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
[править | править код]Шум — совокупность непериодических звуков различной интенсивности и частоты. С физиологической точки зрения шум — это всякий неблагоприятно воспринимаемый звук.
По спектру
[править | править код]Шумы подразделяются на стационарные и нестационарные.
По характеру спектра
[править | править код]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[1].
По частоте (Гц)
[править | править код]По частотной характеристике шумы подразделяются на[источник не указан 1984 дня]:
- низкочастотный (<300 Гц)
- среднечастотный (300—800 Гц)
- высокочастотный (>800 Гц)
По временны́м характеристикам
[править | править код]- стационарный;
- нестационарный:
- колеблющийся;
- прерывистый;
- импульсный.
По природе возникновения
[править | править код]- Механический
- Аэродинамический
- Гидравлический
- Электромагнитный
Отдельные категории шумов
[править | править код]- Белый шум — стационарный шум, спектральные составляющие которого равномерно распределены по всему диапазону задействованных частот.
- Цветные шумы — некоторые виды шумовых сигналов, которые имеют 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;
Источники шума
[править | править код]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
[править | править код]- 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); см. также Электромагнитный шум[англ.], Шум (радио)[англ.];
- 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).
Измерение шумов
[править | править код]
Уровень шума чаще всего измеряют в децибелах (20 дБ — звуковое давление в 10 раз выше стандартного порога слышимости; 40 дБ — в 100 раз…).
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
- У раструба вувузелы: 130
Для количественной оценки шума используют усредненные параметры, определяемые на основании статистических законов. Для измерения характеристик шума применяются шумомеры, частотные анализаторы, коррелометры и др. Для измерения как суммарной дозы производственного шума на протяжении времени так и максимального уровня шума используют шумовые дозиметры, согласно Управление по охране труда (Министерство труда США), являются главным инструментом для проверки превышения предельно допустимого уровня шума. Микрофоны таких дозиметров, а для более новых, миниатюрных моделей, и сами приборы, крепятся на голове[2].
Достаточно точно измерять уровень шума от 65 до 95 дБ можно и при помощи смартфона с внешним калиброванным микрофоном и специализированного приложения[3][4].
Воздействие шума
[править | править код]
На человека
[править | править код]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.
Звуки разной частоты, создающие одинаковое физическое звуковое давление, субъективно воспринимаются человеком, как имеющие не одинаковую громкость. Для учёта физической и субъективной громкости разработаны поправки (A-D, см. иллюстрацию), ограничение максимально допустимой громкости обычно делают с коррекцией А, обозначение для громкости с учетом поправки — дБА (см. графу дБА в таблице ниже).
Гигиеническое нормирование шума
[править | править код]Для определения допустимого уровня шума на рабочих местах, в жилых помещениях, общественных зданиях и территории жилой застройки используется ГОСТ 12.1.003-2014. 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 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.
- 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) | Максимальные уровни звука LАмакс, дБА | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 31,5 Гц | 63 Гц | 125 Гц | 250 Гц | 500 Гц | 1000 Гц | 2000 Гц | 4000 Гц | 8000 Гц | ||||
| В помещениях проектно-конструкторских бюро, расчётчиков | 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 | 96 | 83 | 74 | 68 | 63 | 60 | 57 | 55 | 54 | 65 | - | |
| Дистанционное управление без речевой связи по телефону, в лабораториях | 103 | 91 | 83 | 77 | 73 | 70 | 68 | 66 | 64 | 75 | - | |
| Выполнение всех видов работ на рабочих местах | 107 | 95 | 87 | 82 | 78 | 75 | 73 | 71 | 69 | 80 | - | |
| Жилые комнаты квартир | с 7 до 23 ч. | 79 | 63 | 52 | 45 | 39 | 35 | 32 | 30 | 28 | 40 | 55 |
| с 23 до 7 ч. | 72 | 55 | 44 | 35 | 29 | 25 | 22 | 20 | 18 | 30 | 45 | |
| Территории, непосредственно прилегающие к жилым домам | с 7 до 23 ч. | 90 | 75 | 66 | 59 | 54 | 50 | 47 | 45 | 44 | 55 | 70 |
| с 23 до 7 ч. | 83 | 67 | 57 | 49 | 44 | 40 | 42 | 43 | 40 | 45 | 60 | |
На природу
[править | править код]
Шум, производимый ветроэлектростанциями, также воздействует не только на человека, но на природу.
Подводные
[править | править код]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
[править | править код]- Отношение сигнал/шум
- Шумоподавление
- Шумомер
- Шумовое загрязнение
- Промышленный шум
- Вибрация
- Тишина
- Рекомендации NIOSH по защите от шума
Примечания
[править | править код]- ↑ Санитарные нормы СН 2.2.4/2.1.8.562-96
- ↑ US Occupational Safety and Health Administration. 3.A.4. Шумовые дозиметры // Шум. Инструкция для инспектора по охране труда 2022 г. = OSHA Technical Manual (OTM). Section III: Chapter 5 Noise (англ.). — США: OSHA, 2022.
- ↑ NIOSH. NIOSH Sound Level Meter App (англ.). www.cdc.gov/niosh/. США: National Institute for Occupational Safety and Health. Дата обращения: 4 августа 2022.
- ↑ Chucri A. Kardous and Peter B. Shaw. Evaluation of smartphone sound measurement applications (apps) using external microphones—A follow-up study (англ.) // The Journal of the Acoustical Society of America. — 2016. — Vol. 140. — Iss. 4. — P. EL327-333. — ISSN 0001-4966. — doi:10.1121/1.4964639.
Литература
[править | править код]- Бысько М. В. Шумология // Медиамузыка. — 2014. — № 3.
- Лишевский В. Шум // Наука и жизнь : журнал. — 1985. — № 9. — С. 31—32, I. — ISSN 0028-1263.
- 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
[править | править код]- Уровни громкости различных источников шума
- Современные автомобили становятся все тише
- Шум вокруг нас // «Наука и жизнь». — 2006. — № 4.
