Шум,
уровень шума

Анонс-страницы

1,

2,

3,

4,

5

Шум, как правило, нас раздражает: мешает отдыхать, думать, работать. Тем не менее, шум может воздействовать и успокаивающе. Подобное влияние оказывает на человека, например, рокот морского прибоя, размеренный стук капель дождя, шелест листьев деревьев. Нередко несет шум важную информацию. Летчик определяет по гулу двигателей, как они работают. Мото- или автогонщикприслушивается к звукам мотора, шасси и других частей движущейся конструкции, так как любой посторонний шум может свидетельствовать о возможной скорой поломке или аварии. Обнаруживают и пеленгуют корабли и подводные лодки по шуму, которые они издают. Существенную роль шум играет в акустике, радиоастрономии, оптике, радиотехнике, теории информации, вычислительной технике и т.д.

Шум представляет собой беспорядочные сложные колебания разнообразной физической природы: акустические, электрические, тепловые и др. Но данная статья рассказывает только об акустическом шуме. Проблема шума появилась очень давно. Еще в древности стук колес по каменной мостовой у людей вызывал бессонницу. Поэтому перед домом дорогу устилали соломой или посыпали песком. Возможно, такая проблема гораздо раньше - когда соседи по одной пещере ссорились по причине того, что кто-то сильно громко стучал, обрабатывая каменный топор или нож. Шумовой фон постоянно возрастает. Так при обследовании в 1948 году жителей больших зарубежных городов на заданный вопрос, мешает ли вам шум при нахождении в квартире, ответили утвердительно 23%опрошенных, а в 1961 году - уже 50%. За последние десятилетия в больших городах уровень шума вырос в 10-17 раз. Шум часто считается "нежелательным звуком". Звук - колебательное движение чacтиц любой yпpyгой среды (воздуха, твердого тела? жидкости), которое распространяется в виде волн. Слышимый диапазон колебаний для человеческого уха находится в границах от 16 до 20000 Гц. Звук, имеющий частоту ниже 16 Гц, считается инфразвуком, выше 20 000 до 10е Гц - ультразвуком, в диапазоне от 10е до 1013 Гц - гиперзвуком (1 герц - 1 колебание в секунду).

Звуковая волна состоит из разрежений и сгущений воздуха. При ее распространении меняется давление на барабанную перепонку. Это давление измеряется в ньютонах на метр квадратный (Н/м2), а мощность (интенсивность) звука в произвольной точке - поток энергии, достающийся единичной площадке, можно выразить в ваттах на метр квадратный (Вт/м2). Наименьший звук, который способен слышать человек называется порогом слышимости. У всех людей он различен, поэтому порог слышимости есть понятие условное, которое принято как звуковое давление, равное 2 х 10-5H/м2 при 1000 Гц, или интенсивность звука соответствующая ему (P0) 10-12 Вт/м2.

Именно с такими величинами сопоставляют измеряемый звук. Например, разбегающийся для взлета рядом реактивный самолет, имеет интенсивность звука (Р) от моторов 10 Вт/м2, что превышает пороговую в 1013 (10 триллионов) раз. Такими большими числами оперировать неудобно, вследствие этого было принято выражать уровень громкости звука в белах (бел - логарифм отношения к эталонной Ро измеренной интенсивности Р, иначе число белов n равно lgP/Po). Следовательно, уровень шума у реактивного самолета N = lg 10/10-12 = lg 1013 = 13. Также распространение получила меньшая единица измерения: 1/10 часть бела - децибел (1 дБ = 0,1 Бел). Значит, шум реактивного самолета равен 130 децибелам. "Бел" - единица измерения получила свое название по имени А. Белла (1847-1922), изобретателя телефона.

Шум

Наглядно продемонстрировано то, как между собой связаны интенсивность звука, уровень громкости и звуковое давление, в приложенной таблице. Необходимо помнить, что единица бел представляет собой логарифм отношения 2-х одноименных физических величин, тогда при сравнении по уровню различных звуков не будут вкрадываться ошибки. Например, если покойный шелест листвы оценивается в 1 Бел, а громкая беседа в 6,5 Бел, то из этого не следует, что речь в беседе превышает шелест листьев по громкости в 6,5 раз. Получаем в соответствии с onpeделением бела, что шелест листьев менее "шумный" речи в 316 000 раз. В середине 19-го века немецкий психолог и физик Г. Т. Фехнер определил закон восприятия, гласящий: величина ощущения nponopциональна логapифмy величины раздражения. Таким образом, громкость звука не случайно оценивается логарифмической зависимостью (106,5/101 = 105,5 = 316000).

Восприятие звука определяется не только количественными его характеристиками (интенсивности или звукового давления), но также от "качества" звука - частоты. Так по силе один и тот же звук, но на разных частотах разнится по громкости. Есть люди, которые не слышат звуков высокой частоты. Так, у пожилых людей понижается верхняя граница восприятия звука до 5000 Гц. Они не могут услышать, например, трелей сверчка или писка комара, издающих звуки с частотой рядом с 20 000 Герц. Извecтный английский физик Тиндаль описывает одну из прогулок с товарищем следующим образом: " По обеим cтopoнам дороги луга кишели насекомыми, которые наполняли воздух для моего слуха своим резким жужжанием, однако мой друг этого ничего не слышал, так как музыка насекомых лежала за пределами его слуха".

На рисунке расположенном ниже представлены различные "производители" шума. Иногда рядом с названием источника звука стоят числа, скажем, 300 м, 7 м. Это означает, что сила звука измерялась на указанном удалении от источника; если же рядом с надписью нет числа, значит, измерения сделаны вблизи источника. Стоит напомнить, что громкость звука спадает обратно пропорционально квадрату расстояния до источника.

Ежели значение громкости свыше 80 дБ, то шум уже может негативно влиять на здоровье: вызывать нарушение сердечного ритма, повышать кровяное давление, а его интенсивное воздействие ведет к глухоте. Крайне сильный звук (более 180 дБ) может вызвать даже разрыв барабанной перепонки. Снижение уровня шума позитивно сказывается на самочувствии персонала, что соответственно поднимает производительность труда. Бороться с шумом необходимо не только на производстве, но в быту также. Умение соблюдать тишину является одним из основных показателей культуры человека, а также его учтивого отношения к окружающим. Ведь тишина также необходима человеку, как свежий воздух и солнечный свет.



Таблица источников шума
Copyright © 2008 KISHAR.RU Все права защищены.
Копирование и перепечатка материалов сайта запрещены.