Фізичні характеристики шуму, вплив шуму на організм людини

Шум як гігієнічний фактор - це сукупність звуків різної частоти та інтенсивності, які сприймаються органами слуху людини і викликають неприємні суб'єктивні відчуття.

Шум як фізичний фактор представляє собою волнооборазно розповсюджується механічне коливальний рух пружного середовища, що носить зазвичай випадковий характер.

1. Класифікація та фізичні характеристики шуму

Шум класифікують за такими ознаками:

1. За характером спектра

широкосмуговий з безперервним спектром шириною більше однієї октави;
тональний, в спектрі якого є виражені дискретні тони.

Тональний характер шуму для практичних цілей (при контролі його параметрів на робочих місцях) встановлюють виміром в третьоктавних смугах частот по перевищенню рівня звукового тиску в одній смузі над сусідніми не менш як на 10 дБ.

2. По тимчасовим характеристикам:

постійний, рівень звуку якого за 8-годинний робочий день (робочу зміну) змінюється в часі не більше ніж на 5 дБ А при вимірах на тимчасовій характеристиці «повільно» шумоміра по ГОСТ 17 "
непостійний, рівень звуку якого за 8-годинний робочий день (робочу зміну) змінюється в часі більш ніж на 5 дБ А при вимірах на тимчасовій характеристиці «повільно» шумоміра по ГОСТ 17187.

Непостійний шум слід поділяти на:

коливається в часі, рівень звуку якого безперервно змінюється в часі;
переривчастий, рівень звуку якого східчасто змінюється (на 5 дБ А і більше), причому тривалість інтервалів, протягом яких рівень залишається постійним, становить 1 с і більше;
імпульсний, що складається з одного або декількох звукових сигналів, кожен тривалістю менше 1 с, при цьому рівні звуку, виміряні в дБ AI і дБ А відповідно на тимчасових характеристиках "імпульс" і "повільно" шумоміра по ГОСТ 17187, відрізняються не менш ніж на 7 дБ.

низькочастотний;
среднечастотний;
високочастотний.

4. За природою виникнення:

механічний;
аеродинамічний;
гідравлічний;
електромагнітний.

До фізичних характеристиках шуму відносяться - швидкість поширення; частота; потужність; тиск звуку (звуковий тиск); гучність.

Швидкість поширення звуку. Шум поширюється з набагато меншою швидкістю, ніж світлові хвилі. Швидкість звуку в повітрі - приблизно 330 м / с, в рідинах і твердих тілах швидкість поширення шуму вище, вона залежить від щільності і структури речовини.

Наприклад, швидкість звуку у воді дорівнює 1,4 км / с, а в сталі - 4,9 км / с.

Будь-шум розкладається по групах частот, і можна знайти розподіл звукової енергії по різних частотах.

Потужність звуку будь-якої установки - це енергія, яка виділяється установкою у вигляді шуму за одиницю часу. Вимірювати силу шуму в стандартних одиницях потужності незручно, так як спектр звукових частот дуже широкий, і потужність звуків відрізняється на багато порядків.

Наприклад, сила шуму під час вступу до приміщення повітря під низьким тиском дорівнює одній стомільярдну вата, а при зльоті реактивного літака сила шуму досягає 1000 Вт.

Тому рівень потужності звуку вимірюють в логарифмічних одиницях - децибелах (дБ). У децибелах сила шуму виражається дво- або тризначними числами, що зручно для розрахунків.

Рівень потужності звуку в дБ - функція відносини потужності звукових хвиль біля джерела шуму до нульового значення W0. рівному 10 - 12 Вт.

Рівень потужності розраховується за формулою: Lw = 10lg (W / W0)

Наприклад, якщо потужність звуку поблизу джерела дорівнює 10 Вт, то рівень потужності складе 130 дБ, а якщо потужність звуку дорівнює 0,001 Вт, то рівень потужності - 90 дБ.

Потужність звуку і рівень потужності незалежні від відстані до джерела шуму. Вони пов'язані лише з параметрами і режимом роботи установки, тому важливі для проектування і порівняння різних систем кондиціонування і вентиляції.

Рівень потужності можна виміряти безпосередньо, він визначається побічно спеціальним обладнанням.

Рівень тиску звуку (Lp) - це відчувається інтенсивність шуму, яка вимірюється в дБ і вимірюється за формулою: Lp = P / P0

Тут P - тиск звуку у вимірюваному місці, мкПа, а P0 = 2 мкПа - контрольна величина.

Рівень звукового тиску залежить від зовнішніх факторів: відстані до установки, відображення звуку і т.д. Найбільш простий вид має залежність рівня тиску від відстані. Якщо відомий рівень потужності шуму Lw. то рівень звукового тиску Lp в дБ на відстані r (в метрах) від джерела обчислюється так: Lp = Lw - lgr - 11

Наприклад, потужність звуку холодильного блоку дорівнює 78 дБ. Рівень звукового тиску на відстані 10 м від нього дорівнює: (78 - lg10 - 11) дБ = 66 дБ.

Якщо відомий рівень звукового тиску Lp1 на відстані r1 від джерела шуму, то рівень звукового тиску Lp2 на відстані r2 буде обчислюватися так: Lp2 = Lp1 - 20 * lg (r2 / r1)

Наприклад, рівень звукового тиск на відстані 1 м від установки дорівнює 65 дБ. Тоді рівень звукового тиску на відстані 10 м від неї дорівнює: (65 - 20 * lg10) дБ = (65 - 20) дБ = 45 дБ.

Взагалі, у відкритому просторі рівень звукового тиску знижується на 6 дБ при збільшенні відстані до джерела шуму в 2 рази. У приміщенні залежність буде складніше через поглинання звуку поверхнею підлоги, відображення звуку і т.д.

Гучність шуму залежить від сили звуку і його частоти. Гучність звуку оцінюють, порівнюючи її з гучністю простого звукового сигналу частотою 1000 Гц. Рівень сили звуку частотою 1000 Гц, настільки ж гучного, як вимірюваний шум, називається рівнем гучності даного шуму.

При малому рівні гучності людина менш чутливий до звуків дуже низьких і високих частот. При великому звуковому тиску відчуття звуку переростає в болюче відчуття. На частоті 1 кГц больовий поріг відповідає тиску 20 Па і силі звуку 10 Вт / м 2.

2. Вплив шуму на організм людини

Шум - комплекс звуків, що викликає неприємне відчуття або хворобливі реакції. Шум - одна з форм фізичного середовища життя. Вплив шуму на організм залежить від віку, слуховий чутливості, тривалості дії, характеру. Шум заважає нормальному відпочинку, викликає захворювання органів слуху, сприяє збільшенню числа інших захворювань, гнітюче діє на психіку людини. Шум - такий же повільний вбивця, як і хімічне отруєння. Перші дійшли до нас скарги на шум можна знайти у римського сатирика Ювенала (60-127гг.).

Кожна людина має ряд спеціалізованих периферичних образованій- органів почуттів, які забезпечують сприйняття діючих на організм зовнішніх подразників (з навколишнього середовища). До них відносяться органи зору, слуху, нюху, смаку і дотику. Щоб вести повноцінний спосіб життя людині необхідні всі ці органи, але зовнішні подразники з навколишнього його середовища можуть привести до втрати одного з них. У даній роботі я спробую всебічно розглянути один з цих органів - орган слуху і вплив на нього зовнішніх подразників (шум в різних його проявах), наслідки і попередження захворюваності.

Розвиток техніки і промислового виробництва супроводжувалося підвищенням рівня шуму, що впливає на людину. Ми живемо в столітті швидкостей, де прийнятно застосування на виробництві високошвидкісних верстатів і агрегатів (двигуни, насоси, компресори, турбіни, дробарки, центрифуги, і інші установки мають рушійні деталі).

В умовах виробництва вплив шуму на організм часто поєднується з іншими негативними впливами: токсичними речовинами, перепадами температури, вібрацією і ін.

До фізичних характеристиках шуму відносяться: частота, звуковий тиск, рівень звукового тиску.

За частотного діапазону, шуми підрозділяються на нізкочастотние- до 350Гц, среднечастотние- 350-800Гц, і високочастотні -вище 800 Гц.