Từ quan điểm vật lý về nguyên lý sự khác nhau giữa âm thanh và tiếng ồn là không có.Tiếng ồn được hiểu là tổ hợp không có trật tự của các âm thanh gây khó chịu cho con người. Tất cả khái niệm nêu trên về âm thanh cũng áp dụng đúng cho tiếng ồn [2, 31,39].
Theo nguồn gốc phát sinh tiếng ồn, cũng như âm thanh có thể được phân ra hai nhóm chính :
- Tiếng ồn phát sinh cơ học hay tiếng ồn kết cấu do rung động của các vật thể rắn tạo ra.
- Tiếng ồn phát sinh thủy khí động lực xuất hiện do xung động áp lực trong không khí (hơi và chất lỏng). Tiếng ồn phát sinh do xung động áp suất trong không khí được gọi là tiếng ồn không khí (xả khí, tiếng ồn do quay các trục dao của các máy…).
Tiếng ồn cũng như tất cả các âm thanh phức tạp có thể được biểu thị bằng trang thái từ số lớn các dao động điều hòa có tần số khác nhau. Sự phân ly này cho phép suy xét về các mức áp suất âm trong các tần số xác định của các dao động, điều này rất cần thiết khi tạo lập các vấn đề thực tế giảm thiểu tiếng ồn, cũng như các giải pháp giảm tiếng ồn của các âm thanh tần số cao và thấp thực tế khác nhau. Theo các kết quả đo mức áp suất âm với trợ giúp của các thiết bị chuyên dùng, tiến hành xác lập phổ tiếng ồn (âm thanh), đây là đăc trưng quan trọng nhất của tiếng ồn.
Theo đặc tính tiếng ồn các phổ được chia ra thanh điệu (sắc) và dải rộng hay không thanh. Ở phổ thanh điệu các đơn âm riêng biệt được nghe thấy; thường là các âm tần số cao. Ví dụ trong tiếng ồn chung của các cưa đĩa khi cắt nghe rõ được tiếng ồn giao nhau tần số cao. Trong các phổ không thanh điệu hiện tượng này không quan sát được. Nếu tiếng ồn có phổ dày và tung độ các thành phần của nó trong vùng rộng các tần số bằng nhau thì tiếng ồn này được gọi là tiếng ồn trắng. Tiếng ồn thanh điệu có phổ hỗn hợp, trên nó được tách ra các tung độ riêng hay nhóm các tung độ. Nếu trong thành phần tiếng ồn trị số ưu thế là các tiếng ồn với tần số f = 30-500Hz, tiếng ồn này được gọi là tần số thấp, nếu ưu thế là các âm thanh với f = 350-800Hz tần số trung. Nếu phổ biến mức áp suất âm ở tần số lớn hơn 800Hz - tiếng ồn tần số cao.
Theo thời gian tác động người ta chia ra các loại tiếng ồn sản xuất như sau: - Ổn định – khi mức áp suất âm sau toàn bộ thời kỳ quan sát đo được không thay đổi lớn hơn 5dB.
- Xung – hay va chạm, chúng được cảm nhận như sự va chạm của các vật thể này với vật thể khác. Trị số của chúng có thể thay đổi tới 5dB một giây. Tiếng ồn xung không thể xác định được bằng dụng cụ đo thông thường.
- Kéo dài- tổng thời gian của chúng với các khoảng ngắt hay không có khoảng ngắt không nhỏ hơn 4 giờ trong ca.
- Ngắn hạn- thời gian của chúng nhỏ hơn 4 giờ trong ca.
Khi xây dựng các phổ tần thường đưa vào khoảng độ rộng xác định của dải tần số, thường bằng 1ôcta. Mức áp suất âm trong phổ trên trục hoành tương ứng với dải tần số trung bình hình học ft6. Nếu f1 – tần số giới hạn dưới của dải và f2 là giới hạn trên thì:
ftb f f1. 2
Khi tần số trung bình hình học thứ nhất ở dải 1 ôcta lấy bằng ft6 = 63 Hz, thì tần số ban đầu tương ứng của dải f1 = 45Hz và kết thúc dải f2 = 90Hz. Nếu đồng thời có một số nguồn tiếng ồn tác động thì mức độ ồn của tất cả n nguồn được xác định theo công thức:
L = L1+ 10lg.n , dB. (3.12) Trong đó L1 mức độ ồn của một nguồn. khi có tác động của hai nguồn rời mức độ ồn như nhau, mức độ ồn tổng sẽ lớn hơn một lượng 10lg2 = 3dB; khi 10 nguồn thì lượng gia tăng là 10dB; khi 100 nguồn -20dB v.v…
Khi tác động đồng thời của hai nguồn với các mức độ ồn khác nhau L1
và L2 thì mức độ ồn tổng được xác định theo tương quan:
L = L1 + ΔL dB . (3.13) Lượng gia tăng ΔL được xác định theo thực nghiệm (bảng 3.2)[33,39] . Khi có sự tác động đồng thời của một số nguồn thì tổng được tiến hành trình tự, bắt đầu từ cường độ cao nhất.
Bảng 3.2. Lượng gia tăng ΔL cho công thức (3.13)
Độ lệch mức độ ồn giữa 2 nguồn,dB L1 - L2 (L1>L2)
0 1 2,6 4 6 10