шум - це сукупність звуків різної частоти та інтенсивності (сили), що виникають в результаті коливального руху частинок в пружних середовищах (твердих, рідких, газоподібних).
Процес поширення коливального руху в середовищі називається звуковою хвилею, а область середовища, в якій поширюються звукові хвилі - звуковим полем.
Розрізняють ударний, механічний, гідродинамічний шум. Ударний шум виникає при штампуванні, клепки, куванні і т.д.
механічний шум виникає при терті і битті вузлів і деталей машин і механізмів (дробарки, млини, електродвигуни, компресори, насоси, центрифуги та ін.).
аеродинамічний шум виникає в апаратах і трубо-проводах при великих швидкостях руху повітря, газу або рідини і при різких змінах напрямку їх руху і тиску.
Основні фізичні характеристики звуку:
- частота f (Гц),
- звуковий тиск Р (Па),
- інтенсивність або сила звуку I (Вт / м2),
- звукова потужність? (Вт).
Швидкість поширення звукових хвиль в атмосфері при 20 ° С дорівнює 344 м / с.
Органи слуху людини сприймають звукові коливання в інтервалі частот від 16 до 20000 Гц. Коливання з частотою нижче 16 Гц (інфразвуки) і з частотою вище 20000 (ультразвуки) не сприймаються органами слуху.
При поширенні звукових коливань в повітрі періодично з'являються області розрідження і підвищеного тиску. Різниця тисків у обуреної і невозмущенной середовищах називається звуковим тиском Р, яке вимірюється в паскалях (Па).
Поширення звукової хвилі супроводжується і перенесенням енергії. Кількість енергії, переносний звуковою хвилею за одиницю часу через одиницю поверхні, орієнтовану перпендикулярно напрямку поширення хвилі, називається інтенсивністю або силою звуку I і вимірюється в Вт / м 2.
Твір називається питомою акустичним опором середовища, яке характеризує ступінь відображення звукових хвиль при переході з одного середовища в іншу, а також звукоізолюючі властивості матеріалів.
Мінімальна інтенсивність звуку, Яка сприймається вухом, називається порогом чутності. Як стандартна частоти порівняння прийнята частота 1000 Гц. При цій частоті поріг чутності I 0 \u003d 10-12 Вт / м 2, а відповідне йому звуковий тиск Р 0 \u003d 2 * 10 -5 Па. Максимальна інтенсивність звуку, При якій орган слуху починає відчувати больові відчуття, називається порогом больового відчуття, рівним 10 2 Вт / м 2, а відповідне йому звуковий тиск Р \u003d 2 * 10 2 Па.
Так як зміни інтенсивності звуку і звукового тиску чутних людиною, величезні і складають відповідно 10 14 і 10 7 разів, то користуватися для оцінки звуку абсолютними значеннями інтенсивності звуку або звукового тиску вкрай незручно.
Для гігієнічної оцінки шуму прийнято вимірювати його інтенсивність і звуковий тиск не абсолютними фізичними величинами, а логарифмами відносин цих величин до умовного нульового рівня, що відповідає порогу чутності стандартного тону частотою 1000 Гц. Ці логарифми відносин називають рівнями інтенсивності і звукового тиску, виражені в белах (Б). Так як орган слуху людини спроможний розрізняти зміна рівня інтенсивності звуку на 0,1 білого, то для практичного використання зручніше одиниця в 10 разів менше - децибел (ДБ).
Рівень інтенсивності звуку L в децибелах визначається за формулою

L \u003d 10Lg (I / I o) .

Так як інтенсивність звуку пропорційна квадрату звукового тиску, то цю формулу можна записати також у вигляді ^

L \u003d 10Lg (P 2 / P o 2) \u003d 20Lg (P / P o), ДБ.

Використання логарифмічною шкали для вимірювання рівня шуму дозволяє укладати великий діапазон значень I і P в порівняно невеликому інтервалі логарифмічних величин від 0 до 140 дБ.
Граничне значення звукового тиску Р 0 відповідає порогу чутності L \u003d 0 дБ, поріг больового відчуття 120-130 дБ. Шум, навіть коли він невеликий (50-60 дБ) створює значне навантаження на нервову систему, надаючи психологічну дію. При дії шуму більше 140-145 дБ можливий розрив барабанної перетинки.
Сумарний рівень звукового тиску L, створюваний декількома джерелами звуку з однаковим рів-ньому звукового тиску Li, Розраховуються за формулою

L \u003d L i + 10Lg n , ДБ,

де n - число джерел шуму з однаковим рівнем звукового тиску.
Так, наприклад, якщо шум створюють два однакових джерела шуму, то їх сумарний шум на 3 дБ більше, ніж кожного з них окремо.
За рівнем інтенсивності звуку ще не можна судити про фізіологічний відчутті гучності цього звуку, так як наш орган слуху неоднаково чутливий до звуків різних частот; звуки рівні за силою, але різної частоти, здаються неоднаково гучними. Наприклад, звук частотою 100 Гц і силою 50 дБ сприймається як равногромкій звуку частотою 1000 Гц і силою 20 дБ. Тому для порівняння звуків різних частот, поряд з поняттям рівня інтенсивності звуку, введено поняття рівня гучності з умовною одиницею - фон. Один фон - гучність звуку при частоті 1000 Гц і рівні інтенсивності в 1 дБ. На частоті 1000 Гц рівні гучності прийнято рівними рівнями звукового тиску.
На рис. 1 показані криві рівної гучності звуків, отримані за результатами вивчення властивостей органу слуху оцінювати звуки різної частоти за суб'єктивним відчуттям гучності. З графіка видно, що найбільшою чутливістю наше вухо володіє на частотах 800-4000 Гц, а найменшою - при 20-100 Гц.

Зазвичай параметри шуму і вібрацій оцінюють в октавних смугах. За ширину смуги прийнята октава, тобто інтервал частот, в якому вища частота f 2 в два рази більше нижчої f 1. Як частоти, що характеризує смугу в цілому, беруть середньогеометричними частотами. Среднегеометрические частоти октавних смуг стандартизовані ГОСТ 12.1.003-83 " Шум. Загальні вимоги безпеки"І складають 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 і 8000 Гц при відповідних їм граничних частотах 45-90, 90-180, 180-355, 355-710, 710-1400, 1400-2800, 2800- 5600, 5600-11200.
Залежність величин, що характеризують шум від його частоти, називається частотним спектром шуму. Для зручності фізіологічної оцінки впливу шуму на людину розрізняють низькочастотний (до 300 Гц), среднечастотний (300-800 Гц) і високочастотний (вище 800 Гц) шум.
ГОСТ 12.1.003-83 і СН 9-86 РБ 98 " Шум на робочих місцях. Гранично допустимі рівні"Класифікує шум за характером спектра і за часом дії.
За характером спектра:
- широкосмуговий, якщо він має безперервний спектр шириною більше однієї октави,
-тональний, якщо в спектрі є виражені дискретні тони. При цьому тональний характер шуму для практичних цілей встановлюється вимірюванням в третьоктавних смугах частот (для третинно октавній смуги по пре-підвищенню рівня звукового тиску в одній смузі над сусідніми не менш як на 10 дБ.
За часовими характеристиками:
- постійний, рівень звуку яких за 8-годинний робо-чий день змінюється в часі не більше ніж на 5 дБ,
- непостійний, рівень звуку яких за 8-годинний ра-бочій день змінюється в часі більш ніж на 5 дБ.
Непостійні шуми поділяються на:
коливаються в часі, рівень звуку яких безперервно змінюється у часі;
переривчасті, рівень звуку яких поступово змінюється (на 5 дБ і більше);
імпульсні, що складаються з одного або декількох звукових сигналів, кожен тривалістю менше 1 с.
Найбільшу небезпеку для людини представляють то-нальні, високочастотні і непостійні шуми.
Ультразвук за способом поширення поділяється на:
- розповсюджуваний повітряним шляхом (повітряний ультразвук);
- розповсюджуваний контактним шляхом при зіткненні з твердими і рідкими середовищами (контактний ультразвук).
Ультразвуковий діапазон частот поділяється на:
- низькочастотні коливання (1,12 * 10 4 - 1 * 10 5 Гц);
- високочастотні (1 * 10 5 - 1 * 10 9 Гц).
Джерелами ультразвуку є виробниче обладнання, в якому генеруються ультразвукові коливання для виконання технологічного процесу, технічного контролю і вимірювань, а також обладнання, при експлуатації якого ультразвук виникає як супутній фактор.
Характеристикою повітряного ультразвукуна робочому місці відповідно до ГОСТ 12.1.001 " Ультразвук. Загальні вимоги безпеки"І СН 9-87 РБ 98" Ультразвук, що передається повітряним шляхом. Гранично допустимі рівні на робочих місцях"Є рівні звукового тиску в третьоктавних смугах з середньогеометричними частотами 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 31,5; 40,0; 50,00; 63,0; 80,0; 100,0 кГц.
Характеристикою контактного ультразвуку відповідно до ГОСТ 12.1.001 та СН 9-88 РБ 98 " Ультразвук, що передається контактним шляхом. Гранично допустимі рівні на робочих місцях"Є пікові значення віброшвидкості або рівні віброшвидкості в октавних смугах з середньогеометричними частотами 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500, 1000; 2000; 4000; 8000; 16000; 31500 кГц.
вібрації - це коливання твердих тіл - частин апаратів, машин, устаткування, споруд, що сприймаються організмом людини як струс. Часто вібрації супроводжуються чутним шумом.
За способом передачі на людину вібрація підрозділяється на локальну і загальну.
Загальна вібрація передається через опорні поверхні на тіло стоїть або сидячої людини. Найбільш небезпечна частота загальної вібрації лежить в діапазоні 6-9 Гц, оскільки вона збігається з власною частотою коливань внутрішніх органів людини, в результаті чого може виникнути резонанс.
Локальна (місцева) вібрація передається через руки людини. До локальної вібрації може бути віднесена і вібрація, що впливає на ноги сидячої людини і на передпліччя, що контактують з вібруючими поверхнями робочих столів.
Джерелами локальної вібрації, що передається на працюючих, можуть бути: ручні машини з двигуном або ручної механізований інструмент; органи управління машинами і устаткуванням; ручний інструмент і оброблювані деталі.
Загальна вібрація в залежності від джерела її виникнення поділяється на:
загальну вібрацію 1 категорії - транспортну, що впливає на людину на робочому місці в самохідних і причіпних машинах, транспортних засобах під час руху по місцевості, дорогах і агрофонах;
загальну вібрацію 2 категорії - транспортно-технологічну, що впливає на людину на робочих місцях в машинах, які прямують по спеціально підготовленим поверхням виробничих приміщень, промислових майданчиків, гірничих виробок;
загальну вібрацію 3 категорії - технологічну, що впливає на людину на робочому місці у стаціонарних машин або передається на робочі місця, які не мають джерел вібрації.
Загальна вібрація категорії 3 за місцем дії підрозділяється на наступні типи:
3а - на постійних робочих місцях виробничих приміщень підприємств;
3б - на робочих місцях на складах, в їдальнях, побутових, чергових та інших допоміжних виробничих приміщень, де немає машин, що генерують вібрацію;
3в - на робочих місцях в адміністративних і службових приміщеннях заводоуправління, конструкторських бюро, лабораторіях, навчальних пунктах, обчислювальних центрах, здоровпунктах, конторських приміщеннях і інших приміщеннях працівників розумової праці.
За часовими характеристиками вібрація підрозділяється на:
- постійну, для якої спектральний або коректований по частоті нормований параметр за час спостереження (не менше 10 хвилин або час технологічного циклу) змінюються не більше ніж в 2 рази (6 дБ) при вимірюванні з постійною часу 1 с;
- непостійну вібрацію, для якої спектральний або коректований по частоті нормований параметр за час спостереження (не менше 10 хвилин або час технологічного циклу) змінюються більш ніж в 2 рази (6 дБ) при вимірюванні з постійною часу 1 с.
Основні параметри, що характеризують вібрацію:
- частота f (Гц);
- амплітуда зміщення А (м) (величина найбільшого від-лень хитається точки від положення рівноваги);
- коливальна швидкість v (м / с); коливальний прискорення а (м / с 2).
Так само як і для шуму, весь спектр частот вібрацій, вос-прийнятих людиною, розділений на октавні смуги з середньогеометричними частотами 1, 2, 4, 8, 16, 32, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000 Гц.
Оскільки діапазон зміни параметрів вібрації від порогових значень, при яких вона не є небезпечною, до дійсних - великий, то зручніше вимірювати недійсні значення цих параметрів, а логарифм відносини дійсних значень до пороговим. Таку величину називають логарифмічним рівнем параметра, а одиницю її виміру - децибел (дБ).

фізіологічними характеристиками звуку називають суб'єктивні характеристики слухового відчуття звуку слуховим апаратом людини. До фізіологічних характеристиках звуку відноситься мінімальна і максимальна частоти коливань, що сприймаються даними людиною, поріг чутності і поріг больового відчуття, гучність, висота, тембр звуку.

1. Мінімальна і максимальна частоти коливань, що сприймаються даними людиною. Частоти звуковихколебаній лежать в межах 20-20000 Гц. Однак найменша сприйнята частота даними людиною зазвичай більше 20 Гц, а найбільша - менше 20000 Гц, що визначається індивідуальними особливостями будови слухового апарату людини. наприклад: n хв \u003d 32 Гц, n макс \u003d 17900 Гц.

2. порогом чутності називається сприймається людським вухом мінімальна інтенсивність I o. Вважається що I o \u003d 10 -12 Вт / м 2 при n \u003d 1000 Гц. Однак зазвичай для конкретної людини поріг чутності більше I o.

Поріг чутності залежить від частоти звукового коливання. На якийсь частоті (зазвичай 1000-3000 Гц) в залежності від довжини слухового каналу слухового апарату людини відбувається резонансне підсилення звуку в людському вусі. При цьому відчуття звуку буде найкращим, а поріг чутності буде мінімальним. При зменшенні або збільшенні частоти коливань умова резонансу погіршується (видалення по частоті від резонансної частоти) і поріг чутності відповідно підвищується.

3. Порогом больового відчуття називається випробовується людським вухом болюче відчуття при інтенсивності звуку вище деякого значення I пір(Звукова хвиля при цьому як звук не відчувається). Поріг больового відчуття I пір залежить від частоти (хоча і в меншій мірі, ніж поріг чутності). На низьких і високих частотах поріг больового відчуття знижується, тобто больові відчуття спостерігаються при великій інтенсивності.

4. гучністю звуку називається рівень слухового відчуття людиною даного звуку. Гучність залежить, перш за все, від людини, що сприймає звук. Наприклад, при достатній інтенсивності на частоті 1000 Гц гучність може бути дорівнює і нулю (для глухого людини).

Для даної конкретної людини, що сприймає звук, гучність залежить від частоти, інтенсивності звуку. Як і для порога чутності, гучність максимальна зазвичай на частоті 1-3 кГц, а зі зменшенням або збільшенням частоти гучність знижується.

Гучність звуку залежить від інтенсивності звуку складним чином. Відповідно до психофізичних законом Вебера-Фехнера гучність Е прямо пропорційна рівню інтенсивності:

E \u003d k . lg (I / I 0), де k залежить від частоти та інтенсивності звуку.

Гучність звуку вимірюють в фонах. Вважається, що гучність в фонах чисельно дорівнює рівню інтенсивності в децибелах на частоті 1000 Гц. Наприклад, гучність звуку Е \u003d 30 фон; це означає, що дана людина за рівнем сприйняття відчуває вказаний звук так само, як і звук, частотою 1000 Гц і рівнем сили звуку 30 дБ. Графічно (див. Підручник) будують криві рівної гучності, які індивідуальні для кожної конкретної людини.

З метою діагностики стану слухового апарату людини за допомогою аудіометр знімають аудіограму - залежність порога чутності від частоти.

5. висотою звуку називається відчуття людиною чистого тону. З підвищенням частоти збільшується і висота тону. З підвищенням інтенсивності висота тону незначно знижується.

6. тембром звуку називається відчуття людиною даного складного звукового коливання. Тембр звуку - це забарвлення звуку, по якій ми розрізняємо голос тієї чи іншої людини. Тембр залежить від акустичного спектру звуку. Однак один і той же акустичний спектр сприймається різними людьми по-різному. Так, якщо слуховий апарат у двох людей поміняти один одному, а мозкової аналізатор звуку залишити тим же, то забарвлення звуку від знайомих йому людей буде здаватися інший, тобто він може і не впізнати голос знайомої людини або голос здасться зміненим.

Завдання по УИРС

1. Вивчити за підручниками пристрій слухового апарату, теорії сприйняття звуку і фізичні основи звукових методів дослідження в клініці.

2. Знайти гучність звуку в фонах, якщо дано звукове коливання з частотою 50 Гц і рівнем сили звуку 100 дБ.

Порядок виконання роботи

Вправа №1. Визначення максимально сприймається Вами частоти звуку

(Мінімальну сприйняту частоту за допомогою даного звукового генератора визначити не вдається через проходження в телефони навушників перешкод в основному з мережі частотою 50 Гц.)

Поставте перемикачі в таке положення:

-тумблер мережу - в положення " викл";

-множник частоти (Зліва внизу) в положення " 100 ";

- "вихідний опір"В положення" 50 ";

Перемикачі десятки і одиниці децибел в положення " 0 ".

Увімкніть вилку генератора в мережу 220 В, тумблер " мережа"Поставте в положення" Увімкнути": Навушники підключити до виходу генератора.

Ручкою регулювання вихідної напруги " Реєстр. вих."Поставити на вольтметрі 20 В.

Поставте частоту 20 000 Гц (лімб частоти в положення

200 Гц і множник частоти варто в положенні "100", тобто 200 Гц × 100 \u003d 20 000 Гц).

Плавно зменшуючи частоту, визначте таке її значення, при якому почуєте звук. Запишіть її значення. Це і є сприйнята Вами верхня гранична частота ( ν 1Верхняя).

Для уточнення цього кордону підвищуйте частоту від 10 000 Гц до зникнення звуку, визначивши друге значення верхньої граничної частоти ν 2верхн.

Значення сприймається Вами верхньої граничної частоти знайдіть як середнє арифметичне отриманих двох значень частот: ν верхн \u003d (ν 1Верхняя + ν 2верхн) / 2.

Вправа №2. Визначення залежності порога чутності від частоти

Провести вимірювання на наступних частотах: 50, 100, 200, 400, 1000, 2000, 4000 і 8000 Гц. За вихідний рівень взяти таку інтенсивність звуку на частоті 1000 Гц (при згасанні 0 дБ), при якій гучність звуку не викликає у Вас неприємних відчуттів.

Поставте частоту 50 Гц, перемикачем десятків децибел домогтися зникнення звуку, потім зменшити затухання на 10 дБ і ручкою одиниці децибел ввести загасання до зникнення звуку. Запишіть результат в таблицю 1.

Таблиця 1

Фізичні та фізіологічні характеристики звуку.

Фізичні та фізіологічні характеристики звуку. Діаграма чутності. Рівні інтенсивності та рівня гучності звуку, зв'язок між ними і одиниці їх виміру.
Акустика - розділ фізики, в якому вивчають звук і пов'язані з ним явища. Звук - поздовжня механічна хвиля, яка поширюється в пружних середовищах (твердих тілах, рідинах і газах) і сприймається людським вухом. Звуку відповідає діапазон частот від 16 Гц до 20000Гц. Коливання частотою\u003e 20000Гц - ультразвук, а< 16Гц – инфразвук. В газах звуковая волна – только продольная, в жидкостях и твёрдых телах – продольная и поперечная. Человек слышит только продольную механическую волну. Скорость звука в среде зависит от св-в среды (температуры, плотности среды и т.д.). В воздухе =340м/с; в жидкостях и кровенаполненных тканях = 1500м/c; в твердых телах =3000-5000м/c. Для твёрдых тел скорость равна: v=√E/p, где Е – модуль упругости (Юнга); р – плотность тела. Для воздуха скорость (м/с) возрастает с увеличением температуры: м=331,6+0,6t. Звуки делятся на тоны (простые и сложные), шумы и звуковые удары. Простой (чистый) тон – звук, источник которого совершает гармонические колебания (камертон). Простой тон имеет только одну частоту v.Сложный тон – звук, источник которого совершает периодические негармонические колебания (муз. звуки, гласные звуки речи), можно разложить на простые тона по т. Фурье. Спектр сложного тона линейчатый. Шум – сочетание беспорядочно меняющихся сложных тонов, спектр – сплошной. Звуковой удар – кратковременное звуковое воздействие (взрыв, хлопок). Различают объективные (физические), характеризующие источник звука, и субъективные (физиологические), характеризующие приёмник (ухо). Физиологические характеристики зависят от физических. Интенсивность I (Вт/м2) или уровень интенсивности L (дБ)– энергия звуковой волны, приходящаяся на площадку единичной площади за единицу времени. Эта физическая характеристика определяет уровень слухового ощущения (громкость Е [фон], уровень громкости). Громкость показывает уровень слухового ощущения. Гармонический спектр – тембр звука. Частота звука v (Гц) – высота звука. Порог слышимости – min интенсивность I0, которую человек ещё слышит, но ниже которого звук ухом не воспринимается. Человек лучше слышит на частоте 1000Гц, значит порог слышимости на этой частоте min (I0=Imin) и I0=10-12Вт/м2. Порог болевого ощущения – max интенсивность, воспринимаемая без болевых ощущений. При I0>Imax відбувається пошкодження органів слуху. Imax \u003d 10Вт / м2. Вводять поняття рівні інтенсивності L \u003d lgI / I0, де I0 - інтенсивність звуку на порозі чутності. [Б - белах]. 1 бел - рівень інтенсивності такого звуку, інтенсивність якого в 10 разів\u003e порогової інтенсивності. 10дБ \u003d 1Б. L \u003d 10lgI / I0, (дБ). Людина чує звуки в діапазоні рівнів інтенсивності звуку від 0 до 130 дБ. Діаграма чутності - залежність інтенсивності або рівня інтенсивності від частоти звуку. На ній болів поріг (БП) і поріг чутності (ПС) представлені у вигляді кривих, які не залежать від частоти. Min поріг чутності 10-12 Вт / м2, а больовий поріг Imax \u003d 1-10Вт / м2. Ці значення на частоті 1000Гц. Поблизу цієї частоти людина чує найкраще. Тому в діапазоні частот 500-3000Гц при інтенсивності 10-8-10-5Вт / м2 - область мови. (I, Вт / м2: 10, 1, 10-12, порожньо; v, Гц: 16, 1000, 20000; L, дБ: 130, 120,0). Аудіометрія - метод дослідження гостроти слуху за допомогою діаграми чутності. Звуковий відчуття (гучність) зростає в арифметичній прогресії, а інтенсивність - в геометричній. E \u003d klgI. Закон Вебера-Фехнера: Зміна гучності прямо пропорційно lg відносини інтенсивностей звуків, що викликали цю зміну гучності: ΔE \u003d k1lgI2 / I1, де k1 \u003d 10k.
Активний транспорт іонів через мембрану. Види іонних процесів. Принципи роботи Na + -K + насоса.
Активний транспорт - перенесення молекул і іонів через мембрану, який виконується кліткою за рахунок енергії метаболічних процесів. Він веде до збільшення різниці потенціалів по обидві сторони мембрани. В цьому випадку перенесення в-ва здійснюється з області його меншою концентрації в область більшої. Енергія на здійснення роботи виходить при розщепленні молекул АТФ на АДФ і фосфатну групу під дією спец. білків - ферментів - транспортні АТФ-ази. АТФ \u003d АДФ + Ф + Е, Е \u003d 45кДж / моль. Активний транспорт: іонів (Na + -К + -АТФ-аза; Сa2 + -АТФ-аза; Н + -АТФ-аза, перенос протонів при роботі дих. Ланцюга мітохондрій) і органічних в-в. Натрій-калієвий насос. Під дією Na +, що знаходяться в цитоплазмі, на внутрішній стороні мембрани, транспортна АТФ-аза активізується і розщеплюється на АДФ і Ф. При цьому виділяється 45кДж / моль енергії, що йде на приєднання трьох Na + і зміною через це конформації АТФ-ази. 3 Na + переносяться через мембрану. Щоб повернутися до первісної конформацию, АТФ-азе доводиться перенести 2К + через мембрану в цитоплазму. За один цикл з клітки виноситься один позитивний заряд. Внутрішня сторона клітини - негативний заряд, зовнішня - позитивний. Відбувається поділ електричних зарядів і виникає електрична напруга, тому Na + -К + насос - ізогенна.
Визначити швидкість електронів, що падають на електрод рентгенівської трубки, якщо min довжина хвилі в суцільному спектрі рентгенівських променів 0,01нм.
eU \u003d hC / Lmin; eU \u003d mv2 / 2; hC / Lmin \u003d mv2 / 2; v2 \u003d 2hC / mLmin \u003d 437,1 * 1014м / c; v \u003d 20,9 * 107м / с.
Оптична сила лінзи становить 10 дптр. Яке збільшення вона дає?
D \u003d 1 / F; Г \u003d d0 / F \u003d 0,25 м / 0,1 \u003d 2,5 рази.
Оцініть гідравлічний опір судини, якщо при витраті крові в 0,2 л / хв (3,3 * 10-6м3 / с) різниця тисків на його кінцях становить 3мм.рт.ст. (399Па, т.к.760мм.рт.ст . \u003d 101кПа)
Х \u003d ΔP / Q \u003d 399 / 3,3 * 10-6 \u003d 121 * 106 Па * с / м3
Які рівняння називаються диференціальними, чим відрізняються його загальне і часткове вирішення?
Диференціальне - рівняння, що зв'язує аргумент х, шукану функцію у і її похідні у ', у' ', ..., yn різних порядків. Порядок диф. рівняння визначається найвищим порядком входить в нього похідною. Розглянемо другий закон Ньютона F \u003d ma, прискорення - перша похідна від швидкості. F \u003d mdv / dt - диф. рівняння першого порядку. Прискорення - друга похідна від шляху. F \u003d md2S / dt2 - диф. рівняння другого порядку. Рішенням диф. рівняння є функція, яка звертає це рівняння в тотожність. Вирішимо рівняння: у'-x \u003d 0; dy / dx \u003d x; dy \u003d xdx; ᶘdy \u003d ᶘxdx; y + C1 \u003d x2 / 2 + C2; y \u003d x2 / 2 + C - спільне рішення диф. рівняння. При будь-якому конкретному значенні постійної С функції отримаємо - приватне рішення, їх може бути нескінченно багато. Щоб вибрати одне, потрібно задати додаткову умову.

1. Характеристики слухового відчуття, їх зв'язок з фізичними

характеристиками звуку. Залежність гучності від частоти.

Закон Вебера-Фехнера.

Звуковий тон характеризується частотою (періодом), гармонійним спектром, інтенсивністю або силою звуку і звуковим тиском. Всі ці характеристики звуку є фізичними або об'єктивними характеристиками. Однак звук є об'єктом слухового відчуття, тому оцінюється людиною суб'єктивно, тобто звук має і фізіологічні характеристики, які є відображенням його фізичних характеристик. Завданням системи звукових вимірювань є - встановити цей зв'язок і таким чином дати можливість при дослідженні слуху у різних людей однаково зіставити суб'єктивну оцінку слухового відчуття з даними об'єктивних вимірів.

Частота коливань звукової хвилі оцінюється як висота звуку (висота тону). Чим більше частота коливань, тим вищим сприймається звук.

Інший фізіологічної характеристикою є тембр, який визначається спектральним складом складного звуку. Складні тони однакових основних частот можуть відрізняться за формою коливань і відповідно по гармонійному спектру. Ця різниця сприймається як тембр (забарвлення звуку). Наприклад, вухо розрізняє одну і ту ж мелодію, відтворену на різних музичних інструментах.

Гучність - ще одна суб'єктивна оцінка звуку, яка характеризує рівень слухового відчуття. Вона залежить, перш за все, від інтенсивності і частоти звуку.

Розглянемо спочатку залежність чутливості вуха від частоти. Вухо людини не однаково чутливо до різних частотах при одній і тій же інтенсивності. Діапазон частот сприймає його - 16Гц-20кГц. Здатність людини сприймати високочастотні звуки погіршується з віком. Молода людина може чути звуки з частотою до 20 000 Гц, але вже в середньому віці та сама людина не здатна сприймати звуки з частотою вище 12-14 кГц. В межах частоти 1 000-3 000 Гц чутливість найбільша. Вона знижується до частот 16 Гц і 20 кГц. Очевидно, що характер зміни порога чутності обернений зміни чутливості вуха, тобто при збільшенні частоти від 16 Гц, він спочатку знижується, в області частот 1000-3000 Гц залишається майже незмінним, потім знову підвищується. Це відображено на графіку залежності зміни порога чутності від частоти (див. Рис.1).

Графік побудований в логарифмічному масштабі. Верхня крива на графіку відповідає больового порогу. Нижній графік називають кривою порогового рівня гучності, тобто J 0 \u003d f (ν).

Гучність звуку залежить від його інтенсивності. Вона є суб'єктивною характеристикою звуку. Ці два поняття є нерівнозначними. Залежність гучності від інтенсивності звуку має складний характер, обумовлений чутливістю вуха до дії звукових хвиль. Людина може тільки приблизно оцінити абсолютну інтенсивність відчуття. Однак він досить точно встановлює різницю при порівнянні двох відчуттів різної інтенсивності. Це викликало появу порівняльного методу вимірювання гучності. При цьому вимірюють не абсолютну величину гучності, а співвідношення її з деякою іншою величиною, яка прийнята за початковий або нульовий рівень гучності.

Крім цього домовилися при порівнянні інтенсивності і гучності звуку виходити з тону, з частотою 1 000 Гц, тобто вважати гучність тону частотою 1 000 Гц еталоном для шкали гучності. Як вже було сказано, порівняльний метод застосовується і при вимірюванні інтенсивності (сили) звуку. Тому є дві шкали: одна для вимірювання рівнів інтенсивності; друга - для вимірювання рівнів гучності. В основі створення шкали рівнів гучності лежить важливий психофізичний закон Вебера-Фехнера. Згідно з цим законом, якщо збільшувати роздратування в геометричній прогресії (тобто в однакове число раз), то відчуття цього подразнення зростає в арифметичній прогресії (на однакову величину). Наприклад, якщо інтенсивність звуку приймає ряд послідовних значень: a J 0, a 2 J 0, a 3 J 0 (a\u003e 1 - деякий коефіцієнт), то відповідні їм зміни гучності звуку дорівнюватимуть Е 0, 2 Е 0, 3Е 0. Математично це означає, що гучність звуку прямопропорційна логарифму інтенсивності.

Якщо діє звуковий подразник з інтенсивністю J, то на підставі закону Вебера-Фехнера рівень гучності Е пов'язаний з рівнем інтенсивності наступним чином:

Е \u003d КL \u003d Кlg, (1)

де - відносна сила роздратування, К - деякий коефіцієнт пропорційності, що залежить від частоти та інтенсивності, прийнятий дорівнює одиниці для ν \u003d 1000 Гц. Отже, якщо прийняти К \u003d 1 на всіх частотах, то відповідно до формули (1) ми отримаємо шкалу рівнів інтенсивностей; при К ≠ 1 - шкалу гучності, де одиницею виміру буде вже не децибел, а фон. З огляду на, що на частоті 1 кГц шкали гучності і інтенсивності збігаються, значить Е ф \u003d 10.

Залежність гучності від інтенсивності і частоти коливань в системі звукових вимірів визначається на підставі експериментальних даних за допомогою графіків, які називаються кривими рівної гучності, тобто J \u003d f (ν) при Е \u003d const. Нами була побудована крива нульового рівня гучності або порога чутності. Ця крива є основною (нульовий рівень гучності - Е ф \u003d 0).

Якщо побудувати аналогічні криві для різних рівнів гучності, наприклад, ступенями через 10 фонів, то вийде система графіків (рис.2), яка дає можливість знайти залежність рівня інтенсивності від частоти при будь-якому рівні гучності. Ці криві побудовані на підставі середніх даних, які були отримані у людей з нормальним слухом. Нижня крива відповідає порогу чутності, тобто для всіх частот Е ф \u003d 0 (для частоти ν \u003d 1 кГц інтенсивність J 0 \u003d Вт / м 2). Дослідження гостроти слуху називається заудіометрія. При аудінометріі на спеціальному приладі аудіометрі визначають у обстежуваного поріг слухового відчуття на різних частотах. Отриманий графік називають аудіограмі. Втрата слуху визначається шляхом порівняння її з нормальної кривої порога чутності.

2. Звукові методи дослідження в клініці.

Звукові явища супроводжують ряд процесів, що відбуваються в організмі, наприклад, робота серця, дихання і т.д. Безпосереднє вислуховування звуків, що виникають всередині організму, складають один з найважливіших прийомів клінічного дослідження і називаються аускультацией (вислуховування). Цей метод відомий ще з 2-го століття до н. е. Для цієї мети використовують стетоскоп - прилад у вигляді прямої дерев'яної або пластмасової трубки з невеликим розтрубом на одному кінці і плоским підставою на іншому для прикладання вуха. Звук від поверхні тіла до вуха проводиться як самим стовпом повітря, так і стінками трубки.

Для аускультації використовують фонендоскоп, що складається з порожнистої капсули з мембраною, що прикладається до тіла хворого. Від капсули йдуть два гумові трубки, які вставляються у вуха лікаря. Резонанс стовпа повітря в капсулі підсилює звук.

Для діагностики стану серцево-судинної системи застосовується метод - фонокардіографія (ФКГ) - графічна реєстрація тонів і шумів серця з метою їх діагностичної інтерпретації. Запис проводиться за допомогою фонокардіографію, що складається з мікрофона, підсилювача, системи частотних фільтрів і реєструючого пристрою.

Відмінним від двох зазначених методів є перкусія - метод дослідження внутрішніх органів за допомогою постукування по поверхні тіла і аналізу виникають при цьому звуків. Характер цих звуків залежить від способу постукування і властивостей (пружності, щільності) тканин, що знаходяться поблизу місця, за яким здійснюється постукування. Постукування може проводиться спеціальним молоточком з гумовою головкою, платівкою з пружного матеріалу, званої плессіметр, або постукуванням кінчиком зігнутого пальця однієї руки по фаланзі пальця інший, накладеної на тіло людини. При ударі по поверхні тіла виникають коливання, частоти яких мають широкий діапазон. Одні коливання швидко будуть затухати, інші, внаслідок резонансу, посиляться і будуть чутні. По тону перкуторних звуків визначають стан і топографію внутрішніх органів.

3. Ультразвук (УЗ), джерела УЗ. Особливості поширення ультразвукових хвиль.

Ультразвуком називають звукові коливання, частота яких займає діапазон від 20 кГц до 10 10 Гц. Верхня межа прийнятий абсолютно умовно з таких міркувань, що довжина хвилі в речовині і тканинах для такої частоти виявляється порівнянна з міжмолекулярними відстанями з урахуванням того, що швидкість поширення УЗ в воді і тканинах однакова. Зсув в УЗ хвилі описується раніше розглянутим рівнянням хвилі.

Найбільшого поширення як в техніці, так і в медичній практиці отримали п'єзоелектричні випромінювачі УЗ. П'єзоелектричним випромінювачами служать кристали кварцу, титанату барію, сегнетової солі і ін. П'єзоефектів (прямим) називають явище виникнення на поверхнях згаданих кристалічних пластинок протилежних за знаком зарядів під дією механічних деформацій (рис.3). Після зняття деформації заряди зникають.

Існує і зворотний п'єзоефект, який знайшов застосування і в медичній практиці для отримання високочастотного УЗ. Якщо на посріблені грані поверхні пластинки пьезоелемента (ріс.3б) подати змінну напругу від генератора, то кварцова пластинка прийде в коливання в такт змінної напруги генератора. Амплітуда коливань буде максимальною, коли власна частота кварцового пластинки (ν 0) збігається з частотою генератора (ν г), тобто настане резонанс (ν 0 \u003d ν г). Приймач УЗ можна створити на основі прямого п'єзоелектричного ефекту. При цьому під впливом УЗ-хвиль відбувається деформація кристала, що призводить до появи змінної напруги, яка може бути виміряна або зафіксовано на екрані електронного осцилографа після попереднього його посилення.

Ультразвук може вийдуть за допомогою апаратів, заснованих на явищі магнітострикції (для отримання низьких частот), яка полягає в зміні довжини (подовженні і вкороченні) феромагнітного стрижня, вміщеного в високочастотне магнітне поле. Торці цього стрижня будуть випромінювати низькочастотний УЗ. Крім зазначених джерел УЗ є механічні джерела (сирени, свистки), в яких механічна енергія перетворюється в енергію УЗ коливань.

За своєю природою УЗ, як і звук, є механічною хвилею, що розповсюджується в пружною середовищі. Швидкості поширення звукових і ультразвукових хвиль приблизно однакові. Однак довжина хвилі УЗ значно менше, ніж звуку. Це дозволяє легко сфокусувати УЗ коливання.

Ультразвукова хвиля володіє значно більшою інтенсивністю, ніж звукова, внаслідок великої частоти вона може досягати декількох Ватт на квадратний сантиметр (Вт / см 2), а при фокусуванні можна отримати УЗ з інтенсивністю 50 Вт / см 2 і більше.

Поширення УЗ в середовищі відрізняється (завдяки малій довжині хвилі) і інший особливістю - рідини і тверді тіла є хороші провідники УЗ, а повітря і газ - погані. Так, у воді при інших рівних умовах УЗ загасає в 1 000 разів слабкіше, ніж в повітрі. При поширенні УЗ в неоднорідному середовищі виникає відображення його і переломлення. Відображення УЗ на кордоні двох середовищ залежить від співвідношення їх хвильових опорів. Якщо УЗ в середовищі з w 1 \u003d r 1 J 1 падає перпендикулярно на плоску поверхню другого середовища з w 2 \u003d r 2 J 2, то частина енергії пройде через граничну поверхню, а частина відіб'ється. Коефіцієнт відображення буде дорівнює нулю, якщо r 1 J 1 \u003d r 2 J 2 тобто УЗ-енергія не буде відбиватися від кордону розділу поверхонь, а буде переходити з одного середовища в іншу без втрат. Для кордонів розділу повітря-рідина, рідина-повітря, тверде тіло-повітря і навпаки коефіцієнт відображення буде дорівнює майже 100%. Пояснюється це тим, що повітря має дуже мале акустичний опір.

Ось тому у всіх випадках зв'язку випромінювача УЗ з облучаемой середовищем, наприклад, з тілом людини, необхідно строго стежити, щоб між випромінювачами і тканиною не було навіть мінімального повітряного шару (хвильовий опір біологічних середовищ в 3000 разів більше хвильового опору повітря). Щоб виключити повітряний шар, поверхня УЗ випромінювача покривається шаром масла або воно наноситься тонким шаром на поверхню тіла.

При поширенні УЗ в середовищі виникає звуковий тиск, який коливається, приймаючи позитивне значення в області стиснення і негативне в наступній за нею області розрядження. Так, наприклад, при інтенсивності ультразвуку 2 Вт / см 2 в тканинах людини створюється тиск в області стиснення + 2,6 атм., Яке в наступній області переходить в розрядження - 2,6 атм. (Рис.4). Стиснення і розрядження, створювані ультразвуком, призводять до утворення розривів суцільний рідини з утворенням мікроскопічних порожнин (кавітація). Якщо цей процес відбувається в рідини, то порожнечі заповнюються парами рідини або розчиненими в ній газами. Потім на місці порожнини утворюється ділянка стиснення речовини, порожнину швидко зачиняються, виділяється значна кількість енергії в малому обсязі, що призводить до руйнування мікроструктур речовини.

4. Медико-біологічне застосування ультразвуку.

Медико-біологічне дію УЗ дуже різноманітно. До теперішнього часу не можна ще дати вичерпного пояснення дії УЗ на біологічні об'єкти. Не завжди легко виділити з численних ефектів, що викликаються УЗ, основні. Проте, показано, що при опроміненні УЗ біологічних об'єктів необхідно рахуватися в основному з наступними діями УЗ:

теплове; механічна дія; непряме, в більшості випадків, фізико-хімічне дію.

Теплове ДІЮ УЗ має важливе значення, тому що процесам обміну речовин в біологічних об'єктах властива значна температурна залежність. Тепловий ефект визначається поглиненої енергією. При цьому використовуються невеликі інтенсивності УЗ (близько 1 Вт / см 2). Тепловий ефект викликає розширення тканин, кровоносних судин в результаті чого посилюється обмін речовин, спостерігається посилення кровотоку. Завдяки тепловому дії сфокусованого ультразвуку його можна використовувати в якості скальпеля для різання не тільки м'яких тканин, але і кісткової тканини. В даний час розроблений метод "зварювання" пошкоджених або трансплантуються кісткових тканин.

МЕХАНІЧНА ДІЮ. Механічні коливання частинок речовини в ультразвуковому полі можуть викликати позитивний біологічний ефект (мікромасаж тканинних структур). До цього виду впливу відноситься і мікровібрація на клітинному і субклітинному рівні, руйнування біомакромолекул, руйнування мікроорганізмів грибків, вірусів, руйнування злоякісних пухлин, каменів в сечовому міхурі і нирках. Ультразвук використовується для дроблення речовин, наприклад, при виготовленні колоїдних розчинів, високодисперсних лікарських емульсій, аерозолів. Шляхом руйнування рослинних і тваринних клітин з них виділяють біологічно активні речовини (ферменти, токсини). УЗ викликає ушкодження і перебудову клітинних мембран, зміна їх проникності.

ФІЗИКО-ХІМІЧНЕ ДІЯ УЛЬТРАЗВУКУ. Дія ультразвуку можна прискорити деякі хімічні реакції. Вважають, що це пов'язано з активацією УЗ молекул води, які потім розпадаються, утворюючи активні радикали Н + та ОН -.

Медико-біологічне додаток УЗ можна розділити в основному на два напрямки: діагностика і терапія. До першого відноситься локаційні методи з використанням головним чином імпульсного випромінювання. Це ехоенцефалографія - визначення пухлин і набряків мозку.

Локаційні методи засновані на відображенні УЗ від кордону розділу середовищ з різною щільністю. До цього методу відноситься і ультразвукова кардиография - вимірювання розмірів серця в динаміці. УЗ локація використовується і в офтальмології для визначення розмірів очних середовищ. Ультразвуковий ефект Доплера використовується для вивчення характеру руху серцевих клапанів і швидкості кровотоку.

Вельми велике майбутнє ультразвукових голографічних методів отримання зображення таких органів як нирок, серця, шлунка та ін.

До другого напряму відноситься ультразвукова терапія. Зазвичай застосовуються УЗ з частотою 800 кГц і інтенсивністю 1 Вт / см 2 і менше. Причому первинними механізмами дії є механічне і теплове дію на тканину. Для цілей ультразвукової терапії використовується апарат УТП-ЗМ і ін.

5. Інфразвук (ІЗ), особливості його поширення.

Дія інфразвуків на біологічні об'єкти.

Інфразвуком (ІЗ) називають звукові коливання, верхній діапазон яких не перевищує 16 - 20 Гц. Нижній діапазон 10 -3 Гц. Великий інтерес представляють З частотою 0,1 і навіть 0,01 Гц. З входять до складу шумів. Джерелами ІЗ є рух (штормове) морської або річкової води, шум лісу, вітру, грозові розряди, землетрус і обвали, коливання фундаментів будівель, верстатів, доріг від транспорту, що рухається. З виникає під час вібрацій механізмів, при обдувании вітром будівель, дерев, стовпів, при русі людини і тварин.

Характерною властивістю ІЗ є його мала поглощаемость середовищами. Тому він поширюється на великі відстані. З добре поширюється в тканини організму людини, особливо в кістковій тканині. Швидкість ЧЕРЕЗ хвиль в повітрі 1200 км / год, у воді 6000 км / год.

Мала поглощаемость ІЗ дозволяє по поширенню його в земній корі виявити вибухи і землетрусу на великій відстані від джерела. За виміряним ІЗ коливань прогнозують цунамі. В даний час розроблені чутливі приймачі ІЗ, за допомогою яких, наприклад, вдається передбачити шторм за багато годин до його настання.

З коливання мають біологічну активність, яка пояснюється збігом їх частоти з альфа ритмом головного мозку.

З частотою 1-7 Гц з інтенсивністю в 70 Дб протягом 8-10 хв. опромінення викликають: запаморочення, нудоту, утруднення дихання, почуття пригнічення, головний біль, задуха. Всі ці фактори посилюються при повторному впливі ІЗ. З певної частоти може привести до смертельного результату.

Вібрації механізмів є джерелом ІЗ. У зв'язку з несприятливою дією вібрації і ІЗ на організм людини, виникає вібраційна хвороба (СБ). СБ виникає при тривалій дії зазначених факторів на певну ділянку тканини або органу людини і призводить до стомлюваності не тільки окремих органів, але і всього організму людини. Вона призводить спочатку до атрофированию м'язів рук і інших органів, до зниження чутливості до механічних вібрацій, до появи судом пальців рук, ніг і інших органів.

Припускають, що первинний механізм дії ІЗ на організм має резонансну природу. Внутрішні органи людини мають власну частоту коливань. При впливі ІЗ з частотою, що дорівнює власній, виникає резонанс, який і викликає зазначені неприємні відчуття, а в деяких випадках може привести до тяжких наслідків: зупинці серця або розриву кровоносних судин.

Частота власних коливань тіла людини в положенні лежачи - (3 - 4 Гц), стоячи - (5 - 12 Гц), грудної клітки - (5 -8 Гц), черевної порожнини - (3 - 4 Гц) та інших органів відповідають частоті ІЗ .

звук- коливання в частотному діапазоні чутності людини, що поширюються у вигляді хвиль в пружних середовищах. шум - безладне поєднання різних по силі і частоті звуків. Джерелом шуму є будь-який процес, що викликає місцеву зміну тиску або механічні коливання в твердих, рідких і газоподібних середовищах.

Звукові відчуття сприймаються органами слуху людини при впливі на них звукових хвиль частотою в діапазоні від 16 Гц до 20 тис. Гц. Коливання з частотою нижче 16 Гц називаються інфразвуком, а вище 20 000 Гц - ультразвуком.

За походженням шум може бути механічним, Аерогідродинамічний і електромагнітним.

механічний шум виникає в результаті ударів в сочленяющихся частинах машин, їх вібрації, при механічній обробці деталей, в зубчастих передачах в підшипниках кочення і т.п. Потужність звукового випромінювання поверхні, що здійснює коливання, залежить від інтенсивності коливань вібруючих поверхонь, їх розмірів, форм, способів кріплення та ін.

аерогідродинамічний шум з'являється в результаті пульсації тиску в газах і рідинах при їх русі в трубопроводах і каналах (турбомашини, насосні агрегати, вентиляційні системи і т.п.).

електромагнітний шум є результатом розтягування і вигину феромагнітних матеріалів при впливі на них змінних електромагнітних полів (електричні машини, трансформатори, дроселі і т.п.).

Вплив шуму на людину проявляється від суб'єктивного роздратування до об'єктивних патологічних змін функції органів слуху, центральної нервової системи, серцево-судинної системи, внутрішніх органів.

Характер шумового впливу обумовлений його фізичними характеристиками (рівнем, спектральним складом і т.п.), тривалістю впливу та психофізіологічним станом людини.

Під впливом шуму знижується увагу, працездатність. Шум порушує сон і відпочинок людей.

Все розмаїття невротичних і кардіологічних розладів, порушення функції шлунково-кишкового тракту, слуху і т.д., які виникають під впливом шуму, об'єднуються в симптомокомплекс "шумової хвороби" .

З фізичної точки зору звук характеризується частотою коливань, звуковим тиском, інтенсивністю або силою звуку. Відповідно до Санітарних правил і норм 2.2.4 / 2.1.8.10-32-2002 «Шум на робочих місцях, у приміщеннях житлових, громадських будівель і на території житлової забудови» основними характеристиками шуму є частота коливань, звуковий тиск і рівень звуку.

звуковий тиск Р (Па) - змінна складова тиску повітря або газу, що виникає в результаті звукових коливань, Па.

При поширенні звукової хвилі відбувається перенесення енергії. Енергія, що переноситься звуковою хвилею в одиницю часу через поверхню, перпендикулярну напрямку поширення хвилі, називається інтенсивністю звуку I (Вт / м 2) :

,

де Р - звуковий тиск, Па; ρ – щільність середовища распространанія звуку, кг / м 3; С - швидкість звуку в повітрі, м / с.

Слуховий апарат людини має неоднаковою чутливістю до звуків різної частоти. Слуховий орган людини здатний сприймати звукові коливання в певному діапазоні інтенсивностей, обмеженому верхнім і нижнім порогами, залежними від звукової частоти (рис.1).

поріг чутності має мінімальне значення приблизно за частоти 1000 Гц. За інтенсивністю або силою звуку I o він дорівнює 10 -12 Вт / м 2, а по звуковому тиску P o - 2x10 -5 Па. Поріг больового відчуття на частоті 1000 Гц за інтенсивністю I макс дорівнює 10 Вт / м 2, а по звуковому тиску - Р макс \u003d 2х10 -5 Па. Тому за еталонний прийнятий звук з частотою 1000 Гц.Между порогом чутності і больовим порогом лежить область чутності .

Вухо людини реагує не на Обсалютно, а на відносну зміну звуку. Згідно із законом Вебера-Фехнера подразнюючу дію шуму на людину пропорційно десятковому логарифму квадрата звукового тиску. Тому для характеристики шуму користуються логарифмічними рівнями:

рівнем інтенсивності звуку L I і рівнем звукового тиску L P. Вони вимірюються в децибелах і визначаються відповідно за формулами:

, ДБ,

, ДБ,

де I і I o - фактична і порогова інтенсивності звуку відповідно, Вт / м 2; Р і Р про - фактичне і граничне звуковий тиск відповідно, Па.

Одиниця виміру белназвана на честь Олександра Грейама Белла - вченого, винахідника і бізнесмена шотландського походження, одного з основоположників телефонії (англ. Alexander Graham Bell; 3 березня 1847 (18470303), Единбург, Шотландія - 2 серпня 1922 року, Баддек, провінція Нова Шотландія, Канада).

Рис 1. Область слухового сприйняття людини

Один бел вкрай мала величина, ледь помітне на слух зміна гучності відповідає 1 дБ (відповідає зміні інтенсивності звуку на 26% або звукового тиску на 12%).

Логарифмічна шкала в дБ (0 ... 140) дозволяє визначити чисто фізичну характеристику шуму незалежно від частоти. Разом з тим, найбільша чутливість слухового апарату людини має місце при частотах 800 ... 1000 Гц, а найменша при 20 ... 100 Гц. Тому для наближення результатів суб'єктивних вимірів до суб'єктивного сприйняття введено поняття корректированного рівня звукового тиску. Суть корекції - введення поправок в виміряне значення рівня звукового тиску в залежності від частоти. Найбільш вживана корекція А.Коректований рівень звукового тиску L A \u003d L Р - ΔL Aназивається рівнем звуку.