ШУМ

ШУМ беспорядочные колебания
различной физ. природы, отличающиеся сложностью временной и спектральной
структуры. В быту под III. понимают разного рода нежелат. акустич. помехи
при восприятии речи, музыки, а также любые звуки, мешающие отдыху, работе.
Щ. играет существ, роль во MH. областях науки и техники: акустике, радиотехнике,
радиолокации, радиоастрономии, теории информации, вычислит, технике, оптике,
медицине и др. III., независимо от физ. природы, отличается от периодич.
колебаний случайным изменением мгновенных значений величин, характеризующих
данный процесс. Часто Ш. представляет собой смесь случайных и периодич.
колебаний. Для описания Ш. применяют различные математич. модели в соответствии
с их временной, спектральной и пространств, структурой. Для количеств,
оценки Ш. пользуются усреднёнными параметрами, определяемыми на основании
статистич. законов, учитывающих структуру Ш. в источнике и свойства среды,
в к-рой Ш. распространяется.

Ш. подразделяются на статистически
стационарные и нестационарные. Наиболее разработаны теория и методы измерения
стационарного Ш., классич. моделью к-рого является белый шум. Стационарный
Ш. характеризуется постоянством ср. параметров: интенсивности (мощности),
распределения интенсивности по спектру (спектральная плотность), автокорреляционной
функции (среднее по времени от произведения мгновенных значений двух Ш.,
сдвинутых на время задержки). Практически наблюдаемый Ш., возникающий в
результате действия мн. отд. независимых источников (напр., Ш. толпы людей,
моря, производств, станков, Ш. вихревого возд. потока, Ш. на выходе радиоприёмника
и др.), является квазистационарным. Ш., длящийся короткие промежутки времени
(меньше, чем время усреднения в измерителях), наз. нестационарным. К таким
Ш. относят, напр., уличный шум проходящего транспорта, отд. стуки в производств,
условиях, редкие импульсные помехи в радиотехнике и т. п.

Исследование Ш. преследует разнообразные
цели: изучение источников Ш. для уменьшения их вредного воздействия на
человека и на различные системы; изыскание способов и средств наилучшего
(оптимального) приёма, обнаружения и измерения параметров разных сигналов
в присутствии Ш.; повышение точности измерений в аналоговых и цифровых
устройствах обработки информации и др. Для измерения характеристик Ш. применяются
шумомеры, частотные анализаторы, коррелометры и др.

Источниками акустич. слышимого и неслышимого
Ш. могут служить любые колебания в твёрдых, жидких и газообразных средах;
в технике осн. источники Ш.- различные двигатели и механизмы. Повышенная
шумность машин и механизмов часто является признаком наличия в них неисправностей
или нерациональности конструкций. Точность изготовления деталей, их подгонка
и динамич. уравновешивание всех движущихся частей приводят к ослаблению
Ш. и, как правило, ведут к уменьшению износа деталей, к увеличению срока
их службы и точности работы.

Радиоэлектронные Ш.- случайные колебания
токов и напряжений в радиоэлектронных устройствах, возникают в результате
неравномерной эмиссии электронов в электровакуумных приборах (дробовой
шум, фликкер-шум), неравномерности процессов генерации и рекомбинации носителей
заряда (электронов проводимости и дырок) в полупроводниковых приборах,
теплового движения носителей тока в проводниках (тепловой шум, см. Флуктуации
электрические), теплового излучения Земли и земной атмосферы, а также
планет, Солнца, звёзд, межзвёздной среды и т. д. (шумы космоса). Ш. ограничивает
чувствительность радиоприёмной аппаратуры (см.
Шумы аппаратурные).

В ряде случаев Ш. используется как
источник информации. Напр., в военно-морской технике по Ш., создаваемому
на ходу подводными лодками и надводными кораблями, их обнаруживают и пеленгуют;
в радиоастрономии по Ш. в определённых диапазонах частот исследуется радиоизлучение
звёзд и др. космич. образований. Шумоподобные сигналы применяются в технике
радио- и акустич. измерений, напр, в архит. акустике. Нек-рые звуки, используемые
в музыке, по физическому существу шумовые или обладают шумовыми признаками.
Встречающиеся
в речи шумные согласные по своим свойствам также являются шумами. Качеств,
особенности ощущения при восприятии акустич. III. органами слуха и организма
в целом зависят от его интенсивности (см. Громкость звука) и спектрального
состава. Вредное действие Ш. на организм человека проявляется в специфич.
поражении органа слуха и неспецифич. изменениях др. органов и систем. Имеют
значение характер, уровень, частотный состав, продолжительность воздействия
Ш и индивидуальная чувствительность к нему. Продолжит, влияние интенсивного
III. может вызвать значит, расстройства деятельности центр, нервной системы,
сосудистого тонуса, функций органов желудочно-кишечного тракта, эндокринной
системы, а также постепенно развивающуюся
тугоухостъ,
обусловленную
невритом преддверноулиткового нерва. Для проф. тугоухости характерно первонач.
нарушение восприятия высоких частот (4000- 8000 гц).
Неспецифич.
действие Ш может проявиться раньше, чем изменения слуха, и выражается в
форме невротич. реакций, астении,
нарушения функций вегетативной
нервной системы. Под влиянием Ш. нарушается точность координации движений,
снижается производительность труда. В связи с единой этиологией клинич.
нарушений в мед. лит-ре появился термин "шумовая болезнь". Для предотвращения
вредного действия акустических Ш. на организм человека принимают ряд организац.,
технич. и мед. мер. Устраняют или ослабляют причины, порождающие Ш., на
месте его образования; предотвращают его распространение от источников
III., используя местную звукоизоляцию шумящих узлов машин, амортизацию
и звукопоглощение, ослабляющее Ш. за счёт снижения отражений от ограждающих
конструкций, облицовываемых звукопоглощающими пористыми материалами; уменьшают
аэродинамич. Ш. (выхлоп, Ш. в воздуховодах и т. д.), устраняя причины вихреобразования,
звукоизолируя воздуховоды и применяя глушители. Важно рационально чередовать
труд и отдых работающих в условиях Ш, ограничивать длительность воздействия
Ш. на них, систематически наблюдать за состоянием их здоровья. Борьба с
уличным Ш. ведётся путём замены трамвайного транспорта троллейбусным и
автобусным, ограничения пользования звуковыми сигналами и т. п. Зоны, где
уровень III. достигает 85 дб, обозначают предупредит, знаками, а
работающих в этих зонах снабжают индивидуальными звукоизолирующими наушниками.
Кроме вредного воздействия на человека, известно благотворное, успокаивающее
влияние на него акустич. Ш., напр. Ш. морского прибоя, Ш. леса.

Лит.: Горелик Г. С., Колебания
и волны, 2 изд., M., 1959; Левин Б. Р., Теория случайных процессов и её
применение в радиотехнике, 2 изд., M., 1960; Борьба с шумом, под ред. E.
Я. Юдина, M., 1964; Кириллов H. E., Помехоустойчивая передача сообщений
по линейным каналам со случайно изменяющимися параметрами, M., 1971; Акустика
океана, под ред. Л. M. Бреховских, M., 1974; Г е р шман С. Г., Тужилкин
Ю. И., Об интерференции широкополосных шумовых сигналов, "Акустический
журнал", 1965, т. 11, в. 1, с. 42; Бокс Д ж., Д жен-ки не Г., Анализ временных
рядов. Прогноз и управление, [в. 1 - 2], M., 1974; Pытов С. M., Введение
в статистическую радиофизику, M., 1966; Белл А., Шум. Профессиональная
вредность и общественное зло, пер. с англ., 1967; Шум и шумовая болезнь,
Л., 1972; Суворов Г. А., Лихницкий A. M., Импульсный шум и его влияние
на организм человека, Л., 1975. С. Г. Гершман, Г. А. Суворов.

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я