Analiza sygnałów o jednakowym poziomie równowaŜnym

Działanie opracowanego psychoakustycznego dozymetru hałasowego sprawdzono na przykładzie trzech rodzajów szumu (biały, róŜowy, brązowy) o poziomach i czasach trwania dobranych zgodnie z zasadą równowaŜności energii akustycznej. W myśl tej zasady, kaŜdy sygnał zawiera tę samą ilość energii wyraŜoną za pomocą wskaźnika L_Aeq odniesioną do ośmiogodzinnego dnia pracy. W tabeli 7.9 zamieszczono uzyskane wyniki analiz. Kolorem czerwonym zaznaczono wartość referencyjną dla szumu brązowego o poziomie 85 dBA i ośmiu godzin ekspozycji. Jest ona podstawą do wyznaczenia wartości względnych wskaźnika DJK. Na rysunku 7.22 przedstawiono w formie wykresu uzyskane wyniki względne, określające wartość dawki hałasu rozumianej jako skumulowany skutek oddziaływania hałasu na słuch osoby naraŜonej.

Wyraźnie widoczna jest tendencja, Ŝe hałasy, w widmie których dominują wysokie częstotliwości o duŜych poziomach stanowią większe zagroŜenie dla ucha wewnętrznego niŜ hałas o charakterze niskoczęstotliwościowym. Jest to zgodne z doniesieniami z literatury dotyczącymi badań nad ekspozycją na hałas [143]. Tendencja ta jest niezaleŜna od poziomu hałasu.

Tabela 7.9. Wyniki analizy róŜnych sygnałów wyraŜone wskaźnikami L_JK i D_JK

Poziom sygnału wyraŜony w dBA oraz czas trwania wyraŜony w minutach Rodzaj

sygnału 85 / 480 88 / 240 91 / 120 94 / 60 97 / 30 100 / 15 Wartości bezwzględne, wyraŜone za pomocą wskaźnika LJK

Sz. Biały 19166 24329 29636 27229 13941 4588

Sz. RóŜowy 11897 14456 17254 16495 9615 3754

Sz. Brązowy 3849 4239 4695 4674 3497 1971

Wartości względne, wyraŜone za pomocą wskaźnika DJK

Sz. Biały 498 632 770 707 362 119

Sz. RóŜowy 309 376 448 429 250 98

Sz. Brązowy 100 110 122 121 91 51

Warto zauwaŜyć, Ŝe jedynie dla szumu brązowego dawka obliczona za pomocą wskaźnika D_JK jest z niewielkim odstępstwem zgodna z zasadą równowaŜności energii.

Istotny spadek wartości wskaźnika D_JK dla hałasów o wysokich poziomach równowaŜnych wynika z uproszczenia, polegającego na przyjęciu jednej stałej czasowej dla narastania i zanikania efektu TTS. NaleŜy oczekiwać, Ŝe dla bardzo wysokich poziomów hałasów stała czasowa narastania efektu TTS jest krótsza, zaś dla fazy opadania moŜe być dłuŜsza. Oznacza to, Ŝe dla takiego rodzaju ekspozycji szkodliwe oddziaływanie hałasu w krótszym czasie prowadzi do powaŜnych urazów akustycznych.

0 100 200 300 400 500 600 700 800

85 / 480 88 / 240 91 / 120 94 / 60 97 / 30 100 / 15 LAeq [dB] / T [minuty]

DJK [%]

Szum biały Szum róŜowy Szum brązowy

Rys. 7.22. Względna szkodliwość róŜnych rodzajów hałasów o tym samie poziomie równowaŜnym i czasie trwania

W tabeli 7.10 przedstawiono uzyskane wyniki wskaźnika L_JK dla sygnałów testowych oraz poziomów hałasu dla klubów muzycznych. Zestawiono wartości bezwzględne oraz, uwzględniając wartość referencyjną, obliczono wartości względne.

Określają one stopień szkodliwości hałasu w stosunku do poziomu odniesienia.

Uzyskane wartości zestawiono na wykresie z rys. 7.23 z dzienną dawką hałasu, odpowiadającą poszczególnym sygnałom, wyznaczoną za pomocą klasycznej metody w oparciu o poziom LAeq.

Tabela 7.10. Wartości bezwzględne i względne wskaźnika szkodliwości hałasu L_JK

Wsk. Klub 1 L Klub 2 L Klub 3 L Klub 4 L Klub 2 H Klub 4 H Lab. H

LJK 4740 15696 20215 7851 10453 6836 1923

DJK [%] 123 408 525 204 272 178 50

DLAeq [%] 170 289 470 212 289 212 13

Na wykresie z rys. 7.23 przedstawiono dwa typy wyników. Grupa oznaczona symbolem A, to wartości uzyskane dla klubów w oparciu o poziomy równowaŜne w pasmach krytycznych dla całego przedziału czasu ekspozycji. Grupę B stanowią wartości uzyskane dla wybranych klubów oraz ekspozycji w warunkach laboratoryjnych, uzyskane w oparciu o historię równowaŜnych poziomów hałasu w pasmach krytycznych wyznaczonych w 1–minutowych przedziałach czasu.

0 100 200 300 400 500 600

Klub 1 L Klub 2 L Klub 3 L Klub 4 L Klub 2 H Klub 4 H Lab. H Dawka LAeq Dawka DJK Dawka hałasu [%] Dawka hałasu na podstawie LAeq i DJK

A B

Rys. 7.23. Zestawienie uzyskanych wartości dawek hałasu wyznaczonych w oparciu o wskaźnik L_JK w porównaniu z dzienną dawką hałasu wyznaczoną w oparciu o poziom

równowaŜny

Wyniki uzyskane za pomocą wskaźnika D_JK są zbliŜone do dawki hałasu wyznaczonej w oparciu o wartość poziomu równowaŜnego L_Aeq. Największe rozbieŜności wystąpiły dla klubów 2, 1 i 3, dla wyników z grupy A. W przypadku wyników z grupy B rozbieŜności dla klubu 2 są znacznie mniejsze. DuŜa zgodność uzyskanych wyników jest naturalną konsekwencją tego, Ŝe do wyznaczenia dawki szkodliwości hałasu wyraŜonej wartością wskaźnika DJK, jaką wywołuje ekspozycja na hałas, jest sygnał odniesienia, którego widmo jest zbiŜone do widma szumu brązowego.

Jak to zostało przedstawione wcześniej na rys. 7.21 widma hałasów dla rozpatrywanych klubów mają rozkład zbliŜony do szumu brązowego. Dla sygnałów o innej charakterystyce widmowej (o charakterze np. zbliŜonej do szumu róŜowego lub białego) wartości dawki hałasu wyraŜonej za pomocą wskaźnika DJK znacząco róŜnią się od tych wyznaczonych w opraciu o poziom równowaŜny (rys 7.22). Jest to doskonale widoczne na przykładzie wyników uzyskanych dla ekspozycji w warunkach laboratoryjnych (sygnał o charakterze szumu białego).

NaleŜy wyraźnie podkreślić, Ŝe zaproponowane wskaźniki stanowią ilustrację odmiennego podejścia do problemu zagroŜenia hałasem. PołoŜono w ich konstrukcji nacisk na określenie skutku, jaki wywołuje hałas u przeciętnego słuchacza wyraŜony wystąpieniem efektu TTS. Jakkolwiek efekt TTS zaleŜy od poziomu hałasu, sposób jego powstania i późniejsze zanikanie jest związane ze sposobem dostarczania energii akustycznej i osobniczo zróŜnicowaną podatnością słuchu na uraz akustyczny.

Zastosowanie zaproponowanego wskaźnika moŜe znacząco wzbogacić wiedzę o skutkach wywołanych przez ekspozycję na hałas. Zasadnicze znaczenie ma fakt, iŜ juŜ w trakcie ekspozycji dostępna jest informacja o zagroŜeniu hałasem i jego skutkach.

MoŜliwe jest równieŜ przeprowadzenie analiz symulacyjnych z wykorzystaniem róŜnorodnych modelowych sygnałów, odzwierciedlających rzeczywiste naraŜenie na hałas w projektowanym środowisku akustycznym, np. w zakładach pracy, danym stanowisku pracy.