Hrup je vsak neželeni zvok za osebo. Kot zvok zaznavamo elastične oscilacije, razmnožujejo valovni valovni v trdnih, tekočih ali plinastih medijih. Zvočni valovi se pojavljajo v motnjah v stacionarnem stanju medija zaradi vpliva na to moteče sile. Srednje delci hkrati začnejo nihajoče glede na ravnotežni položaj, hitrost takih nihanj (nihajoče hitrost in) pa je bistveno manjša od hitrosti razmnoževanja valov (zvočna hitrost c).

V plinastem okolju, hitrost zvoka

kjer je X adiabatski indeks (za zrak x \u003d 1,41); PCT in P sta gostota tlaka in plina.

Pod običajnimi atmosferskimi pogoji (T \u003d 20 ° C in PCT \u003d 760 mm Hg. Čl.) Hitrost zvoka z v zraku je 344 m / s.

Zvočno polje - to področje prostora, v katerem so distribuirani avdio valovi. Na vsaki točki zvočnega polja se tlak in hitrost zračnih delcev sčasoma spreminjata. Razlika med trenutno vrednostjo celotnega tlaka in povprečnega tlaka, ki jo opazimo v neizternem mediju, se imenuje zvočni tlak. merska enota zvočni tlak N / m2.

Srednji kvadrat zvočnega tlaka deluje na govorice

kadar funkcija pomeni povprečje v času, ki se v ušesu osebe pojavi za T \u003d 30-100 ms.

V ravno zvok val, t.j., v kateri je površina, ki poteka skozi točke z isto tesno fazo, ravnina, ki je pravokotna na smer razmnoževanja nihanja, razmerje zvočnega tlaka do oscilacijske hitrosti ni odvisno od amplitude nihanja.

Enako je (NS / m3)

p / V \u003d \u200b\u200bPC,

kjer je Rs specifična akustična odpornost medija, ki je za zrak, na primer, enaka 410 NS / m3, za vodo 1,5-106, za jeklo 4.8-107.

Ko se zvočni val razmnožuje, se energija prenese. Povprečni pretok energije na točki medija na enoto časa, ki se nanaša na enoto površine, normalno do smeri razmnoževanja vala, se imenuje intenzivnost zvoka na tej točki. Intenzivnost zvoka je označena s črko / in se meri v vatih, razdeljenih na kvadratni meter (W / m2).

Intenzivnost zvoka je povezana z zasvojenostjo z zvokom

Velikosti zvočnega tlaka in intenzivnosti zvoka, s katerimi se morajo ukvarjati v praksi boja proti hrupu, se lahko zelo razlikujejo: s pritiskom do 108-krat, intenzitete do 1016-krat. Seveda je zelo neprijetno, da deluje s takimi številkami. Zelo pomembna stvar je, da se lahko uho oseba odziva na relativno spremembo intenzivnosti in ne absolutno. Občutki osebe, ki izhajajo iz različnih draženj, zlasti s hrupom, so sorazmerna z logaritmom za količino energije dražilnega. Zato so bile uvedene logaritmične vrednosti - ravni zvočnega tlaka in intenzivnosti, izražene v decibelih (DB).

Stopnja intenzivnosti zvoka (DB) se določi s formulo

LJ \u003d 10LG (J / J0)

kjer je J0 intenzivnost zvoka, ki ustreza pragu sluha (J0 \u003d 10-12 W / m2 pri frekvenci 1000 Hz).

Velikost ravni zvočnega tlaka (dB)

kjer je prag zvočni tlak P0 izbran na tak način, da so bile v normalnih atmosferskih pogojih, so bile ravni zvoka tlaka enaka ravni intenzivnosti, t.e. p0 \u003d 2 * 10-5 n / m2. Intenzivnost zvoka (W / m2)

J0 \u003d P0 / P0C0, (10)

kjer je P0С0 gostota in hitrost zvoka pod običajnimi atmosferskimi pogoji.

Obveznost ravni intenzivnosti se uporablja pri izvajanju akustičnih izračunov, raven zvočnega tlaka pa je merjenje hrupa in oceniti njen vpliv na osebo, saj organ za sluh ni občutljiv na intenzivnost, temveč na standardni tlak. Razmerje med nivojem intenzivnosti in ravnijo zvočnega tlaka se pridobi z ločevanjem izraza (9) za ekspresijo (10) in prolagarie

LJ \u003d L + 101G (P0C0 / PC).

Pod običajnimi atmosferskimi pogoji

Zmanjšanje hrupa je ocenjeno tudi v decibelih:

Na primer, če se hrup enote zmanjša za intenzivnost v 1000-krat, se bo raven intenzivnosti zmanjšala za

L1 - L2 \u003d 10 lg 1000 \u003d 30 dB.

V primeru, ko hrup iz več virov pade v točko izračuna, so njihove intenzivnosti prepognjene, vendar ne ravni. Verjame, da so viri neskladni, t.j., pritisk, ki ga ustvarijo, imajo poljubne faze

J \u003d J1 + J2 + ... + Jn.

Želena raven intenzivnosti (DB), s sočasnim delovanjem teh virov, dobimo, delimo levi in \u200b\u200bdesni deli tega izraza na J0 in prodalhing:

kjer je L1, L2, ..., Ln raven zvočnega tlaka ali ravni intenzivnosti, ki jih ustvari vsak od virov na točki izračuna.

Upodobrene značilnosti povzetja ravni so zelo praktične pomembne za hrupnosti. Tako, z velikim številom istih virov, strmoglavljenje le nekaj od njih praktično ne slabi skupnega hrupa. Če obstaja hrup iz različnih virov iz intenzivnosti virov, je treba najprej zmanjšati hrup močnejših močnejših virov.

Če obstaja N EQUAL vir hrupa z ravnijo zvočnega tlaka LI, ki ga ustvari vsak vir, potem skupni hrup (DB)

L \u003d li + 10lgn.

Iz te formule je jasno, da bosta dva enaka vira skupaj ustvarila raven 3 DB, ki je večja od vsakega vira.

Sl. 38. Krivulje enaka glasnosti zvokov

Logaritemska lestvica decibela vam omogoča, da določite samo fizično značilnost hrupa. Vendar pa je zgrajena na tak način, da praga vrednost zvočnega tlaka P0 ustreza pragu slišnosti s frekvenco 1.000 Hz.

Zvočni aparat osebe ima neenako občutljivost na zvoke različnih frekvenc, in sicer največja občutljivost na srednje in visokih frekvencah (800-4000 Hz) in najmanjši - na nizki (20-100 Hz). Zato se za fiziološko oceno hrupa uporabljajo krivulje enakega obsega (sl. 38), pridobljene glede na rezultate študije lastnosti telesa sluzanja, da oceni zvoke različnih frekvenc na subjektivnem občutku Obseg, to je, da presodi, katera je močnejša ali šibkejša.

Stopnje glasnosti se merijo v ozadjih. Pri frekvenci 1000 Hz so ravni glasnosti vzete z enakimi stopnjami zvočnega tlaka.

Vsaka odvisnost kakršne koli vrednosti (na primer zvočni tlak) je v času lahko zastopana kot vsota končnega ali neskončnega števila sinusoidnih nihanj te vrednosti (glejte poglavje 4).

Vsako taka nihanje je značilna njegova srednja kvadratna vrednost fizične velikosti in frekvence f, t.j., število nihanj na sekundo (Hz).

Človeško uho lahko zazna le nihanja, katerih frekvence so v območju od 16. do 20.000 do 20.000 Hz. Pod 16 Hz in nad 20.000 Hz je področje infrase in ultrazvokov s strani ljudi.

Odvisnost povprečnih kvadratnih vrednosti sinusoidnih komponent hrupa (ali ustrezajo ravnim v decibelih) iz frekvence se imenuje frekvenčni spekter hrupa (ali samo spektra).

Spectra se pridobivajo z analizatorji hrupa - niz električnih filtrov, ki preskočijo signal v določenem frekvenčnem pasu - pasovna širina.

Zvok je predmet slušne. Ocenjuje ga oseba subjektivno. Vse subjektivne značilnosti slušnega so povezane z objektivnimi (fizičnimi) značilnostmi zvočnega vala.

Zaznani zvoki jih razlikuje timbre, višina, volumen.

Timbre. – « barvanje "zvok in se določi s harmoničnim spektrom. Različni akustični spektri ustrezajo različni timbre, čeprav so enaki. Timbre je kvalitativna značilnost zvoka.

Altaton. - subjektivna ocena zvočnega signala, odvisno od pogostosti zvoka in njegove intenzivnosti. Večja frekvenca, predvsem glavni ton, večja je višina zaznanega zvoka. Večja je intenzivnost, nižja je višina zaznanega zvoka.

Volumen - tudi subjektivna ocena, ki označuje stopnjo intenzivnosti.

Obseg je odvisen predvsem od intenzivnosti zvoka. Vendar pa je dojemanje intenzivnosti odvisno od zvočne frekvence. Zvok večje intenzivnosti ene frekvence je mogoče zaznati kot manj glasen od zvoka manjše intenzivnosti druge frekvence.

Izkušnje kažejo, da za vsako frekvenco na področju slišitve zvoka

(16 - 20. 10 3 Hz) Obstaja tako imenovani prag sluha. To je najmanjša intenzivnost, na kateri se uho prav tako reagira na zvok. Poleg tega je za vsako frekvenco tako imenovani prag bolečine, tj. Vrednost intenzivnosti zvoka, ki povzroča bolečine v ušesih. Kombinacija točk, ki ustreza pragu napitnosti in točk, ki ustrezajo pragu bolečine, tvorita dve krivulji na diagramu (L, ν) (sl. 1), ki so ekstrapolirani na križišče.

Krivulja praga sluha (a), krivulja praga bolečine (b).

Območje, ki so omejene s temi krivuljami, se imenuje zasnove. Z zgornjega diagrama, zlasti, je razvidno, da bo manj intenziven zvok, ki ustreza točki A, bo zaznana glasno, kot je zvok bolj intenziven, ki ustreza točki, od točke in bolj odstranjene iz praga Sumžnosti kot točka V.

4. Zakon Weber-Fehner.

Obseg je mogoče oceniti kvantitativno s primerjavo slušnih občutkov iz dveh virov.

Osnova ustvarjanja obsega obsega je psihofizikalno pravo Weber-Ferechnerja. Če povečate draženje v geometrijskem napredovanju (i.e., v enakem številu), se občutek tega draženja poveča aritmetično napredovanje (to je na isti vrednosti).

Z nanašanjem na zvok je to oblikovano na naslednji način: Če intenzivnost zvoka potrebuje številne zaporedne vrednosti, na primer, in I 0 in 2 I 0,

in 3 i 0, .... (a - nekaj koeficienta, A\u003e 1), itd, ustrezajo občutku zvoka zvoka E 0, 2 E 0, 3 E 0 ... da je raven glasnosti zvoka sorazmerna z decimalno intenzivnostjo zvoka logaritma. Če dva zvočna dražila delujeta z intenzivnostjo I in I 0, z 0 - prag sluha, nato po zakonu Weber-Ferehnerja, je volumen e in intenzivnost I 0 povezana z branjem, kot sledi:

E \u003d K LG (I / I 0),

kjer je K je koeficient sorazmernosti.

Če je bil koeficient K je bil konstanten, potem bi bilo, da logaritemska lestvica intenzivnosti zvoka ustreza lestvici ravni namakanja. V tem primeru je raven glasnosti zvoka, kakor tudi intenzivnost bi bila izražena v Belorusiji ali decibelih. Vendar pa močna odvisnost K iz frekvence in intenzivnosti zvoka ne omogoča merjenja prostornine za preprosto uporabo s formulo: e \u003d K LG (I / I 0).

Konvencionalno je verjel, da je na frekvenci 1 kHz, količina ravni glasnosti in intenzivnosti zvoka popolnoma sovpada, t.e. K \u003d 1 in E B \u003d LG (I / I 0). Za razlikovanje volumskih lestvic in intenzivnosti zvoka se glasnost lestvice prostornine imenuje ozadja (ozadje).

E f \u003d 10 K LG (I / I 0)

Volumen na drugih frekvencah se lahko meri s primerjavo zvoka zvoka

z zvočno frekvenco 1 kHz.

Krivulje enaka prostornina. Glasnost odvisnosti od pogostosti nihanja v sistemu zvočnih meritev je določena na podlagi eksperimentalnih podatkov z uporabo grafov (sl. 2), ki se imenujejo krivulje enakega volumna. Te krivulje so označene z odvisnostjo stopnje intenzivnosti L.iz frekvence ν Zvok na stalni ravni glasnosti. Krivulje Enaka volumna se imenuje isofonamim.

Spodnji izothon ustreza pragu slučajno (e \u003d 0 ozadje). Zgornja krivulja prikazuje zgornjo mejo občutljivosti ušesa, ko sedavita občutek gre v občutek bolečine (E \u003d 120 ozadja).

Vsaka krivulja ustreza istemu volumnu, vendar različni intenzivnosti, ki pri nekaterih frekvencah povzroči občutek tega nosilca.

Zvočne meritve. Za subjektivno oceno govorice se uporablja metoda praga avdiometrije.

Avdiometrija- Postopek merjenja intenzivnosti praga dojemanja zvoka za različne frekvence. Na posebni napravi (Audiometer) se določi prag slušnega občutka pri različnih frekvencah:

L n \u003d 10 lg (i p / i 0),

kjer I n je intenzivnost praga zvoka, ki vodi do pojava slušnega občutka na temo. Pridobijo krivulje - Audiogrami, ki odražajo odvisnost praga dojemanja iz frekvence tona, tj. To je spektralna značilnost Uho na pragu napitnosti.

Primerjava avdiograma pacienta (sl. 3, 2) z običajno krivuljo praga slušnega praga (sl. 3, 1), določi razliko v nivojih intenzivnosti ΔL \u003d L1 -L2. L 1 - raven intenzivnosti na pragu slišnosti normalnega ušesa. L 2 - raven intenzivnosti na pragu sluha preučevanega ušesa. Krivulja za ΔL (RIS3, 3) se imenuje izguba sluha.

Audiogram, odvisno od narave bolezni, ima obrazec, ki ni avdiogram zdravega ušesa.

Servis.- naprave za merjenje ravni glasnosti. Protegnomer je opremljen z mikrofonom, ki se akustični signal spremeni v električno. Glasnost je evidentirana s puščico ali digitalnim merilnim instrumentom.

5. Zaslišanje fizike: zvočno vodenje in delovne dele slušne pomoči. Teorije Helmholtza in Bekeshija.

Zaslišanje fizike je povezano s funkcijami zunanjega (1.2 Sl.4), srednja vrednost (3, 4, 5, 6 sl. 4) in notranje uho (7-13 sl. 4).

Shematski predstavitev glavnih elementov človeškega slušnega aparata: 1 - umivalnik za uho, 2 - zunanji sluh prehoda, 3 - bobna, 4, 5, 6 - kostni sistem, 7 - ovalno okno (notranje uho), 8 - vestibularno stopnišče, 9 - Okrogla okna, 10 - boben stopnišče, 11 - Helicotrema, 12 - Snowle Channel, 13 - Osnovna (basila) membrana.

Glede na funkcije, opravljene na aparatu za človeške službe, lahko izberete zvočne in zvočne pogone, katerih glavni elementi so predstavljeni na sliki 5.

1 - umivalnik ušes, 2 - zunanja sluha, 3 - eardrum, 4-kostni sistem, 5 - polž, 6 - Osnovna (basičarna membrana, 7 - receptorji, 8 - razvejanost slušnega živca.

Glavna membrana je zelo zanimiva struktura, ima frekvenčne selektivne lastnosti. Še vedno je bil obveščen Helmholz, ki je predstavljal glavno membrano podobno kot vrsto zgrajenih klavirskih nizov. V Helmholtzu je vsako mesto basilarne membrane odmevalo za določeno frekvenco. Laureate Nobelove nagrade Bekeshi je uveljavil padec te resonančne teorije. V delih Bekeshija je bilo dokazano, da je glavna membrana nehomogena linija prenosa mehanske vzbujanja. Ko je izpostavljen akustični dražljaj na glavni membrani, se val širi. Glede na frekvenco, ta val zbledi na različne načine. Manjša frekvenca, dlje od ovalnega okna (7 fig.4) val se širi na glavno membrano, preden se začne puhanje. Na primer, val s frekvenco 300 Hz, preden se začetek dušenja širi približno 25 mm od ovalnega okna, val s frekvenco 100 Hz pa doseže največ 30 mm.

Po modernih idejah se dojemanje višine tona določa s položajem največjo nihanja glavne membrane. Te nihanja, ki delujejo na celicah receptor Cortiyev, povzročajo zmogljivosti akcije Človeški nervas. Prenaša v lubje možganov. Možgani končno obdelujejo dohodne signale.

1. Značilnosti slušne, njihove povezave s fizičnim

značilnosti zvoka. Odvisnost prostora od frekvence.

Weber-Ferehner zakon.

Za zvočni ton je značilna frekvenca (obdobje), harmonični spekter, intenzivnost ali trdnost zvoka in zvočni tlak. Vse te zvočne značilnosti so fizične ali objektivne značilnosti. Vendar pa je zvok predmet slušnega občutka, zato ga ocenjuje oseba subjektivno, t.j. Zvok ima obe fiziološki značilnosti, ki se odražata v njegovih fizikalnih značilnostih. Naloga sistema za merjenje zvoka je vzpostaviti to razmerje in s tem omogočiti, da se pri proučevanju sluha v različnih ljudeh, verjetno ne bo primerjal subjektivne ocene slušnega občutka s podatki objektivnih meritev.

Pogostost nihanja zvočnega vala je ocenjena kot višina zvoka (višina tona). Večja je pogostost nihanja, bolj visoka je zvok zaznan.

Druga fiziološka značilnost je Timbre, ki je določena s spektralno sestavo kompleksnega zvoka. Kompleksni toni enakih osnovnih frekvenc se lahko razlikujejo v obliki nihanja in v skladu s harmoničnim spektrom. Ta razlika je zaznana kot timbre (barvna zvoka). Na primer, uho ločuje isto melodijo, ki se reproducira na različnih glasbenih instrumentih.

Volumen - druga subjektivna zvočna ocena, ki označuje raven slušnega. Najprej je odvisno od intenzivnosti in frekvence zvoka.

Najprej razmislite o odvisnosti občutljivosti ušesa od frekvence. Človeško uho ni enako občutljivo na različne frekvence na isti intenzivnosti. Frekvenčno območje dojemajo - 16Hz-20KHZ. Sposobnost osebe, ki zazna visokofrekvenčne zvoke, se s starostjo poslabša. Mladenič lahko sliši zvoke s pogostnostjo do 20.000 Hz, v srednjem obdobju pa ista oseba ne more zaznati zvokov s frekvenco nad 12-14 kHz. V frekvenci 1.000-3.000 Hz je občutljivost največja. Zmanjšuje frekvence 16 Hz in 20 kHz. Očitno je, da se narava spremembe praga Sumnusness obravnava s spremembo občutljivosti ušesa, t.j. Z naraščajočo frekvenco od 16 Hz se najprej zmanjša, v frekvenčnem območju 1000-3000 Hz ostaja skoraj nespremenjena, nato pa se ponovno dvigne. To se odraža v tabeli odvisnosti od spremembe praga frekvence sluha (glej sliko 1).

Urnik je zgrajen v logaritmični lestvici. Zgornja krivulja na grafu ustreza bolečemu pragu. Spodnji grafikon se imenuje krivulja obsega praga, t.j. J 0 \u003d F (ν).

Obseg zvoka je odvisen od njegove intenzivnosti. To je subjektivna zvočna značilnost. Ta dva koncepta sta neenakasta. Glasnost odvisnosti od intenzivnosti zvoka je zapletena, zaradi občutljivosti ušesa do delovanja zvočnih valov. Oseba lahko le približno oceni absolutno intenzivnost občutka. Vendar pa vsekakor vzpostavi razliko pri primerjavi dveh občutkov različnih intenzivnih. To je povzročilo pojav primerjalnega obsega merjenja obsega. V tem primeru se izmeri absolutna količina volumna, vendar je njeno razmerje z določeno drugo vrednostjo, ki je sprejeta za začetno ali ničelno glasnost.

Poleg tega je bilo dogovorjeno pri primerjavi intenzivnosti in prostornine zvoka, da nadaljujete iz tona, s frekvenco 1.000 Hz, t.j. Preberite volumen tona s frekvenco 1000 Hz merilo za prostornine. Kot je bilo že omenjeno, se uporablja primerjalna metoda in pri merjenju intenzivnosti (trdnost) zvoka. Zato obstajata dve lestvici: ena za merjenje ravni intenzivnosti; Drugi je merjenje ravni glasnosti. Oblikovanje obsega obsega je pomembno psihofizikalno pravo Weber-Ferehnerja. Po tem zakonu, če povečate draženje v geometrijskem napredovanju (to je v enakem številu), se občutek tega draženja poveča v aritmetičnem napredovanju (na isti vrednosti). Na primer, če intenzivnost zvoka vzame številne zaporedne vrednosti: a J 0, 2 J 0, 3 J 0 (A\u003e 1 je nekaj koeficienta), nato pa ustrezne spremembe glasnosti v njih bodo enake E 0, 2e 0, 3e 0. Matematično, to pomeni, da je glasnost zvoka neposredno sorazmerna z logaritmom intenzivnosti.

Če zvok Dražilno deluje z intenzivnostjo J, nato na podlagi prava Weber-Fehener, je stopnja volumna E povezana s stopnjo intenzivnosti, kot sledi:

E \u003d KL \u003d KLG, (1)

kjer - relativna sila draženja, K, nekaj koeficienta sorazmernosti, odvisno od frekvence in intenzivnosti, ki je bila enaka ena za ν \u003d 1000 Hz. Torej, če vzamemo K \u003d 1 na vseh frekvencah, potem v skladu s formulo (1) dobimo obseg ravni intenzivnosti; z ≠ 1 - lestvico prostornine, kjer merska enota ne bo več decibel, ampak ozadje. Glede na to, da je na frekvenci 1 kHz, obsega in intenzivne lestvice sovpadajo, to pomeni, da je e f \u003d 10.

Odvisnost prostornine iz intenzivnosti in frekvence nihanja v sistemu merjenja zvoka se določi na podlagi eksperimentalnih podatkov z uporabo grafov, ki se imenujejo enake volumske krivulje, tj. J \u003d f (ν) pri E \u003d CONT. Zgradili smo krivuljo ničelne količine ali praga Stumingness. Ta krivulja je glavna (nilna količina - e f \u003d 0).

Če gradite podobne krivulje za različne ravni zvokov, na primer korake skozi 10 ozadja, nato pa se dobi graf grafov (slika 2), zaradi česar je mogoče najti odvisnost intenzivnosti iz frekvence pri vsakem volumnu ravni. Te krivulje so zgrajene na podlagi medijskih podatkov, ki so bile pridobljene pri ljudeh z normalnim sluhom. Spodnja krivulja ustreza pragu slučajno, t.j. Za vse frekvence e f \u003d 0 (za frekvenco ν \u003d 1 kHz, intenzivnost J 0 \u003d W / m 2). Študija ostrine sluha se imenuje avdiometrija. Z avdio sistemom na posebnem instrumentu je avdiometer določen z anketiranim pragom slušnega občutka na različnih frekvencah. Nastali urnik se imenuje Audiogram. Izguba sluha se določi s primerjavo z običajnim krivuljo praga.

2. Zvočne raziskovalne metode v kliniki.

Zvočni pojavi spremljajo številne procese, ki se pojavljajo v telesu, na primer, delo srca, dihanje itd. Neposredno poslušanje zvokov, ki nastanejo v telesu, sestavljajo eno od najpomembnejših tehnik kliničnih raziskav in se imenujejo auskultacija (poslušanje). Ta metoda je znana od 2. stoletja pred našim štetjem. e. V ta namen se uporablja stetoskop - naprava v obliki ravne lesene ali plastične cevi z majhnim poljem na enem koncu in ravno podnožje na drugem za nanašanje ušesa. Zvok iz telesne površine do ušesa se izvede tako s stebrom zraka in stenami cevi.

Za auskultacijo uporabite telefonski prenosnik, ki sestoji iz votle kapsule z membrano, ki se uporablja za bolnikovo telo. Obstajata dve gumijasti cevi iz kapsule, ki sta vstavljeni v ušesa zdravnika. Resonanca zračnega stolpca v kapsuli izboljša zvok.

Če želite diagnosticirati stanje kardiovaskularnega sistema, se metoda uporablja - fonokardiografija (FKG) - grafična registracija tonov in zvoka zvoka z namenom njihove diagnostične interpretacije. Zapis se izvede z uporabo fonokardografa, ki ga sestavljajo mikrofon, ojačevalnik, frekvenčni filtrirni sistemi in napravo za snemanje.

Odlična iz dveh določenih metod je tolkala - raziskovalna metoda notranji organi Z dotikom na telesno površino in analizo zvokov, ki izhajajo iz tega. Narava teh zvokov je odvisna od metode prislučevanja in lastnosti (elastičnost, gostota) tkanin, ki se nahajajo blizu kraja, kjer je narejen. Tapkanje se lahko izvede s posebnim kladivom z gumijasto glavo, ploščo elastičnega materiala, ki se imenuje omet, ali prisluškovanje konice upognjenega prsta iz ene roke vzdolž prstega falannerja, ki se prekriva na človeškem telesu. Ko je telo oslabljeno, se pojavijo nihanja, katerih frekvence katerih imajo široko paleto. Nekatere nihanja bodo hitro debel, druge, zaradi resonance, se bodo povečale in bodo slišale. Glede na ton zvokov tolkal, stanje in topografija notranjih organov določata.

3. Ultrazvok (UZ), viri UZ. Značilnosti razmnoževanja ultrazvočnih valov.

Ultrazvočna klicna zvoka Oscilacije, katerih frekvenca zavzema vrsto 20 kHz do 10 10 Hz. Zgornja meja je izvedena povsem pogojno iz takih premislekov, da je valovna dolžina snovi in \u200b\u200btkiva za takšno frekvenco, sorazmerna z intermolekularnimi razdaljami, ob upoštevanju dejstva, da je stopnja razmnoževanja ultrazvoka v vodi in tkivih enaka. Premik v valu obveznice je opisan s prej obravnavanim valovnim enačbo.

Piezoelektrični duhovniki ultrazvoka je prejel največjo distribucijo tako v tehniki kot v medicinski praksi. Piezoelektrični emisiji služijo kot kristali kremena, barijevega titanata, segmentne soli in drugi piezoelektrični učinek (ravna) Pokličite pojav pojavov omenjenih kristalnih plošč, ki nasprotujejo znak dajatev pod delovanjem mehanskih deformacij (Sl. 3a). Po odstranitvi deformacije, stroški izginejo.

Obstaja tudi povratna piezoeffect, ki je našla aplikacijo in v medicinski praksi za pridobitev visokofrekvenčnih obveznic. Če pride do spremenljive napetosti iz generatorja na srebrovem napotnem robu površine plošč piezoelektričnega volilca, bo kvarčna plošča šla na nihanje v spremenljivi napetosti generatorja. Amplituda nihanja bo maksimalna, ko bo samo-frekvenca kvarčne plošče (ν 0) sovpadala s frekvenco generatorja (ν G), t.j. Resonanca bo prišla (ν 0 \u003d ν d). Sprejemnik UZ se lahko ustvari na podlagi neposrednega piezoelektričnega učinka. V tem primeru pod vplivom UZ-valov pride do kristalne deformacije, ki vodi do videza izmenične napetosti, ki se lahko izmeri ali posnetek na zaslonu elektronskega osciloskopa po njenem prednastavitvi.

Ultrazvok se lahko doseže z napravami, ki temeljijo na pojavu magnetostrikcije (za nizke frekvence), ki je sestavljen iz spreminjanja dolžine (raztezek in skrajšanje) feromagnetnega palice, nameščenega v visokofrekvenčnem magnem polju. Konci te palice bodo oddajali nizkofrekvenčne obveznice. Poleg teh virov ima UZ mehanske vire (sirene, piščalke), v katerih se mehanska energija pretvori v energijo nihanja.

Po naravi, pokimu, kot tudi zvok, je mehanski val razmnoževal v elastičnem okolju. Hitrost razmnoževanja zvočnih in ultrazvočnih valov je približno enaka. Vendar pa je valovna dolžina UZ bistveno manjša od zvoka. To omogoča enostavno osredotočenost nihanja.

Ultrazvočni val ima veliko večjo intenzivnost kot zvok, zaradi visoke frekvence, lahko doseže več vatov na kvadratni centimeter (W / cm 2), in ko se osredotoča, je mogoče pridobiti ultrazvok z intenzivnostjo 50 W / cm 2 ali več.

Širjenje UZ v mediju je drugačno (zaradi nizke valovne dolžine) in druga značilnost tekočine in trdnih teles so dobre različice UZ, zrak in plin pa sta slaba. Torej, v vodi, z drugimi stvarmi, ki so enake, UZ bledi 1000-krat šibkejši kot v zraku. V razmnoževanju UZ v nehomogenem mediju se odraža in loma. Odgovor obveznic na meji dveh medijev je odvisen od razmerja njihovih valovnih uporov. Če UZ v mediju z W 1 \u003d R1 J 1 pade pravokotno na ravno površino drugega medija z W2 \u003d R2 J 2, bo del energije potekal skozi mejno površino, del pa se bo odražal. Koeficient odsev bo nič, če je R1 j 1 \u003d R2 J 2 i.e. UZ-Energy ne bo odražal na meji površinske particije in se bo premaknil od enega medija v drugega brez izgube. Za meje zraka tekočine, zraka, tekočega zraka, trdnega zraka in nasprotno, bo koeficient odsev enak skoraj 100%. To je pojasnjeno z dejstvom, da ima zrak zelo majhna akustična odpornost.

Zato je v vseh primerih komuniciranja oddajnika obveznic z obsevanim medijem, na primer, z osebjem osebe, je treba strogo spremljati, tako da ni minimalnega zračnega sloja med oddajami in krpo (valovna odpornost bioloških medijev je 3000-krat večji zračni odpornost). Če želite izključiti zračni sloj, je površina oddajnika prekrita s plastjo olja ali pa se nanese s tanko plastjo na površini telesa.

Pri širjenju UZ v mediju se pojavi zvočni tlak, ki spreminja pozitivno vrednost v območju stiskanja in negativen v naslednji regiji izpusta. Na primer, pod intenzivnostjo ultrazvoka 2 W / cm 2 v človeških tkivih, se tlak ustvari v kompresijski površini + 2.6 atm., Ki v naslednji regiji prehaja v razelektritev - 2.6 ATM. (Sl.4). Stiskanje in izpust, ki ga ustvari ultrazvok, vodi do tvorbe odmora trdne tekočine, da tvorijo mikroskopske votline (kavitacija). Če se ta proces pojavi v tekočini, so praznine napolnjene s tekočino v parih ali plina, raztopljenega v njem. Nato je na mestu kompresije snovi oblikovana na mestu votline, hitro zabojenje votline, veliko količino energije se razlikuje v majhnem obsegu, kar vodi do uničenja mikrostruktur snovi.

4. Uporaba zdravilnega biološkega ultrazvoka.

Biološki učinek UZ je zelo raznolik. Doslej je nemogoče, da bi dodatno podarili izčrpno razlago ukrepov obveznic na bioloških objektov. Ni vedno lahko poudariti številne učinke, ki jih povzroča ultrazvok, osnovni. Vendar pa je dokazano, da je med obsevanjem obveznic bioloških objektov, je treba obravnavati predvsem z naslednjimi ukrepi UZ:

termal; mehanski ukrepi; Posredna, v večini primerov, fizikalno-kemijske akcije.

Toplotni učinek UZ je pomemben, ker Postopek presnove v bioloških predmetih je značilna znatna odvisnost od temperature. Toplotni učinek se določi z absorpcijsko energijo. Hkrati se uporabljajo majhne intenzivnosti (približno 1 W / cm 2). Toplotni učinek povzroča podaljšanje tkiv, krvne žile Kot rezultat, se metabolizem poveča, se opazimo povečanje pretoka krvi. Zahvaljujoč toplotnemu učinku osredotočenega ultrazvoka, se lahko uporablja kot skalpelo za rezanje ne samo mehkih tkiv, ampak tudi kostno tkivo. Trenutno je bila razvita metoda "varjenja" poškodovanih ali presajenih kostnih tkiv.

Mehansko delovanje. Mehanske oscilacije delcev snovi v ultrazvočnem polju lahko povzročijo pozitivno biološki učinek (Mikro-masažne strukture tkanin). Na to vrsto udarca se nanaša na mikrovibracijo na ravni celične in pod-steklenice, uničenje biomakomolekul, uničenje mikroorganizmov gliv, virusov, uničenje maligne tumorje, kamni B. bladder Bubble. in ledvice. Ultrazvok se uporablja za drobljenje snovi, na primer pri izdelavi koloidnih raztopin, visoko dispergiranih zdravilnih emulzij, aerosolov. Z uničenjem rastlinskih in živalskih celic se razlikujejo biološko aktivne snovi (encimi, toksini). UZ povzroči poškodbe in nastavitev celičnih membran, ki spreminja njihovo prepustnost.

Fizikalno-kemijski ukrep ultrazvok. Ultrazvočne ukrepe se lahko pospešijo z nekaterimi kemijskimi reakcijami. Menijo, da je to posledica aktiviranja molekul vode, ki nato razpadejo, tvorijo aktivne radikale H + in IT.

Medico-biološka aplikacija UZ lahko razdelimo predvsem v dve smeri: diagnosticiranje in terapijo. Prvi je lokacijska metoda, ki uporabljajo predvsem impulzno sevanje. To je ehohethalografija - določitev tumorjev in otekanja možganov.

Metode, ki se nahajajo, temeljijo na odsevanju ultrazvoka z meje srednje velikega medija z različno gostoto. Ta metoda vključuje tudi ultrazvočno kardiografijo - merjenje velikosti srca v dinamiki. Ultrazvočna lokacija se uporablja v oftalmologiji, da se določi velikost očesnega medija. Ultrazvočni dopplerjev učinek se uporablja za preučevanje narave gibanja srčnih ventilov in hitrosti pretoka krvi.

Zelo velika prihodnost ultrazvočnih holografskih metod za pridobitev podobe takšnih organov kot ledvic, srca, želodca itd.

Druga smer vključuje ultrazvočno terapijo. Ultrazvok se običajno uporabljajo s frekvenco 800 kHz in intenzivnosti 1 W / cm 2 in manj. Poleg tega so glavni mehanizmi delovanja mehanski in toplotni učinek na tkanino. Za namene ultrazvočne terapije naprave UTP-ZM itd.

5. Arazvodni (od), značilnosti njegove distribucije.

Učinek infrazvodov na biološke predmete.

Rablok (od) klicne zvočne oscilacije, zgornji del, ki ne presega 16 - 20 Hz. Spodnji del 10 -3 Hz. Od velikega zanimanja so iz frekvence 0,1 in celo 0,01 Hz. Od hrupa. Viri iz gibanja (nevihtne) morske ali rečne vode, gozdni hrup, veter, nevihte, potresi in rebra, nihanja stavb, strojnih orodij, cest iz premikajočega prevoza. Od pojavlja se med vibracijami mehanizmov, ko pihajo vetrne stavbe, drevesa, stebre, ko človek in živalsko gibanje.

Značilnost lastnosti njegove majhne absorpcije medijev. Zato se širi na dolge razdalje. Dobro se razmnožuje v tkivi človeškega telesa, zlasti v kostnem tkivu. Hitrost valov v zraku je 1200 km / h, v vodi 6000 km / h.

Majhna absorpcija tega omogoča širjenje v zemeljski skorji za odkrivanje eksplozij in potresov na veliko razdaljo od vira. Glede na merjeno od nihanj je napovedan cunami. Trenutno se razvili občutljivi sprejemniki, iz katerih je na primer mogoče napovedati nevihto več ur pred njegovo žaljivo.

Od nihanj ima biološko aktivnost, ki jo je pojasnjeno z naključjem njihove frekvence z alfa ritmom možganov.

Od frekvence 1-7 Hz z intenzivnostjo 70 dB 8-10 minut. Izpostavljenosti vzrok: omotica, slabost, težava dihanje, občutek zatiranja, glavobol, zadušitev. Vsi ti dejavniki so okrepljeni z ponovno izpostavljenostjo. Iz določene frekvence lahko povzroči smrt.

Vibracije mehanizmov so vir. Zaradi neugodnega učinka vibracij in človeškega telesa se pojavi vibracijska bolezen (WB). WB se pojavi z dolgoročnimi učinki teh dejavnikov na določen del tkiva ali človeškega telesa in vodi do utrujenosti ne samo ločeni organi, pa tudi celo telo osebe. Najprej vodi do atrofinja mišic rok in drugih organov, do zmanjšanja občutljivosti na mehanske vibracije, na videz krčev prstov, nog in drugih organov.

Predpostavlja se, da ima primarni mehanizem delovanja telesa resonančna narava. Notranji človeški organi imajo lastno oscilacijsko frekvenco. Ko je izpostavljena frekvenci, ki je enaka lastnemu, se pojavi resonanca, ki povzroča določene neprijetne občutke, v nekaterih primerih pa lahko privede do težkih posledic: ustavitev srca ali lomljenje krvnih žil.

Pogostost človeških nihanj v telesu je ležeča - (3 - 4 Hz), stojala - (5 - 12 Hz), prsni koš - (5 -8 Hz), trebušna votlina - (3 - 4 Hz) in drugi organi ustrezajo pogostosti.

Zvoki prinašajo pomembne informacije za osebo - s svojo pomočjo, ki jo komuniciramo, poslušamo glasbo, izvedeti z glas znanih ljudi. Svet okoliških zvokov je raznolik in zapleten, vendar se zlahka osredotočimo na to in lahko nemmiramo ločimo petje ptic iz hrupa mestne ulice.

• Zvočni val - Elastični vzdolžni val, ki povzročajo slušne ljudi pri ljudeh. Oscilacije vira zvoka (na primer strune ali glasovne vezi) povzročijo videz vzdolžnega vala. Ko je dosegel človeško uho, sila zvoka dr Naredite prisilne nihanje s frekvenco, ki je enako frekvenci vira nihanja. Več kot 20 tisoč filamentnih receptorjev notranje uhoPretvorite mehanske oscilacije v električne impulze. Pri prenosu impulzov z živčnimi vlakni v človeške možgane se oseba pojavi nekatere slušne občutke.

Tako se v procesu razmnoževanja zvočnega vala takšne značilnosti medija spreminjajo kot tlak in gostoto.

Zvočni valovi, ki jih zaznavajo slušni organi, povzročajo zvočne občutke.

Zvočni valovi so razvrščeni po frekvenci, kot sledi:

• infrase. (ν < 16 Гц);
• Človek zvočni zvok (16 Hz.< ν < 20000 Гц);
• ultrazvok (ν\u003e 2000 Hz);
• hyperzvuk. (10 9 Hz< ν < 10 12 -10 13 Гц).

Oseba ne sliši infrazvok, ampak nekako se to sliši. Ker so na primer eksperimenti pokazali, da infrasfrus povzroča neprijetne moteče občutke.

Mnoge živali lahko zaznavajo ultracelične frekvence. Na primer, psi lahko slišijo zvoke do 50.000 Hz, netopirji pa so do 100.000 Hz. INSRASSRAVUK, širjenje v vodi za več sto kilometrov, pomaga kite in številne druge morske živali, da se pomaknejo po debelini vode.

Fizične lastnosti zvoka

Ena od najpomembnejših značilnosti zvočnih valov je spekter.

• Spekter Poklican se sklop različnih frekvenc, ki tvorijo ta pisk. Spekter je lahko trden ali diskreten.

Trdni spekter To pomeni, da so v tem nizu valovi, katerih frekvence so napolnjene s celotno določeno spektralno območje.

Diskretni spekter Označuje prisotnost končnega števila valov z določenimi frekvencami in amplitude, ki tvorijo signal, ki se pregleduje.

Z vrsto spektra so zvoki razdeljeni na hrup in glasbene tone.

• Hrup - niz številnih različnih kratkoročnih zvokov (krč, šumenje, šumenje, potrkanje itd.) - je prekrivanje velikega števila nihanj s tesnimi amplitudami, vendar različne frekvence (ima trden spekter). Z razvojem industrije se je pojavil nov problem - boj proti hrupu. Tudi novi koncept "onesnaženja s hrupom" habitata. Hrup, še posebej velika intenzivnost, ne le dolgčas in utrujena - lahko in resno ogroža zdravje.

• Glasbeni ton Ustvarjeno s periodičnimi nihanji zvočnega telesa (cisterna, niz) in je harmonična nihanje ene frekvence.

S pomočjo glasbenih tonov je ustvarjena glasbena abeceda - opombe (do, re, mi, fa, sol, la, si), ki vam omogočajo, da reproducirate isto melodijo na različne glasbene instrumente.

• Glasbeni zvok (Sporočilo) - rezultat uvedbe več istočasno zvečer glasbenih tonov, iz katerega je mogoče razlikovati glavni ton, ki ustreza najnižji frekvenci. Glavni ton se imenuje tudi prva harmonica. Vsi drugi toni se imenujejo overtoni. Opertones se imenujejo harmonične, če se frekvence preliv pomnožijo s frekvenco glavnega tona. Tako ima glasbeni zvok diskretni spekter.

Vsak zvok, poleg frekvence, je značilna intenzivnost. Tako lahko reaktivni zrakoplov ustvari intenzivnost zvoka približno 10 3 W / m2, zmogljivi ojačevalniki na koncertu v zaprtem prostoru - do 1 W / M 2, vlak metroja je približno 10 -2 W / m2.

Če želite povzročiti zvočne občutke, bi moral val imeti najmanjšo intenzivnost, ki se imenuje prag sluha. Intenzivnost zvočnih valov, v kateri je občutek milosti bolečine, se imenuje prag boleči občutek ali boleče prag.

Intenzivnost zvoka, zajeta s človeškim EH, je široko: od 10 -12 W / m2 (prag sluha) do 1 W / m2 (prag bolečine). Oseba lahko sliši bolj intenzivne zvoke, hkrati pa bo doživela bolečine.

Raven intenzivnosti zvoka L. Določite lestvico, katere enota je bela (B) ali, kar je veliko pogosteje, decibel (dB) (ena desetina). 1 B - najšibkejši zvok, ki zaznamuje naše uho. Ta enota se imenuje po izumitelju telefona Alexander Bella. Merjenje stopnje intenzivnosti v decibelih je enostavnejše in je zato sprejeto v fiziki in tehnologiji.

Ravni intenzivnosti L. Vsak zvok v decibelih se izračuna z intenzivnostjo zvoka s formulo

(L \u003d 10 cdot LG levo (Frac (I) (i_0) \\ t

kje JAZ. - intenzivnost tega zvoka, JAZ. 0 - Intenzivnost, ki ustreza pragu napitnosti.

Tabela 1 prikazuje stopnjo intenzivnosti različnih zvokov. Tisti, ki so izpostavljeni hrupu nad 100 dB, morajo biti uporabljeni s slušalkami.

Tabela 1.

Raven intenzivnosti ( L.) Zvoki

Fiziološke značilnosti zvoka

Fizične lastnosti zvoka ustrezajo določenim fiziološkim (subjektivnim) značilnostim, povezanim z dojemanjem njegove specifične osebe. To je posledica dejstva, da je zaznavanje zvoka proces ne le fizično, ampak tudi fiziološko. Človeško uho zaznavanje zvočnih nihanj določenih frekvenc in intenzivnosti (to so objektivne, neodvisne značilnosti zvoka) na različne načine, odvisno od karakteristik sprejemnika "(tu tukaj vplivajo subjektivne posamezne značilnosti vsake osebe).

Glavne subjektivne značilnosti zvoka se lahko štejejo za količino, višino in timbre.

• Volumen (Stopnja avdio zaslišanja) je opredeljena kot intenzivnost zvoka (amplituda nihanja v zvočnem valu) in različne občutljivosti človeškega ušesa na različnih frekvencah. Človeško uho ima največjo občutljivost v frekvenčnem območju od 1000 do 5000 Hz. S povečanjem intenzivnosti 10-krat se povečuje glasnost za 10 dB. Kot rezultat, zvok 50 dB obrne 100-krat bolj intenziven zvok 30 dB.

• Višina zvoka Določena s pogostnostjo zvočnih nihanj z največjo intenzivnostjo v spektru.

• Timbre. (Odtenek zvoka) je odvisen od tega, koliko odtenkov je pritrjenih na glavni ton in kakšna je njihova intenzivnost in frekvenca. Z lahkoto se odlikujejo zvoki violine in klavirja, flavte in kitare, glasovi ljudi (tabela 2).

Tabela 2.

Frekvenca ν Oscilacije različnih zvočnih virov

Hitrost zvoka

Hitrost zvoka je odvisna od elastičnih lastnosti, gostote in temperature medija. Boljša moč, hitreje, oscilacije delcev se prenašajo na sosednje delce in hitreje je val razširjen. Zato je hitrost zvoka v plinih manjša kot v tekočinah, in v tekočinah, praviloma, manj kot v trdnih snovi (tabela 3). V vakuumu se zvočni valovi, kot vsi mehanski valovi, ne veljajo, ker med delci medija ni elastičnih interakcij.

Tabela 3.

Hitrost zvoka v različnih okoljih

Hitrost zvoka v idealnih plinih s povečano temperaturo narašča sorazmerna z \\ t (t), kjer T. - Absolutna temperatura. V zraku, hitrost zvoka υ \u003d 331 m / s pri temperaturi t. \u003d 0 ° C in υ \u003d 343 m / s pri temperaturah t. \u003d 20 ° C. V tekočinah in kovinah se hitrost zvoka praviloma zmanjša s povečano temperaturo (izjema - voda).

Prvič je bila hitrost razmnoževanja zvoka v zraku določena leta 1640 s francoskim fizikom Marmed. Izmeril je časovni interval med trenutki videza bliskavice in zvoka s puško. Mersenn je ugotovila, da je hitrost zvoka v zraku 414 m / s.

Uporaba zvoka

Infrazvojna v tehniki še ni bila uporabljena. Toda razširjena uporaba je prejela ultrazvok.

• Metoda orientacije ali študija okoliških predmetov, ki temeljijo na sevanju ultrazvočnih impulzov, ki jim sledi dojemanje odsevnih impulzov (Echo) iz različnih predmetov, se imenuje eholocation.in ustrezne naprave - eholokatorji.

Znane živali s sposobnostjo eholokacije - netopirji in delfini. V smislu popolnosti, eholokatorjev teh živali niso slabša, in v mnogih pogledih in so boljša (v smislu zanesljivosti, natančnosti, energetske učinkovitosti) sodobnih eholokatorjev, ki jih je ustvaril človek.

Eholokatorji, ki se uporabljajo pod vodo, se imenujejo hidrokokolokatorji ali sonarji (sonarsko ime je oblikovano iz začetnih črk treh angleških besed: zvok - zvok; navigacija - navigacija; območje - razpon). Sonoras so nepogrešljivi pri raziskavah morskega dna (njegov profil, globino), za odkrivanje in preučevanje različnih predmetov, ki se gibljejo globoko pod vodo. S svojo pomočjo jih je mogoče zlahka najti tako ločene velike predmete ali živali in jate majhnih rib ali mehkužcev.

Ultrazvočni frekvenčni valovi se pogosto uporabljajo v medicini za diagnostične namene. Ultrazvočni skenerji vam omogočajo, da raziščete notranje organe osebe. Ultrazvočno sevanje, v nasprotju z rentgenskim žarkom, neškodljivo za ljudi.

Literatura.

1. Zhilko, V.V. Fizika: študije. Priročnik za splošno tvorbo razreda. shk. z Rus. Yaz. Učenje / V.V. Zhilko, l.g. Markovich. - Minsk: Nar. Asveta, 2009. - P. 57-58.
2. Kasyanov v.a. Fizika. 10 cl.: Izobraževanje. Za splošno izobraževanje. Institucije. - M.: Kapljica, 2004. - P. 338-344.
3. Myakyshev g.ya., sinyakov a.z. Fizika: nihanje in valovi. 11 CL: Študent. Za poglobljeno študijo fizike. - M.: Kapljica, 2002. - P. 184-198.

Hrup - To je kombinacija zvokov različnih frekvenc in intenzivnosti (sil), ki izhajajo iz oscilacijskega gibanja delcev v elastičnih medijih (trdna, tekoča, plinasta).

Postopek porazdelitve oscilacijskega gibanja v mediju se imenuje zvočni valin območje medija, v katerem so distribuirani zvočni valovi - zvočno polje.

Razlikujte Vpliv, mehanski, aerohidrodinamični hrup. Šok hrupa pride do žigosanja, kovičenja, kovanja itd.

Mehanski hrup Na se nahajajo s trenjem in pristranskostjo vozlišč in delov strojev in mehanizmov (drobilniki, mlini, elektromotorji, kompresorji, črpalke, centrifuge itd.).

Aerodinamični hrup Pojavi se v napravah in cevovodih pri visokih hitrostih zraka, plina ali tekočine ter z ostrimi spremembami v smeri njihovega gibanja in tlaka.

Glavne fizikalne lastnosti zvoka:

- frekvenca f (Hz),

- zvočni tlak P (PA),

- intenzivnost ali trdnost zvoka I (W / m 2),

- Zvočna moč W (W).

Hitrost razmnoževanja zvočnih valov v ozračju pri 20 ° C je 344 m / s.

Organ človeških sluha zaznavajo zvočne nihanje v frekvenčnem območju od 16 do 20.000 Hz. Nihanje s frekvenco pod 16 Hz ( infrazvok) in s frekvenco nad 20.000 ( ultrazvok) Ne zaznavajo z urarskimi organi.

Ko se zvok zvoka nihanja v zraku občasno pojavi območja trajnega in povečanega tlaka. Poklicana se razlika v tlaku v ogorčenem in neizvedljivem mediju zvočni tlak P, ki se meri v Pascalu (PA).

Razmnoževanje zvočnega vala spremlja prenos energije. Količina energije, ki jo nosi zvočni val na enoto časa skozi površinsko enoto, usmerjeno pravokotno na smer razmnoževanja valov, se imenuje intenzivnost zvoka ali moč Meri se v W / M 2.

Intenzivnost zvoka je povezana z zvočnim tlakom kot naslednje razmerje:

kjer je R 0 gostota medija, v katerem se propagira zvočni val, kg / m3; C je hitrost distribucije zvoka v tem okolju, m / s; V je srednja kvadratna vrednost vibracijske hitrosti delcev v zvočnem valu, m / s.

Delo se imenuje specifična akustična odpornostKar označuje stopnjo odsevanja zvočnih valov, ko se premaknete od enega medija v drugega, kot tudi zvočno izolacijo materialov.

Najmanjša intenzivnost zvoka, ki jo zazna uho poklical je prag Sumžnosti. Kot standardna frekvenca primerjave, je sprejeta frekvenca 1000 Hz. S to frekvenco, prag sluha I 0 \u003d 10 -12 W / m 2, in ustrezen zvočni tlak p 0 \u003d 2 × 10 -5 pa. Najvišja intenzivnost zvoka, na kateri se bo telo zasliševanja začelo, da bi doživeli boleč občutek, se imenuje prag bolečineenaka 10 2 m / m2, in ustrezen zvočni tlak p \u003d 2 × 10 2 pa.

Ker so spremembe v intenzivnosti zvočnega in zvočnega pritiska sluha, so ogromne in predstavljajo 10 14 in 10 in 10-krat, za uporabo absolutnih vrednosti intenzivnosti zvočnega ali zvočnega tlaka so izjemno neprijetno.

Za higiensko oceno hrupa je običajno merjenje svoje intenzivnosti in zvočnega tlaka, ne z absolutnimi fizikalnimi količinami, temveč logaritmi teh vrednosti na pogojno ničelno raven, ki ustreza pragu standardnega tona frekvence 1000 Hz. Ti logaritmi odnosov kličejo intenzivnost in raven zvočnega tlaka, izgovarjal v. belakh. (B). Ker je telo za sluh za človeka lahko razlikovanje spremembe na ravni intenzivnosti zvoka za 0,1 Bela, potem za praktično uporabo je bolj priročno kot 10-krat manj - decibel. (dB).

Raven intenzivnosti zvoka L v decibelih se določi s formulo

Ker je intenzivnost zvoka sorazmerna s kvadratom zvočnega tlaka, potem lahko ta formula napisala tudi kot

Uporaba logaritmične lestvice za merjenje ravni hrupa omogoča, da položite veliko paleto vrednosti I in P v relativno majhnem obsegu logaritmičnih vrednosti od 0 do 140 dB.

Mejna vrednost zvočnega tlaka P 0 ustreza pragu Smilinga L \u003d 0 dB, prag bolečega občutka 120-130 dB. Hrup, tudi če je majhen (50-60 dB) ustvarja pomembno breme živčni sistemZ zagotavljanjem psihološkega vpliva. Pod delovanjem hrupa je možno več kot 140-145 dB, ki je prelomna točka.

Skupni zvočni tlak L, ki ga ustvari več zvočnih virov z istim zvočnim tlakom L I, se izračuna s formulo

kjer je n število virov hrupa z enako stopnjo zvočnega tlaka.

Na primer, če hrup ustvarja dva enaka hrupa vira, potem je njihov skupni hrup 3 dB več kot vsak od njih ločeno.

Povzetek zvočnega tlaka več različnih zvočnih virov, določen s formulo

kjer je L 1, L 2, ..., L N je raven zvočnega tlaka, ki ga ustvari vsak zvočni viri v preučeni točki prostora.

V smislu intenzivnosti zvoka je še vedno nemogoče presojati fiziološkega občutka tega zvoka, saj naše slušno telo ni zelo občutljivo na zvoke različnih frekvenc; Zvoki so enaki v veljavi, toda različnih frekvenc se zdi neenako glasno. Na primer, zvok frekvence 100 Hz in sile 50 dB je na primer zaznan kot enak zvok s frekvenco 1000 Hz in sile 20 dB. Zato, da primerjamo zvoke različnih frekvenc, skupaj s konceptom stopnje intenzivnosti zvoka, je bil uveden koncept glasnost S pogojno enoto - ozadje. Eno ozadje - Glasnost zvoka pri frekvenci 1000 Hz in nivoja intenzivnosti v 1 dB. Pri frekvenci 1000 Hz so ravni glasnosti vzete z enakimi stopnjami zvočnega tlaka.

Na sl. 1 prikazuje krivulje enakega volumna zvoka, dobljenih v skladu z rezultati študije lastnosti telesa sluzanja, da oceni zvoke različnih frekvenc na subjektivni občutek prostornine. Iz grafa je razvidno, da ima naše uho največjo občutljivost 800-4000 Hz, najmanjši - na 20-100 Hz.

Običajno se parametri hrupa in vibracij ocenjujejo v oktavih pasovih. Nad širino sprejetim trakom octave.. Frekvenčni interval, v katerem je najvišja frekvenca f 2 dvakrat toliko nižje F 1. Kot frekvenca, ki označuje skupino kot celoto, se vzame srednja metometrična frekvenca. Srednje metometrične frekvence oktavnih trakov Standardizirano GOST 12.1.003-83 "Hrup. Splošne varnostne zahteve" in sestavljajo 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 in 8000 Hz z ustreznimi mejnimi frekvencami 45-90, 90-180, 180-355, 355-710, 710-1400, 1400-2800, 2800 -5600, 5600-11200.

Odvisnost vrednosti, ki označujejo hrup iz njene frekvence, se imenuje frekvenčni spekter hrupa. Za udobje fiziološke ocene učinkov hrupa na osebo razlikuje nizka frekvenca (do 300 Hz), sredi frekvence (300-800 Hz) in visoka frekvenca (nad 800 Hz) hrup.

Gost 12.1.003-83. in CH 9-86 RB 98 "hrup na delovnih mestih. Najvišja dovoljene ravni" Uvršča hrup po naravi spektra in času ukrepanja.

Z naravo spektra:

– broadband.Če ima nenehnega spektra več kot ebetske širine,

– tonal.Če obstajajo izrazite diskretne tone v spektru. V tem primeru je tonalna narava hrupa v praktične namene nameščena v običajnem frekvenčnem pasu (za trak tretjega niza, ki presega raven zvočnega tlaka v enem traku nad sosednjimi najmanj 10 dB.

Z začasnimi značilnostmi:

– konstanta, katere raven zvoka se spremeni v 8-urni delovni dan v času, ne več kot 5 dB,

– nestabilen, Katero količina zvoka za 8-urni delovni dan se v času spreminja več kot 5 dB.

Ne trajni hrup so razdeljeni na:

predenje v času, katere raven zvoka se nenehno spreminja skozi čas;

občasno, raven hrupa, katere postopne spremembe (5 dB in več);

pulse.sestavljen iz enega ali več zvočnih signalov, vsak čas manj kot 1 s.

Tonalni, visokofrekvenčni in netrajni zvoki so največja nevarnost.

Ultrazvok za distribucijsko metodo je razdeljen na:

– pogodbeni po zraku (zračni ultrazvok);

– distribuirano s kontaktno potjo Pri stiku s trdnimi in tekočimi mediji (kontaktni ultrazvok).

Ultrazvočno frekvenčno območje je razdeljeno na:

– nizkofrekvenčne oscilacije (1.12 × 10 4 - 1 × 10 5 Hz);

– visoka frekvenca (1 × 10 5 - 1 × 10 9 Hz).

Viri ultrazvoka je proizvodno opremo, v kateri se ultrazvočna nihanja ustvarjajo za izvajanje tehnološkega procesa, tehničnega nadzora in merjenja, kot tudi opremo, med delovanjem, ki se ultrazvok pojavi kot spremljevalni faktor.

Značilnost zraka ultrazvoka na delovnem mestu v skladu z Gost 12.1.001 "Ultrazvok. Splošne varnostne zahteve" in CH 9-87 RB 98 "Ultrazvok, ki se prenaša z zrakom. Največje dovoljene ravni na delovnih mestih" so ravni zvočnega tlaka v tretje stranskih črtah s srednješolskimi frekvencami 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 31.5; 40,0; 50,00; 63.0; 80,0; 100,0 kHz.

Kontakt Ultrazvok značilno v skladu z GOST 12.1.001. in CH 9-88 RB 98 "Ultrazvok, ki se prenaša z kontaktno potjo. Največje dovoljene ravni na delovnih mestih" so najvišje vrednosti vibracij in ravni vibracij v oktavnih pasovih s srednješolskimi metometričnimi frekvencami 8; šestnajst; 31.5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000; 16000; 31500 kHz.

Vibracije - To so nihanja trdnih teles - delov naprav, strojev, opreme, struktur, ki jih človeško telo dojema kot pretresa. Pogosto vibracije spremlja zvočni hrup.

Glede na način prenosa osebe je vibracija razdeljena na lokalno in skupno.

Skupna vibracija Prenašajo s podpornimi površinami na telesu stoječe ali sedeče osebe. Najbolj nevarna pogostost splošnih vibracij leži v območju od 6-9 Hz, saj sovpada s svojo lastno pogostost nihanja notranjih organov osebe, zaradi katere se lahko pojavi resonanca.

Lokalne (lokalne) vibracije Prenašajo skozi človeške roke. Vibracije, ki delujejo na nogah sedeče osebe in na podlakti v stiku z vibracijskimi površinami namiznih računalnikov, se lahko pritrdijo na lokalne vibracije.

Viri lokalnih vibracij, ki se prenašajo na delo, so lahko: ročni stroji z motorjem ali ročnim mehaniziranim orodjem; Nadzor strojev in opreme; Ročno orodje in obdelani deli.

Splošne vibracije, odvisno od vira njegovega nastanka, je razdeljena na:

skupna kategorija vibracij 1 – transport.vplivajo na osebo na delovnem mestu na samozdravljenih in vlečnih strojih, \\ t vozila pri vožnji po terenu, cestah in kmetijskih kmetijah;

splošne vibracije 2 Kategorije - Transport in tehnološkivplivajo na osebo na delovnih mestih v strojih, ki se gibljejo po posebej pripravljenih površinah industrijskih prostorov, industrijskih območij, rudarskih del;

3a - na stalnih delovnih prostorih industrijskih prostorov podjetij;

3B - na delovnih mestih v skladiščih, v menzah, gospodinjskih, dolžnosth in drugih pomožnih industrijskih prostorih, kjer ni avtomobilov, ki povzročajo vibracije;

3B - na delovnih mestih v upravnih in uradnih prostorih upravljanja rastlin, oblikovalskih uradi, laboratorijev, točk usposabljanja, računalniških centrov, zdravstvenega varstva, pisarniških prostorov in drugih prostorov delavcev na duševnem delu.

Z začasnimi značilnostmi je vibracija razdeljena na:

– stalnoZa katere je spektralna ali frekvenca popravljena normatizirani parameter med opazovanjem (vsaj 10 minut ali proces tehnološkega cikla), se spremeni za največ 2-krat (6 dB) pri merjenju s časovno konstanto 1 s;

– ne trajno Vibracije, za katere je spektralna ali frekvenčna popravljena parametra med opazovanjem (vsaj 10 minut ali proces tehnološkega cikla), se med merjenjem s časovno konstanto 1 s.

Glavni parametri, ki označujejo vibracije:

- frekvenca f (Hz);

- amplituda premika A (m) (obseg največjega odstopanja nihajoče točke na ravnotežnem položaju);

- oscilacijska hitrost V (m / s); oscilacijsko pospeševanje a (m / s 2).

Kar se tiče hrupa, je celoten spekter pogostosti vibracij, ki jih oseba dojema, je razdeljen na oktavne črte s srednje metometričnimi frekvencami 1, 2, 4, 8, 16, 32, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000 Hz.

Ker je obseg sprememb parametrov vibracij iz mejnih vrednosti, pod katerim ni nevaren, resnično - velik, je bolj priročno merjenje neveljavnih vrednosti teh parametrov, in logaritem dejanskih vrednosti na pragovi. Takšna velikost se imenuje logaritemska raven parametra, enota njegovega merjenja pa je decibel. (dB).

Torej logaritmična raven vibracij l v (db) je določena s formulo

kjer je V dejanska povprečna kvadratna vrednost vibracij, m / s: - prag (referenčna) vibracija, m / s.