Как найти интенсивность шума

Основные параметры, характеризующие шум

Основными физическими
характеристиками шума являются:

1. Интенсивность
   звука (J).
   Это количество
   энергии, переносимое звуковой волной
   за 1 секунду через площадь в 1м²,
   перпендикулярно распространению
   звуковой волны. Другими словами, это
   средний
   поток энергии в какой-либо точке среды
   в единицу времени, отнесённый к единице
   площади поверхности. Интенсивность
   звука измеряется в [Вт/м²].

2. Звуковое
   давление (Р).
   Это разность
   между мгновенным значением полного
   давления и средним значением в
   невозмущённой среде. Это дополнительное
   давление воздуха, которое возникает
   при прохождении через него звуковой
   волны. Звуковое давление измеряется в
   паскалях [Па].

3. Частота
   (f).
   Это число полных колебаний в единицу
   времени. Измеряется в герцах [Гц].

4. Звуковая
   мощность
   – это общее количество звуковой энергии,
   излучаемой источником шума в окружающее
   пространство за единицу времени.

Учитывая
протяженный частотный диапазон (20-20000
Гц) при оценке источника шума, используется
логарифмический показатель, который
называется уровнем
интенсивности шума:

где:

J – интенсивность
шума в точке измерения,

J0
– интенсивность шума в области порога
слышимости.

При
расчетах и нормировании используется
показатель — уровень
звукового давления:

где:

Р – фактическое
звуковое давление в конкретной точке,

Р0 – звуковое
давление, соответствующее порогу
слышимости.

За
единицу измерения звукового давления
принят бел
(Б), но на практике применяется величина
децибел
(дБ).

Восприятие
человеком звука зависит не только от
его частоты, но и от интенсивности и
звукового давления. Наименьшая
интенсивность и звуковое давление,
которые воспринимает человек, называется
порогом
слышимости.
Порог слышимости зависит от частоты
звука. Болевой
порог – это
болевые ощущения, при звуковом давлении
более чем 200 Па и интенсивности звука в
10 Вт/м². Между порогом слышимости и
болевым порогом и располагается область
слышимости
человеческого уха (20-20000 Гц). Некоторые
значения уровней интенсивности шума
приведены в таблице 1:

Таблица 1

Источник шума	Уровень интенсивности шума, дБ
Звуковой комфорт	20
Шёпот на расстоянии 0,3 мм	40
Шум проезжей части улицы	60
Шум станков в цеху	90-100
Шум реактивного двигателя самолёта	140-150
Взрыв атомной бомбы	200

По
статистическим характеристикам шум
бывает стационарный
и нестационарный.

Стационарный
шум
– это шум, который характеризуется
постоянством средних параметров:
интенсивности (мощности), распределения
интенсивности по спектру (спектральная
плотность), автокорреляционной функции.

Нестационарный
шум
– это шум, длящийся короткие промежутки
времени.

По
частоте шум подразделяется на
низкочастотный
(200-2000
Гц), среднечастотный
(2000-4000
Гц) и высокочастотный
(более
4000 Гц).

Источниками
акустического шума могут служить любые
колебания в твёрдых, жидких и газообразных
средах; в технике основные источники
шума — различные двигатели и механизмы.
Повышенная шумность машин и механизмов
часто является признаком наличия в них
неисправностей или нерациональности
конструкций. Источниками шума на
производстве является транспорт,
технологическое оборудование, системы
вентиляции, пневмо- и гидроагрегаты, а
так же источники, вызывающие вибрацию.

По природе
происхождения шум бывает:

1. Механический.

2. Аэродинамический.

3. Гидравлический.

4. Электромагнитный.

По
времени действия шум делится на постоянный
(с колебанием интенсивности звука не
более 5 дБ) и непостоянный
или импульсный (с
резкими изменениями интенсивности
звука).

По
длительности действия шум бывает
кратковременный
и
продолжительно
действующий.
Предельно допустимый уровень (ПДУ) шума
для конкретного работника устанавливается
с учетом тяжести и напряженности труда
и в зависимости от этого может составлять
от 60 до 79 дБ. Превышающий ПДУ производственный
шум является стрессовым фактором.
Длительное воздействие шума с уровнем
звукового давления свыше 90 дБ снижает
производительность труда на 40-60%.
Индустриальный шум, превышающий ПДУ,
оказывает на организм работающего
двоякое: специфическое
и неспецифическое
действие.

1. Специфическое
   действие шума сказывается на слуховом
   анализаторе, его звуковоспринимающей
   части, что приводит к развитию
   профессиональной тугоухости.
   Дистрофические (обменные, обратимые),
   а затем деструктивные (структурные,
   мало- или необратимые) изменения в
   слуховом анализаторе развиваются по
   причине длительной работы органа слуха
   в режиме повышенной шумовой нагрузки,
   повышенной афферентной импульсации,
   в истощающем режиме.

2. Неспецифическое
   действие шума оказывает влияние, в
   первую очередь, на центральную нервную
   систему (ЦНС), пищеварительную систему,
   сердечно-сосудистую систему (вплоть
   до инфаркта миокарда).

Продолжительное
действие шума вызывает у человека
головную боль, головокружение, расстройства
нервной системы и сердечно-сосудистой
системы и нарушения обмена веществ в
организме. Шум звукового диапазона
приводит к снижению внимания и увеличению
ошибок при выполнение различных видов
работ. Шум замедляет реакцию человека
на поступающие от технических устройств
сигналы. Шум угнетает центральную
нервную систему (ЦНС), вызывает изменения
скорости дыхания и пульса, способствует
нарушению обмена веществ, возникновению
сердечно-сосудистых заболеваний, язвы
желудка, гипертонических болезни.

Соседние файлы в папке РЭТ

• #
• #
• #
• #

Обновлено: 18.05.2023

Интенсивность шума измеряется в условных единицах – децибелах ( дб), а частота звуковых колебаний и вибраций – в герцах ( количество колебаний в секунду, гц); вибрация характеризуется также и величиной амплитуды ( размаха) колебаний. [1]

Интенсивность шума на рабочих местах не должна превышать 80 дБА, а оптимальными величинами являются 55 – 60 дБА и ниже. [2]

Интенсивность шума , измеренная шумомером на расстоянии г 40 м, составляет 118 дб. [3]

Интенсивность шума , которая создается газогорелочнымм устройствами, работающими на номинальном режиме, в производственных помещениях не должна превышать 85 децибеллов. В отдельных случаях интенсивность шума допускается больше 85 децибеллов, но не более интенсивности шума остального оборудования в пределах конкретных требований, предъявляемых санитарной инспекцией. [4]

Интенсивность шума в таких единицах для сопротивления нагрузки шумового диода 75 Ом описывается простым соотношением: Fl5I [ kTo ], где / – ток в миллиамперах. [5]

Интенсивность шума определяют в пределах октав. [6]

Интенсивность шума обычно оценивается в относительных логарифмических единицах – децибелах и ограничивается санитарными нормами. [7]

Интенсивность шума обычно оценивается в относительных логарифмических единицах ( децибелах) и ограничивается санитарными нормами. [8]

Интенсивность шума , проникающего этим путем в звукоприемное помещение, зависит от звукоизолирующей способности перегородки. [10]

Интенсивность шума определяется в пределах октав. [11]

Интенсивность шума порядка 60 – 65 дб и ниже мо-жет считаться безвредной для человека; с повышением частоты вредное действие вибрации и зэука увеличивается. [12]

Интенсивность межзвездных шумов весьма мала. [14]

Понятия интенсивность шума и шумовая температура используются наряду с единицами мощности и напряжения для измерения выходного уровня генераторов шумовых сигналов. Например, при интенсивности 5kT0 температура эквивалентного шумового резистора для получения той же интенсивности должна быть в 5 раз выше нормальной. [15]

Интенсивность (сила) шума – это понятие, определяется как соотношение количества звуковой энергии, перемещаемое звуковой волной в единицу времени к площади поверхности, перпендикулярной направлению распространения шумовой волны.

Интенсивность (сила) шума – это понятие, определяемое посредством соотношения количества звуковой энергии, перемещаемое звуковой волной в единицу времени к площади поверхности, перпендикулярной направлению распространения шумовой волны:

где p – плотность среды, где распространяется шум;

ρ_a – волновое сопротивление шумопроводящей среды.

Интенсивность шума измеряется в Вm/м 2 .

Интенсивность шума изменяется от 10 -12 до 10 2 Вm/м 2 . По причине значительной широты интервала интенсивности шума для удобства ввели логарифмические величины – уровень интенсивности и уровень звукового давления, которые выражаются в децибелах (дБ):

где J – фактическое значение интенсивности шума;

J₀ – пороговое значение интенсивности шума.

J₀ = 10 -12 Вm/м 2 при частоте эталона f = 1000 Гц.

Уровень звукового давления шума можно определить из соотношения:

где р – фактическое значение шума;

р₀ – пороговое значение шума.

Пороговое значение шума численно равно:

Использование логарифмической шкалы значительно облегчает восприятие интенсивности шума, т.к. звуки, отличающиеся между собой по силе в много раз, укладываются в интервал 0…140 дБ.

Следует иметь в виду, что шум с уровнем интенсивности 70 дБ в 2 раза громче шума в 60 дБ и в 4 раза громче шума в 50 дБ, это видно из логарифмического построения шкалы.

Известно, что звуки с равной интенсивностью, но отличающейся частотой различаются человеком по-разному, поэтому введено понятие громкости шума.

Теория акустики предусматривает три фундаментальных величины звука: звуковое давление, звуковая мощность и интенсивность звука.

Мощность звука – это величина, излучаемая источником звука.
Звуковое давление – величина, характеризующая звуковое поле и воспринимаемая человеческим ухом или звуковыми приборами. Слишком высокое звуковое давление может повредить слух человека. Основные параметры, оказывающие влияние на величину звукового давления, это расстояние от источника звука до воспринимающего его прибора или человека и акустические условия звукового поля. Ввиду этого для определения количества шума, испускаемого каким-либо источником, необходимо определить его звуковую мощность.

С точки зрения математики звуковая мощность это отнесенная к единице времени энергия звука. Интенсивность звука, в свою очередь, отображает скорость потока звуковой энергии через единицу площади, и измеряется в ваттах на квадратный метр (Вт/м 2 ). Отображая направление потока звуковой энергии в определенной точке, интенсивность звука является векторной величиной и измеряется обычно в направлении нормали к определенной единичной площади.

Причины определения интенсивности звука

Основная цель методов акустической интенсометрии – измерение интенсивности звука с целью определения интенсивности и локализации шума и разработке мер по снижению уровня шума на рабочем месте до безопасных для здоровья человека значений. Основным преимуществом измерения интенсивности звука по сравнению с измерением звукового давления является независимость величины этого параметра от параметров звукового поля.

Эта независимость позволяет с большой точностью выявить, идентифицировать и локализовать наиболее шумные узлы станков и механизмов даже на фоне общего звукового поля.

Звуковое поле – это пространство распространения звуковых волн. Описано несколько видов звуковых полей:

• Свободное звуковое поле – такое поле, где звуковые волны распространяются в идеальном пространстве без каких-либо отражений. Примером таких полей могут считаться безэховые камеры и воздушное пространство на значительном удалении от земной поверхности.
• Диффузное звуковое поле – поле, в котором существуют множественные отражения звуковых волн, распространяющихся в результате во всех направлениях с идентичными амплитудой и вероятностью. Благодаря определенному соотношению между звуковым давлением и односторонней интенсивностью звука можно определить звуковую мощность источника в таком поле (ISO 3741).
• Активное и реактивное поля – звуковые поля, для которых соответственно характерно и нехарактерно наличие звукового потока. Любое звуковое поле имеет активную и реактивную составляющие, поэтому суммарная интенсивность звука равна нулю. Практическими примерами реактивных звуковых полей являются поле стоячих волн (в каналах, трубах) и ближнее поле источника звука.

Определение интенсивности звука

Существуют несколько методов определения интенсивности звука:

• Уравнение Эйлера – в этом случае измеряют звуковое давление и градиент звукового давления, т.е. темп его изменения в зависимости от расстояния. Результат измерения градиента подставляют в уравнение Эйлера. Его решение дает колебательную скорость частиц, усредненное произведение которой с величиной звукового давления определяет интенсивность звука.
• Конечно-разностная аппроксимация – в этом случае градиент звукового давления измеряют с помощью зонда с двумя микрофонами, разнесенными на близкое расстояние, в результате чего можно получить кусочно-линейную аппроксимацию функции, соответствующей градиенту давления. Для этого определяют два значения давления, затем разность их разность делят на расстояние между микрофонами зонда. Затем полученный градиент интегрируют, что дает колебательную скорость частиц. Мгновенные значения колебательной скорости умножают на мгновенные значения звукового давления, после чего полученное произведение усредняют по времени и получают значение интенсивности звука.

Уровни интенсивности звука, его давления, мощности и колебательной скорости частиц измеряют в децибелах. Эта величина соответствует отношению соответствующей величины к ее опорному значению, приблизительно соответствующему порогу слышимости.

Чтобы определить звуковую мощность источника шума, его условно окружают опорной поверхностью и умножают среднее значение интенсивности звука на этой поверхности на ее площадь.

Используют три основных типа опорных поверхностей: коробку, полушарие и конформную поверхность. Коробка может иметь любую форму и размеры, ее площадь легко определить, а плоские стенки позволяют достаточно просто усреднить величину интенсивности звука на каждой из них. В результате сложения отдельных значений определяется общая мощность источника звука внутри машины.

Полушарие позволяет ограничить количество измерительных точек, а в случае всенаправленного источника звука в любой из них значение интенсивности будет одинаковым. ISO 3745 рекомендует применять 10 точек на поверхности полушария: одну в вершине и по три на трех окружностях.

Конформная поверхность соответствует форме источника звука и находится на чрезвычайно малом расстоянии от него. Точки замера находятся в ближнем поле источника и обеспечивается большое отношение сигнала к шуму. Результаты позволяют локализовать отдельные источники шума.

Практическое применение интенсиметрии

Интенсиметрия широко применяется в строительстве. Ее используют для разработки эффективных методов звукоизоляции и шумоподавления. В строительной и архитектурной акустике применяются два метода интенсиметрии: основанный на звуковом давлении и основанный на интенсивности звука.

Первый метод описан в стандарте ISO 140 и предполагает использование двух реверберационных помещений с исследуемой перегородкой между ними. В каждом из помещений измеряется средний уровень звукового давления. Отношение интенсивности звука в передаточном помещении к интенсивности в приемном дает коэффициент ослабления звука, присущее исследуемой перегородке.

Второй метод предполагает использование только одного реверберационного помещения. В нем измеряется среднее звуковое давление, а в приемном помещении с помощью аппаратуры измеряют интенсивность звука, пропущенную исследуемым объектом.

Аппаратное обеспечение для интенсиметрии

Комплект оборудования для проведения интенсиметрии в общем случае включает в себя интенсиметрический зонд, анализатор и калибратор.

Интенсиметрический зонд представляет из себя два микрофона, закрепленных на жестокой распорной раме лицевыми сторонами друг против друга. В зависимости от исследуемого диапазона частот микрофоны располагаются на расстоянии 6, 12 или 50 мм друг от друга.

Анализаторы спектра ZET 017 а так же ZET 032, ZET 034 или ZET 038 позволяют в реальном масштабе времени обрабатывать полученные измеренные значения, а программное обеспечение ZETLAB ANALIZ анализировать обработанные сигналы при помощи узкополосного спектрального анализа, долеоктавного спектрального анализа, модального анализа, взаимного корреляционного анализа и пр.

Калибратор представляет собой малую акустическую камеру, в которой создается звуковое поле с точно определенными опорными уровнями давления, колебательной скорости частиц и интенсивности звука. Относительно этого поля калибруются микрофонные комплекты и проверяется точность измерений.

Пример настройки оборудования на базе программно-аппаратного комплекта ZETLAB.

Для получения необходимого результата требуется предварительная настройка программной части комплекта. Для этого понадобятся ряд программ: Формула, Фильтрация и Взаимный узкополосный спектральный анализ.

Запускаем программу Формула из меню Автоматизация панели ZETLAB.
Необходимо установить количество каналов 3 и произвести ряд действий, требуемых для вычисления интенсивности звука.
Как уже было сказано, интенсивность — это усреднённое по времени произведение звукового давления и колебательной скорости частиц. Общая формула для определения интенсивности звука:



2. Следующий шаг — определение колебательной скорости частиц. Для этого необходимо проинтегрировать полученное значение градиента звукового давления.
Запускаем программу Фильтрация сигналов из меню Автоматизация панели ZETLAB. Выбираем виртуальный канал (созданный с помощью программы Формула), определяющий градиент звукового давления и устанавливаем тип фильтрации Инт.1.



3. Заключительный шаг — получение спектра, соответствующего интенсивности звука. Запускаем программу Взаимный узкополосный спектральный анализ из меню Анализ панели ZETLAB. Производим настройку программы и смотрим усредненный взаимный спектр колебательной скорости частиц и звукового давления.

Шумом называется неприятный для восприятия человеком любой звук или совокупность звуков. Под звуком принято понимать волнообразные колебания частиц некой среды (твердой, жидкой, газообразной) относительно положения своего равновесия. Эти колебания являются результатом нарушения обычного состояния среды (статического состояния или периодического движения частиц) под действием некоего источника, обладающего большой мощностью P.

Мощность колебаний среды, приходящуюся на некоторую единицу площади (например, см², м²) плоскости, перпендикулярной относительно направлению распространения звуковой волны, называется интенсивностью звука I. Величина измеряется Вт/м².

Все пространство, в объеме которого распространяются звуковые волны определенной интенсивности, принято называть звуковым полем. В каждой точке этого поля положение частиц среды постоянно изменяется, они двигаются, оказывая некоторое действие на окружающую среду, то если создают звуковое давление. Звуковое давление – это разность между давлением, оказываемым возмущенной средой, и средним давлением среды в спокойном, не возмущенном состоянии, измеряется величина в Н/м².

Человеческое ухо может воспринять и различить минимальную интенсивность звуковой волны 10(-9) Вт/см², максимальное значение этой величины больше от минимальной в 10(14) раз. Тоже обстоит и с давлением. Человек может воспринять давление звука в 108 раз больше от минимального. Однако ухо способно принимать не абсолютные эти величины, а относительные, так как шум может отличаться разным давлением, а интенсивность иметь одинаковую. Потому для обработки данных восприятия человеческим ухом различных звуков, в том числе и шума, принято оперировать логарифмическими данными.

Единица измерения уровней интенсивности шума является десятичный логарифм отношения между полученной величиной интенсивности звука и некой величины, принятой за нулевое значение интенсивности. Оно равно порогу слышимости I0=10^-12 Вт/м^2. Уровень интенсивности шума определяется по формуле LI = 10 lg (I/I0). Измеряется данная величина в децибелах, дБ.

Этой формулой пользуются при расчете уровня шума в помещении, также для определения влияния шума различной интенсивности на здоровье человека. Так, сила звука обычного разговора составляет 40-50 дБ, а вот звук в 80-90 дБ приводит к потере слуха, нарушению работы сердечно-сосудистой и нервной системы.

Интернет облегчает поиск и передачу информации. Задача курса Интернет, пролить свет на основы использования таких программ как: Internet Explorer, .

Законодательство России обязывает предприятия соблюдать определенные гигиенические нормы на рабочих местах. Среди тех параметров, котор�.

Все желающие получить возможность работать на погрузчике, могут получить такую возможность после окончания специализированных курсов. О.

Читайте также:

  

• Сравните мощность внутренних слоев земли кратко

  

• Каковы были причины перелома в ходе борьбы латиноамериканцев против испанского колониализма кратко

  

• Польза от вулканов кратко

  

• Одежда крестьян в 17 веке кратко

  

• Интегрированная защита растений кратко

Страница 17 из 45

Тема 4.
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ ВОЗДУХА
Продолжительность изучения темы — 6 ч.
Цель занятий: изучить методы исследования шума, вибрации ультразвука и инфразвука; уметь оценивать полученные результаты.
Практические навыки: изучение аппаратуры и приобретение навыков работы при измерении механических колебаний воздуха.
Данная тема содержит три задания:

1. Исследование шума (2 ч).
2. Исследование вибрации (2 ч).
3. Исследование ультразвука и инфразвука (2 ч).

Исследование шума

Задание студентам:   1. Ознакомьтесь с приборами, применяемыми для определения интенсивности шума.

2. Определите интенсивность и произведите спектральный анализ производственного шума, записанного
на магнитную ленту.

1. Дайте оценку полученным результатам.   

Методические указания к выполнению задания

По физической сущности шум — это сложный звук, представляющий собой волнообразно распространяющиеся колебательные движения частиц упругой среды (твердой, жидкой и газообразной).
При колебании частиц образуются зоны сгущения и разряжения, поочередно сменяющие друг друга в каждой точке среды. Расстояние между двумя точками сгущения или разряжения, имеющими одинаковую фазу колебаний, называют длиной волны.
Величина максимального отклонения колеблющегося тела (или частиц среды) от положения равновесия называется амплитудой колебания. Промежуток времени, в течение которого совершается одно полное колебание, называется периодом колебания и измеряется в секундах. Количество полных колебаний, приходящихся на единицу времени, называется частотой. Величина эта выражается в герцах.  
В газообразных и жидких средах, характеризующихся лишь одной упругой постоянной (модулем упругости или обратной ему величиной — коэффициентом сжимаемости), звук распространяется в виде продольных волн.
В твердых телах, характеризующихся двумя упругими постоянными: коэффициентом сжимаемости — деформацией сжатия (растяжения) и упругостью формы (деформацией сдвига или изгиба), могут возникнуть, кроме продольных, еще и поперечные волны сдвига, изгиба и т. д. При этом у продольных волн направление колебаний частиц среды совпадает с направлением распространения звуковых волн.
При колебаниях частиц среды в ней развивается переменное избыточное давление, называемое звуковым давлением. В зонах сгущения частиц отмечается повышенное давление, в зонах разряжения — пониженное давление. Звуковое давление представляет собой абсолютную разницу между давлением максимального сгущения воздуха и атмосферным давлением. Единицей измерения является бар.
Звуковая волна является носителем энергии.
Ее принято измерять количеством энергии, проходящей в 1 с. через площадь 1 м2 поверхности, перпендикулярной направлению распространения звуковой волны. Эту энергию называют силой звука (г) и выражают в Вт/м2 или эрг/см2. Между силой звука и звуковым давлением имеется прямая зависимость:

где i — сила звука, эрг/с • см2; Р — звуковое давление в барах.
Для гигиенической характеристики шума пользуются не физическими (давление, энергия), а относительными величинами, основанными на субъективном восприятии звука. При этом исходной величиной, по отношению к которой определяется сила звука, является минимальная энергия или звуковое давление, находящееся на пороге слухового восприятия. С увеличением силы звука повышается его громкость, но возрастание громкости происходит медленнее, чем увеличение звуковой энергии или давления. Изменение восприятия громкости звуков пропорционально логарифму количества звуковой энергии (табл. 14). За единицу измерения силы или интенсивности звука принят бел (Б) —ступень логарифмической шкалы, соответствующая изменению количества звуковой энергии в 10 раз или уровня громкости в 2 раза. На практике пользуются меньшими единицами, составляющими 0,1 Б, или децибелами (дБ).
Весь огромный диапазон интенсивности шума от едва слышимых до очень громких укладывается в диапазон шкалы громкости от 0 до 130—140 дБ.
Таблица 14
Зависимость между количеством звуковой энергии и интенсивностью ощущения громкости

Количество звуковой энергии	Интенсивность ощущения громкости
10	lgl0= 1
100	lg 100 = 2
1 000	lg 1 000 =3
10 000	lg 10 000 = 4
100 000	lg 100 000 =5
1 000 000	lg 1 000 000 = 6 и т. д.

Например, шум биения собственного сердца равен 10 дБ, шепотная речь — 20 дБ, шелест листьев — 30 дБ, громкая речь — 70 дБ, автомобильный сигнал — 90 дБ. В производственных условиях уровень громкости достигает значительных уровней. Так, шум в котельных цехах составляет 100—105 дБ, в ткацких цехах 105—110 дБ, при ручной клепке металла 110—115 дБ. Уровень шума свыше 140 дБ вызывает болевое ощущение.
Звуковые волны имеют различную частоту колебаний. Чем больше частота колебаний, тем выше звук. Ухо человека воспринимает диапазон колебаний от 16 до 20 000 Гц, зона наибольшей чувствительности слуха приходится на область 50—5000 Гц.
Интенсивность шума измеряют как во всей области частот (суммарная звуковая энергия), так и в определенном диапазоне — в пределах октав (интенсивность в пределах октав со среднегеометрическими частотами 125, 250 Гц и т. д.). Октава — это диапазон частот, в котором верхняя граница частоты вдвое больше нижней (например, 40—80, 80—160 Гц). Обычно для октавы указывается не диапазон частот, а среднегеометрическая частота. Например, для октавы 80—160 Гц среднегеометрическая частота составляет 125 Гц.
При измерениях определяют интенсивность в пределах частоты полос, равных октаве, полуоктаве и трети октавы. Если при измерении октавами соотношение частотных полос равно 2: 1 (63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000), то при третьоктавных измерениях оно составляет 5:4 (50, 63, 80, 100…Гц).
По частотной характеристике измеряют шум низко-, средне- и высокочастотный, имеющий соответственно границы: 16—400, 400—800 и выше 800 Гц. Такая классификация определяет в основном различный характер действия шума в зависимости от его частотной характеристики. Звуки, имеющие одну и ту же интенсивность, но разную частоту, воспринимаются на слух как неодинаково громкие: имеющие низкую или очень большую частоту ощущаются как более тихие по сравнению со звуками, находящимися в средней зоне.
Наряду с характеристикой шума по его интенсивности, спектру и громкости при оценке шума должно быть учтено распределение звуковой энергии во времени.
Шум имеет сплошной спектр, когда звуки следуют друг за другом непрерывно, с бесконечно малыми интервалами.

Если интенсивность звуков в широком диапазоне частот мало отличается друг от друга, то такой шум называется «белым». Шум, в котором интенсивность звуков в узкой области частот значительно (на 5 дБ и более) преобладает над остальными, называется «тональным».
По распределению звуковой энергии во времени различают постоянный шум (стабильный), в котором энергия во времени изменяется мало, и прерывистый шум (импульсный), в котором происходит быстрое нарастание энергии и быстрый спад, а затем возникает пауза.
Степень неблагоприятного действия шума на организм связана с его частотным составом и интенсивностью. Наиболее вредное действие на человека оказывают звуки большой силы и высоты, а также непрерывное продолжительное и однообразное звучание того или иного источника шума.
Шум оказывает воздействие не только на органы слуха, но и на организм в целом. У рабочих так называемых шумных профессий может отмечаться утомление слуха, переходящее в шумовую травму и профессиональную тугоухость. Определенные функциональные сдвиги наблюдаются и со стороны функций других органов и систем организма. Доказано, что под влиянием интенсивного шума происходит учащение пульса и дыхания, рефлекторное изменение объема селезенки, почек, секреции желудочного сока.
Особенно неблагоприятное действие шум оказывает на функциональное состояние центральной нервной системы. Это проявляется повышением нервной возбудимости, бессонницей, заметным падением трудоспособности к концу рабочего дня, эмоциональной неустойчивостью, снижением внимания и памяти. Учитывая неблагоприятное действие шума на организм, гигиеническая наука разрабатывает допустимые уровни шума для различных видов деятельности и условий жизни в населенных местах.

Методика измерения уровня шума.

Измерение уровня шума производится шумомерами типа Ш-63 и др. (рис. 15, а), принцип работы которых состоит в преобразовании при помощи микрофона звуковых колебаний воздуха в электрический ток. Показания уровня шума отмечаются на шкале стрелочным индикатором, градуированным в дБ.

Шумомеры позволяют измерить уровне шума от 30 до 140 дБ в диапазоне частот 40—· 10 000 Гц.   
Прибор переносной, питание — от электрических батарей. Прибор имеет микрофон, который можно установить в горизонтальном или вертикальном положении в зависимости от расположения потока шума. Исследование шума проводится на уровне 1,5 м от пола. Пространственное распределение точек замера уровней шума зависит от особенностей «шумовой» обстановки в обследуемом помещении:    1) в помещениях без «шумового» оборудования (аудитории, служебные кабинеты) — в центре комнаты; 2) для помещений с равномерным распределением «шумового» оборудования — в двух точках на расстоянии 1/3 по продольной оси от стен помещения; 3) в помещениях с групповым размещением «шумовых» агрегатов — на расстоянии 1,25 м от источника шума.

Порядок работы с шумомером: 1) установить микрофон в определенной позиции в зависимости от характеристики «шумовой» обстановки в помещении;

1. переключатель питания поставить в положение «Бат» (батарея);
2. переключатель частотных характеристик перевести в одну из позиций (А, В, С) в зависимости от уровня шума. А — низкие, В — средние, С — высокие уровни шума. Например, для производственных помещений измерение шума производится при положении переключателя частотных характеристик в позиции С;
3. переключатель уровня чувствительности установить против цифры 130 дБ и отметить колебания стрелки прибора. Если стрелка не отклоняется, то переключатель -вращают в сторону более низких уровней (120, 110, 100 и т. д.) до тех пор, пока стрелка прибора покажет отклонение в пределах 0—10 дБ.

Показания уровней шума слагаются из цифр, соответствующих показанию стрелки прибора и положению стрелки прибора переключателя диапазона чувствительности. Например, положение переключателя диапазона чувствительности—70 дБ, показания стрелки прибора +5 дБ. Общий уровень шума составляет 70+5=75 дБ. Данные по измерению интенсивности шума дополняются исследованиями частотного состава шума.

Определение частотного состава шума.

Для определения частотного состава шума используют анализатор

Рис. 15. Шумомер —
Ш-63  (а); анализатор
спектра шума — АШ-2М (б).

Шумомеры позволяют измерить уровне шума. В зависимости от вида анализатора определяют частотный состав шума в пределах октав или части их. Наиболее широкое применение нашел треть октавный анализатор шума АШ-2М, который дает возможность выделить полосы частот в пределах третьоктавных диапазонов (рис. 15, б).
Шумоанализатор АШ-2М дает возможность установить не абсолютные уровни интенсивности шума в октавных полосах, а соотношение их. С его помощью могут быть определены полоса частот с максимальной энергией и на сколько дБ интенсивности шумов в остальных полосах ниже максимальной.
Анализатор спектра шума АШ-2М представляет собой усилитель, снабженный системой фильтров. На нем имеется стрелочный прибор со шкалой от +2 до 0 и от —5 до —30 дБ. На приборе установлено табло «средние частоты фильтров», где в сетке представлен набор частот от 40 до 8000 Гц. Под табло имеются регуляторы С и R, которые позволяют переключать фильтры по горизонтали (регулятор С) и вертикали (регулятор R). При помощи пункта «усилитель» можно усилить или ослабить величину входного сигнала.  
Прибор используется в комплекте с шумомером. Для этого вилку соединительного кабеля усилителя вставляют в выходное гнездо шумомера, а штеккер — в гнездо «вход» анализатора.
Перед измерением частот шума включают шумомер и вращением ручек С и R анализатора проходят последовательно весь частотный диапазон шума начиная с диапазона 40 Гц. При прохождении каждого диапазона частот записывают показания стрелочного прибора по схеме, приведенной в табл. 15.
Далее следует произвести расчет. Например, октава со среднегеометрической частотой 63 Гц включает данные трех измерений на частотах 50, 63, 80 Гц. На этих частотах показатели прибора были —23, —16, —14. Первоначально находят абсолютную разницу в показаниях прибора в частоте 50 и 63 Гц, она составит 23—16 = = 7 дБ, т. е. на частоте 50 Гц интенсивность звука была на 7 дБ меньше, чем на высоте 63 Гц. Для определения величины возрастания интенсивности одного шума в присутствии другого пользуются табличными данными (табл. 16).

Таблица записей показаний стрелочного прибора

Из табл. 16 видно, что при разнице уровней двух источников в 7 дБ -возрастание шума составит 0,8 дБ. Эту «добавку» прибавляют к большей из двух величин, т.е. к —16, получая —16 + 0,8 = —15,2 дБ. Далее к этой величине следует прибавить интенсивность последней трети октавы, т. е. необходимо суммировать —15,2 и —14 дБ. Разница составит 1,2 дБ. По таблице «добавка» составит 2,4 дБ, которую прибавляют к большей величине —14, получают величину —14 + 2,4 = = —11,6 дБ.
Такие расчеты производят по всем октавам. Далее находят октаву, в которой при суммировании интенсивность шума оказалась наибольшей (например, +1,5 дБ на частоте 250 Гц) во всех других октавах, как со знаком + (плюс), так тем более со знаком — (минус), интенсивность шума должна быть меньше. Эту величину (1,5 дБ) вычитают из всех величин каждой октавы (в нашем примере от —11,6 дБ) и получают —13,1 дБ.
Таблица 16
Зависимость между разницей уровней интенсивности шумов двух источников и величиной возрастания более интенсивного из них.

Полученные данные показывают интенсивность шума в октавных полосах в относительных величинах. Для перевода относительных величин в абсолютные сначала вычисляют абсолютный уровень шума в октаве с наибольшей звуковой энергией. Для этого от общего уровня шума, измеренного шумомером, вычитают 5 дБ (специальные расчеты показали, что интенсивность шума в октаве с наибольшей звуковой энергией ниже общего шума приблизительно на эту величину).
Например, в исследуемом помещении общий уровень шума составил 90 дБ. По анализатору отмечено, что интенсивность шума в октаве с наибольшей звуковой энергией (например, с частотой 250 Гц) ниже общего уровня шума на 5 дБ, т. е. абсолютный уровень шума в октаве с частотой 250 Гц составит 90—5=85 дБ. По полученной величине рассчитываем в остальных октавах уровень шума, он также будет ниже; например, в октаве 63 Гц он составит 85—13,1 = 71,9 дБ. Полученные данные сравнивают с предельно допустимыми уровнями шума для конкретных помещений и видов деятельности.