Характеристика звука, шума и их воздействие на человека

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Звук – это волнообразно распространяющие колебательные движения частиц упругой среды (газообразной, жидкой и твёрдой), сопровождающиеся периодическими изменениями ее давления. Разность между мгновенным значением полного
давления и средним давлением, которое наблюдается в упругой среде при отсутствии звукового поля, называется звуковым давлением p и измеряется в паскалях (Па) или (Н/м²).

Важной характеристикой акустических процессов является интенсивность (сила) звука I – количество звуковой энергии, проходящей в единицу времени через единицу площади поверхности, перпендикулярной направлению распространения звуковой волны, измеряется в (Вт/м²).

Интенсивность звука пропорциональна квадрату звукового давления

, (1)

где p – давление; r – плотность среды, с – скорость звука, r × с – волновое сопротивление.

Основной характеристикой волнового движения является скорость звука. Для любой среды скорость звука определяется по формуле

, (2)

где g - упругость среды. Скорость распространения звука составляет от 340 м/с в газах до 5000 м/с в металлах.

Звуковые волны характеризуются частотой и амплитудой колебаний. Частота колебаний является тем свойством, которое позволяет отличить один звук от другого.

Частота, длина волны и скорость распространения звука связаны зависимостью

, (3)

где f – частота звука, Гц, с – скорость звука, м/с, l – длина звуковой волны, м.

Длина звуковой волны – это расстояние, пройденное
волной за период колебания. За единицу измерения частоты колебаний принят Гц – одно колебание в секунду.

Амплитуда колебаний характеризует величину звукового давления: чем больше амплитуда, тем больше звуковое давление и громче звук, ощущаемый слушателем.

Шум представляет собой комплекс звуков различных по интенсивности (силе) и частоте, находящихся в беспорядочном сочетании. Источниками шума являются двигатели внутреннего сгорания, генераторы, электродвигатели, вентиляторы, компрессоры, технологическое оборудование, транспортеры и т. п.

Сильный шум вызывает расстройства нервной системы, головные боли, бессонницу, изменяет ритмы дыхания и сердечной деятельности, повышает внутричерепное и кровяное давления, понижает кислотность желудочного сока и замедляет процесс пищеварения, что вызывает повышенную слабость и быструю утомляемость. Шум, воздействуя на мозг, замедляет психические процессы, т. е. ускоряет утомляемость, ослабляет внимание, память, а также притупляет остроту зрения. Это приводит к увеличению числа ошибок при выполнении работы и снижению качества работы. Учеными установлено, что после 3–6 часов работы в условиях интенсивного шума работоспособность резко снижается, при этом производительность труда снижается до 40 %. Таким образом, постоянно действующий шум вызывает психические и физиологические нарушения, снижающие работоспособность и создающие предпосылки для общих и профессиональных заболеваний (неврит слухового нерва) и производственного травматизма.

Сочетание профессиональной тугоухости (неврит слухово­го нерва) с функциональными расстройствами центральной нервной, вегетативной, сердечнососудистой и других сис­тем, может рассматриваться как профессиональ­ное заболевание – шумовая болезнь.

Начальные стадии профессионального поражения наблюдаются у ра­бочих со стажем 5 лет, выраженные (поражение слуха на все частоты, нарушение восприятия шепотной и разговор­ной речи) – свыше 10 лет.