Фізичні характеристики шуму

Шум виникає при механічних коливаннях у твердих тілах, рідких і газоподібних середовищах. Механічні коливання в діапазоні частот 20-20000 Гц сприймаються вухом людини як звук, коливання із частотою нижче 20 Гц (інфразвук) не викликають слухових відчуттів, але впливають на організм людини.

При тривалому впливі шуму знижується гострота слуху, змінюється кров'яний тиск, послабляється увага, погіршується зір. Інтенсивний шум є причиною порушень серцево-судинної системи, нормальної функції шлунка. Шум представляє собою безладне сполучення звуків, різних як за рівнем, так і за частотою. У кожній галузі промисловості є виробництва й ділянки з найбільш інтенсивними шумами. У цей час шкідливість шуму не викликає сумнівів. Шум практично діє на весь організм, він є загальнобіологічним подразником. Раніше вважали, що шум впливає тільки на слух, але тепер встановлено, що шум впливає на нервову й серцево-судинну систему.

Шум характеризується частотою f, інтенсивністю І і звуковим тиском. Частина простору, у якому поширюються звукові хвилі, називається звуковим полем. Інтенсивність звуку виміряється середньою кількістю звукової енергії, що проходить в одиницю часу через одиницю поверхні, перпендикулярної напрямку поширення звуку. Інтенсивність звуку як фізична величина виражає кількість звукової енергії минаючої в 1 через площу в 1 м².

, (2.6)

де І – інтенсивність звуку, Вт/м²;

Р- миттєве значення звукового тиску, Па;

- щільність середовища, кг/м²

С - швидкість звуку в середовищі, м/с.

Звуковий тиск і інтенсивність звуку можуть змінюватися по величині в широких межах: по тиску – до 10⁸ разів, а по інтенсивності – до 10¹⁶ разів.

Важливе значення має також те, що вухо людини реагує не на абсолютну, а на відносну зміну інтенсивності звуку, оскільки інтенсивність звуку пропорційна логарифму кількості енергії подразника. Тому були введені логарифмічні величини – рівні інтенсивності й звукового тиску, що виражаються в децибелах (дБ). Логарифмічна шкала децибелів дає можливість визначити тільки фізичну характеристику шуму, тому що вона побудована так, що граничне значення звукового тиску ₀ відповідає порогу чутності на частоті 1000 Гц. У той же час слуховий апарат людини неоднаково чутливий до звуків різної висоти. Найбільша чутливість проявляється до звуків на середніх і високих частотах (від 800 до 4000 Гц), найменша - на низьких (від 20 до 100 Гц). Рівень гучності виміряється у фонах. На частоті 1000 Гц рівні гучності прийняті рівними рівнями звукового тиску.