Физические основы шума

Шум – это любой нежелательный звук или комбинация звуков, мешающих восприятию полезных сигналов, оказывающих вредное или раздражающее действие на человека.

Звук, как физическое явление, это механическое колебание, распространяющееся в упругой среде с различной частотой и интенсивностью. Как физиологическое явление, звук – это ощущение, воспринимаемое органом слуха при воздействии на него звуковых волн. Однако не все колебательные движения воспринимаются органом слуха как физиологическое ощущение звука. Ухо человека может слышать только те колебания, частота которых составляет от 20 до 20000 Гц (Герц – 1 колебание в секунду). Звук с частотой до 20 Гц называют инфразвуком, а свыше 20000 Гц – ультразвуком. Наиболее чувствителен слуховой анализатор к восприятию звуков частотой 1000-3000 Гц (речевой диапазон).

При распространении звуковой волны в воздухе происходит перенос акустической энергии, количество которой и определяет звуковое давление. Звуковое давление измеряется в единицах Н/м² (ньютон/ м²). В системе СИ эта единица носит название Паскаль, Па, (1 Паскаль – это давление, вызываемое силой равной 1 Ньютону, равномерно распределенной по поверхности площадью 1 м²). Человеческое ухо в состоянии воспринимать звуковое давление в диапазоне от 2×10^-5 до 2×10⁴ Па, причем нижняя граница диапазона является порогом слышимости, а верхняя – болевым порогом. Пользоваться абсолютными значениями крайне неудобно, поэтому в акустике принято использование относительных, логарифмических единиц – децибел (дБ) (рис.5.1).

Человеческое ухо неодинаково реагирует на звуки разных частот (менее чувствительно к низким и более – к высоким), поэтому современные приборы для измерения шума (шумомеры) имеют специальную шкалу А, которая наиболее полно отражает восприятие слуховым анализатором звуков разных частот. Результат измерений фиксируется в единицах дБА (децибел по шкале А).