Шум

Шум — беспорядочные колебания различной физической природы, отличающиеся сложностью временной и спектральной структуры. Первоначально слово шум относилось исключительно к звуковым колебаниям, однако в современной науке оно было распространено и на другие виды колебаний (радио-, электричество).

Классификация шумов

Шум — совокупность апериодических звуков различной интенсивности и частоты. С физиологической точки зрения шум — это всякий неблагоприятный воспринимаемый звук.

По спектру

Шумы подразделяются на стационарные и нестационарные.

По характеру спектра

По характеру спектра шумы подразделяют на:

• широкополосный шум с непрерывным спектром шириной более 1 октавы;
• тональный шум, в спектре которого имеются выраженные тона. Выраженным тон считается, если одна из третьоктавных полос частот превышает остальные не менее, чем на 10 дБ.

По частоте (Гц)

По частотной характеристике шумы подразделяются на:

• низкочастотный (<400 Гц)
• среднечастотный (400—1000 Гц)
• высокочастотный (>1000 Гц)

По временны́м характеристикам

• постоянный;
• непостоянный, который в свою очередь делится на колеблющийся, прерывистый и импульсный.

По природе возникновения

• Механический
• Аэродинамический
• Гидравлический
• Электромагнитный

Отдельные категории шумов

• Белый шум
• Цветные шумы — некоторые виды шумовых сигналов определённые цвета исходя из аналогии между спектральной плотностью сигнала произвольной природы и спектрами различных цветов видимого света.
• Розовый шум (в строительной акустике), у которого уровень звукового давления изменяется в октавной полосе частот. Обозначение: С;
• «Шум дорожного движения» (в строительной акустике) — обычный шум оживленной магистрали, обозначение: Ctrl

Измерение шумов

Для количественной оценки шума используют усредненные параметры, определяемыми на основании статистических законов. Для измерения характеристик шума применяются шумомеры, частотные анализаторы, коррелометры и др.

Уровень шума чаще всего измеряют в децибелах.

Сила звука в децибелах:

• Разговор: 40—45
• Офис: 50—60
• Улица: 70—80
• Фабрика (тяжелая промышленность): 70—110
• Цепная пила: 100
• Старт реактивного самолёта: 120
• Вувузела: 130

Источники шума

Источниками акустического шума могут служить любые колебания в твёрдых, жидких и газообразных средах; в технике основные источники шума — различные двигатели и механизмы. Общепринятой является следующая классификация шумов по источнику возникновения:

• механические;
• гидравлические;
• аэродинамические;
• электрические.

Повышенная шумность машин и механизмов часто является признаком наличия в них неисправностей или нерациональности конструкций. Источниками шума на производстве является транспорт, технологическое оборудование, системы вентиляции, пневмо- и гидроагрегаты, а также источники, вызывающие вибрацию.

Неакустические шумы

• Радиоэлектронные шумы — случайные колебания токов и напряжений в радиоэлектронных устройствах, возникают в результате неравномерной эмиссии электронов в электровакуумных приборах (дробовой шум, фликкер-шум), неравномерности процессов генерации и рекомбинации носителей заряда (электронов проводимости и дырок) в полупроводниковых приборах, теплового движения носителей тока в проводниках (тепловой шум);
• тепловое излучение Земли и земной атмосферы, а также планет, Солнца, звёзд, межзвёздной среды и т. д. (шумы космоса);
• на Земле также имеются необъяснимые шумовые явления (см. Звуковые аномалии).

Воздействие шума

На человека

Шум звукового диапазона замедляет реакцию человека на поступающие от технических устройств сигналы, это приводит к снижению внимания и увеличению ошибок при выполнении различных видов работ. Шум угнетает центральную нервную систему (ЦНС), вызывает изменения скорости дыхания и пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечно-сосудистых заболеваний, язвы желудка, гипертонической болезни.
При воздействии шума высоких уровней (более 140 дБ) возможен разрыв барабанных перепонок, контузия, а при ещё более высоких (более 160 дБ) — и смерть.

Шум, производимый ветроэлектростанциями, также воздействует на среду обитания человека и природы.

Гигиеническое нормирование шума

Для определения допустимого уровня шума на рабочих местах, в жилых помещениях, общественных зданиях и территории жилой застройки используется ГОСТ 12.1.003-83. ССБТ «Шум. Общие требования безопасности», СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки».

Нормирование шума звукового диапазона осуществляется двумя методами:

• по предельному спектру уровня шума и по дБА. Этот метод устанавливает предельно допустимые уровни (ПДУ) в девяти октавных полосах со среднегеометрическими значениями частот 31.5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц.
• другой метод применяется для нормирования непостоянных шумов и в тех случаях, когда неизвестен спектр реального шума. Нормируемым показателем в этом случае является эквивалентный уровень звука широкополосного постоянного шума, оказывающий на человека такое же влияние, как и реальный непостоянный шум, измеряемый по шкале А шумомера.

Санитарные нормы СН 2.2.4/2.1.8.562-96 Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки

Рабочее место		Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц									Уровни звука и эквива­лен­тные уровни звука (в дБА)
		31,5	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
В помещениях проектно-конструкторских бюро, расчетчиков		86	71	61	54	49	45	42	40	38	50
В конторских помещений, в лабораториях		93	79	70	68	58	55	52	52	49	60
В помещениях диспетчерской служ­бы с речевой связью по телефону; на участках точной сборки		96	83	74	68	63	60	57	55	54	65
Дистанционное управление без речевой связи по телефону, в лабораториях с шумным оборудованием		103	91	83	77	73	70	68	66	64	75
Выполнение всех видов работ на посто­ян­ных рабочих местах в произ­водственных помещениях и на территории предприятий		107	95	87	82	78	75	73	71	69	80
Жилые комнаты квартир	с 7 до 23 ч.	79	63	55	44	39	35	32	30	28	40
	с 23 до 7 ч.	72	52	45	35	29	25	22	20	18	30
Территории, непосредстве-нно прилегаю-щие к жилым домам	с 7 до 23 ч.	90	75	66	59	54	50	47	45	44	55
	с 23 до 7 ч.	83	67	57	49	44	40	37	35	33	45

На природу

Подводные

В последнее время появились данные, что мощные двигатели кораблей и подводных лодок, и особенно гидролокаторы и сонары сильно мешают подводным обитателям, пользующимся гидролокационным способом общения и поиска добычи. Особенно страдают некоторые виды китов и дельфинов.

Некоторые необъяснимые ранее случаи массовой гибели китов, их «выбрасывания на берег» теперь нашли объяснение. В ряде случаев явление может быть связано с военными учениями, в ходе которых млекопитающие глохнут, и теряют способность ориентироваться.

См. также

• Отношение сигнал/шум
• Шумоподавление
• Аттенюатор
• Шумомер
• Вибрация

Литература

• Тэйлор Р. Шум. М.: Мир, 1978.
• СН 2.2.4/2.1.8.562-96 Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки”
• Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда. Руководство. Р 2.2.2006 - 05
• МУК 4.3.2194-07 Контроль уровня шума на территории жилой застройки, в жилых и общественных зданиях и помещениях
• ГОСТ 31296.1-2005 Шум. Описание, измерение и оценка шума на местности.

Ссылки

• Уровни громкости различных источников шума
• Современные автомобили становятся все тише