни интенсивности звука и звукового давления по отношению к пороговым значениям, выраженным в логарифмической форме.

Уровень интенсивности: LI = 10 lg I / 10.

Уровень звукового давления: Lp = 20 lg P / P

.

Слышимый диапазон составляет 0–140 дБ.

Характеристикой непосредственно источника шума является его звуковая мощность (P) – общее количество звуковой энергии, излучаемой в окружающее пространство в секунду.

Уровень звуковой мощности источника шума LP = 10 lg P / P

, где Р

– пороговая величина, равная 10–12 Вт.

Интенсивность звукового давления в слуховом диапазоне варьирует от 0 до 140 (дБ), что соответствует физическим пределам давления от 2 x 10

до 102 Па (1 Па соответствует 1 н/м

).

Если давление P

= 2 x 10

Па представляет порог слышимости, то уровень звукового давления 102 Па (140 дБ) вызывает у человека болевое ощущение, а дальнейшее увеличение давления грозит разрушением слухового аппарата. Каждому увеличению уровня звука на 10 дБ соответствует возрастание звукового давления на порядок, т. е. в 10 раз.

Таблица 16

Характеристика восприятия звука органом слуха человека

Так как органы слуха человека обладают неодинаковой чувствительностью к звуковым колебаниям различной частоты, весь диапазон частот на практике разбит на октавные полосы. Диапазон звуковых частот подразделяется на октавные полосы, характерные тем, что у них верхние частоты вдвое больше нижних граничных частот. Соответственно удваиваются средние частоты смежных полос при переходе к более высоким частотам. Их принято называть среднегеометрическими частотами.

Весь спектр разбит на восемь октавных полос: 45–90; 90–180; 180–360,5600–11 200.

Среднегеометрические частоты октавных полос: 63,125, 250…, 8000.

Октава – полоса частот с границами f1 – f2, где f2 / f1 = 2.

Среднегеометрическая частота fСТ = 63, 125, 250, 500, …

Спектры бывают дискретными, сплошными, тональными.

Шум в диапазоне 20–400 Гц называется низкочастотным, от 400 до 1000 Гц – среднечастотным, более 1000 Гц – высокочастотным. Шум, в котором представлены различные звуковые частоты, считается широкополосным, а если прослушивается звук определенной частоты – тональным. При тональном шуме, который труднее переносится человеком, чем широкополосный, уровень звукового давления на одной из частот октавной полосы превышает уровни на других частотах этой полосы на 6 дБ или более.

По степени стабильности звучания различают постоянный, прерывистый, непостоянный и импульсный шумы.