Классификация шума

Содержание

4. Классификация шума

4.1 Классификация шума по источникам возникновения

Механический шум. Механический шум обусловлен колебаниями деталей машин и их взаимным перемещением. Возбуждение механического шума обычно носит ударный характер, излучающие его конструкции и детали представляют собой системы с многочисленными резонансными частотами. Поэтому спектр механического шума занимает широкую область частот (рис.4). Наличие высоких частот делают шум особо неприятным.

Рис.4

Аэрогидродинамический шум. Аэрогидродинамические шумы возникают при движении газов и жидкостей, их взаимодействия с твердыми телами (шумы из-за периодического выпуска газа в атмосферу, например, сирена, шумы из-за образования вихрей, отрывных течений, турбулентные шумы из-за перемешивания потоков и т.п.).

Электромагнитный шум.

Электромагнитный шум возникает в электрических машинах и оборудовании из-за взаимодействия ферромагнитных масс под влиянием переменных (во времени и в пространстве) магнитных полей, а также сил, возникающие при взаимодействии магнитных полей, создаваемых токами (т.н. пондеромоторные силы).

При работе электрических машин возникают все три вида шума: механический, аэродинамический и электромагнитный.

Классификация по характеру спектра и временным характеристикам

В зависимости от спектра выделяют так называемый широкополосной, или белый шум, т.е. шум с непрерывным спектром шириной более одной октавы и тональный шум, в спектре которого имеются дискретные тона шириной менее одной октавы.

В зависимости от изменения по времени различают постоянный шум, под которым понимается шум, при котором уровень звука за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не более чем на 5 дБ(А). Если это изменение составляет более 5 дБ(А), то шум считается

непостоянным.

Непостоянные шумы в свою очередь делается на колеблющиеся во времени, прерывистые и импульсные (см. рис.5).

а – колеблющийся шум, б – прерывистый шум, в – импульсный шум

Рис.5

Контрольные вопросы

Дайте определение шуму
В чем заключается воздействие шума на человека. Что такое специфическое и неспецифическое воздействие?
Начиная с какой интенсивности длительный шум приводит к снижению слуха?
Как действует шум на вегетативную нервную систему?
При какой интенсивности шума человек перестает понимать команды, произнесенные обычным голосом?
В каком диапазоне колебаний упругой среды они воспринимаются человеком как звук?
Что отражают линии равной громкости?
Где находятся области инфра- и ультразвука?
Что такое спектр шума?
Что такое октава (октавная полоса)?
Какие численные характеристики используются для измерения производственного шума?
В каких единицах измеряется интенсивность звука?
В каких единицах измеряется звуковое давление?
В каких единицах измеряется уровень интенсивности звука, уровень звукового давления, уровень мощности?
Для чего служит характеристика А шумомера?
Запишите математические выражения для уровня интенсивности звука, уровня звукового давления, уровня мощности.
Что такое уровень звука, в каких единицах он измеряется?
Что такое широкополосной шум, тональный шум?
Какой шум называется постоянным?
Назовите виды непостоянного шума. Чем они отличаются?

studfiles.net

4.2. Классификация шумов по различным признакам

По характеру спектра шум подразделяется:

— на широкополосный с непрерывным спектром шириной более одной октавы;

— тональный, в спектре которого имеются выраженные дискретные тона.

Тональный характер шума для практических целей (при контроле параметров на рабочих местах) устанавливают измерением в третьоктавных полосах частот по превышению уровня звукового давления в одной полосе над соседними не менее чем 10 дБ.

По временным характеристикам шумы делятся на постоянные, уровень которых за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не более, чем на 5 дБА и непостоянные – более, чем на 5 дБА, а последние подразделяются на колеблющиеся во времени, прерывистые и импульсные.

Колеблющийся во времени шум, уровень звука которого непрерывно меняется во времени.

Прерывистый шум, уровень звука которого ступенчато изменяется (на 5 дБА и более), причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1с и более.

Импульсный шум, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1с, при этом уровни звука, измеренные в дБАIи дБА соответственно на временных характеристиках «импульс» и «медленно» шумомера, отличаются не менее, чем на 7 дБ.

4.3. Действие шума на организм человека, субъективное восприятие шума

Шум оказывает влияние на весь организм человека: угнетает ЦНС, вызывает изменение скорости дыхания и пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечно-сосудистых заболеваний, повышению артериального давления, может приводить к профессиональному снижению слуха.

Интенсивный шум на производстве способствует снижению внимания и увеличению числа ошибок при выполнении работы, исключительно сильное влияние оказывает шум на снижение быстроты реакции, сбор информации и аналитические процессы, ухудшая качество работы.

В биологическом отношении шум является заметным стрессовым фактором. Акустический стресс может приводить к различным проявлениям: от функциональных нарушений до морфологически обозначенных дегенеративных процессов в различных органах и тканях. Степень шумовой патологии зависит от интенсивности и продолжительности воздействия, функционального состояния ЦНС, индивидуальной чувствительности организма к акустическому раздражителю. С гигиенических позиций придается большое значение амплитудно-временным, спектральным и вероятностным параметрам непостоянных шумов, наиболее характерных для современного производства.

Шум с уровнем звукового давления до 30-35 дБ привычен для человека и не беспокоит его. Повышение этого уровня до 40-70 дБ в условиях среды обитания создает значительную нагрузку на нервную систему, вызывая ухудшение самочувствия. Воздействие шума с уровнем свыше 75 дБ может привести к потере слуха – профессиональной тугоухости. При действии шума более 140 дБ возможен разрыв барабанных перепонок, контузия, а при еще более высоких (более 160 дБ) и смерть.

Оценивать и прогнозировать потери слуха, связанные с действием производственного шума, дает возможность стандарт ИСО 1999 «Акустика – определение профессиональной экспозиции шума и оценка нарушений слуха, вызванных шумом».

Орган слуха человека неодинаково чувствителен к звукам разных частот. Звуки, равные по силе, но разные по частоте, кажутся неодинаково громкими. Наибольшей чувствительностью ухо человека обладает на частотах 800-4000 Гц, а наименьшей – при 16-100 Гц. Поэтому для сравнения звуков различных частот, наряду с понятием уровня интенсивности звука, введено понятие уровня громкости с условной единицей – фон. Один фон – громкость звука при частоте 1000 Гц и уровне интенсивности 1 дБ. На частоте 1000 Гц уровни громкости приняты равными уровням звукового давления.

Для приближения результатов объективных измерений к субъективному восприятию шума человеком вводят понятие корректированного уровня звука в единицах дБА. Коррекция заключается в том, что вводят зависящие от частоты поправки к уровню соответствующей величины. В приборах по измерению шума (шумомерах) есть специальная шкала «А» с коррекцией низкочастотной составляющей шума в соответствии с чувствительностью органов слуха человека.

studfiles.net

По источнику образования шум подразделяют на:

механический — создается колебаниями твердой или жидкой поверхности;
аэро- и гидродинамический — возникает в результате турбулентности соответственно газовой или жидкой среды;
электродинамический — обусловлен действием электро- или магнитодинамических сил, электрической дуги или коронного разряда.

По частоте различают шум низкочастотный (до 300 Гц), среднечастотный (от 300 до 800 Гц) и высокочастотный (более 800 Гц).

По характеру спектра шум бывает:

широкополосный — имеет непрерывный спектр шириной более одной октавы;
тональный — характеризуется неравномерным распределением звуковой энергии с преобладанием большей ее части в области одной-двух октав.

По времени действия различают следующие виды шума:

постоянный — изменяется в течение рабочей смены не более чем на 5 дБА в ту или иную сторону от среднего уровня;
непостоянный — уровень его звукового давления за рабочую смену может меняться на 5 дБА и более в любую сторону от среднего уровня.

Непостоянный шум, в свою очередь, можно подразделить на:

колеблющийся — с плавным изменением уровня звука во времени;
прерывистый — характеризуется ступенчатым изменением уровня звукового давления на более чем 5 дБА при длительности интервалов с постоянным уровнем давления звука не менее 1 с;
импульсный — состоит из одного или нескольких звуковых сигналов, продолжительность каждого из которых менее 1 с.

Классификацию шума важно учитывать при разработке мероприятий по снижению его вредного влияния на работающих. Например, определение источника возникновения шума и выработка соответствующих оптимальных мер противодействия, направленных на уменьшение уровня давления звука, создаваемого его генератором, способствуют повышению работоспособности людей и снижению их заболеваемости.

Определение частотного спектра шума также важно для обеспечения безопасности и гигиены труда. Так, если низкочастотные звуки распространяются в пространстве сферически от источника их образования, то высокочастотные — в виде узконаправленного потока волн. Поэтому шум низкой частоты легче проникает через неплотные преграды и от него нельзя защититься экранированием, которое особенно эффективно при борьбе с распространением высокочастотного шума. Неодинаковое действие на организм человека различных видов шума учитывают при его гигиеническом нормировании.

Полезная информация:

ohrana-bgd.narod.ru

2. Классификация шумов

Шумы классифицируются по различным принципам и могут различаться по природе возникновения, по характеру и по временным характеристикам рис.1.1

Спектры шумов в соответствии, с указанной классификацией приведены на рис.1.2.

3.Физические характеристики шума

Звуковые волны характеризуются длиной волны, частотой, скоростью распространения волн, интенсивностью, звуковым давленом и рядом других параметров.

К звуковым волнам относятся упругие волны тех частот, которые лежат в пределах слышимости человеческого уха, то есть примерно от 16 до 20000 Гц. Упругие волны с частотой менее 16 Гц называются инфразвуком, а выше 20000 Гц — ультразвуком. Ухо наиболее чувствительно на частотах от 1000 до 4000 Гц. Инфразвуки и ультразвуки не сопровождаются слуховым ощущением.

Интенсивность звука (I,Вт/см²) измеряется количеством энергии, переносимой звуковой волной за 1с через площадку в 1см , перпендикулярную направлению движения волны (1 Вт/см²— 10⁷Эрг/см²).

Ухо человека чувствительно не к интенсивности, а к звуковому давлению (Р):

,Па

где Р — звуковое давление Па:,

F- нормальная сила, с которой звуковая волна действует на поверхность, Н;

S- площадь поверхности, на которую падает звуковая волна м². Звуковое давление, воспринимаемое ухом изменяется пропорционально изменению интенсивности звука. Но в то время как интенсивность звука изменяется вn раз, звуковое давление изменяетсяраз.

Максимальные и минимальные значения звуковых давлений и интенсивностей, воспринимаемые человеком как звук, называется пороговыми.

Звуки малой интенсивности еле слышимые, называются порогом слышимости. Порогу слышимости на частоте 1000 Гц соответствует интенсивность I_o= 10^-12Вт / м²и звуковое давление Р_о=2* 10^-5Па.

Максимальные значения ( порог болевого ощущения ) соответствуют звукам, которые вызывают болевые ощущения в органах слухи. Энергия звука на грани болевого ощущения в 10¹⁴раз превышают энергию едва слышимого (порога слышимости) звука той же частоты. Такой огромный диапазон силы звука ( от порога слышимости к болевому порогу ) доступен благодаря способности человеческого уха реагировать нс на абсолютный прирост силы звука , а на относительное изменение этой величины. Эта физиологическая особенность обобщена законом Берта — Фехнера:

, дБ

или

, дБ

где L- уровень силы (интенсивности звука), дБ (децибел)

I — интенсивность слышимого звука, Вт/м²

I₀— интенсивность звука на пороге слышимости, Вт/м²

Р — звуковое давление слышимого звука, Па

P₀ -звуковое давление на пороге слышимости, Па (равно 2*10^-5Па).

Уровень силы (интенсивности) звука — это логарифм отношений величин интенсивности отношений величин звука или звукового давления слышимого звука к значениям, соответствующим порогу слышимости при эталонной частоте в 1000 Гц.

Слышимый диапазон частот (20 Гц — 20 КГц) разбит на 8 стандартизованных октановых полос.

Каждая октановая полоса характеризуется среднегеометрической частотой f_cp

где f₁ -нижняя граница октановой полосы

f₂— верхняя граница октановой полосы

Стандартный среднегеометрический ряд частот: f_cp = 63,125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.

Зависимость логарифмического уровня звукового давления (интенсивностью) от частоты представляет собой спектр шума.

При ориентировочной оценке за характеристику постоянного шума допускается использовать общий уровень шума допускается использовать общий уровень звука дБА, измеряемый по шкале А шумомера

где Pa —среднеквадратическое значение звукового давления с учетом коррекции А шумомера.

Характеристикой непостоянного шума является интегральный по времени критерий — эквивалентный (по энергии) уровень звука в дБА. Определяется он в соответствии с формулой

где Т — время осреднения.

Допускается в качестве характеристики непостоянного шума использовать дозу шума или относительную дозу

Па²*час

Доза учитывает акустическую энергию воздействия на человека за определенный период времени. Относительная доза D_отнопределяется зависимостью

где

здесь Р_а— допустимый уровень звука, Т_рд— время рабочей смены.

Соотношение между эквивалентным уровнем звука и относительной дозой шума (при допустимом уровне звука 85 дБА) в зависимости от времени действия шума приведено в таблице:

Относительная доза, %	Эквивалентные уровни звука, дБа
	Время действия
	8ч	4ч	2ч	1ч	30 мин	15 мин	7 мин
3.2	70	73	76	79	82	85	88
100	85	88	91	94	97	100	103
3200	100	103	106	109	112	115	118

studfiles.net

35.Классификации шума

1. Классификация шума по источникам возникновения

Рис.4

Электромагнитный шум. Электромагнитный шум возникает в электрических машинах и оборудовании из-за взаимодействия ферромагнитных масс под влиянием переменных (во времени и в пространстве) магнитных полей, а также сил, возникающие при взаимодействии магнитных полей, создаваемых токами (т.н. пондеромоторные силы).

2 Классификация по характеру спектра и временным характеристикам

а – колеблющийся шум, б – прерывистый шум, в – импульсный шум

Рис.5

36.Гигиеническое нормирование шума

Нормирование уровней шума в производственных условиях осуществляется по ГОСТ 12.1.003-83 (шум, общие требования безопасности). При нормировании шума используют два метода нормирования: но предельному спектру шума и уровню звука в дБ.

Первый метод является основным для постоянных шумов и позволяет нормировать уровни звукового давления в восьми октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц. Шум на рабочих местах не должен превышать допустимых уровней, соответствующих рекомендациям Технического комитета акустики при Международной организации по стандартизации. Совокупность восьми допустимых уровней звукового давления называется предельным спектром. Исследования показывают, что допустимые уровни уменьшаются с ростом частоты (более неприятный шум). Второй метод нормирования общего уровня шума, измеренного по шкале А, которая имитирует кривую чувствительности уха человека, и называемого уровнем звука в дБА, используется для ориентировочной оценки постоянного и непостоянного шума, так как в этом случае мы не знаем спектра шума. Уровень звука (дБА) связан с предельным спектром зависимостью La = ПС + 5.

Нормированным параметром непостоянного шума является эквивалентный по энергии уровень звука широкополосного, постоянного и неимпульсного шума. Этот уровень измеряется специальными интегрирующими шумомерами или определяется расчетным путем.

studfiles.net

4. Классификация шума

4.1 Классификация шума по источникам возникновения

Рис.4

Электромагнитный шум.Электромагнитный шум возникает в электрических машинах и оборудовании из-за взаимодействия ферромагнитных масс под влиянием переменных (во времени и в пространстве) магнитных полей, а также сил, возникающие при взаимодействии магнитных полей, создаваемых токами (т.н. пондеромоторные силы).

Классификация по характеру спектра и временным характеристикам

В зависимости от изменения по времени различают постоянный шум, под которым понимается шум, при которомуровень звуказа 8-часовой рабочий день изменяется во времени не более чем на 5 дБ(А). Если это изменение составляет более 5 дБ(А), то шум считаетсянепостоянным.

а – колеблющийся шум, б – прерывистый шум, в – импульсный шум

Рис.5

studfiles.net

Шум. Параметры, характеризующие шум. Классификация производственного шума.

Шумом называют всякий нежелательный звук. Шум как акустический процесс характеризуется с физической и физиологических сторон. С физической стороны он представляет собой явление, связанное с волнообразным распространением колебаний частиц упругой среды. с физиологической стороны он характеризуется ощущением, вызванным воздействием звуковых волн на органы слуха. Шум частотой в 1000 Гц принят за эталонный при оценке громкости. Наименьшее звуковое давление, вызывающее ощущение звука на частоте 1000 Гц называется порогом слышимости. Звуковое давление 200 Па вызывает ощущение боли в органах слуха и называется болевым порогом.

Параметры:

-скорость колебания частиц в воздухе окло полодения равновесия (скорость,м в сек)

-звуковое давление (в паскалях)

-интоенсивность (ватт на метр в квадрате)

1. Классификация шума по источникам возникновения 1.1 Механический шум, обусловленный колебаниями деталей машин и их взаимным перемещением. спектр механического шума занимает широкую область частот. Наличие высоких частот делают шум особо неприятным. 1.2. Аэрогидродинамические шумы возникают при движении газов и жидкостей, их взаимодействия с твердыми телами (шумы из-за периодического выпуска газа в атмосферу, например, сирена, шумы из-за образования вихрей, отрывных течений, турбулентные шумы из-за перемешивания потоков и т.п.). 1.3. Электромагнитный шум возникает в электрических машинах и оборудовании из-за взаимодействия ферромагнитных масс под влиянием переменных (во времени и в пространстве) магнитных полей, а также силы, возникающие при взаимодействии магнитных полей, создаваемых токами (т.н. пондеромоторные силы). 1.4 Гидравлические возникают при стационарных и нестационарных процессах в жидкости

2. по характеру спектра. Широкополосный шум (шум с непрерывным спектром шириной > 1 октавы). Тональный шум — шум, в спектре которого имеются дискретные тона. 3. по временным характеристикам. Постоянный шум — шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не более чем на 5 дБ(А). Непостоянный шум — это изменение составляет больше чем 5 дБА. Непостоянные шумы в свою очередь делается на колеблющиеся во времени, прерывистые и импульсные.4. По частоте— инфразвук, просто звук, ультразвук.

Действие шума на организм. Специфическое и неспецифическое воздействие шума.

Шум-совокупность апериодических звуков различной интенсивности и частоты.С физиологической точки зрения шум-это всякий неблагоприятный воспринимаемый звук.

Шум влияет на весь организм человека:угнетает ЦНС,вызывает изменение скорости дыхания и пульса, нарушает обмен вещ-в, язва желудка,гипертонические болезни,профессиональные болезни. Шум с уровнем звукового давления 30…35дБ явл привычным для человека и не беспокоит его. Повышение уровня звукового давления до 40…70дБ в условиях бытовой или природной среды создает значительную нагрузку на нервную систему,вызывает ухудшение самочувствия и при длительном действии может стать причиной неврозов. Воздействие шума уровнем свыше 75дБ может привести к потере слуха. При действии шума высоких уровней 130дБ-разрыв барабанных перепонок, контузия, при более высоких — более160дБ- смерть. Снижение слуха на 10дБ неощутимо, на 20дБ-серьезно мешает человеку,т.к нарушается способность слышать важные звуки, ослабление разборчивости речи.

Инфразвук при уровне 110-150 дБ вызывает субъективн ощущения в орг-зме (нарушение ЦНС,сердечн-сосуд сист,дыхат сист и тд). Инфразвук вызывает псхо-физиологич изм-я.

Ультразвук может возд-ть начеловека через воздушн среду и контактно. Функциональн нарушения ЦНС,ССС,ДС, возможно изм-е состава крови, нарушение капиллярного кровообращ-я.

Гигиеническое нормирование производственного шума. Измерение и оценка производственного шума.

Нормирование произв шума звукового диапазона осущ-ся отд-но для пост и непост шумов. Для пост шума уст-ся предельно допустимый уровень ПДУ звука в 9ти октавных полосах со среднегеометрич значенем частот 63-8000Гц. Измерения производятся при помощи шумомера в октавном режиме в дБ.

Измеренное значение сопоставляется с ГОСТ 12.1.003-83

Непост шум нормир-ся эквивалентным по энергии уровнем звука широкополосн пост шума,оказываеющ такое же возд-е, как и непостоянный шум. Измерения производятся в режиме шумомера А без учета октавных частот в дБ.

Инфразвук нормируется в соотв-ии с санитарными нормами по предельно-допутимым нормам зв.р.

Установлено,что общий ПАУ не должен превышать 100дБ.

Ультразвук нормир-ся в соотв-ии с ГОСТ 12.1.001-89 отд-но для распространяемого воздушным путем и отд-но для контактного.

Эквивал-ым назыв-ся уровень звука постоянного широкополосного шума, который имеет тоже самое среднеквадратичное звуковое давление, что и данный непостоянный шум в течении определенного интервала времени.

Кроме эквивалентного уровня звука для непостоянного шума установлены максимальные уровни звука (дБА) – наибольшее значение уровня звука за период измерения.Допустимые уровни звукового давления находят по таблицам. Допускаются в качестве характеристики непостоянного шума использовать дозу шума. Доза шума D(Па²*ч) – интегральная величина, учитывающая акустическую энергию, воздействующую на чел-ка за определенный период времени:

Методы борьбы с шумом.

Мероприятия по борьбе с шумом

В кач-ве основоного метода исп-ся рац планировка пр-ва предприятия еще на стадии проектирования.

1 снижение шума в источнике Используются композитные материалы 2-х слойные. Снижение: 20-60 дБА.

2 изм-я направленности излучения шума.

3 Акустич обработка помещения.

Процесс поглощения звука происходит за счет перехода энергии колеблющихся частиц воздуха в теплоту. След-но, для эф-го звукопоглощения материал должен обладать пористой структурой, примеси д быть открыты со стороны падения звука и закрыты с обратной стороны. Звукопоглощающими явл-ся материалы, у кот коэф звукопоглощения на ср частотах больше 0,2. Звукопоглощающ облицовки снижают шум на 6-8 дБ в зоне отраженного звука, на 2-3 дБ вблизи самого источника.

4 Уменьш-е шума а пути распространения . Предусматривает применение звкоизолирующ материала. Звукоизоляция тем эф-ее,чем тяжелее материал перегородки.

5 Глушение шума- наушники,шлемы,и тд. При более 125 дБ исп-т противошумные костюмы (скафандры).

infopedia.su

4. Классификация шума

4.1 Классификация шума по источникам возникновения

Классификация по характеру спектра и временным характеристикам

4.2. Классификация шумов по различным признакам

4.3. Действие шума на организм человека, субъективное восприятие шума