Сутність шуму і вібрацій

Тіло людини розглядається як поєднання мас з пружними елементами. В одному випадку це все тулуб з нижньою частиною хребта і тазом, в іншому – верхня частина тулуба в поєднанні з верхньою частиною хребта, нахиленою вперед. Для стоїть на вібруючій поверхні людини існують 2 резонансних піка на частотах 5... 12 і 17... 25 ГЦ, хто сидить на частотах 4... 6 ГЦ. Для голови резонансні частоти знаходяться в області 20... 30 Гц. У цьому діапазоні частот амплітуда коливань голови може перевищувати амплітуду коливань плечей в 3 рази. Коливання внутрішніх органів, грудної клітки і черевної порожнини виявляють резонанс на частотах 3, 0... 3, 5 Гц.

Максимальна амплітуда коливань черевної стінки спостерігається на частотах 7... 8 Гц. Зі збільшенням частоти коливань їх амплітуда при передачі по тілу людини послаблюється. У положенні стоячи і сидячи ці ослаблення на кістках тазу рівні 9 дБ на октаву зміни частоти, на грудях і голові – 12дБ, на плечі -12... 14 дБ. Ці дані не поширюються на резонансні частоти, при дії яких відбувається не послаблення, а збільшення швидкості коливань.

У виробничих умовах ручні машини,  вібрація яких має максимальні рівні енергії (максимальний рівень віброшвидкості) у смугах низьких частот (до 36 Гц), викликають вібраційну патологію з переважним ураженням нервово-м'язової тканини та опорно-рухового апарату. При роботі з ручними машинами, вібрація яких має максимальний рівень енергії у високочастотній області спектру (вище 125 Гц), виникають головним чином судинні розлади. При впливі вібрації низької частоти захворювання виникає через 8... 10 років, а при дії високочастотної вібрації – через 5 років і раніше. Загальна вібрація різних параметром викликає різну ступінь вираженості змін нервово й системи (центральної і вегетативної), серцево-судинної системи і вестибулярного апарату.

У залежності від параметрів (частота, амплітуда) вібрація може як позитивно, так і негативно впливати на окремі тканини та організм в цілому. Вібрацію використовують при лікуванні деяких захворювань, але найчастіше вібрацію (виробничу) вважають шкідливо впливає чинником. Тому важливо знати граничні характеристики, розділяють позитивний і негативний вплив вібрації на людину. Вперше на корисне значення вібрації звернув увагу французький вчений абат вересня П'єр, який у 1734 р. сконструював вібруюче крісло для домосідів, підвищує м'язовий тонус і поліпшує циркуляцію крові. в. На початку XX ст. в Росії професор Військово-медичної академії А. Є. Щербак довів, що помірна вібрація покращує живлення тканин і прискорює загоєння ран.

Виробнича вібрація, що характеризується значною амплітудою і тривалістю дії, викликає у працюючих дратівливість, безсоння, головний біль, ниючий біль в руках людей, що мають справу з вібруючим інструментом. При тривалому впливі вібрації перебудовується кісткова тканина: на рентгенограмах можна помітити смуги, схожі на сліди перелому – ділянки найбільшої напруги, де розм'якшується кісткова тканина. Зростає проникність дрібних кровоносних судин, порушується нервова регуляція, змінюється чутливість шкіри. При роботі з ручним механізованим інструментом може виникнути акроасфіксія (симптом мертвих пальців) – втрата чутливості, побіління пальців, кистей рук. При дії загальної вібрації більш виражені зміни з боку центральної нервової системи: з'являються запаморочення, шум у вухах, погіршення пам'яті, порушення координації рухів, вестибулярні розлади, схуднення.

Основні параметри вібрації: частота і амплітуда коливань. Коливається з певною частотою і амплітудою точка рухається з безперервно мінливими швидкістю і прискоренням: вони максимальні у момент її проходження через вихідне положення спокою і знижуються до нуля в крайніх позиціях. Тому коливальний рух характеризується також швидкістю і прискоренням, що представляють собою похідні від амплітуди і частоти. Причому органи чуття людини сприймають не миттєве значення параметрів вібрації, а чинне.

Вібрацію часто вимірюють приладами, шкали яких отградуірована не в абсолютних значеннях швидкості та прискорення, а у відносних – децибелах. Тому характеристиками вібрації служать також рівень коливальної швидкості і рівень коливального прискорення. Розглядаючи людину як складну динамічну структуру з змінюються в часі параметрами, можна виділити частоти, що викликають різке зростання амплітуд коливань як усього тіла в цілому, так і окремих її органів. При вібрації нижче 2 Гц, що діє на людину вздовж хребта,  тілорухається як єдине ціле. Резонансні частоти мало залежать від індивідуальних особливостей людей, так як основний підсистемою, що реагує на коливання, є органи черевної порожнини, що вібрують в одній фазі. Резонанс внутрішніх органів наступає при частоті З... 3, 5 Гц, а при 4... 8 Гц вони зміщуються.

Якщо вібрація діє в горизонтальній площині по осі, перпендикулярній хребту, то резонансна частота тіла обумовлена згинанням хребта і жорсткістю тазостегнових суглобів. Область резонансу для голови сидячої людини відповідає 20... 30 Гц. У цьому діапазоні амплітуда