Шум як фізичне явище - це коливання пружного середовища. Він характеризується звуковим тиском як функцією частоти і часу. З фізіологічної точки зору шум визначається як відчуття, яке сприймається органами слуху під час дії на них звукових хвиль в діапазоні частот 16-20 000 Гц.
Звук, який розповсюджується в повітряному середовищі, називається повітряним звуком, в твердих тілах - структурним. Частина повітря, охоплена коливальним процесом, називається звуковим полем. Вільним називається звукове поле, в якому звукові хвилі поширюються вільно, без перешкод (відкритий .пространство, акустичні умови в спеціальній заглушеній камері, облицьованої звукопоглинальним матеріалом).
Дифузним називається звукове поле, в якому звукові хвилі надходять в кожну точку простору з однаковою ймовірністю з усіх боків (зустрічається в приміщеннях, внутрішні поверхні яких мають високі коефіцієнти відбиття звуку).
У реальних умовах (приміщення або територія підприємства) структура звукового поля може бути якісно близькою (або проміжної) до граничних значень вільного або дифузного звукового поля.
Повітряний звук поширюється у вигляді поздовжніх хвиль, тобто хвиль, в яких коливання частинок повітря співпадають з напрямком руху звукової хвилі. Найбільш поширена форма поздовжніх звукових коливань - сферична хвиля. Її випромінює рівномірно на всі боки джерело звуку, розміри якого малі в порівнянні з довжиною хвилі.
Структурний звук поширюється у вигляді поздовжніх і попе-річкових хвиль. Поперечні хвилі відрізняються від поздовжніх тим, що коливання в них відбуваються в напрямку, перпендикулярному напрямку поширення хвилі.
Больовий поріг - це максимальний звуковий тиск, який сприймається вухом як звук. Тиск понад больового порогу може викликати пошкодження органів слуху. При частоті 1000 Гц як больового порогу прийнято звуковий тиск Р = 20 Н / м2.
Для більш повної характеристики джерел шуму введено поняття звукової енергії, яка випромінюється джерелами шуму в навколишнє середовище за одиницю часу.
Величина потоку звукової енергії, яка проходить протягом 1 с через площу 1 м2 перпендикулярно до напрямку поширення звукової хвилі, є мірою інтенсивності звуку або сили звуку.
Силою звуку характеризується гучність. Чим більше потік енергії, що випромінюється джерелом звуку, тим вище гучність.
Шумові характеристики джерел шуму визначаються відповідно до ГОСТ 12.1.003-86. ССБТ "Шум, загальні вимоги безпеки".
Дія шуму на організм людини
Область чутних звуків обмежується не тільки певними частотами (20-20 000 Гц), а й певними граничними значеннями звукових тисків та їх рівнів. Доречно нагадати, що логарифмічна шкала рівнів звукового тиску побудована таким чином, що граничне значення звукового тиску рд відповідає порогу чутності (1 = 0 дБ) лише на частоті 1000 Гц, прийнятої в якості стандартної частоти порівняння в акустиці. Поріг чутності різний для звуків різної частоти. Якщо в діапазоні частот 800- 4000 Гц величина порога чутності мінімальна, то в міру віддалення від цієї області вгору і вниз по частотної шкалою його величина зростає; особливо помітно збільшення порогу чутності на низьких частотах. З цієї причини високочастотні звуки більш неприємні для людини, ніж низькочастотні (при однакових рівнях звукового тиску).
Залежно від рівня і характеру шуму, його тривалості, а також від індивідуальних особливостей людини шум може чинити на нього різне дію.
Шум, навіть коли він невеликий (при рівні 50-60 дБА), створює значне навантаження на нервову систему людини, надаючи на нього психологічний вплив. Це особливо часто спостерігається у людей, зайнятих розумовою діяльністю. Слабкий шум різна впливає на людей. Причиною цього можуть бути: вік, стан здоров'я, вид праці, фізичний і душевний стан людини в момент дії шуму і інші фактори. Ступінь шкідливості будь-якого шуму залежить також від того, наскільки він відрізняється від звичного шуму. Неприємне вплив шуму залежить і від індивідуального ставлення до нього. Так, шум, вироблений самою людиною, не турбує його, в той час як невеличкий сторонній шум може викликати сильний дратівливий ефект.
Відомо, що ряд таких серйозних захворювань, як гіпертонічна і виразкова хвороби, неврози, в ряді випадків шлунково-кишкові та шкірні захворювання, пов'язані з перенапруженням нервової системи в процесі праці і відпочинку. Відсутність необхідної тиші, особливо в нічний час, призводить до передчасної втоми, а часто і до за-болевания. У зв'язку з цим необхідно відзначити, що шум в 30-40 дБА в нічний час може з'явитися серйозним турбують фактором. Зі збільшенням рівнів до 70 дБА і вище шум може чинити певний фізіологічний вплив на людину, приводячи до видимих змін в його організмі.
Під впливом шуму, що перевищує 85-90 дБА, в першу чергу знижується слухова чутливість на високих частотах.
Сильний шум шкідливо відбивається на здоров'ї і працездатності людей. Людина, працюючи при шумі, звикає до нього, але тривалу дію сильного шуму викликає загальне стомлення, може привести до погіршення слуху, а іноді і до глухоти, порушується процес травлення, відбуваються зміни обсягу внутрішніх органів.
Впливаючи на кору головного мозку, шум подразнює, прискорює процес стомлення, послаблює увагу і уповільнює психічні реакції. З цих причин сильний шум в умовах виробництва може сприяти виникненню травматизму, так як на тлі цього шуму не чутно сигналів транспорту, авто-навантажувачів та інших машин.
Ці шкідливі наслідки шуму виражені тим більше, ніж сильніше шум і чим триваліше його дія.
Таким чином, шум викликає небажану реакцію всього організму людини. Патологічні зміни, що виникли під впливом шуму, розглядають як шумову хвороба.
Звукові коливання можуть сприйматися не тільки вухом, а й безпосередньо через кістки черепа (так звана кісткова провідність). Рівень шуму, що передається цим шляхом, на 20-30 дБ менше рівня, сприйманого вухом. Якщо при невисоких рівнях передача за рахунок кісткової провідності мала, то при високих рівнях вона значно зростає і посилює шкідливу дію на людину.
При дії шуму дуже високих рівнів (більше 145 дБ) можливий розрив барабанної перетинки.
Методи і засоби захисту від шуму
Засоби захисту від шуму поділяють на засоби колективного та індивідуального захисту.
Боротьба з шумом в джерелі його виникнення - найбільш дієвий спосіб боротьби з шумом. Створюються малошумні механічні передачі, розробляються способи зниження шуму в підшипникових вузлах, вентиляторах.
Архітектурно-планувальний аспект колективного захисту від шуму пов'язаний з необхідністю врахування вимог шумозахисту в проектах планування і забудови міст та мікрорайонів. Передбачається зниження рівня шуму шляхом використання екранів, територіальних розривів, шумозахисних конструкцій, зонування і районування джерел і об'єктів захисту, захисних смуг озеленення.