Основные параметры звука (шума)

Шум

Звук - акустические колебания упругой среды, распространяющиеся волнообразно с частотой от 20Гц до 20кГц.

Шум - совокупность апериодических звуков различной интенсивности и частоты (физическое понятие).

Шум - всякий нежелательный для человека звук, оказывающий на него неблагоприятное раздражающее действие (физиологическое понятие).

Основные параметры звука (шума)

Частицы упругой среды, колеблясь относительно положения равновесия, создают в каждой точке звукового пространства переменное по времени давление. Разность между мгновенным значением этого давления и первоначальным значением в невозмущенной среде называется звуковым давлением Р (Па).

Интенсивность звука - поток энергии, переносимый звуковой волной в единицу времени, отнесенной к единице поверхности, перпендикулярной направлению распространения волны.

I= W/S

или

I=Р²/ρ∙c

где:

W-энергия, Вт

Р – звуковое давление, Па

Ρ - плотность среды, кг/м³

с – скорость распространения звука в среде, м/с

Величина звука также зависит от его частоты.

Поскольку звуковой диапазон частот слишком велик, для удобства расчетов используются следующие приемы:

1. весь звуковой диапазон разбивается на октавные полосы;

2. в качестве опорной точки в каждой октаве принимается средняя геометрическая частота;

3. принимается, что нижняя граница первой октавы = 45 Гц.

Октавная полоса - это полоса частот в которой верхняя граничная частота в 2 раза больше нижней, т.е. fв= 2∙fн

Для каждой октавной полосы определяется своя средняя геометрическая частота.

fср = fн∙fв.

Среднегеометрическими частотами являются 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.

Источник звука(шума) характеризуется звуковой мощностью

W=I∙4π∙r²,

где:

I - интенсивность звука, Вт/м²

r - расстояние до «микрофона», м.

Звуковое давление, интенсивность звука и звуковая мощность являются физическими величинами, диапазон их изменения довольно широкий и поэтому в практических расчетах и при нормировании они почти не используются. Поэтому были введены специальные относительные логарифмические величины – уровни.

Уровень звукового давления:

L_р= 20 ∙ lg (P/P₀),

P₀ = 2*10^-5Па.

Уровень интенсивности звука:

L_I= 10 ∙ lg (I/I₀),

I₀ = 10^-12 Вт/м²

Уровень звуковой мощности:

L_w= 10 ∙ lg (W/W₀),

W₀ = 10^-12 Вт.

P₀, I₀, W₀ – это звуковое давление, интенсивность звука и звуковая мощность на пороге слышимости на частоте 1000 Гц.

Если в расчетную точку попадает шум от нескольких источников, складываются их интенсивности, а не уровни. Суммарный уровень интенсивности при этом составит

L_Iсумм = 10 ∙ lg

где L_i – уровень шума i – го источника.

Если источники имеют одинаковый уровень

L_Iсумм = 10 ∙ lg N + Li,

где N- число источников

Классификация шумов

Согласно ГОСТ 12.1.003-83 и СН 2.2.4/2.1.8.562-96 шумы делятся по спектральным, временным характеристикам.

По характеру спектра шума выделяют:

· широкополосный шум с непрерывным спектром шириной более 1 октавы;

· тональный шум, в спектре которого имеются выраженные тоны. Тональный характер шума для практических целей устанавливается измерением в 1/3 октавных полосах частот по превышению уровня в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ.

По временным характеристикам шума выделяют:

· постоянный шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день или за время измерения в помещениях жилых и общественных зданий, на территории жилой застройки изменяется во времени не более чем на 5 дБА;

· непостоянный шум, уровень которого за 8-часовой рабочий день, рабочую смену или во время измерения в помещениях жилых и общественных зданий, на территории жилой застройки изменяется во времени более чем на 5 дБА.

Непостоянные шумы подразделяют на:

· колеблющийся во времени шум, уровень звука которого непрерывно изменяется во времени;

· прерывистый шум, уровень звука которого ступенчато изменяется (на 5дБА и более), причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более;

· импульсный шум, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с, при этом уровни звука отличаются не менее чем на 7 дБА.

Также шумы классифицируются по источнику:

· механический;

· аэродинамический;

· гидродинамический;

· электромагнитный.