2.5. Шум. 2 Шум Физические характеристики звука Звук
 Скачать 170.5 Kb.
|
2.5. ШумФизические характеристики звука Звук или тон - это акустическое гармоническое колебание с определённой частотой. Он характеризуется: - частотой колебаний f (Гц), то есть числом колебаний в секунду; - звуковым давлением p (Па) - это разность между мгновенным давление в волне и атмосферным; - интенсивностью или силой звука I (вт/м2) равной потоку звуко- вой энергии, проходящей в единицу времени через 1м2 площади. Интенсивность пропорциональна квадрату звукового давления. По частоте колебаний звуки классифицируются: Инфразвук Слышимый звук Ультразвук 20Гц 20000Гц 1 Анв 2.5.1.Звук и шум; основные характеристики Закон Вебера-Фехнера для звукаУровень ощущения звука L пропорционален логарифму интенсивности I, отнесённой к интенсивности Io на пороге слышимости. где I, p - действующие значения интенсивности и звукового давления; I0 =10-12 вт/м2, p0 =2*10-5 Па - интенсивность и звуковое давление на пороге слышимости. Уровень звука L оценивают в относительных логарифмических единицах - ДЕЦИБЕЛАХ (дБ). Анв 2 Шум и его характеристикиУровень интенсивности звука численно равен уровню звукового давления (УЗД). Эти характеристики - синонимы. Шум - сложное колебание, комплекс звуков разных частот; его оценивают спектром, то есть зависимостью УЗД от частоты. Наиболее часто шум измеряют в октавных полосах частот. Полоса характеризуется средней частотой, а соотношение этих частот 1/2. 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Гц 45 90 180 355 710 1400 2800 5600 11200 Граничные частоты октавных полос Восприятие частоты, также как и силы звука, относительно поэтому средние частоты октавных полос откладываются на графиках в логарифмическом масштабе (через одинаковые промежутки). Средние частоты октавных полос 3 Анв Построение спектра шумаПо характеру спектра шумы делят на широкополосные и смешанные, в которых присутствуют тональные составляющие. По временной характеристики их делят на постоянные и непостоянные, а последние оценивают эквивалентным уровнем звука. 60 80 100 L, дБ 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 f, Гц Нормативный спектр шума Превышение шума Кроме спектральной характеристики шум оценивают одним числом - уровнем звука в дБА. Это общий уровень шума, откорректированный в соответствии с кривой слышимости. 4 Анв Суммирование уровней шума90 дБ + 90 дБ = 80 дБ + 74 дБ = 100 дБ + 40 дБ = 70 дБ + 70 дБ + 70 дБ = 93 дБ 100 дБ 81 дБ 75 дБ Уровни шума являются логарифмическими величинами и их нельзя непосредственно складывать. Для этого применяют правило суммирования уровней: Для n одинаковых уровней L1 5 Ан Lб - больший из суммируемых уровней δL - добавка к большему уровню, опре- деляемая по таблице в зависимос- ти от разности уровней. Если один из суммируемых уровней меньше другого на 10 дБ, то он не учитывается. Lсум. = 10lg(2*I / I0) = 10lg(I / I0)+10lg2 = L+3 дБ. Распространение шума в открытом пространствеИнтенсивность шума I в точке открытого пространства: где Ра - звуковая мощность источника шума, Вт; S - площадь измерительной поверхности, окружающей источник шума и проходящей через расчётную точку, м2. Простейшей моделью источника шума является точечный источник, излучающий сферическую волну. 2.5.2. Распространение, воздействие и нормирование шума 6 Анв Распространение шума в открытом пространстве (продолжение)Если источник шума со звуковой мощностью Ра расположен на поверхности, то излучение шума происходит в полусферу S с радиусом r (м): S = 2πr2 r Переходя от абсолютных величин к относительным логарифмическим, уровни интенсивности шума L (дБ) от источника с уровнем звуковой мощности Lp (дБ) в точке открытого пространства можно определить по формуле: Уровни интенсивности шума при удвоении расстояния уменьшаются на 6 дБ. 7 Анв Распространение шума в помещении с источником шумаВ помещении, где установлен источник шума, интенсивность шума в любой точке складывается из интенсивности прямого шума Iпр. и шума многократно отражённого от стен помещения Iотр. Отражённый шум упрощённо считается диффузным, то есть имеющим одинаковую плотность звуковой энергии во всех точках помещения, а прямой шум спадает с расстоянием от источника. Интенсивность суммарного шума 8 Анв Распространение шума в помещении с источником шума (продолжение) Статистическая теория звукового поля в помещении, используя аппарат теории вероятностей, даёт зависимость для определения интенсивности отражённого шума: где Q - акустическая постоянная помещения (м2), которая характеризует его способность поглощать звуковую энергию; α - средний коэффициент звукопоглощения; Sп - полная площадь ограждений помещения, м2. Уровни шума (дБ) в помещении с источником шума 9 Анв Распространение шума в помещении с источником шума (продолжение) r Логарифмическая шкала расстояний Отражённый шум Суммарный шум Прямой шум Изменение уровней шума Зона прямого шума Зона отражённого шума График изменения уровней шума 10 Анв Распространение шума в помещение смежное с шумнымL1 Lв R -- звукопоглощающий материал в воздушном промежутке двустенной разделяющей конструкции Уровни шума L (дБ) в смежном помещении где L1 - уровни шума перед разделяющей стенкой, дБ; R - звукоизоляция разделяющей стенки, дБ; Lα - величина, учитывающая звукопоглощение в смежном помещении, дБ. 11 Анв 12(доп.) Воздействие шума на человека. Нормирование шума1. Шум высоких уровней отрицательно влияет на ЦНС, желудок, двигательные функции, умственную работу, зрительный анализатор. Изменяется частота и наполнение пульса, кровяное давление, замедляются реакции, ослабляется внимание, ухудшается разборчивость речи. 2. Снижается чувствительность органа слуха, что приводит к временному повышению порога слышимости. При длительном воздействии шума высокого уровня возникают необратимые потери слуха и развивается профессиональное заболевание - тугоухость. Критерием риска потери слуха считается уровень 90 дБА, при ежедневном воздействии более 10 лет. Нормируемые параметры: уровни звукового давления в октавных полосах частот и уровень звука в дБА. 13 Анв 2.6. Уменьшение шума |