Навігація
Головна
Апаратура для виміру акустичного забруднення навколишнього середовищаНормування акустичного забрудненняАкустичний аспект фонетикиЗахист від акустичних впливівЕНЕРГЕТИЧНЕ ЗАБРУДНЕННЯ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩАВиснаження і забруднення грунтуАкустична системаАкустична комунікаціяАкустичні коливання і вібраціїЕКОНОМІЧНА ОЦІНКА ЗБИТКІВ ВІД ЗАБРУДНЕННЯ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
 
Головна arrow Екологія arrow Теоретичні основи захисту навколишнього середовища
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Акустичне забруднення

Серед глобальних проблем сучасної екології (парниковий ефект, руйнування озонового шару, забруднення води і атмосфери, радіоактивні відходи та ін.) Акустичне забруднення - одне з найбільш тривожних, оскільки впливає на людей не менше, ніж, наприклад, руйнування озонового шару або кислотні дощі. Широке впровадження в промисловість нових інтенсивних технологій, зростання потужності і швидкохідності обладнання, широке використання численних засобів наземного, повітряного і водного транспорту, повсюдне застосування різноманітного електрифікованого побутового обладнання - все це призвело до того, що людина на роботі, в побуті, на відпочинку, при пересуванні піддається багатократному впливу шкідливого шуму.

Основні джерела акустичного забруднення навколишнього середовища - транспорт, будівництво, промислові підприємства. Питома внесок цих джерел варіюється в певних межах для різних міст і населених пунктів, але основним залишається автомобільний транспорт. Населення більшості великих міст (не менше 60%) живе в умовах акустичного забруднення, параметри якого істотно перевищують допустимі норми.

Звук - хвилеподібно поширюються коливання частинок пружного середовища: твердого тіла, рідини, газу. Періодично і досить часто чергуються надлишкові в порівнянні з атмосферними тиску створюють звуки. Звук має частоту коливань, визначальну суб'єктивне сприйняття висоти, амплітуду коливань, обусловливающую гучність тону і ряд гармонійних коливань, супутніх основному тону, які створюють тембр або забарвлення звуку. Крім того, звук (або шум) характеризується своєю тривалістю в часі.

Розрізняють біологічне та фізичне поняття звуку. До біологічного поняттю звуку відносять коливання і хвилі, які сприймаються людським органом слуху. Відчуття звуку виявляється тільки в тому випадку, коли частота коливань і їх інтенсивність лежать в певних межах. Для людського вуха спектр чутних звукових коливань лежить в діапазоні від 15 ... 20 Гц до 20 кГц.

Фізичне поняття про звук об'єднує як чутні, так і нечутні коливання пружних середовищ (умовно від 0 до 1013 Гц). Коливання з частотами нижче 20 Гц називаються інфразвуком. Нижня межа частот інфразвуку не обмежений. У навколишньому нас природному середовищі зустрічаються інфразвукові коливання з частотами в тисячні частки Гц.

Коливання пружних середовищ з частотами більше 20 кГц називають ультразвуком, який теж не викликає слухових відчуттів. Ультразвук широко застосовують у сучасній технології (дефектоскопії, ультразвукової технології обробки матеріалів тощо), медицині (діагностиці, хірургії тощо), радіотехніці та багатьох інших областях науки і техніки.

У діапазоні частот 109 ... +1013 Гц знаходяться коливання пружних середовищ, звані гіперзвуком. Верхня межа частот гіперзвуку в газах обмежений частотою 10 Гц, а в твердих тілах і рідини - 1012 ... +1013 Гц.

Джерела звуку можна розділити на наступні основні типи:

data-override-format="true" data-page-url = "http://stud.com.ua">

коливальні або автоколивальні системи, в яких під дією локального джерела енергії виникають або власні затухаючі коливання, або незгасаючі автоколивання (всі музичні інструменти, людський голос, парові і пневматичні свистки і т.п.);

обертальні системи, в яких періодичні зміни тиску і швидкості середовища викликаються від обертових тіл (гвинт літака або корабля; ротор електромеханічного пристрою; турбіни; сирени, що створюють звук в результаті періодичних змін швидкості газового струменя, тощо);

електроакустичні перетворювачі (телефони, гучномовці, еталонні джерела звуку - термофони і т.п.).

Для опису коливальних процесів пружного середовища в акустиці прийняті наступні об'єктивні характеристики і поняття.

Звукова енергія W ЗВ, Дж, складається з кінетичної енергії вагається частинок і потенційної енергії пружної деформації.

Щільність звукової енергії W ЗВ, Дж / м 3, визначає звукову енергію, віднесену до одиниці об'єму пружного середовища.

Потік звукової енергії (звукова потужність) Φ ЗΒ, Вт, визначає енергію, стерпну в одиницю часу через одиницю площі, перпендикулярної напрямку розповсюдження.

Звуковий тиск р а, Па, в пружною середовищі при наявності звукових коливань складається з тиску в невозмущенной середовищі і змінного додаткового тиску, що виникає в кожній точці середовища в даний момент часу. При цьому звуковий тиск протягом періоду коливань змінює свою величину і знак між позитивними і негативними амплітудними значеннями.

Інтенсивність звуку (сила звуку) У, Вт / м 2, визначається середньою за часом енергією, переносимої звуковою хвилею в одиницю часу через одиницю площі, перпендикулярної напрямку поширення хвилі:

J = W ЗВ / (tS). (5.1)

Сила звуку є однією з основних енергетичних характеристик.

Якісна характеристика звуку визначається його частотою. Основним інтервалом в музиці і технічної акустиці є октава. Величина цього інтервалу визначається граничними частотами, ставлення яких дорівнює двом. Різні звуки сприймаються людським вухом як рівновіддалені по висоті, якщо відносини їх частот рівні.

data-override-format="true" data-page-url = "http://stud.com.ua">

Звукові коливання, як і всяке хвильовий рух, підкоряються законам інтерференції і дифракції. Процес накладення один на одного декількох звукових хвиль називається інтерференцією. Якщо два коливання однакової частоти і амплітуди складаються в одній фазі, то спостерігається посилення коливань. Якщо фази протилежні, то коливання анігілюють, тобто припиняються. На рис. 5.2, а показана інтерференція хвиль, в результаті якої відбувається збільшення амплітуди зміщення, а на рис. 5.2, б - її зменшення.

Рис. 5.2. Накладення (інтерференція) звукових хвиль

Явище дифракції полягає в тому, що звукові хвилі огинають перешкоди, лінійні розміри яких менше довжини хвилі. Короткі хвилі відбиваються від таких перешкод, утворюючи за ними звукову тінь (рис. 5.3). На цьому принципі грунтується застосування шумозахисних екранів, геометричні розміри яких визначаються частотою звуку, а також відстанню до джерела шуму. Крім того, завдяки дифракції звукові хвилі легко проникають в малі в порівнянні з довжиною хвилі отвори, що сильно знижує звукоізоляцію огорож.

Коли розмір неоднорідностей і перешкод у середовищі поширення значно перевершує довжину хвилі звуку, спостерігаються явища заломлення і віддзеркалення звукової хвилі.

Безперервна пружна поверхня, всі точки якої знаходяться одночасно в однаковій фазі коливальної швидкості, називається фронтом хвилі. Залежно від виду фронту розрізняють сферичні (кульові), циліндричні і плоскі хвилі.

Слід зазначити, що всі види хвиль в міру віддалення від джерела наближаються до плоским.

Рис. 5.3. Дифракція звукових хвиль навколо перешкоди, лінійні розміри якого більше довжини хвилі: l - фронт хвилі: 2- екран; 3 - область звуковий тіні

Рис. 5.4. Випромінювання звуку в простір (а) і в півпростір (б):

1 - джерело шуму; 2- поверхню

У міру віддалення від джерела звук загасає в просторі, причому в результаті розширення площі фронту хвилі S (м 2) звуковий тиск сферичної хвилі змінюється обернено пропорційно відстані r:

S = Ωr 2 (5.2)

де Ω - просторовий кут випромінювання звуку (Ω = 4π при випромінюванні в простір, Ω = 2π при випромінюванні в півпростір) (рис. 5.4).

Простір, в якому звукові хвилі вільно поширюються, не зустрічаючи відображають поверхонь, називається вільним акустичним полем.

Якщо джерелом звуку є пульсуючий сфера або півсфера, то інтенсивність звуку у вільному полі зменшується пропорційно квадрату відстані від джерела.

При циліндричних (або напівциліндричних) хвилях інтенсивність звуку зменшується пропорційно першого ступеня відстані. Прикладом цього випадку є проходження звуку через щілину.

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Cхожі теми

Апаратура для виміру акустичного забруднення навколишнього середовища
Нормування акустичного забруднення
Акустичний аспект фонетики
Захист від акустичних впливів
ЕНЕРГЕТИЧНЕ ЗАБРУДНЕННЯ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
Виснаження і забруднення грунту
Акустична система
Акустична комунікація
Акустичні коливання і вібрації
ЕКОНОМІЧНА ОЦІНКА ЗБИТКІВ ВІД ЗАБРУДНЕННЯ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
 
Дисципліни
Аудит та Бухоблік
Банківська справа
БЖД
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
Соціологія
Статистика
Страхова справа
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Пошук