Шум: основные термины, восприятие, действие на организм

Звук – колебательное движение частиц упругой среды, распространяющееся в виде волн и воспринимаемое органами слуха.

Шум – беспорядочное сочетание звуков различной интенсивности и частоты (физическое определение).

Шум – любой звук или совокупность звуков, мешающих работе и отдыху и оказывающих неблагоприятное воздействие на организм человека (гигиеническое определение).

Для слушающего человека очевидны две характеристики звука: высота и громкость. Они характеризуют ощущения, возникающие в сознании. Однако каждой из этих субъективных характеристик соответствует величина, измеряемая физическими методами. Физической величиной, характеризующей высоту звука, является частота звуковой волны. Чем меньше частота, тем ниже звук; чем больше частота, тем выше звук. Человеческое ухо воспринимает частоты в диапазоне 20 – 20 000 Гц, которые называются диапазоном слышимости (акустическим диапазоном).

Шумы содержат звуки различных частот. Совокупность частот образует спектр шума. Для гигиенической оценки шума используется звуковой диапазон до 11 000 Гц, включающий 9 октавных полос: 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц. Такое деление связано с чувствительностью уха: только увеличение частоты в два раза воспринимается как повышение тона. Отсюда: октава – это диапазон частот, границы которого различаются в 2 раза (или верхняя граница которого в 2 раза больше нижней).

Подобно высоте звука громкость связана с ощущением, возникающим в сознании человека. Она тоже связана с физически измеримой величиной – интенсивностью (силой) звука. Чем больше интенсивность, тем звук громче. Человеческое ухо способно воспринимать звуки от 10^–12 Вт/м² (2–10^-5 Па) до 10² Вт/м² (2×10² Па). В связи с этим используются термины, характеризующие минимальную и максимальную для восприятия человека громкость – силу звука:

порог слышимости – это минимальная сила звука, которую человеческое ухо в состоянии воспринять (10^–12 Вт/м²);

болевой порог (осязания) – сила звука, вызывающая болевые ощущения в органе слуха на частоте 1000 Гц (10² Вт/м²).

Диапазон от порога слышимости до болевого порога невероятно широк, его крайние значения различаются в 10¹⁴ раз. Эти различия характеризует бел(Б) – величина, которая показывает, что сила звука изменилась в 10 раз.

Чаще употребляется единица измерения децибел (1Б = 10дБ или 1дБ = 0,1 Б).

В связи с этим принято использовать логарифмическую шкалу и следующие характеристики звука:

уровень силы звука – это десятичный логарифм отношения фактической силы звука I_ф (Вт/м²) к пороговой I_o,(Вт/м²):

уровень звукового давления – это десятичный логарифм отношения квадрата фактического звукового давления Р_ф (Па) к квадрату звукового давления на уровне порога слышимости Р_о (Па):

эквивалентный уровень звука – уровень звука постоянного широкополосного шума, который имеет такое же среднеквадратичное звуковое давление, что и данный непостоянный шум в течение определенного интервала времени.

Субъективное восприятие повышения громкости в два раза возникает только при увеличении силы звука в 10 раз (шкала громкости, рис.1). Шкала громкости является линейной, и это позволяет сравнивать громкости различных источников, а также количественно оценивать эффективность шумоглушения.

Громкость		90 дБ	Уровень громкости	Рис. 1. Шкала громкости (шкала децибел): за 1 сон принимается громкость звука силой 40 дБ (фон) на частоте 1000 Гц.
	80 дБ
	70 дБ
	60 дБ
	50 дБ
	40 дБ
сон	фон

В условиях действия шума на организм орган слуха адаптируется за счет повышения порога слышимости (или снижения слуховой чувствительности). Слуховая адаптация состоит в том, что при воздействии шума порог слышимости повышается не более, чем на 10–15 дБ и восстанавливается за 3–5 минут после выключения источника шума. Слуховое утомление состоит в том, что при воздействии шума порог слышимости повышается более, чем на 10–15 дБ и восстанавливается больше, чем за 3–5 минут после выключения источника шума.

В условиях работы на шумном производстве может развиться профессиональное заболевание нейросенсорная тугоухость (по типу восходящего кохлеарного неврита) – выпадение слуховой чувствительности в начальной стадии на высокие звуки. При действии интенсивного шума на организм возможна прямая травматизация органа слуха (тональный и импульсный шум интенсивностью от 100–105 дБ до 145 дБ) – акустическая травма. Шум оказывает влияние на центральную нервную систему, вызывая развитие неврозов, неврастении, нейроциркуляторной дистонии преимущественно по гипертоническому или кардиальному типу, реже – по гипотоническому типу. Шум действует на желудочно-кишечный тракт, вызывая развитие гастритов, язвы желудка, 12-типерстной кишки. Вызывает также снижение иммунологической реактивности, общей резистентности организма.