Оказывается, что шум – это понятие, в известной степени, относительное. Любой звук может одновременно нести полезную информацию и, в то же время, являться шумом. Все дело в людях, которые этот звук воспринимают. Человек, слушающий громкую музыку, может наслаждаться ей, но людям, находящимся по соседству, эта музыка, возможно, будет доставлять одни лишь неудобства.

Поэтому любой нежелательный для нас звук или совокупность нежелательных звуков называют шумом.

Звук – это колебательный процесс, представляющий собой чередующиеся волны сгущения и разряжения упругой среды и волнообразно распространяющийся в этой среде. Любое колеблющееся тело, соприкасаясь с окружающей средой, образует звуковые волны и является источником звука. Волны сгущения приводят к повышению давления в упругой среде, а волны разряжения - к понижению. Отсюда появился термин звуковое давление - это переменное давление, возникаю­щее дополнительно к атмосферно­му давлению при прохождении звуковых волн.

Звуки различаются по ряду признаков – это сила звука, частота звука. Чем выше частота колебаний звуковой волны, тем выше звук, который мы слышим.

Шум – это, как правило, совокупность звуков различной частоты и силы. С точки зрения воздействия на человека шум оценивается в частотном диапазоне от 45 до 11 тыс. Гц, который включает девять октавных полос.

Человеческий орган слуха не способен различит разность изменения звукового давления, но он различает кратность изменения звукового давления. Кратность изменения звукового давления в диапазоне, начинающемся от порога слышимости, до порога, когда шум вызывает боль, составляет миллионы раз. Поэтому, чтобы уменьшить оценочную шкалу изменение звукового давления выражают в децибелах (дБА), которые являются логарифмическими единицами.

Виды шума

Шум различают по спектральным и временным характеристикам. В зависимости от характера спектра шум бывает: широкополосным (непрерывный спектр более октавы) и тональным (превышение шума в одной третьоктавной полосе уровней шума в соседних полосах более чем на 10 дБ).

По временным характеристикам различают шум: постоянный (меняется не более чем на 5 дБА) и непостоянный (меняется более чем на 5 дБА), последний в свою очередь бывает колеблющимся (непрерывно изменяется во времени), прерывистым (изменяется ступенчато, интервалы, когда шум постоянный одна и более секунд) и импульсным (длительность звука менее одной секунды, различия в результатах замеров шумомером в режимах «медленно» и «импульс» 7 и более дБ).

Источники шума и сравнительные уровни шума

В современном техногенном мире источников шума великое множество. Различные виды транспорта, технологическое оборудование, оборудование жилых зданий, звуковоспроизводящая аппаратура и т.д., все это является источниками нежелательных звуков, которые и составляют шум.

В бытовых условиях, шум ниже чем на производстве, поскольку источники шума, как правило не настолько мощные. Промышленные источники тоже, как правило, различаются. Наиболее шумными считаются угольная, горнорудная, машиностроительная, металлургическая, нефтехимическая, лесная промышленности. Наименее шумная – пищевая промышленность.

Некоторые технологические процессы на производстве, например на предприятиях, производящих железобетонные конструкции, могут являться источниками шума доходящего до 120 дБА. Для более наглядной оценки таких уровней приведем описания шумов различных уровней:

Источниками шума могут быть колебания, возникающие при со­ударении, трении, скольжении твердых тел, истечении жидкостей и газов. В производственных условиях источниками колебаний явля­ются работающие станки, ручные механизированные инструменты (отбойные, рубильные молотки, перфораторы), компрессоры и т.д.

В зависимости от происхождения различают шум: механиче­ский (возникает при движении, соударении, зрении деталей машин и механизмов); аэро (гидро)динамический (возникает при движении газа, пара, жидкости в результате пульсации давления из-за турбу­лентного перемешивания потоков, движущихся с разными скоро­стями в свободных струях); термический (возникает при турбулизации пото­ка и флуктуации плотности газов при горении, а также мгновенном изменении интенсивности выделения тепла, приводящего к мгно­венному повышению давления); взрывной (импульсный).

Многообразие оборудования, используемого на ме­таллургических предприятиях, обусловливает наличие всех пере­численных разновидностей шума.

Шум - совокупность звуков, различных по частоте и интенсив­ности, вредно влияющих на организм человека. Возникает шум при механических колебаниях в твердых, жидких и газообразных сре­дах. С физической стороны шум характеризуется частотой колеба­ний, звуковым давлением, интенсивностью или силой звука.

Ухо человека способно воспринимать как слышимые звуковые колебания воздуха с частотой от 16 до 20000 Гц. Колебания с часто­той ниже 16 Гц называются инфразвуковыми, а свыше 20000 Гц -ультразвуковыми. Инфразвук и ультразвук не вызывают слуховых ощущений, но оказывают биологическое действие па организм че­ловека.

Сгуховой аппарат человека обладает неодинаковой чувствитель­ностью к звукам различной частоты. Минимальное звуко­вое давление и минимальная интенсивность звуков, воспринимае­мых слуховым аппаратом человека, определяют порог слышимости.Верхняя граница воспринимаемых человеком звуков принимается за так на­зываемый порог болевого ощущения. Между порогом слышимо­сти и болевым порогом лежит область слышимости.

Шумы классифицируются:

а) по характеру спектрана: широкополосный шум - шум с не­прерывным спектром шириной более одной октавы; тональный шум - шум, в спектре которого имеются выраженные дискретные (тональные) составляющие,

б) по временным характеристикам на: постоянный шум - шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день (рабочую смену) или за время измерения в помещениях жилых и общественных зда­ний, па территории жилой застройки изменяется во времени не бо­лее чем на 5 дБА; непостоян­ный шум - шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день (рабочую смену) или за время измерения в помещениях жилых и общественных зданий, на территории жилой застройки изменяется во времени более чем на 5дБА.

Непостоянный шум подразделяется на; колеблющийся шум - шум, уровень звука которого непрерывно изменяется во времени; прерывистый шум - шум, уровень звука которого изменяется во времени ступенчато (на 5 дБА и более), причем длительность ин­тервалов, в течение которых уровень остается постоянным, состав­ляет 1 с и более; импульсный шум ~ шум, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов каждый длительностью менее 1с.

Существует классификация шумов, описанная в санитарных нормах:

По характеру спектра шума выделяют:

• · широкополосный шум с непрерывным спектром шириной более 1 октавы;
• · тональный шум, в спектре которого имеются выраженные тоны. Тональный характер шума для практических целей устанавливается измерением в 1/3 октавных полосах частот по превышению уровня в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ.

По временным характеристикам шума выделяют:

• · постоянный шум, уровень звука которого за 8-часовой рабочий день или за время измерения в помещениях жилых и общественных зданий, на территории жилой застройки изменяется во времени не более чем на 5 дБА при измерениях на временной характеристике шумомера «медленно»;
• · непостоянный шум, уровень которого за 8-часовой рабочий день, рабочую смену или во время измерения в помещениях жилых и общественных зданий, на территории жилой застройки изменяется во времени более чем на 5 дБА при измерениях на временной характеристике шумомера «медленно».

Непостоянные шумы подразделяют на:

• · колеблющийся во времени шум, уровень звука которого непрерывно изменяется во времени;
• · прерывистый шум, уровень звука которого ступенчато изменяется (на 5дБА и более), причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более;
• · импульсный шум, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с, при этом уровни звука в дБАI и дБА, измеренные соответственно на временных характеристиках «импульс» и «медленно», отличаются не менее чем на 7 дБ.

производственный шум рабочий гигиенический

Рассмотрение санитарных норм

Санитарные нормы и правила - нормативные правовые акты, устанавливающие санитарно-эпидемиологические требования, несоблюдение которых создает грозу здоровью или жизни работников.

СН 2.2.4/2.1.8.562-96

Область применения и общие положения

1.1. Настоящие санитарные нормы устанавливают классификацию шумов; нормируемые параметры и предельно допустимые уровни шума на рабочих местах, допустимые уровни шума в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки.

Примечание. Санитарные нормы не распространяются на помещения специального назначения (радио-, теле-, киностудии, залы театров и кинотеатров, концертные и спортивные залы).

• 1.2. Санитарные нормы являются обязательными для всех организаций и юридических лиц на территории Российской Федерации независимо от форм собственности, подчинения и принадлежности и физических лиц независимо от гражданства.
• 1.3. Ссылки, а требования санитарных норм должны быть учтены в Государственных стандартах и во всех нормативно-технических документах, регламентирующих планировочные, конструктивные, технологические, сертификационные, эксплуатационные требования к производственным объектам, жилым, общественным зданиям, технологическому, инженерному, санитарно-техническому оборудованию и машинам, транспортным средствам, бытовым приборам.
• 1.4. Ответственность за выполнение требований Санитарных норм возлагается в установленном законом порядке на руководителей и должностных лиц предприятий, учреждений и организаций, а также граждан.
• 1.5. Контроль за выполнением Санитарных норм осуществляется органами и учреждениями госсанэпиднадзора России в соответствии с Законом РСФСР «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от 19.04.91 и с учетом требований действующих санитарных правил и норм.
• 1.6. Измерение и гигиеническая оценка шума, а также профилактические мероприятия должны проводиться в соответствии с руководством 2.2.4/2.1.8-96 «Гигиеническая оценка физических факторов производственной и окружающей среды» (в стадии утверждения).
• 1.7. С утверждением настоящих санитарных норм утрачивают силу «Санитарные нормы допустимых уровней шума на рабочих местах» № 3223-85, «Санитарные нормы допустимого шума в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки» № 3077-84, «Гигиенические рекомендации по установлению уровней шума на рабочих местах с учетом напряженности и тяжести труда» № 2411-81.

На бытовом уровне шум - это звук, не несущий полезной информации. Хотя для любого из нас полезность - понятие относительное. Для пассажира такси непонятные звуки под капотом могут быть всего лишь шумом, но водителю они сигнализируют о возможной неисправности машины. Давайте определим, что такое шум, и узнаем как можно больше об этом физическом явлении.

Что такое шум?

Для любого физика шум - это колебательный процесс. Его возможно изобразить на бумаге, как чередование волн плотности: волны сгущения меняются местами с волнами разрежения. Этот процесс возможен лишь в упругой среде: звуковые колебания в вакууме, к примеру, не распространяются. Если тела совершают свои вибрации не в установленном порядке, человеческий слух воспринимает данные звуки как шум.

Параметры шума

У всех звуков имеется собственный, уникальный набор параметров, благодаря которому мы можем их опознать. Звуковые колебания можно измерить по:

• силе звука, напрямую зависящей от давления, которое производит звуковая волна;
• частоте звука. Чем выше частота колебаний, тем выше звук, который мы слышим.

Для звука вообще и для шума в частности ученые создали собственный параметр измерения - «бел». Эта единица была названа в честь Александра Белла - известного изобретателя телефонной связи.

Слух и шум

Для человеческого уха все источники шума лежат в диапазоне от 45 до 11 000 Гц. Если использовать музыкальный термин, то все разнообразие звуков (в том числе и шума) вошло в девять октавных полос.

Наши органы слуха не в состоянии отличить различить весь диапазон звуковых колебаний - слишком он велик. Но эволюцией предусмотрена инстинктивная реакция не на сам шум, а на его изменение. Именно поэтому человеческое ухо научилось различать кратность изменения звуковой волны.

Чтобы классификация шумов была адекватной и поддавалась научной оценке, изменение звукового давления выражаются в логарифмических единицах. Так гораздо удобнее изображать звуковые процессы графически. Обычно используется единица измерения шума - децибел, которая составляет одну десятую бела. Диапазон изменения звукового давления от порога слышимости до болевых ощущений, которые вызывает шум, составляет миллионы дБ.

Виды шума

Для технических описаний все шумы можно разделить по временным и спектральным параметрам. По характеру спектральных полос шум различают:

• широкополосный (ширина непрерывного спектра превышает ширину октавы);
• тональный (превышение шума в одной третьоктавной полосе по сравнению с остальными более чем на 10 дБ).

Классификация шумов может происходить и по временным характеристикам. Постоянный шум меняет свою частоту не более чем на 5 дБА. Непостоянные звуковые колебания обладают большей амплитудой изменений и подразделяются на:

• колеблющиеся - непрерывные изменения во времени;
• прерывистые - изменения происходят ступенчасто, имеются интервалы постоянного шума одна и более секунды;
• импульсные - чередование шума и тишины

Замер уровня шума измеряется специальными приборами - шумомерами.

Как работает шумомер

Прибор для измерения шума имеет достаточно простое устройство: к небольшому микрофону подключен вольтметр, отградуированный в децибелах, и электрические фильтры. Звуковой сигнал воспринимается микрофоном и переводится им в электрический импульс, равный по силе и частоте исходной волне. Прирост электрического поля фиксируется вольтметром и отображается на дисплее. По своим характеристикам прибор для измерения шума должен быть «на одной звуковой волне» с человеческим слухом. Такое простое устройство служит надежным индикатором шумовой загрязненности в домашних условиях или на производстве.

Источники шума и сравнительные уровни шума

Современный технологичный мир содержит множество источников шума. Это: различные виды транспорта, звуки работы каких либо устройств или оборудования, звуковая аппаратура и так далее.

Все звуки, услышанные нами за день, сливаются в какофонию, которую мы и воспринимаем как шум. В домашних условиях шум в разы меньше, чем на производстве (даже если ваш сосед - поклонник неудобоваримых громких звуков, которые он называет песнями). Промышленные источники на сегодняшний день являются главными «виновниками»» шумового засорения земли. Среди основных «злодеев» - металлургическая, горноперерабатывающая, угольная, нефтехимическая, оборонная промышленность. Меньше всего звуков слышат работники, обслуживающие пищевую промышленность.

Некоторые технологические процессы на производстве, например на предприятиях, производящих железобетонные конструкции, испытательных полигонах или стрельбищах, космодромах, могут являться источниками шума, доходящего до 120 дБА.

Допустимый уровень шума определяется стандартами ГОСТ 12.1.003-83. ССБТ. Нормирование шумового загрязнения проводится по допустимому спектру уровней шума и дБа. Данный метод помогает установить предельно допустимый уровень шумового воздействия в девяти октавных полосах.

Какие бывают шумы

Ученые не могли пройти мимо всего разнообразия звуковых раздражителей и придумали различные классификации того, что такое шум. Физика изучает эти звуковые явления и классифицирует их для удобства изучения. С некоторыми видами шума мы уже ознакомились ранее. Вот еще несколько вариантов ранжировки различных звуковых явлений по природе возникновения:

• механические - звуки, возникающие при работе различных механизмов;
• аэродинамические. Сюда входят шумы, возникающие при взлете самолета;
• гидравлические. Эти шумы мы слышим при неисправностях в родной водопроводной системе: резкий перепад давления в системе может вызвать гидроудар, который воспринимается как резкий, неприятный шум;
• электромагнитные. Возникают при работе одноименных устройств и приспособлений.

В отдельную категорию можно выделить «цветную» классификацию шума. Так, «белым» шумом техники называют стационарный звуковой поток, у которого спектральные составляющие равномерно распределены по всему диапазону. Остальные шумы техники относят к цветным. Такая аналогия возникла при сопоставлении спектра звуковых волн со спектральными полосами видимого света. Так, «розовый» шум часто присутствует в сердечном ритме, в излучении космоса, в электронных или механических устройствах. «Оранжевый» шум соответствует частотам музыкальных нот. «Красный шум» - это мелодия различных естественных водоемов Земли. Ну а «зеленые» шумы издаются всеми зелеными растениями нашей планеты.

Шумы вокруг нас

Каждый день все люди, способные различать звуки, сталкиваются с различными видами звуковых колебаний. Навскидку можно определить силу звука, который издают различные источники шума, окружающие нас в повседневной жизни.

• Обычный разговор: 40—45 дБ.
• Шум работы в офисе, кабинете врача, юриста: 50—60дБ.
• Звуки улицы: голоса прохожих, потоки транспорта: 70—80 дБ.
• Шумы на фабрике (тяжпром): 70—110 дБ.
• Старт современного авиалайнера: 120 дБ.
• Максимальная громкость вувузелы: 130 дБ.

Человеческий организм довольно быстро приспосабливается к шуму. Достаточно сказать, что тот звуковой фон, который для нас стал привычным, наши предки расценили бы как нестерпимую звуковую какофонию. Но и выдерживать постоянную шумовую нагрузку человеческий организм не в состоянии. Шумы звукового диапазона притупляют реакцию человека на поступающие извне сигналы. Это приводит к снижению скорости адекватного реагирования и увеличению ошибок при выполнении определенных видов работ.

Шум - это причина угнетения центральной нервной системы. Постоянный звуковой поток вызывает заметные изменения частоты пульса и дыхания, нарушает обмен веществ. Шумовое воздействие приводит к возникновению целого ряда сердечнососудистых заболеваний, гипертонии и язвы желудка. При воздействии «высоких» шумов громкостью выше 140 дБ возможна контузия, разрыв барабанной перепонки. Шум громкостью выше 160 дБ вызывает кровоизлияние в мозг со смертельным исходом.

Шум и природа

Шумовое загрязнение представляет опасность не только для человека. Научные исследования подтверждают, что мощные двигатели современных кораблей и подводных лодок дезориентируют водных обитателей, которые пользуются гидролокационным способом для поиска пищи и общения. Особенно страдают от постоянных колебаний звукового фона океана дельфины и некоторые виды китовых. Возможно, что достоверные, но необъяснимые случаи коллективного суицида китов как-то связаны с нарушением их ориентационных навыков. В ряде случаев массовое выбрасывание китов на берег было зафиксировано рядом с местами, где проходили военные учения, а значит - шумовые загрязнения в этом регионе были чрезвычайно высокими.

Шум и космос

Как было сказано ранее, шум не может возникнуть в неупругой среде. А космический вакуум - самая неупругая среда из всех возможных. Тем не менее, в 2006 году исследователи НАСА обнаружили эффект, названный впоследствии «космическим шумом». Разумеется, обнаруженный эффект - не шум в обычном понимании этого слова. Так были названы таинственные радиоволны, пронизывающие все пространство Вселенной. Их частота, сила и амплитуда колебания настолько совпадали с известными источниками звуков, что ученые, не колеблясь, записали радиоволны в разряд шумов.

Космический шум - это радиоволны, излучаемые звездами, отдаленными от нас миллиардами световых лет. Альтернативными источниками шумового явления могут стать вспышки сверхновых волн, турбулентность газовых туманностей и прочее. Любой космический процесс сопровождается выделением в вакуум радиоволн, которые можно изучить и классифицировать. Благодаря явлению космического шума мы можем узнать, как образовывались звезды и какая судьба, в конце концов, ожидает нашу Вселенную.

Понятие «шум». Классификация шумов. Источники шума

Шум - это совокупность звуков разной интенсивности и высоты, беспорядочно изменяющихся во времени и вызывающих у работающих неприятные субъективные ощущения .

С физиологической точки зрения, шумом является любой нежелательный звук, мешающий восприятию полезных звуков в виде производственных сигналов и речи.

Шум как физический фактор представляет собой волнообразно распространяющее механическое колебательное движение упругой среды (воздуха), носящее, как правило, беспорядочный случайный характер. При этом источником его является любое колеблющееся тело, выведенное из устойчивого состояния внешней силой.

Классификация шумов по следующим признакам:

По спектру:

Шумы подразделяются на стационарные и нестационарные.

По характеру спектра:

По характеру спектра шумы подразделяют на:

Тональный шум, в спектре которого имеются выраженные тона.

Выраженным тон считается если одна из третьеклассных полос частот превышает остальные не менее чем на 10 дБ.

По частоте (Гц)

По частотной характеристике шумы подразделяются на:

Низкочастотный;

Среднечастотные;

Высокочастотный.

По временным характеристикам:

Постоянный;

Непостоянный, который в свою очередь делится на колеблющийся (уровень звука изменяется во времени непрерывно), прерывистый (уровень звука ступенчато изменяется (на 5 дБА и более), причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более), импульсный (состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с, при этом уровни звука различаются не менее чем на 7 дБ).

По природе возникновения:

Механический;

Аэродинамический;

Гидравлический;

Электромагнитный.

Источниками шума на производстве является транспорт, технологическое оборудование, системы вентиляции, пневмо- и гидроагрегаты, а так же источники, вызывающие вибрацию.

Классификация производственных помещений по опасности поражения электрическим током

В отношении опасности поражения людей электрическим током различаются:

1. Помещения без повышенной опасности, в которых отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность.

2. Помещения с повышенной опасностью, характеризующиеся наличием в них одного из следующих условий, создающих повышенную опасность:

2.1 сырости или токопроводящей пыли;

Сырыми помещениями называются помещения, в которых относительная влажность длительно превышает 75%.

Пыльными помещениями называются помещения, в которых по условиям производства выделяется технологическая пыль в таком количестве, что она может оседать на проводах, проникать внутрь машин, аппаратов и т.п.

Пыльные помещения разделяются на помещения с токопроводящей пылью и нетокопроводящей пылью.

2.2 токопроводящих полов (металлические, земляные, железобетонные, типичные и т.п.);

2.3 высокой температуры;

Жаркими помещениями называются помещения, в которых под воздействием различных тепловых излучений температура превышает постоянно или периодически более 1 сут. +35єС (например, помещения с сушилками, сушильными и обжигательными печами, котельные и т.п.).

2.4 возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т.п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования - с другой.

3. Особо опасные помещения, характеризующиеся наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность:

3.1 особой сырости;

Особо сырыми помещениями называются помещения, в которых относительная влажность воздуха близка к 100% (потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой).

3.2 химически активной или органической среды;

Помещениями с химически активной или органической средой называются помещения, в которых постоянно или в течение длительного времени содержатся агрессивные пары, газы, жидкости, образуются отложения или плесень, разрушающие изоляцию и токоведущие части электрооборудования.

3.3 одновременно двух или более условий повышенной опасности.

4. Территории размещения наружных электроустановок. В отношении опасности поражения людей электрическим током эти территории приравниваются к особоопасным помещениям .