у і вібрації оцінюються в октавних або третьоктавних діапазонах, де октава - це смуга частот з відношенням верхньої f2 і нижньої f1 граничних частот рівним 2 (f1/f2=2). Для третинно октавній смуги f2/f1=1,26. Для характеристики смуги в цілому прийнята середньогеометричними частота, яка дорівнює:
, (9)
Середньогеометричні частоти октавних смуг стандартизовані.
Для звуку (ГОСТ 12.1.001-89) з частотами понад 11,2 кГц (ультразвук) середньогеометричні частоти третьоктавних смуг рівні 12500, 16000, 20000 Гц і більше. Тому по ГОСТ 12.1.003-76 (ССБТ) характеристикою постійного шуму на робочих місцях є рівні звукових тисків у октавних смугах (дБ) з середньогеометричними частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Больовий поріг сприйняття звуку відповідає і величинам I=102 Вт/м2, Па.
Якщо підставити відповідно їх у формули (1) і (2), то отримаємо
або.
Різниця рівнів у 1 дБ відповідає мінімальній величині различимой слухом, при цьому інтенсивність звуку змінюється в 1,26 рази або на 26%. З урахуванням даного явища розроблена шкала громкостей, сприймаються людським вухом, яка поділяється на 140 одиниць. За нуль прийнята сила звуку на порозі чутності. Збільшення сили звуку в 1,26 рази створює наступний щабель гучності. Рівень інтенсивності різних звуків на відстані 1 м становить: шепіт 10-20 дБ, гучна мова 60-70 дБ, шум на вулиці 70-80 дБ, шум електропоїзди 110дБ, шум реактивного двигуна 130-140дБ. Шум в 150 дБ нестерпний для людини, в 180 дБ викликає втому металу, в 190 дБ вириває заклепки з конструкцій. Застосування шкали дозволяє весь величезний діапазон інтенсивності звуку вимірювати в межах від 0 до 140 дБ. При перевірці рівня шуму органами нагляду або при розробці заходів профілактики оцінку постійного шуму на робочому місці (LА) розраховують за формулою:
, (10)
де РА заміряна за шкалою А шумоміра по ГОСТ 17187-71, середньоквадратична величина звукового тиску (Па).
Однак рівень сили звуку в дБ ще не дозволяє судити про фізіологічному відчутті гучності. Сприйняття гучності звуку залежить не тільки від рівня сили звуку, але і від його частот (малюнок 1)
Малюнок 1 - Ізолінії рівної гучності
Чутливість слухового аналізатора не однакова до звуків різних частот і тому звуки, однакові за своєю силою, але різні за частотою, можуть виявитися на слух не однаково гучними. Другий фізіологічної характеристикою звуку є відчуття, сприймається органами слуху, що характеризуються гучністю. Вухо людини сприймає звуки з частотою коливань від 16 до 20000 Гц. Області звукових коливань з частотою до 16 Гц (інфразвуки) і більш 20000 Гц (ультразвуки) вухом не уловлюються. Тому для оцінки рівня інтенсивності використовується порівняння вимірюваного звуку з еталонним звуком частотою в 1000 Гц. Одиницею виміру гучності є фон. Якщо який-небудь звук виявиться на слух таким же гучним, як звук частотою 1000 Гц і з рівнем сили 1 дБ, то рівень гучності даного звуку приймається рівним 1 фону. Різниця між рівнем сили звуку і рівнем гучності полягає в тому, що перший визначає тільки чисту фізичну величину рівня сили звуку незалежно від частоти, а другий враховує також і фізіологічний, суб'єктивне відчуття звуку. Для звукової частоти 1000 Гц децибели і фони чисельно рівні. У міру збільшення інтенсивності звуку і при рівні більше 80 фон гучність звуку визначається фактично його силою незалежно від частоти. Шкала рівнів гучності не є натуральною шкалою, тобто, наприклад, зміна рівня гучності в 2 рази не означає, що суб'єктивне відчуття гучності звуку змінюється в стільки ж разів. Для оцінки суб'єктивного сприйняття гучності шуму або звуку введена шкала фонів. Гучність (в фонах) визначається за формулою:
, (11)
де LI - рівень гучності (фон).
Наприклад, потрібно порівняти по гучності 2 звуку з рівнем гучності 60 і 80 фон. За формулою (5) знаходимо:
і.
Таким чином, другий звук сприймається слуховим аппаратом людини як звук в 2 рази гучніший, ніж перший (8: 4).
Шум у виробництві та в побуті негативно впливає на організм людини, призводить до зниження продуктивності праці. Стійкий постійний шум чинить менший вплив на організм людини, ніж нерегулярно виникаючий високочастотний. Шум сприяє швидкому настанню у людини відчуття втоми. Шум з рівнем інтенсивності більше 60 дБ гальмує нормальну травну діяльність шлунка. При шумі 80-90 дБ число скорочень шлунка в хвилину зменшується на 37%. Встановлено, що при інтенсивності шуму більше 60 дБ виділення слини і відділення шлункового соку знижується на 44%. Тимчасове, а іноді і постійне підвищення кров'яного тиску, підвищена дратівливість, зниження працездатності, душевна депресія і т.п. є наслідком дії шуму. Невизначені шуми, не...
