Triukšmas Yra skirtingo dažnio ir intensyvumo (stiprumo) garsų rinkinys, atsirandantis dėl dalelių vibracinio judesio elastingose ​​terpėse (kietose, skystosiose, dujinėse).
Vibracinio judėjimo terpėje sklidimo procesas vadinamas garso banga, o terpės plotas, kuriame sklinda garso bangos, - garso laukas.
Skirkite smūgio, mechaninį, aerohidrodinaminį triukšmą. Smūginis triukšmas atsiranda perforuojant, kniedijant, kalant ir pan.
Mechaninis triukšmas atsiranda trinant ir mušant mašinų ir mechanizmų vienetus ir dalis (smulkintuvus, malūnus, elektrinius variklius, kompresorius, siurblius, centrifugas ir kt.).
Aerodinaminis triukšmasįvyksta aparatuose ir vamzdynuose dideliu oro, dujų ar skysčio judėjimo greičiu ir staigiai keičiant jų judėjimo kryptį ir slėgį.
Pagrindinės fizinės garso savybės:
- dažnis f (Hz),
- garso slėgis P (Pa),
- garso intensyvumas arba I intensyvumas (W / m2),
- garso galia? (Antradienis).
Garso bangų sklidimo greitis atmosferoje esant 20 ° C yra 344 m / s.
Žmogaus klausos organai suvokia garso virpesius dažnių diapazone nuo 16 iki 20 000 Hz. Vibracijos, kurios dažnis yra žemesnis nei 16 Hz (infragarsai) ir kurio dažnis yra didesnis nei 20 000 (ultragarsas), klausos organai nesuvokia.
Plintant garso virpesiams ore, retinimo faktūros zonos periodiškai atsiranda ir aukštas kraujo spaudimas... Sutrikusios ir netrikdomos terpės slėgio skirtumas vadinamas garso slėgiu P, kuris matuojamas paskalais (Pa).
Garso bangos sklidimą lydi energijos perdavimas. Energijos kiekis, kurį garso banga per laiko vienetą perduoda paviršiaus vienetu, nukreiptu statmenai bangų sklidimo krypčiai, vadinamas I intensyvumu arba garso intensyvumu ir matuojamas W / m 2.
Produktas vadinamas specifiniu terpės akustiniu atsparumu, apibūdinančiu garso bangų atspindėjimo laipsnį pereinant iš vienos terpės į kitą, taip pat medžiagų garso izoliacines savybes.
Mažiausias garso intensyvumas, kurį suvokia ausis, vadinama klausos slenksčiu. Etaloninis dažnis yra 1000 Hz. Šiuo dažniu girdimumo slenkstis yra I 0 = 10-12 W / m 2, o atitinkamas garso slėgis yra P 0 = 2 * 10 -5 Pa. Maksimalus garso intensyvumas prie kurio klausos organas pradeda jausti skausmą, vadinamas slenkstu skausmo pojūtis lygus 10 2 W / m 2, o atitinkamas garso slėgis P = 2 * 10 2 Pa.
Kadangi žmogaus girdimo garso intensyvumo ir garso slėgio pokyčiai yra milžiniški ir atitinkamai siekia 10 14 ir 10 7 kartus, garsui įvertinti yra labai nepatogu naudoti absoliučias garso intensyvumo ar garso slėgio vertes.
Higieniniam triukšmo vertinimui įprasta matuoti jo intensyvumą ir garso slėgį ne absoliučiais fiziniais dydžiais, o šių dydžių santykio su sąlyginiu nulio lygiu, atitinkančio standartinio tono, kurio dažnis yra klausos slenkstis, logaritmais. 1000 Hz dažniu. Šie santykių logaritmai vadinami intensyvumo ir garso slėgio lygiais, išreikšti geliais (B). Kadangi žmogaus klausos organas sugeba atskirti garso intensyvumo pokyčius 0,1 bel, praktiniam naudojimui patogiau naudoti įrenginį 10 kartų mažiau - decibelais(dB).
Garso intensyvumo lygis L decibelais nustatomas pagal formulę

L = 10 lg (I / I o) .

Kadangi garso intensyvumas yra proporcingas garso slėgio kvadratui, šią formulę taip pat galima parašyti forma ^

L = 10 lg (P 2 / P o 2) = 20 lg (P / P o), dB.

Naudojant logaritminę skalę triukšmo lygiui matuoti, galima pritaikyti didelį I ir P reikšmių diapazoną santykinai mažame logaritminių verčių intervale nuo 0 iki 140 dB.
Garso slėgio slenkstis P 0 atitinka klausos slenkstį L = 0 dB, skausmo slenkstis yra 120-130 dB. Triukšmas, net kai jis yra mažas (50–60 dB), sukelia didelį nervų sistemos stresą ir daro psichologinį poveikį. Veikiant didesniam nei 140–145 dB triukšmui, būgninė membrana gali plyšti.
Bendras garso slėgio lygis L, kurį generuoja keli garso šaltiniai su tuo pačiu garso slėgio lygiu Li, apskaičiuojami pagal formulę

L = L i + 10 lg n , dB,

kur n yra vienodo garso slėgio lygio triukšmo šaltinių skaičius.
Pavyzdžiui, jei triukšmą sukelia du vienodi triukšmo šaltiniai, tada jų bendras triukšmas yra 3 dB didesnis nei kiekvienas iš jų atskirai.
Pagal garso intensyvumo lygį vis dar neįmanoma įvertinti fiziologinio šio garso stiprumo pojūčio, nes mūsų klausos organas yra nevienodai jautrus skirtingų dažnių garsams; vienodo stiprumo, bet skirtingo dažnio garsai atrodo nevienodai garsūs. Pavyzdžiui, 100 Hz dažnio ir 50 dB stiprumo garsas suvokiamas lygus 1000 Hz dažnio ir 20 dB stiprumo garsui. Todėl, norint palyginti skirtingų dažnių garsus, kartu su garso intensyvumo lygio koncepcija, pristatoma garsumo lygio su įprastu vienetu - fonu - sąvoka. Vienas fonas yra garso garsas 1000 Hz dažniu ir 1 dB intensyvumo lygiu. 1000 Hz dažniu garsumo lygis laikomas lygiu garso slėgio lygiui.
Fig. 1 parodytos vienodo garso stiprumo kreivės, gautos iš klausos organo savybių tyrimo rezultatų vertinant skirtingų dažnių garsus pagal subjektyvų garsumo pojūtį. Grafikas rodo, kad mūsų ausis turi didžiausią jautrumą 800–4000 Hz dažniu, o mažiausias - 20–100 Hz.

Paprastai triukšmo ir vibracijos parametrai vertinami oktavos juostose. Juostos plotis laikomas oktava, t.y. dažnio intervalas, kuriame didžiausias dažnis f 2 yra dvigubai mažesnis už f 1. Geometrinis vidutinis dažnis laikomas dažniu, apibūdinančiu visą juostą. Vidutiniai oktavos juostų geometriniai dažniai standartizuota pagal GOST 12.1.003-83 " Triukšmas. Bendrieji saugos reikalavimai"ir yra 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 ir 8000 Hz su atitinkamais ribiniais dažniais 45-90, 90-180, 180-355, 355-710, 710-1400, 1400-2800, 2800- 5600, 5600–11200.
Triukšmą apibūdinančių dydžių priklausomybė nuo jo dažnio vadinama triukšmo dažnio spektru. Fiziologinio triukšmo poveikio žmogui vertinimo patogumui išskiriamas žemo dažnio (iki 300 Hz), vidutinio (300–800 Hz) ir aukšto dažnio (virš 800 Hz) triukšmas.
GOST 12.1.003-83 ir SN 9-86 RB 98 " Triukšmas darbo vietose. Nepaprastai priimtinas lygis "klasifikuoja triukšmą pagal spektrą ir trukmę.
Pagal spektro pobūdį:
- plačiajuosčio ryšio, jei jis turi ištisinį spektrą, kurio plotis yra didesnis nei viena oktava,
–Tonis, jei spektras turi ryškius diskrečius tonus. Šiuo atveju toninis triukšmo pobūdis praktiniais tikslais nustatomas matuojant trečdalio oktavos dažnių juostose (trečdalio oktavos juostai viršijant garso slėgio lygį vienoje juostoje virš kaimyninių mažiausiai 10 dB.
Pagal laiko charakteristikas:
- pastovus, kurio garso lygis per 8 valandų darbo dieną laike keičiasi ne daugiau kaip 5 dB,
- nestabilus, kurio garso lygis per 8 valandų darbo dieną laikui bėgant keičiasi daugiau kaip 5 dB.
Protarpiai skirstomi į:
svyruojantis laike, kurio garso lygis laike nuolat kinta;
su pertrūkiais, kurio garso lygis keičiasi laipsniškai (5 dB ar daugiau);
impulsas, susidedantis iš vieno ar daugiau garso signalų, kurių kiekvieno trukmė yra mažesnė nei 1 s.
Didžiausią pavojų žmonėms kelia toniniai, aukšto dažnio ir protarpiniai garsai.
Dauginimo metodu ultragarsas skirstomas į:
- išplatinta oru(oro ultragarsas);
- plinta kontaktuojant, kai liečiasi su kieta ir skysta terpe (kontaktinis ultragarsas).
Ultragarso dažnių diapazonas yra suskirstytas į:
- žemo dažnio vibracijos (1,12 * 10 4 - 1 * 10 5 Hz);
- aukšto dažnio (1 * 10 5 - 1 * 10 9 Hz).
Ultragarso šaltiniai yra gamybos įranga, kurioje generuojamos ultragarso vibracijos technologiniam procesui įgyvendinti, techniniam valdymui ir matavimams atlikti, taip pat įranga, kurios veikimo metu ultragarsas atsiranda kaip gretutinis veiksnys.
Oro ultragarso charakteristika darbo vietoje pagal GOST 12.1.001 " Ultragarsas. Bendrieji saugos reikalavimai"ir SN 9-87 RB 98" Ultragarsas ore. Poveikio darbo vietoje ribos"yra garso slėgio lygiai trečdalio oktavos juostose, kurių geometriniai vidutiniai dažniai yra 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 31,5; 40,0; 50,00; 63,0; 80,0; 100,0 kHz.
Būdinga kontaktiniam ultragarsui pagal GOST 12.1.001 ir SN 9-88 RB 98 " Kontaktu perduodamas ultragarsas. Poveikio darbo vietoje ribos"yra didžiausios vibracijos greičio vertės arba vibracijos greičio lygiai oktavos juostose, kurių vidutinis geometrinis dažnis yra 8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000; 16000; 31500 kHz.
Vibracijos- tai kietų kūnų vibracijos - aparatų, mašinų, įrangos, konstrukcijų dalys, žmogaus kūno suvokiamos kaip šokas. Vibracijas dažnai lydi girdimas triukšmas.
Pagal perdavimo būdą vienam asmeniui vibracija skirstoma į vietinis ir generolas.
Bendra vibracija per atraminius paviršius perduodama į stovinčio ar sėdinčio žmogaus kūną. Pavojingiausias bendrosios vibracijos dažnis yra 6–9 Hz diapazone, nes jis sutampa su natūraliu žmogaus vidaus organų virpesių dažniu, dėl kurio gali atsirasti rezonansas.
Vietinė (vietinė) vibracija perduodama per žmogaus rankas. Vietinė vibracija taip pat gali apimti vibraciją, kuri veikia sėdinčio žmogaus kojas ir dilbius, liečiančius vibruojančius darbo stalų paviršius.
Darbuotojams perduodamos vietinės vibracijos šaltiniai gali būti: rankinės mašinos su varikliu arba rankiniai elektriniai įrankiai; mašinų ir įrangos valdikliai; rankiniai įrankiai ir ruošiniai.
Bendra vibracija priklausomai nuo jo atsiradimo šaltinio, jis skirstomas į:
1 kategorijos bendra vibracija - transportas, veikiantis asmenį darbo vietoje savaeigėmis ir prikabinamomis mašinomis, transporto priemonėmis važiuojant vietove, keliais ir žemės ūkio telefonais;
2-osios kategorijos bendra vibracija - transporto ir technologinė, veikianti asmenį darbo vietose mašinose, judančiose ant specialiai paruoštų pramoninių patalpų, pramonės objektų, kasyklų paviršių;
3 kategorijos bendra vibracija - technologinė, veikianti žmogų darbo vietoje su stacionariais mechanizmais arba perduodama į darbo vietas, kuriose nėra vibracijos šaltinių.
3 bendros vibracijos kategorija pagal vietą skirstoma į šiuos tipus:
3а - nuolatinėse įmonių pramoninių patalpų darbo vietose;
3b - darbo vietose sandėliuose, valgyklose, buitinėse, budėjimo ir kitose pagalbinėse gamybos patalpose, kur nėra vibraciją sukeliančių mašinų;
3c - darbo vietose gamyklos vadovybės administracinėse ir biurų patalpose, projektavimo biuruose, laboratorijose, mokymo centruose, skaičiavimo centruose, sveikatos centruose, biuro patalpose ir kitose psichikos darbuotojų patalpose.
Kalbant apie laiko charakteristikas, vibracija skirstoma į:
- konstanta, kuriai spektro ar dažnio koreguotas normalizuotas parametras per stebėjimo laiką (mažiausiai 10 minučių arba technologinio ciklo trukmė) keičiasi ne daugiau kaip 2 kartus (6 dB), kai matuojama esant 1 s laiko konstantai;
- nestabili vibracija, kuriai spektro ar dažnio pataisytas normalizuotas parametras stebėjimo metu (mažiausiai 10 minučių arba technologinio ciklo trukmė) keičiasi daugiau nei 2 kartus (6 dB), matuojant 1 s laiko konstantą.
Pagrindiniai vibraciją apibūdinantys parametrai:
- dažnis f (Hz);
- poslinkio A amplitudė (m) (didžiausio svyruojančio taško nuokrypio nuo pusiausvyros padėties vertė);
- vibracijos greitis v (m / s); virpesių pagreitis a (m / s 2).
Be triukšmo, visas žmonių suvokiamas vibracijos dažnių spektras yra padalintas į oktavos juostas, kurių geometriniai vidutiniai dažniai yra 1, 2, 4, 8, 16, 32, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000 Hz.
Kadangi vibracijos parametrų diapazonas keičiasi nuo ribinių verčių, kurioms esant jis nėra pavojingas faktiniams, yra didelis, patogiau išmatuoti neteisingas šių parametrų vertes ir faktinio santykio logaritmą. vertės iki ribinių verčių. Ši vertė vadinama parametro logaritminiu lygiu, o jo matavimo vienetas yra decibelis (dB).

Fiziologinės savybės Garsas reiškia subjektyvias žmogaus klausos aparato klausos pojūčio ypatybes. Fiziologinės garso charakteristikos apima mažiausią ir maksimalų tam tikro žmogaus suvokiamą vibracijos dažnį, klausos slenkstį ir skausmo, garso, tono ir garso slenksčio slenkstį.

1. Mažiausias ir didžiausias tam tikro žmogaus suvokiamas vibracijos dažnis... Garso virpesių dažniai yra 20-20000 Hz diapazone. Tačiau mažiausias konkretaus žmogaus suvokiamas dažnis paprastai yra didesnis nei 20 Hz, o didžiausias - mažesnis nei 20 000 Hz, kurį lemia individualios struktūros savybės. klausos aparatas asmuo. Pavyzdžiui: n min = 32 Hz, n max = 17900 Hz.

2. Garsumo riba vadinamas minimaliu intensyvumu, kurį suvokia žmogaus ausis I o... Tikima tuo I o = 10 -12 W / m 2 prie n = 1000 Hz... Tačiau dažniausiai konkrečiam asmeniui klausos slenkstis yra didesnis I o.

Klausos slenkstis priklauso nuo garso vibracijos dažnio. Tam tikru dažniu (paprastai 1000–3000 Hz), atsižvelgiant į žmogaus klausos aparato klausos kanalo ilgį, žmogaus ausyje įvyksta rezonansinis garso sustiprėjimas. Tokiu atveju garso pojūtis bus geriausias, o klausos slenkstis bus minimalus. Sumažėjus ar padidėjus vibracijos dažniui, rezonansinė būklė blogėja (dažnio pašalinimas iš rezonansinio dažnio) ir atitinkamai padidėja klausos slenkstis.

3. Skausmo slenkstis vadinamas skausmingu pojūčiu, kurį patiria žmogaus ausis, kai garso intensyvumas viršija tam tikrą vertę Aš nuo tada(garso banga nejaučiama kaip garsas). Skausmo slenkstis Aš nuo tada priklauso nuo dažnio (nors ir mažesniu mastu nei klausos slenkstis). Žemoje ir aukšti dažniai sumažėja skausmo slenkstis, t.y. skausmo pojūčiai pastebimi esant dideliam intensyvumui.

4. Garso garsumas yra asmens klausos suvokimas apie šį garsą. Garsumas pirmiausia priklauso nuo žmogaus, kuris suvokia garsą. Pavyzdžiui, esant pakankamam intensyvumui 1000 Hz dažniu, garsumas gali būti lygus nuliui (kurčiam žmogui).

Šiam asmeniui, suvokiančiam garsą, garsumas priklauso nuo garso dažnio, intensyvumo. Kaip ir klausos slenksčio atveju, garsumas paprastai būna didžiausias, kai dažnis yra 1-3 kHz, o kai dažnis mažėja arba didėja, garsumas mažėja.

Garso garsumas kompleksiškai priklauso nuo garso intensyvumo. Pagal Weberio-Fechnerio psichofizikos dėsnį garsumas E tiesiogiai proporcingas intensyvumo lygiui:

E = k . lg (I / I 0), Kur k priklauso nuo garso dažnio ir intensyvumo.

Garso garsumas matuojamas fonai... Manoma, kad garsas fonuose yra skaitmeniniu požiūriu lygus intensyvumo lygiui decibelais 1000 Hz... Pavyzdžiui, garso garsumas E = 30 fonas; tai reiškia, kad tam tikras asmuo, atsižvelgiant į suvokimo lygį, jaučia nurodytą garsą taip pat, kaip garsą, kurio dažnis 1000 Hz ir garso lygis 30 dBA... Grafiškai (žr. Vadovėlį) braižomos vienodo garsumo kreivės, kurios yra individualios kiekvienam konkrečiam asmeniui.

Norėdami diagnozuoti žmogaus klausos sistemos būklę, naudodami audiometrą, jie pašalina audiograma- klausos slenksčio priklausomybė nuo dažnio.

5. Garso aukštis vadinamas gryno tono žmogaus sensacija. Kylant dažniui, didėja ir aukštis. Didėjant intensyvumui, žingsnis šiek tiek sumažėja.

6. Garso tembras vadinamas žmogaus jausmas dėl šios sudėtingos garso vibracijos. Garso tembras yra spalva garsas, pagal kurį skiriame žmogaus balsą. Timbre priklauso nuo garso akustinio spektro. Tačiau tą patį akustinį spektrą skirtingi žmonės suvokia skirtingai. Taigi, jei dviejų žmonių klausos aparatas bus pakeistas vienas kitu, o smegenų garso analizatorius paliks tą patį, tada jo pažįstamų žmonių garso spalva atrodys kitokia, t. jis gali neatpažinti pažįstamo žmogaus balso arba balsas gali atrodyti pakitęs.

UIRS užduotis

1. Ištirti klausos aparato struktūrą, garso suvokimo teoriją ir fizinius garso tyrimo metodų pagrindus klinikoje naudojant vadovėlius.

2. Suraskite garso stiprumą fonuose, jei yra 50 Hz dažnio ir 100 dB garso galios vibracija.

Darbo tvarka

1 pratimas. Maksimalaus jūsų suvokto garso dažnio nustatymas

(Minimalus suvokiamas šio garso generatoriaus dažnis negali būti nustatytas dėl trukdžių patekimo į ausinių ausines, daugiausia iš tinklo, kurio dažnis yra 50 Hz.)

Nustatykite jungiklius į šią padėtį:

-tumbleris tinklas- padėtyje " Išjungta";

-dažnio daugiklis(apačioje kairėje) į padėtį " 100 ";

- "išėjimo varža"padėtyje" 50 ";

Dešimt ir decibelų vienetus perjungia į padėtį " 0 ".

Prijunkite generatoriaus maitinimo laidą prie 220 V tinklo, perjungimo jungiklis " neto„pastatyti į padėtį“ Įjungta": prijunkite ausines prie generatoriaus išėjimo.

Išėjimo įtampos reguliavimo rankenėlė " Reg. išėjo."uždėkite voltmetrą 20 V.

Nustatykite 20 000 Hz dažnį (dažnio rinkiklis yra

200 Hz, o dažnio daugiklis yra „100“ padėtyje, t.y. 200 Hz × 100 = 20 000 Hz).

Sklandžiai mažindamas dažnį, nustatykite jo vertę, kuria girdėsite garsą. Užrašykite jo prasmę. Tai yra jūsų suvokiamas didžiausias ribinis dažnis ( ν 1 viršutinė dalis).

Norėdami patikslinti šią ribą, padidinkite dažnį nuo 10000 Hz, kol dings garsas, nustatydami antrąją viršutinio ribinio dažnio vertę ν 2 viršutinė.

Raskite viršutinio ribinio dažnio vertę, kurią suvokiate kaip dviejų gautų dažnio verčių aritmetinį vidurkį: ν viršuje = (ν 1 viršuje + ν 2 viršuje) / 2.

2 pratimas... Klausos slenksčio priklausomybės nuo dažnio nustatymas

Matuokite tokiais dažniais: 50, 100, 200, 400, 1000, 2000, 4000 ir 8000 Hz. Pradiniam lygiui imkite tokį garso intensyvumą 1000 Hz dažniu (su 0 dB susilpnėjimu), kai garso stiprumas jūsų nemalonina.

Nustatykite dažnį 50 Hz, naudokite dešimtis decibelinių jungiklių, kad garsas išnyktų, tada sumažinkite slopinimą 10 dB ir naudokite decibelų rankenėlę, norėdami įvesti slopinimą, kol garsas išnyks. Užfiksuokite rezultatą 1 lentelėje.

1 lentelė

Fizinės ir fiziologinės garso savybės.

Fizinės ir fiziologinės garso savybės. Garsumo schema. Intensyvumo ir garso stiprumo lygiai, jų ir jų matavimo vienetų santykis.
Akustika yra fizikos šaka, tirianti garsus ir susijusius reiškinius. Garsas yra išilginė mechaninė banga, sklindanti elastingose ​​terpėse (kietosios medžiagos, skysčiai ir dujos), kurią suvokia žmogaus ausis. Garsas atitinka dažnių diapazoną nuo 16 Hz iki 20 000 Hz. Virpesiai, kurių dažnis> 20000 Hz, - ultragarsas ir< 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 pažeidžia klausos organą. Imax = 10W / m2. Pristatoma intensyvumo lygių L = logI / I0 sąvoka, kur I0 yra garso intensyvumas ties girdimumo riba. [B - belahas]. 1 bel - tokio garso intensyvumo lygis, kurio stiprumas yra 10 kartų didesnis> ribinis intensyvumas. 10dB = 1B. L = 10lgI / I0, (dB). Žmogus girdi garsus nuo 0 iki 130 dB. Garsumo diagrama - intensyvumo ar intensyvumo lygio priklausomybė nuo garso dažnio. Ant jo skausmo slenkstis (BP) ir klausos slenkstis (PS) pateikiami kreivių pavidalu, nepriklauso nuo dažnio. Minimalus klausos slenkstis yra 10-12 W / m2, o skausmo slenkstis Imax = 1-10 W / m2. Šios vertės yra 1000 Hz dažniu. Žmogus geriausiai girdi šalia šio dažnio. Todėl 500-3000Hz dažnių diapazone, kurio intensyvumas 10-8-10-5 W / m2 - kalbos sritis. (I, W / m2: 10, 1, 10-12, tuščias; v, Hz: 16, 1000, 20000; L, dB: 130, 120,0). Audiometrija yra klausos aštrumo tyrimo metodas, naudojant girdimumo diagramą. Garso pojūtis (garsumas) didėja aritmetinėje progresijoje, o intensyvumas - geometrinėje. E = klgI. Weberio-Fechnerio dėsnis: Garsumo pokytis yra tiesiogiai proporcingas garsų intensyvumo, sukėlusio šį garsumo pokytį, santykio lg: ∆E = k1lgI2 / I1, kur k1 = 10k.
Aktyvus jonų pernešimas per membraną. Joninių procesų tipai. Kaip veikia Na + -K + siurblys.
Aktyvus pernaša yra molekulių ir jonų perdavimas per membraną, kurį ląstelė vykdo dėl medžiagų apykaitos procesų energijos. Tai lemia potencialo skirtumo padidėjimą abiejose membranos pusėse. Šiuo atveju medžiagos perkeliamos iš jos mažesnės koncentracijos zonos į didesnės. Energija darbui gauti gaunama skaidant ATP molekulės dėl ADP ir fosfatų grupės, veikiant specialiajam. baltymai - fermentai - perneša ATP-asus. ATP = ADP + F + E, E = 45 kJ / mol. Aktyvus transportas: jonai (Na + -K + -ATP-ase; Ca2 + -ATP-ase; H + -ATP-ase; protonų perkėlimas mitochondrijų kvėpavimo grandinės darbo metu) ir organinės medžiagos... Natrio-kalio pompa. Veikiant Na +, esančiam citoplazmoje, vidinėje membranos pusėje, transporto ATP-ase aktyvuojama ir suskaidoma į ADP ir F. Tokiu atveju išsiskiria 45 kJ / mol energijos, kuri eina į pridedant tris Na + ir dėl šio ATP-ase konformacijos pokyčio. 3 Na + pernešami per membraną. Norėdami grįžti į pradinę konformaciją, ATP-ase turi pernešti 2K + per membraną į citoplazmą. Per vieną ciklą iš ląstelės pašalinamas vienas teigiamas krūvis. Vidinė ląstelės pusė yra neigiamas krūvis, išorinė - teigiama. Atskiriami elektriniai krūviai ir atsiranda elektros įtampa, todėl Na + -K + siurblys yra izogeninis.
Nustatykite elektronų, nukritusių ant rentgeno vamzdžio antikatodo, greitį, jei min yra bangos ilgis nenutrūkstamame rentgeno spindulių spektre 0,01 nm.
eU = hC / Lmin; eU = mv2 / 2; hC / Lmin = mv2 / 2; v2 = 2hC / mLmin = 437,1 * 1014m / s; v = 20,9 * 107m / s.
Objektyvo optinė galia yra 10 dioptrijų. Kokį padidinimą suteikia?
D = 1 / F; G = d0 / F = 0,25 m / 0,1 = 2,5 karto.
Įvertinkite indo hidraulinį pasipriešinimą, jei esant 0,2 l / min (3,3 * 10–6 m3 / s) kraujotakai, slėgio skirtumas jo galuose yra 3 mm Hg (399 Pa, nes 760 mm Hg. = 101 kPa)
X = ∆P / Q = 399 / 3,3 * 10-6 = 121 * 106 Pa * s / m3
Kokios lygtys vadinamos diferencinėmis, kuo skiriasi jos bendrieji ir konkretūs sprendimai?
Diferencialas - lygtis, jungianti argumentą x, norimą funkciją y ir jos darinius y ', y', ..., yn įvairių eilių. Diferencinė tvarka lygtis nustatoma pagal aukščiausią jos išvestinės eilės tvarką. Apsvarstykite antrąjį Niutono dėsnį F = ma, pagreitis yra pirmasis greičio išvestinis. F = mdv / dt - dif. pirmosios eilės lygtis. Pagreitis yra antroji kelio išvestinė. F = md2S / dt2 - dif. antros eilės lygtis. Sprendžiant dif. lygtis yra funkcija, kuri šią lygtį paverčia tapatybe. Išspręskime lygtį: y'-x = 0; dy / dx = x; dy = xdx; ᶘdy = ᶘxdx; y + C1 = x2 / 2 + C2; y = x2 / 2 + C - bendras diff. lygtis. Bet kuriai konkrečiai funkcijos pastoviosios C reikšmei gauname - konkretų sprendimą, jų gali būti be galo daug. Norėdami pasirinkti vieną, turite nurodyti papildomą sąlygą.

1. Klausos pojūčio charakteristikos, jų santykis su fiziniu

garso charakteristikos. Garsumas ir dažnis.

Weberio-Fechnerio įstatymas.

Garso tonui būdingas dažnis (periodas), harmoninis spektras, garso intensyvumas ar stiprumas ir garso slėgis. Visos šios garso savybės yra fizinės ar objektyviosios. Tačiau garsas yra klausos pojūčių objektas, todėl jį žmogus vertina subjektyviai, t.y. garsas taip pat turi fiziologinių savybių, kurios atspindi jo fizines savybes. Garso matavimo sistemos užduotis yra užmegzti šį ryšį ir taip leisti mokytis klausos skirtingi žmonės subjektyvų klausos patirties vertinimą nuosekliai koreliuoja su objektyviais matavimais.

Garso bangos vibracijos dažnis įvertinamas kaip garso aukštis (aukštis). Kuo didesnis vibracijos dažnis, tuo didesnis suvokiamas garsas.

Kita fiziologinė charakteristika yra tembras, kurį lemia kompleksinio garso spektrinė kompozicija. Tų pačių pagrindinių dažnių kompleksiniai tonai gali skirtis vibracijų forma ir, atitinkamai, harmoniniu spektru. Šis skirtumas suvokiamas kaip tembras (garso spalva). Pavyzdžiui, ausis gali atskirti tą pačią melodiją, grojamą skirtingais muzikos instrumentais.

Garsumas yra dar vienas subjektyvus garso matas, apibūdinantis klausos patirties lygį. Tai visų pirma priklauso nuo garso intensyvumo ir dažnio.

Pirmiausia apsvarstykite ausies jautrumo priklausomybę nuo dažnio. Žmogaus ausis nėra vienodai jautri skirtingiems dažniams tuo pačiu intensyvumu. Jų suvokiamas dažnių diapazonas yra 16Hz-20kHz. Asmens gebėjimas suvokti aukšto dažnio garsus blogėja su amžiumi. Jaunas žmogus gali girdėti garsus, kurių dažnis yra iki 20 000 Hz, tačiau jau viduriniame amžiuje tas pats žmogus nesugeba suvokti garsų, kurių dažnis yra didesnis nei 12–14 kHz. Didžiausias jautrumas yra 1000–3000 Hz dažnių diapazone. Jis sumažėja iki 16 Hz ir 20 kHz dažnių. Akivaizdu, kad klausos slenksčio pokyčio pobūdis yra priešingas ausies jautrumo pokyčiui, t. padidėjus dažniui nuo 16 Hz, jis pirmiausia mažėja, 1000–3000 Hz dažnių diapazone jis lieka beveik nepakitęs, tada vėl kyla. Tai atspindi klausos slenksčio pokyčio priklausomybės nuo dažnio grafikas (žr. 1 pav.).

Grafikas nubraižytas logaritminėje skalėje. Viršutinė grafiko kreivė atitinka skausmo slenkstį. Apatinė diagrama vadinama slenksčio garsumo kreive, t. J 0 = f (ν).

Garso garsumas priklauso nuo jo intensyvumo. Tai subjektyvi garso savybė. Šios dvi sąvokos nėra lygiavertės. Garsumo priklausomybė nuo garso intensyvumo yra sudėtinga dėl ausies jautrumo garso bangų veikimui. Asmuo gali tik apytiksliai įvertinti absoliutų pojūčio intensyvumą. Tačiau jis gana tiksliai nustato skirtumą lygindamas du skirtingo intensyvumo pojūčius. Dėl to atsirado lyginamasis metodas garsumui matuoti. Šiuo atveju matuojama ne absoliuti garsumo vertė, o jo santykis su kita verte, kuri laikoma pradiniu arba nuliniu garsumo lygiu.

Be to, lygindami garso intensyvumą ir stiprumą, sutarėme pereiti nuo tono, kurio dažnis yra 1000 Hz, t. 1000 Hz dažnio tono garsumą laikykite garsumo skalės standartu. Kaip jau minėta, lyginamasis metodas taip pat naudojamas matuojant garso intensyvumą (stiprumą). Todėl yra dvi skalės: viena intensyvumo lygiams matuoti; antrasis skirtas garsumo lygiams matuoti. Garsumo lygio skalės sukūrimas remiasi svarbiu psichofiziniu Weberio-Fechnerio įstatymu. Pagal šį dėsnį, jei dirginimas padidėja eksponentiškai (t. Y. Tiek pat kartų), tai šio dirginimo pojūtis didėja aritmetine progresija (tuo pačiu kiekiu). Pvz., Jei garso intensyvumas įgyja nuoseklių verčių seką: a J 0, 2 2 0, 3 J 0 (a> 1 yra tam tikras koeficientas), tai atitinkami garso stiprumo pokyčiai bus lygūs E 0, 2E 0, 3E 0. Matematiškai tai reiškia, kad garso stiprumas yra tiesiogiai proporcingas intensyvumo logaritmui.

Jei veikia J stimulo garso stimulas, tada, remiantis Weberio-Fechnerio dėsniu, garsumo lygis E yra susijęs su intensyvumo lygiu taip:

E = KL = Klg, (1)

kur yra santykinis stimuliacijos stiprumas, K yra tam tikras proporcingumo koeficientas, priklausomai nuo dažnio ir intensyvumo, imamas lygus vienam, kai ν = 1000 Hz. Todėl, jei imsime K = 1 visais dažniais, tada pagal (1) formulę gausime intensyvumo lygių skalę; ties K ≠ 1 - garsumo skalė, kur matavimo vienetas bus nebe decibelai, o fonas... Atsižvelgiant į tai, kad 1 kHz dažniu garsumo ir intensyvumo skalės sutampa, tada E f = 10.

Garsumo priklausomybė nuo vibracijos intensyvumo ir dažnio garso matavimo sistemoje nustatoma remiantis eksperimentiniais duomenimis, naudojant grafikus, vadinamus vienodo garsumo kreivėmis, t. J = f (ν) ties E = konst. Sukūrėme nulinio garsumo lygio ar klausos slenksčio kreivę. Ši kreivė yra pagrindinė (nulis garsumo lygis - E f = 0).

Jei nubraižote panašias skirtingų garsumo lygių kreives, pavyzdžiui, žingsniais per 10 fonų, gausite grafikų sistemą (2 pav.), Kuri leidžia rasti intensyvumo lygio priklausomybę nuo dažnio bet kokio garsumo lygiu. Šios kreivės yra pagrįstos vidutiniais normalios klausos žmonių duomenimis. Apatinė kreivė atitinka klausos slenkstį, t.y. visiems dažniams E f = 0 (dažniui ν = 1 kHz intensyvumas yra J 0 = W / m 2). Klausos aštrumo tikrinimas vadinamas audiometrija. Atliekant specialaus prietaiso audinometriją, audiometras naudojamas klausos pojūčio ribai nustatyti skirtingais dažniais. Gautas grafikas vadinamas audiograma. Klausos praradimas nustatomas lyginant jį su įprasta klausos slenksčio kreive.

2. Garsūs tyrimo metodai klinikoje.

Garso reiškiniai lydi daugelį organizme vykstančių procesų, pavyzdžiui, širdies darbą, kvėpavimą ir kt. Tiesioginis kūno viduje atsirandančių garsų klausymasis yra vienas iš svarbiausių klinikinių tyrimų metodų ir vadinamas auskultacija (klausymu). Šis metodas buvo žinomas nuo II amžiaus prieš mūsų erą. e. Tuo tikslu naudojamas stetoskopas - tiesaus medinio arba plastikinio vamzdžio pavidalo įtaisas, kurio viename gale yra nedidelis varpas, o kitame - plokščias pagrindas. Garsą nuo kūno paviršiaus iki ausies praleidžia tiek pats oro stulpelis, tiek vamzdžio sienos.

Auskultacijai naudojamas fonendoskopas, kurį sudaro tuščiavidurė kapsulė su membrana, uždėta ant paciento kūno. Iš kapsulės yra du guminiai vamzdeliai, įkišti į gydytojo ausis. Oro kolonos rezonansas kapsulėje sustiprina garsą.

Širdies ir kraujagyslių sistemos būklei diagnozuoti naudojamas metodas - fonokardiografija (PGK) - grafinis širdies garsų ir ūžesių registravimas jų diagnostinės interpretacijos tikslu. Įrašymas atliekamas naudojant fonokardiografą, kurį sudaro mikrofonas, stiprintuvas, dažnio filtravimo sistema ir įrašymo įrenginys.

Perkusija skiriasi nuo šių dviejų metodų - vidaus organų tyrimo metodo, paliečiant kūno paviršių ir analizuojant per tai kylančius garsus. Šių garsų pobūdis priklauso nuo patapšnojimo būdo ir audinių, esančių šalia patapimo vietos, savybių (elastingumo, tankio). Bakstelėjimas gali būti atliekamas specialiu plaktuku su gumine galvute, elastingos medžiagos plokšte, vadinama pesimetru, arba bakstelėjus sulenktą vienos rankos piršto galiuką ant kito kūno piršto falangos. Atsitrenkus į kūno paviršių, atsiranda vibracijos, kurių dažniai yra platūs. Kai kurios vibracijos greitai išnyks, kitos dėl rezonanso sustiprės ir bus girdimos. Vidaus organų būklę ir topografiją lemia perkusijos garsų tonas.

3. Ultragarsas (JAV), JAV šaltiniai. Ultragarsinių bangų sklidimo ypatybės.

Ultragarsu vadinamos garso vibracijos, kurių dažnis svyruoja nuo 20 kHz iki 10 10 Hz. Viršutinė riba buvo priimta sąlygiškai atsižvelgiant į tokius svarstymus, kad medžiagos ir audinių bangos ilgis tokiam dažniui pasirodo proporcingas tarpmolekuliniams atstumams, atsižvelgiant į tai, kad ultragarso sklidimo greitis vandenyje ir audiniuose yra vienodas. Poslinkį ultragarso bangoje apibūdina anksčiau svarstyta bangų lygtis.

Labiausiai paplitę tiek technologijoje, tiek medicinos praktikoje yra pjezoelektriniai ultragarso skleidėjai. Kaip pjezoelektriniai spinduoliai naudojami kvarco, bario titanato, Rochelle druskos ir kt. Kristalai. Pjezoelektrinis efektas (tiesioginis) yra priešingų krūvių atsiradimo ant minėtų kristalų plokščių paviršių reiškinys veikiant mechaninėms deformacijoms (6 pav.). 3a). Pašalinus deformaciją, krūviai išnyksta.

Taip pat yra atvirkštinis pjezoelektrinis efektas, kuris medicinos praktikoje buvo pritaikytas aukšto dažnio ultragarsui gauti. Jei kintama įtampa iš generatoriaus yra padengta sidabruotais pjezoelektrinio elemento plokštės paviršiaus kraštais (3b pav.), Tada kvarco plokštė laiku svyruos su kintama generatoriaus įtampa. Vibracijos amplitudė bus didžiausia, kai natūralus kvarco plokštės dažnis (ν 0) sutampa su generatoriaus dažniu (ν g), t. bus rezonansas (ν 0 = ν g). Pagal tiesioginį pjezoelektrinį efektą galima sukurti ultragarso imtuvą. Šiuo atveju, veikiant ultragarso bangoms, kristalas deformuojasi, todėl atsiranda kintama įtampa, kurią galima išmatuoti arba įrašyti į elektroninio osciloskopo ekraną po jo išankstinio sustiprinimo.

Ultragarsą galima gauti naudojant įtaisus, pagrįstus magnetostrikcijos reiškiniu (norint gauti žemus dažnius), kuris susideda iš feromagnetinio strypo, įdėto į aukšto dažnio magnetinį lauką, ilgio (pailgėjimo ir sutrumpinimo) keitimo. Šio strypo galai skleis žemo dažnio ultragarsą. Be šių ultragarso šaltinių yra mechaniniai šaltiniai (sirenos, švilpukai), kuriuose mechaninė energija paverčiama ultragarso virpesių energija.

Pagal savo pobūdį ultragarsas, kaip ir garsas, yra mechaninė banga, sklindanti elastingoje terpėje. Garso ir ultragarso bangų sklidimo greitis yra maždaug vienodas. Tačiau ultragarso bangos ilgis yra daug mažesnis nei garso. Tai leidžia lengvai sutelkti ultragarso vibraciją.

Ultragarso bangos intensyvumas yra daug didesnis nei garso, dėl aukšto dažnio ji gali siekti kelis vatus kvadratiniame centimetre (W / cm 2), o fokusuojant galima gauti ultragarsą, kurio intensyvumas yra 50 W / cm 2. arba daugiau.

Ultragarso sklidimas terpėje skiriasi (dėl mažo bangos ilgio) ir dar viena ypatybė - skysčiai ir kietosios medžiagos yra geri ultragarso laidininkai, o oras ir dujos yra blogi. Taigi vandenyje, kai visi kiti dalykai yra vienodi, ultragarso slopinimas yra 1000 kartų silpnesnis nei ore. Kai ultragarsas plinta nehomogeninėje terpėje, įvyksta jo atspindys ir lūžis. Ultragarso atspindys dviejų terpių riboje priklauso nuo jų bangos impedansų santykio. Jei ultragarsas terpėje, kurios w 1 = r 1 J 1, statmenai krenta ant plokščio antrosios terpės paviršiaus, kurio w 2 = r 2 J 2, tai dalis energijos praeis per ribinį paviršių ir dalis atsispindės. Atspindėjimo koeficientas bus lygus nuliui, jei r 1 J 1 = r 2 J 2, t.y. Ultragarso energija neatsispindės nuo sąsajos tarp paviršių, bet be nuostolių pereis iš vienos terpės į kitą. Sąsajose oro-skysčio, skysčio-oro, kietojo oro ir atvirkščiai, atspindėjimo koeficientas bus beveik 100%. Tai paaiškinama tuo, kad oro akustinė varža yra labai maža.

Štai kodėl visais atvejais, kai ultragarso spinduliuotė yra sujungta su apšvitinta terpe, pavyzdžiui, su žmogaus kūnu, būtina griežtai užtikrinti, kad tarp spinduolių ir audinio nebūtų net minimalaus oro sluoksnio (bangos biologinių terpių atsparumas yra 3000 kartų didesnis nei oro atsparumas bangoms). Norint neįtraukti oro sluoksnio, ultragarso spinduolio paviršius padengiamas aliejaus sluoksniu arba jis plonu sluoksniu tepamas ant kūno paviršiaus.

Plintant ultragarsui terpėje, atsiranda garso slėgis, kuris svyruoja, gaudamas teigiamą vertę suspaudimo srityje ir neigiamą kitame vakuumo regione. Pavyzdžiui, esant ultragarso intensyvumui 2 W / cm 2 žmogaus audiniuose, slėgis susidaro + 2,6 atm. Suspaudimo srityje, kuris kitoje srityje virsta 2,6 atm vakuumu. (4 pav.). Dėl ultragarsu susidariusio suspaudimo ir vakuumo susidaro pertraukos ištisiniame skystyje, susidarant mikroskopinėms ertmėms (kavitacijai). Jei šis procesas vyksta skystyje, tuštumos užpildomos skysčio garais arba jame ištirpusiomis dujomis. Tada ertmės vietoje susidaro medžiagos suspaudimo vieta, ertmė greitai subliūkšta, nedideliu tūriu išsiskiria reikšmingas energijos kiekis, dėl kurio sunaikinamos medžiagos mikrostruktūros.

4. Biomedicininis ultragarso taikymas.

Medicininis ir biologinis ultragarso poveikis yra labai įvairus. Iki šiol vis dar neįmanoma išsamiai paaiškinti ultragarso poveikio biologiniams objektams. Ne visada lengva išskirti pagrindinius iš daugelio ultragarso sukeliamų padarinių. Nepaisant to, buvo įrodyta, kad apšvitinus biologinių objektų ultragarsą, daugiausia reikia atsižvelgti į šiuos ultragarso veiksmus:

terminis; mechaninis veikimas; netiesioginis, daugeliu atvejų, fizinis ir cheminis poveikis.

TERMINIS JAV POVEIKIS yra svarbus, nes metaboliniai procesai biologiniuose objektuose pasižymi didele temperatūros priklausomybe. Šiluminį efektą lemia absorbuota energija. Šiuo atveju naudojamas mažas ultragarso intensyvumas (apie 1 W / cm 2). Šiluminis poveikis sukelia audinių, kraujagyslių išsiplėtimą, dėl to padidėja medžiagų apykaita, pastebimas kraujo tekėjimo padidėjimas. Dėl fokusuoto ultragarso terminio poveikio jis gali būti naudojamas kaip skalpelis pjaunant ne tik minkštus audinius, bet ir kaulinis audinys... Šiuo metu yra sukurtas pažeistų ar persodintų kaulinių audinių „virinimo“ metodas.

MECHANINIAI VEIKSMAI. Mechaniniai medžiagos dalelių virpesiai ultragarso lauke gali sukelti teigiamą biologinį poveikį (audinių struktūrų mikromasažą). Į šio tipo poveikį taip pat įeina mikrovibracija ląstelių ir porąstelių lygiu, biomakromolekulių sunaikinimas, mikroorganizmų, grybelių, virusų naikinimas, sunaikinimas piktybiniai navikai, akmenys šlapimo pūslė ir inkstai. Ultragarsas naudojamas medžiagoms smulkinti, pavyzdžiui, koloidiniams tirpalams, labai disperguotoms vaistinėms emulsijoms, aerozoliams gaminti. Sunaikinant augalų ir gyvūnų ląsteles, iš jų išsiskiria biologiškai aktyvios medžiagos (fermentai, toksinai). Ultragarsas daro žalą ir pertvarko ląstelių membranas, keičia jų pralaidumą.

FIZIKINĖ-CHEMINĖ ULTRASONIKOS VEIKLA. Ultragarso veikimas gali pagreitinti tam tikras chemines reakcijas. Manoma, kad taip yra dėl suaktyvėjusių ultragarso vandens molekulių, kurios vėliau suyra, susidarydamos aktyviuosius radikalus H + ir OH -.

Biomedicininį ultragarso taikymą daugiausia galima suskirstyti į dvi sritis: diagnostiką ir terapiją. Pirmasis apima vietos nustatymo metodus, daugiausia naudojant impulsinę spinduliuotę. Tai echoencefalografija - navikų ir smegenų edemos apibrėžimas.

Vietos nustatymo metodai yra pagrįsti ultragarso atspindžiu iš skirtingų tankių terpių sąsajos. Šis metodas taip pat apima ultragarso kardiografiją - širdies dydžio matavimą dinamikoje. Ultragarso vieta taip pat naudojama oftalmologijoje, norint nustatyti akių terpės dydį. Ultragarsinis doplerio efektas naudojamas tiriant širdies vožtuvų judėjimo modelius ir kraujo tekėjimo greitį.

Yra labai didelė ultragarsinių holografinių metodų ateitis gaunant tokių organų kaip inkstai, širdis, skrandis ir kt. Vaizdus.

Antroji sritis yra ultragarso terapija. Paprastai ultragarsas naudojamas 800 kHz dažniu ir 1 W / cm 2 ar mažesniu intensyvumu. Be to, pagrindiniai veikimo mechanizmai yra mechaninis ir terminis poveikis audiniams. Ultragarso terapijos tikslais naudojamas UTP-ZM aparatas ir kiti.

5. Infragarsas (IZ), jo pasiskirstymo ypatybės.

Infragarso poveikis biologiniams objektams.

Infragarsas (IZ) vadinamas garso virpesiais, kurių viršutinis diapazonas neviršija 16 - 20 Hz. Apatinis diapazonas yra 10–3 Hz. Didelį susidomėjimą kelia IZ, kurių dažnis yra 0,1 ir net 0,01 Hz. IZ yra triukšmo dalis. IZ šaltiniai yra jūros ar upių vandens judėjimas (audra), miško triukšmas, vėjas, žaibo išleidimas, žemės drebėjimai ir nuošliaužos, pastatų pamatų vibracija, staklės, keliai iš judančių transporto priemonių. IZ atsiranda mechanizmų virpesių metu, kai vėjas pučia virš pastatų, medžių, stulpų, kai juda žmonės ir gyvūnai.

Būdinga IZ savybė yra mažas jo absorbavimas terpėse. Todėl jis plinta dideliais atstumais. FRI gerai plinta į žmogaus kūno audinius, ypač kaulinį. IZ bangų ore greitis yra 1200 km / h, vandenyje - 6000 km / h.

Mažas IZ absorbavimas leidžia aptikti sprogimus ir žemės drebėjimus dideliu atstumu nuo šaltinio, plintant žemės plutoje. Pagal išmatuotus IZ svyravimus numatomas cunamis. Šiuo metu yra sukurti jautrūs IZ imtuvai, kurių pagalba, pavyzdžiui, galima numatyti audrą daug valandų prieš jos atsiradimą.

IZ vibracijos turi biologinį aktyvumą, kuris paaiškinamas jų dažnio sutapimu su alfa smegenų ritmu.

IŠ 1–7 Hz dažnio, esant 70 dB intensyvumui, 8–10 minučių. radiacija sukelia: galvos svaigimą, pykinimą, pasunkėjusį kvėpavimą, depresijos jausmą, galvos skausmas, užspringti. Visus šiuos veiksnius sustiprina pakartotinis IZ poveikis. Tam tikras dažnis gali būti mirtinas.

Mechanizmų vibracijos yra IZ šaltinis. Dėl neigiamo vibracijos ir IZ poveikio žmogaus organizmui atsiranda vibracijos liga (VD). Ilgalaikis šių veiksnių poveikis VB atsiranda tam tikroje žmogaus audinio ar organo srityje ir sukelia ne tik atskirų organų, bet ir viso žmogaus kūno nuovargį. Pirmiausia tai sukelia rankų ir kitų organų raumenų atrofiją, jautrumo mechaninėms vibracijoms sumažėjimą, pirštų, kojų ir kitų organų mėšlungio atsiradimą.

Daroma prielaida, kad pagrindinis IZ veikimo kūnui mechanizmas yra rezonansinio pobūdžio. Vidaus organaižmonės turi savo vibracijos dažnį. Veikiant IZ dažniu, lygiu savo, atsiranda rezonansas, kuris sukelia nurodytą diskomfortas, o kai kuriais atvejais gali sukelti rimtų pasekmių: širdies sustojimas ar kraujagyslių plyšimas.

Natūralių žmogaus kūno vibracijų dažnis gulint gulint - (3–4 Hz), stovint - (5–12 Hz), krūtinė- (5–8 Hz), pilvo ertmė- (3 - 4 Hz) ir kiti organai atitinka IZ dažnį.

Garsas- vibracijos žmogaus klausos dažnių diapazone, sklindančios bangų pavidalu elastingose ​​terpėse. Triukšmas - netvarkingas skirtingo stiprumo ir dažnio garsų derinys. Triukšmo šaltinis yra bet koks procesas, sukeliantis vietinius slėgio pokyčius ar mechanines vibracijas kietose, skystose ir dujinėse terpėse.

Garso pojūčius žmogaus klausos organai suvokia veikdami garso bangas, kurių dažnis yra nuo 16 Hz iki 20 tūkstančių Hz. Virpesiai, kurių dažnis yra žemesnis nei 16 Hz, vadinami infragarsu, o virš 20 000 Hz - ultragarsu.

Triukšmo kilmė gali būti mechaninis, aerohidrodinaminis ir elektromagnetinis.

Mechaninis triukšmas kyla dėl smūgių šarnyrinėse mašinų dalyse, jų vibracijos, apdirbant detales, ritininių guolių krumpliaračiuose ir kt. Vibruojančio paviršiaus garso spinduliuotės galia priklauso nuo vibruojančių paviršių virpesių intensyvumo, jų dydžio, formos, tvirtinimo būdų ir kt.

Aerohidrodinaminis triukšmas atsiranda dėl slėgio pulsavimo dujose ir skysčiuose, jiems judant vamzdynuose ir kanaluose (turbokompresoriai, siurbimo įrenginiai, vėdinimo sistemos ir kt.).

Elektromagnetinis triukšmas yra feromagnetinių medžiagų tempimo ir lenkimo rezultatas veikiant kintantiems elektromagnetiniams laukams (elektros mašinos, transformatoriai, droseliai ir kt.).

Atsiranda triukšmo poveikis žmogui nuo subjektyvaus dirginimo iki objektyvių patologinių klausos organų funkcijos pokyčių, centrinių nervų sistema, širdies ir kraujagyslių sistema, vidaus organai.

Triukšmo poveikio pobūdį lemia jo fizinės savybės (lygis, spektrinė sudėtis ir kt.), poveikio trukmė ir žmogaus psichofiziologinė būsena.

Veikiama triukšmo dėmesingumas, efektyvumas. Triukšmas trikdo žmonių miegą ir poilsį.

Visi įvairūs neuroziniai ir širdies sutrikimai, virškinimo trakto, klausos sutrikimai ir kt., Atsirandantys veikiant triukšmui, yra sujungti į „triukšmo ligos“ simptomų kompleksą .

Fiziniu požiūriu garsui būdinga vibracijos dažnis, garso slėgis, intensyvumas ar garso intensyvumas. Pagal Sanitarinės taisyklės ir 2002 m. 2.2.4 / 2.1.8.10-32 normos "Triukšmas darbovietėse, gyvenamųjų, visuomeninių pastatų patalpose ir gyvenamųjų namų plėtros teritorijoje", pagrindinės triukšmo charakteristikos yra: vibracijos dažnis, garso slėgis ir garso lygis.

Garso slėgis R(Pa) - kintamas oro ar dujų slėgio komponentas, atsirandantis dėl garso vibracijos, Pa.

Kai garso banga plinta, energija perduodama. Vadinama garso bangos per laiko vienetą per paviršių, statmeną bangų sklidimo krypčiai, nešama energija garso intensyvumas Aš(W / m 2) :

,

Kur R- garso slėgis, Pa; ρ – garso sklidimo terpės tankis, kg / m 3; С - garso greitis ore, m / s.

Žmogaus klausos aparatas yra nevienodai jautrus skirtingo dažnio garsams. Žmogaus klausos organas sugeba suvokti garso virpesius tam tikru intensyvumo diapazonu, kurį riboja viršutinė ir apatinė slenksčiai, priklausomai nuo garso dažnio (1 pav.).

Klausos slenkstis turi mažiausią reikšmę esant maždaug 1000 Hz. Pagal garso intensyvumą ar stiprumą I o jis lygus 10 -12 W / m 2 ir garso slėgiui P o- 2x10 -5 Pa. Skausmo slenkstis 1000 Hz dažnio intensyvumu Aš maks yra lygus 10 W / m 2, o garso slėgio atžvilgiu - P maks= 2x10 -5 Pa. Todėl už nuoroda priimamas garsas, kurio dažnis yra 1000 Hz. Tarp klausos slenksčio ir skausmo slenksčio yra klausos sritis .

Žmogaus ausis reaguoja ne į nešvankius, bet į santykinius garso pokyčius. Pagal Weberio-Fechnerio įstatymą dirginantis triukšmo poveikis žmogui yra proporcingas garso slėgio kvadrato dešimtainiam logaritmui. Todėl triukšmui apibūdinti naudojami logaritminiai lygiai:

garso intensyvumo lygis L I ir garso slėgio lygis L P. Jie matuojami decibelais ir atitinkamai nustatomi pagal formules:

, dB,

, dB,

Kur Aš ir Aš - faktinis ir slenkstinis garso intensyvumas, atitinkamai, W / m 2; R ir P apie- atitinkamai faktinis ir slenkstinis garso slėgis, Pa.

Matavimo vienetas baltas pavadintas pagal Alexandra Graham Bell- škotų kilmės mokslininkas, išradėjas ir verslininkas, vienas iš telefonijos įkūrėjų (angl. Aleksandro Grahamo varpas; 1847 m. Kovo 3 d. (18470303) Edinburgas, Škotija - 1922 m. Rugpjūčio 2 d., Baddeckas, Naujoji Škotija, Kanada).

1 pav. Žmogaus klausos suvokimo sritis

Vienas belas yra ypač maža reikšmė, ausies vos pastebimas garsumo pokytis atitinka 1 dB (atitinka garso intensyvumo pokytį 26% arba garso slėgį 12%).

Logaritminė skalė dB (0 ... 140) leidžia nustatyti grynai fizinę triukšmo charakteristiką, neatsižvelgiant į dažnį. Tuo pačiu metu didžiausias žmogaus klausos aparato jautrumas pasireiškia 800 ... 1000 Hz dažniu, o mažiausias - 20 ... 100 Hz. Todėl, siekiant apytiksliai įvertinti subjektyvių matavimų rezultatus su subjektyviu suvokimu, buvo įvesta ši sąvoka patikslintas garso slėgio lygis... Korekcijos esmė yra išmatuoto garso slėgio lygio vertės, atsižvelgiant į dažnį, pataisų įvedimas. Dažniausiai naudojama korekcija BET. Ištaisytas garso slėgio lygis L A = L Р - ΔL A paskambino garso lygis.