фирма ДИНАМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

Шум, звук, вибрация ==> измерение, снижение, применение ==> в экологии, охране труда, производственных технологиях.

О ФИРМЕ. НАШИ УСЛУГИ

ПРИМЕНЕНИЯ ВИБРАЦИИ И ЗВУКА

НОРМЫ, ГОСТы

ЗАКОНЫ

ПРИБОРЫ И УСТРОЙСТВА

ЦЕНЫ, ОПЛАТА

ВВЕДЕНИЕ В АКУСТИКУ

НАШИ ПУБЛИКАЦИИ

ПРИБОРЫ ДЛЯ ПРОДАЖИ

КОНТАКТЫ И ССЫЛКИ

ENGLISH VERSION

 

КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ АКУСТИКИ ДЛЯ НЕСПЕЦИАЛИСТОВ

(Из кн.: Ю.В.Карпов, Л.А.Дворянцева "Защита от шума и вибрации на предприятиях химической промышленности".   Москва, "Химия", 1991)

  • Шум - один из видов звука. В промышленной акустике термином шум обозначают любой нежелательный в данных условиях звуковой процесс. Всякий меняющийся и раздражающий звук является шумом. Физическая природа шума обусловлена колебательными движениями частиц упругой среды, распространяющимися в виде волн. Как физиологическое явление, шум определяется ощущением, воспринимаемым органом слуха при воздействии звуковых волн в диапазоне от 16 до 20000 Гц. Колебания ниже 16 Гц (инфразвуки) и выше 20000 Гц (ультразвуки) не воспринимаются органом слуха человека, но могут быть зарегистрированы приборами.
  • Колебательные возмущения, распространяющиеся от источника звука в окружающей среде, называются звуковыми волнами, а пространство, в котором они наблюдаются - звуковым полем.
  • Звуковая волна характеризуется звуковым давлением, длиной волны, частотой и законами распространения. Звуковое давление - разность между средним статическим давлением среды (при отсутствии звуковых волн) и мгновенным значением давления, которое возникает при наличии звуковых волн. Единица измерения звукового давления - паскаль (Па).
  • Длиной волны называют расстояние, измеренное вдоль направления распространения волны между ближайшими точками звукового поля, в которых фазы колебаний одинаковые.
  • Число колебаний в единицу времени называется частотой f (Гц), а время, в течение которого совершается полное колебание - периодом Т (с). Период и частота взаимосвязаны соотношением Т*f=1.
  • Скорость звука связана с длиной волны и частотой следующей зависимостью: c=l*f, где c - скорость звука, м/с; l - длина волны, м; f - частота колебаний, Гц. Скорость звука определяется свойствами среды: упругостью и плотностью.
  • Звуковые колебания, как и всякое волновое движение, подчиняются законам интерференции и дифракции. Процесс наложения друг на друга нескольких звуковых волн называется интерференцией. Если два колебания одинаковой частоты и амплитуды складываются в одной фазе, то амплитуда колебаний возрастает, если фазы противоположны, то уменьшается. Отклонение от прямолинейного распространения звуковых волн, огибание волнами препятствий называется дифракцией. Явление дифракции наблюдается в случае, когда размеры преграды или щели меньше длины волны. Если размеры преграды больше длины волны, то за ней образуется зона звуковой тени.
  • Пространство, в котором звуковые волны свободно распространяются, не встречая отражающих поверхностей, называется свободным звуковым полем. Звуковое поле можно считать свободным, если между давлением и расстоянием от источника звука существует обратно пропорциональная зависимость, т.е. при каждом удвоении расстояния звуковое давление уменьшается наполовину. В производственных или городских условиях свободные звуковые поля встречаются очень редко.
  • Область слухового восприятия шума в зависимости от значения звукового давления находится между порогом слышимости и порогом болевого ощущения. Порог слышимости - минимальное звуковое давление Р0, которое вызывает едва заметное ощущение звука, равно Р0=2*10-5 Па на частоте 1000 Гц. Порог болевого ощущения - максимальное звуковое давление Pmax, выше которого ухо не воспринимает звук, а ощущает только боль, равно примерно 2*102 Па.
  • Характерной особенностью абсолютных значений звукового давления Р, интенсивности I, акустической мощности W звука является большой динамический диапазон, в пределах которого они могут изменяться. Так, P может изменяться в 107 раз, а I - в 1014 раз. Поэтому для удобства вычислений принято оценивать звуковое давление не в абсолютных, а в относительных единицах (белах- Б, децибелах- дБ) по отношению к пороговым значениям. Измеренные таким образом величины называются уровнями. Уровень L звукового давления выражается зависимостью L=20lgP/P0, где P0 - пороговое значение звукового давления (P0=2*10-5 Па). Диапазон изменений звукового давления составляет 0-107 Па, а диапазон соответствующего ему изменения уровней звукового давления - от 0 до 140 дБ. Уровень звуковой мощности источника Lp=10lgW/W0, где W0 - пороговое значение звуковой мощности (W0=10-12 Вт).

Характеристики некоторых источников шума

Шум

Интенсивность I, Вт/м2

Звуковое давление Р, Па

Уровни Ly, дБ

Порог слышимости:

10-12

2*10-5

0

    Шорох листвы

10-11

6,3*10-5

10

    Тиканье карманных часов

10-10

2*10-4

20

    Шепот

10-9

6,3*10-4

30

    Разговор:

 

 

 

        тихий

10-8

2*10-3

40

        обычный

10-7

6,3*10-3

50

    Тихая музыка

10-6

2*10-2

60

    Звук работающего пылесоса

10-5

6,3*10-2

70

    Звон будильника

10-4

2*10-1

80

    Звук при работе:

 

 

 

        вентиляторной установки

10-3

6,3*10-1

90

        турбокомпрессора

10-2

2,0

100

        авиационного двигателя

10-1

6,3

110

        пневматической дрели

1

2*10

120

    Взлет реактивного самолета

10

6,3*10

130

Болевой порог:

102

2*102

140

    Взлет ракеты

103

6,3*102

150

  • Уровни звукового давления нельзя складывать и вычитать как обычные числа. Для определения суммарного уровня звукового давления от нескольких источников шума в одной точке нужно учитывать их логарифмическую зависимость. Для сложения необходимо от УЗД перейти к абсолютным значениям интенсивности звука. Затем, просуммировав их, выполнить обратный переход к суммарному уровню интенсивности звука.
  • Как сложный звук шум может быть разделен на простые составляющие его тоны с указанием их интенсивности и частоты. Графическое изображение состава шума называется спектром и является важнейшей его характеристикой.
  • В зависимости от характера шума его спектр может быть линейчатым или дискретным, непрерывным или сплошным, смешанным или дискретно-непрерывным.
  • По характеру спектра шум может быть широкополосным или тональным (в спектре которого имеются выраженные дискретные тона).
  • В зависимости от частоты характер шума может быть низко-, средне- и высокочастотным. Низкочастотный шум имеет спектр с максимумом ЗД в области частот ниже 300 Гц, среднечастотный - 300-800 Гц и высокочастотный - выше 800 Гц. Шум, имеющий сплошной спектр и равные амплитуды всех составляющих в широкой области частот, называют белым шумом.
  • При проведении акустических расчетов и измерениях шумов чаще всего используют октавные полосы частот. Октавной полосой частот называется полоса частот, у которой отношение граничных частот f2/f1=2, например, для звуковых частот: 32.5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Если f2/f1=1,26, то ширина полосы равна 1/3 октавы: 31.5, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000 и т.д., до 8000 Гц.
  • Уровни P или W, отнесенные к октавным полосам частот, называют октавными уровнями, а уровни, отнесенные ко всем полосам частот - общими уровнями.
  • Для оценки шума одним числом, учитывающим субъективную оценку (физиологическое восприятие) его человеком, в настоящее время широко используется "уровень звука в дБА" - общий уровень звукового давления, измеряемый шумомером на кривой частотной коррекции А, характеризующую приближенно частотную характеристику восприятия шума человеческим ухом. Эта кривая коррекции А соответствует кривой равной громкости с уровнем звукового давления 40 дБ на частоте 1000 Гц.
  • Временем реверберации RT60 помещения называется время, за которое уровень звукового давления в помещении снижается на 60 дБ, что соответствует уменьшению звукового давления в 1000 раз. Важно, чтобы время реверберации соответствовало назначению помещения. Слишком большое время реверберации снижает разборчивость речи, делает музыку нечеткой и повышает общий уровень шума. Малое время реверберации снижает уровень фонового шума, но приглушает речь и делает звучание музыки более «высоким» и отрывистым.

 

Copyright (C) 2006-2019, ООО фирма “Динамические Технологии”. При перепечатке статей и цитировании материалов, опубликованных на этой странице, ссылка на сайт www.dynatecs.ru обязательна. E-mail: dynatecs@yandex.ru Тел.:(495)427-5766

К НАЧАЛУ ТЕКСТА