Гучність

7. Гучність.

Звуки однієї інтенсивності на різних частотах суб'єктивно людина сприймає по-різному (з різною гучністю). Тому вводиться поняття „гучність звуку", „шуму". Одиниця гучності - фон.

Тільки на частотах 1000 Гц одиниці у фонах і дБ збігаються.

8. Звукова потужність.

Звукова потужність джерела звуку Р - це загальна кількість звукової енергії, що випромінюється джерелом шуму в навколишнє середовище за одиницю часу, Вт:

, (4)

де i_н - нормальна до поверхні інтенсивність звуку, Вт/м²;

S - площа замкнутої поверхні, на яку розповсюджується звук, м².

Рівень звукової потужності, дБ, визначається за формулою

’ (5)

де P_фак - фактична звукова потужність джерела, Вт;

P_гр - гранична звукова потужність, яка береться такою, що дорівнює 10^-12 Вт.

Акустичний розрахунок.

Його проводять для оцінки очікуваних рівнів звукового тиску, які будуть в розрахункових точках на робочих місцях при проектуванні нових цехів.

До завдань акустичного розрахунку відносять:

1. Визначення рівнів звукового тиску в розрахунковій точці за відомим джерелом шуму і його шумовою характеристикою.

Для кожної машини в технічній документації зазначаються:

а) рівень звукової потужності джерела в октавних смугах частот;

б) характеристика спрямованості шуму, випромінюваного машиною.

2. Визначення необхідного зниження шуму.

3. Розроблення заходів щодо зниження шуму до допустимих величин.

Очікуваний рівень звукового тиску, створюваний в розрахунковій точці джерелом шуму відомої звукової потужності, залежить від того, де розміщена розрахункова точка: на відкритому просторі або в замкнутому приміщенні, рис.1 або рис.2.

Для відкритого простору:

Рисунок 1 - Схема акустичного розрахунку для джерела, розміщеного на відкритому просторі.

Рисунок 2 - Схема акустичного розрахунку для джерела, розміщеного в приміщенні.

Очікуваний рівень звукового тиску, дБ, можна визначити за формулою

L_p = L_Р + 10 lgФ - 10 lgS - ΔL_p, (6)

де L_P - рівень звукової потужності джерела, дБ;

Ф - фактор спрямованості, визначається за формулою

Ф = I_н/I_нн, (7)

де I_н - інтенсивність звуку, створювана направленим джерелом у розрахунковій точці;

I_нн - інтенсивність, яку створило б не направлене джерело тієї самої звукової потужності;

S - площа поверхні, на яку поширюється звук (береться S = 2r² (площа півсфери), м²;

r - відстань між джерелом і розрахунковою точкою, м;

ΔL_p - втрати звукової потужності на шляху розповсюдження шуму від джерела до розрахункової точки. За відсутності перешкод для шуму на невеликих (до 50 м) відстанях ΔL_p = 0. При відстанях більше ніж до 50 м при поширенні звукових хвиль в повітрі спостерігається їх затухання через густину повітря та молекулярне затухання орієнтовно за такою залежністю: при збільшенні відстані від джерела шуму до розрахункової точки в два рази рівень шуму зменшиться на 6 дБ. Тобто, якщо припустити, що при відстані 50м ΔL_p = 0, то при відстані 100м ΔL_p = 6 дБ, при відстані 200м ΔL_p = 12 дБ.

Розрахунок проводять в кожній з дев'яти октавних смуг. Результат порівнюють з допустимими значеннями за ГОСТом 12.1 003.83* і визначають необхідне зниження шуму (дБ).

При роботі джерела шуму в приміщенні звукові хвилі багато разів відбиваються від стін, стелі і різних предметів.

Орієнтовно це збільшує шум в приміщеннях на 10-15 дБ в порівнянні з шумом того самого джерела на відкритому просторі.

Для даного випадку очікуваний рівень звукового тиску в розрахунковій точці обчислюється за формулою

L_p = L_Р + 10 lg (Ф/S + 4/B), (8)

де В - т. зв. стала приміщення:

, (9)

де А - еквівалентна площа звукопоглинання:

А = α_сер·S_пов. (10)

Тут α_сер - середній коефіцієнт звукопоглинання внутрішніх поверхонь приміщення площею S_пов.

Він визначається як відношення інтенсивності поглиненого і падаючого звуку:

. (11)

 

У виробничих приміщеннях α_сер для орієнтовних розрахунків беруть 0,3 - 0,4.

 

2. Дія шуму на організм людини

Дія шуму на організм людини може проявлятися як у вигляді специфічного ураження органів слуху, так і порушень з боку багатьох органів і систем.

Причина хвороби кожного п'ятого пацієнта психіатричних лікарень - надмірний шум.

В Англії кожна третя жінка і кожний четвертий чоловік через шум страждають неврозом.

Терапевт академік М'ясников вважає, що надмірні децибели можуть бути джерелом гіпертонії.

Австрійський вчений Гріффт дійшов висновку, що шум - причина передчасного старіння, він скорочує життя в великих містах на 8-12 років.

Тривала дія інтенсивного шуму може призводити до надмірного подразнення клітин звукового аналізатора, його стомлення, а потім і до стійкого зниження гостроти слуху (туговухість). Встановлено, що стомлювальна дія шуму пропорційна його частоті (висоті). На частоті 4000 Гц шум найбільш не бажаний, може викликати раннє виражене погіршення слуху.

Імпульсний шум діє більш несприятливо, ніж стаціонарний. Шум також діє і на центральну нервову систему (викликає дратівливість, ослаблення пам'яті, зниження чутливості шкіри, розлад сну), змінюється діяльність функцій шлунково-кишкового тракту, серцево-судинної системи.

Поєднання професійної туговухості з розладом центральної нервової системи, серцево-судинної системи у працівників в умовах підвищеного шуму може призвести до професійного захворювання - шумової хвороби.

Крім того, впливаючи на кору головного мозку, шум дратує, прискорює процес стомлення, ослаблює увагу і уповільнює психічні реакції. З цих причин шум в умовах виробництва може спричинити виникнення травматизму.

Ці шкідливі дії тим більші, чим сильніший шум і чим довша його дія.

При дії шуму дуже високих рівнів (більше 130 дБ) можливий розрив барабанної перетинки.

3. Нормування шуму

При нормуванні шуму використовують два методи: