Страница 285 из 299
Импульсный шум
Шумы от ударов или взрывов, например, возникающие при забивании свай, ударах пресса или ружейных выстрелах, называются импульсными шумами. Это короткие и резкие шумы, а отличающий их эффект внезапности оказывает более сильное раздражающее действие на человека, чем можно было бы ожидать, основываясь только на измерениях уровня звукового давления. Для определения импульсивности шума используется разность параметров быстрого и медленного реагирования (как видно в нижней части графика). Необходимо также документировать частоту повторения импульсов (количество импульсов в секунду, минуту, час или день).
Тоны в шуме
Существует два способа возникновения раздражающих тонов, например, в процессе работы такого снабженного вращающимися элементами оборудования, как двигатели, коробки передач, вентиляторы и насосы. Разбалансировка или циркулярное биение приводят к вибрации, которая, передаваясь через поверхность в воздух, различима в виде тонов. Пульсация потоков жидкости или газа, вызванная ограничениями потока либо процессами сгорания, также может привести к возникновению тонов. Тоны идентифицируются или субъективно, на слух, или объективно при помощи частотного анализа. В последнем случае слышимость рассчитывается путем сравнения уровня тона с уровнем окружающих спектральных компонентов. Должна быть, кроме того, зарегистрирована продолжительность тона.
Низкочастотный шум
Низкочастотный шум обладает существенной акустической энергией в частотном диапазоне от 8 до 100 Гц. Шум такого типа характерен для больших дизельных двигателей в поездах, судах и электростанциях, а по причине того, что этот шум трудно заглушаем и легко распространяется во всех направлениях, его можно слышать на многие мили вокруг. Низкочастотный шум раздражает гораздо больше, чем можно было ожидать по уровню звукового давления, измеренного при помощи весовой функции типа А. Различие между уровнями, измеренными с использованием весовых функций типа А и типа С, указывает на существование проблемы, связанной с низкими частотами. Для расчета слышимости низкочастотных компонентов шума проводится измерение спектра и его сравнение со слуховым порогом. Инфразвук имеет спектр с доминированием частотных компонентов ниже 20 Гц. Мы воспринимаем их не как звук, а скорее как давление. Оценка инфразвука до сих пор осуществляется экспериментальным путем и не отражена в международных стандартах.
Распространение шума в окружающей среде
Сколько шума производит 10-тонный грузовик? В основном это зависит от того, насколько далеко вы от него находитесь и где стоите: перед преградой или за ней. Существует множество других факторов, влияющих на уровень шума и на результаты измерений, которые могут различаться на десятки децибелов для одного и того же источника шума. Для того, чтобы выяснить причину подобных различий, необходимо рассмотреть процессы возникновения шума на уровне источника, распространения в воздухе и поступления в приемное устройство.
Наиболее важные факторы, влияющие на распространение шума:
• Тип источника (точечный или линейный)
• Расстояние от источника
• Атмосферное поглощение
• Ветер
• Температура и температурные отклонения
• Препятствия в виде барьеров и зданий
• Поглощение почвой
• Отражение
• Влажность
• Атмосферные осадки
Для получения репрезентативного результата процедуры измерений или расчетов следует принимать во внимание эти факторы. В инструкциях часто специфицированы состояния для каждого фактора.
Типы источников
Точечный источник
Если размеры источника шума малы по сравнению с расстоянием до слушателя, то источник называется точечным. Такими источниками можно считать вентиляторы и дымовые трубы. Звуковая энергия распространяется сферически, таким образом, уровень звукового давления остается одинаковым во всех точках, находящихся на равном удалении от источника, и уменьшается на 6 дБ с увеличением расстояния вдвое. Это правило сохраняется до тех пор, пока поверхностное и воздушное ослабление не приведет к значительному изменению уровня.
Для находящегося у поверхности Земли точечного источника с уровнем звуковой мощности Lw (см. раздел “Шумовые параметры окружающей среды и терминология”) уровень звукового давления Lp на любом расстоянии (r, выраженное в м) от этого источника можно рассчитать, используя уравнение:
Lp = Lw — 20∙log10(r) — 8 дБ
Линейный источник
Если источник шума узкий в одном направлении, а в другом его длина соизмерима с расстоянием до слушателя, то он называется линейным. Это может быть отдельный источник, например длинная труба, по которой течет бурлящая жидкость, либо источник, состоящий из множества точечных источников, производящих шум одновременно, например, поток транспортных средств на загруженной дороге.
Уровень звука распространяется цилиндрически, так что уровень звукового давления остается одинаковым во всех точках, находящихся на равном удалении от линии источника, и уменьшается на 3 дБ с увеличением расстояния вдвое. Это утверждение остается верным до тех пор, пока поверхностное и воздушное ослабление не приведет к значительному изменению уровня. Для зафиксированного около земной поверхности линейного источника шума с отношением уровня звуковой мощности на метр Lw/m уровень звукового давления Lp на любом расстоянии (r, выраженное в м) от этого источника рассчитывается по уравнению:
Lp = Lw — 10∙log10(r) — 5 дБ
Барьеры
Снижение уровня шума, связанное с преодолением барьера, зависит от двух факторов:
1. Разности путей при прохождении звуковой волны над барьером и при прямой передаче на приемник (а + b — с, на диаграмме).
2. Частотных составляющих шума.
Результирующее воздействие этих двух факторов показано на диаграмме. По диаграмме видно, что низкие частоты труднее заглушаются с помощью барьера.
а. снижение уровня шума, связанное с преодолением барьера (дБ); б. разность пути при прохождении звуковой волны (м); в. длина волны.
Снижение уровня шума с помощью обычного экрана представлено на следующей диаграмме как функция высоты потенциального барьера. Барьер наиболее эффективен при наиболее близком размещении к источнику шума