Слуховой анализатор и действие шума на человека

Человек живет в мире звуков. Звук как физическое явление пред­ставляет собой колебательные движения материальных тел — твердых, газообразных или жидких. Возникновение слуховых ощущений человека связано, как правило, именно с колебанием воздуха. Вот почему в безвоздушной среде передача звука становится невозможной.

Психофизиология слуха. Звуковая волна характеризуется длиной (расстояние между двумя точками волны, которое имеют одинаковую фазу колебаний), амплитудой (максимальное отклонение точки от состояния равновесия), периодом (время одного полного колебания), частотой колебаний (количество полных колебаний за единицу времени, что выражается в герцах), силой звука (количество энергии, что проходит за 1 с через площадь 1 м²поверхности, перпендикулярной к направлению распространения звуковой волны и измеренной в Вт/м²), звуковым давле­нием (абсолютная разница между давлением максимального сгущения воздуха и атмосферным давлением, что выражается в Паскалях).

Человеческое ухо воспринимает звуковые волны со звуковым давле­нием от 2' Ю^-5 (порог звукового ощущения) до 2 ■ 10² Па или интенсив­ностью (силой звуку) от 10~¹² до 10² Вт/м² и частотой 16—20000 Гц. Колебание частотой свыше 20000 Гц называются ультразвуком, а ниже 16 Гц — инфразвуком.

Минимальное звуковое давление Р₀ и интенсивность I ₀, которые чуть-чуть воспринимаются органом слуха человека, называются пороговыми. Практическое использование абсолютных значений акустических величин является достаточно неудобным, ибо диапазон восприятия звуко­вого давления и интенсивности органом слуха человека очень большой. Чтобы графически представить, например, распределение интенсивности звука за частотным спектром, график пришлось бы размещать на большом листе бумаги. Поэтому в акустике принято измерять не абсолютные величины интенсивности звука или звукового давления, а их отно­сительные логарифмические уровни L, взятые за отношением к порого­вому значению Р ₀ или I₀.

За единицу измерения интенсивности звука принят децибел (дБ), то есть 0,1 бела, Децибел — это относительная величина, которая пока­зывает, во сколько раз в десятичных логарифмических значениях данное звуковое давление (сила звука) больше от порогового слухового ощущения Р₀ (I₀). Прирост интенсивности звука на 0,1 дБ уже ощутимый для органа слуха человека. Одному белу отвечает увеличение интенсивности силы звука на пороге ощущения в 10 раз, то есть если I/I₀ =10, то интенсивность звука будет отвечать 1 Б, при I₀ / I₀ =100 — 2 Б и т. д.

Уровень интенсивности звука или уровень звукового давления (в дБ) высчитывают со следующих зависимостей:

Использование в акустических измерениях относительной лога­рифмической шкалы интенсивности звука {вместо абсолютных значений) позволило резко сократить диапазон значений измеряемых величин. Каждое деление логарифмической шкалы отвечает изменению уровня звукового давления на определенное число единиц, в определенное количество раз. Уровень звука можно рассматривать как приведенный уровень звукового давления (в дБ), поэтому в акустике принято все измерения и нормативные данные подавать в уровнях звукового давления.

Весь диапазон интенсивности шума, что воспринимается органами слуха человека, вкладывается в границы 0—120 дБ. Звуки, которые существуют в природе, характеризуются примерно таким соотношением (табл. 2.1).

Таблица 2.1

Дата добавления: 2014-12-29