Каталог противошумов (NIOSH) 1975 г.

Материал из Викитеки — свободной библиотеки
Каталог противошумов (NIOSH) 1975 г. : DHEW (NIOSH) Publication No. 76-120, NTIS Accession No.: PB 267461
автор Патрисия Кроуз, Рой Флеминг, Барри Лемперт (Patricia Kroes, Roy Fleming, Barry Lempert, пер. AlexChirkin
Оригинал: англ. List of Personal Hearing Protectors and Attenuation Data : DHEW (NIOSH) Publication No. 76-120, NTIS Accession No.: PB 267461. — Перевод созд.: 2023, опубл: Сентябрь 1975. Источник: Национальный институт охраны труда


NTIS Accession No.: PB 267461

Список моделей противошумов и обеспечиваемых ими ослаблений шума


Патрисия Кроуз, Рой Флеминг, Барри Лемперт


List of Personal Hearing Protectors and Attenuation Data


Patricia Kroes, Ph.D., Roy Fleming, B.S., Barry Lempert, B.S.


Министерство здравоохранения, образования и благополучия - Здравоохранение

Центры по профилактике и борьбе с заболеваниями


Национальный институт охраны труда


Отдел лабораторий и разработки критериев требований гигиены и охраны труда


US DEPARTMENT OF HEALTH, EDUCATION, AND WELFARE - Public Health Service

Center for Disease Control - National Institute for Occupational Safety and Health

Division of Laboratories and Criteria Development


Цинциннати, Огайо, 45202

DHEW (NIOSH) Publication No. 76-120

Сентябрь 1975


Скопировано: Министерством торговли США, Национальный технический информационный центр, Спрингфилд, Вирджиния, 22161


(Технический) отчёт Национального института охраны труда NIOSH-76-120

Исполнитель работы: Национальный институт охраны труда

National Institute for Occupational Safety and Health, 4676 Columbia Parkway, Cincinnati, Ohio, 45226

PB-267461


Реферат[править]

В этом документе собрана информация о средствах индивидуальной защиты органа слуха (СИЗОС), полученная от их изготовителей и поставщиков. Документ является обновлённым вариантом публикации Национального института охраны труда (NIOSH, далее — Институт) 1973 г. «Перечень СИЗОС и их ослаблений шума» (NIOSH 1973 publication, "List of Personal Ear Protectors and Attenuation Data," TR 89). В документе приводится информация о: изготовителях и поставщиках; типах и моделях СИЗОС; средних значениях и стандартных отклонениях ослаблений шума у СИЗОС для частот звуков от 125 до 8000 Гц; стандарт, в соответствии с которым проводились (лабораторные) испытания СИЗОС; и то, в какой лаборатории проводили его испытания. Также в документе вкратце рассмотрены факторы, влияющие на выбор СИЗОС; деятельность Института в области их изучения; и методы (с примерами) для вычисления (ожидаемого) ослабления шума при использовании СИЗОС (с известными свойствами).

Ключевые слова: Изготовители, Поставщики, Ослабление шума, Стандартное отклонение, Лаборатории, Средства индивидуальной защиты шума

Введение[править]

В июне 1973 г. Институт (National Institute for Occupational Safety and Health, NIOSH), реагируя на запросы о том, какие СИЗОС следует использовать (работодателям), выполняющим программы защиты своих работников от опасного, сильного шума, опубликовал список доступных СИЗ органа слуха. После этого Институт получил несколько писем, в которых была дополнительная информация для дополнения опубликованного списка, помогающая выбрать СИЗОС. Кроме того, часть компаний прекратила выпуск СИЗОС; а несколько новых начали их изготавливать, и они попросили включить информацию об их продукции в список. Поэтому Институт подготовил и опубликовал этот документ, обновлённый список СИЗОС с информацией об их защитных свойствах.

В списке представлены изготовители и поставщики противошумов, предоставившие информацию о них отделу Вредных физических производственных факторов (Института). На данный момент эта информация НЕ ПРОВЕРЯЛАСЬ сотрудниками Института. В списке приводится информация о: изготовителе или поставщике; модель и тип СИЗОС; средние значения ослаблений шума для звуков с частотами от 125 до 8000 Гц; стандартные отклонения этих ослаблений; сведения о лаборатории, проводившей испытания. Сведения о лабораториях приводятся в соответствующем (предпоследнем) столбце (номер), а подробная информация о каждой из лабораторий приводится после списка СИЗОС.

Большинство изготовителей испытывали СИЗОС в соответствии с требованиями стандарта Американского национального института стандартов (ANSI, American National Standards Institute standard Z24.22-1957 "Method for the Measurement of the Real-Ear Attenuation of Ear Protectors at Threshold"). Иногда использовали другие способы, что указано в сносках в конце списка таблицы. Недавно был опубликован новый стандарт, обновлённая версия стандарта ANSI 1957 г. Но у нас не было практически никакой информации о результатах испытаний СИЗОС в соответствии с его требованиями. Поэтому такая информация в документе не приводится. (Этот) новый стандарт является стандартом (Американской ассоциации по стандартизации) ASA STDl-1975 (ANSI 3.19-1974), "Method for the Measurement of Rea1-Ear Protection of Hearing Protectors and Physical Attenuation of Earmuffs" (схожий документ). Новый стандарт (ASA 1975) отличается от предшественника изменением звуковых сигналов, используемых для испытаний СИЗОС. Вместо тоновых применяются тестовые звуки 1/3 октавы. Испытания проводятся не в безэховых камерах, а в помещениях с хорошим отражением звука от поверхностей (реверберация). Для испытаний наушников использован объективный способ определения ослабления тестовых звуковых сигналов.

Результаты измерений ослабления шума СИЗОС, при проведении испытаний (в лабораториях) в соответствии с методиками, описанными в указанных стандартах, представлены как средние ослабления тестовых звуков для разных частот, и их стандартные отклонения. Эти величины можно использовать для прогнозирования ослабления шума при применении СИЗОС. Для каждой модели СИЗОС в последнем столбце списка оставлено пустое место (столбец «R»). Читатель может самостоятельно написать там значение ослабления шума, полученное им путём вычислений. Для расчётов можно использовать несколько способов, которые приведены в приложении вместе с примерами вычислений (в конце, после списка СИЗОС). Там также приводится обсуждение ограничений, недостатков и достоинств каждого из способов.

Хотя вычисленные показатели ослабления шума являются главным фактором, определяющим выбор СИЗОС (для известных условий применения), на фактическое ослабление воздействия шума на работника могут повлиять и некоторые другие факторы, которые следует учитывать, как и то, насколько своевременно рабочий применяет противошумы. Самое главное — насколько аккуратно надевается СИЗОС, поскольку правильное надевание позволяет получить ожидаемое (на основании вычислений) ослабление шума. Даже при аккуратном надевании у разных людей ослабление шума отличается. К счастью, это непостоянство можно учесть, используя стандартное отклонение (значений показателя ослабления шума, полученных у разных людей для звуков разных частот) при вычислении (общего, суммарного) показателя ослабления шума. Другими причинами нестабильности ослабления шума, которые могут ухудшить защитные свойства СИЗОС, являются: неаккуратное надевание (перед началом работы в шумных условиях); зазоры между наушниками и головой из-за волос или дужек очков; и неправильное использование СИЗОС работником. Неаккуратное надевание часто происходит из-за желания работника снизить дискомфорт. (Поэтому) удобность СИЗОС тоже следует учитывать при закупке средств защиты; но в первую очередь при выборе средства защиты следует учитывать не удобность, а ослабление шума, т. к. в противном случае рабочие получат неэффективные средства защиты. В каждом случае необходимо оценивать возможность работника аккуратно надевать противошум, то есть, насколько стабильно ему удаётся надевать его достаточно аккуратно. (Также при выборе СИЗОС) необходимо учитывать ещё три фактора: долговечность (срок хранения или срок службы); санитарно-гигиенические свойства, и стоимость. (Практика применения СИЗОС) во многих компаниях показала, что когда рабочему дают возможность выбрать наиболее подходящую модель из нескольких, и (затем) индивидуально учат, как её аккуратно надевать, то работники гораздо охотнее используют СИЗОС своевременно.

Для того, чтобы потребители имели больше информации о СИЗ органа слуха и средствах измерения шума, Национальный институт охраны труда начал проводить программу (их) сертификационных испытаний в Моргантауне, Западная Вирджиния. Также ведётся работа по определению фактического ослабления шума вкладышами, используемыми работниками непосредственно на заводах. В испытательно-сертификационной лаборатории в Моргантауне (TSL) сотрудники Института оборудовали место для испытаний СИЗОС в соответствии с требованиями нового стандарта (ASA test standard STDl-1975; ANSI 3.19). Планирование работы пока не завершено, но конечной целью является получение стандартизованного набора данных обо всех моделях СИЗОС. В такой набор может входить данные об ослаблении шума, и их стандартные отклонения (для звуков разных частот), (суммарные показатели) ослабления шума в дБ; указания изготовителя по применению конкретной модели; требования к техническому обслуживанию; и, возможно, результаты изучения долговечности. Такая информация, а также сертификационный ярлык на СИЗОС и/или его упаковке, позволят потребителю определить способность данной модели ослаблять шум, и даст возможность быстро и просто определить — соответствует ли эта модель условиям труда работника.

Как уже отмечалось ранее, значения ослаблений шума измеряются при аккуратно надетых СИЗОС (или - при максимально аккуратно надетых) в лабораторных условиях. Поэтому для получения таких же, ожидаемых, показателей ослабления шума (на предприятиях) необходимо так же аккуратно надевать их и там. Чтобы изучить, насколько (может быть) отличаются ослабления в лабораторных и производственных условиях, Институт разработал и проверил новый способ (измерения ослабления шума СИЗОС) у работников на предприятиях. Этот метод (разрабатывался) не для замены нового стандартного метода испытаний СИЗОС (ASA standard STDl-1975), а как средство для проведения научных исследований, для определения фактического ослабления шума вкладышами при их использовании работниками на заводах. Как только будут получены результаты таких измерений, они будут опубликованы — как технические отчёты.

Список СИЗОС и их ослаблений шума[править]

Предложения по уточнению или дополнению этого списка просим присылать в: Отдел вредных физических производственных факторов (Physical Agents Branch B-15), Национальный институт охраны труда (DLCD/NIOSH, 1014 Broadway, Cincinnati, Ohio, 45202).

Факт включения в список конкретной модели СИЗОС не означает, что Национальный институт охраны труда одобряет (их применение) или сертификацию. Приведённые в списке сведения об ослаблении шума получены от изготовителей (и поставщиков) СИЗОС, и не проверялись Институтом.

Примечания к списку[править]

1. Испытания проводились в соответствии с требованиями стандарта ANSI A24.22-1957, но вместо испытаний на 10 участниках по три раза — испытывали с привлечением 15 человек по одному разу.

2. Испытания проводились в соответствии с требованиями стандарта ANSI Z24.22-1957, но вместо тестовых звуковых сигналов, чистых тонов, использовали сигналы 1/5 октавных полос.

3. Для испытаний противошумов использовали импульсные звуки, (громкость) которых возрастала с 5 дБ (импульс 140 дБ) до 27 дБ (импульс 190 дБ). СИЗОС разрабатывался как средство защиты от импульсного шума, создаваемого стрелковым оружием, или при взрывах, так, чтобы они не ослабляли звуки при общении (когда нет сильного шума).

4. (Ослабление) измеряли с помощью искусственного уха, и широкополосного шума.

Уровень шума Ослабление шума, дБА, для [октавных полос, Гц]
[63] [125] [250] [500] [1000] [2000] [4000] [8000]
100 дБА 52 44 44 52 61 66 65 65
110 дБА 55 45 44 53 64 66 74 75
120 дБА 58 50 46 55 56 70 76 84

5. Изготовитель, компания MSA, провела испытания указанных моделей, и сообщила, что ослабления шума у моделей Noisefoe Mark IV (при дужке наушников за головой), и Comfo 600 — соответствуют ослаблениям шума у моделей Noisefoe Mark IV (при дужке под подбородком), и Comfo 610 и 620 соответственно.

6. По данным изготовителя (MSA), испытания проводили по методике, несколько отличавшейся от стандарта (ANSI Z24.22-1957). Но более подробная информация отсутствует.

7. Измерения ослаблений шума проводили с помощью микрофона, прикреплённого к плоской пластине. В таблице приведены значения отличия в уровнях тоновых тестовых звуковых сигналов, измеренные при установке СИЗОС и без противошумов.

8. Информация о способе испытаний отсутствует. (Нам сообщили, что) СИЗОС (предназначен для) «ослабления импульсных звуков большой громкости, и повторяющихся импульсного шума».

Лаборатории, испытывавшие СИЗОС[править]

1. Arcon Audiology Research Consultants, Inc.

Palo Alto, California


2. Biological Acoustics Branch

Biodynamics and Bionics Division

Wright Patterson Air Force Base, Ohio


3. Bolt Beranek, Newman, Inc.

235 Wyman Street

Waltham, Mass. 02154


4. Century Speech and Hearing Center

2080 Century Park East

Los Angeles, California 99067


5. Dayton T. Brown Inc.

Church Street

Bohemia, LI, New York 11716


6. Department of Hearing and Speech Sciences

University of Maryland

College Park, Maryland 20742

Mark E. Doudna, Ph.D.


7. Electrical Testing Laboratory

2 East End Avenue

New York, New York


8. Environmental Acoustics

11322 Idaho Avenue

Los Angeles, California 90025


9. Environmental Systems Corporation

Suite 101 Parkway Bldg.

11212 Pierce Parkway

Knoxville, Tennessee 37921

David M. Lipscomb

Director, Noise and Acoustics Division


10. IIT Research Institute

Engineering Mechanics Divisions

10 West 35th Street

Chicago, Illinois 60616


11. Mine Safety Appliances

400 Penn· Center Blvd.

Pittsburgh, Pennsylvania 15235


12. Noise Pollution Consultants, Inc.

705 Flatbush Avenue

Brooklyn, New York 11225


13. Paul Michael and Associates

667 Franklin Street

State College, Pennsylvania 16801


14. Racal-Amplivox

Beresford Avenue

Wembly, Middlesex, England


15. San Diego State University

Biomedical Section

San Diego, California

Maurice Schiff and Richard Riedman


16. Scintrex, Inc.

400 Creekside Drive

Amherst Industrial P

Tonawanda, New York 14150

H. L. Schmidt, Director of Engineering


17. University of Pittsburgh

Pittsburgh, Pennsylvania

Kenneth C. Steward

Associated Professor of Industrial Hygiene


18. Worcester Polytechnic Institute

Institute Road

Worcester, Massachusetts 01609


19. Subcommittee on Noise Research

6041-1/2 Alston Street

Los Angeles, California 90057

Приложение. Способы вычисления ослабления воздействия шума при применении СИЗОС[править]

Способы разработаны: Барри Лемпертом и Роем Флемингом

(Приведённые выше) результаты (лабораторных) измерений ослаблений шума показывают, что эффективность СИЗОС зависит и от частоты звука, Гц. На практике, на предприятии, обычно необходимо определить, насколько (данная модель) противошума уменьшить общее, суммарное воздействие шума (на рабочего), дБА. Так как производственный шум обычно является смесью звуков разных частот, необходима формула для вычисления ослабления шума, учитывающая особенности конкретного шума, его спектр (распределение акустической энергии по частоте). А если (есть только информация об общем уровне шума, но) нет информации о его спектре, распределении уровней шума по октавам (диапазонам частот), то (при прогнозировании ослабления такого) шума необходима коррекция, для безопасности, чтобы учесть неопределённость. Кроме того, ослабление шума, само по себе — случайная и непостоянная величина, которую нельзя точно предсказать, и поэтому необходима коррекция, чтобы учесть и такую неопределённость.

Ниже для обозначения прогнозируемого (ожидаемого) ослабления шума используется показатель ослабления R, с А-коррекцией ("adjusted dBA-reduction factor"). После вычисления этого показателя R, можно вычесть его из уровня шума на рабочем месте, измеренного с А-коррекцией (дБА) и таким образом определить уровень шума, воздействующий на работника, использующего СИЗОС. Например, если уровень шума на рабочем месте 112 дБА, а показатель ослабления R 27 дБА, то воздействие шума на защищённый орган слуха будет 85 дБА (85 дБА — это предельно допустимый уровень, ПДУ, в США, прим.).

В этом документе описаны три способа прогнозирования ослабления шума, и примеры их использования. Все три способа схожи, используют логарифмы и антилогарифмы. (Во многих электронных калькуляторах есть соответствующие функции, кнопки с обозначениями «log X»; и «10X», или «yX»). Главным отличием этих способов является то, с какой точностью они определяют ослабление шума. Точность (прогноза) также зависит и от того, насколько точны и полны сведения о шуме, для защиты от которого делается прогноз (есть ли сведения о уровнях шума по октавам (спектр шума); значения уровня шума с С-коррекцией; и с А-коррекцией). Использование трёх разных способов может дать три разных значения показателя ослабления шума R для одной и той же модели СИЗОС и одного и того же шума, поскольку при использовании менее точных способов используется поправка, для запаса, чтобы не получить завышенное ослабление шума R. Эта поправка вводится на основе предположений об ожидаемом спектре шума на предприятии. (Поэтому), в целом, есть тенденция к тому, чтобы при использовании более точного способа получалось большее ослабление шума R. При использовании любого способа, на на величину прогнозируемого ослабления шума также влияет и то, в какой степени учитывается (некоторая) нестабильность этого ослабления у разных людей. Для того, чтобы учесть эту нестабильность, (мы) предлагаем из среднего ослабления шума, измеренного в лабораторных условиях, вычитать стандартное отклонение — два раза. (По нашему мнению), это приведёт к тому, что (на практике) случаи, когда ослабление шума (у рабочих) окажется меньше спрогнозированного, будут очень редкими. Если для какой-то модели СИЗОС нет сведений о стандартных отклонениях, (Вы) можете использовать стандартные отклонения других моделей схожей конструкции, выбрав наибольшие из них (т. е. «наихудший случай»).

Значения ослаблений шума, приведённые в этом документе выше, использованы для вычислений показателей «Q», описанных ниже, применяемых для прогнозирования ослаблений шума. Для удобства, в таблице 1 (приложения, ниже) приведены значения Q для всех моделей противошумов, приведённых в этом документе.

Q1 — среднее ослабление шума для частоты 125 Гц, плюс 16,2 дБ, минус два стандартных отклонения*;

Q2 — среднее ослабление шума для частоты 250 Гц, плюс 8,7 дБ, минус два стандартных отклонения;

Q3 — среднее ослабление шума для частоты 500 Гц, плюс 3,3 дБ, минус два стандартных отклонения;

Q4 — среднее ослабление шума для частоты 1 кГц, минус два стандартных отклонения;

Q5 — среднее ослабление шума для частоты 2 кГц, минус 1,2 дБ, минус два стандартных отклонения;

Q6 — средние ослабления шума для частот 3 и 4 кГц, минус 1 дБ, минус стандартное отклонение для частоты 3 кГц, минус стандартное отклонение для частоты 4 кГц;

Q7 — средние ослабления шума для частот 6 и 8 кГц, плюс 1,1 дБ, минус стандартное отклонение для частоты 6 кГц, минус стандартное отклонение для частоты 8 кГц.

  • Для того, чтобы учесть нестабильность ослабления шума, читатель может корректировать (среднее ослабление шума) на величину, отличающаяся от двух стандартных отклонений. Для этого необходимо соответствующим образом изменить значения показателей Q.

Числа (+16,2; +8,7; +3,3; 0; -1,2; -1,0; и +1,1) — это поправки, А-коррекция (учёт отличий в субъективном восприятии звуков разных частот людьми, для соответствующих частот), для соответствующих октавных полос, указаны их центральные частоты.

Рекомендации по выбору метода прогнозирования ослабления шума[править]

Метод 1.

Требуемые данные

  1. Значения уровней шума для частот 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц. Они обозначаются L1, L2, L3, L4, L5, L6 и L7 соответственно.
  2. Уровень шума с А-коррекцией, дБА.
  3. Значения показателей ослабления шума Q у СИЗОС.

Комментарии

  1. Это — самый точный способ прогнозирования ослабления шума.
  2. При его использовании никакой коррекции из-за неизвестного спектра не требуется.
  3. Вычисленный показатель ослабления шума R позволяет оценить ослабление шума лишь с таким спектром, для которого он был спрогнозирован. Но его можно использовать для оценки защиты от шума с другим уровнем, если спектр шума тот же самый, а изменилась только громкость.
  4. Для оценки ослабления шума из шума на рабочем месте (дБА) вычитают показатель R.


Метод 2.

Требуемые данные

1. Значения показателей ослабления шума Q у СИЗОС.

2. Для определения показателя ослабления шума R требуется информация об отличиях в уровнях шума на рабочем месте, измеренных с А-коррекцией и с С-коррекцией:

δ (дельта) = LC - LA

3. При использовании скорректированного показателя R, описанного ниже, эта информация — не требуется.

Комментарии

  1. Это — второй по точности из трёх способов.
  2. Для учёта неопределённости, спектра шума, использована поправка 3 дБ.
  3. Для вычисления воздействия шума на работников, использующих СИЗОС, используют (или) показатель R, или модифицированный показатель RC. Если шум на рабочем месте измерялся с А-коррекцией, из него вычитают R, а если с С-коррекцией — вычитают RC.
  4. RC - это постоянная величина, которую можно вписать в таблицу с перечнем моделей СИЗОС. А значение R — не постоянно; оно изменяется в зависимости от спектра шума, и зависит от величины δ (дельта).


Метод 3 (самый простой).

Требуемые данные

Значения показателей ослабления шума Q у СИЗОС.


Комментарии

  1. Это — наименее точный из трёх способов.
  2. Для учёта неопределённости, спектра шума, использована поправка 8,5 дБ. (В разделе «Обсуждение» приводится информация, которая, при наличии некоторых предположений, позволяет использовать менее строгие ограничения).
  3. Для вычисления показателя R информация о спектре (свойствах) шума — не нужна, и значение R можно внести в таблицу со списком моделей СИЗОС как постоянную величину.
  4. Для вычисления воздействия шума на работников, использующих СИЗОС, из уровня шума, измеренного с А-коррекцией (дБА), из него вычитают показатель R.

Метод 1[править]

Формула:

R = LA — 10 log S, где

R — показатель ослабления шума, дБА;

LA — уровень шума, воздействующего на рабочего, дБА; и

L1, L2, L3, L4, L5, L6 и L7 — уровни шума для октавных полос (диапазонов частот), с центральными частотами 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц соответственно;

Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6 и Q7 — показатели ослабления шума у данной модели СИЗОС; метод вычисления Q был описан выше в этом разделе. Значения Q для разных моделей приводятся в таблице 1 (приложения, ниже).


Пример

Пусть необходимо защитить работника от шума 95 дБА, спектр которого известен, и показан в таблице:

Центральная частота октавы (диапазона), Гц 125 250 500 1000 2000 4000 8000
Уровень шума, дБА 88 89 85 89 89 89 80

Также предположим, что у некоторой модели СИЗОС известны ослабления шума и их стандартные отклонения для частот:

Частота тестового звука, Гц 125 250 500 1000 2000 3000 4000 6000 8000
Среднее ослабление шума, дБ 21 22 23 29 41 47 43 40 37
Стандартное отклонение, дБ 3,7 3,3 3,8 4,7 3,3 4 2,7 6 6,6

По формулам, приведённым выше в этом разделе, можно вычислить показатели ослабления шума Q для этой модели СИЗОС, и (суммарное) ослабление шума S:

Q1 = 21 + 16,2 — (2 × 3,7) = 29,8; ... (L1 — Q1) = 88 — 29,8 = 58,2

Q2 = 22 + 8,7 — (2 × 3,3) = 24,1; ..... (L2 — Q2) = 89 — 24,1 = 64,9

Q3 = 23 + 3,3 — (2 × 3,8) = 18,7; ..... (L3 — Q3) = 85 — 18,7 = 66,3

Q4 = 29 — (2 × 4,7) = 19,6; .............. (L4 — Q4) = 89 — 19,6 = 69,4

Q5 = 41 — 1,2 — (2 × 3,3) = 33,2; .... (L5 — Q5) = 89 — 33,2 = 55,8

Q6 = (47+43)/2 - 1 - 4 - 2,7 = 37,3; ..... (L6 — Q6) = 89 — 37,3 = 51,7

Q7 = (40+37)/2 + 1,1 - 6 - 6,6 = 27; .... (L7 — Q7) = 80 — 27 = 53.

Используем результаты для вычисления ослабления шума по формуле

R = LA — 10 log S, где

LA = 95 дБА, и

= 660 693 + 3 090 295 + 4 265 795 + 8 709 636 + 380 189 + 147 911 + 199 526 = 17 454 045.

R = LA — 10 log ( 17 454 045 ) = 95 — 72,4 = 22,6 дБ.


Воздействие шума на работника (дБА) составит

LA - R = 95 — 22,6 = 72,4 дБА

Эта величина случайно получилась равной члену «10 log S».


Обсуждение (метода 1)

При вычислении показателя ослабления шума R этим способом приходится корректировать его значение лишь для учёта (некоторой) нестабильности ослабления шума у разных людей. Для этого из средних значений ослабления шума два раза вычитается соответствующее стандартное отклонение. Так как ослабления шума для звуков разных частот вычитаются непосредственно из уровней шума на рабочем месте этих же частот, то никакой коррекции для учёта спектра шума не требуется. (Но) недостатком этого метода является необходимость вычислять показатель ослабления шума R каждый раз заново, для каждого шума с другим спектром. Тем не менее этот способ — самый точный; и он может использоваться как идеал, или эталон — для сравнения с ним других методов.

Метод 2[править]

Формула:

R = RC — δ (дельта)

= 5,5 — 10 log T — δ (дельта), где

R = показатель ослабления шума, дБА;

RC = 5,5 - 10 log T — δ ; показатель RC подробно рассмотрен в разделе «Обсуждение (метода 2)» ниже;

δ (дельта) = разница в уровнях шума на рабочем месте, измеренных с С- и А-коррекциями = LC — LA ;

LC = воздействие шума на рабочего, измеренное с С-коррекцией, дБС;

LA = воздействие шума на рабочего, измеренное с А-коррекцией, дБА;

Значения 10 log T для почти всех моделей СИЗОС приведены в таблице 1 приложения. Если необходимо их вычислить, используйте формулу:

где Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6 и Q7 - показатели ослабления шума у данной модели СИЗОС; метод вычисления Q описан выше в этом разделе. Значения Q для разных моделей приводятся в таблице 1 (приложения, ниже).


Пример

Пусть у некоторой модели СИЗОС известны ослабления шума и их стандартные отклонения для частот:

Частота тестового звука, Гц 125 250 500 1000 2000 3000 4000 6000 8000
Среднее ослабление шума, дБ 21 22 23 29 41 47 43 40 37
Стандартное отклонение, дБ 3,7 3,3 3,8 4,7 3,3 4 2,7 6 6,6

Если эта модель СИЗОС есть в этом документе, то значение 10 log T можно будет найти в таблице 1 приложения по номеру модели. В нашем случае это значение придётся вычислить, как показано ниже. Получим -14,9.

Предположим, что необходимо защитить работника от шума, который равен 95 дБА или 96 дБС.

Используем формулу:

R = RC — δ (дельта)

где

RC = 5,5 — 10 log T = 5,5 - (-14,9) = 20,4 дБ; и

δ (дельта) = LC — LA = 96 — 95 = 1.

R = 20,4 — 1 = 19,4 дБ

Воздействие шума на рабочего, использующего такой СИЗОС, будет равно

LA — R = 95 — 20,4 = 75,6 дБА

или, используя RC и уровень шума, измеренный с С-коррекцией, воздействие шума на рабочего, при его прогнозировании с А-коррекцией, будет равно

LC — RC = 96 — 20,4 = 75,6 дБА


Вычисление 10 log T , для примера в методе 2

По формулам, приведённым выше в этом разделе, можно вычислить показатели ослабления шума Q для этой модели СИЗОС, и (суммарное) ослабление шума T

Q1 = 21 + 16,2 — (2 × 3,7) = 29,8; ..... Q2 = 22 + 8,7 — (2 × 3,3) = 24,1;

Q3 = 23 + 3,3 — (2 × 3,8) = 18,7; ....... Q4 = 29 — (2 × 4,7) = 19,6;

Q5 = 41 — 1,2 — (2 × 3,3) = 33,2; ..... Q6 = (47+43)/2 - 1 - 4 - 2,7 = 37,3;

Q7 = (40+37)/2 + 1,1 - 6 - 6,6 = 27.


Используем эти значения для определения Т

= 0,00105 + 0,00389 + 0,01349 + 0,01906 + 0,00048 + 0,00019 + 0,00200

= 0,03205

Соответственно, 10 log T = 10 × Log10(0,03205) = 10 × (-1,49) = -14,9.


Обсуждение (метода 2)

Этот метод прогнозирования ослабления шума основан на допущениях, сделанных в работе (Botsford, J. H. (1973). "How to Estimate dBA Reduction of Ear Protectors," Sound and Vibration 7(11), 32-33). Для вычисления показателя шума, который Botsford называл «изменение уровня шума» ("sound level conversion"), а в этом документе — модифицированный R или RC, используют информацию от ослаблении шумов разных частот, и предполагают, что противошум используют для защиты от «розового» шума, у которого уровни шума для всех диапазонов частот (октав) одинаковы. Такой шум примерно соответствует среднему шуму, который можно получить, усредним 100 характерных промышленных шумов, представленных на Фиг. 1. И у такого шума отличие уровней с А и С-коррекциями будет примерно 1,5). Для определения показателя ослабления шума RC вычитают из уровня «розового шума» уровень шума, воздействующий на рабочего при использовании СИЗОС. В результате получают (8,5 — 10 log T). А значение Т определяют на основе сведений от ослаблении звуков разных частот, и с учётом их нестабильности. Так как при таких вычислениях не учитывается фактический (на рабочем месте) спектр шума (распределение акустической энергии по диапазонам частот), использована дополнительная поправка 3 дБ. (Эта поправка соответствует отличию в значениях показателя ослабления шума R, при его вычислении методами 1 и 2, с вероятностью 98%, для множества характерных шумов). Затем можно определить показатель ослабления шума для использования А-коррекции, R. Для этого из RC вычитают δ (дельта):

R = 8,5 - 10 log T - δ — 3 = 5,5 - 10 log T — δ = RC — δ

Как показано в примере вычислений для этого метода, для определения воздействия шума при использовании СИЗОС можно применять или показатель солабления шума R, или RC. Если используется первый, то его следует вычитать из уровня шума, измеренного с А-коррекцией; а если второй — то с С-коррекцией. Так как для данной модели СИЗОС значение RC постоянно (не зависит от шума), то его удобно использовать, если известно, какой шум на рабочем месте — с С-коррекцией. И в этом случае определение отличия в уровнях шума (LC — LA) — не требуется. А значение R не постоянно. И для одной модели СИЗОД оно может измениться, в зависимости от уровня шума на рабочем месте, измеренного с А-коррекцией.

Непостоянство показателя R может затруднить его применение. Можно рекомендовать определить (наименьшее) значение R для разных возможных отличий в уровнях шума, измеренных с С и А-коррекциями. Для этого необходимо определить наибольшее возможное отличие δ (дельта) для разных рабочих мест, и использовать его в формуле для определения воздействия шума при использовании СИЗОС. Например, если Вы уверены, что δ (дельта), то есть (LC — LA), никогда не превысит 5,0 ни на каком из рабочих мест предприятия, то (для того СИЗОС, который использовался в примере, для метода 2) можно определить значение R 15,4 дБ, и (всегда) использовать именно его. То есть:

R = RC - δ = 20,4 — 5 = 15,4 дБ.

Метод 3[править]

Формула:

R = -1,5 - 10 log T

где

R = показатель ослабления шума (с А-коррекцией, дБА);

10 log T = значения параметра приведены в таблице 1 приложения для учтённых в этом документе моделей СИЗОС.

(Если значение (10 log T) неизвестно, а ослабления тестовых звуков при сертификации известны, можно вычислить Т (а затем и 10 × Log (T).

Здесь Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6 и Q7 — показатели ослабления шума для разной его частоты, метод их расчёта был описан выше.


Пример

Пусть для защиты от шума используется такая модель СИЗОС, которая есть в списке. Значение (10 log T) можно найти по номеру модели, так как номера моделей в таблице 1 и таблице 1 приложения одинаковы.

Для примера, пусть у модели противошумов будет (10 log T) = -14,9, которое уже использовалось ранее. Используя формулу (метода 3) получим

R = -1,5 - 10 log T = -1,5 - (-14,9) = 13,4 дБ

Если уровень шума на рабочем месте 95 дБА, то воздействие этого шума на рабочего, использующего эту модель противошумов, будет равно

LA - R = 95 — 13,4 = 81,6 дБА

А если используется такая модель, которой нет в этом документе, то значение (10 log T) можно вычислить. Пример таких вычислений для некоторой модели СИЗОС приведён в примере вычислений для метода 2.


Обсуждение (метода 3)

При использовании этого метода измерять шум не нужно. Формула для вычисления показателя ослабления шума получена для случая, когда акустическая энергия шума распределена равномерно по всем диапазонам частот (октавам), т. е. для «розового» шума. Такой шум примерно соответствует «среднему» шуму, который можно получить, если усреднить 100 характерных (для США) промышленных шумов, представленных на Фиг. 1.

1. Для вычисления показателя ослабления шума R вычитают суммарное воздействие шума на орган слуха при использовании противошумов — из общего воздействия «розового» шума при не применении СИЗОС. Результат этого вычитания может быть равен 7 — (10 log T). Значение (10 log T) определяют на основе информации об ослаблении звуков разных частот при использовании данной модели СИЗОС, и корректируют для учёта нестабильности такого ослабления (в лабораторных условиях). При этом не учитывается то, какой именно промышленный шум будет ослаблять это СИЗОС на предприятии. Чтобы компенсировать отличие спектров «розового» шума и реального, используется корректирующая поправка на 8,5 дБ. (Эта поправка была получена при сравнении результатов использования метода 3 и метода 1 для 100 характерных промышленных шумов, представленных на Фиг. 1). В результате получаем выражение для вычисления R:

R = 7,0 - 10 log T — 8,5 = -1.5 - 10 log T

Значение "10 log T" можно определить или вычислением, или по таблице 1 приложения. После этого для определения воздействия шума на рабочего, использующего СИЗОМ, из уровня шума на рабочем месте вычитают показатель ослабления R. Недостаток этого метода может проявиться в том, что из-за большой корректирующей поправки (8,5 дБ), значения R будут слишком маленькие. Чтобы наглядно показать отличия трёх методов, можно вычислить показатели ослабления шума всеми методами для одной модели СИЗОС. (Можно) получить такие результаты: 22,6 дБ (метод 1); 19,4 дБ (метод 2); и 13,4 дБ (метод 3). Если вычисление методом 3 дало неудовлетворительный результат, можно рекомендовать: выбрать другую модель с большим значением показателя ослабления шума R; или использовать дополнительную информацию о шума (распределение энергии по октавам, или результат измерения общего уровня с С-коррекцией); т. е. использование метода 1 или 2 — это, обычно, повышает ослабление шума.

При отсутствии дополнительной информации о шуме, всё же можно использовать метод 2, если есть возможность сделать некоторые предположения об отличиях уровней шума с А и С-коррекциями (дельта, δ = LC — LA). Для этого необходимо оценить максимально возможное значение δ (дельта), используя для этого информацию, полученную путём измерений, или сведений о схожих рабочих местах, или какое-то другое разумное обоснование. Затем это значение используют в формуле метода 2 (R = 5,5 — 10 log T — δ).

Формулу, используемую в методе 3, можно преобразовать для того, чтобы показать, насколько она схожа с формулой, используемой в методе 2:

R = -1,4 - 10 log T = 5,5 - 10 log T — 7,0

Выше показано, что формула метода 3 точно соответствует формуле метода 2, если значение δ (дельта) равно 7. Необходимо обратить внимание на этот момент, так как при использовании метода 3 в тех случаях, когда δ (дельта) может быть больше чем 7 (степень ослабления шума будет завышена). Такие случаи легко определить, т. к. проблема может возникать тогда, когда на работника воздействует низкочастотный шум — что легко распознать на слух (гул, глубокий рокот). Метод 3 разрабатывался для того, чтобы можно было (1) спрогнозировать ослабление шума у СИЗОС просто и быстро, при полном отсутствии информации о шуме; (2) чтобы получить постоянное значение показателя ослабления шума R для конкретной модели СИЗОС, так, чтобы можно было вычитать его из уровня шума на рабочем месте (с А-коррекцией, дБА) для прогнозирования воздействия шума на рабочего; и (3) чтобы получить такое значение R, которое не будет необоснованно малым у большинства моделей противошумов. Таким образом, (если на рабочем месте преобладает именно низкочастотный шум), и если не учитывать приведённые выше (три) ограничения, то следует корректировать R больше чем на 8,5 дБ. А это приведёт к тому, что значения показателя ослабления шума будут в большинстве случаев такими маленькими, что их нельзя будет использовать на практике. Поэтому (мы рекомендуем) тем, кто защищает рабочих от низкочастотного шума, проявлять осторожность при использовании метода 3, и стараться использовать вместо него методы 1 или 2, насколько возможно.


Фиг. 1. 100 характерных промышленных шумов, сгруппированных так, чтобы у них было схожее отличие уровней, измеренных с А и с С-коррекциями ( δ, или LC — LA). Эти 100 шумов были выбраны из 579 спектров промышленных шумов, описанных в статье (Henry B. Karplus & George L. Bonvallet (1953) A Noise Survey of Manufacturing Industries. American Industrial Hygiene Association Quarterly. 14(4): 235-263, https://doi.org/10.1080/00968205309343944).

Фиг. 2. Влияние спектра шума ( δ, или LC — LA) на показатель его ослабления R, дБА. Представлены средние значения для 102 моделей наушников и 48 моделей вкладышей.


  • При испытаний этих моделей использовался способ, установленный в стандарте ANSI 1957. Но при этом были некоторые отличия, указанные в примечании 1 к таблице ослаблений шума у разных моделей.


US GOVERNMENT PRINTING OFFICE: 1975-657-696/5510 Region No. 5-11