Właściwości fizyczne i fizjologiczne hałasu. SA Fale dźwiękowe Fizyczne i fizjologiczne cechy wrażeń słuchowych

Fizyczne i fizjologiczne właściwości dźwięku.

Fizyczne i fizjologiczne właściwości dźwięku. Schemat słuchu. Poziomy natężenia i poziomy głośności dźwięku, związek między nimi a ich jednostkami miary.
Akustyka to dziedzina fizyki zajmująca się badaniem dźwięku i zjawisk z nim związanych. Dźwięk to podłużna fala mechaniczna, która rozchodzi się w ośrodkach sprężystych (ciała stałe, ciecze i gazy) i jest odbierana przez ucho ludzkie. Dźwięk odpowiada zakresowi częstotliwości od 16 Hz do 20000 Hz. Oscylacje o częstotliwości > 20000 Hz to ultradźwięki< 16Гц – инфразвук. В газах звуковая волна – только продольная, в жидкостях и твёрдых телах – продольная и поперечная. Человек слышит только продольную механическую волну. Скорость звука в среде зависит от св-в среды (температуры, плотности среды и т.д.). В воздухе =340м/с; в жидкостях и кровенаполненных тканях = 1500м/c; в твердых телах =3000-5000м/c. Для твёрдых тел скорость равна: v=√E/p, где Е – модуль упругости (Юнга); р – плотность тела. Для воздуха скорость (м/с) возрастает с увеличением температуры: м=331,6+0,6t. Звуки делятся на тоны (простые и сложные), шумы и звуковые удары. Простой (чистый) тон – звук, источник которого совершает гармонические колебания (камертон). Простой тон имеет только одну частоту v.Сложный тон – звук, источник которого совершает периодические негармонические колебания (муз. звуки, гласные звуки речи), можно разложить на простые тона по т. Фурье. Спектр сложного тона линейчатый. Шум – сочетание беспорядочно меняющихся сложных тонов, спектр – сплошной. Звуковой удар – кратковременное звуковое воздействие (взрыв, хлопок). Различают объективные (физические), характеризующие источник звука, и субъективные (физиологические), характеризующие приёмник (ухо). Физиологические характеристики зависят от физических. Интенсивность I (Вт/м2) или уровень интенсивности L (дБ)– энергия звуковой волны, приходящаяся на площадку единичной площади за единицу времени. Эта физическая характеристика определяет уровень слухового ощущения (громкость Е [фон], уровень громкости). Громкость показывает уровень слухового ощущения. Гармонический спектр – тембр звука. Частота звука v (Гц) – высота звука. Порог слышимости – min интенсивность I0, которую человек ещё слышит, но ниже которого звук ухом не воспринимается. Человек лучше слышит на частоте 1000Гц, значит порог слышимости на этой частоте min (I0=Imin) и I0=10-12Вт/м2. Порог болевого ощущения – max интенсивность, воспринимаемая без болевых ощущений. При I0>Następuje uszkodzenie narządu słuchu Imax. Imax=10W/m2. Wprowadzono pojęcie poziomów natężenia L=lgI/I0, gdzie I0 jest natężeniem dźwięku na progu słyszalności. [B - bela]. 1 bel – poziom natężenia takiego dźwięku, którego natężenie jest 10 razy większe od natężenia progowego. 10dB=1B. L=10lgI/I0, (dB). Osoba słyszy dźwięki w zakresie poziomów natężenia dźwięku od 0 do 130 dB. Wykres słyszalności - zależność natężenia lub poziomu natężenia od częstotliwości dźwięku. Na nim próg bólu (PT) i próg słuchu (HL) przedstawiono w postaci krzywych niezależnych od częstotliwości. Minimalny próg słyszenia to 10-12 W/m2, a próg bólu Imax = 1-10 W/m2. Wartości te dotyczą częstotliwości 1000 Hz. W pobliżu tej częstotliwości człowiek słyszy najlepiej. Zatem w zakresie częstotliwości 500-3000 Hz przy natężeniu 10-8-10-5 W/m2 - obszar mowy. (I, W/m2: 10, 1, 10-12, pusty; v, Hz: 16, 1000, 20000; L, dB: 130, 120,0). Audiometria to metoda badania ostrości słuchu za pomocą diagramu słyszalności. Wrażenie dźwięku (głośność) rośnie w postępie arytmetycznym, a natężenie - w postępie geometrycznym. E=klgI. Prawo Webera-Fechnera: Zmiana głośności jest wprost proporcjonalna do stosunku lg natężeń dźwięków, które spowodowały tę zmianę głośności: ∆E=k1lgI2/I1, gdzie k1=10k.
Aktywny transport jonów przez błonę. Rodzaje procesów jonowych. Zasada działania pompy Na+-K+.
Transport aktywny to przenoszenie cząsteczek i jonów przez błonę, które odbywa się przez komórkę dzięki energii procesów metabolicznych. Prowadzi to do wzrostu różnicy potencjałów po obu stronach membrany. W takim przypadku substancja jest przenoszona z obszaru o niższym stężeniu do obszaru o wyższym stężeniu. Energię do wykonania pracy uzyskuje się poprzez rozszczepienie cząsteczek ATP na ADP i grupę fosforanową pod wpływem specjalnych środków. białka – enzymy – transport ATPazy. ATP=ADP+P+E, E=45 kJ/mol. Transport aktywny: jony (Na+-K+-ATPaza; Ca2+-ATPaza; H+-ATPaza; transfer protonów podczas funkcjonowania łańcucha oddechowego mitochondriów) i substancje organiczne. Pompa sodowo-potasowa. Pod wpływem Na+, zlokalizowanego w cytoplazmie, po wewnętrznej stronie błony, aktywowana jest transportowa ATPaza, która rozpada się na ADP i Ph. W tym przypadku uwalnia się 45 kJ/mol energii, która idzie w kierunku addycji trzy Na+ i z tego powodu zmienia się konformacja ATPazy. 3 Na+ przenika przez membranę. Aby powrócić do swojej pierwotnej konformacji, ATPaza musi przenieść 2K+ przez błonę do cytoplazmy. W jednym cyklu z ogniwa usuwany jest jeden ładunek dodatni. Wewnętrzna strona komórki jest ujemna, zewnętrzna jest dodatnia. Następuje rozdzielenie ładunków elektrycznych i powstaje napięcie elektryczne, dlatego pompa Na+-K+ jest izogeniczna.
Wyznacz prędkość elektronów padających na antykatodę lampy rentgenowskiej, jeśli minimalna długość fali w ciągłym widmie promieni rentgenowskich wynosi 0,01 nm.
eU=hC/Lmin; eU=mv2/2; hC/Lmin = mv2/2; v2= 2hC/mlmin=437,1*1014m/s; v=20,9*107m/s.
Moc optyczna soczewki wynosi 10 dioptrii. Jakie daje powiększenie?
D=1/F; Г=d0/F=0,25m/0,1=2,5 razy.
Oszacuj opór hydrauliczny naczynia, jeśli przy przepływie krwi 0,2 l/min (3,3 * 10-6 m3/s) różnica ciśnień na jego końcach wynosi 3 mm Hg (399 Pa, bo 760 mm Hg.=101 kPa )
Х=∆P/Q=399/3,3*10-6=121*106 Pa*s/m3
Jakie równania nazywane są różniczkowymi i czym różnią się ich rozwiązania ogólne i szczegółowe?
Różniczka - równanie łączące argument x, pożądaną funkcję y i jej pochodne y', y'', ..., yn różnych rzędów. Różnica w zamówieniu równanie wyznaczane jest przez najwyższy rząd zawartej w nim pochodnej. Rozważmy drugie prawo Newtona F=ma, przyspieszenie jest pierwszą pochodną prędkości. F=mdv/dt – różnica. równanie pierwszego rzędu. Przyspieszenie jest drugą pochodną toru. F=md2S/dt2 - różnica. równanie drugiego rzędu. Rozwiązanie mechanizmu różnicowego równanie jest funkcją, która przekształca to równanie w tożsamość. Rozwiążmy równanie: y’-x=0; dy/dx=x; dy=xdx; ᶘdy=ᶘxdx; y+C1=x2/2+C2; y= x2/2+C – rozwiązanie ogólne różniczki. równania Dla dowolnej określonej wartości stałej C w funkcji otrzymujemy konkretne rozwiązanie; może ich być nieskończenie wiele. Aby wybrać jeden, musisz ustawić dodatkowy warunek.

Hałas to połączenie dźwięków o różnej częstotliwości i sile, które działają szkodliwie i drażniąco na człowieka. Przez dźwięk rozumiemy drgania sprężyste cząstek powietrza, które rozchodzą się falowo w ośrodku stałym, ciekłym lub gazowym pod wpływem jakiejś siły zakłócającej. Hałas jako zjawisko fizyczne to ruch falowy ośrodka sprężystego; jako zjawisko fizjologiczne: fale dźwiękowe w zakresie od 16 do 20 000 Hz, odbierane przez osobę o prawidłowym słuchu. Hałas słyszalny - 20 - 20000 Hz, zakres ultradźwiękowy - powyżej 20 kHz, infradźwięki - poniżej 20 Hz. Najwyższa czułość to 1000-4000 Hz.

Źródła słuchu charakteryzują się mocą akustyczną (W), która jest całkowitą ilością energii akustycznej emitowanej przez źródło dźwięku w jednostce czasu.

Właściwości fizyczne hałasu

Natężenie dźwięku to ilość energii dźwiękowej przenoszonej przez falę dźwiękową w ciągu 1 s na powierzchnię 1 m2, prostopadle do propagacji fali dźwiękowej. R – odległość od powierzchni.

Ciśnienie akustyczne P [Pa] – dodatkowe ciśnienie powietrza powstające w wyniku przejścia przez nie fali dźwiękowej (różnica pomiędzy chwilową wartością ciśnienia całkowitego a wartością w ośrodku niezakłóconym).

Każda wibracja charakteryzuje się częstotliwością, czyli liczbą drgań na sekundę. Według częstotliwości hałasy dzielą się na: niską częstotliwość (poniżej 400 Hz), średnią częstotliwość (400-1000), wysoką częstotliwość (ponad 1000).

Szkodliwe działanie hałasu: układ sercowo-naczyniowy; nierówny system; narządy słuchu (błona bębenkowa), powodujące nadciśnienie, choroby skóry i wrzody trawienne. Dlatego hałas należy znormalizować zgodnie z wymogami regulacyjnymi: GOST. Hałas. Ogólne wymagania bezpieczeństwa, Normy sanitarne: Hałas w miejscach pracy w mieszkalnych budynkach użyteczności publicznej i na terenach mieszkalnych. Regulacja hałasu ma na celu zapobieganie uszkodzeniom słuchu oraz spadkowi wydajności i produktywności pracowników. Zgodnie z tymi dokumentami poziom ciśnienia akustycznego jest normalizowany w zależności od widma częstotliwości. Uwzględniając rozszerzony zakres częstotliwości (20-20000 Hz) przy ocenie źródła hałasu stosuje się wskaźnik logarytmiczny, który nazywa się poziomem ciśnienia akustycznego (SPL): . P - ciśnienie akustyczne w punkcie pomiarowym [Pa]; P0 to minimalna wartość, jaką ludzkie ucho może dostrzec 10V -3 [Pa]. Ultradźwięki pokazują, ile razy rzeczywista wartość przekracza próg. 140 dB – próg bólu.

W przypadku hałasu stałego poziomy ciśnienia akustycznego SPL (dB) są normalizowane w pasmach oktawowych o średnich geometrycznych częstotliwościach 31,5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Hz. Każda częstotliwość odpowiada granicznej wartości ultradźwięków, która nie ma negatywnego wpływu na człowieka w ciągu 8-godzinnego dnia pracy.

Normy sanitarne SN 2.2.4 / 2.1.8.562 – 96 „Hałas w miejscach pracy, w budynkach mieszkalnych, budynkach użyteczności publicznej i na terenach mieszkalnych”, a także GOST 12.1.003 – 83, w celu ograniczenia narażenia ludzi na hałas, należy ustawić maksymalny dopuszczalny dźwięk poziomów hałasu i maksymalnego widma hałasu dla różnych rodzajów prac. Uwzględnia się przy tym przeznaczenie lokalu, charakter powierzchni zabudowy oraz porę dnia (tabela 56, 57, 58).

Przy normalizacji parametrów hałasu uwzględnia się również ich charakterystykę czasową. Według GOST 12.1.003 - ²Hałas. Ogólne wymagania bezpieczeństwa² pod względem charakterystyki czasowej hałas zalicza się do stałych, których poziom dźwięku w ciągu 8-godzinnego dnia pracy zmienia się w czasie o nie więcej niż
5 dBA i niespójne.

Hałas nieciągły dzielimy na przerywany i impulsowy. Poziom dźwięku w przypadku hałasu przerywanego zmienia się w krokach co 5 dBA lub więcej, a długość przerw, podczas których poziom pozostaje stały, wynosi
1 sekunda lub dłużej.

Hałas impulsowy składa się z jednego lub większej liczby sygnałów dźwiękowych, z których każdy trwa krócej niż jedną sekundę. W takim przypadku poziomy dźwięku muszą różnić się o co najmniej 7 dBA.

Znormalizowanym parametrem hałasu niestałego jest równoważny poziom dźwięku w dBA, czyli wartość poziomu dźwięku hałasu stałego długotrwałego, który w regulowanym przedziale czasu T = t 2 – t 1 ma tę samą wartość wartość poziomu dźwięku jako dany hałas, którego poziom dźwięku zmienia się w czasie:

gdzie L Ai to średni poziom dźwięku w przedziale i, dBA;

t i – przedział czasu, w którym poziom mieści się w określonych granicach, s;

i – numer przedziału poziomu (i = 1,2,…n).

Praca laboratoryjna nr 5

Audiometria

Uczeń powinien wiedzieć: co nazywa się dźwiękiem, natura dźwięku, źródła dźwięku; cechy fizyczne dźwięku (częstotliwość, amplituda, prędkość, natężenie, poziom natężenia, ciśnienie, widmo akustyczne); fizjologiczne cechy dźwięku (wysokość, głośność, barwa, minimalna i maksymalna częstotliwość drgań odbierana przez daną osobę, próg słyszalności, próg bólu) ich związek z właściwościami fizycznymi dźwięku; narząd słuchu człowieka, teorie percepcji dźwięku; współczynnik izolacyjności akustycznej; impedancja akustyczna, pochłanianie i odbicie dźwięku, współczynniki odbicia i przenikania fal dźwiękowych, pogłos; fizyczne podstawy metod badań dźwięku w klinice, koncepcja audiometrii.

Uczeń musi potrafić: za pomocą generatora dźwięku usuń zależność progu słyszenia od częstotliwości; określ minimalną i maksymalną częstotliwość wibracji, którą odczuwasz, wykonaj audiogram za pomocą audiometru.

Krótka teoria

Dźwięk. Właściwości fizyczne dźwięku.

Dźwięk nazywane są falami mechanicznymi o częstotliwości drgań cząstek ośrodka sprężystego od 20 Hz do 20 000 Hz, odbieranych przez ucho ludzkie.

Fizyczny wymień te cechy dźwięku, które istnieją obiektywnie. Nie są one związane ze specyfiką odczuwania przez daną osobę wibracji dźwiękowych. Fizyczne właściwości dźwięku obejmują częstotliwość, amplitudę drgań, intensywność, poziom natężenia, prędkość rozchodzenia się drgań dźwiękowych, ciśnienie akustyczne, widmo akustyczne dźwięku, współczynniki odbicia i penetracji drgań dźwięku itp. Rozważmy je pokrótce.

1. Częstotliwość oscylacji. Częstotliwość drgań dźwięku to liczba drgań cząstek ośrodka sprężystego (w którym rozchodzą się drgania dźwięku) w jednostce czasu. Częstotliwość drgań dźwięku mieści się w przedziale 20 – 20000 Hz. Każdy człowiek odbiera pewien zakres częstotliwości (zwykle nieco powyżej 20 Hz i poniżej 20 000 Hz).

2. Amplituda drgania dźwięku to największe odchylenie oscylujących cząstek ośrodka (w którym rozchodzą się drgania dźwięku) od położenia równowagi.

3. Natężenie fali dźwiękowej(Lub moc dźwięku) to wielkość fizyczna, która jest liczbowo równa stosunkowi energii przenoszonej przez falę dźwiękową w jednostce czasu przez jednostkową powierzchnię zorientowaną prostopadle do wektora prędkości fali dźwiękowej, czyli:

Gdzie W- energia fal, T- czas przepływu energii przez obszar platformy S.

Jednostka intensywności: [ I] = 1 J/(m 2 s) = 1 W/m 2.

Zwróćmy uwagę na fakt, że energia, a co za tym idzie, intensywność fali dźwiękowej jest wprost proporcjonalna do kwadratu amplitudy ” A" i częstotliwości " ω » wibracje dźwiękowe:

W ~ A 2 I Ja ~A 2 ; W ~ ω 2 I Ja ~ ω 2.

4. Prędkość dźwięku nazywa się prędkością propagacji energii drgań dźwięku. W przypadku płaskiej fali harmonicznej prędkość fazowa (szybkość propagacji fazy oscylacji (czoła fali), na przykład maksimum lub minimum, tj. skrzep lub rozrzedzenie ośrodka) jest równa prędkości fali. W przypadku oscylacji złożonych (zgodnie z twierdzeniem Fouriera można je przedstawić jako sumę oscylacji harmonicznych) wprowadzono pojęcie prędkość grupowa– prędkość propagacji grupy fal, z jaką dana fala przenosi energię.

Prędkość dźwięku w dowolnym ośrodku można obliczyć korzystając ze wzoru:

Gdzie mi- moduł sprężystości ośrodka (moduł Younga), R- gęstość ośrodka.

Wraz ze wzrostem gęstości ośrodka (na przykład 2 razy) moduł sprężystości mi wzrasta w większym stopniu (ponad 2 razy), dlatego wraz ze wzrostem gęstości ośrodka prędkość dźwięku wzrasta. Przykładowo prędkość dźwięku w wodzie wynosi ≈ 1500 m/s, w stali – 8000 m/s.

Dla gazów wzór (2) można przekształcić i otrzymać w postaci:

(3)

gdzie g = S. R /C V- stosunek molowych lub właściwych pojemności cieplnych gazu pod stałym ciśnieniem ( S. R) i przy stałej objętości ( C V).

R- uniwersalna stała gazowa ( R=8,31 J/mol K);

T- temperatura bezwzględna w skali Kelvina ( T=t lub C+273);

M- masa molowa gazu (dla normalnej mieszaniny gazów powietrznych

M=29×10 -3 kg/mol).

Na powietrze o godz T=273 tys i normalne ciśnienie atmosferyczne, prędkość dźwięku wynosi υ=331,5 "332 m/s. Należy zauważyć, że natężenie fali (wielkość wektora) często wyraża się w postaci prędkości fali:

lub (4)

Gdzie S×l- tom, u=W/S×l- objętościowa gęstość energii. Nazywa się wektor w równaniu (4). wektor Umov.

5.Ciśnienie akustyczne jest wielkością fizyczną, która jest liczbowo równa stosunkowi modułu siły nacisku F wibrujące cząstki ośrodka, w którym dźwięk rozchodzi się po danym obszarze S prostopadle do zorientowanego obszaru względem wektora siły nacisku.

P = F/S [P]= 1N/m2 = 1Pa (5)

Natężenie fali dźwiękowej jest wprost proporcjonalne do kwadratu ciśnienia akustycznego:

Ja = P 2 /(2r υ), (7)

Gdzie R- ciśnienie akustyczne, R- gęstość ośrodka, υ - prędkość dźwięku w danym środowisku.

6.Poziom intensywności. Poziom natężenia (poziom natężenia dźwięku) jest wielkością fizyczną, która jest liczbowo równa:

L=log(I/I 0), (8)

Gdzie I- intensywność dźwięku, I 0 =10 -12 W/m 2- najniższe natężenie odbierane przez ludzkie ucho przy częstotliwości 1000 Hz.

Poziom intensywności L, na podstawie wzoru (8), mierzy się w belach ( B). L = 1 B, Jeśli Ja=10I 0.

Maksymalna intensywność odbierana przez ludzkie ucho I maks. =10 W/m2, tj. I max / I 0 =10 13 Lub L maks. =13 B.

Częściej poziom natężenia mierzony jest w decybelach ( dB):

L dB = 10 log(I/I 0), L=1 dB Na Ja=1,26I 0.

Poziom natężenia dźwięku można określić poprzez ciśnienie akustyczne.

Ponieważ Ja ~ P 2, To L(dB) = 10log(I/I 0) = 10 log(P/P 0) 2 = 20 log(P/P 0), Gdzie P 0 = 2 × 10 -5 Pa (przy I 0 = 10 -12 W/m 2).

7.ton nazywa się dźwiękiem i jest procesem okresowym (okresowe oscylacje źródła dźwięku niekoniecznie zachodzą zgodnie z prawem harmonicznym). Jeśli źródło dźwięku wykonuje oscylacje harmoniczne x=ASinωt, to ten dźwięk nazywa się prosty Lub czysty ton. Nieharmoniczne drgania okresowe odpowiadają tonowi złożonemu, który zgodnie z twierdzeniem Fourneta można przedstawić jako zbiór prostych tonów o częstotliwościach około(ton główny) i 2:00, 3:00 itd., tzw podteksty z odpowiednimi amplitudami.

8.Spektrum akustyczne dźwięk to zbiór drgań harmonicznych o odpowiednich częstotliwościach i amplitudach drgań, na które można rozłożyć dany ton złożony. Widmo tonu złożonego jest liniowe, tj. częstotliwości nie, 2n itp.

9. Hałas( słyszalny hałas ) zwany dźwiękiem, który jest złożonym, niepowtarzającym się drganiem cząstek ośrodka sprężystego. Hałas to kombinacja losowo zmieniających się, złożonych tonów. Spektrum akustyczne hałasu składa się z prawie dowolnej częstotliwości w zakresie audio, tj. widmo akustyczne hałasu jest ciągłe.

Dźwięk może mieć również formę boomu dźwiękowego. GROM dźwiękowy- jest to krótkotrwałe (zwykle intensywne) uderzenie dźwiękowe (klaśnięcie, eksplozja itp.).

10.Współczynniki penetracji i odbicia fali dźwiękowej. Ważną cechą ośrodka decydującą o odbiciu i przenikaniu dźwięku jest impedancja falowa (impedancja akustyczna) Z=r υ, Gdzie R- gęstość ośrodka, υ - prędkość dźwięku w ośrodku.

Jeśli na przykład fala płaska pada normalnie na granicę między dwoma ośrodkami, wówczas dźwięk częściowo przechodzi do drugiego ośrodka, a część dźwięku zostaje odbita. Jeśli natężenie dźwięku spadnie ja 1, Karnety - ja 2, odzwierciedlone Ja 3 = Ja 1 - Ja 2, To:

1) współczynnik przenikania fali dźwiękowej B zwany b=Ja 2 / Ja 1;

2) współczynnik odbicia A zwany:

a= Ja 3 /Ja 1 =(Ja 1 -Ja 2)/Ja 1 =1-I 2 /Ja 1 =1-b.

Rayleigh to pokazał b =

Jeśli υ 1 r 1 = υ 2 r 2, To b=1(wartość maksymalna), podczas gdy a=0, tj. nie ma fali odbitej.

Hałas to zespół dźwięków o różnej częstotliwości i natężeniu (natężeniu) powstający w wyniku ruchu oscylacyjnego cząstek w ośrodkach sprężystych (stałym, ciekłym, gazowym).
Proces rozchodzenia się ruchu oscylacyjnego w ośrodku nazywany jest falą dźwiękową, a obszar ośrodka, w którym rozchodzą się fale dźwiękowe, nazywany jest polem dźwiękowym.
Wyróżnia się hałas uderzeniowy, mechaniczny i aerohydrodynamiczny. Hałas uderzeniowy powstaje podczas tłoczenia, nitowania, kucia itp.
Hałas mechaniczny zachodzi podczas tarcia i bicia zespołów oraz części maszyn i mechanizmów (kruszarki, młyny, silniki elektryczne, sprężarki, pompy, wirówki itp.).
Hałas aerodynamiczny występuje w aparaturze i rurociągach przy dużych prędkościach ruchu powietrza, gazu lub cieczy oraz przy nagłych zmianach kierunku ich ruchu i ciśnienia.
Podstawowe właściwości fizyczne dźwięku:
– częstotliwość f (Hz),
– ciśnienie akustyczne P (Pa),
– natężenie lub moc akustyczna I (W/m2),
– moc dźwięku? (W).
Prędkość propagacji fal dźwiękowych w atmosferze w temperaturze 20°C wynosi 344 m/s.
Narząd słuchu człowieka odbiera drgania dźwięku w zakresie częstotliwości od 16 do 20 000 Hz. Wibracje o częstotliwości poniżej 16 Hz (infradźwięki) i powyżej 20 000 (ultradźwięki) nie są odbierane przez narząd słuchu.
W miarę rozprzestrzeniania się w powietrzu drgań dźwiękowych okresowo pojawiają się obszary rozrzedzenia i wysokiego ciśnienia. Różnica ciśnień w ośrodkach zaburzonych i niezakłóconych nazywana jest ciśnieniem akustycznym P i mierzona w paskalach (Pa).
Rozprzestrzenianiu się fali dźwiękowej towarzyszy przenoszenie energii. Ilość energii przenoszonej przez falę dźwiękową w jednostce czasu przez powierzchnię jednostkową zorientowaną prostopadle do kierunku rozchodzenia się fali nazywana jest natężeniem lub mocą akustyczną I i jest mierzona w W/m 2 .
Produkt nazywa się specyficznym oporem akustycznym ośrodka, który charakteryzuje stopień odbicia fal dźwiękowych przy przejściu z jednego ośrodka do drugiego, a także właściwości dźwiękoszczelne materiałów.
Minimalne natężenie dźwięku odbierane przez ucho nazywa się progiem słyszenia. Standardowa częstotliwość porównawcza wynosi 1000 Hz. Przy tej częstotliwości próg słyszalności wynosi I 0 = 10-12 W/m 2, a odpowiadające mu ciśnienie akustyczne P 0 = 2*10 -5 Pa. Maksymalne natężenie dźwięku, przy którym narząd słuchu zaczyna odczuwać ból, nazywa się progiem bólu równym 10 2 W/m 2 i odpowiadającym mu ciśnieniem akustycznym P = 2 * 10 2 Pa.
Ponieważ zmiany natężenia dźwięku i ciśnienia akustycznego słyszalnego przez człowieka są ogromne i wynoszą odpowiednio 10 14 i 10 7 razy, stosowanie do oceny dźwięku wartości bezwzględnych natężenia dźwięku lub ciśnienia akustycznego jest niezwykle niewygodne.
W celu higienicznej oceny hałasu zwyczajowo mierzy się jego natężenie i ciśnienie akustyczne nie w bezwzględnych wielkościach fizycznych, ale w logarytmach stosunków tych wielkości do warunkowego poziomu zerowego odpowiadającego progowi słyszalności tonu standardowego o częstotliwości 1000 Hz. Te logarytmy stosunków nazywane są poziomami natężenia i ciśnienia akustycznego, wyrażonymi w belach (B). Ponieważ ludzki narząd słuchu jest w stanie rozróżnić zmianę poziomu natężenia dźwięku o 0,1 bela, to w praktyce wygodniejsza jest jednostka 10 razy mniejsza - decybel(dB).
Poziom natężenia dźwięku L w decybelach określa się ze wzoru

L=10Lg(we/wy) .

Ponieważ natężenie dźwięku jest proporcjonalne do kwadratu ciśnienia akustycznego, wzór ten można również zapisać w postaci^

L=10Lg(P 2 /P o 2)=20Lg(P/P o),dB.

Zastosowanie skali logarytmicznej do pomiaru poziomu hałasu pozwala zmieścić duży zakres wartości I i P w stosunkowo małym przedziale wartości logarytmicznych od 0 do 140 dB.
Próg ciśnienia akustycznego P 0 odpowiada progowi słyszenia L = 0 dB, próg bólu wynosi 120-130 dB. Hałas, nawet niewielki (50-60 dB), powoduje znaczne obciążenie układu nerwowego, wywierając wpływ na psychikę. Pod wpływem hałasu o natężeniu większym niż 140-145 dB może dojść do pęknięcia błony bębenkowej.
Całkowity poziom ciśnienia akustycznego L tworzony przez kilka źródeł dźwięku o tym samym poziomie ciśnienia akustycznego Li, oblicza się według wzoru

L=L i +10Lg N ,dB,

gdzie n to liczba źródeł hałasu o tym samym poziomie ciśnienia akustycznego.
Jeśli więc na przykład hałas tworzą dwa identyczne źródła hałasu, to ich całkowity hałas jest o 3 dB większy niż każde z nich osobno.
Na podstawie poziomu natężenia dźwięku nadal nie można ocenić fizjologicznego odczucia głośności tego dźwięku, ponieważ nasz narząd słuchu jest niejednakowo wrażliwy na dźwięki o różnych częstotliwościach; dźwięki o jednakowej sile, ale o różnych częstotliwościach, wydają się nierówno głośne. Na przykład dźwięk o częstotliwości 100 Hz i natężeniu 50 dB jest odbierany jako równie głośny jak dźwięk o częstotliwości 1000 Hz i natężeniu 20 dB. Dlatego też, aby porównać dźwięki o różnych częstotliwościach, wraz z pojęciem poziomu natężenia dźwięku, wprowadzono pojęcie poziomu głośności z konwencjonalną jednostką – tłem. Jednym z tła jest głośność dźwięku o częstotliwości 1000 Hz i poziomie natężenia 1 dB. Przy częstotliwości 1000 Hz przyjmuje się, że poziomy głośności są równe poziomom ciśnienia akustycznego.
Na ryc. Na rycinie 1 przedstawiono krzywe jednakowej głośności dźwięków uzyskane na podstawie wyników badań właściwości narządu słuchu w celu oceny dźwięków o różnych częstotliwościach zgodnie z subiektywnym odczuciem głośności. Z wykresu wynika, że ​​nasze ucho jest najbardziej wrażliwe przy częstotliwościach 800-4000 Hz, a najmniej czułe przy częstotliwościach 20-100 Hz.

Zazwyczaj parametry hałasu i wibracji oceniane są w pasmach oktawowych. Za szerokość pasma przyjmuje się oktawę, tj. przedział częstotliwości, w którym najwyższa częstotliwość f 2 jest dwukrotnie większa od najniższej f 1 . Za częstotliwość charakteryzującą całe pasmo przyjmuje się średnią geometryczną częstotliwości. Średnie geometryczne częstotliwości pasm oktawowych znormalizowany przez GOST 12.1.003-83 " Hałas. Ogólne wymagania bezpieczeństwa"i mają częstotliwości 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 i 8000 Hz z odpowiednimi częstotliwościami odcięcia 45-90, 90-180, 180-355, 355-710, 710-1400, 1400-2800, 2800- 5600, 5600-11200.
Zależność wielkości charakteryzujących hałas od jego częstotliwości nazywa się widmem częstotliwości hałasu. Dla wygody fizjologicznej oceny oddziaływania hałasu na człowieka wyróżnia się hałas o niskiej częstotliwości (do 300 Hz), średniej częstotliwości (300-800 Hz) i wysokiej częstotliwości (powyżej 800 Hz).
GOST 12.1.003-83 i SN 9-86 RB 98" Hałas w miejscach pracy. Maksymalne dopuszczalne poziomy„klasyfikuje hałas ze względu na charakter widma i czas jego działania.
Z natury widma:
– szerokopasmowego, jeżeli ma widmo ciągłe o szerokości większej niż jedna oktawa,
– tonalny, jeżeli widmo zawiera wyraźne tony dyskretne. W tym przypadku tonalny charakter hałasu dla celów praktycznych ustala się poprzez pomiar w pasmach częstotliwości jednej trzeciej oktawy (w przypadku pasma jednej trzeciej oktawy poziom ciśnienia akustycznego w jednym paśmie przekracza sąsiednie o co najmniej 10 dB).
Według cech czasu:
– stały, którego poziom dźwięku zmienia się w czasie o nie więcej niż 5 dB w ciągu 8-godzinnego dnia pracy,
– niestabilny, którego poziom dźwięku zmienia się w czasie o więcej niż 5 dB w ciągu 8-godzinnego dnia pracy.
Zmienne dźwięki dzielą się na:
zmienny w czasie, którego poziom dźwięku stale zmienia się w czasie;
przerywany, którego poziom dźwięku zmienia się stopniowo (o 5 dB lub więcej);
impuls składający się z jednego lub większej liczby sygnałów dźwiękowych, każdy trwający krócej niż 1 s.
Największym zagrożeniem dla człowieka jest hałas tonalny, o wysokiej częstotliwości i przerywany.
Zgodnie z metodą propagacji ultradźwięki dzielą się na:
– w powietrzu (ultradźwięki);
– rozprzestrzeniają się poprzez kontakt z mediami stałymi i ciekłymi (ultradźwięki kontaktowe).
Zakres częstotliwości ultradźwiękowych dzieli się na:
– oscylacje o niskiej częstotliwości (1,12*10 4 - 1*10 5 Hz);
– wysoka częstotliwość (1*10 5 - 1*10 9 Hz).
Źródłami ultradźwięków są urządzenia produkcyjne, w których generowane są drgania ultradźwiękowe w celu przeprowadzenia procesu technologicznego, kontroli technicznej i pomiarów, a także urządzenia, podczas których pracy ultradźwięki pojawiają się jako czynnik powiązany.
Charakterystyka ultradźwięków powietrza w miejscu pracy zgodnie z GOST 12.1.001 „ Ultradźwięk. Ogólne wymagania bezpieczeństwa" i SN 9-87 RB 98 " Ultradźwięki powietrzne. Maksymalne dopuszczalne poziomy w miejscach pracy„ to poziomy ciśnienia akustycznego w pasmach jednej trzeciej oktawy o średnich geometrycznych częstotliwościach 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 31,5; 40,0; 50,00; 63,0; 80,0; 100,0 kHz.
Charakterystyka ultradźwięków kontaktowych zgodnie z GOST 12.1.001 i SN 9-88 RB 98” Ultradźwięki przekazywane przez kontakt. Maksymalne dopuszczalne poziomy w zakładach pracy" to szczytowe wartości prędkości drgań lub poziomy prędkości drgań w pasmach oktawowych o średnich geometrycznych częstotliwościach 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000; 16000; 31500 kHz.
Wibracje- są to drgania ciał stałych – części aparatów, maszyn, urządzeń, konstrukcji, odbierane przez organizm ludzki jako wstrząsy. Wibracjom często towarzyszy słyszalny hałas.
Według sposobu transmisji na osobę wibracje dzielą się na lokalny I ogólny.
Wibracje ogólne przenoszone są poprzez powierzchnie nośne na ciało osoby stojącej lub siedzącej. Najbardziej niebezpieczna częstotliwość drgań ogólnych mieści się w przedziale 6-9 Hz, ponieważ pokrywa się ona z naturalną częstotliwością drgań narządów wewnętrznych człowieka, co może skutkować rezonansem.
Lokalne (lokalne) wibracje przenoszone przez ludzkie ręce. Do drgań lokalnych zalicza się także drgania, które oddziałują na nogi osoby siedzącej oraz przedramiona stykające się z wibrującymi powierzchniami stołów roboczych.
Źródłami lokalnych drgań przenoszonych na pracowników mogą być: maszyny ręczne z silnikiem lub elektronarzędzia ręczne; sterowanie maszynami i urządzeniami; narzędzia ręczne i przedmioty obrabiane.
Ogólne wibracje W zależności od źródła występowania dzieli się je na:
drgania ogólne kategorii 1 - transport, oddziałujące na osobę na stanowisku pracy w maszynach samobieżnych i ciągnionych, pojazdach podczas jazdy po terenie, drogach i terenach rolniczych;
drgania ogólne kategorii 2 – transportowej i technologicznej, oddziałujące na ludzi na stanowiskach pracy w maszynach poruszających się po specjalnie przygotowanych powierzchniach pomieszczeń produkcyjnych, obiektów przemysłowych i wyrobisk górniczych;
drgania ogólne kategorii 3 – technologiczne, oddziałujące na człowieka na stanowisku pracy w pobliżu maszyn stacjonarnych lub przenoszone na stanowiska pracy, które nie posiadają źródeł drgań.
Wibracje ogólne kategorii 3 dzielą się na następujące typy według lokalizacji:
3a – na stałych stanowiskach pracy w obiektach przemysłowych przedsiębiorstw;
3b – na stanowiskach pracy w magazynach, stołówkach, gospodarstwach domowych, pomieszczeniach służbowych i innych pomocniczych pomieszczeniach produkcyjnych, gdzie nie znajdują się maszyny generujące drgania;
3c – na stanowiskach pracy w pomieszczeniach administracyjno-usługowych kierownictwa zakładu, biurach projektowych, laboratoriach, ośrodkach szkoleniowych, ośrodkach komputerowych, ośrodkach zdrowia, pomieszczeniach biurowych i innych pomieszczeniach pracowników umysłowych.
Według charakterystyki czasowej wibracje dzielą się na:
– stała, dla której znormalizowany parametr skorygowany widmowo lub częstotliwościowo w czasie obserwacji (co najmniej 10 minut lub czas cyklu technologicznego) zmienia się nie więcej niż 2-krotnie (6 dB), mierząc przy stałej czasowej 1 s;
– drgania nieciągłe, dla których znormalizowany parametr widmowy lub częstotliwościowy skorygowany w czasie obserwacji (co najmniej 10 minut lub czasu cyklu technologicznego) zmienia się ponad 2-krotnie (6 dB) przy pomiarze ze stałą czasową 1 s.
Główne parametry charakteryzujące drgania:
– częstotliwość f (Hz);
– amplituda przemieszczenia A (m) (wielkość największego odchylenia punktu oscylacyjnego od położenia równowagi);
– prędkość oscylacyjna v (m/s); przyspieszenie oscylacyjne a (m/s 2).
Podobnie jak w przypadku hałasu, całe spektrum częstotliwości drgań odbieranych przez człowieka podzielone jest na pasma oktawowe o średnich geometrycznych częstotliwościach 1, 2, 4, 8, 16, 32, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000 Hz.
Ponieważ zakres zmian parametrów drgań od wartości progowych, przy których nie jest to niebezpieczne do wartości rzeczywistych, jest duży, wygodniej jest zmierzyć nieprawidłowe wartości tych parametrów i logarytm stosunku wartości rzeczywistych do progowych. Wartość ta nazywana jest poziomem logarytmicznym parametru, a jej jednostką miary jest decybel (dB).

W ośrodku posiadającym masę i elastyczność każde zaburzenie mechaniczne powoduje powstawanie hałasu. Bez obecności ośrodka elastycznego rozchodzenie się dźwięku nie zachodzi. Im gęstsze medium, tym większa siła dźwięku. Na przykład w powietrzu skondensowanym dźwięki przenoszone są z większą siłą niż w powietrzu rozrzedzonym.

Dźwięk- Są to drgania mechaniczne ośrodka sprężystego rozchodzące się falowo.

Hałas- specyficzna forma dźwięku, która jest niepożądana dla danej osoby, uniemożliwiająca jej pracę, normalne mówienie lub odpoczynek w tej chwili.

Głównymi parametrami fizycznymi charakteryzującymi dźwięk jako ruch oscylacyjny są prędkość, długość fali i amplituda, częstotliwość, siła i ciśnienie akustyczne.

Prędkość dźwięku- jest to odległość, na jaką fala dźwiękowa rozchodzi się w ośrodku elastycznym w jednostce czasu. Prędkość dźwięku zależy od gęstości i temperatury ośrodka.

Dźwięki o różnych częstotliwościach, czy to wysoki gwizdek, czy głuchy warkot, rozchodzą się w tym samym ośrodku z tą samą prędkością.

Prędkość dźwięku jest pewną stałą cechą danej substancji. Prędkość rozchodzenia się dźwięku w powietrzu (w temperaturze 0°C) wynosi 340 m/s, w wodzie – 1450 m/s, w cegle – 3000 m/s, w stali – 5000 m/s.

Wraz ze zmianą temperatury ośrodka zmienia się prędkość dźwięku. Im wyższa temperatura ośrodka, tym szybciej dźwięk przez niego przechodzi. Zatem na każdy stopień wzrostu temperatury prędkość dźwięku w gazach wzrasta o 0,6 m/s, a w wodzie o 4,5 m/s.

W powietrzu fale dźwiękowe rozchodzą się w postaci rozbieżnej fali sferycznej, która wypełnia dużą objętość, ponieważ drgania cząstek wywołane przez źródło dźwięku przenoszone są na dużą masę powietrza. Jednak wraz ze wzrostem odległości wibracje cząstek ośrodka słabną.

Tłumienie dźwięku zależy również od jego częstotliwości. Dźwięki o wysokiej częstotliwości są pochłaniane przez powietrze bardziej niż dźwięki o niskiej częstotliwości.

Istnieje możliwość subiektywnej oceny hałasu produkcyjnego. Na ryc. pokazuje zależność poziomu ciśnienia akustycznego od odległości.

Ryż. Wykres subiektywnej oceny hałasu: 1 – bardzo głośna rozmowa; 2 - głośna rozmowa; 3 - podniesiony głos; 4 - normalny głos

Korzystając z tej zależności, można w przybliżeniu określić wartość poziomu ciśnienia akustycznego, jeśli dwie osoby w warsztacie dostatecznie dobrze słyszą i rozumieją mowę podczas rozmowy. Przykładowo, jeśli rozmowę normalnym głosem można prowadzić w odległości 0,5 m od siebie, oznacza to, że poziom hałasu nie przekracza 60 dB; w odległości 2,5 m przy tym poziomie ciśnienia akustycznego będzie słyszalna i rozumiana tylko głośna mowa.

Źródła hałasu mają określoną kierunkowość promieniowania. Obecność w atmosferze warstw powietrza o różnej temperaturze prowadzi do załamania fal dźwiękowych.

W ciągu dnia, gdy temperatura powietrza maleje wraz z wysokością, fale dźwiękowe ze źródła znajdującego się blisko powierzchni ziemi zaginają się w górę i w pewnej odległości od źródła dźwięku nie słychać.

Jeśli temperatura powietrza rośnie wraz z wysokością, fale dźwiękowe zaginają się w dół i docierają do bardziej odległych punktów na powierzchni ziemi. Wyjaśnia to fakt, że w nocy, gdy w ciągu dnia górne warstwy powietrza nagrzewają się, dźwięk słychać na większe odległości niż w dzień, zwłaszcza gdy rozchodzi się po powierzchni wody, która niemal całkowicie odbija fale dźwiękowe w górę.

Kiedy temperatura powietrza zmienia się nieznacznie wraz z wysokością i nie ma wiatru, dźwięk rozchodzi się bez zauważalnego załamania. Na przykład w mroźne zimowe dni słychać gwizd parowozu z odległości kilku kilometrów, z daleka skrzypienie sań, dźwięk siekiery w lesie itp.

Jak każdy ruch przypominający falę, dźwięk ma charakter charakterystyczny długość fali. Długość fali to odległość pomiędzy dwoma kolejnymi grzbietami i dolinami.

Amplituda fali to odległość, o jaką cząstka ośrodka odchyla się od położenia równowagi.

Ludzki narząd słuchu odbiera fale dźwiękowe o długości od 20 m do 1,7 cm. Siła dźwięku jest wprost proporcjonalna do długości fali dźwiękowej.

Częstotliwość dźwięku- liczba oscylacji fali dźwiękowej na jednostkę czasu (sekundę) mierzona w Hz.

Ze względu na częstotliwość drgania dźwięku dzielą się na trzy zakresy:

wibracje infradźwiękowe o częstotliwości mniejszej niż 16 Hz;

dźwięk - od 16 do 20 000 Hz;

ultradźwiękowe - ponad 20 000 Hz.

Narząd słuchu człowieka odbiera drgania dźwięku w zakresie częstotliwości 16...20 000 Hz.

Zakres dźwięku dzieli się zwykle na niską częstotliwość - do 400 Hz, średnią częstotliwość - 400 ... 1000 Hz i wysoką częstotliwość - powyżej 1000 Hz.

Infradźwięki nie są odbierane przez ludzki narząd słuchu, ale mogą oddziaływać na cały organizm, powodując poważne konsekwencje. Faktem jest, że narządy wewnętrzne człowieka mają naturalną częstotliwość wibracji 6…8 Hz.

Pod wpływem infradźwięków o tej częstotliwości następuje rezonans, tj. częstotliwość fal infradźwiękowych pokrywa się z częstotliwością naturalną (rezonansową) narządów wewnętrznych, czemu towarzyszy wzrost amplitudy oscylacji układu. Człowiekowi wydaje się, że wszystko w nim wibruje. Ponadto wibracje infradźwiękowe mają aktywność biologiczną, co można również wytłumaczyć zbieżnością ich częstotliwości z rytmem mózgu. Infradźwięki o określonej częstotliwości powodują dysfunkcję mózgu, ślepotę, a przy częstotliwości 7 Hz - śmierć.

Głównymi źródłami infradźwięków w placówkach gastronomii mogą być pracujące w sposób ciągły maszyny i mechanizmy o liczbie cykli mniejszej niż 20 na sekundę – mechanizmy do mieszania sałatek, krojenia warzyw świeżych i gotowanych, zrywaki, ubijaki i inne rodzaje urządzeń technologicznych o główne korpusy robocze o stosunkowo niskiej prędkości obrotowej.

Jedną z cech infradźwięków jest to, że przemieszczają się one na duże odległości i prawie nie są tłumione przez przeszkody. Dlatego też tradycyjne metody izolacji akustycznej i pochłaniania dźwięku są nieskuteczne. W tym przypadku najbardziej akceptowalna metoda zwalczania infradźwięków jako szkodliwego czynnika wytwórczego u źródła jego występowania.

Ultradźwięki to krótkie fale sprężyste o częstotliwości oscylacji większej niż 20 000 Hz. Specyficzną cechą ultradźwięków jest ich zdolność do generowania fal w kształcie wiązki, które mogą przenosić znaczną energię mechaniczną. Ta zdolność ultradźwięków znalazła szerokie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu, w tym w przemyśle spożywczym. Na przykład obróbka ultradźwiękowa mleka może znacznie zmniejszyć zawartość mikroflory w nim. Ultradźwięki znajdują zastosowanie w przedsiębiorstwach produkujących tłuszcze zwierzęce i roślinne, w produkcji piekarniczej i cukierniczej, w zakładach przetwórstwa mięsnego i rybnego, w winiarstwie i przemyśle perfumeryjnym.

Oprócz licznych możliwości wykorzystania ultradźwięków w rozwoju procesów technologicznych, ma ono szkodliwy wpływ na organizm człowieka: powoduje zaburzenia nerwowe, bóle głowy, utratę wrażliwości słuchu, a nawet zmiany w składzie i właściwościach krwi.

Ochronę przed działaniem ultradźwięków można zapewnić wytwarzając urządzenia emitujące ultradźwięki w wykonaniu dźwiękoszczelnym, instalując ekrany, w tym przezroczyste, pomiędzy urządzeniem a urządzeniem operacyjnym oraz umieszczając instalacje ultradźwiękowe w specjalnych pomieszczeniach.

Kiedy fala dźwiękowa rozchodzi się w powietrzu, tworzą się w niej kondensacje i rozrzedzenia, tworząc dodatkowe ciśnienia w stosunku do średniego ciśnienia zewnętrznego atmosfery. To właśnie na to ciśnienie, zwane dźwiękiem lub akustyką, reagują ludzkie narządy słuchu. Jednostką ciśnienia akustycznego jest N/m 2 lub Pa.

Fala dźwiękowa niesie ze sobą pewną energię w kierunku swojego ruchu. Ilość energii przenoszonej przez falę dźwiękową w jednostce czasu przez powierzchnię 1 m 2 umieszczoną prostopadle do kierunku rozchodzenia się fali nazywa się mocą akustyczną lub natężeniem dźwięku (I), mierzoną w W/m 2.

Maksymalne i minimalne ciśnienie akustyczne oraz natężenie dźwięku odbierane przez człowieka jako dźwięk nazywane jest progiem.

Ludzki narząd słuchu jest w stanie rozróżnić wzrost dźwięku o 0,1 B, dlatego w praktyce przy pomiarze poziomu dźwięku stosuje się pozasystemową jednostkę decybeli (dB): 0,1 B = 1 dB.

Wzrost hałasu o 1 dB powoduje wzrost energii dźwięku o 1,26 razy. Porównując siłę dwóch dźwięków, na przykład 10 i 20 dB, nie można powiedzieć, że natężenie drugiego jest dwukrotnie większe niż pierwszego. W rzeczywistości będzie 10 razy większy.

Skala głośności odbierana przez ludzki narząd słuchu wynosi od 1 do 130 dB.

Ciśnienie fali dźwiękowej na progu bólu (130 dB) wynosi około 20 Pa.

Aby lepiej przedstawić poziom dźwięku jako siłę wrażenia słuchowego w decybelach, można podać następujące przykłady: kiedy

f = 1000 Hz, normalna mowa konwersacyjna odpowiada 40 dB, praca silnika samochodu osobowego wynosi 50 dB, silnika samolotu 100…110 dB, hałas głównych ulic i placów miejskich wynosi 60 dB.

Fizjologiczne oddziaływanie hałasu na organizm człowieka zależy od widma i charakteru dźwięku.

Zakres jest graficzną reprezentacją rozkładu poziomu ciśnienia akustycznego na składowe częstotliwościowe. Charakterystyka widmowa pomaga zidentyfikować najbardziej szkodliwe dźwięki i opracować środki zwalczania hałasu przemysłowego.

Istnieją trzy rodzaje widm szumu: dyskretne lub tonalne, ciągłe lub szerokopasmowe i mieszane.

Oddzielny(z łac. discretus - oddzielne, przerywane) widmo (ryc. a) charakteryzuje się niespójnym dźwiękiem, gdy poszczególne częstotliwości wyraźnie odstają od poziomu ogólnego, a przy niektórych częstotliwościach nie ma żadnego dźwięku.

Ryż. Widma szumu: a - dyskretne; b - stały; w - mieszane

Widmo dyskretne jest charakterystyczne np. dla hałasu emitowanego przez syrenę pojazdów specjalnych, piłę itp.

Ciągłe widmo(Rys. b) to zbiór poziomów ciśnienia akustycznego o częstotliwościach bliskich sobie, gdy przy każdej częstotliwości występuje poziom ciśnienia akustycznego.

To widmo hałasu jest typowe dla pracy silnika odrzutowego, silników spalinowych, spalin, powietrza przepływającego przez wąski otwór itp.

Spektrum mieszane(Rys. c) jest widmem, w którym występują elementy dyskretne na tle ciągłego szumu.

W przedsiębiorstwach najczęściej występują widma mieszane - jest to hałas urządzeń procesowych, wentylatorów, sprężarek itp.

Charakter hałasu może być stabilny i impulsywny.

Hałas stabilny charakteryzuje się stałym poziomem ciśnienia akustycznego, natomiast hałas pulsacyjny charakteryzuje się szybką zmianą poziomu ciśnienia akustycznego w czasie, rzędu 8...10 dB/s. Hałas impulsowy jest postrzegany jako oddzielne, następujące po sobie uderzenia; jego wpływ na organizm ludzki jest bardziej agresywny niż stabilny hałas.