第十三章噪音及其防制

1、第十三章 噪音及其防制,13.1 噪音之測量13.2 噪音之效應(yīng)13.3 噪音之防制,,依勞委會之解釋：「噪音係聲音之一種，凡不規(guī)則不協(xié)調(diào)的音波在同一時間存在，使人感到厭煩者即稱之為噪音。」依據(jù)民國72年5月行政院公布之噪音管制法第二條：「本法所謂噪音，指發(fā)生之聲音超過管制標(biāo)準(zhǔn)而言?！挂簿褪钦f，聲音只要超過管制標(biāo)準(zhǔn)，不管是否悅耳，都是噪音。,13.1 噪音之測量,13.1.1 響度之測量13.1.2 響度的心理物理指標(biāo)13.

2、1.3 等量聲壓位準(zhǔn),13.1.1　響度之測量,聲音是一種波動現(xiàn)象，是由於音源的震動而引起附近空氣分子的移動，將能量向外擴散傳送形成壓力波。音源每單位時間振動之次數(shù)稱為頻率，通常以每秒振動的次數(shù) (cps) 或稱赫茲 (Hz) 來表示。聲音可藉由各種物質(zhì)向外傳播，但其傳播速度隨介質(zhì)不同而有差異，表13.1即為室溫時聲音在各類介質(zhì)中傳播之速度。,13.1.1　響度之測量,表示音量大小的單位為分貝 (decibel, dB)，它是一種聲壓

3、水準(zhǔn) (Sound Pressure Level, SPL)。1 dB大約為人類耳朵剛好可以聽到的聲音強度，而120 dB則會造成耳痛。,13.1.1　響度之測量,由於dB之計量為對數(shù)值，因此，計算環(huán)境噪音時，不同噪音源的dB值不能直接以算術(shù)方法加減乘除。表13.2為經(jīng)過換算後，決定二噪音測定值合成以後的大約分貝數(shù)。例如100 dB與90 dB二噪音源合成時，其相差為10 dB，查表13.2得知為0.4，合成後之噪音強度即為：100

4、 dB+0.4 dB=100.4 dB,13.1.1　響度之測量,二個以上噪音源合成時，應(yīng)由最高的二音先行計算，所得結(jié)果再與其餘音源中之最高分貝者計算，依此類推，直至完成。例如三個噪音源，其強度依序為100 dB、94 dB、93 dB，合成以後之噪音強度為101.6 dB，算法如下：100-94=6　　 　　　　　　查表得1.0100+1.0=101101-93=8　　　　　　　　　查表得0.6101+0

5、.6=101.6 (dB),13.1.2　響度的心理物理指標(biāo),phons：1933年Fletcher與Munson發(fā)展出一種表示響度的方法，稱為等響曲線 (equal-loudness contours)。他們呈現(xiàn)給受試者不同頻率與強度的聲音組合，要求受試者來決定那些組合的響度相同，然後把結(jié)果畫成等響曲線。,13.1.2　響度的心理物理指標(biāo),圖13.2上的每一條線都表示，與1000 Hz下某一強度 (dB) 感覺到相同響度的其他頻率與強

6、度組合。例如：50 Hz下62 dB的響度感覺大約與1000 Hz 40 dB時的響度相同?！皃hons”(來自德文) 也可以用來表示聲音的響度水準(zhǔn) (loudness level)，這個單位雖與dB都是表示聲音強度的，但dB為物理性的單位，phons則為心理性的單位。phon的定義為相當(dāng)於1000 Hz時同響度的dB數(shù)。例如1000 Hz下40 dB即為40 phons，而50 Hz下62 dB亦相當(dāng)於此一響度，故也是40 pho

7、ns。,13.1.2　響度的心理物理指標(biāo),sones：phons可以表達的是不同聲音的主觀相等性，但不能表達不同聲音之間相對的主觀響度 (relative subjective loundness)，因此，為了比較的目的，必須要有另一種衡量單位。Fletcher與Munson發(fā)展出一種響度的比率量表，Stevens (1936) 將這量表的單位訂為“sone”。,13.1.2　響度的心理物理指標(biāo),1 sone定義為1,000 Hz下的4

8、0 dB (即40 phons) 的響度。若響度為其2倍，即為2 sones，3倍即為3 sones，一半即為0.5 sones。以sone來表示響度與dB之比較，如表13.3。,13.1.2　響度的心理物理指標(biāo),phon與sone之間的關(guān)係如下：40 phons等於1 sone，每增加10 phons時，sone增加一倍，例如：50 phons=2 sones60 phons=4 sones70 phons=8 sones30

9、 phons=0.5 sones20 phons=0.25 sones以公式表示如p471,13.1.2　響度的心理物理指標(biāo),其他衡量單位：當(dāng)測量複雜性噪音時 (即含有連續(xù)性波帶的聲音)，僅從噪音計得到單一的數(shù)值常不足以達到分析的目的，應(yīng)該要依照頻率分布來測量聲壓，而頻率的分布，在工業(yè)噪音研究上最廣泛應(yīng)用的是八度音階波帶或八音帶 (octave bands) 之分法，即依中央頻率為63, 125, 250, 500, 1000, 2

10、000, 4000, 8000 Hz區(qū)分為八個音階波帶。,13.1.3　等量聲壓位準(zhǔn),噪音的強度常隨時變化，環(huán)保單位對於環(huán)境噪音的最佳評估是「累積」的噪音影響，即長期平均音量。所謂等量聲壓位準(zhǔn) (equivalent sound level) 即為不定或變化噪音的長期平均音量，相當(dāng)於某一定聲壓位準(zhǔn)噪音在某時期所傳送給承受者相同數(shù)量的聲能 (acoustic energy)。Leq 的大小與期間長短以及在此期間聲音如何發(fā)生有關(guān)。,13.

11、2噪音之效應(yīng),13.2.1 噪音與聽力喪失13.2.2 噪音的生理效應(yīng)13.2.3 噪音對作業(yè)績效之影響13.2.4 噪音容忍極限,13.2.1　噪音與聽力喪失,傳導(dǎo)性耳聾 (conduction deafness) 神經(jīng)性耳聾 (nerve deafness)中樞性耳聾 (central deafness),13.2.1　噪音與聽力喪失,聽力喪失，可用聽力計 (audiometers) 加以測量。由圖13.5可以發(fā)現(xiàn)，隨著

12、年紀(jì)的增加，純音聽閾值有非常明顯的降低，且在高頻率時，聽力的喪失較為嚴(yán)重，再者，男性之聽力喪失要比女性為大。聽力喪失依其恢復(fù)性可分為兩種。當(dāng)聽力喪失在離開噪音環(huán)境一段時間後可以恢復(fù)者，稱為暫時性聽閾移轉(zhuǎn) (Temporary Threshold Shift, TTS2)；若長期處於噪音環(huán)境下，纖毛細胞受到長期刺激而呈永久性損壞時，稱為永久性聽閾移轉(zhuǎn) (Permanent Threshold Shift, PTS)。,13.2.1　噪音

13、與聽力喪失,因為暫時性聽閾移轉(zhuǎn)會慢慢復(fù)原，所以應(yīng)該在曝露噪音後一固定時間內(nèi)進行測量，才能加以比較。習(xí)慣上是在曝露結(jié)果後2分鐘時測量，此時聽閾值的變動，吾人稱之為2分鐘時暫時性聽閾移轉(zhuǎn)，簡稱TTS2 (temporary threshold shift at 2 min)。,13.2.1　噪音與聽力喪失,不論曝露的持續(xù)時間如何，有些噪音音量卻不會產(chǎn)生任何可量度的TTS2。這些聲壓位準(zhǔn)涉及噪音之對聽力是否具有危害性效應(yīng)問題，而可界定為「有

14、效安靜」(effective quiet)。TTS2與噪音頻率之間的關(guān)係比較奇特，最大的聽閾移轉(zhuǎn)並非發(fā)生在其所曝露的頻率，而是發(fā)生在比其更高的頻率處。暫時性聽閾移轉(zhuǎn)後，其恢復(fù)也不是一件單純的事，係TTS2視本身大小而定。,13.2.1　噪音與聽力喪失,TTS2的恢復(fù)比形成需要較長的時間。每個人在同樣噪音下之TTS2，具有相當(dāng)大的個別差異。當(dāng)連續(xù)曝露於強大噪音之下，永久性聽閾移轉(zhuǎn) (PTS) 或稱噪音誘發(fā)性永久性聽閾移轉(zhuǎn) (Noi

15、se-induced Permanent Threshold Shifts, NIPTS) 就會漸漸顯現(xiàn)。美國工業(yè)衛(wèi)生協(xié)會彙總了多篇研究，繪出了工作環(huán)境中噪音強度與人們受到聽力喪失的比率，如圖13.7所示 (此處所謂聽力喪失係指在500、1,000、2,000 Hz的頻率處，其平均聽閾移轉(zhuǎn)超過15 dB)。,13.2.1　噪音與聽力喪失,在圖13.7中顯示噪音強度在85 dB以下時，罹患聽力喪失者的比率只比一般人高出一點點而已。但噪

16、音強度超過85 dB時，除了年輕人 (20～29歲組群) 以外，其他年齡層的人罹患聽力傷害者的比率都有急劇上升的現(xiàn)象，而這些年輕人不久也將面臨同樣的命運。由此可知，噪音管制的標(biāo)準(zhǔn)宜訂在85 dB以下。,13.2.1　噪音與聽力喪失,非連續(xù)性的噪音對聽力的影響則又如何？所謂非連續(xù)性噪音包括：(1)間歇性穩(wěn)定噪音 (intermittent but steady noise)，如機器的短暫、間歇性操作。(2)撞擊性噪音 (impact

17、 noise)，例如鍛造時之落鎚打擊。(3)瞬發(fā)性噪音 (impulsive noise)，例如槍枝射擊時。,13.2.1　噪音與聽力喪失,在這類噪音之下，聽力會逐漸受到傷害；但由於強度、頻譜複雜度、頻率特性、曝露久暫、個人敏感度和其他因素的差異，使吾人無法對這類噪音的影響作簡單而妥適的說明。,13.2.2　噪音的生理反應(yīng),永久性的聽力喪失，自然是因為耳朵的機轉(zhuǎn)受到了生理傷害所致。一個突如其來的強大噪音，可以引起驚嚇反應(yīng) (start

18、le response)，使人肌肉收縮、眨眼、頭部反射急動。如果噪音只在短時間出現(xiàn)，其所引起的生理反應(yīng)通常不被認(rèn)為是一種病理現(xiàn)象。但是若長期曝露於95 dB或更高的音量之下，由於累積的結(jié)果，就可能產(chǎn)生真正的病理癥狀。,13.2.2　噪音的生理反應(yīng),這類長期效應(yīng)經(jīng)常與心臟血管系統(tǒng)和腸胃系統(tǒng)有關(guān)，其癥狀有高血壓、胃或十二指腸發(fā)炎或潰瘍等。Gulian (1974) 彙總一些歐洲的研究結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在高噪音下的工作者常有過敏、頭痛、疲勞、睡不

19、好覺、心痛等現(xiàn)象；此處又再度顯示，當(dāng)噪音超過95 dBA，曝露時間超過十年時，情形顯然較為嚴(yán)重。,13.2.2　噪音的生理反應(yīng),噪音還會惹人厭煩且影響睡眠，特別是病人或較為敏感的人更易遭受干擾，由於無法入睡或睡不安寧，導(dǎo)致自主神經(jīng)系統(tǒng)無法充分的休息，而有情緒困擾、精神障礙等現(xiàn)象。再者，噪音也會造成甲狀腺、內(nèi)分泌、性功能的失調(diào)或障礙，對生長發(fā)育也有明顯的影響。,13.2.3　噪音對作業(yè)績效之影響,對於需要高度知覺或資訊處理工作，噪音就有顯

20、著不良影響 (Eschenbrenner, 1981)。Broadbent (1970) 則指出了噪音的三種明顯影響：1. 信心增加 (increased confidence)2. 注意集匯 (funneling of attention)3. 績效缺口 (performance gaps),13.2.3　噪音對作業(yè)績效之影響,由於噪音的遮蔽效應(yīng) (masking effect) 會造成語言交談困難，或者干擾到與工作有關(guān)的聲響

21、線索之偵檢，因此會使工作績效降低。更可能由於噪音之遮蔽而導(dǎo)致意外災(zāi)害之發(fā)生，因為強大的噪音使得警告信號收聽不到而未能採取防範(fàn)措施，以致產(chǎn)生意外災(zāi)害。,13.2.3　噪音對作業(yè)績效之影響,Poulton (1978) 主張噪音對作業(yè)績效的已知效應(yīng)，都可以藉下列四個決定因素來解釋：(1) 遮蔽了與工作有關(guān)的聲響線索和內(nèi)在語言思考。(2) 注意力分散。(3) 在噪音發(fā)生之初可增進有益的激奮狀態(tài) (arousal)，然後逐漸減少；而噪音停

22、止之初則又降至正常水準(zhǔn)之下。(4) 從吵雜時作業(yè)績效到安靜時作業(yè)績效的正遷移或負遷移現(xiàn)象。,13.2.4　噪音容忍極限,連續(xù)性噪音：美國勞工部職業(yè)安全與衛(wèi)生局 (OSHA) 在1983年建立了一套用在工廠中的噪音曝露容許標(biāo)準(zhǔn)，此一標(biāo)準(zhǔn)以容許曝露的時間長短來表示，如表13.5。OSHA以噪音曝量 (noise dose) 的概念，對於二種以上不同聲壓不同期間的噪音曝露，訂出一套合成的計算法；在80 dBA或以上的任何聲壓,13.2.

23、4　噪音容忍極限,位準(zhǔn)的噪音曝露，將使聽者承受部分曝量 (partial dose) (低於80 dBA以下者，在訂算曝量時可以忽視)。其計算方式如下：,13.2.4　噪音容忍極限,總計或每日噪音曝量 (daily noise dose) 即為所有部分曝量之總和，其值可由表13.6轉(zhuǎn)換為「8小時時間加權(quán)平均聲壓位準(zhǔn)」 (8h time-weighted average sound level, TWA)。當(dāng)每日噪音曝量達50% (TW

24、A85 dBA) 時稱為行動位準(zhǔn) (action level)，表示此時雇主必須採取一些有效的聽力保護計畫，如曝露監(jiān)測、聽力測試、聽力保護、員工訓(xùn)練和保存紀(jì)錄等。(如表13.6),13.2.4　噪音容忍極限,若每日噪音曝量達100% (TWA為90 dBA) 時，稱為容許曝露位準(zhǔn) (permissible exposure level)，此時雇主必須以工程上或行政上的措施減少噪音曝露。假如一位工人在一天中的噪音曝露情形如下： 95

25、dBA　　　3.5小時105 dBA　　　0.5小時 85 dBA　　　 4小時,13.2.4　噪音容忍極限,如此的噪音曝露，個別而言都在OSHA的標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)，但總噪音曝量為： 查表13.6，得TWA約為93.5 dBA；然而表13.5中8小時容許之噪音位準(zhǔn)為90 dBA，故已超過容許之標(biāo)準(zhǔn)。,13.2.4　噪音容忍極限,瞬發(fā)性噪音 (impulse noise)：OSHA界定瞬發(fā)性噪音為：「一波聲音其上

26、升至尖峰強度的時間不超過35 ms，且聲壓位準(zhǔn)在尖峰以下20 dB的持續(xù)時間不超過500 ms?！?13.2.4　噪音容忍極限,超低頻噪音 (infrasonic noise)：此種噪音其頻率低於可聽音域以下，一般指低於20 Hz，目前並沒有任何國家或國際性的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定容許曝露極限。超音波噪音 (ultrasonic noise)：此種噪音其頻率高於可聽音域以上，一般指高於20,000 Hz者。Action (1983) 探討有關(guān)文獻，

27、發(fā)現(xiàn)所建議的標(biāo)準(zhǔn)都很類似，在20,000 Hz或以上時，典型的曝露極限為110 dB；若將其轉(zhuǎn)換為1/3八音帶標(biāo)準(zhǔn)則為，在20,000 Hz時75 dB，在25,000 Hz或以上時110 dB。,13.3　噪音之防制,噪音之防制措施，可從下列三個途徑著手：(1)噪音源的改善與管制。(2)傳播路徑的改變。(3)人身的防護。,13.3噪音之防制,13.3.1 針對噪音源的防制措施13.3.2 針對傳播路徑的防制措施13.3.3

28、針對承受者的防制措施,13.3.1　針對噪音源的防制措施,降低音源音量的方法如下： 1.裝設(shè)消音器 (箱) 2.減少震動產(chǎn)生 3.材質(zhì)之改善 4.改變音源型態(tài) 5.改良物料搬運方法 6.減少各種氣流產(chǎn)生之噪音 7.改變製造型態(tài),13.3.2　針對傳播路徑的防制措施,針對傳播路徑的防制措施增加音源之距離將音源予以圍封設(shè)置隔音裝置雙層玻璃及防音門之使用減少結(jié)構(gòu)體之傳導(dǎo)其他以上所談的防制

29、方法亦可併用，圖13.11即為採用多重噪音防制方法後噪音降低的情形。,13.3.3　針對承受者的防制措施,耳塞 (earplugs)耳罩 (earmuff),13.3.3　針對承受者的防制措施,員工常常不知如何正確使用或不願使用護耳器具，因此，教育訓(xùn)練及隨時檢查有其必要。管理者應(yīng)將下列各點告知員工： (1)防護具要合身且正確使用 (2)密接開始時的不適應(yīng)予克服 (3)防護具不會影響耳朵的健康 (4)不必