音響振動は、騒音の物理的および生理学的特性です。 音響。 音の物理的特性。 聴覚の特徴。 インターフェースを介した音の通過 |
ノイズ弾性媒体(固体、液体、気体)内の粒子の振動運動から生じるさまざまな周波数と強度(強度)の音のセットです。 L = 10Lg(I / I o) . 音の強さは音圧の2乗に比例するため、この式は^の形式で書くこともできます。 L = 10Lg(P 2 / P o 2)= 20Lg(P / P o)、dB。 ノイズレベルを測定するために対数目盛を使用すると、0〜140dBの比較的小さな対数値の間隔で広範囲のI値とP値を適合させることができます。 L = L i + 10Lg NS 、dB、 ここで、nは同じ音圧レベルのノイズ源の数です。 通常、騒音と振動のパラメータはオクターブバンドで推定されます。 オクターブが帯域幅として使用されます。 最高周波数f2が最低周波数f1の2倍である周波数間隔。 幾何平均周波数は、バンド全体を特徴付ける周波数と見なされます。 オクターブバンドの平均幾何学的周波数 GOST12.1.003-83で標準化 " ノイズ。 一般的な安全要件"および63、125、250、500、1000、2000、4000、および8000 Hzで、対応するカットオフ周波数は45-90、90-180、180-355、355-710、710-1400、1400-2800、2800- 5600、5600-11200。 生理学的特徴音とは、人間の補聴器による音の聴覚の主観的な特性を指します。 音の生理学的特性には、特定の人が知覚する最小および最大の振動周波数、聴覚のしきい値、および音の痛み、音量、ピッチ、音色のしきい値が含まれます。 1. 特定の人が知覚する最小および最大の振動周波数..。 音の振動の周波数は20〜20000Hzの範囲です。 ただし、特定の人が知覚する最低周波数は通常20 Hzを超え、最高周波数は20,000 Hz未満です。これは、構造の個々の特性によって決まります。 補聴器人。 例えば: n最小= 32 Hz、n最大= 17900 Hz. 2. 可聴性のしきい値人間の耳が知覚する最小強度と呼ばれます 私はo..。 それは信じられています I o = 10 -12 W / m 2で n = 1000 Hz..。 ただし、通常、特定の人の場合、聴力のしきい値は大きくなります 私はo. 可聴しきい値は、音の振動の周波数によって異なります。 人間の補聴器の耳道の長さに応じて、ある周波数(通常は1000〜3000 Hz)で、音の共鳴増幅が人間の耳で発生します。 この場合、音の感覚が最高になり、聴力のしきい値が最小になります。 振動周波数の増減に伴い、共振状態が悪化し(共振周波数からの周波数除去)、それに応じて聴力閾値が上昇します。 3. 痛みの閾値特定の値を超える音の強さで人間の耳が経験する痛みを伴う感覚と呼ばれます 私はそれ以来(音波は音として感じられません)。 痛みの閾値 私はそれ以来周波数に依存します(ただし、聴力のしきい値よりも程度は低いですが)。 低いと 高周波痛みの閾値が低下します。 痛みの感覚は高強度で観察されます。 4. 音量与えられた音に対する人の聴覚のレベルです。 音量は、主に音を知覚する人によって異なります。 たとえば、1000 Hzの周波数で十分な強度があれば、音量をゼロにすることができます(聴覚障害者の場合)。 音を知覚するこの特定の人にとって、ラウドネスは周波数、音の強さに依存します。 可聴しきい値と同様に、ラウドネスは通常1〜3 kHzの周波数で最大になり、周波数が増減するとラウドネスは減少します。 音の大きさは、複雑な方法で音の強さに依存します。 ウェーバー-フェヒナー精神物理法則に従って、ラウドネス E強度のレベルに正比例します: E = k . lg(I / I 0)、どこ k音の周波数と強さに依存します。 音量はで測定されます 背景..。 背景のラウドネスは、周波数でのデシベル単位の強度レベルに数値的に等しいと考えられています。 1000 Hz..。 たとえば、音量 E = 30バックグラウンド; これは、特定の人が、知覚のレベルに応じて、特定の音を音と同じように、周波数で感じることを意味します 1000 Hzと音のレベル 30 dBA..。 等ラウドネス曲線がグラフィカルに(教科書を参照)プロットされます。これは特定の人ごとに異なります。 聴力計を使用して人間の聴覚システムの状態を診断するために、彼らは削除します オージオグラム-聴力閾値の周波数依存性。 5. 音の高さ純音の人の感覚と呼ばれます。 周波数が上がると、ピッチも上がります。 強度が増すと、ピッチはわずかに減少します。 6. 音色この複雑な音の振動に対する人の感覚は、と呼ばれます。 音色は 着色人の声を区別する音。 音色は、音の音響スペクトルに依存します。 ただし、同じ音響スペクトルは、人によって認識が異なります。 したがって、2人が補聴器を交換し、脳音アナライザーを同じままにすると、彼に馴染みのある人からの音の色が異なって見えるようになります。 なじみのある人の声がわからなかったり、声が変わって見えたりすることがあります。 UIRSの割り当て 1.補聴器の構造、音の知覚の理論、および教科書を使用したクリニックでの音の研究方法の物理的基礎を研究する。 2.周波数50Hz、音響パワーレベル100 dBの音の振動がある場合は、背景の音の大きさを見つけます。 作業命令 演習#1。 あなたが知覚した最大音の周波数の決定 (このサウンドジェネレーターで知覚される最小周波数は、主に周波数50 Hzのネットワークからヘッドホンのヘッドホンに干渉が伝達されるため、決定できません。) スイッチを次の位置に設定します。 -タンブラーネットワーク- 位置している " オフ"; -周波数乗数(左下)位置に " 100 "; - "出力インピーダンス"位置している" 50 "; "位置している" オフ";数十とデシベルの単位を位置 "に切り替えます 0 ". 発電機の電源コードを220Vの主電源に接続し、スイッチを切り替えます。 通信網「所定の位置に置く」 オン":ヘッドフォンをジェネレーター出力に接続します。 出力電圧調整つまみ " 登録 でる。「20Vの電圧計をつけてください。 周波数を20,000Hzに設定します(周波数ダイヤルは 200 Hzで、周波数乗数は「100」の位置にあります。 200Hz×100 = 20,000 Hz)。 周波数をスムーズに下げ、音が聞こえる値を決定します。 その意味を書き留めます。 これはあなたが知覚する上限カットオフ周波数です( ν1トップ). この制限を調整するには、音が消えるまで周波数を10,000 Hzから上げて、上限カットオフ周波数の2番目の値を決定します。 ν2upper. 得られた2つの周波数値の算術平均としてあなたが知覚する上限周波数の値を見つけます: νトップ=(ν1トップ+ν2トップ)/ 2。 演習番号2..。 聴力閾値の周波数依存性の決定 次の周波数で測定します:50、100、200、400、1000、2000、4000、8000Hz。 初期レベルでは、1000 Hzの周波数(0 dBの減衰)で、音量が不快にならないような強さの音を取ります。 周波数を50Hzに設定し、数十デシベルのスイッチを使用して音を消し、次に減衰を10 dB減らし、デシベルノブを使用して音が消えるまで減衰を入力します。 結果を表1に記録します。 表1 音の物理的および生理学的特性。 可聴性図。 強度レベルと音量レベル、それらとそれらの測定単位との関係。 1. 聴覚の特徴、身体との関係 音の特徴。 ラウドネス対周波数。 ウェーバー-フェヒナーの法則。 音のトーンは、周波数(周期)、高調波スペクトル、音の強さまたは強さ、および音圧によって特徴付けられます。 音のこれらの特性はすべて、物理的または客観的な特性です。 しかし、音は聴覚の対象であるため、人が主観的に評価します。 音には、その物理的特性を反映した生理学的特性もあります。 音響測定システムのタスクは、この接続を確立し、聴覚を研究できるようにすることです。 別の人聴覚経験の主観的評価を客観的測定と一貫して相関させます。 音波の振動周波数は、音の高さ(ピッチ)として推定されます。 振動周波数が高いほど、より高い音が知覚されます。 別の生理学的特性は音色であり、これは複雑な音のスペクトル構成によって決定されます。 同じ基本周波数の複素音は、振動の形で、したがって高調波スペクトルで異なる可能性があります。 この違いは音色(音色)として認識されます。 たとえば、耳は異なる楽器で演奏された同じメロディーを区別することができます。 ラウドネスは、聴覚体験のレベルを特徴付けるもう1つの主観的な音の尺度です。 それは主に音の強さと周波数に依存します。 まず、耳の感度の周波数依存性について考えてみましょう。 人間の耳は、同じ強度の異なる周波数に等しく敏感ではありません。 彼らが知覚する周波数範囲は16Hz〜20kHzです。 高周波音を知覚する人の能力は、年齢とともに低下します。 若い人は最大20,000Hzの周波数の音を聞くことができますが、すでに中年になると、同じ人は12〜14kHzを超える周波数の音を知覚することができません。 感度は1000〜3000Hzの周波数範囲で最高です。 それは16Hzと20kHzの周波数に減少します。 聴力閾値の変化の性質が耳の感度の変化の反対であることは明らかです。 周波数が16Hzから増加すると、最初に減少し、1000〜3000 Hzの周波数範囲ではほとんど変化せず、その後再び上昇します。 これは、聴力閾値の変化の周波数依存性のグラフに反映されています(図1を参照)。 グラフは対数目盛でプロットされます。 グラフの上の曲線は、痛みの閾値に対応しています。 下のグラフは、しきい値ラウドネスレベル曲線と呼ばれます。 J 0 = f(ν)。 音の大きさはその強さによって異なります。 それは音の主観的な特徴です。 これらの2つの概念は同等ではありません。 ラウドネスの音の強さへの依存性は、音波の作用に対する耳の感度のために複雑です。 人は感覚の絶対的な強さを大まかに見積もることしかできません。 しかし、彼は、強度の異なる2つの感覚を比較すると、その違いを非常に正確に確立します。 これにより、ラウドネスを測定するための比較方法が登場しました。 この場合、ラウドネスの絶対値ではなく、他の値との比率が測定されます。これは、ラウドネスの初期レベルまたはゼロレベルと見なされます。 さらに、音の強さとラウドネスを比較するとき、1,000Hzの周波数のトーンから進めることに同意しました。 ラウドネススケールの標準として、周波数が1000Hzのトーンのラウドネスを考慮してください。 すでに述べたように、比較法は音の強さ(強さ)を測定するときにも使用されます。 したがって、2つのスケールがあります。1つは強度レベルを測定するためのものです。 2つ目は、ラウドネスレベルを測定するためのものです。 ラウドネスレベルのスケールの作成は、Weber-Fechnerの重要な精神物理学的法則に基づいています。 この法則によれば、刺激を指数関数的に(つまり、同じ回数だけ)増加させると、この刺激の感覚は等差数列で(同じ量だけ)増加します。 たとえば、音の強さが一連の連続した値(J 0、2 J 0、3 J 0(a> 1は特定の係数))をとる場合、対応する音量の変化は次のようになります。 E 0、2E 0、3E0。 数学的には、これは音の大きさが強度の対数に正比例することを意味します。 強度Jの音刺激が作用する場合、ウェーバー-フェヒナーの法則に基づいて、ラウドネスレベルEは次のように強度レベルに関連付けられます。 E = KL = Klg、(1) ここで、は刺激の相対強度です。Kは、周波数と強度に応じた特定の比例係数であり、ν= 1000Hzの場合に1に等しくなります。 したがって、すべての周波数でK = 1とすると、式(1)に従って、強度レベルのスケールが得られます。 K≠1の場合-ラウドネススケール。測定単位はデシベルではなくなりますが、 バックグラウンド..。 1 kHzの周波数でラウドネスと強度のスケールが一致することを考慮すると、E f = 10になります。 音の測定システムにおける振動の強度と周波数へのラウドネスの依存性は、等ラウドネス曲線と呼ばれるグラフを使用した実験データに基づいて決定されます。 J = f(ν)at E = const。 ラウドネスレベルまたは聴力しきい値がゼロの曲線を作成しました。 この曲線がメインの曲線です(ラウドネスレベルがゼロ-E f = 0)。 たとえば、10個のバックグラウンドをステップスルーするなど、さまざまなラウドネスレベルに対して同様の曲線をプロットすると、グラフのシステム(図2)が得られます。これにより、任意のラウドネスレベルでの周波数に対する強度レベルの依存性を見つけることができます。 これらの曲線は、通常の聴力を持つ人々の平均データに基づいています。 下の曲線は、聴力のしきい値に対応しています。 すべての周波数に対してEf = 0(周波数ν= 1 kHzの場合、強度はJ 0 = W / m 2です)。 聴力検査は聴力検査と呼ばれます。 特別なデバイスの聴覚測定では、聴力計を使用して、さまざまな周波数での聴覚のしきい値を決定します。 結果のグラフはオージオグラムと呼ばれます。 難聴は、通常の聴力閾値曲線と比較することによって決定されます。 2. クリニックでの健全な研究方法。 音の現象は、心臓の働き、呼吸など、体内で発生する多くのプロセスを伴います。 体内で発生する音を直接聞くことは、臨床研究の最も重要な方法の1つであり、聴診(聴診)と呼ばれます。 この方法は紀元前2世紀から知られています。 NS。 この目的のために、聴診器が使用されます-耳を取り付けるための一端に小さなベルがあり、他端に平らなベースがある、まっすぐな木製またはプラスチックのチューブの形のデバイス。 体の表面から耳への音は、気柱自体とチューブの壁の両方によって伝導されます。 聴診には、患者の体に膜が貼られた中空のカプセルからなるフォネドスコープが使用されます。 カプセルから、医師の耳に挿入される2本のゴム製チューブがあります。 カプセル内の気柱の共鳴が音を増幅します。 心血管系の状態を診断するために、この方法が使用されます-心音図(PCG)-診断解釈の目的で心音と心雑音のグラフィック登録。 録音は、マイク、アンプ、周波数フィルターシステム、録音装置で構成される心音計を使用して行われます。 パーカッションは、これら2つの方法とは異なります。つまり、体の表面を軽くたたいて内臓を調べ、その間に発生する音を分析する方法です。 これらの音の性質は、タッピングの方法と、タッピングが行われる場所の近くにある組織の特性(弾性、密度)によって異なります。 タッピングは、ゴム製のヘッドを備えた特殊なハンマー、ペシメーターと呼ばれる弾性材料のプレート、または人体に適用されたもう一方の指の指節を片方の手の曲がった指の先端を軽くたたくことによって行うことができます。 体の表面に当たると振動が発生し、その周波数範囲が広くなります。 一部の振動はすぐに消え、他の振動は共振のために強まり、聞こえます。 内臓の状態と地形は、打楽器の音のトーンによって決まります。 3. 超音波(米国)、米国の情報源。 超音波の伝播の特徴。 超音波は音の振動と呼ばれ、その周波数は20kHzから1010Hzの範囲です。 上限は、水と組織での超音波の伝播速度が同じであるという事実を考慮して、そのような周波数の物質と組織の波長が分子間距離に釣り合っていることが判明するという考慮から、かなり条件付きで採用されました。 超音波の変位は、以前に考えられた波動方程式によって記述されます。 技術と医療の両方で最も普及しているのは、圧電超音波エミッターです。 圧電エミッターには、水晶、チタン酸バリウム、ロシェル塩などの結晶が使用されます。圧電効果(直接)は、機械的変形の作用下でこれらの結晶板の表面に反対の電荷が現れる現象です(図3a)。 )。 変形が除去された後、電荷は消えます。 逆圧電効果もあり、高周波超音波を取得するための医療現場での応用が見出されています。 発電機からの交流電圧が圧電素子プレートの表面の銀色の縁に印加されると(図3b)、水晶板は発電機の交流電圧に合わせて振動します。 振動振幅は、水晶板の固有振動数(ν0)が発電機の周波数(νg)と一致するときに最大になります。 共振が発生します(ν0=νg)。 超音波受信機は、直接圧電効果に基づいて作成できます。 この場合、超音波の影響下で結晶が変形し、交流電圧が発生します。交流電圧は、予備増幅後に電子オシロスコープの画面で測定または記録できます。 超音波は、高周波磁場に置かれた強磁性ロッドの長さを変える(長くする、短くする)という磁歪現象(低周波を得る)に基づく装置を使用して得ることができます。 このロッドの端は低周波の超音波を放射します。 これらの超音波源に加えて、機械的エネルギーが超音波振動のエネルギーに変換される機械的源(サイレン、ホイッスル)があります。 その性質上、超音波は音と同様に、弾性媒体内を伝播する力学的波です。 音波と超音波の伝播速度はほぼ同じです。 ただし、超音波の波長は音の波長よりもはるかに短いです。 これにより、超音波振動の焦点を合わせやすくなります。 超音波は音よりもはるかに高い強度を持っています。高周波のため、1平方センチメートルあたり数ワット(W / cm 2)に達する可能性があり、焦点を合わせると、50 W / cm2の強度の超音波を得ることができます。以上。 媒体内の超音波の伝播は異なり(波長が短いため)、別の特徴があります。液体と固体は超音波の優れた伝導体であり、空気と気体は不良です。 したがって、水中では、他のすべての条件が同じであれば、超音波の減衰は空気中の1,000分の1になります。 超音波が不均一な媒体を伝播すると、その反射と屈折が発生します。 2つの媒体の境界での超音波の反射は、それらの波動インピーダンスの比率に依存します。 w 1 = r 1 J 1の媒体内の超音波が、w 2 = r 2 J 2の2番目の媒体の平坦な表面に垂直に当たると、エネルギーの一部が境界面を通過し、一部が反射されます。 r 1 J 1 = r 2 J 2の場合、反射係数はゼロに等しくなります。 超音波エネルギーは、表面間の界面からは反射されませんが、損失なしに1つの媒体から別の媒体に移動します。 空気-液体、液体-空気、固体-空気、およびその逆のインターフェースの場合、反射係数はほぼ100%になります。 これは、空気の音響インピーダンスが非常に低いという事実によって説明されます。 そのため、超音波エミッターと照射媒体、たとえば人体との接続のすべての場合において、エミッターと組織(波)の間に最小の空気層さえないことを厳密に保証する必要があります。生物学的媒体の抵抗は、空気の造波抵抗の3000倍です)。 空気層を排除するために、超音波エミッターの表面は油の層で覆われるか、それは体の表面に薄い層で適用されます。 媒体内での超音波の伝播中に音圧が発生し、それが変動し、圧縮領域で正の値を取り、次の真空領域で負の値を取ります。 したがって、たとえば、2 W / cm 2の超音波強度では、圧縮+ 2.6 atmの領域で人間の組織に圧力が発生し、次の領域では真空になります-2.6atm。 (図4)。 超音波によって生成された圧縮と真空は、微細な空洞の形成(キャビテーション)を伴う連続液体の破壊の形成につながります。 このプロセスが液体で発生する場合、ボイドは液体の蒸気またはそれに溶解した気体で満たされます。 次に、空洞の部位で、物質の圧縮部位が形成され、空洞が急速に崩壊し、かなりの量のエネルギーが少量で放出され、それが物質の微細構造の破壊につながる。 4. 超音波の生物医学的応用。 超音波の医学的および生物学的効果は非常に多様です。 これまで、超音波が生体に与える影響を網羅的に説明することは不可能です。 超音波によって引き起こされる多くの影響から主要なものを特定することは必ずしも容易ではありません。 それにもかかわらず、生物学的物体の超音波が照射されるとき、主に以下の超音波の作用を考慮する必要があることが示されている: 熱の; 機械的作用; ほとんどの場合、間接的な物理的および化学的作用。 米国の熱効果は重要です。 生物学的対象物の代謝過程は、有意な温度依存性を特徴としています。 熱効果は、吸収されたエネルギーによって決まります。 この場合、低強度の超音波が使用されます(約1 W / cm 2)。 熱効果は組織、血管の拡張を引き起こし、その結果、代謝が増加し、血流の増加が観察されます。 集束超音波の熱作用により、軟組織だけでなく、切断用メスとしても使用できます。 骨組織..。 現在、損傷または移植された骨組織を「溶接」する方法が開発されています。 機械的作用。 超音波場での物質の粒子の機械的振動は、正の生物学的効果(組織構造のマイクロマッサージ)を引き起こす可能性があります。 このタイプの曝露には、細胞および細胞内レベルでの微振動、生体高分子の破壊、微生物、真菌、ウイルスの破壊、破壊も含まれます。 悪性腫瘍、の石 膀胱と腎臓。 超音波は、コロイド溶液、高度に分散した薬用エマルジョン、エアロゾルの製造など、物質を粉砕するために使用されます。 植物や動物の細胞を破壊することにより、生物学的に活性な物質(酵素、毒素)がそれらから放出されます。 超音波は、細胞膜の損傷と再構築、それらの透過性の変化を引き起こします。 超音波の物理化学的作用。 超音波の作用は、特定の化学反応をスピードアップすることができます。 これは、超音波水分子の活性化によるものと考えられており、超音波水分子はその後崩壊し、活性ラジカルH +およびOH-を形成します。 超音波の生物医学的応用は、主に診断と治療の2つの分野に分けることができます。 1つ目は、主にパルス放射を使用する位置特定方法です。 これは心エコー検査です-脳の腫瘍と浮腫の定義です。 位置特定方法は、密度の異なるメディア間のインターフェースからの超音波の反射に基づいています。 この方法には、超音波心臓検査(ダイナミクスにおける心臓のサイズの測定)も含まれます。 超音波の位置は、眼科でも眼の媒体のサイズを決定するために使用されます。 超音波ドップラー効果は、心臓弁の動きのパターンと血流速度を研究するために使用されます。 腎臓、心臓、胃などの臓器の画像を取得するための超音波ホログラフィック法には非常に大きな未来があります。 2番目の領域は超音波療法です。 通常、超音波は周波数800 kHz、強度1 W / cm2以下で使用されます。 さらに、作用の主なメカニズムは、組織に対する機械的および熱的作用です。 超音波治療の目的のために、UTP-ZM装置および他のものが使用されます。 5. 超低周波音(IZ)、その分布の特徴。 生物学的物体に対する超低周波音の作用。 超低周波音(IZ)は音の振動と呼ばれ、その上限は16〜20Hzを超えません。 下限範囲は10-3Hzです。 非常に興味深いのは、周波数が0.1Hz、さらには0.01HzのIZです。 IZはノイズの一部です。 IZの発生源は、海や川の水の動き(嵐)、森の騒音、風、落雷、地震や地滑り、建物の基礎の振動、工作機械、移動中の車両からの道路です。 IZは、メカニズムの振動中、建物、樹木、柱に風が吹くとき、人や動物が動くときに発生します。 IZの特徴は、媒体による吸収が少ないことです。 したがって、それは長距離に広がります。 IZは人体の組織、特に骨組織によく広がります。 空気中のIZ波の速度は1200km / hで、水中では6000 km / hです。 IZの吸収が低いため、地殻内での伝播により、発生源から遠く離れた場所での爆発や地震を検出できます。 測定されたIZ変動から津波が予測されます。 現在、高感度のIZ受信機が開発されており、その助けを借りて、たとえば、嵐が発生する何時間も前に嵐を予測することができます。 IZ振動には生物学的活性があり、それはそれらの周波数が脳のアルファリズムと一致することによって説明されます。 周波数1〜7 Hz、強度70 dB、8〜10分間のFROM。 放射線の原因:めまい、吐き気、呼吸困難、うつ病、 頭痛、窒息。 これらすべての要因は、IZへの繰り返しの曝露によって強化されます。 特定の頻度は致命的となる可能性があります。 メカニズムの振動はIZの原因です。 人体への振動とIZの悪影響により、振動性感染症(VD)が発生します。 VBは、人間の組織または臓器の特定の領域でこれらの要因に長時間さらされると発生し、個々の臓器だけでなく、人体全体の疲労につながります。 それは最初に手や他の器官の筋肉の萎縮、機械的振動に対する感受性の低下、指、つま先や他の器官のけいれんの出現につながります。 身体に対するIZの主要な作用機序は共鳴性であると想定されています。 内臓人間には独自の振動周波数があります。 それ自体に等しい周波数でIZにさらされると、共振が発生し、 不快感、場合によっては、心停止や血管の破裂などの深刻な結果につながる可能性があります。 仰臥位での人体の自然振動の周波数-(3-4 Hz)、立っている-(5-12 Hz)、 胸-(5-8 Hz)、 腹腔-(3-4 Hz)および他の器官はIZの周波数に対応します。 音-弾性媒体内で波の形で伝播する、人間の聴覚の周波数範囲の振動。 ノイズ -異なる強さと周波数の音の無秩序な組み合わせ。 ノイズの発生源は、固体、液体、気体の媒体で局所的な圧力変化や機械的振動を引き起こすプロセスです。 音の感覚は、16Hzから20000Hzの範囲の周波数の音波にさらされたときに人間の聴覚器官によって知覚されます。 周波数が16Hz未満の振動は超低周波音と呼ばれ、20,000Hzを超える振動は超音波と呼ばれます。 ノイズの発生源は機械的、空気流体力学的および電磁的。 機械的ノイズ機械の関節部分の衝撃、それらの振動、部品の機械加工中、転がり軸受の歯車などの結果として発生します。 振動面の音響放射の力は、振動面の振動の強さ、そのサイズ、形状、取り付け方法などに依存します。 空力流体騒音パイプラインやチャネル(ターボ機械、ポンプユニット、換気システムなど)での移動中の気体や液体の圧力脈動の結果として表示されます。 電磁ノイズは、交互の電磁界(電気機械、変圧器、チョークなど)にさらされたときの強磁性体の伸縮と曲げの結果です。 人への騒音の影響が現れる中枢性聴覚器官の機能における主観的刺激から客観的病理学的変化まで 神経系、心臓血管系、内臓。 ノイズの影響の性質はその物理的特性(レベル、スペクトル組成など)、曝露時間、および人の心理生理学的状態。 ノイズの影響下で、注意、効率。 騒音は人々の睡眠と休息を妨げます。 ノイズの影響下で発生するあらゆる種類の神経障害および心臓障害、胃腸管の障害、聴覚など、 「ノイズシックネス」の複合症状に結合されます . 物理的な観点から、音はによって特徴付けられます 振動周波数、音圧、強度または音の強さ。に従い 衛生規則および規範2.2.4 / 2.1.8.10-32-2002「職場、住宅、公共の建物の敷地内、および住宅開発の領域での騒音」、騒音の主な特徴は次のとおりです。 振動周波数、音圧、音のレベル。 音圧 NS(Pa)-音の振動から生じる空気またはガスの圧力の可変成分、Pa。 音波が伝播すると、エネルギーが伝達されます。 波の伝播方向に垂直な表面を介して単位時間あたりに音波によって運ばれるエネルギーは、 音の強さ NS(W / m 2) : , どこ NS-音圧、Pa; ρ – 音の伝播媒体の密度、kg / m 3; С-空気中の音速、m / s。 人間の補聴器は、さまざまな周波数の音に対して不均等な感度を持っています。 人間の聴覚器官は、音の周波数に応じて、上限と下限のしきい値によって制限される特定の範囲の強度で音の振動を知覚することができます(図1)。 最小可聴値最小値は約1000Hzです。 音の強さや強さによって 私はoそれは10-12 W / m 2に等しく、音圧は P o--2x10 -5 Pa 痛みの閾値 強度1000Hzの周波数で 私は最大は10W / m 2に等しく、音圧に関しては- P max= 2x10 -5 Pa したがって、 参照周波数1000Hzの音が受信されます。聴覚閾値と痛み閾値の間にあります。 聴覚の領域 . 人間の耳はわいせつではなく、音の相対的な変化に反応します。 Weber-Fechnerの法則によれば、人に対する騒音の刺激効果は、音圧の2乗の常用対数に比例します。 したがって、対数レベルを使用してノイズを特徴付けます。 音の強さのレベル L Iと音圧レベル LP。それらはデシベルで測定され、それに応じて次の式によって決定されます。
どこ NSと Io-実際の音の強さとしきい値の音の強さ、それぞれW / m 2; NSと Pについて-実際の音圧としきい値の音圧、それぞれPa。 測定単位 白いにちなんで名付けられた アレクサンダーグラハムベル-テレフォニーの創設者の1人であるスコットランド系の科学者、発明家、実業家(eng。 アレキサンダー・グラハム・ベル; 1847年3月3日(18470303)スコットランド、エジンバラ-1922年8月2日、カナダ、ノバスコシア州バデック)。 図1.人間の聴覚の領域 1つのベルは非常に小さい値であり、耳でほとんど目立たないラウドネスの変化は1 dBに相当します(音の強さの26%または音圧の変化に12%に相当します)。 dB(0 ... 140)の対数目盛により、周波数に関係なく、ノイズの純粋な物理的特性を決定できます。 同時に、人間の補聴器の最高感度は800〜1000 Hzの周波数で発生し、最低感度は20〜100Hzで発生します。 したがって、主観的測定の結果を主観的知覚に近似するために、この概念が導入されました。 修正された音圧レベル..。 補正の本質は、周波数に応じた音圧レベルの測定値に補正を導入することです。 最もよく使われる修正 しかし。音圧レベルを修正 L A =LР-ΔLAと呼ばれる 音のレベル. |
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