Conceptul de zgomot industrial și vibrații, indicatori care le caracterizează. Caracteristicile igienice ale zgomotului și vibrațiilor industriale. III. Caracteristicile igienice ale efectului zgomotului asupra organismului Efectul zgomotului asupra corpului uman

Zgomotul este o combinație dezordonată de sunete de înălțimi și volume diferite, care provoacă o senzație subiectivă neplăcută și modificări obiective în organe și sisteme.

Zgomotul constă din sunete individuale și are o caracteristică fizică. Propagarea undelor a sunetului este caracterizată prin frecvență (exprimată în herți) și putere sau intensitate, adică cantitatea de energie transferată de o undă sonoră în decurs de 1 s prin 1 cm2 de suprafață perpendiculară pe direcția de propagare a sunetului. Intensitatea sunetului se măsoară în unități de energie, cel mai adesea în ergi pe secundă la 1 cm2. Un erg este egal cu o forță de 1 dină, adică forța transmisă unei mase care cântărește 1 g și o accelerație de 1 cm2/s.

Deoarece nu există modalități de a determina direct energia vibrațiilor sonore, se măsoară presiunea produsă asupra corpurilor pe care acestea cad. Unitatea de măsură a presiunii sonore este barul, care corespunde unei forțe de 1 dină la 1 cm2 de suprafață și egală cu 1/1.000.000 de presiune atmosferică. Vorbirea la volum normal creează o presiune de 1 bar.

Percepția zgomotului și a sunetului

O persoană este capabilă să perceapă vibrațiile cu o frecvență de la 16 la 20.000 Hz ca sunet. Odată cu vârsta, sensibilitatea analizorului de sunet scade, iar la bătrânețe, vibrațiile cu o frecvență peste 13.000-15.000 Hz nu provoacă senzație auditivă.

Subiectiv, frecvența și creșterea ei sunt percepute ca o creștere a tonului și înălțimii. De obicei, tonul principal este însoțit de o serie de sunete suplimentare (harmonice), care apar din cauza vibrației părților individuale ale corpului care sună. Numărul și puterea tonurilor creează o anumită culoare, sau timbru, a unui sunet complex, făcând posibilă recunoașterea sunetelor instrumentelor muzicale sau a vocilor oamenilor.

Pentru a provoca o senzație auditivă, sunetele trebuie să aibă o anumită putere. Cea mai scăzută intensitate a sunetului care este percepută de o persoană se numește pragul de audibilitate pentru un anumit sunet.

Pragurile de auz pentru sunete de diferite frecvențe nu sunt aceleași. Cele mai mici praguri sunt pentru sunete cu frecvențe de la 500 la 4000 Hz. În afara acestui interval, pragurile de auz cresc, indicând o scădere a sensibilității.

O creștere a puterii fizice a sunetului este percepută subiectiv ca o creștere a volumului, dar aceasta are loc până la o anumită limită, peste care se simte o presiune dureroasă în urechi - pragul durerii sau pragul atingerii. Cu o creștere treptată a energiei sonore de la pragul audibilității până la pragul durerii, se dezvăluie caracteristici ale percepției auditive: senzația de volum a sunetului nu crește proporțional cu creșterea energiei sale sonore, ci mult mai lent. Deci, pentru a simți o creștere abia vizibilă a volumului unui sunet, este necesar să-i creștem puterea fizică cu 26%. Conform legii Weber-Fechner, senzația crește proporțional nu cu puterea stimulării, ci cu logaritmul forței sale.

Sunetele de diferite frecvențe cu aceeași intensitate fizică nu sunt resimțite de ureche la fel de puternice. Sunetele de înaltă frecvență sunt percepute ca fiind mai puternice decât sunetele de joasă frecvență.

Pentru a cuantifica energia sonoră, a fost propusă o scară logaritmică specială a nivelurilor de intensitate a sunetului în belși sau decibeli. La această scară, zero, sau nivelul inițial, este considerat convențional ca o forță (10-9 erg/cm2 × sec, sau 2 × 10-5 W/cm2/s), aproximativ egală cu pragul de audibilitate a sunetului. cu o frecvență de 1000 Hz, care este luată în acustică pentru sunet standard. Fiecare nivel al unei astfel de scale, numit alb, corespunde unei modificări a intensității sunetului cu un factor de 10. O creștere a intensității sunetului de 100 de ori pe o scară logaritmică este desemnată ca o creștere a nivelului de intensitate a sunetului cu 2 beli. O creștere a nivelului de intensitate a sunetului cu 3 beli corespunde unei creșteri a puterii sale absolute de 1000 de ori etc.

Astfel, pentru a determina nivelul de putere al oricărui sunet sau zgomot în bels, ar trebui să împărțim puterea sa absolută la puterea sunetului luată ca nivel de comparație și să calculăm logaritmul zecimal al acestui raport.

unde I1 – forța absolută;

I – intensitatea sonoră a nivelului de comparație.

Dacă exprimăm în bels gama enormă de intensitate a sunetului cu o frecvență de 1000 Hz de la pragul de audibilitate și (nivel zero) până la pragul durerii, atunci întregul interval pe o scară logaritmică va fi de 14 bels.

Datorită faptului că organul auditiv este capabil să distingă o creștere a sunetului de 0,1 bel, în practică, la măsurarea sunetelor, se folosește decibelul (dB), adică o unitate de 10 ori mai mică decât bel.

Datorită particularității percepției analizorului auditiv, un sunet de același volum va fi perceput de o persoană din surse de zgomot cu parametri fizici diferiți. Astfel, un sunet cu o forță de 50 dB și o frecvență de 100 Hz va fi perceput la fel de puternic ca un sunet cu o forță de 20 dB și o frecvență de 1000 Hz.

Pentru a putea compara sunete cu diferite compoziții de frecvență și diferite forțe în ceea ce privește volumul lor, a fost introdusă o unitate specială de sonoritate numită „phon”. În acest caz, unitatea de comparație este un sunet de 1000 Hz, care este considerat standard. În exemplul nostru, un sunet de 50 dB și o frecvență de 100 Hz va fi egal cu 20 de foni, deoarece corespunde unui sunet cu o putere de 20 dB și o frecvență de 1000 Hz.

Nivelul de zgomot care nu provoacă efecte nocive pentru urechile lucrătorilor, sau așa-numita limită normală de volum la o frecvență de 1000 Hz, corespunde la 75-80 de fundaluri. Când frecvența vibrațiilor sonore crește în comparație cu standardul, limita de volum ar trebui redusă, deoarece efectul dăunător asupra organului auditiv crește odată cu creșterea frecvenței vibrațiilor.

Dacă tonurile care alcătuiesc zgomotul sunt situate continuu pe o gamă largă de frecvențe, atunci un astfel de zgomot se numește continuu sau continuu. Dacă puterea sunetelor care alcătuiesc zgomotul este aproximativ aceeași, un astfel de zgomot se numește alb prin analogie cu „lumina albă”, caracterizată printr-un spectru continuu.

Determinarea și standardizarea zgomotului se efectuează de obicei într-o bandă de frecvență egală cu o octavă, o jumătate de octavă sau o treime de octavă. O octavă este considerată un interval de frecvență în care limita superioară a frecvenței este de două ori mai mare decât frecvența inferioară (de exemplu, 40-80, 80-160 etc.). Pentru a desemna o octavă, de obicei nu este indicată domeniul de frecvență, ci așa-numitele frecvențe medii geometrice. Deci, pentru o octavă de 40-80 Hz, frecvența medie geometrică este de 62 Hz, pentru o octavă de 80-160 Hz – 125 Hz etc.

Conform compoziției spectrale, tot zgomotul este împărțit în 3 clase.

Clasa 1. Frecvență joasă (zgomot al unităților fără șoc de viteză mică, zgomot care pătrunde prin bariere de izolare fonică). Cele mai înalte niveluri din spectru sunt situate sub 300 Hz, urmate de o scădere (cel puțin 5 dB pe octava).

Clasa 2. Zgomot de frecvență medie (zgomot al majorității mașinilor, mașinilor și unităților fără impact). Cele mai înalte niveluri din spectru sunt situate sub frecvența de 800 Hz și apoi din nou o scădere de cel puțin 5 dB pe octava.

Clasa 3. Zgomote de înaltă frecvență (zgomote de zgomot, șuierat, șuierat caracteristice unităților de impact, fluxuri de aer și gaz, unități care funcționează la viteze mari). Cel mai scăzut nivel de zgomot din spectru este situat peste 800 Hz.

Sunt zgomote:

2) tonal, atunci când intensitatea zgomotului într-un interval de frecvență îngust prevalează brusc asupra altor frecvențe.

Pe baza distribuției energiei sonore în timp, zgomotul este împărțit în:

1) constante, al căror nivel de zgomot se modifică în timp cu cel mult 5 dB pe o zi de lucru de 8 ore;

2) instabil, al cărui nivel de zgomot se modifică cu mai mult de 5 dB într-o zi de lucru de 8 ore.

Zgomotele variabile sunt împărțite în:

1) fluctuant în timp, al cărui nivel de sunet se modifică continuu în timp;

2) intermitent, al cărui nivel al sunetului se modifică treptat (cu 5 dB sau mai mult), iar durata intervalelor cu un nivel constant este de 1 s sau mai mult;

3) impuls, constând din unul sau mai multe semnale cu o durată mai mică de 1 s fiecare, în timp ce nivelul sunetului se modifică cu cel puțin 7 dB.

Dacă, după expunerea la zgomot a unui anumit ton, sensibilitatea la acesta scade (pragul de percepție crește) cu cel mult 10-15 dB și recuperarea sa are loc în cel mult 2-3 minute, ar trebui să vă gândiți la adaptare. Dacă modificarea pragurilor este semnificativă și durata recuperării este prelungită, aceasta indică apariția oboselii. Principala formă de patologie profesională cauzată de zgomotul intens este o scădere persistentă a sensibilității la diverse tonuri și vorbire în șoaptă (pierderea auzului profesional și surditatea).

Efectul zgomotului asupra corpului

Întregul complex de tulburări care se dezvoltă în organism sub influența zgomotului poate fi combinat în așa-numita boală a zgomotului (Prof. E. Ts. Andreeva-Galanina). Boala de zgomot este o boală generală a întregului organism care se dezvoltă ca urmare a expunerii la zgomot, cu afectare primară a sistemului nervos central și a analizorului auditiv. O trăsătură caracteristică a bolii de zgomot este aceea că apar modificări în organism în funcție de tipul de sindroame astenovegetative și astenonneurotice, a căror dezvoltare depășește semnificativ tulburările care decurg din funcția auditivă. Manifestările clinice din organism sub influența zgomotului sunt împărțite în modificări specifice ale organului auzului și modificări nespecifice ale altor organe și sisteme.

Reglarea zgomotului

Reglarea zgomotului se realizează ținând cont de natura și condițiile de lucru ale acestuia, de scopul și scopul spațiilor și de factorii de producție nocivi asociați. Pentru evaluarea igienică a zgomotului se folosesc următoarele materiale: SN 2.2.4/2.1.8.5622-96 „Zgomot la locurile de muncă, în clădiri rezidențiale și publice și în zone rezidențiale”.

Pentru zgomot constant, normalizarea se realizează în benzi de octave cu frecvențe medii geometrice de 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Hz. Pentru o evaluare aproximativă, este permisă măsurarea în dBA.Avantajul măsurării zgomotului în dBA este că vă permite să determinați excesul nivelurilor de zgomot admisibile fără analiza spectrală a acestuia în benzi de octave.

La frecvențe de 31,5 și 8000 Hz, zgomotul este normalizat la 86 și, respectiv, 38 dB. Nivelul sonor echivalent în dB(A) este de 50 dB. Pentru zgomotul tonal și de impuls este cu 5 dB mai puțin.

Pentru zgomotul care variază în timp și intermitent, nivelul maxim al sunetului nu trebuie să depășească 110 dB, iar pentru zgomotul impulsiv, nivelul maxim al sunetului nu trebuie să depășească 125 dB.

În anumite ramuri de producție, în raport cu profesiile, raționalizarea se realizează ținând cont de categoria de severitate și tensiune. În acest caz, există 4 grade de severitate și tensiune, ținând cont de criteriile ergonomice:

1) sarcina musculara dinamica si statica;

2) sarcina nervoasa - tensiunea atentiei, densitatea semnalelor sau mesajelor in decurs de 1 ora, stres emotional, schimbari;

3) tensiunea funcției analizorului - viziune, cantitatea de memorie RAM, adică numărul de elemente de memorat timp de 2 ore sau mai mult, tensiune intelectuală, monotonia muncii.

Pentru intensitate scăzută, precum și pentru lucrul ușor și moderat, zgomotul este reglat la 80 dB. Cu aceeași intensitate (scăzută), dar cu forme severe și foarte severe de travaliu, este cu 5 dB mai puțin. Pentru muncă moderat intensă, muncă intensă și foarte intensă, zgomotul este normalizat pentru a fi cu 10 dB mai puțin, adică 70, 60 și 50 dB.

Gradul de pierdere a auzului este determinat de amploarea pierderii auzului la frecvențele de vorbire, adică la 500, 1000 și 2000 Hz și la frecvența profesională de 4000 Hz. Există 3 grade de pierdere a auzului:

1) scădere ușoară - la frecvențele de vorbire, pierderea auzului apare cu 10-20 dB, iar la frecvențele profesionale - cu 60 ± 20 dB;

2) scădere moderată - la frecvențele de vorbire auzul scade cu 21-30 dB, iar la frecvențe profesionale - cu 65 ± 20 dB;

3) o scădere semnificativă - cu 31 dB sau mai mult, respectiv, și la frecvențe profesionale cu 70 ± 20 dB.

V.M. Panarin, A.A. Zuikova, V.L. Chizhova, N.A. Telegina
Universitatea de Stat Tula,
Tula

În industrie, agricultură și transport există un număr mare de activități profesionale asociate cu posibilitatea de expunere zgomot de producție. De asemenea, este important zgomot casnic(aparate electrocasnice, unități de ventilație, lifturi etc.).

Zgomot(din punct de vedere igienic) este un complex de sunete combinate aleatoriu de diferite frecvențe și intensități care afectează negativ corpul uman.

Zgomot(din punct de vedere acustic) sunt vibrații de undă mecanică ale particulelor dintr-un mediu elastic cu amplitudini mici, care apar sub influența unei forțe emergente. Vibrațiile particulelor din mediu sunt numite în mod convențional unde sonore. Zona de vibrații sonore audibile sau reale se află în intervalul 16 Hz - 20 kHz. Se numesc vibrații acustice cu o frecvență sub 16 Hz infrasunete, de la 2 - 10 4 la 10 9 Hz - ultrasunete, peste 10 9 Hz - hipersonici. Întregul interval de frecvențe audibile (16Hz - 20kHz) este împărțit în 11 octave cu frecvențe medii geometrice de 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Hz.

caracteristici fizice:

1. Sursă de putere sonoră(W) - cantitatea totală de energie pe care o sursă de sunet o emite în spațiul înconjurător pe unitatea de timp.

2. Intensitatea sunetului (puterea)(W/m2) - o parte din puterea totală pe unitate de suprafață normală cu fundalul undei. Adică puterea acustică care ajunge la receptorul de sunet (timpan).

3. Presiunea sonoră(Pa / (N / m 2)) - exces de vibrație în mediu în raport cu ceea ce există acolo înainte de apariția undelor sonore.

4. Viteza sunetului(m/s) - viteza cu care E este transferat de la particulă la particulă.

Se numește energia minimă de vibrație care poate provoca senzația unui sunet audibil pragul de auz(sau pragul de percepție). La o frecvență de 1000 Hz este egală cu 10 -12 W/m2. Limita superioară a audibilității, pragul durerii la o frecvență de 1000 Hz apare la o intensitate a sunetului de 10 2 W/m2.

În acustică, în loc de o scală de valori absolute ale intensității sunetului și presiunii sonore, se folosesc scară logaritmică relativă(scara decibeli). Această scară este exprimată în belah(B) sau decibeli(dB) și se încadrează în intervalul 0 -140 dB (0 - 14B).

Decibel- o unitate convențională care arată un sunet dat în valori logaritmice mai mari decât pragul de audibilitate. Decibelul (dB) este un concept matematic folosit pentru a compara două mărimi cu același nume, indiferent de natura lor.

Intensitatea unui sunet este percepută subiectiv ca volumul acestuia. Frecvența vibrațiilor determină înălțimea sunetului. Nivelul volumului determină nivelul de intensitate al sunetului pe baza proprietăților dinamice și de frecvență ale urechii. Unitatea care caracterizează nivelul volumului se numește fundal. fundal- arata nivelul de volum al unui sunet de orice frecventa in comparatie cu intensitatea unui ton standard (1000 Hz/sec), exprimat in decibeli. Zgomotul se distinge prin răspunsul în frecvență frecventa joasa(16-350Hz), frecvență medie(350 - 800 Hz), frecventa inalta(peste 800 Hz). Analizorul de auz este mai sensibil la frecvențele înalte decât la cele joase și, prin urmare, se oferă o abordare diferențiată a nivelurilor de zgomot admisibile, în funcție de răspunsul în frecvență și timpul de expunere. Este necesar să se țină seama de faptul că zgomotul tonal și de impuls au cele mai multe efecte adverse și nivelurile lor de zgomot trebuie să fie cu 5 dB mai mici decât valorile maxime admise. Nivelurile maxime admise de zgomot (bandă largă) sunt: ​​în secțiile de spital 30 dBA, pe terenurile spitalului până la 35 dBA, într-un living 30 dBA, în zonele rezidențiale 45 dBA. În producție, este permisă până la 80-85 dBA (pentru locurile de muncă permanente și zonele de lucru din spațiile de producție și pe teritoriul întreprinderilor).

tabelul 1

Efectul zgomotului asupra corpului

Zgomotul, fiind un iritant biologic general, afectează toate organele și sistemele, provocând diverse modificări fiziologice. Factori care agravează efectele zgomotului: poziția forțată a corpului, stres nervos-emoțional, vibrații, factori meteorologici adversi, expunere la praf, substanțe toxice.

Acțiune specifică:

1. traumatisme sonore- asociate cu influența presiunii sonore foarte mari (operații de sablare, testarea motoarelor puternice). Clinică: durere bruscă în urechi, afectarea timpanului până la perforarea acestuia.

2. oboseala auditiva- se explica prin suprastimularea celulelor nervoase ale analizorului auditiv si se exprima printr-o slabire a sensibilitatii auditive la sfarsitul zilei de lucru. Odată cu expunerea cronică la zgomot, această suprastimulare determină dezvoltarea treptată a hipoacuziei profesionale (pierderea auzului prelungită).

3. nevrita cohleară- se dezvoltă lent. Aceasta este precedată de adaptarea la zgomot și de dezvoltarea oboselii auditive. Etapa inițială: țiuit în urechi, amețeli, percepția vorbirii în șoaptă nu este afectată. Se bazează pe o leziune a aparatului de percepere a sunetului; atrofia începe în zona buclelor principale și inferioare ale cohleei, adică în partea care percepe tonuri înalte, prin urmare, în stadiul inițial există o prag caracteristic pentru perceperea frecvenţelor înalte ale sunetului (4000-8000 Hz). Pe măsură ce boala progresează, pragul de percepție crește la frecvențe medii, apoi la frecvențe joase. Într-un stadiu avansat, percepția vorbirii în șoaptă scade și se dezvoltă pierderea auzului.

Acțiune nespecifică:

Complex de simptome „boală de zgomot” include tulburări funcționale ale sistemului nervos și cardiovascular, tractul gastrointestinal, glandele endocrine sub formă de nevroze, neurastenia, sindromul asteno-vegetativ cu hipertensiune vasculară, hipertensiune arterială, inhibarea secrețiilor gastrointestinale, disfuncția glandelor endocrine.

În producție, efectele combinate ale zgomotului și vibrațiilor sunt adesea întâlnite.

Dacă sunetele familiare dispar brusc din mediul înconjurător, o persoană va experimenta neplăceri semnificative, anxietate și chiar un sentiment de frică fără cauză: la urma urmei, oamenii se nasc și trăiesc într-o lume a sunetelor. Nu trebuie să uităm că civilizația a atins un nivel înalt de dezvoltare datorită capacității de a comunica sub formă de vorbire - unul dintre tipurile de comunicare folosind sunete. Cu toate acestea, zgomotul este unul dintre principalii factori de producție nefavorabili. Din cauza zgomotului, lucrătorii se confruntă cu o oboseală mai rapidă, ceea ce duce la o scădere a productivității cu 10...15%, o creștere a numărului de erori la efectuarea operațiunilor de muncă și, în consecință, la un risc crescut de accidentare. Odată cu expunerea prelungită la zgomot, sensibilitatea aparatului auditiv scade și apar modificări patologice la nivelul sistemelor nervos și cardiovascular.

Zgomotul este o colecție de sunete cu putere și frecvență (înălțime) diferite, care variază aleatoriu în timp. Prin natura lor, sunetele sunt vibrații mecanice ale solidelor, gazelor și lichidelor în intervalul de frecvențe audibile (16...20.000 Hz). În aer, o undă sonoră se propagă dintr-o sursă de vibrații mecanice sub formă de zone de condensare și rarefacție. Vibrațiile mecanice sunt caracterizate prin amplitudine și frecvență.

Amplitudinea vibrațiilor determină presiunea și puterea sunetului: cu cât este mai mare, cu atât presiunea sonoră este mai mare și sunetul este mai puternic. Esența percepției auditive este percepția urechii asupra abaterii presiunii aerului creată de o undă sonoră de la presiunea atmosferică. Valoarea pragului inferior de sensibilitate absolută al analizorului auditiv este de 2-10~5 Pa la o frecvență de 1000 Hz, iar pragul superior este de 200 Pa la aceeași frecvență a sunetului.

Frecvența vibrațiilor afectează percepția auditivă și determinarea! înălțimea sunetului. Oscilațiile cu o frecvență sub 16 Hz constituie regiunea infrasunetelor, iar peste 20.000 Hz - ultrasunetele. Odată cu vârsta (de la aproximativ 20 de ani), limita superioară a frecvențelor percepute de o persoană scade: pentru persoanele de vârstă mijlocie la 13... 15 kHz, pentru persoanele în vârstă - la 10 kHz sau mai puțin. Sensibilitatea aparatului auditiv crește cu frecvența crescândă de la 16 la 1000 Hz, la frecvențe de 1000...4000 Hz este maximă, iar la frecvențe peste 4000 Hz scade.

O caracteristică fiziologică a percepției compoziției frecvenței sunetelor este că urechea umană reacționează nu la o creștere absolută, ci la o creștere relativă a frecvenței: dublarea frecvenței vibrațiilor este percepută ca o creștere a înălțimii sunetului cu o anumită cantitate, numită octavă. Prin urmare, o octavă este de obicei numită un interval de frecvență în care limita superioară este de două ori mai mare decât limita inferioară. Gama de frecvențe audibile este împărțită în octave cu frecvențe medii geometrice de 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 și 16000 Hz. Frecvențele medii geometrice ocupă un fel de poziție intermediară în octavă. Ele sunt determinate din expresie

unde fн și fв sunt valorile frecvenței inferioare și, respectiv, superioare în octavă.

În timpul evaluării igienice a zgomotului se măsoară intensitatea (tăria) acestuia, iar compoziția spectrală este determinată de frecvența sunetelor incluse în acesta. Intensitatea sunetului este cantitatea de energie sonoră transferată de o undă sonoră pe unitatea de timp pe unitatea de suprafață perpendiculară pe direcția de propagare a undei. Valorile intensității sunetului variază într-un interval foarte larg - de la 10-12 la 10 W/m2. Datorită extinderii puternice a intervalului de modificări de intensitate și particularităților percepției sunetului (vezi legea Weber-Fechner), au fost introduse valori logaritmice - nivelul de intensitate și nivelul presiunii sonore, exprimate în decibeli (dB). Când se utilizează o scală logaritmică, nivelul de intensitate a sunetului este:

Li = 101g(I/I0),

Nivelul de presiune al sunetului:

unde I și I0 sunt, respectiv, valorile reale și de prag ale intensității sunetului, W/m2: I0= 10-12 W/m2 la o frecvență de referință fe= 1000 Hz; p și P 0 - respectiv presiunea sonoră reală și de prag, Pa: p0 = 2*10-5 Pa la fе = 1000 Hz.

Orez. 19.1. Curbe de intensitate egală a sunetelor

Este convenabil să folosiți o scară logaritmică a nivelurilor de presiune sonoră, deoarece sunetele cu putere diferită de miliarde de ori se încadrează în intervalul 130...140 dB. De exemplu, nivelul de presiune a sunetului creat în timpul respirației umane normale este între 10...15 dB, șoaptă - 20...25, conversație normală - 50...60, creat de o motocicletă - 95...100, motoare aeronave cu reacție la decolare - 110... 120 dB. Cu toate acestea, atunci când comparăm diferite zgomote, este necesar să ne amintim că zgomotul cu un nivel de intensitate de 70 dB este de două ori mai puternic decât zgomotul la 60 dB și de patru ori mai puternic decât zgomotul cu un nivel de intensitate de 50 dB, după cum reiese din construcția logaritmică. a scalei. În plus, sunetele de aceeași intensitate, dar cu frecvențe diferite sunt percepute diferit de ureche, în special la niveluri de intensitate mai mici de 70 dB. Motivul acestui fenomen este sensibilitatea mai mare a urechii la frecvențele înalte.

În acest sens, a fost introdus conceptul de volum al sunetului, ale cărui unități de măsură sunt fundalurile și sonurile. Intensitatea sunetelor este determinată prin compararea acestora cu un sunet de referință cu o frecvență de 1000 Hz. Pentru un sunet de referință, unitățile sale de intensitate în decibeli sunt egale cu fundalul (Fig. 19.1). Astfel, volumul unui sunet cu o frecvență de 1000 Hz și o intensitate de 30 dB este egal cu 30 de fundaluri, iar volumul unui sunet de 50 dB cu o frecvență de 100 Hz este egal cu aceeași valoare.

Măsurarea sunetului în soni arată mai clar de câte ori un sunet este mai puternic decât altul. Un nivel de volum de 40 de fundaluri este luat ca 1 fiu, la 50 de fundaluri - ca 2 soni, la 60 de fundaluri - ca 4 soni etc. În consecință, cu o creștere a volumului cu 10 fundaluri, valoarea sa în sone se dublează.

Pentru a asigura siguranța activităților industriale, este necesar să se țină cont de capacitatea undelor sonore de a fi reflectate de pe suprafețe sau absorbite de acestea. Gradul de reflexie depinde de forma suprafeței reflectorizante și de proprietățile materialului din care este realizată. Cu o rezistență internă ridicată a materialelor (cum ar fi pâslă, cauciuc etc.), partea principală a undei sonore (energia) incidentă asupra acestora nu este reflectată, ci este absorbită. Designul și forma camerelor pot duce la reflexii multiple ale sunetului de pe suprafețele podelei, pereților și tavanului, prelungind astfel timpul de sunet. Acest fenomen se numește reverberație. Posibilitatea de reverberație este luată în considerare în faza de proiectare a clădirilor și a incintelor în care ar trebui instalate mașini și echipamente zgomotoase.

Dacă sunetele familiare dispar brusc din mediul înconjurător, o persoană va experimenta neplăceri semnificative, anxietate și chiar un sentiment de frică fără cauză: la urma urmei, oamenii se nasc și trăiesc într-o lume a sunetelor. Nu trebuie să uităm că civilizația a atins un nivel înalt de dezvoltare datorită capacității de a comunica sub formă de vorbire - unul dintre tipurile de comunicare folosind sunete. Cu toate acestea, zgomotul este unul dintre principalii factori de producție nefavorabili. Din cauza zgomotului, lucrătorii se confruntă cu o oboseală mai rapidă, ceea ce duce la o scădere a productivității cu 10...15%, o creștere a numărului de erori la efectuarea operațiunilor de muncă și, în consecință, la un risc crescut de accidentare. Odată cu expunerea prelungită la zgomot, sensibilitatea aparatului auditiv scade și apar modificări patologice la nivelul sistemelor nervos și cardiovascular.

Zgomotul este o colecție de sunete cu putere și frecvență (înălțime) diferite, care variază aleatoriu în timp. Prin natura lor, sunetele sunt vibrații mecanice ale solidelor, gazelor și lichidelor în intervalul de frecvențe audibile (16...20.000 Hz). În aer, o undă sonoră se propagă dintr-o sursă de vibrații mecanice sub formă de zone de condensare și rarefacție. Vibrațiile mecanice sunt caracterizate prin amplitudine și frecvență.

Amplitudinea oscilației determină presiunea și puterea sunetului: cu cât este mai mare, cu atât presiunea sonoră este mai mare și sunetul este mai puternic. Esența percepției auditive este percepția urechii asupra abaterii presiunii aerului creată de o undă sonoră de la presiunea atmosferică. Valoarea pragului inferior de sensibilitate absolută al analizorului auditiv este de 2-10~5 Pa la o frecvență de 1000 Hz, iar pragul superior este de 200 Pa la aceeași frecvență a sunetului.

Frecvența de oscilație afectează percepția auditivă și determinarea! înălțimea sunetului. Oscilațiile cu o frecvență sub 16 Hz constituie regiunea infrasunetelor, iar peste 20.000 Hz - ultrasunetele. Odată cu vârsta (de la aproximativ 20 de ani), limita superioară a frecvențelor percepute de o persoană scade: pentru persoanele de vârstă mijlocie la 13... 15 kHz, pentru persoanele în vârstă - la 10 kHz sau mai puțin. Sensibilitatea aparatului auditiv crește cu frecvența crescândă de la 16 la 1000 Hz, la frecvențe de 1000...4000 Hz este maximă, iar la frecvențe peste 4000 Hz scade.

O caracteristică fiziologică a percepției compoziției frecvenței sunetelor este că urechea umană reacționează nu la o creștere absolută, ci la o creștere relativă a frecvenței: dublarea frecvenței vibrațiilor este percepută ca o creștere a înălțimii sunetului cu o anumită cantitate, numită octavă. Prin urmare, o octavă este de obicei numită un interval de frecvență în care limita superioară este de două ori mai mare decât limita inferioară. Gama de frecvențe audibile este împărțită în octave cu frecvențe medii geometrice de 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 și 16000 Hz. Frecvențele medii geometrice ocupă un fel de poziție intermediară în octavă. Ele sunt determinate din expresie

f c =√ f n f in

unde f n și f b sunt valorile frecvenței inferioare și, respectiv, superioare în octavă.

În timpul evaluării igienice a zgomotului se măsoară intensitatea (tăria) acestuia, iar compoziția spectrală este determinată de frecvența sunetelor incluse în acesta. Intensitatea sunetului este cantitatea de energie sonoră transferată de o undă sonoră pe unitatea de timp și pe unitatea de suprafață perpendiculară pe direcția de propagare a undei. Valorile intensității sunetului variază într-o gamă foarte largă - de la 10 -12 la 10 W/m2. Datorită extinderii puternice a intervalului de modificări de intensitate și particularităților percepției sunetului (vezi legea Weber-Fechner), au fost introduse valori logaritmice - nivelul de intensitate și nivelul presiunii sonore, exprimate în decibeli (dB). Când se utilizează o scală logaritmică nivel de intensitate a sunetului:

L i = 101 g(eu/ eu 0 ),

Nivelul de presiune al sunetului:

L = 20 lg(p/ p 0 )

unde I și I 0 sunt, respectiv, valorile reale și de prag ale intensității sunetului, W/m 2: I 0 = 10 -12 W/m 2 la frecvența de referință f e = 1000 Hz; RȘi P0- presiunea sonoră reală și, respectiv, de prag, Pa: p 0 = 2*10 -5 Pa la f e = 1000 Hz.

Orez. 19.1. Curbe de intensitate egală a sunetelor

Este convenabil să folosiți o scară logaritmică a nivelurilor de presiune sonoră, deoarece sunetele cu putere diferită de miliarde de ori se încadrează în intervalul 130...140 dB. De exemplu, nivelul de presiune a sunetului creat în timpul respirației umane normale este între 10...15 dB, șoaptă - 20...25, conversație normală - 50...60, creat de o motocicletă - 95...100, motoare aeronave cu reacție la decolare - 110... 120 dB. Cu toate acestea, atunci când comparăm diferite zgomote, este necesar să ne amintim că zgomotul cu un nivel de intensitate de 70 dB este de două ori mai puternic decât zgomotul la 60 dB și de patru ori mai puternic decât zgomotul cu un nivel de intensitate de 50 dB, după cum reiese din construcția logaritmică. a scalei. În plus, sunetele de aceeași intensitate, dar cu frecvențe diferite sunt percepute diferit de ureche, în special la niveluri de intensitate mai mici de 70 dB. Motivul acestui fenomen este sensibilitatea mai mare a urechii la frecvențele înalte.

În acest sens, a fost introdus conceptul volumul sunetului, Unitățile de măsură sunt fundalurile și fiii. Intensitatea sunetelor este determinată prin compararea acestora cu un sunet de referință cu o frecvență de 1000 Hz. Pentru un sunet de referință, unitățile sale de intensitate în decibeli sunt egale cu fundalul (Fig. 19.1). Astfel, volumul unui sunet cu o frecvență de 1000 Hz și o intensitate de 30 dB este egal cu 30 de fundaluri, iar volumul unui sunet de 50 dB cu o frecvență de 100 Hz este egal cu aceeași valoare.

Măsurarea sunetului în soni arată mai clar de câte ori un sunet este mai puternic decât altul. Volum nivel 40 fundal

luat ca 1 fiu, la 50 de fundaluri - ca 2 fii, la 60 de fundaluri - ca 4 soni etc. In consecinta, cu o crestere a volumului cu 10 fundaluri, valoarea sa in soni se dubleaza.

Pentru a asigura siguranța activităților industriale, este necesar să se țină cont de capacitatea undelor sonore de a fi reflectate de pe suprafețe sau absorbite de acestea. Gradul de reflexie depinde de forma suprafeței reflectorizante și de proprietățile materialului din care este realizată. Cu o rezistență internă ridicată a materialelor (cum ar fi pâslă, cauciuc etc.), partea principală a undei sonore (energia) incidentă asupra acestora nu este reflectată, ci este absorbită.

Designul și forma camerelor pot duce la reflexii multiple ale sunetului de pe suprafețele podelei, pereților și tavanului, prelungind astfel timpul de sunet. Acest fenomen se numește reverberaţie. Posibilitatea de reverberație este luată în considerare în faza de proiectare a clădirilor și incintelor în care ar trebui instalate mașini și echipamente zgomotoase.

CLASIFICAREA ZGOMOTULUI

Pe baza sursei de formare, zgomotul este împărțit în:

mecanic - creat de vibrațiile unei suprafețe solide sau lichide;

aero- și hidrodinamic - apare ca urmare a turbulențelor într-un mediu gazos sau, respectiv, lichid;

electrodinamic - cauzat de acțiunea forțelor electro- sau magnetodinamice, arc electric sau descărcare corona.

După frecvență distinge între zgomotul de joasă frecvență (până la 300 Hz), frecvența medie (de la 300 la 800 Hz) și frecvența înaltă (mai mult de 800 Hz).

După natura spectrului se întâmplă zgomot:

bandă largă - are un spectru continuu lat de mai mult de o octava;

tonal - caracterizat printr-o distribuție neuniformă a energiei sonore, cu o predominanță a celei mai multe dintre ele în regiunea de una sau două octave.

După durată Se disting următoarele tipuri de zgomot:

constantă - modificări în timpul unui schimb de lucru cu cel mult 5 dBA într-o direcție sau alta față de nivelul mediu;

inconsecvent - nivelul său de presiune acustică în timpul unui schimb de lucru se poate schimba cu 5 dBA sau mai mult în oricare direcție față de nivelul mediu.

Zgomotul intermitent, la rândul său, poate fi împărțit în:

oscilante - cu o schimbare lină a nivelului sunetului în timp;

intermitent - caracterizat printr-o modificare treptată a nivelului presiunii sonore cu mai mult de 5 dBA cu o durată de intervale cu un nivel constant al presiunii sonore de cel puțin 1 s;

impuls - constă din unul sau mai multe semnale sonore, durata fiecăruia fiind mai mică de 1 s.

Clasificarea zgomotului este important de luat în considerare atunci când se dezvoltă măsuri de reducere a efectelor nocive ale acestuia asupra lucrătorilor. De exemplu, identificarea sursei de zgomot și dezvoltarea unor contramăsuri optime adecvate care vizează reducerea nivelului de presiune acustică creată de generatorul acestuia ajută la îmbunătățirea performanței oamenilor și la reducerea morbidității acestora.

Zgomotul este o combinație de sunete de intensitate și frecvență diferite. Orice zgomot se caracterizează prin presiunea sonoră, nivelul de intensitate a sunetului, nivelul presiunii sonore și compoziția frecvenței zgomotului.

Sunet. presiune-adăuga. presiunea care apare în mediu în timpul trecerii undelor sonore (Pa). Intensitatea sunetului - numărul de sunete. energie pe unitatea de timp care trece printr-o unitate de suprafață perpendiculară pe propagarea sunetelor undei, (W/m²) Intensitatea sunetului asociat cu sunetul. raportul de presiune , unde este valoarea medie pătratică a sunetului. sunetul presiunii într-o zonă dată. câmpuri, ρ-densitatea aerului, Kt/m3, c-viteza sunetului în aer, m/s. Nivel de intensitate Sunetul, dB, unde este intensitatea sunetului. , resp. pragul de auz, W/m2 la o frecventa de 1000 Hz. Valoarea nivelului de sunet. presiune, dB, Р=2* Pa – valoarea prag a audibilității la o frecvență de 1000 Hz.

Compoziția în frecvență a zgomotului. Gamă-dependenta de nivelurile de sunet. presiunea de la frecvențele medii geometrice 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Hz., în benzi de opt octave ale acestor frecvențe. Octavă- banda de frecventa, in care frecventa limita superioara este de doua ori limita inferioara. frecvente. În funcție de natura spectrului, zgomotul poate fi: de joasă frecvență (până la 300 Hz), de medie frecvență (300-800 Hz), de înaltă frecvență (peste 800 Hz).

32. Efectul zgomotului asupra corpului uman

Din punct de vedere fiziologic, zgomotul este orice sunet care este neplăcut de perceput, interferează cu vorbirea și afectează negativ sănătatea umană. Organul auzului uman răspunde la modificări ale frecvenței, intensității și direcției sunetului. O persoană este capabilă să distingă sunete în intervalul de frecvență de la 16 la 20.000 Hz. Granițele percepției frecvențelor sunetului nu sunt aceleași pentru diferiți oameni; depind de vârstă și de caracteristicile individuale. Oscilații cu o frecvență sub 20 Hz (infrasunete)și cu o frecvență de peste 20.000 Hz (ecografie), deși nu provoacă senzații auditive, ele există în mod obiectiv și produc un efect fiziologic specific asupra corpului uman. S-a stabilit că expunerea prelungită la zgomot provoacă diverse modificări negative asupra sănătății organismului.

Obiectiv, efectul zgomotului se manifestă sub formă de creștere a tensiunii arteriale, puls și respirație rapidă, scăderea acuității auzului, atenție slăbită, o anumită afectare a coordonării motorii și scăderea performanței. Subiectiv, efectul zgomotului poate fi exprimat sub formă de dureri de cap, amețeli, insomnie și slăbiciune generală. Complexul de modificări care apar în organism sub influența zgomotului a fost recent considerat de medici „boala zgomotului”.

La intrarea într-un loc de muncă cu niveluri ridicate de zgomot, lucrătorii trebuie să se supună unui control medical. Inspecțiile periodice ale lucrătorilor din atelierele zgomotoase trebuie efectuate în următoarele perioade: dacă nivelul de zgomot în orice bandă de octave depășește 10 dB - o dată la trei ani; de la 11 la 20 dB - 1 dată și doi ani; peste 20 dB - o dată pe an.

Baza reglementării zgomotului este limitarea energiei sonore care afectează o persoană în timpul unui schimb de muncă la valori care sunt sigure pentru sănătatea și performanța sa. Standardizarea ia în considerare diferența de pericol biologic al zgomotului în funcție de compoziția spectrală și de caracteristicile de timp și se realizează în conformitate cu GOST 12.1.003-83. Pe baza naturii spectrului, zgomotul este împărțit în: bandă largă cu emisie de energie sonoră într-un spectru continuu lat mai mult de o octava; tonal cu emisia de energie sonoră în tonuri individuale.

Standardizarea se realizează prin două metode: 1) conform spectrului maxim de zgomot; 2) prin nivelul sonor (dBA), măsurat atunci când răspunsul în frecvență de reglare „A” al sonometrului este pornit. Conform spectrului de limitare, nivelurile de presiune sonoră sunt normalizate în principal pentru zgomot constant în benzi de frecvență standard de octave cu frecvențe medii geometrice 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Hz.

Nivelurile de presiune acustică la locurile de muncă în intervalul de frecvență reglementat nu trebuie să depășească valorile specificate în GOST 12.1.003-83.

Nivelul total al presiunii sonore def. conform formulei: L= L 1 +ΔL,

unde L 1 este nivelul maxim de zgomot de la sursă, ΔL este o adăugare în funcție de diferența dintre cele două niveluri adăugate și acceptate. conform tabelului.