3.3.3. Шум. Визначення поняття ”шум”.

3.3.3. Шум. Визначення поняття “шум”. Параметри звукового поля: звуковий тиск, інтенсивність, частота. Звукова потужність джерела звуку. Діапазон частот та звукового тиску, що сприймаються органами слуху людини, нижній поріг сприймання, поріг больового відчуття. Одиниці вимірювання

Звук – це механічні коливання з частотою від 20 до 20 000 Гц, які поширюються в просторі. За частотою звукові коливання поділяються на три діапазони: інфразвукові з частотою менше 20 Гц, звукові від 20 до 20000 Гц та ультразвукові – більше 20 000 Гц/

Шум – це хаотична сукупність різних за силою і частотою звуків, що заважають сприйняттю корисних сигналів. Під шумом розуміють усі неприємні та небажані звуки (їх сукупність), які заважають нормально працювати, сприймати потрібні звуки, відпочивати. Шум несприятливо впливає на людину і може спричинити хворобливі наслідки: з’являються симптоми перевтоми, послаблюється увага, підвищується нервова збудливість, знижується працездатність, порушується робота шлунково-кишкового тракту. Шум – це одна з форм фізичного (хвильового) забруднення природного середовища, адаптація до якого організму людини практично не можлива. Основними характеристиками звуку є: частота и (Гц), звуковий тиск Р (Па), інтенсивність або сила звуку І (Вт/м2), звукова потужність “¥ (Вт) тощо (рис. 3.27).

Швидкість поширення звукових хвиль в атмосфері при 20°С складає 344 м/с. Органи слуху людини сприймають звукові коливання в інтервалі частот від 16 до 20 000 Гц. Але деякі із звуків не сприймаються органами слуху людини: коливання з частотою нижче 16 Гц – інфразвуки, з частотою вище 20 000 Гц – ультразвуки. Мінімальна інтенсивність звуку, яку людина відчуває, називається порогом чутливості. У різних людей він різний, і тому умовно за поріг чутливості приймають звуковий тиск, який дорівнює 210^-5 Н/м² (при стандартній частоті 1 000 Гц. При цій частоті поріг чутливості І_о = 10¹² Вт/м², а відповідний йому тиск Р_о = 210^-5 Па. Максимальна інтенсивність звуку, при якій вухо починає відчувати болючі відчуття, називається порогом болісного відчуття, рівним 10² Вт/м², а відповідний йому звуковий тиск Р = 210² Па.

Зміни інтенсивності звуку і звукового тиску, що чує людина, величезні і складають відповідно 10¹⁴ і 10⁷ разів, тому оперувати такими великими числами незручно. Таким чином, для оцінки шуму прийнято вимірювати його інтенсивність і звуковий тиск не абсолютними фізичними величинами, а логарифмами відношень цих розмірів до умовного нульового рівня, що відповідає порогові чутливості стандартного тону, частотою 1000 Гц. Ці логарифми відношень називають рівнями інтенсивності і звукового тиску, виражені в белах (Б). На практиці використовують одиницю в десять разів меншу за бел – децибел (дБ) Органи слуху людини (рис. 3.28) відчувають зміни гучності в 1 дБ.

3.3.4. Дія шуму на організм людини, зміни у функціонуванні окремих систем організму. Нормування шумів. Заходи та засоби колективного та індивідуального захисту від шуму

Сьогодні добре відомо, що шуми шкідливо впливають на здоров’я людей, знижують їх працездатність, викликають захворювання органів слуху (глухоту), ендокринної, нервової, серцево-судинної систем (гіпертонія). В осіб які мають “шумні” професії, шлункові захворювання (гастрити тощо) трапляються у 4 рази частіше, ніж у інших. Від тривалого сильного шуму на 60% знижується продуктивність розумової праці. Шум має акумулятивний ефект, тобто акустичні подразнення, накопичуючись в організмі людини, все сильніше пригнічують нервову систему. Тому перед втратою слуху від впливу шумів виникає функціональний розлад центральної нервової системи. Особливо шкідливий вплив шуму позначається на нервово-психічній діяльності людини. Процес нервово-психічних захворювань вищий серед осіб, що працюють в умовах шуму, ніж у людей, що працюють у нормальних звукових умовах. Вчені довели, що гучні звуки, шуми, стрілянина з гармат, гуркіт танків чи літаків-винищувачів, а також музика на концертах виявляють вплив не тільки на слуховий аналізатор, а й на шкіру, серце, органи дихання. Вони збуджують людину, спричиняють виділення наднирниками в крові великої кількості адреналіну, який сприяє виникненню почуття страху, небезпеки, провокує до агресивності, бійок, погромів.

При регламентуванні фізичних факторів, як допустимі норми для шуму використовують здебільшого такий показник як ГДР (гранично допусти мий рівень). Допустимі межі сили звуку в різних мовах становлять 45 . . . 85 дБ, больовий поріг – 140 дБ. У разі постійного шумового фону 70 дБ виникає розлад ендокринної та нервової системи; 90 дБ – порушується слух; 120 дБ – з’являється фізичний біль, який стає нестерпним. Вухо людини сприймає шум до 130 дБ. При 150 дБ шум для людини стає нестерпним. Нормою виробничого шуму є рівень звуку до 85 дБ . Згідно з діючими нормативними документами рівні шумового тиску в смугах з частотами 2, 4, 8, 16, Гц повинен бути не більше 105 дБ, а для смуг з частотою 32 Гц – не більше 102 дБ.

Відомо, що коли виступають сучасні рок-ансамблі, в перших рядах інтенсивність звуку досягає 118-120 дБ, що впливає не тільки на втрату слуху на 10%, але і на вегетативну систему людини: серце, кровообіг, органи дихання. Вуличний шум інтенсивністю 75-80 дБ веде до безсоння у 55-60% жителів сучасних великих міст і призводить до хвороб. На пристосування до сильного шуму організм людини витрачає велику кількість енергії, перенапружується нервова система, виникають втома, нервовий і психічний розлади.

Найбільш ефективний засіб боротьби з шумом зниження його в джерелі створення: заміна шумних технологічних процесів або обладнання малошумними, звуковбирання та звукоізоляція, екранування, використання глушників шуму, застосування малошумного обладнання, заміна металевих частин на пластмасу, установка глушників, установка обладнання на демпфіруючих прокладках, установка “антизвуку”, оснащення шумних машин засобами дистанційного та автоматичного управління.

До індивідуальних засобів захисту від шуму відносять: протишумні навушники, вкладиші, шоломи, костюми, звукоізолюючі кабіни, акустичні екрани.

Рівні шумів визначаються згідно “Системи стандартів безпеки праці. Шум. Загальні вимоги безпеки” (див. табл.3.1).

Для вимірювання рівня шумів та вібрацій використовують прилади, які називаються віброшумоміри. Один з таких приладів (ВШВ-003-М2) зображений на рис. 3.31.

Таблиця 3.1