Шум — беспорядочные колебания различной физической природы, отличающиеся сложностью временной и спектральной структуры. Первоначально слово шум относилось исключительно к звуковым колебаниям, однако в современной науке оно было распространено и на другие виды колебаний (радио-, электричество).
Классификация шумов Шум — совокупность непериодических звуков различной интенсивности и частоты. С физиологической точки зрения шум — это всякий неблагоприятно воспринимаемый звук.
По спектру Шумы подразделяются на стационарные и нестационарные.
По характеру спектра По характеру спектра шумы подразделяют на: широкополосный шум с непрерывным спектром шириной более 1 октавы; тональный шум, в спектре которого имеются выраженные тона. Выраженным тон считается, если одна из третьоктавных полос частот превышает остальные не менее, чем на 10 дБСанитарные нормы СН 2.2.4/2.1.8.562-96.
По частоте (Гц) По частотной характеристике шумы подразделяются на: низкочастотный (<300 Гц) среднечастотный (300—800 Гц) высокочастотный (>800 Гц)
По временны́м характеристикам стационарный; нестационарный: колеблющийся; прерывистый; импульсный.
По природе возникновения Механический Аэродинамический Гидравлический Электромагнитный
Отдельные категории шумов Белый шум — стационарный шум, спектральные составляющие которого равномерно распределены по всему диапазону задействованных частот. Цветные шумы — некоторые виды шумовых сигналов, которые имеют определённые цвета, исходя из аналогии между спектральной плотностью сигнала произвольной природы и спектрами различных цветов видимого света. Розовый шум (в строительной акустике), у которого уровень звукового давления изменяется в октавной полосе частот. Обозначение: С;
Источники шума Источниками акустического шума могут служить любые колебания в твёрдых, жидких и газообразных средах; в технике основные источники шума — различные двигатели и механизмы. Общепринятой является следующая классификация шумов по источнику возникновения: механические; гидравлические; аэродинамические; электрические. Повышенная шумность машин и механизмов часто является признаком наличия в них неисправностей или нерациональности конструкций. Источниками шума на производстве является транспорт, технологическое оборудование, системы вентиляции, пневмо- и гидроагрегаты, а также источники, вызывающие вибрацию.
Неакустические шумы Радиоэлектронные шумы — случайные колебания токов и напряжений в радиоэлектронных устройствах, возникают в результате неравномерной эмиссии электронов в электровакуумных приборах (дробовой шум, фликкер-шум), неравномерности процессов генерации и рекомбинации носителей заряда (электронов проводимости и дырок) в полупроводниковых приборах, теплового движения носителей тока в проводниках (тепловой шум); см. также , ; Цифровой шум изображения; тепловое излучение Земли и земной атмосферы, а также планет, Солнца, звёзд, межзвёздной среды и т. д. (шумы космоса); на Земле также имеются необъяснимые шумовые явления (см. звуковые аномалии).
Измерение шумов
Уровень шума чаще всего измеряют в децибелах (20 дБ — звуковое давление в 10 раз выше стандартного порога слышимости; 40 дБ — в 100 раз…).
Сила звука в децибелах: Разговор: 40—45 Офис: 50—60 Улица: 70—80 Фабрика (тяжелая промышленность): 70—110 Цепная пила: 100 Старт реактивного самолёта: 120 У раструба вувузелы: 130
Для количественной оценки шума используют усредненные параметры, определяемые на основании статистических законов. Для измерения характеристик шума применяются шумомеры, частотные анализаторы, коррелометры и др. Для измерения как суммарной дозы производственного шума на протяжении времени так и максимального уровня шума используют шумовые дозиметры, согласно Управление по охране труда (Министерство труда США), являются главным инструментом для проверки превышения предельно допустимого уровня шума. Микрофоны таких дозиметров, а для более новых, миниатюрных моделей, и сами приборы, крепятся на голове.
Достаточно точно измерять уровень шума от 65 до 95 дБ можно и при помощи смартфона с внешним калиброванным микрофоном и специализированного приложения.
Воздействие шума
На человека
Шум звукового диапазона замедляет реакцию человека на поступающие от технических устройств сигналы, это приводит к снижению внимания и увеличению ошибок при выполнении различных видов работ. Шум угнетает центральную нервную систему (ЦНС), вызывает изменения скорости дыхания и пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечно-сосудистых заболеваний, язвы желудка, гипертонической болезни. При воздействии шума высоких уровней (более 140 дБ) возможен разрыв барабанных перепонок, контузия, а при ещё более высоких (более 160 дБ) — и смерть.
Звуки разной частоты, создающие одинаковое физическое звуковое давление, субъективно воспринимаются человеком, как имеющие не одинаковую громкость. Для учёта физической и субъективной громкости разработаны поправки (A-D, см. иллюстрацию), ограничение максимально допустимой громкости обычно делают с коррекцией А, обозначение для громкости с учетом поправки — дБА (см. графу дБА в таблице ниже).
Гигиеническое нормирование шума Для определения допустимого уровня шума на рабочих местах, в жилых помещениях, общественных зданиях и территории жилой застройки используется ГОСТ 12.1.003-2014. ССБТ «Шум. Общие требования безопасности», СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки». Нормирование шума звукового диапазона осуществляется по предельному спектру уровня шума и по дБА. Этот метод устанавливает предельно допустимые уровни (ПДУ) в девяти октавных полосах со среднегеометрическими значениями частот 31,5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Санитарные нормы СН 2.2.4/2.1.8.562-96 Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки
Рабочее место Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц Уровни звука и эквивалентные уровни звука (в дБА)Максимальные уровни звука LАмакс, дБА 31,5 Гц 63 Гц 125 Гц 250 Гц 500 Гц 1000 Гц 2000 Гц 4000 Гц 8000 ГцВ помещениях проектно-конструкторских бюро, расчётчиков86716154494542403850 -В конторских помещений, в лабораториях93797068585552524960 -В помещениях диспетчерской службы96837468636057555465 -Дистанционное управление без речевой связи по телефону, в лабораториях103918377737068666475 -Выполнение всех видов работ на рабочих местах107958782787573716980 -Жилые комнаты квартирс 7 до 23 ч.7963524539353230284055с 23 до 7 ч.7255443529252220183045Территории, непосредственно прилегающие к жилым домамс 7 до 23 ч.9075665954504745445570с 23 до 7 ч.8367574944404243404560
На природу
Шум, производимый ветроэлектростанциями, также воздействует не только на человека, но на природу.
Подводные В последнее время появились данные, что мощные двигатели кораблей и подводных лодок, и особенно гидролокаторы и сонары сильно мешают подводным обитателям, пользующимся гидролокационным способом общения и поиска добычи. Особенно страдают некоторые виды китов и дельфинов.
Некоторые необъяснимые ранее случаи массовой гибели китов, их «выбрасывания на берег» теперь нашли объяснение. В ряде случаев явление может быть связано с военными учениями, в ходе которых млекопитающие глохнут, и теряют способность ориентироваться.
См. также Отношение сигнал/шум Шумоподавление Шумомер Шумовое загрязнение Промышленный шум Вибрация Тишина Рекомендации NIOSH по защите от шума
Примечания
Литература
СН 2.2.4/2.1.8.562-96 Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки" Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда. Руководство. Р 2.2.2006 — 05 МУК 4.3.2194-07 Контроль уровня шума на территории жилой застройки, в жилых и общественных зданиях и помещениях ГОСТ 31296.1-2005 Шум. Описание, измерение и оценка шума на местности.
Ссылки Уровни громкости различных источников шума Современные автомобили становятся все тише