Стандартный ряд среднегеометрических частот
fсг, Гц | 31,5 | |||||||||
f1, Гц | ||||||||||
f2, Гц |
Шумы принято классифицировать по их спектральным, временным и частотным характеристикам (таблица 1.2).
Таблица 1.2
Классификация шумов
Способ классификации | Вид шума | Характеристика шума |
По характеру спектра шума | широкополосный | Непрерывный спектр шириной более одной октавы |
тональный | В спектре имеются явно выраженные дискретные тона | |
По временным характеристикам | постоянный | Уровень звука за 8 часовой рабочий день изменяется не более чем на 5 дБ (А) |
- непостоянный: - колеблющийся во времени; - прерывистый; - импульсный | Уровень звука за 8 часовой рабочий день изменяется более чем на 5 дБ (А); Уровень звука непрерывно изменяется во времени; Уровень звука изменяется ступенчато не более чем на 5 дБ (А), длительность интервала 1с и более; Состоит из одного или нескольких звуковых сигналов, длительность интервала меньше 1с. | |
Окончание таблицы 1.2 | ||
По частотным характеристикам | - низкочастотные; - cреднечастотные; - высокочастотные. | fсг < 250; 250 < fсг ≤ 500; 500 < fсг ≤ 8000. |
В таблице 1.3 приведены значения звуковых давлений и их уровни, создаваемые характерными источниками шума.
Таблица 1.3
Показатели звукового поля некоторых источников шума [3]
Звуковое давление, Па | Уровень звукового давления, дБ | Источник шума, расстояние до источника |
Старт баллистической ракеты, 100 м | ||
Взлет реактивного самолета, 15 м | ||
Штамповочный цех | ||
Отбойный молоток, 1 м | ||
0,2 | Автомобиль, 7 м | |
0,02 | Обычная речь, 1 м | |
0,002 | В читальном зале | |
0,0002 | Шепот, 1 м |
Если имеется n одинаковых источников шума с уровнем звукового давления L, создаваемым каждым источником, то суммарный уровень шума [дБ]:
Lå = L + 10 lgn, (1.7)
где L − уровень звукового давления одного из источников [дБ]; n –количество источников шума.
При совместном воздействии нескольких источников шума различных по своему уровню, суммарный уровень интенсивности шума:
Lå = Lmax + DL, (1.8)
где Lmax − максимальный уровень звукового давления одного из источников [дБ]; DL − поправка, зависящая от разности между max и min уровнем давления (таблица 1.4).
Таблица 1.4
Поправки по шуму
Разность уровней источников Lmax – Lmin, дБ | 2,5 | |||||
L, дБ | 2,5 | 1,5 | 0,5 |
Проведение акустических расчетов необходимо для оценки ожидаемых уровней шума на рабочих местах или в районе жилой застройки. Это позволяет еще на стадии проектирования принять меры к тому, чтобы этот шум не превышал допустимых значений.
Можно выделить следующие основные задачи акустического расчета [3, 4, 5]:
− определение уровня звукового давления в расчетной точке (Р), когда известен источник шума и его шумовые характеристики;
− расчет необходимого снижения шума;
− разработка мероприятий по снижению шума до допустимых величин.
В зависимости от того, где находится расчетная точка – в открытом пространстве или в помещении применяют различные расчетные формулы.
При действии источника шума со звуковой мощностью W интенсивность шума I в расчетной точке открытого пространства с препятствиями определяется:
, (1.9)
где Ф – фактор направленности, S – площадь, принимаемая равной поверхности, на которую распределяется излучаемая энергия. В частности для полусферы это соответствует площади поверхности S = 2πr2 (r - расстояние между источником звука и точкой наблюдения); k – коэффициент, показывающий во сколько раз ослабевает шум на пути распространения при наличии препятствий и затухания в воздухе k ≥ 1. Если в атмосферном воздухе расстояние от источника до расчетной точки не более 50 м, то можно принять k=1.
В логарифмической форме определяют уровень интенсивности шума Li в расчетной точке открытого пространства
, (1.10)
где S0=1м2; DLw – снижение уровня звуковой мощности шума на пути его распространения, дБ, величина которого при отсутствии препятствий и небольших расстояниях (до 50м) равна нулю.
Уровень звуковой мощности источника шума берется из паспорта машины, справочников или определяется расчетом.
Расчет производят в каждой из восьми октавных полос, найденные величины сравнивают с допускаемыми по нормам Lдоп и определяют требуемое снижение шума (дБ):
(1.11)
В помещениях при работе источника шума, звуковые волны многократно отражаются от стен, потолка и различных предметов (отражения увеличивают шум на 10-15 дБ по сравнению с шумом на открытом воздухе).
Интенсивность звука в расчетной точке помещения складывается из интенсивности прямого звука, идущего от источника и интенсивности отраженного звука:
, (1.12)
где W – мощность (Вт), В - постоянная помещения, , А – эквивалентная площадь поглощения, , αср – средний коэффициент звукопоглощения внутренних поверхностей помещения площадью Sпов. , Iпогл и Iпад – интенсивности поглощенного и падающего звука.
Вблизи источника шума его уровень определяется в основном прямым звуком, а при удалении от источника – отраженным. В производственных помещениях величина αср редко превышает 0,3 - 0,4. В этих случаях постоянная помещения В может быть без больших погрешностей принята равной эквивалентной площади звукопоглощения А. Проделав ту же операцию логарифмирования, получим следующее выражение для проведения акустического расчета:
(1.13)
Если источник шума и расчетную точку разделяют какие-либо препятствия (перегородки, кабины), то в формулу необходимо добавить со знаком минус величину снижения уровня звуковой мощности. Требуемое снижение уровня звуковой мощности определяется в соответствии с формулой (1.11).