Закономірності, що спостерігаються при поширенні

Звукових хвиль у повітрі

Звуковим хвилям властиві визначені закономірності, що спостерігаються при поширенні їх у часі й просторі. До цих закономірностей відносяться явища відбиття, переломлення, дифракції та інтерференції хвиль.

Розглянемо ці закономірності в мінімальному приближенні до їх фізичної суті.

Явище дифракції звукових хвиль. При поширенні звуку в приміщенні, тобто в обмеженому просторі, фронт звукової хвилі наштовхується на перешкоди – границі розділу середовищ, наприклад, повітряного (робочої зони) і бетонного (матеріалу стіни) або матеріалу спеціальної шумозахисної перегородки. При цьому частина звукової енергії відбивається назад у приміщення, а деяка – передається через перешкоду (матеріал стіни чи шумозахисної перегородки), тим самим викликаючи утворення нового звукового поля. Характеристики цього поля залежать, в основному від акустичних властивостей матеріалу шумозахисної перегородки, а також від її розмірів. Причому, при деяких співвідношеннях геометричних розмірів шумозахисної перегородки (l₁) та довжини звукової хвилі (l₂) остання може обгинати цю перегородку. Таке явище називається дифракцією.

Слід зазначити, що коли розміри шумозахисної перегородки менше довжини хвилі, то значна частина звукової енергії внаслідок дифракції пошириться за перешкоду.

Якщо ж довжина хвилі менше розміру шумозахисної перегородки, що знаходиться на шляху поширення фронту хвилі, то в цьому разі за перешкодою утвориться так звана «акустична тінь».

У випадку, коли спостерігається огинання перешкоди (шумозахисної перегородки) або відбиття хвилі, то відбувається арифметичне підсумовування амплітуд хвилі у кожній точці простору. В тих точках простору, до яких обидві хвилі (падаюча та відбита) приходять у фазі, спостерігається їх підсилення. Якщо ж хвилі приходять у протифазі, то відбувається ослаблення їх результуючої амплітуди. Таке явище називається інтерференцією.

Розглянуті закони поширення звукових хвиль мають цілком визначені математичні закономірності й повинні враховуватися при проектуванні будинків, споруд, розробці технічних засобів захисту від шуму.

Вплив шуму на організм людини

Інтенсивний шумовий вплив викликає в звуковому аналізаторі людини зміни, які спричиняють відповідну реакцію всього організму. В цьому плані характерною рисою звукового аналізатора людини є ефект адаптації, який виражається в часовому зсуві (підвищенні) порогів слухової чутливості (I_о). Цей ефект викликається тривалим впливом акустичних коливань (шуму) підвищеного рівня. Підвищення слухових порогів, тобто постійне зміщення порогу слуху, виражається в розвитку професійного захворювання, яке називається глухуватістю (погіршенням слуху).

Серед численних проявів несприятливого впливу шуму на організм людини виділяють: погіршення слуху, зниження розбірливості мови, розвиток втомлення, порушення сну, серцебиття.

Літературні дані показують, що збільшення виробничого шуму на 10 дБ виражається в підвищенні рівня захворюваності працюючих в 1,2...1,3 рази.

З цього виходить, що несприятливий вплив шуму на організм людини має істотні як фізіологічні, так і економічні наслідки.

Гігієнічне нормування виробничого шуму. Оцінка рівня

Виробничого шуму

У нашій країні правилам гігієнічного нормування шуму приділяють увагу з 1956 р. Відповідно до медичних показань ці норми переглядаються у бік зниження ГДР. На даний час діють «Державні санітарні норми виробничого шуму, ультразвуку та інфразвуку. ДСН 3.3.6.037-99.

Непостійний шум на робочих місцях оцінюється інтегральним параметром – еквівалентним рівнем звуку в дБА. Допускається також характеризувати непостійний шум величинами доза шуму або відносна доза шуму. При цьому поняття «еквівалентний рівень шуму» виражає величину рівня шуму за певний час (у країнах СНД – за 8 годин), усереднене за правилом рівної енергії, а «доза шуму» – кількісну характеристику шуму за час його дії.

Для дослідження шуму використовують диференційний та інтегральний методи.

Диференційний метод полягає у вимірюванні рівня звукового тиску на середньогеометричних частотах кожної октавної полоси. Цей метод, в основному використовують для дослідження нового обладнання, технологічних процесів.

Інтегральний метод полягає у вимірі одночислової характеристики – рівня звуку відносно всього спектра звукових коливань. Використовують цей метод для перевірки відповідності шумової обстановки у виробничих приміщеннях, які попередньо пройшли дослідження диференційним методом.

При оцінці шуму вимірювані величини порівнюють з гранично допустимими величинами (ГДР) рівня звукового тиску чи рівня звуку (еквівалентних рівнів звуку). Причому, для тонального й імпульсного шумів граничні значення зменшуються на 5 дБ. Для коливному в часі й переривчастому шумі максимальний рівень звуку складає L_max < 110 дБ А, для імпульсного L_max < 125 дБ.

Вимірювання виконують спеціальними приладами – шумомірами. Зовнішній вигляд приладу для вимірювання шуму і вібрації типу ВШВ-003 наведений на рис. 2.12.

Вимірювання шуму виконують в такий спосіб:

· на постійних робочих місцях – в зонах розташування органів керування технологічним устаткуванням;

· у робочих зонах обслуговування машин – не менше, ніж у трьох точках робочої зони.

Мікрофон шумоміра розташовують на висоті 1,5 м, на відстані 0,5 – 1м від обладнання (при дослідженні рівня шуму в кабінах мікрофон встановлюють у її центрі). Виміри виконують за шкалою А шумоміра, у режимі «повільно». При дослідженні постійного шуму фіксують рівні звукового тиску в октавних смугах на середньо геометричних частотах, а при непостійному – еквівалентні рівні звуку.