Це область акустичних коливань в діапазоні вище 20 гц

Це область акустичних коливань в діапазоні вище 20 гц

Непостійні шуми поділяються на коливні в часі, переривчасті і імпульсні. Нормованої характеристикою непостійного шуму є еквівалентний по енергії рівень звуку (дБ А).

Для тонального та імпульсного шуму допустимий рівень звуку повинен бути на 5дБ менше значень. Еквівалентний по енергії рівень звукового тиску.

де фi - відносний час дії шуму класу Li, % Часу вимірювання;

Li - рівень звуку класу i, дБ А.

При оцінці шуму допускається використовувати дозу шуму, так як Зупинено лінійна залежність доза-ефект з тимчасового зсуву порогу слуху, що свідчить про адекватність оцінки шуму по енергії. Дозного підхід дозволяє також оцінити кумуляцію шумового впливу за робочу зміну.

ультразвук акустичний організм

Нормування допустимого шуму в житлових приміщеннях, громадських будівлях і на території житлової забудови здійснюється відповідно до СН 2.2.4 / 2.1.8.562-96.

Оцінювати і прогнозувати втрати слуху, пов'язані з дією виробничого шуму, дає можливість стандарт ІСО 1999: (1975) "Акустика-визначення професійної експозиції шуму і оцінка порушень слуху, викликаних шумом".

У виробничих умовах нерідко виникає небезпека комбінованого впливу високочастотного шуму і низькочастотного ультразвуку, наприклад при роботі реактивної техніки, при плазмових технологіях.

Боротьбу з шумом слід починати вже на стадії проектування будь-якого технічного чи побутового проекту, для цього використовуються організаційні, технічні та медико-профілактичні заходи. Розглянемо докладніше технічний метод зниження шуму у виробничих приміщеннях. При цьому відзначимо, що зниження шуму за рахунок акустичної обробки приміщень цехів, що полягає у встановленні звукопоглощающей облицювання, дозволяє вирішити одночасно дві задачі: поліпшити умови праці і захистити населення прилеглої житлової забудови від дії шуму.

Звукоізолююча здатність огородження залежить від його розмірів, форми, розташування, матеріалів і т. Д. Явище звукопоглинання пояснюється перетворенням коливальної енергії шуму в теплову. Найбільше звукопоглинання забезпечують пористі і перфоровані матеріали, тканина.

Вибір конструкції звукопоглощающей облицювання проводиться не тільки для отримання максимального звукопоглинання в будь-яких смугах частот, але також для забезпечення дизайну, естетики і працездатності облицювання в конкретних умовах (наявність пилу, агресивних середовищ і т. Д.). У табл. 4.10 вказані санітарно-гігієнічні норми рівнів звукового тиску для восьми октавних смуг в міру зростання частоти (1--8) для ряду виробничих приміщень.

Медико-профілактичні заходи мають на увазі контроль параметрів шумовий обстановки, з одного боку, і контроль стану здоров'я працюючих і населення з іншого.

У системах зв'язку значне місце займають питання, пов'язані з пред'явленням людині звукової інформації (телевізійні та радіотехнічні об'єкти, системи звукового зв'язку, інформаційно-довідкові системи); тому співвідношення шум - корисний сигнал має визначальне значення в передачі звукової інформації.

Оскільки звуковий аналізатор людини (зовнішнє, середнє, внутрішнє вухо, слуховий нерв і система нервових зв'язків з мозком) неоднаково чутливий до звуків різної частоти, то суб'єктивне сприйняття звукових сигналів відрізняється від звукових характеристик звуку, підкоряючись закону порогових збільшень Вебера - Фехнера, оскільки звуки малої частоти сприймаються як менш гучні в порівнянні зі звуками більшої частоти тієї ж інтенсивності. Наприклад, для середнього ділянки чутного діапазону зміна звуку по інтенсивності і частоті становить 0,1 інтенсивності подразника. В межах 60--2000 Гц при інтенсивності звуку 30 дБ помітна надбавка становить 2-3 Гц, а в межах 2000--16 000 Гц відносна величина енергетичного порога приблизно постійна і становить 0,02. Все це повинно враховуватися при конструюванні радіоапаратури.

Крім того, відзначимо, що тривалість звукового роздратування, необхідна для виникнення відчуття, також залежить від частоти та інтенсивності звуку. Зі збільшенням частоти та інтенсивності тимчасової поріг чутливості слухового аналізатора скорочується. Для частот 1 кГц і більше при інтенсивності більше 30 дБ слухове відчуття виникає при тривалості звукового роздратування близько 0,001 с, а зменшення інтенсивності до 10 дБ збільшує цей час до 0,05 с. Мінімальний час, необхідний для чіткого відчуття домінуючою частоти в лінійчатому спектрі звуку (висоти тону звуку) 0,05 с.

На закінчення відзначимо, що музику можна вважати окремим випадком організованого людиною приємного для сприйняття «шуму»; так свідчать спеціальні прилади - статичні аналізатори, що вимірюють характеристики шумів. У зв'язку з цим до оцінки музики як шуму можна залучити поняття статистичної радіотехніки, а саме що для сприйняття музики мінімальне відношення сигналу до перешкоди має бути не менше 20 дБ по акустичному тиску. Якщо слухач знаходиться, наприклад, в метро, ​​то для такого співвідношення сигнал - шум голів телефони плеєра повинні розвивати звуковий тиск в 115--120 дБ. Це всього лише на 8-10 дБ менше, ніж больовий межа. «Скрекіт» від стереотелефонов «меломанів» перше свідчення про часткову втрату слуху. Крім цього через широкого часткового спектру музики і акустичної нелінійності середовищ, в яких поширюється звук в голові, в результаті биття окремих частотних компонентів виникають інфразвукові хвилі, негативно діють на здоров'я людини.

Особливо важливо відзначити невміле використання звуку в замкнутому просторі, наприклад автомобілі, де встановлено кілька потужних гучномовців, які відтворюють звук в широкій смузі частот. Незважаючи на малий коефіцієнт перетворення цієї потужності в звук (ККД приблизно 0,7% при електричної потужності до 100 Вт і більше), вплив звуку виявляється дуже сильним, оскільки звук в замкнутому просторі сприймається всією поверхнею тіла. Значить, практично організм піддається потужної вібраційної атаці, і хворі або найбільш слабкі його органи можуть просто відмовити, що особливо небезпечно під час руху автомобіля, коли вібрації частково переходять в інфразвук.

При збільшенні амплітуди коливань резонують частот тіла людини, особливо для частот нижче 20 Гц, значно порушується вестибулярна функція, виникає головний біль, загострюються хронічні захворювання. У зв'язку з цим було б корисно перевіряти при техогляди автомобіля рівень максимального звукового тиску в салоні, виходячи з санітарних норм.

Параметри, що характеризують акустичні коливання (шум).

Лекція № 14

Акустичні коливання (шум).

акустичними коливанняминазивають коливання пружного середовища. Поняття акустичних коливань охоплює як чутні, так і нечутні коливання повітряного середовища.

Акустичні коливання в діапазоні частот 16 Гц. 20 кГц. сприймаються вухом людини з нормальним слухом, називають звуковими. Акустичні коливання з частотою менше 16 Гц називають інфразвуковими, вище 20 кГц - ультразвуковими. Область поширення акустичних коливань називають акустичним полeм. Часто акустичні коливання називають звуком, а область їх поширення - звуковим полем.

шумом прийнято називати апериодические звуки різної інтенсивності і частоти. З фізіологічної точки зору шум - це всякий несприятливо сприймається людиною звук.

Джерела шуму.Джерелами шуму на виробництві є транспорт, технологічне обладнання, системи вентиляції, пневмо- і гідроагрегати, а також джерела, що викликають вібрацію, тому що коливання твердих тіл викликають коливання повітряного середовища. Шум є одним з найбільш істотних негативних факторів виробничого середовища. Джерела шуму формують звукові хвилі, що виникають в результаті порушення стаціонарного стану повітряного середовища.

Параметри, що характеризують акустичні коливання (шум).

коливальна швидкість v(М / с) - швидкість коливання частинок повітря щодо положення рівноваги.

Швидкість поширення звуку (швидкість звуку) з (М / с) - швидкість поширення звукової хвилі. При нормальних атмосферних умовах (температура 20 ° С, тиск 1034 гПа) швидкість поширення звуку в повітрі дорівнює 344м / с.

звуковий тиск р (Па) - різницю між миттєвим значенням повного тиску та середнім тиском, яке спостерігається в невозмущенной середовищі

р = v * з,

де р - щільність середовища (кг / м 3), рс - називають питомою акустичним опором (Па с / м), що дорівнює 410 Па с / м для повітря, 1,5 * 10 6 Па с / м - для води, 4.8 * 10 7 Па с / м - для сталі.

При поширенні звуку зі швидкістю звукової хвилі відбувається перенесення енергії, яка характеризується інтенсивністю звуку.

інтенсивність звуку I (Вт / м 2) - це енергія, що переноситься звуковою хвилею в одиницю часу, віднесена до площі поверхні, через яку вона поширюється.

I = р 2 / рс.

Як і для вібрації і по тих же самих причин звуковий тиск і інтенсивність звуку прийнято характеризувати їх логарифмічними значеннями - рівнями звукового тиску і інтенсивності звуку.

Рівень звукового тиску:

Lp = 10 lg (p 2 / p 2 0) = 20 Ig (р / р0),

де р - звуковий тиск, Па; р0- порогове звуковий тиск дорівнює 2 10 -5 Па.

Рівень інтенсивності звуку:

де I - інтенсивність звуку. па; I0 - порогова інтенсивність звуку, що дорівнює 10 -12 Вт / м 2.

Як порогових значень прийняті мінімальні значення звукового тиску і інтенсивності звуку, які чує людина при частоті звуку в 1000 Гц, тому вони отримали назви порогів чутності.

Важливою характеристикою, що визначає поширення шуму і його вплив на людину, є його частота. Також як і для вібрації діапазон звукових частот розбитий на октавні смуги (f1/ f2= 2), що характеризуються їх середньогеометричними частотами fсг. Граничні і середньогеометричні частоти октавних смуг (Гц) наведені нижче:

Класифікація виробничого шуму(Рис.2.15). Шуми класифікується за частотою, спектральним і тимчасовим характеристикам, природі його виникнення.

за частотою акустичні коливання розрізняються на інфразвук (F 20 000 Гц). Акустичні коливання звукового діапазону поділяються на низькочастотні (Менше 350 Гц), середньочастотні (Від 350 до 800 Гц), високочастотні (Понад 800 Гц).

За спектральним характеристикам шум підрозділяється на широкосмуговий з безперервним спектром більш однієї октави і тональний (дискретний) в спектрі якого є виражені дискретні тони (частоти, рівень звуку на яких значно вище рівня звуку на інших частотах). Прикладом широкосмугового шум може бути шум реактивного літака, непостійного - шум дискової пили, з спектрі шуму якої є яскраво виражена частота з домінуючим рівнем звуку.

За часовими характеристиками шум підрозділяється на постійний і непостійний. Постійним вважається шум, рівень якого протягом восьми годинного робочого дня змінюється не більше ніж на 5 дБ, непостійним - якщо ця зміна перевищує 5 дБ. Непостійні шуми в свою чергу поділяються на: хиткі, рівень звуку яких змінюється безперервно в часі (наприклад, шум транспортних потоків); переривчасті, рівень звуку яких змінюється ступінчасто (на 5 дБ і більше), причому тривалість інтервалів, в яких рівень звуку залишається постійним не менше 1 с. (Наприклад, шум переривчасто скидається з балонів стисненого повітря); імпульсні, що представляють собою звукові імпульси, тривалістю менше 1 с. (Наприклад, шум агрегатів і машин, що працюють в імпульсному режимі).

За природою виникнення шум можна розділити на: механічний, аеродинамічний, гідравлічний, електромагнітний.

механічні шуми виникають з наступних причин: наявність в механізмах інерційних сил, що обурюють, що виникають через рух деталей механізму зі змінними прискореннями; зіткнення деталей в зчленуваннях внаслідок неминучих зазорів; тертя в зчленуваннях деталей механізмів; ударні процеси (кування, штампування, клепка, рихтування) і ряд інших. Основними джерелами виникнення шуму механічного походження є підшипники кочення і зубчасті передачі, а також неврівноважені обертові частини машин.

аеродинамічні шуми виникають в результаті руху газу, обтікання газовими (повітряними) потоками різних тел. Аеродинамічний шум виникає при роботі вентиляторів. повітродувок, компресорів, газових турбін. випусків пара і газу в атмосферу, двигунів внутрішнього згоряння. Причинами аеродинамічного шуму є вихрові процеси, що виникають в потоці робочого середовища при обтіканні тіл і випуску вільної струмінь газу, пульсації робочого середовища, що викликаються обертанням лопатевих коліс вентиляторів, турбін, коливання, пов'язані з неоднорідністю і пульсаціями потоку. Аеродинамічний шум - один з найзначніших за рівні звуку.

Гідравлічні шуми. Ці шуми виникають внаслідок стаціонарних і нестаціонарних процесів в рідинах (кавітації, турбулентності, гідравлічних ударів). Наприклад, в насосах джерелом гідравлічного шуму є кавітація рідини у поверхонь лопаток насоса при високих окружних швидкостях обертання робочого колеса.

електромагнітні шуми виникають в електричних машинах і обладнань, що використовують електромагнітну енергію. Основною причиною виникнення електромагнітного шуму є взаємодія феромагнітних мас під впливом змінних в часі і просторі магнітних полів, а також електричні (пондеромоторні) сили викликані взаємодією електромагнітних полів, створюваних змінними електричними струмами.

До акустичним коливанням відносять шум, інфразвук, ультразвук, які можуть бути як чутними, так і нечутними.

Акустичні коливання в діапазоні 16 Гц - 20 КГц називають звуками. Коливання з частотою менше 16 Гц - інфразвук. Коливання з частотою більше 20 КГц - ультразвук. Поширюючись у просторі, звукові коливання створюють акустичне поле.

Органи слуху людини сприймають звукові хвилі з частотою 16-20000 Гц. Коливання з частотою нижче 16 Гц (інфразвук) і вище 20000 Гц (ультразвук) не викликають слухових відчуттів, але надають біологічний вплив на організм.

При звукових коливаннях частинок середовища в ній виникає змінне тиск Р. В кожній точці звукового поля тиск і швидкість руху повітря змінюються в часі. Різниця між миттєвим значенням тиску і середнім тиском, які спостерігаються в невозмущенной середовищі, називають звуковим тиском; вимірюється в Па.

Поширення звукових хвиль супроводжується перенесенням енергії, величина якої визначається інтенсивністю звуку I.

інтенсивністю звуку називається середній потік звукової енергії в одиницю часу в будь-якій точці середовища, віднесеної до одиниці поверхні; вимірюється в Вт / м 2.

Мінімальна звуковий тиск Р0 і мінімальна інтенсивність звуку I0, розрізняє вухом людини, називаються пороговими. Інтенсивності ледь чутних звуків (поріг чутності) і інтенсивність звуків, що викликають больові відчуття (больовий поріг), відрізняються один від одного більш ніж в мільйон разів.

Інтенсивність акустичних коливань I в атмосферному повітрі (інтенсивність звуку) залежить від потужності Р (Вт) джерела звуку, відстані R (м) від джерела до об'єкта впливу (людини) і властивостей середовища (повітря), в якій коливання поширюються. В цьому випадку:

I = P ∙ Ф / πR 2 ∙ K, (Вт / м 2),

Ф - фактор спрямованості випромінювання звуку;

К - коефіцієнт, що враховує зменшення інтенсивності звуку на шляху його поширення за рахунок загасання в повітрі і на різних перешкодах (К = 1 при відстані до 50м і відсутності перешкод).

Рівень інтенсивності звуку визначають за формулою:

I - інтенсивність звуку в даній точці;

I0 = 10 -12 Вт / м 2 - інтенсивність звуку, відповідна порогу чутності при частоті 1000 Гц.

Рівень звукового тиску визначається за формулою

Р - звуковий тиск в даній точці, Па;

Р0 - порогове звуковий тиск, що дорівнює 2 ∙ 10 -5 Па.

Логарифмічна одиниця, що відображає десятикратну ступінь збільшення інтенсивності звуку над рівнем іншого, називається білому. Користуються одиницею в 10 разів меншою - децибел (ДБ). Діапазон звуків, що сприймаються вухом людини, становить 0-140 дБ.

шум

Всякий небажаний звук прийнято називати шумом. шум - це механічні коливання, що поширюються в твердій, рідкому або газоподібному середовищі. Частинки середовища при цьому коливаються про становище рівноваги. Звук поширюється в повітрі зі швидкістю 344 м / с.

Звукові коливання різних частот при однакових рівнях звукового тиску по-різному впливають на органи слуху людини.

Звукову потужність і звуковий тиск як величини змінні можна представити у вигляді суми синусоїдальних коливань різної частоти.

Залежність середньоквадратичних значень цих складових (або їх рівнів) від частоти називається частотним спектром шуму.

Шум, в якому звукова енергія розподілена по всьому спектру, називається широкосмуговим. Якщо прослуховується звук певної частоти, то шум називається тональним. Шум, що сприймається як окремі імпульси (удари), називається імпульсним.

За характером спектра шуми поділяються на низькочастотні (Максимальний звуковий тиск менше 400 Гц), середньочастотні (Звуковий тиск в межах 400-1000 Гц) і високочастотні (Звуковий тиск більше 1000 Гц).

Частотні спектри шуму отримують за допомогою аналізаторів шуму, що представляють собою набір електричних фільтрів, які пропускають електричний звуковий сигнал в певній смузі частот (смузі пропускання).

За часовими характеристиками шуми поділяються на постійні і непостійні.

Непостійні шуми бувають хитаються за часом, рівень звуку яких безперервно змінюється у часі; переривчастими, рівень звуку яких різко падає до рівня фонового шуму; імпульсними, що складаються з сигналів менш 1с.

Залежно від фізичної природи шуми можуть бути:

§ механічні - виникають при вібрації поверхонь машин і при одиночних або періодичних ударних процесах (штампування, клепка, обрубка і т.п.);

§ аеродинамічні - шуми вентиляторів, компресорів, двигунів внутрішнього згоряння, випусків пара і повітря в атмосферу;

§ електромагнітні - виникають в електричних машинах і обладнанні за рахунок магнітного поля, обумовленого електричним струмом;

§ гідродинамічні - що виникають внаслідок стаціонарних і нестаціонарних процесів в рідинах (насоси).

За характером дії шуми діляться на стабільні, переривчасті, виють. Останні два особливо несприятливо діють на слух.

Шум створюється одиночними або комплексними джерелами, що знаходяться зовні або всередині будівлі. Це, перш за все транспортні засоби, технічне обладнання промислових і побутових підприємств, вентиляторні, газотурбокомпрессорние установки, санітарно-технічне обладнання житлових будинків, трансформатори.

У виробничій сфері шуми найбільш поширені в промисловості, сільському господарстві. Значний рівень шуму спостерігається в гірничорудній промисловості, в машинобудуванні, в лісозаготівельної та деревообробної промисловості, в текстильній промисловості.

Для вимірювання шуму застосовуються прилади - шумоміри. У шумоміра (рис. 80) звук, що сприймається мікрофоном, перетворюється в електричні коливання, які посилюються, пропускаються через фільтри, випрямляються і реєструються стрілочним приладом.

Вплив шуму на організм може виявлятися у вигляді специфічного ураження органів слуху, порушень з боку ряду органів і систем, зниження продуктивності праці, зниження уваги, підвищення рівня травматизму.

У галузі зв'язку шум є одним з найбільш поширених джерел шкідливості.

Шум впливає на весь організм людини: пригнічує центральну нервову систему, викликає зміна швидкості дихання і пульсу, сприяє порушенню обміну речовин, виникненню серцево-судинних захворювань, гіпертонічної хвороби, може призводити до професійних захворювань.

Шум викликає порушення нормальної функції шлунка - зменшується виділення шлункового соку, змінюється кислотність, що призводить до гастритів і виразок.

Шум діє на вестибулярний апарат, викликаючи порушення координації рухів, нудоту. Діючи на інші аналізатори, шум викликає порушення концентрації уваги, погіршує сприйняття колірних і звукових сигналів. При впливі шуму раніше виникає відчуття втоми і розвиваються ознаки втоми.

Виключно сильний вплив робить шум на швидкість реакції, збір інформації та аналітичні процеси. Через шум знижується продуктивність праці і погіршується якість роботи. Шум утрудняє своєчасну реакцію працюючих на попереджувальні сигнали внутрішньоцехового транспорту (автонавантажувачів, мостових кранів і т.п.), що сприяє виникненню нещасних випадків на виробництві.

Шум має кумулятивну (накопичують) дією. Чим старша людина, тим різкіше його реакція на шумове подразнення.

Кількісні значення рівня шуму, що робить вплив на людину такі. Шум з рівнем звукового тиску до 30-35 дБ звичний для людини і не турбує його. Підвищення цього рівня до 40-60 дБ в умовах середовища проживання створює значне навантаження на нервову систему, викликаючи погіршення самопочуття і при тривалій дії може бути причиною неврозів. При рівні шуму 65 дБ (шум вулиці, ринку, машинописного бюро) підвищується кров'яний тиск, з'являється швидка стомлюваність. Вплив шуму рівнем понад 75 дБ може привести до втрати слуху - професійної приглухуватості. Рівень шуму 90 дБ (шум поїзда метрополітену) призводить до погіршення діяльності шлунково-кишкового тракту, порушення нервової діяльності. При шумі в 140 дБ (рев мотора літака в 100 м) клітини кори головного мозку знаходяться в стані, близькому до виснаження, виникають механічні коливання тканин і руйнування нервових клітин, можуть бути порушені зв'язки між частинами внутрішнього вуха. При дії шуму високих рівнів (більше 140 дБ) можливий розрив барабанних перетинок, контузія, а при ще більш високих (більше 160 дБ) і смерть.

Шкідливий вплив шуму залежить і від тривалості перебування людини в несприятливих в акустичному відношенні умовах. Тому введено поняття дози шуму. доза шуму - інтегральна величина, що враховує акустичну енергію, що впливає на людину за певний період часу.

Специфічне вплив шуму, що супроводжується пошкодженням слухового аналізатора, виявляється повільно прогресуючим зниженням слуху. Тривала дія шуму великої інтенсивності призводить до патологічного стану слухового апарату і його стомлення. Втома може поступово перейти в туговухість та глухоту. Найчастіше зниження слуху розвивається протягом 5-7 років і більше - погіршується сприйняття шепітної мови, з'являються головні болі, шум і писк у вухах. Період відпочинку, відновлення слухового сприйняття, стає все довшим.

У деяких осіб серйозне шумове пошкодження слуху може настати в перші місяці дії, у інших - втрата слуху розвивається поступово, протягом усього періоду роботи на виробництві. Зниження слуху на 10 дБ практично невідчутно, зниження на 20 дБ починає серйозно заважати людині, так як порушується здатність чути важливі звукові сигнали, настає ослаблення розбірливості мови.

Оцінка стану слухової функції базується на кількісному визначенні втрат слуху і проводиться за показниками аудіометричного дослідження. Основним методом дослідження слуху є тональна аудіометрія. При оцінці слухової функції визначальними прийняті середні показники порогів слуху в області сприйняття мовних частот (500, 1000, 2000 Гц), а також втрата слухового сприйняття в області 4000 Гц.

Критерієм професійного зниження слуху прийнятий показник середньої арифметичної величини зниження слуху в мовному діапазоні, рівний 11 дБ і більше. Крім патології органу слуху при впливі шуму спостерігаються відхилення в стані вестибулярної функції, а також загальні неспецифічні зміни в організмі: робочі скаржаться на головні болі, запаморочення, болі в області серця, підвищення артеріального тиску, болі в області шлунка і жовчного міхура, зміна кислотності шлункового соку. Шум викликає зниження функції захисних систем і загальної стійкості організму до зовнішніх впливів.

Допустимі шумові характеристики робочих місць регламентуються ГОСТ 12.1.003-83 "Шум, загальні вимоги безпеки" (зміна I.III.89) і Санітарними нормами допустимих рівнів шуму на робочих місцях (СН 3223-85) зі змінами та доповненнями від 29.03.1988 року №122-6 / 245-1.

Основні заходи по боротьбі з шумом - це технічні заходи, які проводяться за трьома основними напрямками:

Ø усунення причин виникнення шуму або зниження його в джерелі;

Ø ослаблення шуму на шляхах передачі;

Ø безпосередня захист працюючих.

Найбільш ефективним засобом зниження шуму є заміна гучних технологічних операцій на малошумні або повністю безшумні, проте цей шлях боротьби з шумом не завжди можливий, тому велике значення має зниження шуму в джерелі. Зниження шуму в джерелі досягається шляхом вдосконалення конструкції або схеми тієї частини обладнання, яка виробляє шум, використання в конструкції матеріалів зі зниженими акустичними властивостями, устаткування на джерелі шуму додаткового звукоізолюючого пристрої або огорожі, розташованого по можливості ближче до джерела.

Одним з найбільш простих технічних засобів боротьби з шумом на шляхах передачі є звукоізолюючий кожух, який може закривати окремий галасливий вузол машини (рис. 81).

Значний ефект зниження шуму від устаткування дає застосування акустичних екранів, що відгороджують галасливий механізм від робочого місця або зони обслуговування машини.

Застосування звукопоглинальних облицювань для обробки стелі і стін гучних приміщень (рис. 82) призводить до зміни спектра шуму в бік більш низьких частот, що навіть при відносно невеликому зниженні рівня істотно покращує умови праці.

Для зниження аеродинамічного шуму застосовують глушники. Глушники шуму прийнято ділити на абсорбція, використовують облицювання поверхонь повітроводів звукопоглинальним матеріалом; реактивні типу розширювальних камер, резонаторів, вузьких відростків, довжина яких дорівнює ¼ довжини хвилі заглушає звуку; комбіновані, в яких поверхні реактивних глушників облицьовують звукопоглинальним матеріалом; екранні.

З огляду на, що за допомогою технічних засобів в даний час не завжди вдається вирішити проблему зниження рівня шуму велика увага повинна приділятися застосуванню засобів індивідуального захисту. Як індивідуальні засоби захисту рекомендується застосування навушників, вкладишів, шоломів захищають вухо від несприятливої ​​дії шуму. Ефективність засобів індивідуального захисту може бути забезпечена їх правильним підбором в залежності від рівнів і спектра шуму, а також контролем за умовами їх експлуатації.

ультразвук

ультразвук застосовують в машинобудуванні, металургії, приладобудуванні, радіотехніці. Застосовують ультразвук в промисловості при виготовленні скла, виробів з кераміки, різанні. За допомогою ультразвуку здійснюються процеси зварювання, виготовлення емульсій, лудіння. Ультразвук знайшов також застосування в медицині.

Ультразвук має головний образ локальною дією на організм, оскільки передається при безпосередньому контакті з ультразвуковим інструментом, оброблюваними чи деталями середовищами, де збуджуються ультразвукові коливання. Ультразвукові коливання, генеруючи ультразвуком низькочастотним промисловим устаткуванням, впливають на організм людини. Під дією низькочастотного ультразвуку у людини можуть розвиватися функціональні зміни центральної нервової системи, серцево-судинної системи, слухового і вестибулярного апарату. Найбільш характерні різке стомлення, головний біль і відчуття тиску в голові, утруднення при концентрації уваги, гальмування розумового процесу, порушення сну.

Контактна вплив високочастотного ультразвуку на руки призводить до порушення капілярного кровообігу в кистях рук, зниження больової чутливості, тобто розвиваються периферичні неврологічні порушення. Встановлено, що ультразвукові коливання можуть викликати зміни кісткової структури з розрідженням щільності кісткової тканини.

Характер змін, що виникають в організмі під впливом ультразвуку, залежить від дози впливу.

Малі дози - рівень звуку 80-90 дБ - дають стимулюючий ефект - мікромасаж, прискорення обмінних процесів. Великі дози - рівень звуку 120 і більш дб - дають вражаючий ефект.

Основу профілактики несприятливого впливу ультразвуку на осіб, які обслуговують ультразвукові установки, складає гігієнічне нормування.

Відповідно до ГОСТ 12.1.01-89 "Ультразвук. Общие требования безопасности", "Санітарними нормами і правилами при роботі на промислових ультразвукових установках" (№ 1733-77) обмежуються рівні звукового тиску в високочастотної області чутних звуків і ультразвуков на робочих місцях.

Ультразвук, що передається контактним шляхом, нормується "Санітарними нормами і правилами при роботі з устаткуванням, що створює ультразвуки, що передаються контактним шляхом на руки працюючих" № 2282-80.

Міри попередження несприятливої ​​дії ультразвуку складаються в першу чергу в проведенні заходів технічного характеру. До них відносяться:

§ створення автоматизованого ультразвукового устаткування з дистанційним керуванням;

§ використання, по можливості, малопотужного устаткування, що сприяє зниженню інтенсивності шуму й ультразвуку на робочих місцях на 20-40 дБ;

§ розміщення обладнання в звукоізольованих приміщеннях або кабінетах з дистанційним керуванням;

§ обладнання звукоізолюючих пристроїв, кожухів, екранів з листової сталі або дюралюмінію, покритих гумою, противошумной мастикою та іншими матеріалами.

При проектуванні ультразвукових установок доцільно використовувати робочі частоти, найбільш вилучені від чутного діапазону - не нижче 22 кГц.

Щоб виключити вплив ультразвуку при контакті з рідкими і твердими середовищами, необхідно встановлювати систему автоматичного відключення ультразвукових перетворювачів при операціях, під час яких можливий контакт (наприклад, завантаження і вивантаження матеріалів). Для захисту рук від контактної дії ультразвуку рекомендується застосування спеціального робочого інструмента з віброізолюючиєю рукояткою.

Якщо по виробничих причинах неможливо знизити рівень інтенсивності шуму й ультразвуку до припустимих значень, необхідне використання засобів індивідуального захисту - протишумів, гумових рукавичок з бавовняною прокладкою й ін.

До мір профілактики організаційного плану варто віднести дотримання режиму праці та відпочинку, заборона понаднормових робіт. При контакті з ультразвуком більш 50% робочого часу рекомендуються перерви тривалістю 15 хв через кожні 1,5 години роботи. Значний ефект дає комплекс фізіотерапевтичних процедур - масаж, водні процедури, вітамінізація й ін.

інфразвук

Розвиток техніки і транспортних засобів, вдосконалення технологічних процесів і устаткування супроводжуються збільшенням потужності і габаритів машин, що обумовлює тенденцію підвищення низькочастотних складових у спектрах і поява інфразвуку, який є порівняно новим, не цілком вивченим фактором виробничого середовища.

Зазвичай верхньою межею інфразвуковий області вважають частоти 16-25 Гц. Нижня межа інфразвуку не визначена. Для інфразвуку характерне мале поглинання. Рухаючись зі швидкістю 330 м / с в повітрі і 1650 м / с в воді, інфразвук на відстанях, що обчислюються сотнями кілометрів, послаблюється незначно. Тому інфразвукові хвилі в повітрі, воді і в земній корі можуть поширюватися на дуже великі відстані.

Частотний діапазон інфразвуку лежить нижче порога чутності і людське вухо не здатне сприймати ці акустичні коливання.

Виробничий інфразвук виникає за рахунок тих же процесів що і шум чутних частот. Найбільшу інтенсивність інфразвукових коливань створюють машини і механізми, що мають поверхні великих розмірів, що роблять низькочастотні механічні коливання (інфразвук механічного походження) чи турбулентні потоки газів і рідин (інфразвук аеродинамічного гідродинамічного походження).

Максимальні рівні низькочастотних акустичних коливань від промислових і транспортних джерел досягають 100-110 дБ.

Дослідження біологічної дії інфразвуку на організм показали, що при рівні від 110 до 150 дБ і більше він може викликати у людей неприємні суб'єктивні відчуття і численні реактивні зміни, до числа яких слід віднести зміни в центральній нервовій, серцево-судинної та дихальної системи, вестибулярному аналізаторі . Відзначають скарги на головні болі, запаморочення, відчутні руху барабанних перетинок, дзвін у вухах і голові, зниження уваги і працездатності; може з'явитися відчуття безпричинного страху, сонливість, утруднення мови. Специфічна для дії інфразвуку реакція - порушення рівноваги. При дії інфразвуку з рівнем 105 дБ відзначені психофізіологічні реакції в формі підвищення тривожності і невпевненості, емоційної нестійкості.

Є дані про те, що інфразвук викликає зниження слуху переважно на низьких і середніх частотах. Виразність цих змін залежить від рівня інтенсивності інфразвуку і тривалості його дії.

Найбільш ефективним і практично єдиним засобом боротьби з інфразвуком є ​​зниження його в джерелі. При виборі конструкцій перевага повинна віддаватися малогабаритним машинам великої твердості, тому що в конструкціях із плоскими поверхнями великої площі і малої твердості створюються умови для генерації інфразвуку. Боротьбу з інфразвуком у джерелі виникнення необхідно вести в напрямку зміни режиму роботи технологічного устаткування - збільшення його швидкохідні (наприклад, збільшення числа робочих ходів ковальсько-пресових машин, щоб основна частота проходження силових імпульсів лежала за межами інфразвукового діапазону).

Треба вживати заходів для зниження інтенсивності аеродинамічних процесів - обмеження швидкостей руху транспорту, зниження швидкостей витікання рідин (авіаційні і ракетні двигуни, двигуни внутрішнього згоряння, системи скидання пари теплових електростанцій і т.д.).

У боротьбі з інфразвуком на шляхах поширення визначений ефект роблять глушителі інтерференційного типу.

Виконане останнім часом теоретичне обгрунтування течії нелінійних процесів в поглиначів резонансного типу відкриває реальні шляхи конструювання звукопоглинальних панелей, кожухів, ефективних в області низьких частот.

вібрація

вібрація - це механічне коливальний рух системи з пружними зв'язками.

Виробнича вібрація за своїми фізичними характеристиками має досить складну класифікацію.

У напрямку дії вібрацію поділяють на: вертикальну, що поширюється по осі х, перпендикулярній до опорної поверхні; горизонтальну, що поширюється по осі у, від спини до грудей; горизонтальну, що поширюється по осі z, від правого плеча до лівого плеча.

За характером спектра вібрація підрозділяється на узкополосную і широкосмуговий; по частотному складу - на низкочастотную з переважанням максимальних рівнів в октавних смугах 8 і 16 Гц, среднечастотную - 31,5 і 63 Гц, високочастотну - 125, 250, 500, 1000 Гц - для локальної вібрації; для вібрації робочих місць - відповідно 1 і 4 Гц, 8 і 16 Гц, 31,5 і 63 Гц.

За часовими характеристиками розглядають вібрацію: постійну, для якої величина віброшвидкості змінюється не більше ніж в 2 рази (на 6 дБ) за час спостереження не менше 1 хв; непостійну, для якої величина віброшвидкості змінюється не менше ніж у 2 рази (на 6 дБ) за час спостереження не менше 1 хв.

Непостійна вібрація в свою чергу підрозділяється на коливається в часі, для якої рівень віброшвидкості безперервно змінюється в часі; переривчасту, коли контакт оператора з вібрацією в процесі роботи переривається, причому тривалість інтервалів, протягом яких має місце контакт, становить більше 1 с; імпульсну, що складається з одного або декількох вібраційних впливів (наприклад, ударів), кожен тривалістю менше 1 с при частоті їх проходження менше 5,6 Гц.

Вібрацію за способом передачі на людину (в залежності від характеру контакту з джерелами вібрації) умовно поділяють на: місцеву (Локальну), що передається на руки працюючого, і загальну, що передається через опорні поверхні на тіло людини в положенні сидячи (сідниці) або стоячи (підошви ніг). Загальна вібрація в практиці гігієнічного нормування позначається як вібрація робочих місць. У виробничих умовах нерідко має місце поєднане дію місцевої та загальної вібрації.

Відповідно до ГОСТ 12.1.012-90 "ССБТ. Вібраційна безпека. Общие требования безопасности "існують такі види загальної вібрації: транспортна, транспортно-технологічна, технологічна.

До джерел транспортної вібрації відносять: трактори, сільськогосподарські машини (в тому числі комбайни); автомобілі вантажні, в тому числі тягачі, скрепери, грейдери, катки; снігоочисники.

До джерел транспортно-технологічної вібрації відносять: екскаватори (в тому числі роторні), крани промислові та будівельні, машини для завантаження (завалочні) для мартенівських печей в металургійному виробництві; гірські комбайни, шахтні навантажувальні машини, самохідні бурильні каретки; шляхові машини, бетоноукладчики, підлоговий виробничий транспорт.

До джерел технологічної вібрації відносять: верстати метало- деревообробні, ковальсько-пресове обладнання, ливарні машини, електричні машини, насосні агрегати та вентилятори, обладнання для буріння свердловин, бурові верстати, машини для тваринництва, очищення та сортування зерна (сушарки), установки хімічної та нафтохімічної промисловості.

Виробничими джерелами локальної вібрації є ручні механізовані машини ударного, ударно-обертального і обертального дії з пневматичним або електричним приводом.

Інструменти ударної дії засновані на принципі вібрації. До них відносяться клепальні і рубальні, відбійні молотки, Пневмотрамбувачи.

До машин ударно-обертального дії відносяться пневматичні та електричні перфоратори.

До ручним механізованим машинам обертального дії відносяться шліфувальні, свердлильні машини, електро- і бензомоторні пилки.

Локальна вібрація також має місце при точильних, наждакових, шліфувальних, полірувальних роботах, які виконуються на стаціонарних верстатах з ручною подачею виробів; при роботі ручними інструментами без двигунів, наприклад, рихтувальні роботи.

Характер впливу на організм виробничої вібрації визначається рівнями, частотним спектром, фізіологічними властивостями людини.

При дії на організм загальної вібрації в першу чергу страждає опорно-руховий апарат і нервова система. У робочих вібраційних професій відзначені запаморочення, розлад координації рухів, симптоми заколисування. Під впливом загальної вібрації відзначається зниження больової, тактильної і вібраційної чутливості. Загальна низькочастотна вібрація впливає на обмінні процеси, які проявляються зміною вуглеводного, білкового, ферментного, вітамінного і холестерину обмінів, біохімічних показників крові.

Вібраційна хвороба від впливу загальної вібрації реєструється у водіїв транспорту та операторів транспортно-технологічних машин і агрегатів, на заводах залізобетонних виробів. Для водіїв машин, трактористів, бульдозеристів, машиністів екскаваторів, що піддаються впливу низькочастотної і толчкообразной вібрацій, характерні зміни в попереково-крижовому відділі хребта. Робочі часто скаржаться на болі в попереку, кінцівках, в області шлунка, на відсутність апетиту, безсоння, дратівливість, швидку стомлюваність. В цілому вплив загальної низько- і среднечастотной вібрації виражається загальними вегетативними розладами з периферичними порушеннями, переважно в кінцівках, зниженням судинного тонусу і чутливості.

Локальної вібрації піддаються головним чином люди, що працюють з ручним механізованим інструментом. Локальна вібрація викликає спазми судин кисті, передпліччя, порушуючи постачання кінцівок кров'ю. Одночасно коливання діють на нервові закінчення, м'язові і кісткові тканини, викликають зниження чутливості шкіри, відкладення солей в суглобах пальців, деформуючи і зменшуючи рухливість суглобів. При локальній дії низькочастотної вібрації, особливо при значному фізичному навантаженні робочі скаржаться на ниючі, що ломить, що тягнуть болі в верхніх кінцівках, часто ночами.

Терміни розвитку периферичних розладів залежать не стільки від рівня, скільки від дози (еквівалентного рівня) вібрації протягом робочої зміни. Переважне значення має час безперервного контакту з вібрацією і сумарний час дії вібрації за зміну. У формувальників, бурильників, заточувальник, рихтувальників при середньочастотному спектрі вібрацій захворювання розвивається через 8-10 років роботи. Обслуговування інструменту ударної дії (клепка, обрубка), що генерують вібрацію среднечастотного діапазону (30-125 Гц), призводить до розвитку судинних, нервово-м'язових, кістково-суглобових і інших порушень через 12-15 років.

До факторів виробничого середовища, яка збільшує шкідливий вплив вібрацій на організм, відносяться надмірні м'язові навантаження, несприятливі мікрокліматичні умови, особливо знижена температура, шум високої інтенсивності, психоемоційний стрес. Охолодження і змочування рук значно підвищують ризик розвитку вібраційної хвороби за рахунок посилення судинних реакцій.

ГОСТ 12.1.012-90 "ССБТ. Вібраційна безпека. Загальні вимоги ", Санітарні норми СН 12.4 / 2.1.8.556-96" Виробнича вібрація, вібрація в приміщеннях житлових і громадських будівель "регламентують параметри виробничої вібрації і правила роботи з вібронебезпечним механізмами і обладнанням. Документи встановлюють: класифікацію вібрацій, методи гігієнічної оцінки, нормовані параметри і їх допустимі значення, режими праці осіб вібронебезпечним професій, що піддаються впливу локальної вібрації, вимоги до забезпечення вібробезпечного і до вібраційних характеристик машин.

Основними методами боротьби з вібраціями машин і устаткування є:

ü Зменшення вібрацій в джерелі його виникнення (заміна ударних механізмів ненаголошеними, застосування шестерень зі спеціальними видами зачеплень, балансування і т.д.).

ü Налаштування від режиму резонансу шляхом раціонального вибору маси або жорсткості що хитається системи, або зміною кутової швидкості.

ü вібродемпфірованія - зниження вібрації об'єкта шляхом перетворення її енергії в інші види. Збільшення втрат енергії досягають різними прийомами: використанням матеріалів з великим внутрішнім тертям; використанням пластмас, дерева, гуми; нанесення шару пружно-в'язких матеріалів, що володіють великими втратами на внутрішнє тертя (руберойд, фольга, мастики, пластичні матеріали і ін.). Добре демпфують коливання мастила.

ü Віброізоляція - зменшення вібрації за допомогою введення в систему пружного зв'язку, що перешкоджає передачі вібрації від джерела коливань до основи або суміжних елементів конструкцій (застосування прокладок з гуми, пружини і т.д.).

ü Виброгашение - зниження вібрації шляхом введення в систему додаткових реактивних опорів. Найчастіше для цього вібруючий агрегати встановлюють на масивні фундаменти (рис. 83). Одним із способів збільшення реактивного опору є установка віброгасителів. Найбільшого поширення набули динамічні гасителі. Коливання віброгасителя в кожен момент часу знаходяться в протифазі з коливаннями агрегату. Іншим типом віброгасителів є буферні ємності, службовці для перетворення пульсуючого потоку газу в рівномірний.

ü Застосування вибропоглощающих покриттів з фетру, повсті, гуми, пластмаси і т.д.

ü Використання гнучких вставок в повітроводах, «плаваючих підлог», виброизолирующих опор (рис. 84).

ü Зміна конструктивних елементів машин і будівельних конструкцій.

Найбільш дієвим засобом захисту людини від вібрації є усунення безпосередньо його контакту з вібруючим обладнанням. Здійснюється це шляхом застосування дистанційного управління, промислових роботів, автоматизації та заміни технологічних операцій.

Зниження несприятливої ​​дії вібрації ручних механізованих інструментів на оператора досягається шляхом технічних рішень:

§ зменшенням інтенсивності вібрації безпосередньо в джерелі (за рахунок конструктивних удосконалень);

§ засобами зовнішньої віброзахисту, які представляють собою упругодемпфірующіе матеріали і пристрої, розміщені між джерелом вібрації і руками людини-оператора.

У комплексі заходів важлива роль відводиться розробці та впровадженню науково обґрунтованих режимів праці і відпочинку. Наприклад, сумарний час контакту з вібрацією не повинно перевищувати 2/3 тривалості робочої зміни; рекомендується встановлювати 2 регламентованих перерви для активного відпочинку, проведення фізіопрофілактіческіх процедур, виробничої гімнастики за спеціальним комплексу.

З метою профілактики несприятливого впливу локальної та загальної вібрації працюючі повинні використовувати засоби індивідуального захисту: для рук - виброизолирующие рукавиці, рукавички, вкладиші і прокладки; для ніг - віброізолюючий взуття, устілки, підметки.

На підприємствах з участю санепіднагляду медичних установ, служб охорони праці повинен бути розроблений конкретний комплекс медико-біологічних профілактичних заходів з урахуванням характеру впливає вібрації і супутніх факторів виробничого середовища.

Організаційно-технічні заходи щодо захисту від вібрації включають: періодичний контроль вібраційного навантаження на оператора при впливі локальної вібрації не рідше 2 разів на рік, загальною - не рідше 1 разу на рік; виключення контакту працюючих з вібруючими поверхнями за межами робочого місця або зони (огородження, знаки, написи); введення певного режиму праці; недопущення до роботи осіб віком до 18 років і які не пройшли медогляд.

До акустичним коливанням відносять шум, інфразвук, ультразвук, які можуть бути як чутними, так і нечутними.

Акустичні коливання в діапазоні 16 Гц - 20 КГц називають звуками. Коливання з частотою менше 16 Гц - інфразвук. Коливання з частотою більше 20 КГц - ультразвук. Поширюючись у просторі, звукові коливання створюють акустичне поле.

Органи слуху людини сприймають звукові хвилі з частотою 16-20000 Гц. Коливання з частотою нижче 16 Гц (інфразвук) і вище 20000 Гц (ультразвук) не викликають слухових відчуттів, але надають біологічний вплив на організм.

При звукових коливаннях частинок середовища в ній виникає змінне тиск Р. В кожній точці звукового поля тиск і швидкість руху повітря змінюються в часі. Різниця між миттєвим значенням тиску і середнім тиском, які спостерігаються в невозмущенной середовищі, називають звуковим тиском; вимірюється в Па.

Поширення звукових хвиль супроводжується перенесенням енергії, величина якої визначається інтенсивністю звуку I.

інтенсивністю звуку називається середній потік звукової енергії в одиницю часу в будь-якій точці середовища, віднесеної до одиниці поверхні; вимірюється в Вт / м 2.

Мінімальна звуковий тиск Р0 і мінімальна інтенсивність звуку I0, розрізняє вухом людини, називаються пороговими. Інтенсивності ледь чутних звуків (поріг чутності) і інтенсивність звуків, що викликають больові відчуття (больовий поріг), відрізняються один від одного більш ніж в мільйон разів.

Інтенсивність акустичних коливань I в атмосферному повітрі (інтенсивність звуку) залежить від потужності Р (Вт) джерела звуку, відстані R (м) від джерела до об'єкта впливу (людини) і властивостей середовища (повітря), в якій коливання поширюються. В цьому випадку:

I = P ∙ Ф / πR 2 ∙ K, (Вт / м 2),

Ф - фактор спрямованості випромінювання звуку;

К - коефіцієнт, що враховує зменшення інтенсивності звуку на шляху його поширення за рахунок загасання в повітрі і на різних перешкодах (К = 1 при відстані до 50м і відсутності перешкод).

Рівень інтенсивності звуку визначають за формулою:

I - інтенсивність звуку в даній точці;

I0 = 10 -12 Вт / м 2 - інтенсивність звуку, відповідна порогу чутності при частоті 1000 Гц.

Рівень звукового тиску визначається за формулою

Р - звуковий тиск в даній точці, Па;

Р0 - порогове звуковий тиск, що дорівнює 2 ∙ 10 -5 Па.

Логарифмічна одиниця, що відображає десятикратну ступінь збільшення інтенсивності звуку над рівнем іншого, називається білому. Користуються одиницею в 10 разів меншою - децибел (ДБ). Діапазон звуків, що сприймаються вухом людини, становить 0-140 дБ.

шум

Всякий небажаний звук прийнято називати шумом. шум - це механічні коливання, що поширюються в твердій, рідкому або газоподібному середовищі. Частинки середовища при цьому коливаються про становище рівноваги. Звук поширюється в повітрі зі швидкістю 344 м / с.

Звукові коливання різних частот при однакових рівнях звукового тиску по-різному впливають на органи слуху людини.

Звукову потужність і звуковий тиск як величини змінні можна представити у вигляді суми синусоїдальних коливань різної частоти.

Залежність середньоквадратичних значень цих складових (або їх рівнів) від частоти називається частотним спектром шуму.

Шум, в якому звукова енергія розподілена по всьому спектру, називається широкосмуговим. Якщо прослуховується звук певної частоти, то шум називається тональним. Шум, що сприймається як окремі імпульси (удари), називається імпульсним.

За характером спектра шуми поділяються на низькочастотні (Максимальний звуковий тиск менше 400 Гц), середньочастотні (Звуковий тиск в межах 400-1000 Гц) і високочастотні (Звуковий тиск більше 1000 Гц).

Частотні спектри шуму отримують за допомогою аналізаторів шуму, що представляють собою набір електричних фільтрів, які пропускають електричний звуковий сигнал в певній смузі частот (смузі пропускання).

За часовими характеристиками шуми поділяються на постійні і непостійні.

Непостійні шуми бувають хитаються за часом, рівень звуку яких безперервно змінюється у часі; переривчастими, рівень звуку яких різко падає до рівня фонового шуму; імпульсними, що складаються з сигналів менш 1с.

Залежно від фізичної природи шуми можуть бути:

§ механічні - виникають при вібрації поверхонь машин і при одиночних або періодичних ударних процесах (штампування, клепка, обрубка і т.п.);

§ аеродинамічні - шуми вентиляторів, компресорів, двигунів внутрішнього згоряння, випусків пара і повітря в атмосферу;

§ електромагнітні - виникають в електричних машинах і обладнанні за рахунок магнітного поля, обумовленого електричним струмом;

§ гідродинамічні - що виникають внаслідок стаціонарних і нестаціонарних процесів в рідинах (насоси).

За характером дії шуми діляться на стабільні, переривчасті, виють. Останні два особливо несприятливо діють на слух.

Шум створюється одиночними або комплексними джерелами, що знаходяться зовні або всередині будівлі. Це, перш за все транспортні засоби, технічне обладнання промислових і побутових підприємств, вентиляторні, газотурбокомпрессорние установки, санітарно-технічне обладнання житлових будинків, трансформатори.

У виробничій сфері шуми найбільш поширені в промисловості, сільському господарстві. Значний рівень шуму спостерігається в гірничорудній промисловості, в машинобудуванні, в лісозаготівельної та деревообробної промисловості, в текстильній промисловості.

Для вимірювання шуму застосовуються прилади - шумоміри. У шумоміра (рис. 80) звук, що сприймається мікрофоном, перетворюється в електричні коливання, які посилюються, пропускаються через фільтри, випрямляються і реєструються стрілочним приладом.

Вплив шуму на організм може виявлятися у вигляді специфічного ураження органів слуху, порушень з боку ряду органів і систем, зниження продуктивності праці, зниження уваги, підвищення рівня травматизму.

У галузі зв'язку шум є одним з найбільш поширених джерел шкідливості.

Шум впливає на весь організм людини: пригнічує центральну нервову систему, викликає зміна швидкості дихання і пульсу, сприяє порушенню обміну речовин, виникненню серцево-судинних захворювань, гіпертонічної хвороби, може призводити до професійних захворювань.

Шум викликає порушення нормальної функції шлунка - зменшується виділення шлункового соку, змінюється кислотність, що призводить до гастритів і виразок.

Шум діє на вестибулярний апарат, викликаючи порушення координації рухів, нудоту. Діючи на інші аналізатори, шум викликає порушення концентрації уваги, погіршує сприйняття колірних і звукових сигналів. При впливі шуму раніше виникає відчуття втоми і розвиваються ознаки втоми.

Виключно сильний вплив робить шум на швидкість реакції, збір інформації та аналітичні процеси. Через шум знижується продуктивність праці і погіршується якість роботи. Шум утрудняє своєчасну реакцію працюючих на попереджувальні сигнали внутрішньоцехового транспорту (автонавантажувачів, мостових кранів і т.п.), що сприяє виникненню нещасних випадків на виробництві.

Шум має кумулятивну (накопичують) дією. Чим старша людина, тим різкіше його реакція на шумове подразнення.

Кількісні значення рівня шуму, що робить вплив на людину такі. Шум з рівнем звукового тиску до 30-35 дБ звичний для людини і не турбує його. Підвищення цього рівня до 40-60 дБ в умовах середовища проживання створює значне навантаження на нервову систему, викликаючи погіршення самопочуття і при тривалій дії може бути причиною неврозів. При рівні шуму 65 дБ (шум вулиці, ринку, машинописного бюро) підвищується кров'яний тиск, з'являється швидка стомлюваність. Вплив шуму рівнем понад 75 дБ може привести до втрати слуху - професійної приглухуватості. Рівень шуму 90 дБ (шум поїзда метрополітену) призводить до погіршення діяльності шлунково-кишкового тракту, порушення нервової діяльності. При шумі в 140 дБ (рев мотора літака в 100 м) клітини кори головного мозку знаходяться в стані, близькому до виснаження, виникають механічні коливання тканин і руйнування нервових клітин, можуть бути порушені зв'язки між частинами внутрішнього вуха. При дії шуму високих рівнів (більше 140 дБ) можливий розрив барабанних перетинок, контузія, а при ще більш високих (більше 160 дБ) і смерть.

Шкідливий вплив шуму залежить і від тривалості перебування людини в несприятливих в акустичному відношенні умовах. Тому введено поняття дози шуму. доза шуму - інтегральна величина, що враховує акустичну енергію, що впливає на людину за певний період часу.

Специфічне вплив шуму, що супроводжується пошкодженням слухового аналізатора, виявляється повільно прогресуючим зниженням слуху. Тривала дія шуму великої інтенсивності призводить до патологічного стану слухового апарату і його стомлення. Втома може поступово перейти в туговухість та глухоту. Найчастіше зниження слуху розвивається протягом 5-7 років і більше - погіршується сприйняття шепітної мови, з'являються головні болі, шум і писк у вухах. Період відпочинку, відновлення слухового сприйняття, стає все довшим.

У деяких осіб серйозне шумове пошкодження слуху може настати в перші місяці дії, у інших - втрата слуху розвивається поступово, протягом усього періоду роботи на виробництві. Зниження слуху на 10 дБ практично невідчутно, зниження на 20 дБ починає серйозно заважати людині, так як порушується здатність чути важливі звукові сигнали, настає ослаблення розбірливості мови.

Оцінка стану слухової функції базується на кількісному визначенні втрат слуху і проводиться за показниками аудіометричного дослідження. Основним методом дослідження слуху є тональна аудіометрія. При оцінці слухової функції визначальними прийняті середні показники порогів слуху в області сприйняття мовних частот (500, 1000, 2000 Гц), а також втрата слухового сприйняття в області 4000 Гц.

Критерієм професійного зниження слуху прийнятий показник середньої арифметичної величини зниження слуху в мовному діапазоні, рівний 11 дБ і більше. Крім патології органу слуху при впливі шуму спостерігаються відхилення в стані вестибулярної функції, а також загальні неспецифічні зміни в організмі: робочі скаржаться на головні болі, запаморочення, болі в області серця, підвищення артеріального тиску, болі в області шлунка і жовчного міхура, зміна кислотності шлункового соку. Шум викликає зниження функції захисних систем і загальної стійкості організму до зовнішніх впливів.

Допустимі шумові характеристики робочих місць регламентуються ГОСТ 12.1.003-83 "Шум, загальні вимоги безпеки" (зміна I.III.89) і Санітарними нормами допустимих рівнів шуму на робочих місцях (СН 3223-85) зі змінами та доповненнями від 29.03.1988 року №122-6 / 245-1.

Основні заходи по боротьбі з шумом - це технічні заходи, які проводяться за трьома основними напрямками:

Ø усунення причин виникнення шуму або зниження його в джерелі;

Ø ослаблення шуму на шляхах передачі;

Ø безпосередня захист працюючих.

Найбільш ефективним засобом зниження шуму є заміна гучних технологічних операцій на малошумні або повністю безшумні, проте цей шлях боротьби з шумом не завжди можливий, тому велике значення має зниження шуму в джерелі. Зниження шуму в джерелі досягається шляхом вдосконалення конструкції або схеми тієї частини обладнання, яка виробляє шум, використання в конструкції матеріалів зі зниженими акустичними властивостями, устаткування на джерелі шуму додаткового звукоізолюючого пристрої або огорожі, розташованого по можливості ближче до джерела.

Одним з найбільш простих технічних засобів боротьби з шумом на шляхах передачі є звукоізолюючий кожух, який може закривати окремий галасливий вузол машини (рис. 81).

Значний ефект зниження шуму від устаткування дає застосування акустичних екранів, що відгороджують галасливий механізм від робочого місця або зони обслуговування машини.

Застосування звукопоглинальних облицювань для обробки стелі і стін гучних приміщень (рис. 82) призводить до зміни спектра шуму в бік більш низьких частот, що навіть при відносно невеликому зниженні рівня істотно покращує умови праці.

Для зниження аеродинамічного шуму застосовують глушники. Глушники шуму прийнято ділити на абсорбція, використовують облицювання поверхонь повітроводів звукопоглинальним матеріалом; реактивні типу розширювальних камер, резонаторів, вузьких відростків, довжина яких дорівнює ¼ довжини хвилі заглушає звуку; комбіновані, в яких поверхні реактивних глушників облицьовують звукопоглинальним матеріалом; екранні.

З огляду на, що за допомогою технічних засобів в даний час не завжди вдається вирішити проблему зниження рівня шуму велика увага повинна приділятися застосуванню засобів індивідуального захисту. Як індивідуальні засоби захисту рекомендується застосування навушників, вкладишів, шоломів захищають вухо від несприятливої ​​дії шуму. Ефективність засобів індивідуального захисту може бути забезпечена їх правильним підбором в залежності від рівнів і спектра шуму, а також контролем за умовами їх експлуатації.

Звук - це коливальний процес в пружною середовищі під вплив тіла, що коливається. Щоб виник звук потрібно тіло, що коливається. Звук поширюється сферически.

Збудник, вібратор, резонатор - у всіх музичних інструментах.

Будь-яке просте коливання підкоряється закону синуса (синусоїда)

Амплітуда - це максимальне відхилення від точки спокою.

Довжина хвилі - відстань між двома піками.

Фазу вимірюють в градусах (це чисто умовне позначення)

Частота f = 1 Гц (Hz) - кількість повних коливань в секунду.

Хороший мікрофон не гарантія хорошого звуку, потрібно виходити з якості джерела.

Чим вище частота, тим менше довжина хвилі.

Довжина хвилі - це відрізок на передбачуваної прямої поширення звуку на якому вміщується одне повне коливання.

Дефракція і інтерференція.

Дефракція - це здатність звукових хвиль огинати перешкоди порівнянних за розмірами з довжиною хвилі.

Високі частоти є спрямованими а низькі немає.

Інтерференція - це здатність хвиль до взаємодії зі взаємним посиленням або ослабленням. (Залежить від фази)

Елементарний тон (чистий) - це синусоїдальний тон однієї частоти (коливання однієї частоти). Такий звук може видати тільки генератор частот. Близькі до таких звуків камертон і флейта-Піколл.

У реальному житті ми ніколи не маємо справи з елементарними тонами. Це означає що всі звуки що нас оточують представлені комбінацією багатьох елементарних тонів. Будь-який звук який ми чуємо це багато простих синусів разом.

Звуковий тиск - тиск, який чинить звукова хвиля на перешкоду. p = 1Па (Паскаль)

Академічне визначення: Звуковий тиск - різниця між повним тиском повітря при наявності звуку і нормальним атмосферним тиском при відсутності звуку.

Реальний звук, спектр, тембр.

Тембр - специфічна забарвлення звуку притаманна певній джерела.

Реальний звук - складне коливання - складається з основного тону і обертонів.

Обертон - підвищення основного тону в ціле число раз.

В акустиці і музиці є поняття основний звук і обертони, у фізиці гармоніки.

Основний тон = перша гармоніка

Перший обертон = друга гармоніка

Спектр - це все частоти, які складають складні коливання

По теоремі Фур'є - будь-яке складне коливання можна розкласти на ряд простих.

Використовуючи теорему Фур'є можна побудувати гармонійний ряд Фур'є.

Форманта - область резонирования.

Звуковий діапазон - це область акустичних коливань здатні викликати слухові відчуття людини.

Від 20Гц до 20кГц

Верхня частота з віком знижується. 1000Гц в 10 років.

Звукові частоти - це частоти, що лежать в межах звукового діапазону.

Частоти які лежать нижче 20Гц називається інфразвук.(Людина їх не чує), але вони надають на нас психо - емоційний вплив.

Частоти, що лежать вище 20кГц, називаються ультразвуком. Ультразвук людина не чує і він не робить ніякого впливу на людину.

Частота звукових коливань визначає висоту звуку - ТОН.

ТОН сприймається гучним або тихим в залежності від інтенсивності (сили) звуку.

Сила звуку це потік енергії який при поширенні в просторі щомиті проходить через кожен квадратний метр площині перпендикулярній до напрямку поширення звукової хвилі.

Збільшення звукового тиску в 2 рази тягне за собою збільшення сили звуку в 4 рази.

Динамічний діапазон людського слуху.

Лежить в межах від порога чутності до больового порогу.

Поріг чутності - це така величина сили звуку здатна викликати у людини слухові відчуття.

Больовий поріг - це величина сили звуку, при якій виникають больові відчуття.

«Вухо складається із зовнішнього і внутрішнього вуха. Зовнішнє вухо - вушна раковина, слуховий канал до барабанної перетинки. Завдання вушної раковини вловити звук і послати в слуховий канал.

За барабанною перетинкою є 3 маленькі кісточки. Молоточок, ковадло і стремечко. Служать для передачі коливання від барабанної перетинки до равлику і підсилюють звук. За 3мя кісточками знаходиться «равлик». Всередині неї знаходиться рідина і там же знаходяться чутливі волоски.

Волоски, що сприймають високі частоти знаходяться спочатку равлики. Низькі частоти глибоко всередині. »

Чутливість людського вуха залежить від частоти сигналу, що приходить, отже рівень порога чутності для різних частот різний.

Згідно з основним психо-фізіологічному закону Веббера-Фехнера наш слух має логарифмічну залежність.

Децибел - це логарифмічна величина.

1 Белл - це десятикратне збільшення інтенсивності звуку. Оскільки Белл велика величина ми користуємося десятими частинами Белла.

дБ - десята частина Белла.

Поріг чутності це самий тихий звук - 2х10 -5 Па

гучність - це суб'єктивне відчуття звуку, що виникає у слухача під впливом звукових коливань.

Відчуття гучності залежить від: віку, статі, етнічної приналежності, емоційного стану, сили звуку, умов прослуховування, тривалості впливу, спектрального складу і т.д.

рівень гучності - це величина чисельно рівна рівню еталонного тони частоти 1000Гц, вимірюється в фонах.

Спокійне дихання 10

Шелест сторінок 20

Дитячий плач 80

Тиха житлова кімната в місті - 30-40дБ

Абсолютна гучність змінюється в сонах. 1сон = 1Гц з рівнем звук тиску 40дБ

Рівень гучності залежить від частоти.

Існують криві рівної гучності (криві Флетчера-Менсона)

Вони показую яким повинен бути рівень гучності на різних частотах щоб вони здавалися рівними по гучності.

Нерівномірність кривих більше при малих рівнях гучності отже частотна залежність чутливості слуху більше при малих рівнях прослуховування; з ростом гучності криві «випрямляються», отже на високих рівнях прослуховування частотна залежність чутливості слуху менше.

За допомогою кривих Флетчера-Менсона рівень звукового тиску дБ можна перевести в Фони і навпаки.

Для нас завжди низькі і високі частоти здаються тихіше, ніж середні.

Частоти 3-5кГц - частоти розбірливості. Чіткість голосу і артикуляція муз. інструментів.

Частоти> 12кГц - частоти, що відповідають за «прозорість» звучання.

Ефект біноуральной демаскування - здатність людини при одночасному звучанні декількох джерел звуку перемикати свою увагу на один з них, виділяти його.

Це область акустичних коливань в діапазоні вище 20 гц

У сучасному світі в умовах НТП шум став одним із серйозних негативних факторів навколишнього середовища. Зростання міст, бурхливий розвиток транспорту, впровадження у виробництво і побут техніки супроводжується збільшенням акустичного забруднення. Джерелом шуму є коливання, що виникають при зіткненні, терті, ковзанні твердих тіл, закінчення рідин, газів і т.д. В останні роки зростання шуму в містах пов'язаний з різким збільшенням руху транспорту (автомобільного, рейкового, повітряного). Існуючі джерела шуму можна представити схемою.

Рівень шуму у великих містах сьогодні досяг інтенсивності промислових шумів (80-100 дБ). В даний час шум розглядається як один з факторів, що викликає підвищену захворюваність. Тривала дія шуму може привести до розвитку такого професійного захворювання, як "Шумова хвороба".

Захист міської, виробничої і житлового середовища від шуму має велике гігієнічне та соціально-економічне значення. У ряді документів, прийнятих в нашій країні і за кордоном, спрямованих на охорону навколишнього середовища, підкреслюється необхідність зниження рівня шуму.

Фізичні характеристики шуму. шумом називають небажаний звук або сукупність безладно поєднуються звуків різної частоти та інтенсивності, здатні чинити несприятливий вплив на організм, що заважають роботі та відпочинку.

За фізичної сутності шум - це механічні коливання частинок пружного середовища (газу, рідини, твердого тіла), що виникають під впливом будь-якої сили, що обурює. Регулярні періодичні коливання називають звуком, а неперіодичні, випадкові коливальні процеси - шумом.

Основні фізичні характеристики звукових хвиль: частота, довжина хвилі, інтенсивність, звуковий тиск.

Частота коливань f- число повних коливань, здійснених протягом однієї секунди. Одиниця виміру частоти - герц (Гц) дорівнює одному коливанню в секунду.

Акустичні коливання, частотою 16 Гц - 20 кГц, сприймаються людиною з нормальним слухом, називають звуковими. Акустичні коливання з частотою менше 16 Гц називаються інфразвуком, вище 20 кГц - ультразвуком (нечутні звуки).

Відстань між двома сусідніми згущеннями або розрідження в звуковому полі характеризує довжину хвилі - l, яка вимірюється в метрах і пов'язана з частотою f і швидкістю звуку з таким співвідношенням:

с - швидкість звуку в середовищі поширення для повітря 334 м / с при температурі 20 ° С і нормальному атмосферному тиску.

Поширення звукових хвиль супроводжується перенесенням енергії в просторі. Кількість енергії переноситься звуковою хвилею за 1 с через площу в 1 м 2, розташованої перпендикулярно напрямку поширення звукової хвилі називається інтенсивністю або силою звуку (I) і вимірюється, Вт / м.

Поширюючись в пружною середовищі у вигляді чергуються ділянок згущення і розрядження, звукова хвиля надає на неї тиск. Звуковий тиск (Р) є змінне тиск, що виникає додатково до атмосферного, в тому середовищі, через яку проходять звукові хвилі. Звуковий тиск вимірюється в паскалях (Па).

Мінімальна звуковий тиск Р0 і мінімальна інтенсивність звуку I0, розрізняє вухом людини, називаються граничними. Інтенсивності ледь чутних звуків і звуків, викликають больові відчуття, відрізняються один від одного в мільйон разів. Тому для оцінки шуму зручно вимірювати відносні рівні значень інтенсивності і звукового тиску в логарифмічних одиницях, взяті по відношенню до пороговим значенням Р0 і Iо.

Одиниця виміру рівнів звукового тиску і інтенсивності звуку - децибел (дБ). Рівень інтенсивності звуку визначається за формулою:

де I - інтенсивність звуку в даній точці, Вт / м; I0 - інтенсивність звуку, відповідна порогу чутності, рівному 10 12 Вт / м 2 при частоті 1000 Гц. Рівень звукового тиску визначається за формулою:

де Р - звуковий тиск в даній точкеПа; Р0 - порогове звуковий тиск, що дорівнює 2 × 10 15 Па.

Так як органи слуху людини мають неоднакову чутливість до звукових коливань різної частоти, весь діапазон частот на практиці розбитий на октавні смуги.

Октава - смуга частот з верхньою граничною частотою fв, яка дорівнює подвоєною нижньої частоті , тобто

Октавна смуга характеризується среднегеометрической частотою

За офіційною класифікацією шуми підрозділяються:

- за характером спектра на широкосмугові (з безперервним спектром шириною більше однієї октави), і тональні, в спектрі яких є виражені дискретні тони;

- за часовими характеристиками на постійні (Рівень за 8 год. Роб. День змінюється не більше 5 дБ), і непостійні (Рівень змінюється за 8 год. Роб. Дні не менше 5 дБ). Непостійні діляться: коливаються в часі - постійно змінюються за часом; переривчасті - різко перериваються з інтервалом 1 с. и більше; імпульсні - сигнали з тривалістю менше 1 с.

Особливості сприйняття звуку людиною. Вухо людини може сприймати і аналізувати звуки в діапазоні частот від 16-20 Гц до 20000 Гц. Межі частотного сприйняття залежать від віку людини, стану органу слуху. Так у літніх людей верхня межа чутної області нижче і становить 12000-10000 Гц.

Область чутних звуків обмежена 2-ма кривими (рис. 2.1). Нижня крива - поріг чутності (сила ледь чутних звуків різної частоти), верхня - поріг больового відчуття (сила звуку, при якій нормальне слухове відчуття переходить в хворобливе). Слуховий апарат людини найбільш чутливий до звуків середніх і високих частот (800-4000 Гц) і найменш чутливий до низьких частот (20-100Гц).

Мал. 2.1. Слуховий діапазон.

Для стандартного тону частотою 1000 Гц поріг слуху молодої людини становить 0 дБ, що відповідає звуковому тиску Ро = 2 × 10 -5 Па, та інтенсивності 1 = 10 -12 Вт / м 2. Больовим порогом вважається звук інтенсивністю 140 дБ, що відповідає звуковому тиску Р == 200 Па, та 1 = 102 Вт / м 2.

Звукові відчуття оцінюють і по порогу дискомфорту, що спостерігається при рівні звукового тиску понад 120 дБ, при якому з'являється відчуття дотику, слабкого болю, лоскотання.

Вплив шуму на організм. Інтенсивне вплив шуму викликає в слуховому аналізаторі зміни - специфічну реакцію організму: відбувається порушення клітин аналізатора і його стомлення, потім стійке зниження гостроти слуху.

Стомлююче і шкідливу слух дію шуму пропорційно його висоті (частоті). Найбільш виражені і ранні зміни спостерігаються на частоті 4000 Гц. При цьому імпульсний шум діє більш несприятливо, ніж безперервний. Зниження слуху на 10 дБ практично невідчутно, на 20 дБ ледь помітно, втрата слуху більш ніж на 20 дБ починає серйозно заважати людині, особливо коли до цього додаються вікові зміни слуху.

У розвитку професійної приглухуватості мають значення сумарний час впливу шуму протягом робочого дня і наявність пауз, а також загальний стаж роботи. Початкові стадії професійного ураження спостерігаються у робітників зі стажем 5 років, виражені (ураження слуху на все частоти, порушення сприйняття шепітної та розмовної мови) - понад 10 років.

Шум, будучи общебиологическим подразником, впливає не тільки на органи слуху, але і на багато органів і системи організму, в першу чергу на центральну нервову систему, функціональні зміни, в якій відбуваються раніше, ніж спостерігається порушення слуховий чутливості. Поразка нервової системи під дією шуму супроводжується дратівливістю, ослабленням пам'яті, апатією, емоційною нестійкістю, уповільненням швидкості психічних реакцій, порушенням сну і т.д. Шум збільшує напругу фізіологічних функцій в процесі праці і знижує працездатність. Дія шуму може привести до захворювань шлунково-кишкового тракту, до зрушень в обмінних процесах, порушення функціонального стану серцево-судинної системи.

Звукові коливання можуть сприйматися не тільки органами слуху, а й безпосередньо через кістки черепа (кісткова провідність). Рівень шуму, що передається цим шляхом, на 20-30 дБ менше рівня, сприйманого вухом. При високих рівнях шуму передача за рахунок кісткової провідності зростає і посилює шкідливу дію на організм людини. При дії високих рівнів шуму (більше 145 дБ) можливий розрив барабанної перетинки (рис. 2.2.).

Мал. 2.2. Вплив шуму на організм людини.

Таким чином, вплив шуму може привести до поєднання професійної приглухуватості (неврит слухового нерва) з функціональними розладами центральної нервової, вегетативної, серцево-судинної та інших систем, які можуть розглядатися як професійне захворювання - шумова хвороба. Випадки захворювання зустрічаються у осіб, що працюють на ткацьких верстатах, з рубильна, клепальними молотками, які обслуговують прессо-штампувальне обладнання, у випробувачів - мотористів та інших професійних груп, які тривалий час піддаються інтенсивному шуму.

Нормування рівня шуму. Дедалі більше несприятливу дію шуму на організм людини має суттєві соціально-гігієнічні та економічні наслідки, тому проблема боротьби з шумом набуває важливого значення.

Основою всіх правових, організаційних і технічних заходів щодо зниження виробничого шуму є гігієнічне нормування його параметрів з урахуванням впливу на організм.

При нормуванні шуму використовують два методи: за граничним спектру шуму; рівню звуку в дБ. Перший метод є основним для постійних шумів і дозволяє нормувати рівні звукового тиску в восьми октавних смугах частот з середньогеометричними частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 і 8000 Гц. Сукупність 8 допустимих рівнів звукового тиску називається граничним спектром. Шум на робочих місцях не повинен перевищувати допустимих рівнів, значення яких наведені в нормах ГОСТ 12.1.003-83, відповідних рекомендацій Технічного комітету акустики при Міжнародній організації по стандартизації.

Другий метод нормування загального рівня шуму, виміряного за шкалою А шумоміра, яка імітує криву чутливості вуха людини, і званого рівнем звуку в дБА, використовується для орієнтовної оцінки постійного і непостійного шуму, так як в цьому випадку ми не знаємо спектра шуму. Рівень звуку (дБА) связанс граничним спектром залежністю LА= ПС + 5.

Гранично допустимі норми шумового впливу на людину встановлюються в децибелах (Дб). Під оптимальним шумовим фоном розуміють енергію шуму 20 Дб, міський шум має в середньому рівень 30-40 Дб, гранично допустимий шум для літаків над землею - 50 дБ. Шум в 90 Дб викликає хворобливі відчуття.

ПДУ шуму встановлюють органи здаровоохраненія (в Росії - Госкомсанепіднадзор). Спільно з цією службою будівельні відомства розробляють і затверджують санітарні норми і правила, що передбачають заходи захисту від шуму.

Рівні шумів від різних джерел і реакція організму на акустичні впливу наведені в наступній таблиці 2.1.

Звук - це коливальний процес в пружною середовищі під вплив тіла, що коливається. Щоб виник звук потрібно тіло, що коливається. Звук поширюється сферически.

Збудник, вібратор, резонатор - у всіх музичних інструментах.

Будь-яке просте коливання підкоряється закону синуса (синусоїда)

Амплітуда - це максимальне відхилення від точки спокою.

Довжина хвилі - відстань між двома піками.

Фазу вимірюють в градусах (це чисто умовне позначення)

Частота f = 1 Гц (Hz) - кількість повних коливань в секунду.

Хороший мікрофон не гарантія хорошого звуку, потрібно виходити з якості джерела.

Чим вище частота, тим менше довжина хвилі.

Довжина хвилі - це відрізок на передбачуваної прямої поширення звуку на якому вміщується одне повне коливання.

Дефракція і інтерференція.

Дефракція - це здатність звукових хвиль огинати перешкоди порівнянних за розмірами з довжиною хвилі.

Високі частоти є спрямованими а низькі немає.

Інтерференція - це здатність хвиль до взаємодії зі взаємним посиленням або ослабленням. (Залежить від фази)

Елементарний тон (чистий) - це синусоїдальний тон однієї частоти (коливання однієї частоти). Такий звук може видати тільки генератор частот. Близькі до таких звуків камертон і флейта-Піколл.

У реальному житті ми ніколи не маємо справи з елементарними тонами. Це означає що всі звуки що нас оточують представлені комбінацією багатьох елементарних тонів. Будь-який звук який ми чуємо це багато простих синусів разом.

Звуковий тиск - тиск, який чинить звукова хвиля на перешкоду. p = 1Па (Паскаль)

Академічне визначення: Звуковий тиск - різниця між повним тиском повітря при наявності звуку і нормальним атмосферним тиском при відсутності звуку.

Реальний звук, спектр, тембр.

Тембр - специфічна забарвлення звуку притаманна певній джерела.

Реальний звук - складне коливання - складається з основного тону і обертонів.

Обертон - підвищення основного тону в ціле число раз.

В акустиці і музиці є поняття основний звук і обертони, у фізиці гармоніки.

Основний тон = перша гармоніка

Перший обертон = друга гармоніка

Спектр - це все частоти, які складають складні коливання

По теоремі Фур'є - будь-яке складне коливання можна розкласти на ряд простих.

Використовуючи теорему Фур'є можна побудувати гармонійний ряд Фур'є.

Форманта - область резонирования.

Звуковий діапазон - це область акустичних коливань здатні викликати слухові відчуття людини.

Від 20Гц до 20кГц

Верхня частота з віком знижується. 1000Гц в 10 років.

Звукові частоти - це частоти, що лежать в межах звукового діапазону.

Частоти які лежать нижче 20Гц називається інфразвук.(Людина їх не чує), але вони надають на нас психо - емоційний вплив.

Частоти, що лежать вище 20кГц, називаються ультразвуком. Ультразвук людина не чує і він не робить ніякого впливу на людину.

Частота звукових коливань визначає висоту звуку - ТОН.

ТОН сприймається гучним або тихим в залежності від інтенсивності (сили) звуку.

Сила звуку це потік енергії який при поширенні в просторі щомиті проходить через кожен квадратний метр площині перпендикулярній до напрямку поширення звукової хвилі.

Збільшення звукового тиску в 2 рази тягне за собою збільшення сили звуку в 4 рази.

Динамічний діапазон людського слуху.

Лежить в межах від порога чутності до больового порогу.

Поріг чутності - це така величина сили звуку здатна викликати у людини слухові відчуття.

Больовий поріг - це величина сили звуку, при якій виникають больові відчуття.

«Вухо складається із зовнішнього і внутрішнього вуха. Зовнішнє вухо - вушна раковина, слуховий канал до барабанної перетинки. Завдання вушної раковини вловити звук і послати в слуховий канал.

За барабанною перетинкою є 3 маленькі кісточки. Молоточок, ковадло і стремечко. Служать для передачі коливання від барабанної перетинки до равлику і підсилюють звук. За 3мя кісточками знаходиться «равлик». Всередині неї знаходиться рідина і там же знаходяться чутливі волоски.

Волоски, що сприймають високі частоти знаходяться спочатку равлики. Низькі частоти глибоко всередині. »

Чутливість людського вуха залежить від частоти сигналу, що приходить, отже рівень порога чутності для різних частот різний.

Згідно з основним психо-фізіологічному закону Веббера-Фехнера наш слух має логарифмічну залежність.

Децибел - це логарифмічна величина.

1 Белл - це десятикратне збільшення інтенсивності звуку. Оскільки Белл велика величина ми користуємося десятими частинами Белла.

дБ - десята частина Белла.

Поріг чутності це самий тихий звук - 2х10 -5 Па

гучність - це суб'єктивне відчуття звуку, що виникає у слухача під впливом звукових коливань.

Відчуття гучності залежить від: віку, статі, етнічної приналежності, емоційного стану, сили звуку, умов прослуховування, тривалості впливу, спектрального складу і т.д.

рівень гучності - це величина чисельно рівна рівню еталонного тони частоти 1000Гц, вимірюється в фонах.

Спокійне дихання 10

Шелест сторінок 20

Дитячий плач 80

Тиха житлова кімната в місті - 30-40дБ

Абсолютна гучність змінюється в сонах. 1сон = 1Гц з рівнем звук тиску 40дБ

Рівень гучності залежить від частоти.

Існують криві рівної гучності (криві Флетчера-Менсона)

Вони показую яким повинен бути рівень гучності на різних частотах щоб вони здавалися рівними по гучності.

Нерівномірність кривих більше при малих рівнях гучності отже частотна залежність чутливості слуху більше при малих рівнях прослуховування; з ростом гучності криві «випрямляються», отже на високих рівнях прослуховування частотна залежність чутливості слуху менше.

За допомогою кривих Флетчера-Менсона рівень звукового тиску дБ можна перевести в Фони і навпаки.

Для нас завжди низькі і високі частоти здаються тихіше, ніж середні.

Частоти 3-5кГц - частоти розбірливості. Чіткість голосу і артикуляція муз. інструментів.

Частоти> 12кГц - частоти, що відповідають за «прозорість» звучання.

Частоти 20 000 Гц). Акустичні коливання звукового діапазону поділяються на низькочастотні (Менше 350 Гц), середньочастотні (Від 350 до 800 Гц), високочастотні (Понад 800 Гц).

за спектральним характеристикам шум підрозділяється на широкосмуговий з безперервним спектром більш однієї октави і тональний (дискретний), в спектрі якого є виражені дискретні тони (частоти, рівень звуку на яких значно вище рівня звуку на інших частотах). Спектри широкосмугового і тонального шуму представлені на рис. 2.16. Прикладом широкосмугового шуму може бути шум реактивного літака, тонального - шум дискової пили, з спектрі шуму якої є яскраво виражена частота з домінуючим рівнем звуку.

за часових параметрів шум підрозділяється на постійний і непостійний. постійним вважається шум, рівень

якого протягом 8-годинного робочого дня змінюється не більше ніж на 5 дБ; непостійним - якщо ця зміна перевищує 5 дБ. Непостійні шуми в свою чергу поділяються на хиткі, рівень звуку яких змінюється безперервно в часі (наприклад, шум транспортних потоків); переривчасті, рівень звуку яких змінюється ступінчасто (на 5 дБ і більше), причому тривалість інтервалів, в яких рівень звуку залишається постійним не менше 1 с (наприклад, шум переривчасто скидається з балонів стисненого повітря); імпульсні, що представляють собою звукові імпульси, тривалістю менше 1 с (наприклад, шум агрегатів і машин, що працюють в імпульсному режимі). Тимчасові характеристики коливається, імпульсного і імпульсного шумів показані на рис. 2.16, б.

за природу виникнення шум можна розділити на механічний, аеродинамічний, гідравлічний, електромагнітний.

механічні шуми виникають з наступних причин: наявність в механізмах інерційних сил, що обурюють, що виникають через рух деталей механізму зі змінними прискореннями; зіткнення деталей в зчленуваннях внаслідок неминучих зазорів; тертя в зчленуваннях деталей механізмів; ударні процеси (кування, штампування, клепка, рихтування) і ряд інших. Основними джерелами виникнення шуму механічного походження є підшипники кочення і зубчасті передачі, а також неврівноважені обертові частини машин.

аеродинамічні шуми виникають в результаті руху газу, обтікання газовими (повітряними) потоками різних тел. Аеродинамічний шум виникає при роботі вентиляторів, повітродувок, компресорів, газових турбін, випусків пара і газу в атмосферу, двигунів внутрішнього згоряння. Причинами аеродинамічного шуму є вихрові процеси, що виникають в потоці робочого середовища при обтіканні тіл і випуску вільної струменя газу; пульсації робочого середовища, що викликаються обертанням лопатевих коліс вентиляторів, турбін; коливання, пов'язані з неоднорідністю і пульсаціями потоку. Аеродинамічний шум - один з найзначніших за рівнем звуку.

гідравлічні шуми виникають внаслідок стаціонарних і нестаціонарних процесів в рідинах (кавітація, турбулентність, гідравлічні удари). Наприклад, в насосах джерелом гідравлічного шуму є кавітація рідини у поверхонь лопаток насоса при високих окружних швидкостях обертання робочого колеса.

електромагнітні шуми виникають в електричних машинах і обладнанні, які використовують електромагнітну енергію. Основною причиною виникнення електромагнітного шуму є взаємодія феромагнітних мас під впливом змінних в часі і просторі магнітних полів, а також електричні (пондеромоторні) сили, що викликаються взаємодією електромагнітних полів, створюваних змінними електричними струмами.

Вплив акустичних коливань (шуму) на людину. Шум звукового діапазону на виробництві призводить до зниження уваги і збільшення помилок при виконанні роботи. В результаті знижується продуктивність праці і погіршується якість виконуваної роботи. Шум уповільнює реакцію людини на надходять від технічних об'єктів і внутрішньоцехового транспорту сигнали, що сприяє виникненню нещасних випадків на виробництві.

На рис. 2.17 представлена ​​характеристика слухового сприйняття людини з нормальним слухом. Граничні значення рівнів звукового тиску зображені двома кривими. Нижня крива відповідає порогу чутності.

Як видно, при певних частотах людина чує негативні рівні звуку. Це пояснюється тим, що логарифмічна шкала рівнів звукового тиску побудована таким чином, що за порогове значення рівня звукового тиску р0 прийнятий поріг чутності на частоті 1000 Гц (Lp = 0 дБ). Однак поріг чутності людини на частотах 2000. 4000 Гц менше. Верхня крива відповідає порогу больового відчуття (Lp= 120. 130 дБ). Звуки, що перевищують за своїм рівнем поріг больового відчуття, можуть викликати болі і пошкодження в слуховому апараті (перфорація або навіть розрив барабанної перетинки). Область на частотної шкалою, що лежить між двома кривими, називається областю слухового сприйняття.

Шум впливає на весь організм людини. Він пригнічує центральну нервову систему, викликає зміни швидкості дихання і пульсу, сприяє порушенню обміну речовин, виникненню серцево-судинних захворювань, виразки шлунка, гіпертонічній хворобі, може призвести до професійного захворювання.

Шум з рівнем звукового тиску до 30. 45 дБ звичний для людини і не турбує його. Підвищення рівня звуку до 40. 70 дБ створює додаткове навантаження на нервову систему, викликає погіршення самопочуття і при тривалій дії може стати причиною неврозів. Тривала дія шуму з рівнем понад 80 дБ може привести до погіршення слуху - професійної приглухуватості. При дії шуму понад 130 дБ можливий розрив барабанних перетинок, контузія, а при рівнях звуку понад 160 дБ вірогідний смертельний результат.

Крім зниження слуху робочі, котрі піддаються постійному впливу шуму скаржаться на головні болі, запаморочення, болі в області серця, шлунка, жовчного міхура, підвищений артеріальний тиск. Шум знижує імунітет людини і стійкість людини до зовнішніх впливів.

інфразвук з рівнем від до 150 дБ викликає неприємні суб'єктивні відчуття і різні функціональні зміни в організмі людини: порушення в центральній нервовій системі, серцево-судинної та дихальної системи, вестибулярному апараті. Виникають головні болі, відчутне рух барабанних перетинок, дзвін у вухах і голові, знижується увага і працездатність, з'являється почуття страху, пригнічений стан, порушується рівновага, з'являється сонливість, утруднення мови. Інфразвук викликає в організмі людини психофізіологічні реакції - тривожний стан, емоційна нестійкість, невпевненість в собі.

ультразвук може діяти на людину як через повітряне середовище, так і контактно на руки - через рідку і тверду середовища. Вплив через повітряне середовище викликає функціональні порушення нервової, серцево-судинної та ендокринної систем, а також зміни властивостей і складу крові, артеріального тиску. Контактна вплив на руки призводить до порушення капілярного кровообігу в кистях рук, зниження больової чутливості, зміни кісткової структури - зниження щільності кісткової тканини.

Гігієнічненормування акустичних коливань. нормування шуму звукового діапазону здійснюється двома методами: за граничним спектру рівня звуку і по дБА.

Перший метод є основним для постійних шумів. За цим методом встановлюються ПДУ звукового тиску в дев'яти октавних смугах з середньогеометричними значеннями частот 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Відповідно до ГОСТ 12.1.003-83 шум на робочих місцях не повинен перевищувати встановлені показники (табл. 2.6).

На рис. 2.18 показані деякі граничні спектри рівня звукового тиску. Кожен спектр має свій індекс ПС. Наприклад ПС-80 означає, що допустимий рівень звукового тиску в октавних смугах з середньогеометричними значенням частоти 1000 Гц дорівнює 80 дБ.

Другий метод застосовується для нормування непостійних шумів і в тих випадках, коли не відомий спектр реального шуму на робочому місці. Нормованим параметром в цьому випадку є еквівалентний (по енергії) рівень звуку широкосмугового постійного шуму, який надає на людину такий же вплив, як і реальний непостійний шум, вимірюваний за шкалою А шумоміра. Вимірювачі шуму (шумоміри) мають спеціальну шкалу А. При вимірюванні за шкалою А характеристика чутливості шумомера імітує криву чутливості вуха людини. Рівень звуку, визначений за шкалою А, має спеціальне позначення LA і одиницю виміру - дБА і застосовується для орієнтовної оцінки рівня шуму. Рівень звуку в дБА пов'язаний з граничним спектром наступною залежністю:

Допустимі рівні звукового тиску залежать від частоти звуку від виду роботи, виконуваної на робочому місці. Більш високі частоти неприємніше для людини, тому чим вище частота, тим менше допустимий рівень звукового тиску. Чим вищі вимоги до уваги і розумової напруги при виконанні роботи, тим менше допустимі рівні звукового тиску.

Для тонального та імпульсного шуму допустимі рівні повинні прийматися на 5 дБ менше значень, зазначених в ГОСТ 12.1.003-83 (табл. 2.6).

Таблиця 2.6. Допустимі рівні звукового тиску, рівні звуку та еквівалентні рівні звуку на робочих місцях у виробничих приміщеннях і на території підприємства по ГОСТ 12.1.003-83 (витяг)

1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (Пока оценок нет)
Загрузка...
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

9 + 1 =

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

map