Az infrasztusztó zajszintje készüléktől és működési módtól függ, ezért egyetlen általános decibelérték nem adható meg minden berendezésre. A készülék adatlapján megadott dB-értéket a mérési távolsággal, a frekvenciatartománnyal és azzal együtt kell értelmezni, hogy hangnyomásszintről vagy hangteljesítményszintről van-e szó.
Az infrahangok az emberi hallás által általában nem érzékelhető, 20 Hz-nél alacsonyabb frekvenciájú hangok. Az emberi hallás által nem érzékelhető, alacsonyabb frekvenciájú (azaz 20 Hz-nél alacsonyabb) hangokat infrahangoknak, a 20 000 Hz-nél magasabb frekvenciájú hangokat pedig ultrahangoknak nevezzük.
Mit jelent az infrasztusztó decibelértéke?
A zaj mértékegysége a decibel (dB). Ez azonban olyan mértékegység, amelyet nem teljesen könnyű elképzelni. Ez egy arányt kifejező egység, amely az emberek tudatalattijában főként a hangerősség mértékegységeként van rögzülve, de a valóság némileg más.
A decibel (dB) nem hangerőt jelent, hanem ez egy arány kifejezésére szolgáló mértékegység. Hang esetén azt mutatja meg, hogy egy hang mekkora egy viszonyítási szinthez képest, nem pedig azt, hogy abszolút értékben az mekkora.
A decibel egy arányszám, mégpedig két mennyiség arányának logaritmikus mértéke, melyet a fizika és elektronika területén is használnak. Az akusztikában két hangszint közötti arányt fejezünk ki a segítségével: egy mért hangnyomásszintet (azaz hangerősséget) az emberi hallásküszöbhöz képest.
Ezért egy infrasztusztó „hány dB?” kérdésére csak akkor lehet pontosan válaszolni, ha ismert, hogy mit mértek, milyen távolságban, milyen frekvencián és milyen mérési beállítással. A készülékek pontos zajértékeit mindig a használati utasításban adjuk meg.
Mi az infrahang?
A hang a mechanikai hullámok akusztikus megnyilvánulása egy anyagi közegben, a spektrumnak az a része, amelyet az ember a hallásával érzékelni képes. Ezek jellemzően a 20-20 000 Hz közötti frekvenciák, bár vannak kivételesen jó hallású emberek, akik mélyebb vagy magasabb hangokat is hallanak.
Az infrahangok: A 0-20 Hz közötti nyomáshullámok. Ilyenek érhetik az egyént ciklonok, viharok, vulkánkitörések, földrengések, meteor becsapódások, kísérleti atomrobbantások alkalmával, valamint közlekedés és gépkocsivezetés közben (főleg dízelmozdonyok, hajók, helikopterek esetén).
Ipari létesítményekben általában a gázégős kemencék, lassú ütemű motorok, szél- és vízerőművek keltenek infrahangokat. Lakásokban, irodákban a vízcsövek, klímaberendezések felelősek értük.
Az állatok hallásának frekvenciatartománya jelentősen eltérhet az emberek hallástartományától. Az elefántok viszont nagyon mély hangokat is hallanak, akár 14 Hz-ig (infrahang).
Miért nehéz egyetlen dB-számmal jellemezni egy infrasztusztót?
A hangnyomásszint a hang által kiváltott nyomás mértéke egy referencia hangnyomáshoz képest. A hang intenzitására utal a tér egy adott pontján, egy adott időpontban.
A hangnyomásszint mérése figyelembe veszi a hangtérben fellépő nyomásingadozásokat, és meghatározza, hogy ezek hogyan hatnak a fülre. A hangteljesítményszint azt a teljes teljesítményt fejezi ki, amelyet egy adott hangforrás a környezetébe sugároz, függetlenül a környezeti körülményektől vagy a távolságtól.
A hangteljesítményszint megadja a hangforrás hozzájárulását a környezeti zaj értékéhez. Egy hangforrás által kisugárzott teljes teljesítményre utal, függetlenül attól, hogy a nyomáshullámok hogyan terjednek a térben.
Az infrasztusztónál ezért különösen fontos megkülönböztetni a hangforrás teljesítményét és azt a hangnyomást, amely egy adott helyen mérhető. Ugyanaz a készülék más értéket adhat meg közvetlenül mellette, nagyobb távolságban, nyitott térben vagy visszaverő felületekkel körülvett helyen.
A hang frekvenciája, amplitúdója és hangereje
A hangnak három alapvető jellemzője van: a hangmagasság, a hangerő és a hangszín. A hangmagasságot a hanghullám frekvenciája határozza meg - minél magasabb a frekvencia, annál magasabb a hangmagasság (és fordítva).
A frekvenciát hertzben (Hz) adják meg, és az érték a másodpercenkénti rezgések számát jelenti (pl. 50 Hz 50 rezgés/másodperc, 1 kHz 1000 rezgés/másodperc stb.). A rezgés hosszát hullámhossznak nevezzük, és λ-vel jelöljük.
A hangerő a hullám amplitúdójával függ össze, és - minél nagyobb az amplitúdó a annál nagyobb a hangerő és hangosabb a hang. Röviden összefoglalva tehát, nagyobb amplitúdó → nagyobb hangnyomás → nagyobb dB érték.
A hangszín az emberi fülben érzékelt hang tulajdonságát jelenti. Valójában a hang nemcsak az alapfrekvenciát (vivőfrekvenciát) tartalmazza, hanem más frekvenciákat is - ezeket nevezzük felharmonikusoknak.
A decibelskála működése
Egy decibel skálának ezért mindig rögzítenünk kell a nulla pontját, ami esetünkben az emberi hallástartomány alja, vagyis az a legkisebb hang, amit képesek vagyunk érzékelni.
A hallásküszöb az a legkisebb hangnyomás-ingadozás, amelyet egy átlagos, egészséges ember még éppen meghall. Ez az érték kb. 20 mikropascal (20 µPa = 0,000020 Pa), ezért van Pa-ban kifejezve.
A decibelskála logaritmikus, nem lineáris. Ez azt jelenti, hogy 10 dB-es növekedés tízszeres hangintenzitást, de az emberi fül számára csak nagyjából kétszeres hangosságot jelent.
- +3 dB → körülbelül kétszeres hangteljesítmény;
- +10 dB → 10-szer nagyobb hangintenzitás;
- +20 dB → 100-szor nagyobb hangintenzitás;
- +30 dB → 1000-szer nagyobb hangintenzitás.
Az, hogy logaritmikus egységről van szó, azt jelenti, hogy minden 10 dB növekedés a hangintenzitás tízszeres növekedését jelenti. Például egy 70 dB-es hang tízszer hangosabb (és ezért nem 10 "valamivel" hangosabb), mint egy 60 dB-es hang.
A dB-skála nem a hangtalanságnál kezdődik: a 0 dB nem „hangtalanságot” jelent, hanem az emberi hallás küszöbét (20 mikropascal hangnyomás). A decibel skálának létezik negatív oldala is, mert azok a hangok, amelyeket az emberek nem képesek hallani, a nulla alatti tartományba eshetnek.
Mi a különbség a dB, a dBA, a hangnyomás és a hangintenzitás között?
A zajszint feltüntetése kötelező, és egyes esetekben egyetlen értékként (zajszint) van megadva, de - legalábbis az elektromos kéziszerszámok esetében - gyakrabban találkozunk a hangnyomásszint (Sound Pressure Level - SPL) és a hangteljesítményszint (Sound Power Level - SWL) megadásával.
A hangintenzitás nem a hang erősségét (azaz nyomását) írja le, hanem azt, hogy mennyi energiát szállít magával a hanghullám. Ez közvetlenül a hangnyomással ellentétben nem tudjuk mérni, de kiszámolható: a hangnyomással négyzetesen arányos.
A környezeti zajterhelésre vonatkozó törvények és előírások a megengedhető zajok nagyságát dBA mértékegységben adják meg. A dBA egy "abszolút" decibel skála, a viszonyítás alapja a hallásküszöbnek megfelelő hangnyomásszint, 10-5 Pa.
Az "A" betű azt jelenti, hogy a mérést egy szabványban rögzített (erre utal az "A") átvitelű szűrő után kell mérni, ami "leutánozza" a fül frekvencia-szerinti érzékenységét.
A fül nem minden frekvenciára egyformán érzékeny. Legérzékenyebb tartomány: 2-5 kHz (beszéd, sírás, veszélyhangok). Mély és nagyon magas hangokat halkabbnak halljuk azonos dB mellett.
Ezért egy mély, 20 Hz alatti vagy ahhoz közeli hang dB-értéke nem hasonlítható össze teljesen egyszerűen egy középfrekvenciás, hallható zaj ugyanekkora dB-értékével. A mérés során a frekvenciasúlyozás és az alkalmazott műszer is befolyásolja az eredmény értelmezését.
Infrasztusztó és ultrahangos riasztó: nem ugyanaz
Az emberi hallás által nem érzékelhető, alacsonyabb frekvenciájú hangokat infrahangoknak, a 20 000 Hz-nél magasabb frekvenciájú hangokat pedig ultrahangoknak nevezzük.
Az infrasztusztó tehát az alacsony frekvenciatartományra utal, míg az ultrahangos riasztó a hallható tartomány fölötti frekvenciákat használja. A készülék elnevezése önmagában nem mondja meg, hogy mekkora dB-szintet állít elő.
A dB-mérés sokféle hangkeltő eszköz, így például akusztikus vadriasztó, madárriasztó vagy rágcsálóriasztó működésének jellemzésére is használható, de a frekvencia, a hangnyomás és a tényleges hallhatóság külön kérdés.
Hangszintek összehasonlítása
A zajszinteket gyakran néhány tipikus, jól ismert zajforrással összehasonlítva írják le. Az alábbi értékek tájékozódásra szolgálnak, mert a tényleges zajszintet a távolság, a környezet, a mérési módszer és a hangforrás működése is befolyásolja.
| Hangforrás | Hangszint |
|---|---|
| Az emberi fül hallásküszöbe | 0 dB |
| A falevelek távoli zaja enyhe szellőben | 10 dB |
| Egy karóra ketyegése | 20 dB |
| Suttogás | 30 dB |
| Csendes beszélgetés | 40 dB |
| Normál beszéd | 60 dB |
| Autómotor, zajos utca, akkus csavarozó | 70 dB |
| Kiabálás, hajszárító, porszívó | 80 dB |
| Mozgó vonat, hangos zene | 90 dB |
| Láncfűrész, bontókalapács, sarokcsiszoló | 100 dB |
| Diszkó, zajos koncert | 110 dB |
| Repülőgép felszállása | 120 dB |
| Gránátrobbanás | 130 dB |
| Repülőgép sugárhajtóműve vagy lövöldözés közvetlen közelről | 140 dB |
Tájékozódásul néhány jellemző érték: suttogás 20-30 dBA, eső 50 dBA, normál hangerejű beszélgetés 60 dBA, mennydörgés 120 dBA, felszálló repülőgép 140 dBA.
A távolság és a környezet szerepe
A hang minden környezetben másképp terjed, és ez a környezet fizikai tulajdonságaival, sűrűségével, hőmérsékletével és nyomásával függ össze. Általánosságban elmondható, hogy sűrűbb anyagokban a hang gyorsabban terjed, és intenzitása a távolsággal együtt kisebb mértékben csökken.
Csak hogy el tudjuk képzelni: levegőben normál hőmérsékleten és nyomáson a hang 343 m/s sebességgel terjed, vízben kb. 1500 m/s sebességgel, acélban pedig kb. 5000 m/s sebességgel.
A levegőben terjedő hangot különböző szögben verik vissza az akadályok, amelyekbe beleütközik. Ezt a jelenséget visszhangnak nevezzük.
Egy kemény és sima anyag jobban visszaveri a hangot, mint egy puha és strukturált felületű. A visszaverődő hang növelheti a mérési helyen érzékelt zajt, ezért az infrasztusztó hangerejét nyitott térben és zárt, visszhangos helyiségben nem feltétlenül ugyanúgy érzékeljük.
Az infrasztusztó lehetséges egészségügyi hatásai
Huzamosabb hatásuk fáradtságot, szédülést eredményez, hasi szervek-, középfül, tüdő rezgését okozza, olykor pedig hányinger, szív- és légzési zavarok alakulnak ki.
Az infrahangok figyelemcsökkentő hatása miatt a légköri zavarok, fronthatások során növekszik a gépkocsibalesetek száma. Ezek az állítások azonban a tartós vagy jelentős infrahangterhelésre vonatkoznak, nem pusztán arra, hogy egy készülék működés közben alacsony frekvenciájú jelet bocsát ki.
A zaj érzékelése erősen szubjektív. A zaj szintje és intenzitása is technológiailag pontosan mérhető, de a zaj érzékszervi érzékelésében számos tényező játszik szerepet, aminek következtében különböző emberek ugyanazt a zajt különbözőképpen érzékelik.
Az emberi szervezet minden zajeffektusra konkrét fiziológiai reakcióval (például szükségtelen-, megváltozó-, felgyorsuló anyagcsere folyamatok) reagál. A nemkívánatos, kellemetlen zajok ingerlik a központi és a vegetatív idegrendszert.
Zavarják az alvást, az elalvást, a pihenést, a kikapcsolódást, csökkent munkavégző képességhez, idegességhez vezetnek. Zaj hatására fokozódik az anyagcsere, emelkedik a vérnyomás, szaporább lesz a szívverés és a légzés.
A zajterhelés nemcsak a csúcsértéktől függ
Magánál a zaj csúcsintenzitásnál is fontosabb a zaj időtartama, vagyis a zaj dózisa. Ez azt jelenti, hogy a hallószervre egy bizonyos idő alatt mennyi hangenergia jut.
A munkavállaló egy műszak során különböző ideig különböző hangnyomásszintű zajnak lehet kitéve. Ezért a zaj káros hatásainak kockázatát egy nyolcórás munkanap vagy egy munkahét tekintetében kell értékelni amely öt nyolcórás munkanapból áll.
A szakértők szerint a tartósan 85 dBA fölötti zajterhelés halláskárosodáshoz vezet. Minél nagyobb a zajszint, annál rövidebb idejű terhelés elegendő a halláskárosodás bekövetkezéséhez.
| Zajszint | Tájékoztató maximális napi időtartam |
|---|---|
| 85 dB | 8 óra |
| 88 dB | 4 óra |
| 91 dB | 2 óra |
| 94 dB | 1 óra |
| 100 dB | 15 perc |
| 110 dB | 1 perc |
Az amerikai felmérés szerint 85 dBA-nak maximum 8 óráig, 110 dBA terhelésnek maximum 29 másodpercig tehetjük ki magunkat, maradandó károsodás nélkül.
A 80 dB-es zajszint, ami összehasonlítható a városi közlekedési zajjal, általában napi 8 órán át biztonságos. A hosszan tartó kitettség azonban halláskárosodáshoz vezethet.
Hallásvédelem infrasztusztó vagy más zajforrás mellett
Ha a "Használjon hallásvédőt" szimbólum szerepel a használt elektromos kéziszerszámokon, vagy a hozzájuk tartozó dokumentációban, akkor nincs min gondolkodni: a hallásvédelem használata kötelező!
A nagyothallás megelőzése érdekében, a legtöbb amit tehet, hogy elkerüli a zajártalmat, és megpróbálja elkerülni a korral járó nagyothallás további romlását. Munkahelyén használjon fülvédőt!
Léteznek különböző, fülhallgatóhoz hasonló fülvédők, amelyek a hangos zajokat elfogadható szintre halkítják le. Az előre legyártott, vagy egyénileg kiöntött műanyag, vagy gumi füldugók szintén hatékonyan védhetik a fülét a zaj ártalmaktól.
Még a legegyszerűbb hallásvédelem is képes akár 32 decibellel csökkenteni az érzékelt zajszintet. Magasabb zajszintnél fejlettebb és hatékonyabb fejhallgató-formájú hallásvédelmet kell használni.
A legfejlettebbek közé tartoznak az aktív hallásvédők, amelyek egy külső mikrofon segítségével elemzik a külső zaj jellemzőit, és elektronikusan létrehozzák a legpontosabb "ellenhullámot", amelyet a fejhallgatóba reprodukálnak.
- Zajos környezetben használjon füldugót vagy fültokot.
- Tartson rendszeres szüneteket a zajos környezettől.
- Tartson távolságot a hangos zajforrásoktól.
- Járjon rendszeres hallásvizsgálatra, ha hangos zajnak van kitéve.
- Viseljen fülvédőt nagyon zajos hobbi-tevékenységek, például vadászat vagy hangos zenehallgatás közben.
Hogyan mérhető egy infrasztusztó zajszintje?
A zaj intenzitását hangszintmérővel vagy hangnyomásmérővel mérhetjük, amely egy olyan eszköz, amely precíziós mikrofonnal méri a hang/zaj intenzitását, átalakítja váltakozó feszültséggé, majd ezt egy decibelben kalibrált skálával ellátott feszültségmérőn megjeleníti.
Az infrasztusztó mérésénél nem elegendő egy általános, telefonos zajmérő alkalmazás eredményére hagyatkozni, mert az infrahang a készülék mikrofonjának mérési tartományán és a mérőeszköz frekvenciaátvitelén kívül eshet. A kapott érték akkor értelmezhető, ha ismert a mérőműszer frekvenciatartománya, pontossága, a mérési távolság és a súlyozás.
A zajszint mérésekor alkalmazott dB skála logaritmikus, ennél fogva például 3 dB 2-szeres-, 10 dB 10-szeres-, 20 dB 100-szoros hangteljesítménynek felel meg.
Az infrasztusztó adatlapján szereplő dB-érték ezért nem feltétlenül azt jelenti, hogy a készülék minden irányban és minden távolságban ugyanakkora zajt kelt. A használati környezet, a burkolatok, a falak, a tárgyak és a távolság mind módosíthatják a ténylegesen mérhető hangnyomást.
Miért nem adható össze egyszerűen több hangforrás dB-értéke?
Bár sokan úgy hiszik, a decibel egy ugyanolyan mértékegység, akárcsak a méter vagy a kilogramm, ez nem teljesen így van. Éppen ezért, amikor egyszerre több zajhatás is ér bennünket, nem lehet ezek hangerejét egyszerűen csak „összeadni”.
Két azonos erősségű hang együtt csak 3 dB-lel hangosabb, nem kétszer akkora. Például két 85 dB-es hang együtt 88 dB-t ad, nem 170 dB-t.
- 90 dB + 90 dB = 93 dB;
- 90 dB + 80 dB = 90.4 dB;
- 60 dB + 64 dB = 65.5 dB;
- 25 dB + 32 dB = 32.8 dB.
Ha egy szobában egyszerre 100 háztartási gép működne, és egyet kikapcsolnánk, azt nem is vennénk észre, sőt, mérni sem lehetne a csökkenést, mert legalább 50 gépet kellene leállítani ahhoz, hogy a hangerősség szintje 3 dB-el csökkenjen.
Mit érdemes ellenőrizni egy infrasztusztó adatlapján?
- Frekvenciatartomány: szerepel-e rajta, hogy a készülék milyen Hz-tartományban működik?
- Mérési érték: hangnyomásszintet vagy hangteljesítményszintet adnak-e meg?
- Mérési távolság: milyen távolságban mérték a dB-értéket?
- Súlyozás: dB, dBA vagy más frekvenciasúlyozott érték szerepel-e?
- Működési mód: folyamatos, szakaszos, impulzusszerű vagy változó hangkibocsátásról van-e szó?
- Környezeti feltételek: nyitott térben vagy visszaverő felületekkel körülvett helyen történt-e a mérés?
A készülék elnevezése önmagában nem bizonyítja, hogy a kibocsátott hang minden ember számára hallhatatlan vagy teljesen veszélytelen. A dB-értéket mindig a frekvenciával és az expozíció időtartamával együtt kell értelmezni.
Ha az infrasztusztó használata közben fáradtság, szédülés, hányinger, fülzúgás, fejfájás vagy egyéb panasz jelentkezik, a készülék használatát meg kell szakítani, és indokolt lehet a környezet, illetve a hallás szakértői vizsgálata.
Röviden: az infrasztusztó nem egyetlen, minden készülékre érvényes dB-értékkel rendelkezik. A pontos válaszhoz a gyártó által megadott hangnyomásszintet, mérési távolságot, frekvenciatartományt és mérési módszert kell figyelembe venni.