KLASYCZNE I ŚRODOWISKOWE PODEJŚCIE DO BADANIA HAŁASU

Z definicją hałasu w sposób naturalny wiąże się pojęcie jego dokuczliwości.

Jeśli założymy, że obecność hałasu wywołuje wrażenie dokuczliwości, to powstaje pytanie: Jak mierzyć dokuczliwość hałasu? Guski, Felscher-Suhr, Schuemer (1999) w swojej pracy przedstawili bardzo ogólną definicję do-kuczliwości hałasu. Według nich dokuczliwość hałasu jest terminem uży-wanym ogólnie dla wszystkich negatywnych odczuć, takich jak: zakłócenia, niezadowolenie, dokuczliwość, uciążliwość. W literaturze przedmiotu spot-kać można bardziej precyzyjne definicje dokuczliwości hałasu, a nawet ilo-ściowe modele tej cechy hałasu (Marquis-Favre, Premat, Aubree, 2005).

Jeden z takich modeli, przedstawionych na rycinie 1 (Preis, 1995), zakła-da, że dokuczliwość hałasu (An)zależy od trzech czynników: dokuczliwej głośności (AL), uciążliwości (IN) oraz wielkości związanej ze zniekształce-niem zawartości informacyjnej danego sygnału (DR). Formalnie model ten można przedstawić za pomocą formuły (1)

δ + γ + β + α

= AL IN DR

An (1)

W tym przypadku dokuczliwą głośność oblicza się według modelu Zwickera (ISO, 532B), uwzględniając głośność tła, natomiast uciążliwość oblicza się według modelu ostrości zaproponowanego przez Auresa (Fastl, Zwicker, 2007), który również uwzględnia ostrość tła. Nieco inaczej oblicza-na jest wielkość zniekształcenia zawartości informacyjnej sygoblicza-nału. Wielkość ta odnosi się bezpośrednio do sygnału zakłócanego przez dany hałas. Jest to szczególny przypadek, przede wszystkim dotyczący mowy. DR to stosunek czasów trwania odpowiednio zniekształconej części sygnału przez dany hałas do całkowitego czasu trwania sygnału.

Wcześniej wieloczynnikowy model dokuczliwości zaproponował Zwic-ker (Fastl, ZwicZwic-ker, 2007). W modelu tym tak zwaną nieobciążoną dokucz-liwość obliczano za pomocą następującej formuły:

{

}

Dokuczliwość hałasu według tej formuły zależała od: głośności (N10), którą dany hałas miał w 10% trwania całego sygnału, ostrości (s) i siły fluk-tuacji hałasu (f). Dodatkowo wielkość dokuczliwości zależała od pory dnia (d), w której dany hałas oceniano. Aktualnie często cytuje się nieco zmodyfi-kowaną formułę na dokuczliwość hałasu – „psychoakustyczną dokuczli-wość” (Marquis-Favre, Premat, Aubree, 2005; Fastl, Zwicker, 2007), którą definiuje się jako:

wFR – czynnik, który zależy od siły fluktuacji i chropowatości hałasu.

Według modeli dokuczliwości hałasu przedstawionych powyżej można precyzyjnie obliczyć dokuczliwość wywoływaną przez dany hałas, opierając się jedynie na jego charakterystykach fizycznych. Można zatem założyć, że dokuczliwość może pełnić rolę wskaźnika oceny hałasu pozwalającego przewidzieć negatywne skutki oddziaływania hałasu na organizm ludzki.

Im większa wartość dokuczliwości hałasu, tym bardziej negatywny jego wpływ na organizm ludzki. Rezultaty wielu badań eksperymentalnych nad

dokuczliwością dla różnych typów hałasu, publikowane w czasopismach naukowych, potwierdzają zasadność wieloczynnikowego podejścia do do-kuczliwości hałasu. Problemem jest jednak brak znormalizowanych proce-dur pozwalających wiarygodnie mierzyć takie wielkości, jak: głośność Zwickera, ostrość, siłę fluktuacji czy chropowatość. Nie ma powszechnie dostępnych mierników tych charakterystyk dźwiękowych. W związku z tym instytucje, które mają chronić ludzi przed negatywnym oddziaływa-niem hałasu na organizm, wolą posługiwać się klasycznym – jednoczynni-kowym modelem dokuczliwości hałasu, w którym zakłada się, że dokuczli-wość hałasu zależy tylko od jednego czynnika – od poziomu hałasu.

Istnieje różnica pomiędzy klasycznym i „środowiskowym” podejściem do badania oraz oceny dokuczliwości hałasu (ryc. 2).

Podejście do badania dokuczliwości hałasu

Klasyczne Środowiskowe

Jeden czynnik

Charakterystyki hałasu

Wiele czynników

Charakterystyki hałasu i tła

Ryc. 2. Klasyczne i środowiskowe podejście do badania dokuczliwości hałasu

Można wskazać na wiele zalet środowiskowego podejścia do badania dokuczliwości hałasu. Wyliczając dokuczliwość hałasu, opierając się na wie-lu czynnikach, od razu widać, że ta sama głośność dla różnego typu hałasu, na przykład lotniczego i komunikacyjnego, nie oznacza takiej samej dokucz-liwości. Dodatkowo środowiskowe wyznaczanie dokuczliwości opiera się na modelach psychoakustycznych, czyli zakłada zgodność pomiędzy wyli-czoną wartością dokuczliwości a jej subiektywną oceną przez słuchaczy.

Oznacza to, że można przewidzieć ocenę dokuczliwości hałasu bez koniecz-ności przeprowadzania badań z udziałem słuchaczy. Niestety jest jedna zasadnicza wada podejścia środowiskowego – brak znormalizowanych mierników bądź odpowiednich programów do obliczenia wartości poszcze-gólnych czynników mających wpływ na dokuczliwość. Wymieniona wada w podejściu środowiskowym jest jednocześnie zasadniczą zaletą klasyczne-go ujęcia teklasyczne-go zagadnienia. Oznacza to, że nadal mierzony jest jednoczynni-kowy klasyczny wskaźnik oceny hałasu związany z wartością odpowiednio skorygowanego poziomu hałasu. Dla tak zdefiniowanego wskaźnika oceny hałasu wyznaczane są tak zwane dopuszczalne poziomy chroniące ludzi przed niekorzystnymi skutkami oddziaływania hałasu na organizm ludzki.

Ponieważ w klasycznym badaniu dokuczliwości hałasu ta sama wartość poziomu hałasu nie oznacza zwykle takiej samej dokuczliwości, analizuje się oddzielnie stopień dokuczliwość dla różnego typu hałasu.

Wielkość mierzonego poziomu hałasu charakteryzuje wartość narażenia, czyli tak zwaną dawkę hałasu. Cechą charakterystyczną hałasu jest zmien-ność jego struktury widmowej w czasie oraz czas jego trwania. Do opisu wielkości narażenia, czyli dawki hałasu należy stosować zróżnicowane wskaźniki oceny hałasu. Zróżnicowanie wskaźników hałasu na chwilowe i długotrwałe jest również konieczne ze względu na efekty, które hałas wy-wołuje. Efekty zdrowotne wywołane ekspozycją na hałas mogą być długo- bądź krótkoterminowe. W aktualnie obowiązującej dyrektywie hałasowej (Dyrektywa 2002/49/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 25 czerwca 2002 r.) oraz w zaleceniach WHO (WHO, Night Noise Guidelines for Europe, 2009) zakłada się, że efekty oddziaływania hałasu na organizm człowieka powinno się określać w skali roku. To uzasadnia stosowanie rocznego, czyli uśrednionego w ciągu całego roku poziomu dźwięku (LDWN jako najczęściej stosowanego wskaźnika oceny hałasu, skorelowanego z, ocenionymi również w skali roku, negatywnymi efektami oddziaływania hałasu.