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 акустически слышимого и неслышимого Ш. могут служить любые колебания в твёрдых, жидких и газообразных средах; в технике основные 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 динамическое 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. Например, 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 других космических образований. Шумоподобные сигналы применяются в технике радио- и акустических измерений, например в архитектурной акустике. Некоторые 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 акустического Ш. органами слуха и организма в целом зависят от его интенсивности (см. Громкость звука ) и спектрального состава. Вредное действие Ш. на организм человека проявляется в специфическом поражении органа слуха и неспецифическими изменениях других органов и систем. Имеют значение характер, уровень, частотный состав, продолжительность воздействия Ш. и индивидуальная чувствительность к нему. Продолжит. влияние интенсивного Ш. может вызвать значительные расстройства деятельности центр. нервной системы, сосудистого тонуса, функций органов желудочно-кишечного тракта, эндокринной системы, а также постепенно развивающуюся тугоухость , обусловленную невритом преддверноулиткового нерва. Для профессиональной тугоухости характерно первоначальное нарушение восприятия высоких частот (4000— 8000 гц ). Неспецифическое действие Ш. может проявиться раньше, чем изменения слуха, и выражается в форме невротических реакций, астении , нарушения функций вегетативной нервной системы. Под влиянием Ш. нарушается точность координации движений, снижается производительность труда. В связи с единой этиологией клинических нарушений в медицинской литературе появился термин «шумовая болезнь». Для предотвращения вредного действия акустических Ш. на организм человека принимают ряд организационных, технических и медицинских мер. Устраняют или ослабляют причины, порождающие Ш., на месте его образования; предотвращают его распространение от источников Ш., используя местную звукоизоляцию шумящих узлов машин, амортизацию и звукопоглощение, ослабляющее Ш. за счёт снижения отражений от ограждающих конструкций, облицовываемых звукопоглощающими пористыми материалами; уменьшают аэродинамический 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 Ш. достигает 85 дб , обозначают предупредительными знаками, а работающих в этих зонах снабжают индивидуальными звукоизолирующими наушниками. Кроме вредного воздействия на человека, известно благотворное, успокаивающее влияние на него акустического Ш., например Ш. морского прибоя, Ш. леса.
Лит.: Горелик Г. С., Колебания и волны, 2 изд., М., 1959; Левин Б. Р., Теория случайных процессов и её применение в радиотехнике, 2 изд., М., 1960; Борьба с шумом, под ред. Е. Я. Юдина, М., 1964; Кириллов Н. Е., Помехоустойчивая передача сообщений по линейным каналам со случайно изменяющимися параметрами, М., 1971; Акустика океана, под ред. Л. М. Бреховских, М., 1974; Гершман С. Г., Тужилкин Ю. И., Об интерференции широкополосных шумовых сигналов, «Акустический журнал», 1965, т. 11, в. 1, с. 42; Бокс Дж., Дженкинс Г., Анализ временных рядов. Прогноз и управление, [в. 1—2], М., 1974; Рытов С. М., Введение в статистическую радиофизику, М., 1966: Белл А., Шум. Профессиональная вредность и общественное зло, пер. с англ., 1967; Шум и шумовая болезнь, Л., 1972; Суворов Г. А., Лихницкий А. М., Импульсный шум и его влияние на организм человека, Л., 1975.
С. Г. Гершман, Г. А. Суворов.
Шума коэффициент
Шу'ма коэффицие'нт, шум-фактор, числовая характеристика радиоприёмника, показывающая, насколько ухудшается его чувствительность к входному сигналу под действием собственных шумов (см. Флуктуации электрические ). Ш. к. F равен отношению полной мощности шумов на выходе реального приёмника Рреал к выходной мощности шумов такого же идеального (не шумящего) приёмника Рид при условии, что единственный источник входного шума в обоих случаях — тепловой шум согласованного сопротивления (эквивалент антенны), находящегося при температуре T = 290 К (см. Найквиста формула ):
F =Рреал /Рид = Рреал /кТ DfG . (1)
Здесь k — Больцмана постоянная , Df — полоса пропускания приёмника в гц , a G — его коэффициент усиления по мощности. Ш. к. выражают также в децибелах: F (дб ) == 10 lg F. Для идеального приёмника F = 1 (или 0 дб ), для реального, шумящего F > 1. Часто вместо Ш. к. шумы характеризуются шумовой температурой Тш.