Шумом називають будь-несприятливо діє на людину звук. Зазвичай шум є поєднанням звуків різної частоти та інтенсивності. З фізичної точки зору звук являє собою механічні коливання пружного середовища. Звукова хвиля характеризується звуковим тиском р, Па, коливальної швидкістю х, м / с, інтенсивністю I, Вт/м2, і частотою - числом коливань в секунду ƒ, Гц.
Звукові коливання будь-якої середовища (наприклад, повітря) виникають при порушенні її стаціонарного стану під впливом вимушених коливань. Частинки середовища починають коливатися відносно положення рівноваги, причому швидкість цих коливань (коливальна швидкість) значно менше швидкості поширення звукових хвиль (швидкості звуку), яка залежить від пружних властивостей, температури і щільності середовища.
Під час звукових коливань у повітрі утворюються області зниженого і підвищеного тиску, які визначають звуковий тиск.
Звуковим тиском називається різниця між миттєвим значенням повного тиску і середнім тиском у невозмущенной середовищі.
При поширенні звукової хвилі в просторі відбувається перенесення енергії. Кількість переносної енергії визначається інтенсивністю звуку. Середній потік енергії в будь-якій точці середовища в одиницю часу, віднесений до одиниці площі поверхні, нормальної до напрямку поширення хвилі, називається інтенсивністю звуку в даній точці.
Характеристикою джерела шуму служить звукова потужність Р, яка визначається загальною кількістю звукової енергії, випромінюваної джерелом шуму в навколишнє простір за одиницю часу.
Слуховий орган людини сприймає у вигляді чутного звуку коливання пружного середовища, що мають частоту приблизно від 20 до 20 000 Гц, але найбільш важливий для слухового сприйняття інтервал від 45 до 10 000 Гц.
Сприйняття людиною звуку залежить не тільки від його частоти, але і від інтенсивності і звукового тиску. Найменша інтенсивність I0 і звуковий тиск Р0, які сприймає людина, називаються порогом чутності. Граничні значення I0 і Р0 залежать від частоти звуку. При частоті 1000 Гц звуковий тиск Р0 = 2 · 10-5 Па, I0 = 10-12 Вт/м2. При звуковому тиску 2 · 102 Па і інтенсивності звуку 10 Вт/м2 виникають больові відчуття (больовий поріг). Між порогом чутності і больовим порогом лежить область чутності. Різниця між больовим порогом і порогом чутності дуже велика. Щоб не оперувати великими числами, вчений А. Г. Белл запропонував використовувати логарифмічну шкалу. Логарифмічна величина, що характеризує інтенсивність шуму або звуку, отримала назву рівня інтенсивності L шуму або звуку, яка вимірюється в безрозмірних одиницях белах (Б): L = lg (I/I0), де I - інтенсивність звуку в даній точці; I0 - інтенсивність звуку, відповідна порогу чутності.
Рівнями інтенсивності шуму зазвичай оперують при виконанні акустичних розрахунків, а рівнями звукового тиску - при вимірі шуму і оцінці його впливу на людину, так як наш орган слуху чутливий не до інтенсивності звуку, а до середньоквадратичного тиску.
За часовими характеристиками шуми поділяються на постійні та непостійні. Постійним вважається такий шум, рівень звуку якого за 8-годинний робочий день змінюється в часі не більш ніж на 5 дБА. Непостійні шуми, рівень звуку яких змінюється за 8-годинний робочий день більш ніж на 5 дБА, у свою чергу діляться на коливні в часі, переривчасті і імпульсні (що складаються із сигналів тривалістю менше 1 с).
Суб'єктивне сприйняття шуму людиною значно відрізняється від описаних фізичних характеристик звуку, так як слуховий орган неоднаково чутливий до звуків різних частот. Звуки малої частоти людина сприймає як менш гучні порівняно зі звуками великої частоти тієї ж інтенсивності. Тому для оцінки суб'єктивного відчуття гучності шуму введено поняття рівня гучності, який відраховується від умовного нульового порога. Одиницею рівня гучності є фон. Він відповідає різниці рівнів інтенсивності в 1 Б еталонного звуку при частоті 1000 Гц. Таким чином, на частоті 1000 Гц рівень гучності (у фонах) збігаються з рівнями звукового тиску (в децибелах). Рівень гучності є фізіологічною характеристикою звукових коливань. За допомогою спеціальних фізіологічних досліджень були побудовані криві рівної гучності, за якими можна визначити рівень гучності будь-якого звуку із заданим рівнем звукового тиску.
Численними дослідженнями встановлено, що шум є общебиологическим подразником і в певних умовах може впливати на всі органи і системи організму людини. Найбільш повно вивчено вплив шуму на слуховий орган людини. Інтенсивний шум при щоденному впливі призводить до виникнення професійного захворювання - приглухуватості, основним симптомом якого є поступова втрата слуху на обидва вуха, спочатку лежить в області високих частот (4000 Гц), з подальшим поширенням на більш низькі частоти, що визначають здатність сприймати мову.
При дуже великому звуковому тиску може відбутися розрив барабанної перетинки. Найбільш несприятливими для органу слуху є високочастотний шум (1000... 4000 Гц).
Крім безпосереднього впливу на орган слуху шум впливає на різні відділи головного мозку, змінюючи нормальні процеси вищої нервової діяльності. Це так зване неспецифічне вплив шуму може виникнути навіть раніше, ніж зміни в органі слуху. Характерними є скарги на підвищену стомлюваність, загальну слабкість, дратівливість, апатію, послаблення пам'яті, пітливість і т. п.
Дослідженнями останніх років встановлено, що під впливом шуму настають зміни в органі зору людини (знижується стійкість ясного бачення і гострота зору, змінюється чутливість до різних квітів тощо) і вестибулярний апарат; порушуються функції шлунково-кишкового тракту, підвищується внутрішньочерепний тиск; відбуваються порушення в обмінних процесах організму і т. п.
Шум, особливо переривчастий, імпульсний, погіршує точність виконання робочих операцій, ускладнює прийом і сприйняття інформації. У документах Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ) відзначається, що найбільш чутливими до шуму є такі операції, як стеження, збір інформації та мислення.
У результаті несприятливого впливу шуму на працюючу людину відбувається зниження продуктивності праці, збільшується брак у роботі, створюються передумови до виникнення нещасних випадків. Усе це обумовлює велике оздоровче і економічне значення заходів щодо боротьби з шумом.
Для постійних шумів нормування ведеться по граничному спектру шуму. Граничним спектром називається сукупність нормативних рівнів звукового тиску у восьми октавних смугах частот з середньогеометричними частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Кожен граничний спектр позначається цифрою, яка відповідає допустимому рівню шуму (дБ) в октавних смугах з середньогеометричними частотою 1000 Гц. Наприклад, ПС-85 означає, що в цьому граничному спектрі допустимий рівень шуму в октавной смузі зі среднегеометрической частотою 1000 Гц дорівнює 85 дБ.
У виробничих умовах дуже часто шум має непостійний характер. У цих умовах найбільш зручно користуватися деякою середньою величиною, званої еквівалентним (по енергії) рівнем звуку Lекв і характеризує середнє значення енергії звуку в дБА. Цей рівень вимірюється спеціальними інтегруючими шумомірами або розраховується.
Стандарт наказує зони з рівнем звуку вище 85 дБА позначати спеціальними знаками, а працюючих в цих зонах постачати засобами індивідуального захисту. Стандарт забороняє навіть короткочасне переривання людей в зонах з октавних рівнів звукового тиску понад 135 дБ у будь-який октавной смузі.
2020-06-29
46
