Гигиенические характеристики шума

Как было отмечено выше, человек неодинаково воспринимает акустические колебания различной частоты. Поэтому для более объективной оценки шума весь диапазон слышимых человеком звуков разбит на частотные полосы, в качестве которых, как правило, используются октавные и третьоктавные полосы, характеризуемые верхней f_В и нижней f_Н граничными частотами.

Октавная полоса звуковых частот характеризуется отношением ее граничных частот, удовлетворяющему условию f_В/f_Н = 2, а третьоктавная – условию f_В/f_Н = 2^1/3 ≈ 1,26.

Октавная полоса характеризуется среднегеометрической частотой f_СГ, определяемой из соотношения:

Согласно действующим нормативным документам установлены девять стандартных октавных полос со среднегеометрическими частотами: 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000 и 8000 Гц.

Таким образом, шум может быть охарактеризован уровнями звукового давления в стандартных октавных полосах частот, т.е. спектром шума.

Спектром шума называют зависимость уровней звукового давления в частотных полосах от средних частот этих полос.

Всякий производственный шум имеет свой характерный для него спектр. Изучение спектра шума позволяет обнаружить неисправности в работе машин, выделить доминирующие источники шума, производить рациональный выбор средств защиты от шума (эффективность работы различных средств зависит от спектрального состава шума).

В зависимости от того, на какой частоте находится максимум звукового давления, характер спектра может быть:

- низкочастотным (максимум – ниже 300 Гц);

- среднечастотным (максимум – в области 300…800 Гц);

- высокочастотным (максимум – выше 800 Гц).

Для соответствия объективных результатов измерений уровня звукового давления субъективному восприятию громкости звука используют величину, называемую уровнем звука.

Уровень звука L_A (дБА) – это интегральная количественная характеристика шума, полученная при измерении уровня звукового давления по шкале А шумомера, которая имитирует нелинейную усредненную частотную характеристику слухового анализатора человека, и определяется по формуле:

, (6)

где Р_А – среднеквадратичное значение звукового давления с учетом коррекции А шумомера, Па;

Р₀ – звукового давление, соответствующее порогу слышимости, Па (Р₀=2·10^-5 Па).

Значение уровня звука приближенно соответствует субъективному восприятию громкости шума независимо от его спектра.

Таким образом, спектр шума и уровень звука в дБА являются основными гигиеническими характеристиками, используемыми для оценки производственного шума.

Классификация шума

Согласно ГОСТ 12.1.003-83. ССБТ «Шум. Общие требования безопасности» шум классифицируется по его спектральным и временным характеристикам.

По характеру спектрашум подразделяется на (рис. 3):

- широкополосныйс непрерывным спектром шириной более одной октавы (например, шум прибоя, дождя, водопада, шум подвижного состава, шум реактивного двигателя);

- тональный, в спектре которого имеются выраженные дискретные тона шириной менее одной октавы (тон-сигнал «на одной частоте» – свист, гул, визг и т.п., например, шум дисковой или циркулярной пилы, сигналы локомотива). Тональный характер шума устанавливается измерением в третьоктавных полосах частот по превышению уровня звукового давления в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ.

Рис. 3. Спектральные характеристики шума

По временным характеристикамшум подразделяется на:

- постоянный, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не более чем на 5 дБА;

- непостоянный, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день изменяется во времени более чем на 5 дБА.

В свою очередь непостоянный шум подразделяется на (рис.4):

- колеблющийся во времени, уровень звука которого непрерывно изменяется во времени (например, шум дорожного движения; шум, проходящего по рельсам подвижного состава);

- импульсный, состоящий из одного или нескольких звуковых

сигналов, каждый длительностью менее 1 с (шум при забивании гвоздей молотком);

- прерывистый, уровень звука которого ступенчато изменяется (на 5 дБА и более), причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более (шум одиночной шлифовальной машины, шум выброса сжатого воздуха из ресивера компрессора).

Рис. 4. Временные характеристики шума