Arbejdsrapport fra Miljøstyrelsen nr. 1, 2001

Impulsstøj

Objektiv målemetode for impulsers tydelighed og                   for tildeling af impulstillæg

Indholdsfortegnelse

Sammenfatning og konklusioner
Problemstilling
Projektarbejdet
Resultater
Definition af "impuls" og målemetode
 
Summary and conclusions
Introduction
Listening tests
Result of the listening tests
Auditive analysis – a temporary solution?
Listening test results and physical measurements
Metrics with one parameter
Metrics with more than one parameter
Definition of impulsive sound
Perceived prominence
Adjustment to
Definitions for the Measurement Method
Conclusions
List of Danish words
  
1 Baggrund
1.1 Problemstilling
1.2 Formål
1.3 Status i nugældende vejledninger om ekstern støj
1.4 Afgrænsning af emnet
1.5 Indledende betragtninger
 
2 Litteraturgennemgang
2.1 Hørelsens egenskaber i relation til impulser
2.1.1 Temporale forhold
2.1.2  Spektrale forhold
2.2 Definitioner af impulsstøj
2.3 Gene af impulsstøj
2.4 Tillæg for impulsstøj
2.5 Impulsernes hyppighed og regularitet
2.6 Indflydelse fra anden jævn støj
2.7 Impulsivitet
2.8 Subjektive målinger af impulsstøj
2.9 Objektive mål for impulsstøj
2.10  Målemetoder i andre lande
2.10.1 DS/ISO 1996-2 Amd.1
2.10.2 Onset rate
2.11 Sammenfatning og konklusion
2.11.1 Definition af impulsbegrebet
2.11.2 Gene, impulsivitet og tillæg
2.11.3 Objektive mål
  
3 Syvende sammenlignende støjmåling
3.1 Den subjektive respons
  
4 Lydeksempler
4.1 Indledende overvejelser
4.1.1 Generelt
4.1.2  Valg af niveau
4.1.3 Valg af lyde
4.1.4  Baggrundsstøj
4.2 Optagelse
4.3 Redigering
4.4 De færdige lydeksempler
 
5 Lyttetest
5.1 Generelt om lyttetest
5.1.1 Affektive test
5.1.2 Auditive målinger
5.1.3 Sammenfatning
5.2 Lyttetest af impulslyd
5.2.1 Impulsers tydelighed/påtrængenhed
5.2.2 Gene
5.3 Overvejelser vedrørende lytteforsøg
5.3.1 Overordnet strategi
5.3.2 Valg af forsøgspersoner
5.3.3 Overvejelser og begrundelser for udformning af spørgeskemaer
5.4 Afvikling af lyttetest
5.4.1 Udstyr til præsentation af lydeksemplerne
5.4.2 Lokale og forløb
5.5 Resultater af lyttetest
5.5.1 Vurdering af testpersonernes kvalifikationer
5.5.2 Ekspertlyttere kontra lyttepanel
5.5.3 Sammenhæng mellem "gene", "tydelig" og "påtrængende"
5.5.4 Sammenhæng mellem testen ved LAeq = 40 dB og LAeq = 60 dB
5.5.5 Sammenligning med resultaterne fra 7. sammenlignende støjmåling
5.5.6 Sammenhæng mellem "tydelig" og impulstillæg
5.6 Konklusioner af lyttetesten
5.6.1 Præmisser
5.6.2 Kvalifikation af lyttere og resultater
5.6.3 Sammenhæng med laboratoriernes vurderinger
5.6.4 Konkrete resultater af lyttetesten
 
6 Fysiske målinger
6.1 Mulige objektive mål
6.2 Generelt om målingerne på lydeksemplerne
6.3 Måling af LAF - LAS
6.4 Måling af LAmaxF - ,1sek
6.5 Måling af LAmaxF, ,30sek og LA95
6.6 Måling af niveaudifferens på basis af LAF
6.7 Måling af onset rate på basis af LAF
6.8 Måling af psykoakustiske parametre
  
7 Fysiske målinger og lyttetest
7.1 Indledende bemærkninger
7.2 Endimensionale mål
7.2.1 LAF - LAS
7.2.2  LAmaxF - ,1sek
7.2.3 LAmax, LAmaxF - ,30sek og LAmax - LA95
7.2.4 Niveaudifferens ud fra LAF
7.2.5 Onset-rate ud fra LAF
7.2.6 Antal impulser
7.2.7 Psykoakustiske mål
7.2.8  Niveaudifferens og onset rate ud fra "loudness"
7.2.9 Oversigt og konklusion af endimensionale variable
7.3 Flerdimensionale mål
7.3.1 A-vægtede mål og "tydelig"
7.3.2 A-vægtede mål og "gene"
7.3.3 Psykoakustiske mål og "tydelig"
7.3.4 Psykoakustiske mål og "gene"
7.3.5 Konklusion af flerdimensionale mål
  
8 Definition af impulslyd i relation til ekstern støj fra virksomheder
 
9 Mål for impulsers tydelighed, P (predicted prominence)
  
10 Tillæg KI til
10.1 Størrelsen af tillægget
10.2 Tidsrum for tillægget
 
11 Forslag til målemetode
11.1  Baggrund
11.2 Definitioner
11.2.1 Generel forudsætning
11.2.2 Impuls
11.2.3 Niveaudifferens
11.2.4 Stejlhed
11.3 Praktisk fremgangsmåde
11.4  Bestemmelse af tydelighed, P
11.5 Tilæg KI til  og beregning af støjbelastning Lr
   
12  Konklusion
12.1 Litteratur
12.2 Lytteforsøg
12.3 Fysiske målinger og lyttetest
12.4 Definition og målemetode
12.5 Sammenfattende konklusion
13 Referencer
 
14 Bilag: Betragtninger om støj og impulser
14.1 Hvorfor generer støj?
14.2 Støjens karakter
14.2.1 Analogier til støj med tydeligt hørbare toner
14.3 Impulsbegrebet generelt
14.3.1 Hvorfor generer impulser?
14.3.2 Foreløbige definitioner
14.4 Elementer i en analysemetode
   
15 Bilag: Lydeksempler
 
16 Bilag: Billeder ved lyttetesten
 
17 Bilag: Instruktion og spørgeskema til ekspertlyttere
17.1 Instruktion
 
18 Bilag: Instruktion og spørgeskema til lyttepanel
 
19 Bilag: Hovedresultater
 
20 Bilag: Præsentationsrækkefølge af lydeksempler

 

Sammenfatning og konklusioner

Problemstilling
Projektarbejdet
Resultater
Definition af "impuls" og målemetode

Problemstilling

Ifølge Miljøstyrelsens nugældende vejledninger, nr. 5 og 6 fra 1984 om ekstern støj fra virksomheder, skal det målte lydtrykniveau LAeq korrigeres med et tillæg på 5 dB, hvis støjen indeholder tydeligt hørbare impulser. Tillægget gives på baggrund af en subjektiv vurdering. Der er ingen definition af impulsbegrebet, og de eneste retningslinier er et antal eksempler på impulsholdige støjkilder. Det samme gælder selv de nyeste internationale standarder. Dette medfører betydelig usikkerhed over for impulstillægget og fører til forskellig praksis på de forskellige laboratorier.

Projektarbejdet

Med henblik på at afklare problemstillingen har DELTA Akustik & Vibration for Miljøstyrelsen gennemført et projekt med bl.a. følgende delmål:

  1. Definition af begrebet "impuls" i relation til genevirkningen af ekstern støj
  2. Om muligt at udarbejde en enkel og objektiv målemetode

Af den indledende littereaturundersøgelse fremgik det, at der opereres med tillæg på 2-15 dB for at kompensere for den ekstra gene, impulser giver anledning til. Dog nævnes det, at et 10 dB-tillæg bør reduceres til mellem 5 og 9 dB, når der er anden støj. Tillæggets størrelse afhænger af baggrundsstøjens niveau og det resulterende forhold mellem impuls og baggrundsstøj. Endvidere fremgik det, at de objektive mål, som bedst forklarer resultaterne fra lytteforsøg refereret i litteraturen, baserer sig på mål, der karakteriserer lydens begyndelse.

Nærværende projekt er gennemført efter følgende metode:

  1. Der er fremskaffet i alt 47 lydeksempler med varierende grader af impulsindhold. Eksemplerne er hovedsagelig lyde fra virksomheder, men kunstigt frembragte lydeksempler indgår også.
  2. 17 personer har lyttet til lydeksemplerne og vurderet impulserne.
  3. På de samme lydeksempler er der udført målinger af et stort antal fysiske parametre.
  4. Resultaterne af de fysiske målinger er sammenholdt med resultaterne af lytteforsøgene.
  5. De kombinationer af fysiske parametre, som gav bedst overensstemmelse med lyttetesten, indgår i en objektiv målemetode for impulser.

Lydeksemplerne til lytteforsøgene bestod af støj (primært virksomhedsstøj) fra det eksterne miljø, som blev præsenteret for lytterne på den mest realistiske måde. Der blev benyttet kunsthovedoptagelser af støjeksemplerne, som blev præsenteret for lytterne over kalibrerede hovedtelefoner. For at gøre illusionen om det eksterne miljø mere nærværende var der i lytterummet ophængt fotografier fra boligområder. Lydene og annonceringen af lydeksemplerne blev præsenteret på baggrund af ekstern baggrundsstøj. Formålet med baggrundsstøjen var delvist at maskere impulserne, at give en kontekst ved at skabe den rette "atmosfære" samt at virke som "referenceniveau" for vurderingen af impulserne.

Der blev ved lyttetesten skelnet mellem auditive målinger og affektive test. Auditive målinger er (objektive) vurderinger af lydens karakter ud fra en klar definition af, hvad der skal vurderes. Mennesker benyttes så at sige som måleinstrumenter, og præferencer efterspørges ikke. Affektive test er lytternes subjektive tilkendegivelse af, hvad de synes om lyden; herunder hører vurderinger af lydens genepotentiale.

Resultater

Der blev foretaget en lang række objektive målinger på de testede lydeksempler både med udgangspunkt i A-vægtede lydtrykniveauer og ud fra psykoakustiske parametre. For de A-vægtede mål blev undersøgelsen koncentreret om mål med tidsvægtning F, da denne giver den bedste tilnærmelse til hørelsens dynamiske egenskaber.

De psykoakustiske parametre gav de bedste resultater, og det åbner på længere sigt interessante perspektiver for støjmålinger. Det blev dog konkluderet, at hvis metoden skulle være enkel og operationel at bruge for de godkendte laboratorier med almindeligt tilgængeligt måleudstyr, var det nødvendigt at vælge mål baseret på A-vægtede lydtrykniveauer.

De bedste resultater blev opnået med et mål for impulsernes tydelighed, der beskriver, hvor brat og hvor meget lydstyrken af impulserne øges i forhold til den jævne støj.

Definition af "impuls" og målemetode

Det lykkedes at finde en definition af impulsbegrebet, som gav konsistente resultater ved lyttetesten og at udarbejde en målemetode.

Målemetoden går ud fra, at jo tydeligere impulser høres, jo mere generer de. Modellen antager, at impulsernes hørbarhed skal over en vis grænse, før der er tale om tydeligt hørbare impulser og dermed en forøget gene. Når impulserne bliver gradvist tydeligere, gives et gradvist voksende tillæg. I praksis kommer tillægget kun sjældent over ca. 12 dB.

Den objektive målemetode sigter mod at bestemme tydeligheden af impulserne i overensstemmelse med et gennemsnit af subjektive vurderinger.

Definitionen af en impuls er som følger:

En impuls er den bratte begyndelse af en lyd

Det er altså ikke lyden som helhed, der karakteriseres som en impuls, men kun dens evt. bratte begyndelse. Impulslyd defineres alene ud fra lydens karakter og ikke ved støjkildens art.

For impulser bestemmes tydeligheden P af:

P = 3 × log(stejlhed/[dB/s]) + 2 × log(niveaudifferens/[dB]) (1)

hvor niveaudifferensen er forskellen i dB mellem lydtrykniveauet umiddelbart før impulsen og maksimumniveauet af impulsen. Stejlheden er niveauændringen i dB/s af impulsen. Niveaudifferens og stejlhed bestemmes ud fra det A-vægtede lydtrykniveau med tidsvægtning F.

Tillægget KI, til LAeq bestemmes af:

KI = 1,8 × (P – 5), for P > 5,    KI = 0 for P £ 5 (2)

Der gives ikke tillæg for lyde med stejlheder på mindre end 10 dB/s.

Miljøstyrelsens vejledninger om ekstern støj, nr 5 og 6 fra 1984, giver ikke mulighed for et gradueret tillæg. Indtil videre kan metoden kun bruges til støtte for de subjektive vurderinger, der udføres i henhold til de nugældende vejledninger. Det anbefales at overveje at give 5 dB-tillægget, når KI >3, og når impulserne er karakteristiske for driften.

Summary and conclusions

Introduction
Listening tests
Result of the listening tests
Auditive analysis – a temporary solution?
Listening test results and physical measurements
Metrics with one parameter
Metrics with more than one parameter
Definition of impulsive sound
Perceived prominence
Adjustment to LAeq
Conclusions
List of Danish words

Introduction

In the Danish guidelines for measurement of environmental noise it is stated that a penalty of 5 dB shall be added to the measured LAeq if clearly audible impulses are present in the noise. Results from an interlaboratory test with 38 participating Danish laboratories showed not surprisingly that there was a strong need for more specific guidelines on this topic.

The purposes of the present work were:

  1. To define the concept of "impulse" in relation to annoyance for environmental noise.
  2. To describe the psychoacoustic background for measurements of the audibility of impulses.
  3. To develop an objective measurement method, if possible. It is emphasised that the method shall be so simple to use that the approved Danish laboratories can use it for practical noise measurements with generally available measuring equipment.

Neither the Danish guidelines nor ISO 1996-2 Amd.1 1998 give a definition of impulsive sound. The only guidelines in these papers are a number of examples of sound sources. However, it is not the sound sources, but the perceived sound which is the objective.

Therefore, first of all we need a clear definition of impulsive sound starting at the perceived sound. From there we can go on with the search for a physical quantification with optimum correlation to subjective ratings of the sound.

In the report a method for measurement of the prominence P of the impulses is described. Based on the assumption that the prominence of the impulses plays an important role for the annoyance, the prominence is transformed into a graduated adjustment to LAeq.

Listening tests

In general listening tests are called subjective, but listening tests may give objective answers.

The results of listening tests can be characterised as objective when the test persons are asked to quantify or compare specific and well-defined characteristics. This kind of measurements is called perceptive measurements or auditive analyses. The characteristics to be evaluated may be defined either by words or by examples, so that the test persons (trained persons: "experts") know exactly what to listen for. Preferences are not asked for.

If we ask for preferences, the listening tests are subjective. Such tests are called affective tests or preference tests. The answers depend on the perceived sound, but are influenced by the selected group of people, their knowledge of and attitude to the sound sources, their expectations, the circumstances and context of the interviews or the evaluations, etc. An example of this kind are investigations of annoyance. For the reasons just mentioned annoyance measurements in a laboratory are doubtful. The term "annoyance potential" may be a proper name for such kinds of measurements.

So, if we want objective answers from the test persons quantifying the prominence of the impulses, we need a clear definition of an impulse.

For the purpose of the listening test the following general definition was applied:

"Impulsive sounds are sounds of any duration with a sudden onset, which attracts attention through the continuous part of the noise, including the background noise.

Impulsive sounds are characterised by their sudden onset, which makes the noise noticeable. This means that the impulses may make it easier to identify the sound source. Impulses may be heard louder than continuous noise types."

Please note that the impulse is defined as the sudden onset and not the sound as a whole. The idea is that the concept of impulsiveness shall be connected to the startle effects. If the sound has a long duration, only the sudden start shall give a penalty for impulsiveness. If the high level of the sound continues, this level will contribute to the total value of LAeq.

We search for a physical measure that correlates with the perception of impulses. - But what we really want is a measure that correlates with the (extra) annoyance caused by the impulses. For these investigations we made the assumption that the specific annoyance potential of the impulses in different noise examples can be measured relatively to each other when the sounds were presented with the same LAeq. Furthermore it is assumed that the prominence of the impulses plays an important role for the annoyance.

Result of the listening tests

5 experts and a test panel of 12 "ordinary" people participated in the listening test on industrial and other sounds. Three groups of noise examples were presented to the listeners:

Group L:

LAeq = 40 dB of the noise samples. LAeq= 40 dB of background noise. 17 listeners (panel + experts). Artificial head recordings of "real sounds" presented on headphones. The sound samples were unknown to the listeners.

Group H:

LAeq = 60 dB of the noise samples. LAeq = 40 dB of background noise. Rest as group L.

Group P:

LAeq = 60 dB of the noise samples. No background noise. 5 listeners (experts). Mono recordings of artificial and "real sounds" presented on headphones. The listeners knew the sound samples from a laboratory proficiency test.

It is seen that the P-group differs from the L- and H-groups in several aspects.

Each sound had a duration of approximately 30 sec. and was presented together with natural background noise with a constant A-weighted level of 40 dB. The sample numbers were announced with (calibrated) natural speech. The artificial head recordings were presented twice over calibrated open headphones. 12 photographs (42 ´ 60 cm) from outdoor residential environments were put on the walls of the listening room.

Figure 1
Example of a 15 cm answering scale for the listening test. The test persons were instructed to judge the perceived sound and not the nature of the sound source.

All test persons were asked to judge the prominence, the degree of intrusiveness of the impulses and the "annoyance" of the sounds under the assumption that the examples were representative of the noise outside their residence. Scales as the one shown on Fig 1. were used. The 5 experts were furthermore asked to mark on a fivepoint scale whether they judged the impulses to be so clearly audible that a 5-dB penalty should be given.

There was high correlation (up to R2 = 0.98 on the parameter "prominent") between the mean values of the answers from the experts and the answers from the test panel. The standard deviations of the answers from the test panel were a little larger than for the experts.

Figure 2
The left figure shows the correlation between the judgements of the test panel and the experts for the prominence of the impulses. The right figure shows the relation between "annoyance" and "prominence" for all listeners. "40 dB" and "60 dB" refer to the LAeq of the examples. "7.profic.test" refers to a group of 13 examples presented at LAeq = 60 dB to the experts only and without background noise.

The examples at LAeq = 60 dB was in average found to be 4.6 cm more "annoying" than the more distant sounds at LAeq = 40 dB. There was a high correlation R2 = 0.97 between "prominent" and "intruding", so there is no reason to distinguish between these two terms. The correlation between "annoyance" and "prominent" was only R2 = 0.67.

There was the same ranking of the prominence of the examples at the two levels, but the average judgement of the prominence of the impulses was 3.4 cm higher for LAeq = 60 dB than for LAeq = 40 dB. (The background noise level was 40 dB(A) in both cases).

Auditive analysis - a temporary solution?

The listening tests showed good correlation (R2 = 0.90 for the shown curve) between the 5 experts' judgements of the prominence and penalty, see Figure 3.

This gave the idea of performing the measurements of the prominence as an auditive analysis. This could be done by gathering the examples from the listening tests on a reference CD together with a catalogue with the results from the listening test. The result from the listening test - for the example with the greatest resemblance with the actual noise - should then be the starting point of the relative judgement of the prominence of the impulses on an axis as in Figure 1. The definition of impulses is given in the last paragraph of Section 3. By means of Figure 3 this judgement could then be converted to a penalty to be added to the measured LAeq for the actual noise.

Figure 3
The relation between the experts' judgements of prominence of the impulses and their tendency to impose a penalty.

Listening test results and physical measurements

Metrics with one parameter

The correlations with the results from the listening test (all the three groups of noise examples: L, H, and P) and a number of physical measures have been investigated.

The following metrics based on the A-weighted sound pressure levels with time weighting F were tested. (Of the standardised time weightings S, F, and I, F gives the best approximation to the loudness perception. Therefore the investigations have concentrated on measures with time weighting F): LAmaxF - LAeq in one-second periods, LA,F - LA,S as a running measurement, and LAmaxF,30sec., LAmaxF - LAeq,30sec., and LAmaxF - LA95 in 30-second periods. Onset rate (dB/s) and level difference (dB from background SPL to 90% of max. SPL). F and S denote time weightings F and S, respectively. Furthermore the A-, B-, C-, and D-weighted Leq-values were tested.

One of the reasons that psychoacoustically related metrics may be more relevant for impulsive noise than descriptors based on A-weighted levels is the following: When an impulse occurs, the bandwidth of the total noise spectrum becomes wider. When the bandwidth becomes more broadbanded, there will be an increase in loudness, but not necessarily in the A-weighted level.

The following psychoacoustic measures were tested: Loudness (sone), sharpness (acum), roughness (asper), fluctuation strength (vacil), onset rate (sone/sec.) and level ratio (sone/sone) from background level to 90% of max. level).

Results are shown in Table 1.

 

All listeners / Experts only

Physical measure

"Prominent"

"Annoyance"

5-dB penalty

LAeq

0.11 / -

0.58 / -

 

Max (LAF - LAS)

0.36 / 0.42

 

- / 0.49

Mean of 3 Max (LAF - LAS)

0.32 / 0.42

0.05 / -

 

Max (LAmaxF - LAeq,1 sec.) 

0.36 / -

 

- / 0.47

LAmaxF

0.26 / -

0.54 / -

- / 0.22

LAmaxF - LAeq,30 sec.

0.30 / -  

0.06 / -

- / 0.41

LAmaxF - LA95,30 sec.

0.34 / -

 

- / 0.47

Level difference [dB(A)]

0.36 / -

 

 

Log (level difference [dB(A)])

0.42 / -

 

 

Onset rate [dB(A)/sec.]

0.36 / -

 

 

Log (onset rate [dB(A)/sec.])

0.57 / -

 

 

Number of impulses per minute

0.00 / -

0.00 / -

 

Log (level difference [son-ratio])

0.48 / -

 

 

Log (onset rate [son-ratio/sec.])

0.39 / -

 

 

Psychoacoustic annoyance

0.54 / -

 

 

Sharpness

 

0.15 / -

 

Fluctuation strength

0.41 / -

0.46 / -

 

Roughness

 

0.14 / -

 

Table 1
R-squared values for the correlation between physical measures and the results from the listening test. The figures are based on all the tested noise examples. LAF - LAS (theoretical max. = 8.9 dB) is measured by a running process as the difference in dB in the outputs from two RMS-detectors with time weightings F and S.

On this background it was concluded that no single parameter can characterise - with sufficient accuracy - the prominence of the impulses or the extra "annoyance" (extra = the part of the "annoyance" not already explained by LAeq) caused by the impulses.

Metrics with more than one parameter

The main conclusions are based on the L- and H-samples, with additional analysis performed on all noise examples.

The data analysis is mainly based on linear regression with the average of the listeners' judgements of "Prominent" as the Y-input and one or more objective measures or transformations of these as variables. Test for the significance of the variables was also made.

Good correlations were found between "Prominent" and the logarithm of the onset rate and the logarithm of the level difference. The best results of the A-weighted variables were obtained with the following combination: 2.41 · log (onset rate) + 3.43 · log (level difference); R2 = 0.74 for L- and H-samples and R2 = 0.57 if P-samples were included.

For a similar combination of psychoacoustic data R2 = 0.75 was obtained for L- and H-samples and R2 = 0.60 if P-samples were included. If also sharpness was included, the R2-values increased to 0.78 and 0.61. The highest R2-value was 0.83 obtained with a combination of several psycho-acoustic parameters.

Definition of impulsive sound

In the listening tests high correlation was obtained between the listeners' response and an objectively combined psychoacoustic measure. This is taken as an indication of the definition of impulses used in the listening tests being capable of leading to systematic judgements of impulses. Therefore the following definition is suggested for impulsive sounds:

The sudden onset of a sound is defined as an impulse

With this definition the judgements of impulses do not have to depend on the type of sound source, but may be based on how prominent the impulse characteristic is perceived.

Perceived prominence

A combined measure consisting of onset rate and level difference gave good correlation with the listening tests (R2 = 0.74). Higher correlations were obtained with psychoacoustically based measures, but these are still considered too advanced for practical use.

A result based on a combination of the psychoacoustically related measures for level difference (sone ratio: sonebackgr./sonemax.), onset rate (sone ratio/s), and sharpness are shown in Figure 4. Al-though this seems promising, an A-weighted measure was preferred for practical reasons.

Figure 4
The listeners' judgements of "Prominent" and the prominence predicted from psychoacoustic measures based on sone and sharpness.

Figure 5
The listeners' judgements of "Prominent" and the prominence predicted from A-weighted measures with time weighing F.

As mentioned a linear combination of log (onset rate) and log (level difference) gave the highest R2-value, but the constants were not critical, low values for slow (50 km/h) car passes-by and high values for sharp and loud artificial pulses. The measure was furthermore designed to give a maximum around 15.

The optimised equation which gave an R2-value of 0.73 is:

Predicted prominence: P = 3· log (onset rate) + 2·log (level difference) (1)

where the "onset rate" in dB/s and the "level difference" in dB are defined in Section 5. Log is the logarithm with base 10. The correspondence with the listeners' judgements is shown in Figure 5.

Note: 

The general form of the expression for P is: P = k1 · log (onset rate) + k2 · log (level difference). The constants k1 and k2 are adjusted to obtain a high R2-value both with and without the P-samples. It is also taken into account that the relation between P for very sudden and loud impulses and P for slow level changes shall be large. The measure was furthermore designed to give a maximum around 15. With the constants given in Equation (1) the predicted prominence explains 73% of the variance in the answers from the listening test.

From the definition "The sudden onset of a sound is defined as an impulse" it seems reasonable to express the impulsiveness of an event as a combination of onset rate (how suddenly the sound starts) and the level difference (how much the level increases). Although psychoacoustic measures for these characteristics give the best results, the A-weighting and the time weighting F for this purpose seem to give an acceptable and practical approximation to the characteristics of the hearing.

Adjustment to LAeq

Many researchers have found that impulsive sounds are more annoying than other sounds with the same LAeq. Therefore there is a need for an adjustment or penalty to the measured LAeq for impulsive sounds. The adjustment of LAeq for impulses shall not depend on the type of sound source, but on how prominent the impulse characteristic is perceived through the continuous part of the noise, including the background noise.'

For sounds with onset rates larger than 10 dB/s the following adjustment KI, based on the predicted prominence P, may be applied:

Adjustment to LAeq: KI = 1.8 · (P - 5), for P > 5, KI = 0 for P £ 5 (2)

It is suggested that this adjustment is made to LAeq,30min on the basis of the one event with the maximum value of P in the 30-minute period.

Figure 6 illustrates Equation (2) and shows the adjustment KI to LAeq for some noise examples.

Note 1:

The general form of Equation (2) is: KI = k3 × (P - k4), for P > k4, KI = 0 for P £ k4. The constant k3 gives the inclination of the correlation between KI and P, and k4 defines the lower limit for adjustment to LAeq. The constants k3 and k4 are preliminarily set to give an approximate correspondence with the extra annoyance reported in the literature for different kinds of noise sources. The adjustment is not made on the background of the listening tests in the present study. As the annoyance depends on the level and characteristics of the noise, the kind of sound source, the context and social factors, and as the adjustment KI is meant to compensate for the extra annoyance from the impulses, it might be considered to operate with sourcerelated and/or level-dependent values of k3 and k4.

Note 2:

The time period of 30 minutes for adjustment of LAeq is set as a preliminary period from considerations of reasonableness and ease of measurements and administration. There are no systematic investigations behind this period, and the principle should be considered in more detail when such investigations are made.

Figure 6 Se her!
The adjustment to LAeq as function of the prominence (X), Equation (2), with noise examples.

Definitions for the Measurement Method

Measurements shall be made on the basis of the A-weighted sound pressure level with time weighting F. If digital sampling is involved, the output of the F-detector shall be sampled at least every 25 ms. Measurements made on the basis of shortterm Leq-values (e.g. 10 ms) shall (e.g. by computation) be approximated to time weighting F before the readings of onset rate and level difference are made.

Definitions:

The level difference of an event is the difference in dB between the background level just before the event and the maximum level during the event.
The onset rate is the rate of change in dB/s of the signal. The change shall be measured from the time where the signal first exceeds the background level by more than 10% of the level difference to the time where it first reaches 90% of the level difference above the background level (i.e. 10% below the maximum).
For passes-by of vehicles, trains or flights the onset rates are defined similarly between the 50%- and the 95%-values of the level difference.

The values of level difference and onset rate may be found from analogous or digital level recordings. The results may also be found by measuring the reverberation time T of the reversed events. In this case the onset rate is 60/T. (Some systems are capable of measuring T of the onset without reversing the signal).

Conclusions

Together with a preliminary explanation of impulsive noise to the listeners, a distinction between subjective and objective results in the performed listening tests has led to a definition of impulses.

A measurement method for the prominence, P, of impulses is developed on the basis of A-weighted measurements with time-weighting F. The prominence is found as a combination of onset rate (how suddenly the sound starts) and the level difference (how much the level increases). The timeweighting F is an approximation to the dynamic characteristics of the hearing system and the method correlates well with the average of listeners' perception of impulses.

Slightly better results were obtained with measurements based on psychoacoustic parameters, but these are still considered to be too advanced for noise measurements in practice.

The prominence, P, is transformed into a graduated adjustment KI to LAeq for impulses. The more prominent the impulses are, the larger the adjustment.

The relation between P and KI is set by two constants k3 and k4. These constants are set to be in reasonable accordance with findings in the literature, but should be considered in more detail.

The method provides the possibility of operating with different adjustments for different categories of noise sources.

The time period for adjustment of LAeq is preliminarily set to 30 minutes. This period should indeed be considered when further investigations are made.

A more precise description of a measurement method is developed in a NORTEST project and will be published from NORDTEST and on www.delta.dk.

List of Danish words

This list of words is meant as a help to understand figures, tables and main results in the Danish report.

Afvigende, deviating
Andel af forklaret varians, fraction of explained variance (R2)
Antal, number
A-vægtning, A-weighting
Baggrund, background
Baggrundsstøj, background noise
Beregnet, calculated
Billeder, pictures, photographs
Bolig, residence
Expertlyttere, expert listeners
Extern støj, environmental noise
Farve, colour
Flerdimensionale, multidimensional
Forhold, condition
Formål, purpose
Forslag, proposal
Forsøgspersoner, test persons
Redigering, editing
Rækkefølge, order
Sammenhæng, correlation
Sammenlignende måling, proficieny test
Skæring, crossing
Spørgsmål, question
Standard afvigelse, standard deviation
Forudsætning, presumption
Forventning, expectation
Gene, annoyance
Gennemsnit, average
Gruppe, group
Grå, grey
Hovedresultater, main results
Humør, mood
Hyppighed, frequency
Højre, right
Hørbar, audible
Hørbarhed, audibility
Hørelse, hearing
Hørestyrke, loudness
Hørestyrkeniveau, loudness level
Jævn, continuous
Karakter, characteristics
Kombineret, combined
Stejlhed, onset rate
Støj, noise
Støjbelastning, noise exposure
Svarskema, answering form
Sædvanlig, normal
Tidsvægtning, time weighting
Tillæg, adjustment
Tydelig, prominent
Kunsthoved, artificial head
Lyd, sound
Lydeksempel, sound exsample
Lyttepanel, panel of listeners
Lytter, listener
Lyttetest, listening test
Middelværdi, mean value
Miljø, environment
Miljøstyrelsen, Danish Environmental Protection Agency
Mål, measure, metric
Målemetode, measurement method
Måling, measurement
Niveau, level
Opgave, task
Optagelse, recording
Punkt, point
Påtrængende, intrusive
Sammenfatning, conclusion
Udstyr, equipment
Vejledning, guideline
Venstre, left
Virksomhed, activity, industry
Vurdering, judgement

1. Baggrund

1.1 Problemstilling
1.2 Formål
1.3 Status i nugældende vejledninger om ekstern støj
1.4 Afgrænsning af emnet
1.5   Indledende betragtninger

1.1 Problemstilling

Ifølge de nugældende vejledninger fra Miljøstyrelsen [15] og [16] om ekstern støj fra virksomheder skal det målte (eller beregnede) lydtrykniveau LAeq korrigeres med et tillæg på 5 dB for at udtrykke støjbelastningen i de tilfælde, hvor støjen indeholder tydeligt hørbare toner eller tydeligt hørbare impulser. Allerede i den første støjvejledning fra 1974 er disse forhold omtalt, og i målevejledningen nr. 6/1984 [16] indgår en objektiv målemetode for tydelige toner. Denne målemetode har, bl.a. ved flere sammenlignende støjmålinger, vist sig at give resultater med høj reproducerbarhed. Det er således muligt at afklare objektivt, hvorvidt der skal gives tillæg for toneindhold.

En tilsvarende vurderingsmetode findes ikke for impulsindhold, som derfor alene kan bestemmes subjektivt. End ikke retningslinier til støtte for den subjektive vurdering eller en definition af impulsbegrebet i relation til ekstern støj er givet. Dette medfører betydelig usikkerhed over for impulstillægget og medfører forskellig praksis på de forskellige laboratorier.

I den 7. sammenlignende støjmåling, som Referencelaboratoriet afholdt i 1990 [17], indgik en række støjeksempler, som deltagerne skulle aflytte og derpå afgøre, om der efter deres opfattelse skulle gives impulstillæg. Resultaterne viste for de fleste støjeksempler en betydelig spredning mellem laboratoriernes vurdering. I omkring halvdelen af eksemplerne valgte halvdelen af laboratorierne at give tillæg, mens den anden halvdel ikke fandt grundlag for et impulstillæg. Havde der været tale om konkrete støjsager, ville det i disse tilfælde være helt tilfældigt, om der blev givet impulstillæg eller ej.

Denne situation er klart uholdbar. Da der siden vejledningerne udkom i 1984 er publiceret en lang række forskningsarbejder inden for dette emne, er nærværende projekt igangsat med henblik på en nærmere afklaring af problemstillingen.

1.2 Formål

Formålet med projektet er at afklare problemstillingen omkring tildeling af tillæg for tydeligt hørbare impulser i støj fra virksomheder og om muligt at beskrive en enkel objektiv målemetode.

Der arbejdes mod følgende delmål:

  1. Gennemgang af litteratur om emnet
  2. Definition af begrebet "impuls" i relation til genevirkningen af ekstern støj
  3. Fastlæggelse af det psykoakustiske grundlag for en måling af støjens impulsindhold
  4. Om muligt at udarbejde en objektiv målemetode. Der lægges vægt på, at metoden bliver enkel og operationel at bruge for de godkendte laboratorier med almindeligt tilgængeligt måleudstyr.

Ved test af målemetodens egnethed og overensstemmelse med subjektive vurderinger tages der i første omgang udgangspunkt i analyser af støjeksemplerne fra 7. sammenlignende støjmåling. Der udføres desuden supplerende lytteforsøg med forsøgspersoner, der dels vurderer eksemplerne fra 7. sammenlignende støjmåling, dels andre eksempler på impulsholdig støj under kontrollerede forhold.

Projektets resultater kommunikeres umiddelbart til den arbejdsgruppe, som er i gang med at revidere ISO 1996, og hvor én af DELTA Akustik & Vibrations medarbejdere er medlem.

Det primære mål er at belyse forholdene i forbindelse med ekstern støj fra virksomheder. Dette ses ikke som en begrænsning, hvis en generelt anvendelig metode kan defineres.

1.3 Status i nugældende vejledninger om ekstern støj

Miljøstyrelsens vejledning om ekstern støj fra virksomheder [15] indeholder følgende om impulser i støjen:

"2.1 Begreber

..... Det er almindeligt anerkendt, at tydeligt hørbare toner i en støj medfører, at støjen er mere generende end en tilsvarende støj med samme styrke, men uden hørbare toner, selv om det ækvivalente støjniveau i dB er det samme.

Denne kendsgerning tilgodeses, ved at man giver et tillæg på 5 dB til den målte værdi af det ækvivalente støjniveau i dB(A) for at få et mere korrekt mål for støjulempen ..…

Lignende forhold gør sig gældende, hvis der findes tydeligt hørbare impulser i støjen. Der gives derfor et tillæg på 5 dB til den målte værdi af det ækvivalente støjniveau i dB(A), hvis der findes tydeligt hørbare impulser i støjen. Som eksempel på støj, der indeholder tydeligt hørbare impulser, kan nævnes støj fra bankning og nitning.

Der gives aldrig mere end ét tillæg på 5 dB, selv om begge fænomener optræder samtidigt .....

9.8.2 Tydeligt hørbare impulser

Som eksempler på støjtyper, der indeholder tydeligt hørbare impulser, kan nævnes:

- støj fra nitning
- støj fra banken
- støj fra trykluftværktøj
- støj fra trykluftafblæsning
- støj fra ventilåbning

Tillæg på grund af tydeligt hørbare impulser gives i dag alene på grundlag af en subjektiv vurdering, idet der ikke foreligger en almindelig anerkendt objektiv målemetode, der kan danne basis for afgørelse af, om et tillæg skal gives.

Der findes heller ikke almindeligt anerkendte retningslinier for, hvor hyppigt impulserne skal optræde, for at der skal gives et tillæg."

Som det fremgår er det i høj grad op til den enkelte tekniker at beslutte, om det er rimeligt at give et 5 dB-tillæg for impulser i støjen.

1.4 Afgrænsning af emnet

Ideelt set skal grænser for ekstern støj sættes således, at kun en lille del af befolkningen i nærheden af støjkilderne føler sig generede. Det er altså genen vi ønsker at måle. Indtil nu har genemålinger været gennemført som sociologiske undersøgelser med interview af de støjbelastede personer. Denne metode er udmærket, når man vil undersøge, om en støjkilde giver anledning til gener, men er i sine nuværende former ikke egnet til dagligdags konstateringer af, om virksomheder overholder fastsatte grænser for den støjgene, de måtte give anledning til.

Som et tilnærmet udtryk for støjgene bruges støjbelastning, dvs. LAeq med forskellige korrektioner for støjkildernes drift og støjens karakter. Nyere forskning i støjgener synes at vise, at kun en mindre del af støjgenen (i de "bedste" undersøgelser op mod 35%) kan korreleres direkte med forskellige objektive mål for støjens styrke. Sociologiske, kulturelle og holdningsmæssige forhold og forventninger m.m. har en ganske væsentlig indflydelse på den oplevede gene.

Når forhold, der ikke direkte er relateret til støjen, men snarere til støjkilden og dens omgivelser, har så stor betydning for den oplevede gene, er det særdeles vigtigt, at det baggrundsmateriale, der benyttes, vedrører den aktuelle problemstilling, nemlig impulser i støj fra virksomheder. Meget af det tilgængelige materiale beskæftiger sig med impulsstøj i forbindelse med civil eller militær skydning med forskellige våbenkategorier. Af ovennævnte grunde er de mange referencer inden for dette område ikke omtalt eller lagt til grund for denne undersøgelse i noget videre omfang.

Det tillæg, der gives for impulser i støjen, skal kompensere for den ekstra gene, som impulserne giver anledning til. Genen af impulser er altså det primære, men det antages, analogt til proceduren for hørbare toner for støj, at impulsernes tydelighed er et vigtigt element i en målemetode til administration af tillægget. Som det senere vil fremgå, anses impulsernes tydelighed for at være en objektiv parameter, der er tilgængelig for måling med mennesker som måleinstrumenter ved lytteforsøg i et laboratorium. Parameteren "gene" er derimod dels subjektiv, og dels er den stærkt afhængig af en række forhold, der ikke kan reproduceres i et laboratorium. Derfor er forventningerne til resultaterne af den laboratoriemålte gene væsentligt mindre.

Problemstillingen vedrører genevirkningen af impulser i ekstern støj. Forhold, som vedrører høreskader fra impulsstøj, er ikke anset for relevante i den sammenhæng og er ikke behandlet i denne rapport.

1.5 Indledende betragtninger

I Bilag 14 er gengivet forskellige refleksioner over genebegrebet og impulslyd. Bilaget udgjorde et generelt idegrundlag, før det egentlige projektarbejde begyndte.

2. Litteraturgennemgang

2.1   Hørelsens egenskaber i relation til impulser
2.1.1 Temporale forhold
2.1.2 Spektrale forhold
2.2 Definitioner af impulsstøj
2.3 Gene af impulsstøj
2.4 Tillæg for impulsstøj
2.5 Impulsernes hyppighed og regularitet
2.6 Indflydelse fra anden jævn støj
2.7 Impulsivitet
2.8 Subjektive målinger af impulsstøj
2.9 Objektive mål for impulsstøj
2.10 Målemetoder i andre lande
2.10.1 DS/ISO 1996-2 Amd.1
2.10.2 Onset rate
2.11 Sammenfatning og konklusion
2.11.1 Definition af impulsbegrebet
2.11.2 Gene, impulsivitet og tillæg
2.11.3 Objektive mål


Her resumeres viden af relevans for projektet og evt. analyse- og vurderingsmetoder, især sådanne, der anvendes i andre landes miljølovgivning, som evt. har interesse i EU sammenhæng eller i forbindelse med international standardisering. Kun de vigtigste artikler omtales. Anden litteratur, som har været gennemgået i forbindelse med projektet, er nævnt i Afsnit 13.

2.1 Hørelsens egenskaber i relation til impulser

I [28] er hørelsens dynamiske egenskaber beskrevet i detaljer. Maskeringsfænomener i tidsdomænet, opfattelsen af niveauændringer og hørestyrke er angivet under en række nærmere specificerede forhold. Her skal kun refereres de to væsentligste forhold i tids- og frekvensdomænet.

2.1.1 Temporale forhold

Figur 2.1
viser det opfattede hørestyrkeniveau af 2 kHz tonepulser med forskellig varighed, men med samme amplitude.

Figur 2.1
Hørestyrkeniveauet (loudness level LN) - fuldt optrukket kurve i afhængighed af pulslængde Ti, sammenlignet med forskellige tidsvægtninger S, F og I. Efter Brüel & Kjær og [28].

Det fremgår, at jo længere impulsen er, jo kraftigere opfattes den op til en grænse på ca. 100 ms, hvor hørestyrkeniveauet begynder at stabilisere sig. De punkterede kurver viser responsen ved målinger med de standardiserede tidsvægtninger S, F og I. Det ses, at tidskonstanten F bedst approksimerer ørets opfattelse af impulser. Dette stemmer også overens med tidligere udførte lytteforsøg [19] og [24], hvor den subjektivt opfattede styrke blev fastlagt ved en equal loudness attenuationteknik. Den bedste overensstemmelse med de subjektive vurderinger blev opnået for tidsvægtningen F.

2.1.2 Spektrale forhold

Impulslyde er oftest lyde, der kommer fra andre kilder end baggrundsstøjen, og oftest er spektret anderledes end baggrundsstøjen. Impulslyde er typisk mere bredbåndede end den maskerende baggrundsstøj. Tilføjelse af en impulslyd vil derfor ofte medføre en båndbreddeforøgelse af lyden. Selv om det A-vægtede niveau holdes konstant, vil båndbreddeforøgelsen opfattes af øret som et forøget hørestyrkeniveau, se Figur 2.2.

Figur 2.2
Hørestyrkeniveauet LN af støj med forskellig båndbredde omkring 1 kHz med samme A-vægtede lydtrykniveau LA = 60 dB. Efter Brüel & Kjær og [28].

Figuren viser, at støj med stigende båndbredde opfattes med stigende hørestyrkeniveau, selv om det A-vægtede lydtrykniveau holdes konstant. Det betyder, at når båndbredden stiger, vil en A-vægtet måling undervurdere stigningen. For impulser betyder det, at det kan vise sig attraktivt at måle hørestyrke (loudness) frem for A-vægtede niveauer. Et eksempel på, at dette kan være relevant i praksis, er givet i Afsnit 6.8.

2.2 Definitioner af impulsstøj

En væsentlig del af oplysningerne fra før 1996 er hentet i artiklen "Human Response Effects of Impulsive Noise", C. G. Rice, 1996 [25], som giver et fremragende overblik over tidligere viden, og som præsenterer ny viden inden for både skadevirkning og gener af impulsstøj.

Af Rice, 1996 [25] fremgår det, at man i 1953 i USA formulerede problemet som: "En støj, som er forholdsvis kontinuert, i det mindste i perioder af nogle sekunder, antages at være mindre generende end impulsive støjtyper."
"Indtil videre er der ikke foreslået nogen fast definition af impulsiv støj i kvantitative termer, og der kræves en vurdering for at skelne mellem impulsiv og kontinuert støj." (Der gives ca. 5 dB-tillæg til støjniveauet for impulsive støjtyper). Dette sidste udsagn er ifølge Rice næsten lige så sandt i dag (1996), som for ca. 40 år siden.

I Europa fulgte vurderingen af støj i boligområder en lidt anden vej. Impulsstøj blev her defineret som: "Hvis der er banken, klirren/drøn, slag, hamren, nitning eller andre betydende uregelmæssigheder i støjen; også hvis støjen er uregelmæssig nok til at tiltrække sig opmærksomhed."

Disse formuleringer blev ifølge Rice, 1996 [25] indlemmet i Britisk Standard BS 4142 fra 1967 i let ændret form: "Hvis der er betydende impulsive uregelmæssigheder i støjen (banken, klirren/ drøn, slag), eller hvis støjen er uregelmæssig nok til at tiltrække sig opmærksomhed, læg 5 dB til det målte støjniveau." Dette blev senere ændret til: "Hvis der er tydelige impulser i støjen (banken, smæk/klik, klapren, slag), eller hvis støjen er uregelmæssig nok til at tiltrække sig opmærksomhed, læg 5 dB til det målte støjniveau," og denne formulering fremgår også af standardens 1994-udgave.

ISO standarden R 1996 fra 1971 angiver, at "jævn støj med en impulsiv karakter (som hamren og nitning) eller med diskrete støjimpulser angives (rated) ved lydtrykniveauet i dB(A) plus en korrektion på +5dB(A)." Revisionen i 1987 nævnte, at "hvis impulser er en væsentlig egenskab ved lyden inden for et specificeret tidsinterval, kan der foretages en justering, for dette tidsinterval, til det målte ækvivalente kontinuerte lydtrykniveau, LAeq." I en note angives, at man kan beskrive impulsiviteten ved forskellen LAeqI - LAeq, ved spidsværdierne og ved antallet af impulser inden for en specificeret tid.

I et forsøg på en objektiv definition er der i et EC direktiv fra 1979 (113, EEC journal No L33/ 15-29) angivet, at støj har en impulsiv karakter, hvis LAI - LAS > 4 dB. Index AI og AS refererer til de A-vægtede støjniveauer målt med tidsvægtningerne I (Impulse) og S (Slow).

Rice, 1996 [25] nævner, at "ikke-konstanthed" er en faktor, som har en tendens til at forværre genen, specielt når der er hurtige og abrupte ændringer i niveauet.

Franks, 1996 [11] definerer impulsstøj i relation til støj på arbejdspladsen som lyd, der hurtigt stiger til en skarp spids og derefter hurtigt aftager. Støjen kan have en "ringende" karakter som f.eks. slag på en metalplade. Impulsstøj kan være gentagen eller bestå af en enkelt impuls. Hvis impulserne optræder i hurtig rækkefølge, skal støjen ikke beskrives som impulsholdig.

Niedzielski, 1991 [18] har i 1990 sendt 100 breve til "environmental agencies" i USA, Canada, Vesteuropa, Japan og Australien foruden til forskellige akademiske institutioner angående impulsstøj m.m. Af de citerede svar fremgår det, at impulsstøj i almindelighed karakteriseres som kortvarige lyde (som regel mindre end et sekund) med brat start og slutning. Ofte nævnes hamren og eksplosioner som eksempler. En enkelt undtagelse fremgår af en definition på "Short duration repetitive sounds", som er lyde, der forekommer mere end én gang i timen, som er klart skelnelige som en hændelse, og som giver anledning til en forøgelse på mindst 6 dB(A) med tidsvægtning F over det lydtrykniveau, der observeres umiddelbart før og efter hændelsen, som typisk skal have en varighed på mindre end 10 sekunder. (Der gives et tillæg på 5 dB til den målte støj).

ISO 1996-2 Amd.1 [9] giver ikke nogen konkret definition af impulslyd, men giver en række eksempler på impulsagtige lyde, som er inddelt i tre klasser:

Stærkt impulsiv lyd (highly impulsive sound): Lette våben, hamren på metal og træ, faldhammerramning, sænksmedning, pælebanker, tryklufthammere, betonbrækkere … eller lyde med tilsvarende karakteristika og påtrængenhed. Støjen i denne klasse involverer sædvanligvis slag eller en eller anden slags lille eksplosion (gunfire).

Højenergi-impulsiv lyd (high-energy impulsive sound): Eksplosioner, industrielle processer, der bruger eksplosiver, lyd fra våben og bomber (og andre eksplosiver, hvor den ækvivalente masse af dynamit overstiger 25 g) og andre lignende lyde med samme karakteristika og påtrængenhed.

Moderat impulsiv lyd (ordinary impulsive sound): En impulsiv lyd, som hverken er stærkt impulsiv, eller som er en højenergi-impulsiv lyd. Lyde, som af og til beskrives som impulsive, men som ikke vurderes at være så påtrængende som stærkt impulsive lyde. Typiske eksempler er smækken med bildøre, udendørs boldspil (fodbold, basketball), kirkeklokker og selv fuglesang (afhængigt af sammenhængen). Meget hurtige passager af fartøjer, tog eller lavtflyvende militære fly.

DS/ISO 10843 [8], som beskæftiger sig med enkeltimpulser eller serier af impulser, definerer en impuls som: "Et enkelt kort udbrud (burst) eller en serie af korte udbrud af lydtryk. Tryktidshistorien af de enkelte udbrud inkluderer opvoksen til et spidslydtryk efterfulgt af et aftagende trykforløb". Selv om det ikke direkte fremgår, synes det for givet, at man ikke i denne sammenhæng forestiller sig, at en stationær del kan være indeholdt i dette forløb.

2.3 Gene af impulsstøj

Af Rice, 1996 [25] fremgår det, at i løbet af 1980’erne blev der af 7 europæiske laboratorier fra følgende lande: Danmark, Frankrig, Irland, Tyskland, Italien, Holland og England udført forskning i både felt og laboratorier af effekten af impulsstøj på mennesker. Det blev konkluderet, at impulsstøj var signifikant mere generende end konstant støj, samt at det 5 dB-tillæg, som blev anbefalet i standarderne, var for konservativt, specielt i situationer med lav baggrundsstøj. Yderligere blev det bekræftet, at der var stærke negative følelser knyttet til impulsstøj (undersøgelsen omfattede også skudstøj) i modsætning til vejtrafikstøj.

Rice gør opmærksom på, at formålet med at måle ekstern støj er at kvantificere det sande genepotentiale af støjen, dvs. at give numeriske resultater, som er tro mod den subjektive vurdering foretaget af en gennemsnitsperson. Han lægger vægt på, at vi her kun beskæftiger os med genepotentialet af støjen, hvilket skal skelnes fra den oplevede støjgene. Relationen mellem disse to begreber involverer psykologiske, socioøkonomiske og andre ikke fysiske variable, som er uden for nærværende formål, men som danner den næste logiske udvidelse.

Niedzielski, 1991 [18] nævner, at pludselige eller kraftige lyde giver anledning til reaktioner i kroppen, stigende blodtryk og hjertefrekvens, muskelspænding og hormoner i blodstrømmen m.m. En typisk "flygt eller kæmp"-reaktion, som også kan opstå under søvn.

2.4 Tillæg for impulsstøj

ISO standarden R 1996 fra 1971 angiver som tidligere nævnt, at "jævn støj med en impulsiv karakter (som hamren og nitning) eller med diskrete støjimpulser angives (rated) ved lydtrykniveauet i dB(A) plus en korrektion på +5dB(A)." Revisionen i 1987 nævnte, at "hvis impulser er en væsentlig egenskab ved lyden inden for et specificeret tidsinterval, kan der foretages en justering, for dette tidsinterval, til det målte ækvivalente kontinuerte lydtrykniveau, LAeq."

I 1994-udgaven af Britisk Standard fremgår det, at "hvis der er tydelige impulser i støjen (banken, smæk/klik, klapren, slag), eller hvis støjen er uregelmæssig nok til at tiltrække sig opmærksomhed, skal der lægges 5 dB til det målte støjniveau."

Ifølge Rice, 1996 [25] gav feltdata ikke bevis for et niveau-afhængigt tillæg for impulser, hørt isoleret fra anden baggrundsstøj. Der var dog et stærkt bevis for, at tillægget skulle være mindst 10 dB. Laboratoriemålingerne viste dog tydeligt et behov for et niveau-afhængigt impulstillæg varierende fra 10 dB(A) ved lave niveauer (50 dB(A)) og til 0 dB(A) ved højere niveauer (80 dB(A)) i forhold til jævne støjtyper som f.eks. vejtrafikstøj. Andre undersøgelser synes at bekræfte behovet for et 10 dB(A)-tillæg ved niveauer, der er aktuelle for ekstern støj. Det fremgår af artiklen, at de ovenfor nævnte korrektioner er gyldige for impulslyde, der ikke er hørt i sammenhæng med anden støj eller med lav baggrundsstøj.

De typer støj, der indgik i undersøgelserne, var støj fra ramning, hamren på metal, militær og civil skydning, eksplosioner og syntetiske geværskud. I alle tilfælde blev impulsstøjen bedømt mere generende end kontinuert støj (vejstøj), men der var forskelle i bedømmelserne afhængigt af impulsstøjens karakter.

I [3] (støj fra lavtflyvende jagerfly, er nærmere omtalt i Afsnit 2.10.2) og [9] (ISO 1996-2:1987) opereres med tillæg i størrelser på op til hhv. 11 og 12 dB, og der omtales tillæg på mellem 2 og 15 dB. Disse tillæg lægges dog ikke til LAeq for hele referencetidsrummet, men i princippet kun til den energi, der direkte kan henføres til impulserne - tillægget gives til LAE-værdien af impulserne. Det betyder, at kun hvis impulserne leverer langt hovedparten af den energi, der bestemmer LAeq, slår tillægget igennem med sin fulde størrelse.

I [9] opereres med tre begreber (jf. Afsnit 2.2): "stærkt impulsiv lyd", "højenergi-impulsiv lyd", og "moderat impulsiv lyd". For stærkt impulsiv lyd skal tillægget være på 12 dB, og for moderat impulsiv lyd skal tillægget være 5 dB. For højenergi-impulsiv lyd anbefales et tillæg, der er signifikant større end 12 dB, hvis målingen baserer sig på A-vægtede værdier. (Nogle lande vurderer disse lyde (sprængninger o.l.) med C-vægtede spidsværdier eller med SEL-værdier).

2.5 Impulsernes hyppighed og regularitet

Rice, 1996 [25] angiver, at for impulser hørt alene betyder impulsernes regularitet med hensyn til amplitude og tid mindre. En undersøgelse med syntetiske skud, hvor skud hvert halve sekund blev sammenlignet med skud med forskellige intervaller mellem 0,2 og 2 sekunder og med skud af varierende LAeq mellem 35 og 65 dB, viste, at de forskellige hyppigheder og varierende amplituder ikke gav signifikante forskelle i genevirkningen. I alle tilfælde var genevirkningen ca. 10 dB større end for vejtrafikstøj med samme LAeq.

2.6 Indflydelse fra anden jævn støj

Når impulsstøj og jævn støj optræder i kombination, bliver problematikken ifølge Rice, 1996 [25] væsentligt mere indviklet, bl.a. fordi spørgeteknikken skal give svar på den kildespecifikke gene (impulser eller vejtrafikstøj) frem for den totale gene af den kombinerede støj. Vurderinger af den totale gene følger generelt en "dominant kilde"-model med en lille forøgelse af den totale gene, når de separate kildespecifikke gener er ens. Både felt- og laboratorieundersøgelser viser, at impulsstøjen er mindre generende, når den maskeres delvist af anden støj. Indflydelsen kan reducere det omtalte 10 dB-impulstillæg med mellem 5 og 9 dB afhængigt af baggrundsstøjens niveau og det resulterende forhold mellem impuls- og baggrundsstøj. I den beskrevne problematik antages det, at impulsstøjen kommer fra en anden kilde end den jævne støj.

2.7 Impulsivitet

Af Rice, 1996 [25] fremgår det, at den opfattede impulsivitet er en funktion af det absolutte niveau af lyden. Impulsivitet må ikke forveksles med gene, men impulsiviteten afhænger i sig selv af både signal/støjforhold og det absolutte niveau. Desuden har frekvensindholdet af både impulser og maskerende støj betydning for den opfattede impulsivitet.

Når impulser udbreder sig, vil de ændre karakter. Det viser sig, at det absolutte niveau har væsentligt mere indflydelse på den opfattede impulsivitet end ændringen af lydens karakter under udbredelsen.

Det tidligere nævnte mål for impulsivitet LAI - LAS > 4 dB er også blevet undersøgt i denne sammenhæng. Ifølge Rice, 1996 [25] viser det sig. at ca. 25% af lydene, både de kontinuerte og de impulsive bliver forkert klassificeret efter dette mål.

Bisping, 1996 [5] nævner (med henvisning til Rice), at genevirkningen af impulsagtig støj tilsyneladende er uafhængig af den oplevede impulsivitet, og henviser til, at en støj meget vel kan være impulsiv og stille eller jævnt kraftig og støjende. Der synes altså at være en vis uafhængighed mellem niveau og impulsivitet. Bisping har undersøgt impulsiviteten af forskellige tone bursts mellem 250 og 4000 Hz og varigheder mellem 10 og 1000 ms med stigtider på ca. 2 ms. Impulsiviteten blev vurderet af 13 forsøgspersoner. Det fremgår ikke, hvorledes de var udvalgt, og hvordan de blev instrueret eller trænet (dvs. hvordan begrebet impulsivitet var defineret over for forsøgspersonerne). Han konkluderer, at "loudness" stiger med varigheden af impulsen, mens impulsiviteten falder, jo længere den er.

2.8 Subjektive målinger af impulsstøj

Rice, 1996 [25] nævner, at én af de forvirrende faktorer, som knytter sig til menneskers respons på lyd, er, at styrken af det opfattede indtryk ikke altid er proportionalt med den fysiske størrelse af lyden. Endvidere kan de deskriptorer, der bruges til at klassificere disse indtryk, give anledning til flertydigheder i mening og brugen af dem (især) på tværs af kulturer og sprog. Sædvanligvis bruges begreberne "loudness" (hørestyrke), "noisiness" (støjstyrke) og "annoyance" (gene). Disse har følgende generelt accepterede definitioner:

Loudness (hørestyrke) antages generelt at være et udtryk for en persons auditive indtryk af styrken af en lyd, dvs. det subjektive indtryk, der er relateret til intensiteten af lyden.

Noisiness (støjstyrke) har været defineret, som det subjektive indtryk af en ikke uventet, ikke smerte- eller frygtfremkaldende lyd, som er en del af personens omgivelser.

Annoyance (gene) har været defineret som værende en følelse af ubehag knyttet til enhver årsag eller tilstand, som reelt eller indbildt påvirker et individ eller en gruppe negativt.

Selv om det ofte er nyttigt eller nødvendigt at fokusere på en enkelt miljømæssig faktor (som f.eks. støj), skal man gøre sig klart, at den enkelte årsag eller tilstand i det virkelige liv er én ud af et kompleks af miljømæssige påvirkninger (stressorer).

Laboratorieforsøg giver en hurtig mulighed for at opstille modeller for menneskers respons på lyd/støj, som senere kan valideres under feltforhold. Laboratorieforsøg og feltforsøg har hver deres fordele og ulemper.

Fordelene ved feltmålinger er, at situationen er i det virkelige liv, og at den gene, man kan efterspørge er den oplevede gene, og at man kan vælge en repræsentativ gruppe af personer. Ulemperne er, at den støj, man ønsker at undersøge, sjældent optræder alene, og at det ofte er dyrt og tidskrævende.

Laboratoriemålingerne (lytteforsøg) gør det muligt at gentage forsøgene. Man kan præsentere de enkelte støjtyper isoleret, og man har god kontrol over støjens fysiske parametre. De er forholdsvis hurtige og billige at udføre. Ulemperne er, at det er simulerede lyttefaciliteter, og at genen skal projekteres over i det virkelige liv ("hvis du hørte denne støj hjemme ....."). Støjpåvirkningerne er som regel kortvarige, og der er som regel ingen andre påvirkninger fra kilder og omgivelser. (Flere forskere, bl.a. R. Guski og Brigitte Schultze-Fortkamp hævdede på "Forum Acusticum" i Berlin marts 1999, at dette var en af hovedårsagerne til, at man ikke kunne måle gene i laboratorieforsøg).

Valget af metode må afhænge af formålet og de til rådighed værende midler. Af afgørende vigtighed er valget af deskriptorer.

Rice, 1996 [25] mener, at selv om "gene" utvivlsomt indeholder komponenter af individuelle reaktioner, er det den ideelle deskriptor til feltmålinger. Ved laboratoriemålinger vil resultaterne være afhængige af de instruktioner, der gives i forbindelse med målingerne, så genevurderingen er ikke absolut, men kan dog bruges til en kvantitativ rangordning af effekterne af forskellige fysiske lyde. I øvrigt mener Rice, at det samme kan siges om andre deskriptorer som "loudness", "noisiness", "uønskethed", "uacceptabelhed", "vil protestere mod" og "utilfredshed". Rice forslår, at man anvender et andet udtryk for alle disse synonymer, nemlig "rapporteret gene". I laboratorieforsøgene indgik spørgsmålet: "Hvor generende vil du vurdere denne støj, hvis du hørte den hele tiden i dit eget hjem?" Denne hjemmeprojektion gav ikke signifikant anderledes resultater end det direkte spørgsmål om, hvor generende den pågældende støj var.

Når man sammenligner felt- og laboratorieforsøg, er en vigtig forskel eksponeringstiden, som oftest er væsentligt kortere i laboratoriet. I forbindelse med forsøgene i 1980’erne (Rice, 1996 [25]) blev det undersøgt, om lyttesessionernes varighed havde indflydelse på de målte genevirkninger. Fire grupper på 18 personer blev udsat for syntetisk skudstøj med LAeq varierende mellem 35 og 65 dB i perioder à hhv. 1, 5, 15 og 30 minutter. Der var ingen signifikant forskel på den opnåede respons på genevirkningen for de fire grupper. Yderligere blev den tidligere omtalte niveau-afhængige korrektion bekræftet.

2.9 Objektive mål for impulsstøj

I et direktiv fra Europakommissionen (1979, 113, EEC journal No. L33/15-29) er det angivet, at støj har en impulsiv karakter hvis LAI - LAS > 4 dB. Index AI og AS refererer til de A-vægtede støjniveauer målt med tidsvægtningerne I (Impulse) og S (Slow). Ifølge Rice, 1996 [25] blev 25% af lydene, både de kontinuerte og de impulsive forkert klassificeret efter dette mål.

Andre studier har forsøgt sig med mere konventionelle mål som LAI, LAS, LAF, LAF95%, uden at det gav specielt brugbare resultater.

Berry, 1987 [4]. I dette arbejde er genen målt i laboratoriet (simuleret dagligstue) af forskellige støjeksempler på 5 minutter med LAeq-værdier på mellem 35 og 65 dB. Det nødvendige impulstillæg - for at give samme gene som trafikstøj - blev brugt som målestok for den subjektive respons. Ud over den multiple korrelationskoefficient R for et 3. ordens polynomium med den aktuelle objektive parameter i forhold til de subjektive resultater blev også rms-afvigelserne (rms = root mean square) af resultaterne fra en toliniers tilnærmelse beregnet. Der var følgende resultater:

LAeqI - LAeq gav stor spredning i forhold de subjektive vurderinger. Et ofte benyttet kriterium om, at støjen er impulsiv, hvis LAeqI - LAeq > 4 dB viste, at der var flere af de støjeksempler, der blev bedømt som impulsive, der faldt under dette kriterium end over. Det konkluderes, at denne deskriptor er utilfredsstillende.
Kurtosis målt ud fra 10 ms LAeq-værdier gav tilsvarende høje spredninger og blev ligeledes elimineret som brugbar deskriptor.
Topfaktor, dvs. spidsværdien af det A-vægtede lydtrykniveau i forhold til en 1-sekunds LAeq-værdi omkring spidsen, gav med et 3. ordens polynomium en R2 = 0,61 i forhold til de subjektive data. RMS-afvigelsen fra den to-retlinede tilnærmelse var 1,89 dB.
ISO-deskriptoren (X) for helikopter "blade slap" er defineret som følger:

hvor vi er de samplede værdier af lydtrykket, og S er:

For denne deskriptor blev R2 = 0,69, og rms-afvigelsen fra den to-retlinede tilnærmelse var 1,62 dB.

Standardafvigelsen af 10ms LAeq-værdier gav R2 = 0,69 og en RMS-afvigelse fra den to-retlinede tilnærmelse på 1,77 dB.
Salience (S) blev i denne sammenhæng defineret som S = LAeq(10ms)max - LAeq(1s); denne gav R2 = 0,59 og en RMS-afvigelse fra den to-retlinede tilnærmelse på 1,8 dB.

Figur 2.3 viser sammenhængen mellem subjektive tillæg for gene og objektive data.

Berry konkluderer, at de bedste resultater opnås med ISO-descriptoren (X), hvor der blev opnået R2 = 0,69 ved en 3. ordens regression, og at denne er mindre følsom end de øvrige mål over for ubestemtheder i de objektive målinger. Han anbefaler, at metoden bliver testet med flere slags eksempler, hvor den subjektive effekt er kendt, før metoden tages i brug.

Figur 2.3
Sammenhængen mellem forskellige objektive mål for impulser og det subjektivt vurderede nødvendige impulstillæg )D s i dB for at give samme gene som kontinuert trafikstøj for forskellige støjtyper. Fra Berry, 1987 [4].

Berry, 1989 [2] forsøgte senere at bruge følgende parametre: LAeqI - LAeq, topfaktor (forholdet mellem spidsværdi og RMS-værdi), standardafvigelse af LAeq(10ms) og salience (fremspring) (LAeq(10ms)max - LAeq(1s)). Increment suppleres i denne reference med "increment" af LAeq10ms og ISO-metoden udviklet for helikopter "blade slap". Subjektive vurderinger af impulsivitet gav de mest lovende resultater med metoder baseret på tidsserier af, specielt "increment", hvor forskellen mellem successive værdier af LAeq(10ms) beregnes og den største positive differens findes.

Brambrilla, 1991 [7] sammenligner genevirkningen af impulsive lyde med et mål, han kalder LDI-index, som er defineret som LAeq + Lj , hvor Lj er et mål baseret på 10 ms Leq-værdier, og som er en kombination af størrelsen af opadgående spring og deres antal. Genevirkningen (uden nærmere definition) af 54 støjeksempler blev vurderet af 40 naive lyttere, på en 9-punkts skala. Lydeksemplerne var 22 dagligdags lyde, som blev gengivet med A-vægtede niveauer på mellem 35 og 70 dB og en varighed på 20 sekunder. Korrelationskoefficienten mellem genevirkningen og LDI var kun en ubetydelighed større end for LAeq alene, idet den for impulsagtige lyde steg fra 0,883 til 0,884. Resultatet er vist på Figur 2.4. Umiddelbart ser det ikke af figuren ud til, at Lj bidrager væsentligt til variansen inden for de enkelte niveauklasser.

Figur 2.4
Sammenhængen mellem Noise Disturbance level, LDI og lytternes angivelse af "gene". Efter [7].

Brambilla, 1998 [6] har her sammenlignet tre forskellige objektive mål med 48-112 lytteres vurdering af støjens impulsivitet. Personerne blev - for hver af 26 lyde af 20 sekunders varighed gengivet ved et A-vægtet niveau i laboratoriet på 55 dB - bedt om at angive, om de vurderede lyden som impulsiv (begrebet er ikke defineret i artiklen).

De tre objektive mål var:

Forskellen LAeq,I - LAeq,S mellem LAeq-niveauer målt samtidigt med tidsvægtningerne I og S.
Increment, I, som beregnes ud fra korttids LAeq, 10ms-serier ved at finde maksimalværdien af de positive forskelle mellem successive værdier.
Raising, som her er summen af positive forskelle mellem successive værdier fra korttids LAeq, 10ms-serier, indtil stigningen ophører. Raising > Increment.

Den højest opnåede korrelationskoefficient var 0,65. Den blev opnået mellem Raising og den procentdel af lytterne, der vurderede lyden som impulsiv. Dette svarer til en andel af forklaret varians på 0,43. Brambilla konkluderer, at Raising viser det bedste resultat, mens I er den mest specifikke deskriptor med en grænseværdi (50% ja for impulslyd) på 10 dB. Brambilla finder resultaterne lovende og mener, at det er ønskeligt at få målene valideret i en større skala med henblik på kommende standarder.

2.10 Målemetoder i andre lande

2.10.1 DS/ISO 1996-2 Amd.1

DS/ISO 1996-2 Amd.1 [9], der udkom 1998-09-15 og er godkendt som DS 1998-11-24, beskriver, hvorledes tillæg for støj administreres. Der gøres dog straks i forordet opmærksom på, at TC 43 SC 1 har anbefalet en revision af hele ISO 1996-serien, og at det derfor også må påregnes, at tillægget for impulsiv lyd vil blive undersøgt nærmere.

Det konstateres i afsnittet med definitioner, at der p.t. ikke eksisterer en klar og utvetydig deskriptor, der kan definere tilstedeværelsen af impulsiv lyd, hvorfor man i stedet opdeler impulsive lyde i tre klasser fastlagt ved eksempler. Disse klasser er "stærkt impulsiv lyd", "højenergi-impulsiv lyd" og "moderat impulsiv lyd", som beskrevet i Afsnit 2.2.

Støjbelastningen findes ved at give et tillæg til det målte LAeq for toner og impulser. Tillægget for impulser beregnes forskelligt, alt efter om der er tale om impulser i klasse 1 eller klasse 2.

Klasse 1 udgøres af impulsive lyde, der klart kan identificeres og måles separat som enkelthændelser fra en distinkt kilde. I dette tilfælde måles støjdosen LAE (sound exposure level) for hver af impulserne. For hver impuls gives et tillæg til det målte LAE på 12 dB, hvis den er en stærkt impulsiv lyd, eller på 5 dB, hvis det er en moderat impulsiv lyd. De således korrigerede LAE-værdier summeres og omregnes til et ækvivalent niveau i det pågældende referencetidsrum. Dette beregnede ækvivalente niveau adderes til niveauet fra de øvrige (kontinuerte) støjbidrag.

Der er altså tale om en graduering, der både tager højde for antallet, varigheden og størrelsen af impulserne. Ulempen er, at impulserne skal måles separat, og at det tillæg på 5 eller 12 dB, der gives til de målte LAE-værdier, ikke er begrundet i, hvor tydeligt impulserne høres. Der er dog noter i dokumentet, der siger, at hvis impulserne ikke kan høres, skal der ikke gives tillæg, og hvis impulserne kommer så tidsmæssigt tæt (mere end ca. 20 pr. sekund), så de ikke længere opfattes som særskilte impulser, skal der heller ikke gives tillæg.

En af de væsentligste mangler ved denne standard er, at den ikke tager hensyn til, i hvilket omfang impulserne er maskeret af anden støj.

2.10.2 Onset rate

Ud fra betragtningen om at impulser er pludselige lyde, er begrebet "onset rate" relevant. Begrebet er et mål for, hvor hurtigt lydtrykniveauet vokser, og måles i dB/sekund. Målingen foretages på det A-vægtede lydtrykniveau målt med tidsvægtning F.

Begrebet er introduceret i konsekvens af, at genevirkningen af pludselige og kraftige støjhændelser med uregelmæssig forekomst ikke beskrives tilstrækkeligt med LDN-niveauet.

I forbindelse med lavtgående militære fly (f.eks. 92 fods (ca. 31 m) højde og en hastighed på 484 knob (800 km/h), onset rate: 72 dB/s) vurderes genevirkningen (fundet ved et "rented home"-forsøg) ifølge Berry [3] bedst ud fra LDN-niveauet i den travleste måned på året, når der indføres en onset rate-justering på de enkelte "sound exposure levels" (SEL), før støjbelastningen beregnes.

I forbindelse med dette er det et problem, at onset rate i praksis måles på forskellige måder, som kan give forskellige resultater, pga. at hældningen af lydens forflanke ikke er lineær. Berry foreslår en metode, hvor man finder onset rate ud fra intervallet mellem 40 dB under maksimum og til maksimum. Andre metoder ser på forskellen fra 5 dB over baggrundsstøjen til 5 dB fra maksimum.

Størrelsen af onset rate-tillægget fundet ved "rented home"-forsøget er vist på Figur 2.5.

Figur 2.5
Tillæg til SEL-værdier for lavtgående militære fly før beregning
af støjbelastningen.

Det ses, at tillægget vokser fra 0 dB ved en onset rate på 15 dB/s til 11 dB ved 150 dB/s. Princippet bruges i ANSI S12.9-1996 [1].

2.11 Sammenfatning og konklusion

2.11.1 Definition af impulsbegrebet

I almindelighed er impulsbegrebet hovedsageligt knyttet til korte lyde, der starter og evt. slutter brat (der er ikke givet nærmere specifikationer for "kort" og "brat"), uden at begrebet dog er klart afgrænset til sådanne lyde.

I mangel af en definition er begrebet i flere sammenhænge illustreret ved eksempler på lydkilder. Det har dog den svaghed, at forholdet mellem den impulsive lyd og baggrundsstøjen ikke kommer til udtryk i definitionen.

I nogle referencer betegnes lyde som impulsive, når bestemte relationer mellem måletekniske parametre er opfyldt, men selve begrebet "impuls" er ikke defineret. Det gælder f.eks. definitionen LAI - LAS > 4 dB fra IEC direktiv 113 fra 1979, som dog ved lytteforsøg har vist sig at fejlklassificere en uacceptabelt stor del af de testede lyde.

I Britisk standard BS 4142 ligestilles impulser (defineret ved eksempler) med støj, der er uregelmæssigt nok til at tiltrække sig opmærksomhed, hvad angår et 5 dB-tillæg, og i den seneste ISO 1996 bruges impulsbegrebet også i forbindelse med lavtflyvende jagerfly.

Det må konkluderes, at selv om der er en nogenlunde fælles opfattelse, mangler der en definition af impulsbegrebet. Dette må siges at være en væsentlig kilde til usikkerhed både ved lytteforsøg og ved udvikling af målemetoder, at det ikke er klart, hvad man skal vurdere og måle.

2.11.2 Gene, impulsivitet og tillæg

Flere undersøgelser måler gene under laboratorieforhold, f.eks. ved at bede forsøgspersonerne angive genen på en skala. Nogle forskere mener, at dette ikke er et udtryk for gene, mens andre mener, at man kan bestemme støjens genepotentiale på denne måde.

Det kan i det mindste konkluderes, at man skal skelne mellem "gene" målt i et laboratorium og gene fundet ved interviewundersøgelser i felten.

Den relative gene er også søgt kvantificeret under laboratorieforhold, men i hjemmelignende situationer ved sammenligning med eller ved justering af niveauet, indtil samme gene angives for impulsstøj og vejtrafikstøj. Denne metode kræver ikke nødvendigvis, at impulsbegrebet er defineret, men der er også eksempler på undersøgelser, hvor man beder forsøgspersonerne angive, om en støj er impulsiv, uden at begrebet er defineret.

Det er undersøgt, i hvilken grad eksponeringstiden har indflydelse på den laboratoriemålte gene. Eksponeringer fra 30 minutter og ned til 1 minut giver tilsyneladende samme respons for LAeq-niveauer mellem 35 og 65 dB. (Ved interviewundersøgelser i felten anbefales det, at støjforholdene har været uændrede i ca. et år, før sådanne undersøgelser gennemføres).

De mange undersøgelsesmetoder og forsøgsdesign gør det vanskeligt direkte at sammenligne resultaterne, som dels har til formål at fastsætte størrelsen af det tillæg til LAeq, som kompenserer for den ekstra gene, og dels har til formål at finde en objektiv målemetode til administration af tillægget.

I de gennemgåede referencer er der nævnt tillæg på mellem 2 og 15 dB. Det fremgår også, at tillægget skal være mindre, hvis baggrundsstøj delvist maskerer impulserne.

På baggrund af de gennemgåede referencer kan det ikke konkluderes, om der er behov for et niveau-afhængigt impulstillæg.

2.11.3 Objektive mål

Det er karakteristisk, at de fleste referencer tager udgangspunkt i de måletekniske muligheder. Der er tilsyneladende ikke reflekteret så meget over hørelsens egenskaber.

Mange forskellige målestørrelser og kombinationer af sådanne er undersøgt. De mest lovende, dvs. de mål, som giver bedst overensstemmelse med lytteres vurdering af gene eller impulsivitet, synes at være de mål, der vedrører opvoksningsforløbet af lyden.

Der synes derfor at være grund til at rette opmærksomheden mod mål, der er i overensstemmelse med hørelsens egenskaber, og som kvantificerer starten af lydene.

3. Syvende sammenlignende støjmåling

3.1 Den subjektive respons

I 1990 afholdt Miljøstyrelsens Referencelaboratorium for Støjmålinger den 7. sammenlignende støjmåling, se [17]. En af opgaverne bestod i en subjektiv vurdering af, om der skulle gives et impulstillæg på 5 dB til en række lydeksempler, som var udsendt på bånd. Lydeksemplerne er nærmere beskrevet som gruppe P (proficiency test) i Bilag 15. Lydene var dels kunstigt frembragte og dels optagelser fra virkelige støjkilder. Lydene var alle i mono og havde forskellige Laeq-værdier.

Det blev anbefalet, at laboratorierne aflyttede eksemplerne med hovedtelefoner, men hvordan aflytningen konkret foregik og ved hvilket niveau, vides ikke.

Laboratorierne kunne afgive deres svar under to forudsætninger:

  1. De udvalgte 30-60 sekunders optagelse er det eneste tidspunkt inden for hver halve time, hvor der forekommer impulser i støjen (svarende til referencetidsrummet om natten).
  2. De udvalgte 30-60 sekunders optagelse er repræsentative for hele driftstidsrummet.

Vi vil i nærværende sammenhæng kun beskæftige os med svarene under forudsætning 2.

3.1 Den subjektive respons

Figur 3.1
Svarene på, om der skulle gives 5 dB-tillæg for impulser (ja-%) fra de laboratorier, der deltog i 7. sammenlignende støjmåling.

Ved tolkningen skal man være opmærksom på, at svarene fra laboratorierne er en samlet vurdering af impulsernes tydelighed, deres hyppighed eller antal og det rimelige i at tildele impulstillægget på 5 dB til de aktuelle støjeksempler (afvejning af støjulemper efter teknikernes vurdering og evt. økonomiske hensyn). Vurderingen er sket på baggrund af de nugældende støjvejledninger [15] og [16] og deres angivelser af impulsiv lyd (eksempler på lydkilder) samt teknikernes erfaring fra praksis. Andre forhold end teknikernes vurdering af lydens karakter har således haft indflydelse på vurderingerne. Det må forventes, at især kategoriske forhold med hensyn til lydkildernes art har haft væsentlig indflydelse, da eksemplerne på impulsholdige kilder i vejledningen er de eneste konkrete holdepunkter, teknikerne har for deres vurderinger.

Det fremgår af Figur 3.1, at der langt fra var enighed om tildeling af tillægget. For de lydeksempler, der ligger i nærheden af en ja-% på 50, må det nærmest betegnes som en tilfældighed, om der gives tillæg eller ej. Set i en administrativ sammenhæng er det selvfølgeligt uheldigt, men set som et lytte- og vurderingsforsøg er det naturligt, at der er en glidende overgang mellem den %-del, der siger ja til tillæg for de forskellige lydeksempler og den %-del, der ikke gør det. Dette illustrerer det urimelige i at administrere med et fast tillæg, som ikke gradueres efter lydens karakter.

Lydeksemplerne fra 7. sammenlignende støjmåling har i modificeret form (samme LAeq for alle lydeksempler) indgået i lytteforsøgene for nærværende projekt. Eksemplerne kan således betragtes som et bindeled mellem laboratoriernes vurderinger og lytteforsøgene med de ovenfor nævnte forbehold for indflydelse af ikke-akustiske faktorer.

4. Lydeksempler

4.1 Indledende overvejelser
4.1.1 Generelt
4.1.2   Valg af niveau
4.1.3 Valg af lyde
4.1.4   Baggrundsstøj
4.2 Optagelse
4.3 Redigering
4.4 De færdige lydeksempler

4.1 Indledende overvejelser

4.1.1 Generelt

Da det ikke er overkommeligt at teste alle relevante lyde, skal det udsnit, man vælger, og den måde, det præsenteres på, være så repræsentativt for den aktuelle problemstilling som muligt. Der er derfor gjort en del overvejelser for at sikre, at valget af eksempler og forsøgsmetodikken giver resultater, som så vidt muligt kan generaliseres til at dække hele problemstillingen.

Der er lagt vægt på, at de lydeksempler, der indgik i lyttetesten, repræsenterede realistiske lyde i det eksterne miljø, samt at de blev præsenteret for lytterne på den mest realistiske måde.

De benyttede lyde stammer fra det eksterne miljø og præsenteres ved lyttetesten sammen med baggrundsstøj. Lydene er optaget med kunsthovedteknik og blev præsenteret for lytterne over hovedtelefoner. Denne teknik muliggør lokalisation af lydkilder og baggrundsstøj. Lytterne kan på denne måde identificere de aktuelle støjkilder ved retningen foruden ved kildernes spektrale og temporale karakteristika.

Når der benyttes lyde fra praksis, sætter det ret snævre grænser for de variationer, der er mulige at teste på en systematisk måde. Man kan ikke - som med kunstige lyde- variere hældningen af for- og bagflanker (stige- og henfaldstider), niveauspringenes størrelse, spektrale egenskaber m.m.

For alligevel at kunne variere støjkildernes styrke i forhold til baggrundsstøjen og antallet af impulser er lydeksemplerne konstrueret ved redigering og miksning af lyde fra virkelige støjkilder og virkelig baggrundsstøj.

For med en rimelig indsats at få et bredt udvalg af støjkilder er rålyden fra støjkilderne hentet fra en samling af lydeffekt-CD’er som beskrevet i Afsnit 4.2. Denne fremgangsmåde har den ulempe, at der ikke er kendskab til de akustiske forhold under optagelserne samt evt. brug af signalbehandling under optagelse og redigering af lydene, før de blev lagt på CD’en. Når metoden alligevel er fundet forsvarlig, skyldes det, at såvel fysiske målinger som lytternes vurderinger sker på det samme materiale.

Ovenstående overvejelser om valg af lydeksempler, baggrundsstøj m.m. gælder ikke lydeksemplerne fra den 7. sammenlignende støjmåling, som indgik i næsten uændret form (og dermed uden baggrundsstøj) i lyttetesten.

4.1.2 Valg af niveau

Helt overordnet er det relevante område for LAeq-værdier 20-70 dB med eller uden 5 dB-tillæg for impulser. For at begrænse arbejdet er det valgt at præsentere lydene ved kun to LAeq-niveauer på hhv. 40 og 60 dB.

4.1.3 Valg af lyde

Lydeksemplerne er valgt, så der både er lyde, der normalt anses for impulsive, og lyde, som normalt ikke anses for at tilhøre denne kategori. Lydene er valgt, så de ud fra en indledende vurdering repræsenterer forskellige grader af pludselighed og forskellige grader af, hvor fremtrædende impulserne er. Eksemplerne er også udvalgt, så der er forskellige forhold mellem LA max, F og LAeq for de valgte eksempler. Dette er illustreret i Bilag 20.

Endelig er der ved valget taget hensyn til, at lydene normalt kan optræde med niveauer i nærheden af 40 og 60 dB (LAeq-værdier) i det omgivende miljø.

Til brug for introduktion af problemstillingen for forsøgspersonerne er valgt eksempler, der illustrerer yderpunkter: Lyserød støj med en niveauvariation, der simulerer en forbikørsel med 50 km/h i 7,5 m afstand, et (kunstigt frembragt) tågehorn med konstante toner, skarpe (kunstigt frembragte) impulser og hammerslag på metal. Der er ved introduktionen valgt til dels at bruge kunstigt frembragte lyde for at undgå en kategorisering af lydkilderne, som måske kan påvirke selve lytteforsøgene.

4.1.4 Baggrundsstøj

Det er valgt at præsentere lydene på baggrund af en konstant omgivelsesstøj uden identificerbare enkeltkilder.

Formålet med baggrundsstøjen er:

  1. delvist at maskere impulserne,
  2. at give en kontekst og skabe den rette "atmosfære",
  3. at virke som "referenceniveau" for vurderingen af impulserne.

For at opfylde disse formål blev det besluttet, at baggrundsstøjen skulle være tilstede uafbrudt under lyttesessionerne, dvs. dels under lydeksemplerne, men også i pauserne mellem lydeksemplerne og ved annonceringen af lydeksemplernes numre mv.

4.2 Optagelse

Fra en samling på 10 lydeffekt-CD’er til film- og videobrug blev de lydeksempler udvalgt, der var mest relevante til nærværende formål. Disse eksempler blev kritisk gennemlyttet med hensyn til realisme og optagekvalitet. De mest velegnede eksempler blev overspillet til DAT-bånd og herefter overført digitalt til en PC. Omvejen via DAT-båndet gav en bedre kvalitet af de lagrede signaler end direkte optagelse fra PC’ens lydkort.

Da lydeksemplerne var stereooptagelser til aflytning på højttalere, blev båndet med lydeksempler afspillet på en stereoopstilling bestående af 2 stk. Genelec højttalere model 1031 A (frekvensområde 47-22 kHz (-3 dB), max. 120 dB SPL (peak), 1m) med en fælles Genelec subwoofer model 1094 A (frekvensområde 29-80 Hz (± 2.5 dB), max. 120 dB SPL, 1m). Afspilningen foregik udendørs om natten med lav (LpA = 40-42 dB), men hørbar baggrundsstøj fra fjerne kilder (trafikstøj). Højttalerne var opstillet med basisbredder på 10 m og på 5 m og i ca. 1m højde over en græsplæne og tæt op ad en husmur. Denne var den eneste reflekterende genstand inden for en radius på ca. 90 m bortset fra buske og træer.

Optagelsen blev foretaget med et kunsthoved Brüel & Kjær type 4100, som via en forforstærker Brüel & Kjær type 2672 var forbundet til en DAT-båndoptager HHB Portadat type PDR 1000. Afstanden mellem stereoopstillingens basislinie til kunsthovedet var den samme som afstanden mellem højttalerne. Højden af kunsthovedet svarede til en stående person på 1,8 m. En kontrollytning på kunsthovedets plads gav et realistisk indtryk af støjkilderne med god lokalisation. Niveauet af lydeksemplerne ved kunsthovedet lå højere over baggrundsstøjen under optagelsen end ved de senere sammenmiksede lydeksempler til lyttetesten.

Lydeksemplerne blev optaget i to versioner. Den ene version, som ved lyttetesten skulle præsenteres ved LAeq = 60 dB, blev optaget med en basisbredde på 10 m. Den anden version, som skulle præsenteres ved LAeq = 40 dB, blev optaget med en basisbredde på 5 m. For at simulere større afstand til støjkilderne - svarende til 40 dB-niveauet, var disse eksempler frekvensvægtet ved afspilningen som vist på Figur 4.1. Frekvensvægtningen foregik ved hjælp af en 1/3-oktavbånds grafisk equalizer Klark type DN 360.

Figur 4.1
Frekvensvægtning af "60 dB"-lydeksemplerne før optagelsen til "40 dB"-
lydeksemplerne.

For at gøre de senere præsentationer så realistiske som muligt, blev der også foretaget kalibrerede annonceringer til brug ved lyttetesten. Ved denne optagelse stod taleren 1,5 m fra kunsthovedet.

Der blev desuden lavet en kunsthovedoptagelse af baggrundsstøjen (hovedsagelig fjern trafik) på stedet.

4.3 Redigering

Efter den udendørs kunsthovedoptagelse blev lydene overført digitalt til PC. Lyden fra støjkilderne blev redigeret med PC-programmet "Cool-edit": Enkelte af lydeksemplerne blev redigeret i tidsdomænet, så de forekom i to versioner med forskelligt antal impulser. Uønskede lyde (f.eks. stemmer på et af eksemplerne) blev klippet fra. De mest relevante 30 sekunder af lydeksemplerne blev udvalgt, og alle eksempler, der ikke bestod af isolerede impulser uden anden støj, blev fadet op og ned i løbet af 1 sekund i starten og slutningen af eksemplerne. Niveauerne af lydeksemplerne blev justeret individuelt, så de alle havde samme LAeq-værdi.

Baggrundsstøjen blev redigeret ved at bortklippe passager med identificerbare enkeltkilder, således at der var et kontinuert forløb på ca. 10 minutter med et konstant niveau (LA,F) inden for 1-2 dB.

Endelig blev lydeksempler, annonceringer og baggrundsstøj mikset sammen, så lydeksemplerne havde LAeq-niveauer på hhv. 40 og 60 dB. Annonceringerne blev præsenteret ved samme niveau som ved optagelsen, og baggrundsstøjen repræsenterede et niveau på LAeq = 40 dB.

4.4 De færdige lydeksempler

Alle eksemplerne har en varighed på 30 sekunder. Lyden varierer, og de impulsagtige aktiviteter udfylder ikke i alle tilfælde de 30 sekunder. Det er den samlede 30-sekunders periode, der skal vurderes. Ved indledende test af forsøgsmetodikken fandt nogle personer det svært at give en helhedsvurdering af lydeksemplerne, efter at lyden var ophørt. Desuden er der en risiko for, at den sidste del af eksemplerne vejer tungest i vurderingerne. Derfor blev eksemplerne fremstillet efter følgende koncept:

  1. Annoncering af lydeksemplet.
  2. Første præsentation af lydeksemplet: Lytteren koncentrerer sig om at lytte og om at skabe et helhedsindtryk af lydeksemplet - dvs. alle 30 sekunder.
  3. Lytteren bliver bedt om at udfylde svarskemaet.
  4. Anden præsentation af lydeksemplet: Lytteren udfylder svarskemaet, mens eksemplet høres for anden gang.
  5. 10 sekunders pause før annonceringen af næste eksempel

Baggrundsstøjen fortsatte uafbrudt, også under annonceringerne og i pauserne mellem eksemplerne, og dannede - sammen med annonceringerne i naturligt niveau - en referenceramme for vurderingerne.

Der blev produceret fire bånd til lyttetesten, to bånd med LAeq = 40 dB og to bånd med LAeq = 60 dB. De nummererede lydeksempler blev randomiseret til hvert af de fire bånd med udgangspunkt i romerske kvadrater. Herefter blev der foretaget mindre ændringer af rækkefølgen, så der ikke forekom lyde med et meget højt forhold mellem LAmaxF og LAeq lige efter lyde med et lavt forhold mellem disse størrelser og omvendt. Dette er illustreret i Bilag 20. Ud over lydeksemplerne indeholdt båndene kalibreringssignaler til brug ved indstilling af niveauet ved lyttesessionen.

Lydeksemplerne er beskrevet i detaljer i Bilag 15.

5. Lyttetest

5.1   Generelt om lyttetest
5.1.1 Affektive test
5.1.2 Auditive målinger
5.1.3 Sammenfatning
5.2 Lyttetest af impulslyd
5.2.1 Impulsers tydelighed/påtrængenhed
5.2.2 Gene
5.3 Overvejelser vedrørende lytteforsøg
5.3.1 Overordnet strategi
5.3.2 Valg af forsøgspersoner
5.3.3 Overvejelser og begrundelser for udformning af spørgeskemaer
5.4 Afvikling af lyttetest
5.4.1 Udstyr til præsentation af lydeksemplerne
5.4.2 Lokale og forløb
5.5 Resultater af lyttetest
5.5.1 Vurdering af testpersonernes kvalifikationer
5.5.2 Ekspertlyttere kontra lyttepanel
5.5.3 Sammenhæng mellem "gene", "tydelig" og "påtrængende"
5.5.4 Sammenhæng mellem testen ved LAeq = 40 dB og LAeq = 60 dB
5.5.5 Sammenligning med resultaterne fra 7. sammenlignende støjmåling
5.5.6 Sammenhæng mellem "tydelig" og impulstillæg
5.6 Konklusioner af lyttetesten
5.6.1 Præmisser
5.6.2 Kvalifikation af lyttere og resultater
5.6.3 Sammenhæng med laboratoriernes vurderinger
5.6.4 Konkrete resultater af lyttetesten

5.1 Generelt om lyttetest

Ofte kaldes lyttetest for subjektive målinger, fordi resultaterne opnås på baggrund af menneskers vurderinger i modsætning til fysiske målinger, der normalt opfattes som objektive. Ved veltilrettelagte lyttetest, hvor entydigt definerede egenskaber ved lyden skal vurderes, kan menneskers sanser dog bruges som "måleinstrumenter" på linie med teknisk måleudstyr. Idet lyttetest alt efter formål og udførelse kan være subjektive eller objektive, er det nødvendigt med en nuancering af disse begreber.

5.1.1 Affektive test

Der er tale om subjektive lyttetest, hvis lytternes præferencer efterspørges. Resultaterne vil i almindelighed afhænge af, hvilken gruppe mennesker og under hvilke omstændigheder man spørger. For at undgå begrebsforvirring kaldes sådanne lyttetest i det følgende ikke subjektive, men affektive test. Undergrupper af disse kan være markedsanalyser og præferencetest. Som specielle præferencetest figurerer test, hvori genebegrebet indgår.

Sædvanligvis bruges udvalgte persongrupper, som er repræsentative i forhold til den problemstilling, man ønsker belyst. Eksperter eller trænede lyttere kan normalt ikke anses for repræsentative og bruges normalt ikke i denne sammenhæng. Man kan sige, at hovedformålet med denne slags test er at give information om mennesker i en given kontekst.

5.1.2 Auditive målinger

Hvis lyttetestens formål er at belyse, hvordan en bestemt egenskab ved lyden opfattes af hørelsen, kaldes testen objektiv eller analytisk. Det kræves, at den egenskab, der skal vurderes, kan beskrives eller eksemplificeres objektivt og på en sådan måde, at alle lyttepersonerne har en klar og entydig opfattelse af, hvilken egenskab ved lyden de skal lytte efter og vurdere. Man benytter sædvanligvis eksperter eller trænede lyttere til sådanne test. Objektive målinger, hvor mennesker bruges som måleinstrumenter, kaldes også perceptive målinger.

Inden for levnedsmiddelforskningen bruges begrebet sensoriske analyser, og i forbindelse med lyttetest bruges udtrykket auditive målinger eller analyser. For de auditive målinger kan man hævde, at hovedformålet er at give information om lyden eller en bestemt egenskab ved den, som den opfattes af hørelsen.

5.1.3 Sammenfatning

Ovenstående kan sammenfattes i Figur 5.1.

Figur 5.1 Se her!
Illustration af relationerne mellem Målepunkt 1 (fysiske målinger), Målepunkt 2 (perceptive/ auditive målinger) og Målepunkt 3 (affektive test).

I Målepunkt 1 kan vi udføre fysiske målinger ved hjælp af teknisk måleudstyr (mikrofoner, lydtrykmålere, analysatorer m.m.). Disse målinger er objektive.

Filter 1 illustrerer vores sanser. Bag ved dette kan vi i Målepunkt 2 udføre objektive målinger med mennesker som måleinstrumenter (perceptiv måling). Præferencer efterspørges ikke, der spørges kun til intensiteten/styrken og karakteren af sanseindtrykket i objektive termer. Når sanseindtrykket er lyd, taler vi om en auditiv måling. Psykoakustikken har sit grundlag i Målepunkt 2.

Filter 2 illustrerer den subjektive indflydelse på menneskers opfattelse af omverdenen. Bag dette kan vi i Målepunkt 3 udføre de affektive test, herunder præferencemålinger og undersøgelser af støjgener. Resultatet afhænger i almindelighed af konteksten (den sammenhæng, i hvilken undersøgelsen foregår) og vil typisk være påvirket af en lang række faktorer herunder stimuli fra andre sanser samt holdningsmæssige og sociale faktorer.

Ideelt set er der en klar opdeling mellem auditive målinger og præferencemålinger, og det er vigtigt at skelne mellem dem, når lyttetest planlægges, udføres og fortolkes. I praksis forekommer der et vist overlap, og der er ikke altid en klar skillelinie mellem de to slags test. Dette kan føre til usikre og usammenlignelige resultater. Holdbare generaliseringer ud fra lyttetest kræver, at man har styr på disse problemstillinger.

5.2 Lyttetest af impulslyd

Som det fremgår af Afsnit 5.1, skal der dels skelnes mellem auditive målinger (impulsernes tydelighed) og affektive test (dvs. målinger af gene i nærværende sammenhæng). I det følgende beskrives, hvorledes dette er håndteret i nærværende projekt.

5.2.1 Impulsers tydelighed/påtrængenhed

Der arbejdes ud fra en hypotese om, at impulsernes tydelighed indgår som et væsentligt element i den gene, impulserne giver anledning til. En evt. måle- eller vurderingsmetode for impulsernes tydelighed skal udløse et tillæg til LAeq, som "kompenserer" for den ekstra gene, som impulserne giver anledning til. En måling/vurdering af tydeligheden anses derfor som et vigtigt led i administration af et tillæg for impulser.

Målingen af, hvor tydelig impulser i støjen opfattes, er en objektiv måling, hvor svaret opnås ved en auditiv analyse. Dette forudsætter, at impulsbegrebet er defineret eller eksemplificeret på en måde, så alle lytterne har en klar og entydig opfattelse af, hvilken egenskab ved lyden, de skal vurdere.

I relation til dette projekt er der et paradoks: På den ene side skal begrebet impuls og impulsens tydelighed beskrives eller eksemplificeres objektivt for lytterne til brug for den auditive måling; på den anden side ønsker vi en bedømmelse, som gør det muligt dels at fastlægge begrebet og dels at definere en målemetode, der kan bruges til at karakterisere det.

For at omgå dette paradoks er der gjort følgende:

  1. I instruktionen til lytterne blev der givet en bred definition af impulsbegrebet: Impulslyde er lyde af kortere eller længere varighed med en pludselig start, der skiller sig ud fra det generelle støjbillede, dvs. den mere jævne del af støjen, herunder baggrundsstøjen.
  2. I forbindelse med denne karakteristik af impulslyde blev der nævnt eksempler på impulslyde, se Bilag 18.
  3. Som en del af træningen blev lytterne præsenteret for lydeksempler, som repræsenterede ydergrænserne af tydelige impulser: jævnt varierende lyserød støj og meget tydelige og karakteristiske impulslyde.
  4. For at minimere risikoen for indvirkningen af evt. semantiske problemer blev lytterne bedt om både at vurdere impulsernes tydelighed og påtrængenhed.

Som supplement til begrebet "tydelig" er der søgt efter et sammenfattende begreb for pludselighed, relativt højt niveau og hørbarhed; et begreb, som relaterer sig til lydens karakter, og som - uden at det nævnes direkte - måske også inkluderer noget om antallet af impulser. Efter overvejelse af forskellige alternativer er det besluttet at bruge ordet "påtrængende". Ordet er måske lidt mere subjektivt præget og knapt så beskrivende i forhold til lydens karakter som "tydelig". Det er forsøgt at finde et ord, som ikke er værdiladet. Nogle finder lyden af knaldfyrværkeri plagsom og generende, mens andre synes, den er spændende og interessant, men begge kan vel være enige om, at den er påtrængende.

Til vurderingen af impulsernes tydelighed (og påtrængenhed) skal ideelt set benyttes trænede lyttere eller eksperter. DELTA’s ekspertlyttere indgik som én gruppe, men vurderingerne blev også foretaget af testpanelet efter en kort introduktion som nævnt ovenfor. Derudover blev hele første lytterunde betragtet som en træningssession, idet resultaterne herfra kun blev brugt til at vurdere lytternes konsistens i vurderingen af de forskellige lydeksempler, se Afsnit 5.4.2.2.

5.2.2 Gene

Hvor generende man opfatter en lyd, afhænger som tidligere nævnt af lydkilden, personens holdninger til den, sociale faktorer, tidspunkt på døgnet, personens beskæftigelse (fritid, læsning, arbejde, søvn …), lydens styrke og karakter m.m. Måling af støjgene er således en affektiv måling, og mange internationale eksperter er af den opfattelse, at gene ikke kan måles i et laboratorium, men kun kan findes ved interviewundersøgelser de steder, hvor folk i praksis er udsat for støjen.

I nærværende undersøgelse er det alligevel valgt at spørge lytterne, hvor generende de opfatter de forskellige støjeksempler. Denne laboratoriemålte støjgene kaldes af og til for den psykoakustiske gene eller støjens genepotentiale. Formålet var i nærværende sammenhæng at få en relativ vurdering af, hvor ubehageligt eller generende forskellige lydeksempler opfattes i forhold til hinanden.

Genebegrebet er ikke i forbindelse med lyttetesten blevet defineret over for forsøgspersonerne, idet det forudsættes, at der i almindelighed er en generel opfattelse af, hvad gene er. Det antages derfor, at det er muligt at spørge til "gene" uden nogen nærmere definition af begrebet.

De lyttere, der deltager i lyttetesten, gør det, fordi de på en eller anden måde finder det interessant at være med. Det må derfor antages, at der først er tale om en egentlig gene i forbindelse med lyttetesten, når lyden bliver direkte ubehagelig at høre på. Med maksimalniveauer, LAmaxF, på højst 80 dB vil dette ikke være udpræget. Derfor er det valgt at stille et hypotetisk spørgsmål, der vedrører lytterens hjemmesituation. Som det fremgår af instruktionen til lytterne i Bilag 18, skal lytterne vurdere, hvor generende den støj, de præsenteres for i laboratoriet ville være, hvis støjen var karakteristisk for forholdene uden for lytterens egen bolig. Denne hjemmeprojektion er er ofte benyttet i tilsvarende undersøgelser. Det vides ikke, i hvilken grad det genepotentiale, der på denne måde er målt i laboratoriet, indgår i den gene, der konstateres ved interviewundersøgelser af gene i det virkelige liv.

For at gøre det lettere for forsøgspersonerne at forestille sig hjemmesituationen var der ophængt 12 farvefotografier (42 ´ 60 cm), hvor motivet var opholdsarealer uden for boliger (etageboliger, rækkehuse og parcelhuse), se Bilag 16. Baggrunden for dette var et udsagn fra lytterne i første lytteforsøg (eksemplerne i P-gruppen: 7. sammenlignende støjmåling) om, at det var svært at forestille sig genen hjemme, når man sad i laboratoriet. Et par af lytterne i de senere runder gav uopfordret udtryk for, at billederne gjorde det lettere at forestille sig hjemmesituationen.

Da der er tale om en affektiv test, bør der ideelt set ikke bruges eksperter. Det er dog valgt at bruge både eksperter og "almindelige mennesker", som er rekrutteret fra DELTA’s testpanel. Dette er nærmere omtalt i Afsnit 5.3.2. Grunden til dette har bl.a. været et ønske om at skabe sammenhæng mellem de vurderinger, der blev foretaget af de godkendte laboratorier (dvs. ekspertvurderinger) ved 7. sammenlignende støjmåling og DELTA’s ekspertlyttere, og dels et ønske om at forsøge at skabe sammenhæng mellem ekspertvurderinger og almindelige menneskers vurderinger.

5.3 Overvejelser vedrørende lytteforsøg

5.3.1 Overordnet strategi

Lyttetesten gennemføres efter følgende plan:

  1. Første lyttesession: 8 personer med kendskab til og erfaring i måling af ekstern støj fra virksomheder vurderer de 13 lydeksempler fra 7. sammenlignende støj måling.
  2. Anden lyttesession: 12 personer uden kendskab til støjmålinger vurderer lydeksemplerne, der er beskrevet i Afsnit 4.4.
  3. Tredje lyttesession: 5 ekspertlyttere udvalgt blandt de 8 personer fra første lyttesession vurderer lydeksemplerne, der er beskrevet i Afsnit 4.4 efter samme procedure som ved anden lyttesession.

Begrundelsen for dette forløb er følgende:

De vurderinger af lydeksemplerne, der blev foretaget i forbindelse med 7.sammenlignende støjmåling, se Afsnit 4, var ikke udført under kontrollerede forhold. Opgaven ved 7. sammenlignende støjmåling var at tage stilling til tildeling af impulstillæg og ikke direkte at vurdere støjens karakter.

For at få foretaget en vurdering under mere kontrollerede forhold af både impulstillæg og støjens karakter og for at få muligheden for at skabe forbindelse mellem eksemplerne i 7. sammenlignende måling og de eksempler, der i øvrigt indgår i nærværende undersøgelse, foretages i første lyttesession fornyede vurderinger af eksemplerne fra 7. sammenlignende støjmåling af en "ekspertgruppe".

Da ekspertgruppen er bekendt med problematikken omkring tildeling af impulstillæg, er det muligt både at få en vurdering af lydens karakter og af rimeligheden i at tildele et 5 dB-impulstillæg.

Ved vurderingen af lydens karakter er det alene tydeligheden og "genen" af impulserne, der skal vurderes. Der er ikke spurgt, om man mener, at kilden skal karakteriseres som en impulsstøjkilde. Eksperternes praktiske erfaring og arbejde med de nugældende støjvejledninger kan betyde, at deres vurderinger af lydens karakter er påvirket af kildens art i større grad, end tilfældet er for "ikke-eksperterne". Dette undersøges ved at sammenligne resultaterne af tredje lyttesession med resultaterne af anden lyttesession, som jo er vurderinger fra 12 "ikke-ekspertlyttere".

Blandt de 8 personer, der deltog i første lyttesession, skulle udvælges 5 ekspertlyttere til tredje lyttesession. Kriterierne for udvælgelse er: god overensstemmelse med de øvrige ekspertlyttere og rimelig overensstemmelse med resultatet af 7. sammenlignende støjmåling.

5.3.2 Valg af forsøgspersoner

De 8 lyttere til første lytteforsøg (lydeksemplerne fra 7. sammenlignende støjmåling) blev udvalgt blandt ingeniører, som arbejder med støjmålinger, og som er ansat på DELTA Akustik & Vibration.

De 12 "ikke"-eksperter blev valgt blandt DELTA’s testpanel på i alt 60 personer. Disse personer har ingen specielle forudsætninger for at deltage, ud over at de har reflekteret på en annonce om at være med til lytte- og kiggeforsøg og forskellige andre målinger, der kræver medvirken af mennesker. Ud over at være medlem af testpanelet havde lytterne ingen direkte tilknytning til DELTA Akustik & Vibration, og de havde ingen interesser i problemstillingen eller forudgående erfaring i emnet.

De 12 personer blev udvalgt blandt personer, der angav at have normal hørelse, og ud fra kriterier om en ligelig fordeling mellem kvinder og mænd samt en passende aldersspredning.

5.3.3 Overvejelser og begrundelser for udformning af spørgeskemaer

Det er grundlæggende valgt at gennemføre lyttetesten som en semantisk differentieret test uden tilstræbt sammenligning af lydeksempler. Lytterne markerer deres vurderinger på svarakser, som er trykt på papir. For at undgå direkte sammenligninger mellem vurderingerne af lydeksemplerne er spørgsmålene til hvert lydeksempel anført på en side for sig, så der skal blades om til næste side for hvert eksempel.

Akserne er principielt lukket i begge ender, men der er tilføjet en vis "reserve" i den høje ende af aksen til svar, der kunne vise sig at skulle have en endnu højere vurdering end det, forsøgspersonen først troede var det højeste. Formålet med dette er at give forsøgspersonerne større mod på at udnytte hele intervallet mellem de to markeringer. Svarakserne har en længde på 15 cm. Det har i andre sammenhænge [26] vist sig at være en hensigtsmæssig længde.

Det er valgt først at spørge efter en vurdering af "genen" og dernæst at spørge efter impulsernes tydelighed og påtrængenhed. Formålet med denne rækkefølge er at undgå en for snæver sammenhæng mellem vurderingen af lydens gene og tydeligheden/påtrængenheden af impulserne.

For eksperternes vedkommende er spørgsmålet om tildeling af impulstillæg anbragt til sidst som en slags konklusion af de gennemførte vurderinger.

Eksperterne er bedt om at tage stilling til det 5 dB-tillæg, som de har erfaring med. (Der ligger ikke i dette, at et fremtidigt tillæg nødvendigvis skal være 5 dB). For alligevel at få en vis graduering i besvarelserne kan eksperterne i fem afkrydsningsbokse angive, hvor overbeviste de er om tildelingen af impulstillægget.

Spørgeskemaerne med den tilhørende instruktion er vist i Bilag 17 og 18.

5.4 Afvikling af lyttetest

5.4.1 Udstyr til præsentation af lydeksemplerne

De producerede DAT-bånd, se Afsnit 4.4, blev afspillet på en DAT-båndoptager HHB Portadat type PDR 1000. Fra båndoptageren blev signalet fra de to kanaler (venstre og højre) ført til hver sin passive attenuator (Danbridge og GR), så niveauet kunne reguleres i kalibrerede trin af hhv. 1 og 0,1 dB. Fra attenuatorerne blev signalerne ført til en hovedtelefonforstærker Brüel & Kjær type ZE 0769 og derfra fordelt til 8 sæt kalibrerede hovedtelefoner Sennheiser HD 580 (åben type). Hovedtelefonerne er udvalgt, så forskellene i lydtrykniveauet i området 50-5000 Hz typisk er mindre end ca. 1 dB.

Inden lytteforsøget blev lytteniveauet indstillet ved at anbringe et sæt hovedtelefoner på et kunsthoved Brüel & Kjær type 4100, som via en forforstærker Brüel & Kjær type 2672 var forbundet til to Brüel & Kjær måleforstærkere type 2610, hvorpå lydtrykniveauerne kunne aflæses.

Kunsthoved og måleforstærkere blev kalibreret med en akustisk kalibrator Brüel & Kjær type 4130.

Afspilleudstyret var anbragt i samme lokale som lytterne. Lytterne kunne hverken se eller høre udstyret (bortset fra hovedtelefonerne) ved lyttetesten.

5.4.2 Lokale og forløb

Lytteforsøgene blev som planlagt, se Afsnit 5.3.1, udført ad 3 omgange. Alle tre sessioner blev afholdt i lytterummet hos Instituttet for Akustisk teknologi på DTU. Efterklangstiden i rummet er indreguleret i henhold til IEC 268-13 [13] og svarer til efterklangstiden i en gennemsnitsdagligstue. Dette har ikke direkte betydning for aflytningen af lydeksemplerne, som skete via hovedtelefoner, men nok indirekte gennem oplevelsen af det akustiske miljø før og efter selve lyttetesten. Baggrundsstøjen var lav – for det meste LAF = under 25 dB uden lyttere. Rummets dimensioner er L ´ B ´ H = 7,5 m ´ 4,7 m ´ 2,8 m, og der er således god plads til 8 lyttere. Under forsøgene var lytterne, højst 7 ad gangen, placeret på stole, som var opstillet i en rundkreds med ryggen ind mod rummets midte. Lytterne kunne kun med besvær se hinandens svarskemaer, og hver lytter havde i anden og tredje lyttesession "udsigt til" 3-4 af de 12 ophængte farvefotos.

Den ene tredjedel (ca.) af rummet var delt fra af et tyndt gardin. Bag dette var forsøgslederen og det tekniske udstyr placeret.

5.4.2.1 Første lyttesession

Instruktionen for lyttesessionen blev udleveret og gennemgået. Lyttesessionen startede direkte, dvs. uden træningsrunde før selve lyttesessionen, som varede ca. 10 minutter.

De 13 eksempler fra 7. sammenlignende støjmåling havde i deres oprindelige form forskellige LAeq-værdier, men blev i dette lytteforsøg alle præsenteret med et LAeq-niveau på 60 dB, hvilket lytterne blev gjort bekendt med. Det formodes at være lettere at tage stilling til impulstillægget, når det på forhånd vides, at lydene har samme LAeqværdi. Lydene blev præsenteret i samme rækkefølge som ved den 7. sammenlignende støjmåling. Lydene blev præsenteret uden anden baggrundsstøj end den ubetydelige støj, der var i lokalet fra de stillesiddende forsøgspersoner.

Der deltog 8 mandlige lyttere udvalgt blandt ingeniører, som arbejder med støjmålinger, og som er ansat på DELTA Akustik & Vibration. Kun resultaterne fra de 5 udvalgte ekspertlyttere går videre i databehandlingen.

En enkelt lytter bemærkede efter sessionen, at det var svært at finde et relevant svarniveau i starten, og at vurderingen af de første eksempler måske ville have været anderledes, hvis han havde kendt nogle af de øvrige på forhånd.

5.4.2.2 Anden lyttesession

Efter en kort velkomst blev lytterne placeret i lytterummet, hvor instruktionen blev gennemgået, herunder også instruktion i at placere hovedtelefonerne korrekt - bl.a. med hensyn til placering af højre og venstre telefon (dette blev kontrolleret af forsøgslederen).

Herefter blev demonstrationseksemplerne afspillet og proceduren med afkrydsning på akser mv. gennemprøvet. Der blev så holdt en kort (5-7 minutter) pause uden for lytterummet, hvorefter lyttesessionen blev afviklet som følger:

Første lytterunde med 17 eksempler gengivet ved LAeq = 60 dB (ca. 22 minutter)
Pause uden for lytterummet med kaffe og vand (10-15 minutter)
Anden lytterunde med 17 eksempler (en anden rækkefølge end første runde) gengivet ved LAeq = 40 dB (ca. 22 minutter)
Pause uden for lytterummet med kaffe og vand (10-15 minutter)
Tredje lytterunde med 17 eksempler (samme rækkefølge som første runde) gengivet ved LAeq = 60 dB (ca. 22 minutter)
Debriefing – slut

Lytterne fik systematisk nye pladser i hver lytterunde, så de ikke sad ud for de samme billeder i hver runde.

Anden lyttesession blev afviklet ad to omgange med 6 lyttere i hver omgang. Der blev benyttet forskellige randomiseringer af signalerne i de to omgange.

De første 7 eksempler i første runde betragtes som træningseksempler. Ud fra resultaterne af de sidste 10 eksempler i første og tredje runde vurderes konsistensen af lytternes svarafgivelse. Kun resultaterne fra anden og tredje runde udnyttes i den videre databehandling.

I denne session deltog i alt 12 personer - 5 mænd og 7 kvinder - fra DELTA’s testpanel. Disse betragtes i denne sammenhæng som naive lyttere. Personerne var mellem 18 og 62 år, gennemsnitsalderen var 37,6 år.

5.4.2.3 Tredje lyttesession

På baggrund af resultaterne fra første lyttesession– se Afsnit 5.5.1 - blev 3 lyttere fravalgt. De 5 resterende "ekspertlyttere" vurderer de samme lydeksempler som lyttepanelet og under samme omstændigheder.

Alderen på de 5 udvalgte mandlige ekspertlytterne var mellem 30 og 55 år, gennemsnitsalderen var 45,6 år.

5.5 Resultater af lyttetest

5.5.1 Vurdering af testpersonernes kvalifikationer

Det var på forhånd besluttet, at kun et mindre antal af ekspertlytterne skulle være gennemgående i første og tredje lyttesession. Kriteriet for udvælgelse var god overensstemmelse med de øvrige ekspertlyttere og resultatet af 7. sammenlignende støjmåling. Udvælgelsen af de 5 gennemgående ekspertlyttere skete ud fra resultaterne af første lyttesession som beskrevet i det følgende.

Der blev for hver person og hvert lydeksempel dannet en middelværdi af alle svarene undtagen af svarene på genespørgsmålet, som generelt afveg fra de øvrige svar. Disse middelværdier blev korreleret med en tilsvarende middelværdi for alle forsøgspersoner kombineret med svarene fra de laboratorier, der deltog i 7. sammenlignende støjmåling. De tre personer, der havde den laveste korrelation med denne kombinerede værdi, blev udelukket i den videre databehandling. De resterende 5 personer havde alle en korrelationskoefficient, som var større end 0,70 med den kombinerede middelværdi. Disse personer kan således i denne sammenhæng i rimeligt omfang anses for repræsentative for personer, der udfører støjmålinger og herunder vurderer støjens karakter.

Testpanelets kvalifikationer som lyttere ved vurdering af impulser var ukendte, og der blev derfor foretaget vurderinger af svarenes konsistens mellem første og anden runde. For ikke at træningseffekter skulle have for stor indflydelse, blev de 7 første svar i hver runde udeladt. Konsistensen blev udtrykt som standardafvigelsen af forskellene mellem første og anden runde midlet over de tre parametre "gene", "tydelig" og "påtrængende". Denne standardafvigelse lå for de fleste personer mellem 1 og 3 cm og lavest for ekspertlytterne.

Figur 5.2
Konsistensen af testpersonernes svar udtrykt som standardafvigelsen
af forskellene mellem de sidste 10 lydeksempler i første og anden runde
midlet over de tre parametre "gene", "tydelighed" og "påtrængenhed".
Data fra andet og tredje lytteforsøg. Personerne nr. 1-12 er naive lyttere,
personerne nr. 13-17 er ekspertlyttere.

Det ses, at person nr. 5 ligger markant højere end alle andre i denne test, og at person nr. 15 ligger højere end de øvrige ekspertlyttere. Person 15’s resultat i denne test skyldtes en enkelt outlier (som udelades i den videre databehandling) i første runde.

Supplerende blev der foretaget vurdering af, om personernes svar lå langt fra middelværdierne. Svar, der afviger mere end 1,5 gange standardafvigelsen, bliver i det følgende kaldt "afvigende svar", mens svar, der afviger mere end 3 gange standardafvigelsen, benævnes som "outliers".

Figur 5.3
Antal afvigende resultater (afvigelse fra middelværdien større end
K = 1,5 gange standardafvigelsen) for de forskellige forsøgspersoner.
De tre parametre "gene", "tydelighed" og "påtrængenhed" indgår i
beregningerne. Data er fra anden og tredje lyttesession. Personerne
nr. 1-12 er naive lyttere, personerne nr. 13-17 er ekspertlyttere.

Det ses, at person nr. 5 har mange afvigere. Det er der i sig selv ikke noget mærkeligt i, idet det kunne skyldes en anden brug af svarskalaerne end flertallet af lyttere, men set i sammenhæng med de inkonsistente svar, se Figur 5.2, synes det relevant at udelade denne persons svar i den videre databehandling. Imidlertid ændrer forholdene sig med hensyn til afvigende resultater, når man kun betragter anden runde med LAeq = 60 dB, idet andre personer så har et større antal afvigende resultater.

I stedet for at udelukke personer som helhed blev datamaterialet gennemset for outliers, dvs. for resultater, der afveg mere end 3 gange standardafvigelsen fra middelværdierne. Der var for eksemplerne med LAeq = 60 dB i alt 10 enkeltresultater i anden runde, som kunne betegnes som outliers. Disse blev udelukket af materialet.

5.5.2 Ekspertlyttere kontra lyttepanel

I dette afsnit sammenlignes svarene fra ekspertlytterne med responsen fra lyttepanelet.

Figur 5.4
Sammenligning af middelværdierne af svarene fra ekspertlytterne (5 personer) og middelværdierne af svarene fra lyttepanelet (12 personer) for lytteforsøgene ved LAeq=40 dB og LAeq = 60 d B . Korrelationskoefficienter mellem panel og eksperter: "gene" 0,90, "tydelig" 0,93 og "påtrængende" 0,90.

Tabel 5.1 Se her!
Resultater af lyttetesten. Gennemsnitlige vurderinger fra testpanel, eksperter og alle. Tallene i tabellen er i cm.

Af Figur 5.4 ses, at for alle tre parametre "gene", "tydelig" og "påtrængende" gælder det, at lydeksemplerne ved LAeq = 60 dB vurderes højere end lydeksemplerne ved LAeq = 40 dB.

For "gene" er det helt entydigt, idet alle lydeksemplerne LAeq = 60 dB (middelværdi 10,8 cm) vurderes højere end lydeksemplerne ved LAeq = 40 dB (middelværdi 6,2 cm). Med de valgte lydeksempler svarer en forskel i LAeq på 20 dB i gennemsnit til 4,6 cm på geneaksen. Der er en tendens, til at eksperterne vurderer 60 dB-eksemplerne som mere generende end panelet, mens det er omvendt ved 40 dB-eksemplerne, men i det store og hele er der ikke væsentlig forskel på eksperternes og panelets vurderinger af "genens" størrelse.

Generelt ses af Figur 5.4, at spredningen for "gene" er lidt større for panelet end for eksperterne. Det bemærkes, at spredningen er mindre ved 60 dB (standardafvigelse 1,7 cm) end ved 40 dB (standardafvigelse 3,1 cm). Det kan skyldes mætningsfænomener i den høje del af skalaen. Der er kun meget få vurderinger over 13 cm, der er afmærket med en streg betegnet "Stærkt generende" (skalaen går til 15 cm).

Eksempel 13L Trykbor ved 40 dB har størst afvigelse mellem panel og eksperter med hensyn til "gene".

Der er god overensstemmelse mellem eksperter og panel med hensyn til "tydelig" og "påtrængende".

For "tydelig" og "påtrængende" ved 40 dB var standardafvigelserne stort set ens for eksperter og panel (se Tabel 5.1), mens den var væsentligt mindre for eksperterne ved 60 dB.

Når standardafvigelserne tages i betragtning, er der generelt ikke væsentlig forskel på middelværdierne af panelets og eksperternes vurderinger. Den største forskel forekommer ved 40 dB for "påtrængende", hvor eksperterne giver den laveste vurdering.

Ud fra det foregående konkluderes det, at der overordnet ikke er grund til at skelne mellem eksperternes og panelets vurderinger. Generelt er spredningen mindre for eksperterne, men middelværdierne af eksperternes vurderinger og af panelets vurderinger ligger nær hinanden set i lyset af standardafvigelsernes størrelse. I det følgende benyttes derfor middelværdierne af både panelets og eksperternes vurderinger. I et enkelt tilfælde synes det klart, at eksperterne bedre har skelnet mellem det generelle lydbillede og den efterspurgte egenskab. Det vil derfor være relevant i enkelte tilfælde at se på eksperternes vurderinger separat.

5.5.3 Sammenhæng mellem "gene", "tydelig" og "påtrængende"

Figur 5.5
Sammenhængen mellem "gene", "tydelig" og "påtrængende" for lytteforsøgene ved LAeq=40 dBog LAeq = 60 dB og 7. samml. . Middelværdierne af alle lytteres vurderinger (i eksemplerne fra 7. sammenlignende støjmåling er der kun resultater fra ekspertlyttere). Korrelationskoefficienter: "gene"-tydelig 0,67, "gene"-påtrængende 0,75 og tydelig-påtrængende 0,97.

Af Figur 5.5 ses, at der tilsyneladende er en generel, men ikke specielt udpræget sammenhæng mellem "gene" og henholdsvis "tydelig" og "påtrængende". Hvis man betragter sammenhængen mellem "gene" og tydelig (den øverste figur) og "gene" og påtrængende (den midterste figur), ses det, at de tre grupper af lydeksempler (L: LAeq = 40 dB, P: 7. sammenlignende støjmåling (LAeq = 60 dB) og H: LAeq = 60 dB) udgør næsten lodrette grupper med "gene"-værdier på omkring 4-6 cm, 7-10 cm og 9-12 cm. Andelen af forklaret varians inden for de tre grupper i øverste figur er hhv. L: 0,57, P: 0,51 og H: 0,05. I de to første grupper forklarer tydeligheden ca. halvdelen af variansen på geneaksen, mens der for den sidste gruppe ikke kan siges at være nogen reel sammenhæng.

Både lydeksemplerne fra 7. sammenlignende støjmåling og H-gruppen af lydeksempler blev præsenteret ved LAeq = 60 dB. Alligevel falder de to sæt resultater i to grupper. Det er undersøgt, om grunden til dette er, at 7. sammenlignende støjmåling alene er vurderet af eksperterne, mens de to andre grupper repræsenterer gennemsnittet af både eksperternes og panelets vurderinger. En graf som den øverste graf på Figur 5.5, men kun med eksperternes vurderinger, viste dog samme opdeling af punktgrupperne. Det må derfor konkluderes, at omstændighederne ved aflytningen af P-gruppens lydeksempler har haft væsentlig indflydelse på resultaterne. P-gruppen adskiller sig fra L- og H-grupperne bl.a., ved at lydene blev præsenteret i mono og uden baggrundsstøj samt ved en anden rækkefølge af spørgsmålene, jf. evt. Afsnit 7.1.

Lytterne blev bedt om at vurdere, hvor generende de ville opfatte støjen, hvis den var karakteristisk for støjen uden for deres bolig. Med et LAeq-niveau på 60 dB giver dette anledning til vurderinger af genen (middelværdien er 10,5 cm for panelet og 11,5 cm for eksperterne, jf. Tabel 5.1), som ligger nær skalaens øvre markering (13 cm) med betegnelsen "Stærkt generende". Mætningsfænomener ved brug af svarskalaen kan således være en mulig forklaring på den manglende sammenhæng for H-gruppen. Denne hypotese underbygges af, at spredningen på "gene" kun er halvt så stor for H-gruppen som for L-gruppen. (Spredningen på "tydelig" er den samme for L- og P-gruppen). I hvert fald kan det undre, at impulserne ikke angives som mere generende, jo tydeligere de vurderes. En anden mulig forklaring kan være, at nogle undersøgelser (jf. Afsnit 2.4) viser et mindre behov for impulstillæg ved højere niveauer (L?? = 80 dB(A)) end ved lave niveauer (L?? = 50 dB(A)).

Af den nederste del af Figur 5.5 ses det, at der er en meget tydelig og lineær sammenhæng mellem "tydelig" og "påtrængende". Med en korrelationskoefficient på 0,97 er der ikke grund til generelt at skelne mellem de to begreber. Det skal dog bemærkes, at et par lyde fra den 7. sammenlignende støjmåling skiller sig ud fra det generelle billede, nemlig 3P Vindmølle og 6P Aflæsning af sten. Disse har ikke så udpræget impulskarakter (starter "blødt"), men hændelsen er forholdsvis påtrængende. Disse signaler er også "lange", hvilket kan stride mod en evt. opfattelse hos lytterne af, at impulser skal være "korte" lyde.

Selv om det er fristende at opnå større statistisk sikkerhed ved at slå parametrene "tydelig" og "påtrængende" sammen (f.eks. ved at danne middelværdien), er det valgt hovedsagelig at gå videre med "tydelig", da den høje korrelation gør det overflødigt at medtage begge.

5.5.4 Sammenhæng mellem testen ved LAeq = 40 dB og LAeq = 60 dB

Figur 5.6
Sammenhængen mellem resultaterne ved LAeq = 40 dB og LAeq = 60 dB. Middelværdi for alle lyttere for parametrene "gene", "tydelig og "påtrængende". Korrelationskoefficienterne er: "gene" 0,42, "tydelig" 0,93 og "påtrængende" 0,83.

Ud over forskellen i niveau på eksemplerne med LAeq = 40 dB og 60 dB skal det erindres, at eksemplerne blev præsenteret med en baggrundsstøj på LAeq = 40 dB, og at der var foretaget en frekvensvægtning, der skulle simulere større afstand for eksemplerne ved 40 dB.

Hvis der var en helt entydig sammenhæng mellem eksemplerne ved 40 og 60 dB, ville punkterne ligge på en linie med hældningen 1. For "gene" er der en tendens, men den er ikke særligt entydig. Som det tidligere er bemærket, er spredningen på vurderingerne større for 40 dB-eksemplerne end for 60 dB-eksemplerne.

For parameteren "tydelig" er der en tydelig sammenhæng mellem eksemplerne ved de to niveauer. Dvs. tydeligheden af impulserne rangordnes stort set ens uanset niveauet. Den gennemsnitlige vurdering af impulsernes tydelighed ligger dog ca. 3,4 cm højere for 60 dB-eksemplerne. Dette resultat er forventeligt, da baggrundsstøjen i begge tilfælde var LAeq = 40 dB.

Sammenhængen af impulsernes "påtrængenhed" var ikke helt så entydig som for "tydelighed".

5.5.5 Sammenligning med resultaterne fra 7. sammenlignende støjmåling

Som nævnt i Afsnit 3 foretog laboratorierne ved den 7 sammenlignende støjmåling bl.a. vurderinger af, hvorvidt der skulle gives impulstillæg ud fra en antagelse om, at de udvalgte 30-60 sekunders optagelser er repræsentative for hele driftstidsrummet.

I den sammenlignende måling kunne man svare enten ja eller nej til tillæg. Dette blev rapporteret som den procentdel af laboratorierne, der havde sagt ja.

Ved lytteforsøget havde de fem ekspertlyttere 5 svarmuligheder: "Nej!", "Måske nej", "I tvivl", "Måske ja" og "Ja!". Ved databehandlingen blev disse svarkategorier tildelt værdierne fra 1-5, således at 1 svarer til "Nej" osv.

For at kunne sammenligne blev procentdelen af ja-svar divideret med 20. Ja-%/20 giver da værdien 0, når alle svarer nej (svarende til 1 ovenfor), og 5, når alle svarer ja (svarende til 5 ovenfor).

Figur 5.7
Sammenligning mellem laboratoriernes vurderinger med ekspertlytternes vurderinger ved lyttetesten af om der skal gives et 5 dB-impulstillæg.

Af Figur 5.7 ses, at der er en pæn sammenhæng mellem laboratoriernes og gennemsnittet af ekspertlytternes vurderinger, når de sikkert meget forskellige lyttebetingelser tages i betragtning.

Nr.

Navn

Oprindeligt LAeq
[dB]

1P

Skrotplads

67,8

2P

Kunstig trykluft

74,5

3P

Vindmølle

75,1

4P

Kunstig trykluft

76,7

5P

Biler starter + dørsmæk

68,2

6P

Aflæsning af sten

78,1

7P

Kunstig trykluft

75,4

8P

Slibning og banken

82,0

9P

Kunstig trykluft

74,8

10P

Slibning og banken

82,1

11P

Kunstig trykluft

74,4

12P

Gaffeltruck

70,0

13P

Indendørs slibning og banken

62,5

Tabel 5.2
LAeq-værdierne af lydeksemplerne i den 7.sammenlignende støjmåling. I nærværende lyttetest blev alle eksemplerne afspillet ved LAeq = 60 dB.

Et meget konkret forhold er, at ved lyttesessionen blev alle eksemplerne præsenteret ved LAeq = 60 dB, mens de relative værdier af LAeq ved 7. sammenlignende støjmåling fremgår af Tabel 5.2. Det ses af Figur 5.7, at der er overvægt af de høje niveauer i den laveste del af punktgruppen, mens der er overvægt af lave niveauer i den øvre del af punktgruppen. Det svarer til, at laboratorierne har vurderet tydeligheden af impulserne i de eksempler med de højeste LAeq-værdier højere, hvilket er i overensstemmelse med iagttagelserne i Afsnit 5.5.4.

I øvrigt ses det, at de største afvigelser mellem eksperternes og laboratoriernes vurderinger fås for:

Eksemplerne 11P Kunstig trykluft, 5P Biler og dørsmæk, 3P Vindmølle og 12P Gaffeltruck, hvor ekspertlytterne har været lidt strengere i vurderingen end laboratorierne.
Eksempel 6P Aflæsning af sten, hvor laboratorierne var lidt strengere end ekspertlytterne.

5.5.6 Sammenhæng mellem "tydelig" og impulstillæg

Sammenhængen mellem ekspertlytternes vurderinger af tydelighed og tildeling af et 5 dB-impulstillæg fremgår af Figur 5.8

Figur 5.8
Venstre(øverste) figur: Gennemsnittet af ekspertlytternes tildeling af tillæg (givet ved de fem kategorier: Nej! = 1, Måske nej = 2, I tvivl = 3, Måske ja = 4 og Ja! = 5) afbildet mod deres vurderinger af impulsernes tydelighed. Højre figur: Sammenhængen mellem "tydelig" og tillæg i dB angivet som
Y = 5× sin2(x× p /22).

Det ses, at der er en pæn sammenhæng, og at vurderingen af, om der skal gives et 5 dB impulstillæg er overvejende, når impulsernes tydelighed overstiger 5-6 cm på svarskalaen for tydelighed. Med til vurderingen af den pæne sammenhæng hører, at vurderingen af "tillæg" blev fortaget umiddelbart efter vurderingen af de andre parametre og på samme ark papir.

Det bemærkes, at punkterne fra 7. sammenlignende måling ligger højt i punktskaren. Det kan måske skyldes, at disse lydeksempler blev præsenteret uden baggrundsstøj.

Ud over den spredning, som altid forekommer ved lytteforsøg, må det antages, at svarene på, om der skal gives et 5 dB-impulstillæg, også indeholder vurderinger af impulsernes hyppighed. Det blev betonet over for lytterne, at det var selve lyden og ikke lydkilden, de skulle vurdere, men det kan ikke udelukkes, at vurderinger af lydkilden også kan have påvirket vurderingen.

5.6 Konklusioner af lyttetesten

5.6.1 Præmisser

Lyttetestens resultater afhænger dels af lydeksemplerne og dels af lytterne, lyttebetingelser, omgivelser, instruktion m.m.. Der er redegjort nærmere for dette i Afsnit 5.3 og 5.4.

Paradokset med på den ene side at beskrive begrebet impuls og impulsens tydelighed objektivt på en måde, så alle lyttepersonerne har en klar og entydig opfattelse af, hvilken egenskab ved lyden de skal bedømme, og på den anden side at få en bedømmelse, som gør det muligt at fastlægge begrebet og en målemetode, blev løst ved at give en bred definition af impulsbegrebet ved instruktionen og på svarskemaerne. Dette er nærmere beskrevet i Afsnit 5.2.1.

5.6.2 Kvalifikation af lyttere og resultater

Lydeksemplerne fra 7. sammenlignende støjmåling blev vurderet af otte ekspertlyttere, som arbejder med støjmålinger. Ud fra et kriterium om, at svarene skulle være ensartede inden for gruppen og nogenlunde i overensstemmelse med resultaterne af vurderingerne fra de 29 laboratorier, der deltog i 7. sammenlignende støjmåling, blev fem lyttere udvalgt.

Tolv utrænede personer fra DELTA’s testpanel deltog i vurderingerne af 2 ´ 34 lydeksempler sammen med de fem udvalgte ekspertlyttere. Vurderingerne af lydeksemplerne blev foretaget i tre runder efter en grundig instruktion og aflytning af fire illustrative lydeksempler. Første runde (som blev gentaget som sidste runde) tjente som træningsrunde og blev desuden brugt til at vurdere konsistensen af lytternes svar. Dette gav ikke grundlag for at udelukke lyttere generelt, men 10 svar, der afveg mere end 3 gange standardafvigelsen fra middelværdien, blev karakteriseret som outliers og udelukket.

Ud fra en sammenligning af ekspertlytternes og testpanelets vurderinger kan det konkluderes, at spredningen generelt er mindre for eksperterne, men middelværdierne af eksperternes vurderinger og af panelets vurderinger ligger nær hinanden set i lyset af standardafvigelsernes størrelse. Som resultat af lyttetesten benyttes derfor middelværdierne af både panelets og eksperternes vurderinger. I et enkelt tilfælde synes det klart, at eksperterne bedre har kunnet skelne mellem det generelle lydbillede og den efterspurgte egenskab.

Der er konstateret en høj korelation mellem parametrene "tydelig" og "påtrængende". Det er derfor valgt hovedsagelig at se på parameteren "tydelig" i det følgende. Korrelationen mellem "tydelig" og "gene" er til stede, men ikke udpræget, så de to parametre er relevante hver for sig.

5.6.3 Sammenhæng med laboratoriernes vurderinger

Der er en acceptabel overensstemmelse mellem resultaterne af de 29 laboratoriers vurdering af, om der skal gives impulstillæg, og de valgte ekspertlytteres vurdering. Forskellene kan til dels forklares ud fra forskelle i lytteniveauet, så det må antages, at de vurderinger, der er foretaget i lytteforsøget sandsynligvis vil ligge på linie med vurderinger foretaget af de godkendte laboratorier under tilsvarende forhold.

5.6.4 Konkrete resultater af lyttetesten

Lydeksemplerne ved LAeq = 60 dB er i gennemsnit karakteriseret som 4,6 cm mere "generende" på den 15 cm lange geneakse end samme eksempler ved LAeq = 40 dB.

Lydeksemplerne ved de to niveauer 40 og 60 dB rangordnes stort set ens med hensyn til impulsernes tydelighed. Den gennemsnitlige vurdering af impulsernes tydelighed ligger dog ca. 3,4 cm højere for 60 dB-eksemplerne. Dette resultat er forventeligt, da baggrundsstøjen i begge tilfælde var LAeq = 40 dB.

Blandt ekspertlytterne er der en overvejende vurdering af, at der skal gives et 5 dB-impulstillæg, når impulsernes tydelighed overstiger 5-6 cm på svarskalaen for "tydelig".

Variationen i "gene" er større for 40 dB-eksemplerne end for 60 dB-eksemplerne. Sammenhængen mellem "tydelig" og "gene" er ikke til stede i 60 dB-eksemplerne.

6. Fysiske målinger

6.1 Mulige objektive mål
6.2 Generelt om målingerne på lydeksemplerne
6.3 Måling af LAF - LAS
6.4 Måling af LAmaxF - LAeq,1sek
6.5 Måling af LAmaxF, LAeq,30sek og LA95
6.6 Måling af niveaudifferens på basis af LAF
6.7 Måling af onset rate på basis af LAF
6.8 Måling af psykoakustiske parametre

6.1 Mulige objektive mål

Der er i Afsnit 2 nævnt forskellige mulige objektive mål og kriterier for impulslyd. De mest lovende af disse har været udgangspunkt for nogle af de objektive mål, der her er efterprøvet. En del af litteraturens definitioner taler om korte lyde (nogle få sekunder), enkelte om pludselige niveauændringer. Nogle af de lovende objektive mål giver høje værdier på den positive flanke uanset pulsens længde. Disse mål tager udgangspunkt i 10 ms Leqværdier, uden at denne størrelse er relateret til hørelsens egenskaber i øvrigt.

I nærværende projekt er det besluttet at koncentrere undersøgelsen om målinger med tidsvægtning F. Tidsvægtningen F (Fast) er den standardiserede tidsvægtning, der stemmer bedst overens med ørets tidskonstanter, jf. Afsnit 2.1.1.

Generelt er der i første omgang søgt efter metoder, der kan give overensstemmelse med lyttetestens resultater. Dernæst er der lagt vægt på, at metoden bliver enkel og operationel at benytte for de godkendte laboratorier med almindeligt tilgængeligt måleudstyr.

6.2 Generelt om målingerne på lydeksemplerne

Alle de nævnte målinger i dette afsnit er udført på de lydeksempler, der blev benyttet ved lyttetesten. Rent praktisk er lydeksemplerne fra lyttetesten overført til et "måle"-DAT-bånd ved kopiering gennem et diffust feltfilter i forforstærkeren Brüel & Kjær type 2672. Herved korrigeres for den hævning på 3-9 dB i frekvensområdet 2-7 kHz, som kunsthovedet giver anledning til. Efter korrektionen svarer den lyd, der måles på, tilnærmelsesvis til lyden optaget gennem en målemikrofon.

Der forekommer mindre niveauforskelle mellem højre og venstre kanal af optagelserne. Dette er i første omgang vurderet som værende af mindre betydning. Alle psykoakustiske parametre er målt i begge kanaler, men de A-vægtede målinger er kun udført i venstre kanal. Analyseresultaterne er alle angivet for venstre kanal.

6.3 Måling af LAF - LAS

LAF - LAS angives i dB og er den øjeblikkelige forskel mellem de A-vægtede lydtrykniveauer med tidsvægtninger F og S.

Baggrunden for, at det er valgt at undersøge denne størrelse, er, at LAF ændrer sig nogenlunde i takt med hørestyrken, og at LAS kan tages som udtryk for en løbende gennemsnitsværdi. LAF - LAS kunne således tænkes at være et tilnærmet mål for, hvor meget hørestyrken stiger op over det gennemsnit, som lige har været.

Figur 6.1
Lydtrykniveauets opvoksen for tidsvægtningerne I, F og S i afhængighed af
længden af en toneimpuls.

Figur 6.1 viser, hvorledes lydtrykniveauet vokser op for forskellige længder af tonepulser. Hvis man for de samme pulser danner forskellene mellem tidsvægtningerne, fås resultaterne, som er vist på Figur 6.2.

Figur 6.2
Forskel mellem S- og henholdsvis F- og I-tidsvægtning som funktion af tiden efter et brat opadgående niveauspring. Kurverne kan også tolkes som forskellen i maksimalværdier i afhængighed af pulsens længde.

Det fremgår af figuren, at det teoretiske maksimum for LAF - LAS er 9 dB. I praksis udføres målingen som vist på Figur 6.3.

Figur 6.3
Måleopstilling til måling af LAF - LAS. Det er vigtigt, at niveauskriverens stel er "flydende", da det forbindes til den positive udgang af den nederste måleforstærker.

Når lydtrykniveauet stiger, vokser LAF hurtigere end LAS, og værdien bliver positiv. Når lydtrykniveauet aftager, falder LAF hurtigere end LAS, og værdien bliver negativ. Der går ca.10 sekunder, efter at et signal er påført, før værdien er uden synlig indflydelse fra starttransienten. I en serie af flere ens impulser vil den første få en højere værdi end de efterfølgende, hvis de efterfølgende kommer inden for 10 sekunder fra den første.

Hvis impulserne kommer tættere end 1 pr. ca. 10 sekunder, mindskes værdien af LAF - LAS, og kommer hyppigheden over 4 pr. sekund, er værdien nær 0 dB.

6.4 Måling af LAmaxF - LAeq,1sek

Målingen af LAmaxF - LAeq kan foretages med forskellige integrationstider af LAeq-værdien. I dette afsnit beskrives målinger med en integrationstid på 1 sekund.

Målingen udføres simpelt med en lydtrykmåler, der samtidigt logger LAmaxF og LAeq,1sek, hvert sekund. I dette projekt er benyttet en lydtrykmåler Brüel & Kjær type 2236, hvorfra de loggede data er overført til et regneark til videre behandling. Her blev LAmaxF - LAeq plottet som en kurve, og maksimalværdien blev aflæst for hvert lydeksempel.

LAmaxF - LAeq, lider teoretisk af den "fejl", at hvis der er tale om en impuls, der er længere end integrationstiden for LAeq, eller et niveauspring, afhænger LAeq-værdien af, hvornår i integrationsperioden, den forekommer. Hvis det forekommer sidst i perioden, bliver LAmaxF - LAeq større, end hvis det forekommer først i perioden. Med de konkrete lydeksempler har dette vist sig, ved at der for de samme hammerslag i eksempel 2H Hammer1 blev målt op til 18,9 dB, selv om langt de fleste målinger lå på 9,1 dB. Tilsvarende blev der for eksempel 14H målt 6,4 dB, hvor de fleste værdier lå omkring 2,5 dB.

I modsætning til LAF - LAS kan LAmaxF - LAeq også antage store værdier, hvis et niveau eller en impuls ophører brat i starten af en integrationsperiode for LAeq.

6.5 Måling af LAmaxF, LAeq,30sek og LA95

Størrelserne LAmaxF, LAeq,30sek og LA95 blev for hele varigheden af hvert lydeksempel målt med støjanalyseprogrammet NOISELAB.

6.6 Måling af niveaudifferens på basis af LAF

Niveaudifferensen er stigningen af lydtrykniveauet målt i dB fra baggrundsstøjen og op til impulsens maksimum. Da baggrundsniveauet, som i denne sammenhæng er den kontinuerte del af støjen incl. baggrundsstøj, ikke nødvendigvis er konstant, er baggrundsniveauet aflæst på LAF-registreringen i sekundet umiddelbart før impulsernes forflanke.

Der forekommer i flere af eksemplerne mange forskellige impulser i løbet af de ca. 30 sekunder. Målingen baserer sig på den impuls, der visuelt var den tydeligste på en A-vægtet registrering.

I Afsnit 11.2 er der givet en mere præcis definition af begrebet. Da de i nærværende afsnit omtalte målinger blev udført i en afsøgende fase er de ikke nødvendigvis udført strengt efter denne definition. Mindre afvigelser, som skønnes uvæsentlige for projektets konklusioner, kan derfor forekomme, hvis målingerne gentages strengt efter definitionen.

6.7 Måling af onset rate på basis af LAF

Onset rate er stigningen af lydtrykniveauet målt i dB/s. Hvilken del af impulsernes forflanke der måles, har ofte indflydelse på resultatet, da hældningen af forflanken sjældent er konstant hele vejen op.

Der er generelt benyttet følgende strategi: Onset rate måles mellem det tidspunkt, hvor signalet første gang overskrider baggrundsniveauet med mere end 10% af niveaudifferensen, og til det tidspunkt, hvor signalet først overskrider 90% af niveaudifferensen (dvs. 10% under maksimum).

For forbipasserende køretøjer, fly m.m. ændrer forflanken sig meget, alt efter hvor på flanken man måler. Det er her fundet mere hensigtsmæssigt og i bedre overensstemmelse med [3] at måle onset rate mellem det tidspunkt, hvor signalet første gang overskrider baggrundsniveauet med mere end 50% af niveaudifferensen, og til det tidspunkt, hvor signalet først overskrider 95% af niveaudifferensen (dvs. 5% under maksimum).

Målingerne er gennemført ved at måle "efterklangstiden" af impulsernes forflanke imellem de ovenfor angivne punkter med støjanalyseprogrammet NOISELAB. Onset rate bliver da -60/T, hvor T er efterklangstiden. Det A-vægtede lydtrykniveau med tidsvægtning F samples 40 gange pr. sekund (dvs. hvert 25. ms), og T bestemmes i programmet ved hjælp af lineær regression af de punkter, der udgør den markerede flanke. Målingen baserer sig på den impuls, der visuelt var den tydeligste på en A-vægtet registrering.

I Afsnit 11.2 er der givet en mere præcis definition af begrebet. Da de i nærværende afsnit omtalte målinger blev udført i en afsøgende fase er de ikke nødvendigvis udført strengt efter denne definition. Mindre afvigelser, som skønnes uvæsentlige for projektets konklusioner, kan defor forekomme hvis målingerne gentages strengt efter definitionen.

6.8 Måling af psykoakustiske parametre

De psykoakustiske parametre "loudness", "sharpness", "modulation strength" og "roughness" er interessante, fordi de i højere grad end de A-vægtede mål svarer til hørelsens opfattelse jf. Afsnit 2.1.2. Et konkret eksempel på dette illustreres i Figur 6.4 ved at sammenligne en A-vægtet registrering med en registrering af "loudness".

Figur 6.4 Se her!
A-vægtet niveauregistrering (øverst) og loudnessregistrering (nederst) af eksempel 9P fra 7. sammenlignende støjmåling. Eksemplet er nærmere beskrevet i Bilag 15.

Lydeksemplet er simulerede trykluftafblæsninger bestående af tre hændelser à 0,5 sekunder med bredbåndet lyserød støj. Disse hændelser havde et niveau på ca. 12 dB under den stationære støj, som bestod af lyserød støj filtreret gennem et 500 Hz 1/1-oktav filter. På trods af det lave niveau kan impulserne høres (parameteren "tydelig" er i gennemsnit vurderet til 2,7 cm).

Impulserne kan ikke ses som stigning i det A-vægtede lydtrykniveau, men ses tydeligt på loudnessregistreringen.

Selv om laboratorierne i almindelighed ikke råder over udstyr til loudnessmålinger, viser ovenstående eksempel, at det kan være en særdeles relevant måde at udføre målingerne på. Derfor blev sådanne målinger udført på lydeksemplerne.

Målingerne af de psykoakustiske parametre blev foretaget med en PC og Brüel & Kjær Sound Quality program type 7698 version 3.1. Dette program gør det muligt at foretage bestemmelser af onset rate og niveaudifferens udtrykt i loudnesstermer ved hjælp af markøraflæsninger af relevante punkter på loudnessregistreringerne. Markøraflæsningerne blev overført til regneark for videre bearbejdning. Målingen af nævnte størrelser er foretaget på den impuls, der visuelt var den tydeligste på loudnessregistreringen.

7. Fysiske målinger og lyttetest

7.1 Indledende bemærkninger
7.2 Endimensionale mål
7.2.1 LAF - LAS
7.2.2   LAmaxF - LAeq,1sek
7.2.3 LAmax, LAmaxF - LAeq,30sek og LAmax - LA95
7.2.4 Niveaudifferens ud fra LAF
7.2.5 Onset-rate ud fra LAF
7.2.6 Antal impulser
7.2.7 Psykoakustiske mål
7.2.8 Niveaudifferens og onset rate ud fra "loudness"
7.2.9 Oversigt og konklusion af endimensionale variable
7.3 Flerdimensionale mål
7.3.1 A-vægtede mål og "tydelig"
7.3.2 A-vægtede mål og "gene"
7.3.3 Psykoakustiske mål og "tydelig"
7.3.4 Psykoakustiske mål og "gene"
7.3.5 Konklusion af flerdimensionale mål

7.1 Indledende bemærkninger

Vi har tre grupper af støjeksempler, som adskiller sig på flere måder som angivet i Tabel 7.1.

Tabel 7.1 Se her!
Oversigt over egenskaberne ved de tre grupper af støjeksempler. Gruppe P betegner de lydeksempler, som har været anvendt i 7. sammenlignende støjmåling ("7. Proficency test").
* Undtagen eksempel 1 (stereo).

Det ses, at gruppe P adskiller sig på flere måder fra de to andre grupper. De væsentligste forskelle er, at lydeksemplerne i gruppe P:

- kun er vurderet af 5 personer (eksperterne),

- blev præsenteret uden baggrundsstøj.

- blev præsenteret i mono.

Endvidere blev spørgsmålene stillet i en anden rækkefølge.

Endelig var der det særlige ved gruppe P, at lytterne var eksperter med mange års erfaring i administration af impulstillæget efter Miljøstyrelsens vejledninger. Derfor kan det ikke udelukkes, at der forekommer en bias af den lyttemæssige vurdering, som er forårsaget af støjkildens art (jf. Afsnit 1.1).

Disse forskelle vurderes at være så væsentlige, at det vil være relevant at betragte de opnåede resultater både med og uden gruppe P. Dette illustreres af Figur 7.1 og Figur 7.2 i det følgende. Ved tolkningen af angivelser af andelen af forklaret varians, R2, skal man være opmærksom på, om datasættet indeholder P-gruppen (L, H, og P udgør i alt 47 datapunker) eller ej (L- og H-gruppen udgør 34 datapunkter).

Et andet forhold, man skal gøre sig klart er, at når lydeksemplerne præsenteres ved flere niveauer (LAeq), vil en del af den varians, der optræder i resultaterne, direkte kunne forklares ved niveauet. Dette illustreres af Figur 7.1.

Figur 7.1
Sammenhængen mellem LAeq og middelværdien af alle 17 lytteres vurdering af impulsernes "gene" fra lytteforsøgene ved LAeq = 40 dB , LAeq = 60 dB  og 7. samml. . I højre(nederste) figur er lydeksemplerne fra 7. sammenlignende støjmåling (P-gruppen) udeladt.

På figurerne er anført værdien af R2. R er korrelationskoefficienten, og R2 angiver den del af variansen, som data kan forklare. (Ved sammenligning med andre undersøgelser skal man være opmærksom på, om det er R eller R2, der opgives; R-værdierne giver større tal, hvilket umiddelbart ser mere overbevisende ud).

Det ses, at når alle data er medtaget, forklarer LAeq 58% af variationen i data. Hvis P-gruppen udelades (højre figur), stiger andelen af forklaret varians til 78%. Punktgrupperne varierer imidlertid i x-aksens retning, hvilket er et udtryk for den del af variansen, som ikke forklares af LAeq. Ved tolkningen af resultaterne i det følgende er det altså ikke alene en høj værdi af R2, der betyder noget. Det er lige så vigtigt, at den betragtede parameter forklarer variansen inden for hver af de tre grupper L, H og P.

Det er ikke overraskende, at der en direkte sammenhæng mellem LAeq og genepotentialet af støjen. Derimod kan det umiddelbart undre, at der også er en sammenhæng mellem LAeq og impulsernes tydelighed som illustreret på Figur 7.2.

Sammenhængen er dog langt svagere og må karakteriseres som indirekte, idet impulserne med LAeq på 60 dB rent faktisk er tydeligere, fordi de generelt er mere fri af baggrundsstøjen. De udstrakte vandrette punktgrupper viser også, at der er en væsentlig del af variansen, som ikke forklares af LAeq.

Figur 7.2
Sammenhængen mellem LAeq og middelværdien af alle 17 lytteres vurdering af impulsernes tydelighed fra lytteforsøgene ved LAeq = 40 dB, LAeq = 60 dB og 7. samml. . I højre (nederste) figur er lydeksemplerne fra 7. sammenlignende støjmåling (P-gruppen) udeladt.

I de følgende afsnit sammenlignes resultaterne af de fysiske målinger med resultaterne fra lyttetesten. I arbejdsprocessen er der foretaget en vurdering af sammenhængene ud fra følgende forhold:
Andelen af forklaret varians R2
Variationen inden for hver af grupperne L, H og P (jf. Tabel 7.1)
Den generelle form af punktmængden i X-Y plot
Beliggenheden af "outliers" i X-Y plot, da dette kan give indikation om evt. årsagssammenhænge, som ikke er forklaret af den afbildede parameter

7.2 Endimensionale mål

7.2.1 LAF - LAS

Ud fra målingerne af LAF - LAS (se Afsnit 6.3) er der angivet to forskellige værdier, nemlig den maksimale værdi for hvert lydeksempel og middelværdien af de tre højeste værdier for hvert eksempel.

Figur 7.3
LAF - LAS afbildet mod middelværdien af parameteren "tydelig" af alle lytteres svar. Til venstre vises sammenhængen med maksimalværdien af LAF - LAS. Til højre(nederste) vises sammenhængen med middelværdien af de tre højeste værdier af LAF - LAS. Signaturer: LAeq = 40 dB, LAeq = 60 dB og 7. samml. . Hvis kun ekspertlytternes svar medtages, er korrelationskoefficienten R2 = 0,42 for sammenhængen mellem Max. (LAF - LAS) og "tydelig".

Det ses af Figur 7.3, at der er en sammenhæng mellem LAF - LAS og parameteren "tydelig", men korrelationskoefficienten er lav.

I forhold til resultaterne af lyttetesten er specielt eksempel 8P Slibning og banken for lavt placeret, hvilket skyldes, at hammerslagene kommer med en hyppighed på næsten 4 pr. sekund, jf. Afsnit 6.3.

To af de eksempler, der får en høj værdi af LAF - LAS (3P Vindmølle LAF - LAS = 7,2 og 5H Udluftning LAF - LAS = 8,9) i forhold til vurderingen af impulsernes tydelighed, er karakteristiske, ved at der er tale om en hurtig niveauændring snarere end en kort impuls.

Figur 7.4
LAF - LAS afbildet mod ekspertlytternes vurderinger af "tillæg"(til venstre) og middelværdien af parameteren "gene" af alle lytteres svar (til højre)(nederste). Signaturer: LAeq=40 dB, LAeq = 60 dB og 7. samml. .

Ekspertlytternes vurderinger af, om der skal gives tillæg, korrelerer med R2 = 0,49. Der forekommer værdier af LAF - LAS på mellem 2,2 dB og 8,9 dB i gruppen med gennemsnit mellem "Måske tillæg" og "Ja!" til tillæg. Til sammenligning kan nævnes, at vejtrafikstøj (med 7,5 m til nærmeste vejbane) for enkelte bilpassager giver LAF - LAS = 3,8 dB ved 50 km/h og 5,8 dB ved 110 km/h. Vejtrafikstøjen har i øvrigt ikke været vurderet ved lytteforsøgene.

Det ses af højre figur, at der ingen sammenhæng er mellem "gene" og LAF - LAS.

Det kan konkluderes, at korrelationen med relevante parametre fra lyttetesten ikke kommer højere end R2 = 0,5. Der vil forekomme fejlklassificeringer af lydeksempler i forhold til lyttetestens resultater.

Ud fra eksperternes vurderinger af de foreliggende eksempler bør der i hvert fald gives tillæg for LAF - LAS > 6dB, men der forekommer også eksempler med værdier af LAF - LAS, ned til 2,2 dB, som bør have tillæg.

Det skal betones, at LAF - LAS ved denne måling er resultatet af en samtidig og løbende måling af LAF og LAS. En simpel subtraktion af LAmaxF og LAmaxS,vil give andre resultater.

7.2.2 LAmaxF - LAeq,1sek

gur 7.5
LAmaxF - LAeq afbildet mod middelværdien (af alle lytteres svar) af parameteren tydelig (til venstre) og ekspertlytternes vurderinger af "tillæg"(til højre) (nederste) . For et enkelt datapunkt (2H) er benyttet værdien 9,1dB, som blev målt flest gange, men en enkelt måling gav værdien 18,9 dB for samme punkt, se nærmere Afsnit 6.4. Signaturer: LAeq = 40 dB , LAeq = 60 dB  og 7. samml. .

Der er en sammenhæng mellem lyttetestens resultater og LAmaxF - LAeq,1sek, men korrelationen er lav. Som tidligere nævnt (Afsnit 6.4) kan der tilfældigt opstå høje måleresultater, hvis der i yderkanten af en integrationsperiode for LAeq,1sek forekommer impulser, der er længere end integrationsperioden.

Problemet med forekomsten af for høje måleresultater kan afhjælpes ved at gentage målingen med forskudt start nogle gange og derefter vurdere resultaterne. Målingen kan også udføres med en integrationsperiode for LAeq,1sek, som fastlægges i forhold til impulsen efter nærmere fastsatte principper. Begge muligheder vil dog besværliggøre målingen væsentligt.

Det må konkluderes, at korrelationen med relevante parametre fra lyttetesten er lav, og metoden kan give fejlagtigt høje resultater. Dette kan i nogen grad afhjælpes, men det vil besværliggøre metoden.

Ud fra eksperternes vurderinger af de foreliggende eksempler bør der i hvert fald gives tillæg for LAmaxF - LAeq,1sek > 7dB (hvis risikoen for fejlagtigt høje resultater elimineres), men der forekommer også eksempler med værdier af LAmaxF - LAeq,1sek ned til 2,3 dB, som bør have tillæg.

7.2.3 LAmax, LAmaxF - LAeq,30sek og LAmax - LA95

Størrelserne LAmax, LAmaxF - LAeq,30sek og LAmax - LA95 er på Figur 7.6 og Figur 7.7 sammenlignet dels med vurderingen af impulsernes tydelighed og dels med vurderinger af "gene".

Figur 7.6
Sammenhængen mellem middelværdien af alle 17 lytteres vurdering af impulsernes tydelighed og parametrene LAmax, LAmaxF - LAeq,30sek samt LAmax - LA95 .(7. sammenlignede støjmåling er kun vurderet af de fem ekspertlyttere). Signaturer: LAeq = 40 dB , LAeq = 60 dB  og 7. samml. .

Der er en korrelation, men korrelationskoefficienterne er lave. For LAmax ses det, at resultaterne grupperer sig pænere, hvis man betragter resultaterne ved 40 dB og 60 dB hver for sig. Korrelationskoefficienterne (R2) er hhv. 0,47 og 0,53. Resultaterne fra 7. sammenlignende støjmåling, som altså kun er middelværdien af svarene fra de fem eksperter, havde dog kun R2 = 0,26.

Figur 7.7
Sammenhængen mellem LAmaxF og middelværdien af alle 17 lytteres vurdering af impulsernes gene (7. sammenlignede støjmåling er kun vurderet af de fem ekspertlyttere). Signaturer: LAeq = 40 dB , LAeq = 60 dB  og 7. samml. .

Man kunne umiddelbart have den fornemmelse, at maksimalniveauet alene havde en sammenhæng med genen. Med de væsentlige forbehold, der tidligere er givet udtryk for i relation til den laboratoriemålte gene, ses i Figur 7.7 sammenhængen mellem LAmaxF og "gene" Ud fra den venstre figur at dømme er der tilsyneladende en pæn sammenhæng, men hvis LAeq-værdien trækkes fra, ses af den højre figur, at LAmaxF kun forklarer en meget lille del af variansen.

Det kan også udtrykkes på den måde, at sammenhængen mellem LAmaxF og "gene" inden for de tre punktgrupper i venstre figur er vanskelig at få øje på.

7.2.4 Niveaudifferens ud fra LAF

Sammenhængen mellem niveaudifferensen (denne størrelse er defineret i Afsnit 6.6) og den gennemsnitlige vurdering af impulsernes tydelighed er vist på Figur 7.8.

Figur 7.8
Sammenhængen mellem niveaudifferensen og middelværdien af alle 17 lytteres vurdering af impulsernes tydelighed. De to figurer viser samme data. Venstre (øverste)  figur har lineær ordinatakse, højre figur har logaritmisk. Signaturer: LAeq = 40 dB , LAeq = 60 dB  og 7. samml. .

Af den venstre figur med lineær ordinatakse ses det, at der vil kunne opnås en rimelig lineær korrelation, hvis der indføres et loft på f.eks. 25 dB for niveaudifferensen. Denne måde at begrænse data på ses jævnligt ud fra en betragtning om, at når værdierne når op på en vis størrelse, er effekten af dem gået i mætning. En måske mere rimelig måde er at antage, at de største værdier har en i forhold til deres størrelse mindre betydning, end en lineær sammenhæng medfører. Denne betragtning kan føres ud i livet ved indførelse af en logaritmisk skala som vist til højre. Det ses, at andelen af forklaret varians R2 stiger fra 0,36 til 0,42 ved indførelse af den logaritmiske skala.

Endelig ses det af figuren, at især inden for de to grupper "40 dB" og "60 dB" forklarer dette mål en pæn del af variansen af parameteren "tydelig".

Niveaudifferensen er lidt i familie med størrelsen LAmaxF - LAeq,1sek , men ved sammenligning med Figur 7.5 ses det, at niveaudifferensen giver en bedre sammenhæng med lyttetesten; dette gælder også inden for de tre punktgrupper.

7.2.5 Onset-rate ud fra LAF

Onset rate er defineret i Afsnit 6.7.

Figur 7.9
Sammenhængen mellem onset rate og middelværdien af alle 17 lytteres vurdering af impulsernes tydelighed. De to figurer viser samme data. Venstre (øverste) figur har lineær ordinatakse, højre figur har logaritmisk. Signaturer: LAeq = 40 dB , LAeq = 60 dB  og 7. samml. .

Med samme begrundelser som anført for niveaudifferensen kan det overvejes at sætte loft over værdierne. Af den venstre figur ses, at et passende loft kunne være 400 dB/s. Dette lidt kunstige indgreb kan udelades ved indførelse af en logaritmisk skala. Som det ses af den højre figur, kommer andelen af forklaret varians herved op på 0,57, hvilket er den højeste, der er opnået med nogen enkeltparameter i denne undersøgelse.

Det skal også bemærkes, at også inden for grupperne "40 dB", "60 dB" og "7.samml." forklarer dette mål en pæn del af variansen.

7.2.6 Antal impulser

Det er ofte diskuteret, om antallet af impulser er af betydning for tydeligheden/genen af impulsstøj.

I denne undersøgelse har lydeksemplerne næsten samme længde. Det betyder, at hvis der er mange og dermed hyppige impulser kan de pga. hørelsens tidskonstanter flyde sammen til et hele. Hvis de optræder regelmæssigt, vil de så opfattes enten som et tonefænomen. Hvis de optræder uregelmæssigt, kan de opfattes som et støjlignende signal.

Få impulser bidrager ikke meget til LAeq. Man kunne derfor i nærværende undersøgelse forvente, at få impulser giver større gene end mange impulser, da få impulser er ensbetydende med højere maksimalniveauer, fordi LAeq-værdierne af lydeksemplerne er ens inden for de tre grupper af lydeksempler.

Ovenstående spekulationer, antyder, at hvis der er en sammenhæng med antallet af impulser, vil den nok ikke være lineær, og brugen af lineær regression kan i så fald være misvisende.

Figur 7.10
Sammenhængen mellem antallet af impulser pr. minut og middelværdien af alle 17 lytteres vurdering af impulserne. Den venstre figur viser med lineær ordinatakse den nederste del af punktmængdens sammenhæng med "tydelig", mens den højre(nederste) med logaritmisk ordinat viser alle punkters sammenhæng med genen. Signaturer: LAeq = 40 dB , LAeq = 60 dB  og 7. samml. .

Det må ud fra Figur 7.10 konkluderes, at nærværende undersøgelse ikke viser nogen sammenhæng mellem hverken gene eller tydelighed og antallet af impulser i de 30-50 sekunder lange lydeksempler; hverken generelt eller inden for de tre grupper af lydeksempler.

Det må her være på sin plads at advare mod en for vidtgående generalisering af dette resultat.

I visse sammenhænge defineres gene som antal gange i løbet af en dag, man bliver forstyrret af støjen. Der kan være tale om forstyrrelser ved arbejde, læsning, TV-kikkeri, samtaler mv. Ud fra resultaterne i Figur 7.10 og ovenstående vil det måske snarere være antallet af hændelser indeholdende impulser i løbet af en dag, der har betydning, end antallet af impulser i hver hændelse.

Der er i ovenstående ikke direkte grundlag for at fastsætte varigheden af en hændelse. Den er tilsyneladende længere end 0,5-1 minut og skønnes at være en del kortere end et døgn. En rimelig hypotese vil være, at en impulsholdig hændelse har betydning for opfattelsen af støjen (og støjgenen) i en periode på mellem nogle minutter og en time.

Med henblik på den praktiske administration af et tillæg for impulser er tidsrum i denne størrelsesorden også håndterbare.

7.2.7 Psykoakustiske mål

Som for de A-vægtede mål gælder også for de psykoakustiske mål, at størstedelen af genepotentialet forklares af et mål for lydens styrke, nemlig "loudness". Det fremgår af Figur 7.11. Det kan umiddelbart undre, at R2 for sammenhængen mellem "gene" og "loudness" er lidt ringere end mellem gene og LAeq.

Figur 7.11
Sammenhængen mellem "loudness" (til venstre) (øverste), "Psychoacoustic Annoyance"(til højre) og middelværdien af alle 17 lytteres vurdering af impulsernes genepotentiale. Signaturer: LAeq = 40 dB , LAeq = 60 dB  og 7. samml. .

I [28] er størrelsen "Psychoacoustic Annoyance" (PA) defineret. Det er i denne reference anført, at man i laboratoriesituationer ikke kan vurdere alle faktorer, der bidrager til genevirkningen af en støj, men at "Psychoacoustic Annoyance" beskriver de psykoakustiske elementer, som bidrager til genen. PA er givet ved:

hvor N5 er 5%-percentilen af "loudness"

for S > 1,75 acum

hvor S er "sharpness".

hvor F er "fluctuation strength", og R er "roughness".

Figur 7.11 (højre del) viser sammenhængen mellem PA og middelværdien af lytternes vurdering af "gene" for de lydeksempler, der indgik i lyttetesten.

Af de tre punktgrupper "40 dB", "60 dB" og "7. samml." ses, at størstedelen af variansen af "gene" forklares af niveauet. Inden for hver gruppe er der ingen påfaldende sammenhæng mellem "gene" og "Psychoacoustic Annoyance".

Figur 7.12
Sammenhængen mellem "sharpness", "fluctuation strength" samt "roughness" og middelværdien af alle 17 lytteres vurdering af impulsernes genepotentiale. Signaturer: LAeq = 40 dB , LAeq = 60 dB  og 7. samml. .

Af den midterste figur ses det, at "fluctuation strength" er den enkeltfaktor, der korrelerer bedst med lytternes vurdering af gene. Beliggenheden af de tre punktgrupper viser, at niveauet forklarer en væsentlig del af variansen, men også inden for grupperne er der dog en sammenhæng mellem "gene" og "fluctuation strength". Sammenhængen er tydeligvis ikke den samme for de tre punktgrupper.

R2 for sammenhængen mellem "fluctuation strength" og "tydelig" er lidt mindre, nemlig 0,41, men det antyder alligevel, at signalets niveauvariation er en væsentlig parameter for lytternes vurdering af både gene og impulsernes tydelighed.

7.2.8 Niveaudifferens og onset rate ud fra "loudness"

Niveaudifferensen kan bestemmes ud fra en loudness-registrering efter samme principper som nævnt i Afsnit 6.6 for den A-vægtede niveaudifferens.

Da målestørrelsen son (for "loudness") angiver, hvor mange gange kraftigere eller svagere man opfatter en lyd i forhold til en anden, udtrykkes begrebet niveaudifferens mest hensigtsmæssigt som forholdet mellem son-værdierne af de to lyde, man sammenligner; i dette tilfælde altså forholdet mellem son-værdierne for baggrundsstøjen og maksimum af impulsen.

Onset ratio kan ligeledes bestemmes ud fra en loudness-registrering efter tilsvarende principper som nævnt i Afsnit 6.7 for den A-vægtede onset rate.

For onset rate bliver den relevante størrelse den forholdsmæssige ændring af son-værdien pr. sekund.

Figur 7.13
Sammenhængen mellem niveaudifferens udtrykt som son-forhold (til venstre (øverste)) hhv. onset rate udtrykt som son-forhold pr. sekund (til højre) og middelværdien af alle 17 lytteres vurdering af impulsernes tydelighed. Bemærk, at begge figurer har logaritmisk ordinat. Signaturer: LAeq = 40 dB , LAeq = 60 dB  og 7. samml. .

R2 er lidt højere for den loudness-baserede niveaudifferens end for den A-vægtede. R2 for onset rate er derimod højere for den A-vægtede niveaudifferens end for den loudness-baserede. Det sidste kan give anledning til undren.

Der er ikke foretaget konkrete undersøgelser for at klarlægge dette forhold. Bl.a. følgende bør undersøges for en nærmere belysning af problemstillingen:
Beregningsmetoden for de dynamiske egenskaber af "loudness" i den brugte software. Ifølge Brüel & Kjær er der foretaget Round Robin test af forskellige softwarepakker til bestemmelsen af "loudness". Der var pæn overensstemmelse for den stationære "loudness", men store afvigelser med hensyn til de dynamiske egenskaber.
Der er benyttet en anden måleteknik ved bestemmelsen af onset rate baseret på "loudness" (forhold/tidsdifferens mellem to markøraflæsninger) end ved bestemmelsen af den A-vægtede onset rate (lineær regression af flanken), jf. Afsnit 6.7 og 6.8.
Målingerne af den højeste onset rate er måske ikke fortaget på samme tidspunkt for de loudness-baserede og de A-vægtede resultater.

Uanset resultaterne af en sådan undersøgelse skønnes de loudness-baserede værdier ikke at give markant bedre resultater end de A-vægtede, da det i andre sammenhænge har vist sig, at "loudness" og A-vægtede værdier sædvanligvis korrelerer højt. Dertil kommer, at det tekniske stade hos de godkendte laboratorier ikke umiddelbart gør det muligt at gennemføre loudness-målinger som en del af det praktiske arbejde.

Der er derfor ikke gjort yderligere for at opklare ovennævnte problemstilling.

7.2.9 Oversigt og konklusion af endimensionale variable

Tabel 7.2 giver en oversigt over de testede endimensionale variable og R2-værdierne. Ved tolkningen af tabellen skal man være opmærksom på, at en høj R2-værdi kan skyldes en udpræget niveau-afhængighed, som måske allerede tilgodeses ved LAeq eller "loudness". Ved vurderingen af resultaterne skal man derfor også vurdere variationen inden for de tre punktgrupper L: "40 dB", H: "60 dB" og P: "7. samml. måling".

 

Alle lyttere / Kun eksperter

Fysisk mål

"Tydelig"

"Gene"

5 dB-tillæg

LAeq

0,11 / -

0,58 / -

 

Max (LAF - LAS)

0,36 / 0,42

 

- / 0,49

Mean of 3 Max (LAF - LAS)

0,32 / 0,42

0,05 / -

 

Max (LAmaxF - LAeq,1sec.)

0,36 / -

 

- / 0,47

LAmaxF

0,26 / -

0,54 / -

- / 0,22

LAmaxF - LAeq,30 sec.

0,30 / -

0,06 / -

- / 0,41

LAmaxF - LA95,30 sec.

0,34 / -

 

- / 0,47

Level difference [dB(A)]

0,36 / -

 

 

Log (level difference [dB(A)])

0,42 / -

 

 

Onset rate [dB(A)/s]

0,36 / -

 

 

Log (onset rate [dB(A)/s])

0,57 / -

 

 

Antal impulser pr. minut

0,00 / -

0,00 / -

 

Loudness [son]

 

0,52

 

Log (level difference [son-ratio])

0,48 / -

 

 

Log (onset rate [son-ratio/s])

0,39 / -

 

 

Psychoacoustic Annoyance

 

0,54 / -

 

Sharpness

 

0,15 / -

 

Fluctuation strength

0,41 / -

0,46 / -

 

Roughness

 

0,14 / -

 

Tabel 7.2
R2-værdier for sammenhængen mellem forskellige fysiske mål og lyttetestens resultater.

På baggrund af de foregående afsnit og oversigten over R2-værdier i Tabel 7.2 konkluderes det, at ingen enkeltparameter med tilstrækkelig sikkerhed kan karakterisere impulsernes tydelighed eller den ekstra "gene" - ud over hvad der allerede er forklaret ved deres niveau (LAeq eller "loudness") - de giver anledning til.

De mest lovende mål for impulsernes tydelighed udgøres af "log (level difference)" og "log (onset rate)" baseret på A-vægtede værdier med tidsvægtning F samt "log (level difference)" baseret på loudness-værdier. Det sidste mål er ikke væsentligt bedre end det tilsvarende A-vægtede mål, og da det af måletekniske grunde er mindre attraktivt, koncentreres opmærksomheden mod de to førstnævnte.

7.3 Flerdimensionale mål

For de flerdimensionale mål gælder også de indledende bemærkninger i Afsnit 7.1, og arbejdsprocessen har i princippet været den samme. Da antallet af mulige og tilsyneladende relevante kombinationer er stort, vil kun de mest relevante blive vist i grafisk form.

Når flere variable kombineres til en målestørrelse, opstår der et behov for at vurdere, hvilke af de indgående variable der er signifikante. p-værdien udtrykker sandsynligheden for, at den fundne sammenhæng kan forklares ved en tilfældighed. Jo mindre p er, jo mere sikkert er resultatet. p-værdien eller signifikansniveauet markeres med en stjernemærkning af resultaterne på følgende måde:

*** p < 0,001

** 0,001 < p < 0,01

* 0,01 < p < 0,05

- 0,05 < p <0,1

De trestjernede resultater har altså den højeste signifikans og "-" den laveste af de mærkede signifikanser. Hvis p > 0,1, kaldes resultaterne for nemheds skyld for "ikke signifikante", selv om der er kan være tale om en vis grad af signifikans alt efter størrelsen af p.

7.3.1 A-vægtede mål og "tydelig"

Af Tabel 7.3 ses det, at andelen af forklaret varians, R2, for de regressioner, der indeholder alle tre grupper af lydeksempler (regressionerne 1-5), er lavere end for de regressioner, der kun indeholder grupperne L og H. Årsagen til dette er omtalt i Afsnit 7.1.

Tabel 7.3 Se her!
Regressionsanalyser mellem A-vægtede mål og parameteren "tydelig". Felter med grå farve indikerer, at denne parameter indgår i analysen. Antallet af stjerner angiver signifikansen. *** er højeste signifikans, "-" er lav signifikans, og gråt felt uden indikation angiver, at p > 0,1, jf. teksten. R er korrelationskoefficienten, og R2 angiver andelen af forklaret varians.

Regressionerne 1 og 2 har den højeste R2-værdi. I regression 2 indgår logaritmen til onset rate og niveaudifferens (level diff.) i stedet for de begrænsede værdier ("limit") i regression 1 af årsager, som er anført i Afsnit 7.2.4 og 7.2.5. Det ses, at R2 er uændret. LAmax indgår i begge, men er ikke signifikant. I regression 3 er LAmax udeladt, hvilket ikke ændrer R2 nævneværdigt.

I regressionerne 4 og 5 indgår logaritmen til produktet mellem onset rate og niveaudifferens (level diff.) dels med og dels uden LAmax. Data er illustreret i Figur 7.14. Det ses, at variansen forklares rimeligt for punkterne L: "40 dB" og H: "60 dB", mens sammenhængen for punkterne fra P-gruppen: "7.samml." er ringe. Dette dokumenteres også af regressionerne 15-17, som gælder for logaritmen til produktet mellem onset rate og niveaudifferens og de tre punktgrupper hver for sig.

Af figuren fremgår det også, at det er uvæsentligt, om LAmax er med (venstre figur) eller ej (højre figur).

Figur 7.14
Illustration af data bag regressionerne 4 (venstre (øverste) figur: LAmax og log (onset rate × level diff.)) og  5 (højre figur: log (onset rate × level diff.)), jf. teksten og Tabel 7.3. Abscissen angiver lytternes respons på parameteren "tydelig", og ordinaten er de beregnede værdier ud fra resultaterne af regressionsanalysen. Signaturer: LAeq = 40 dB , LAeq = 60 dB  og 7. samml. .

I de følgende regressioner er punktgruppen P udeladt.

Vi ser nu på regressionerne 9 og 10, som er illustreret på Figur 7.15. I begge analyser indgår logaritmen til produktet mellem onset rate og niveaudifferens, i venstre figur sammen med LAeq og i højre figur sammen med LAmax. Det ses, at figurerne stort set er identiske. Begge analyser giver en andel af forklaret varians på 0,77.

Ved at betragte resultaterne nærmere kan man få den ide, at sharpness kan forklare enkelte datapunkters beliggenhed. I analyse 8 er denne parameter tilføjet, og R2 er steget en smule til 0,78. Da måling af sharpness, øger kompleksiteten af målingen væsentligt, er det vurderet, at fordelen er for lille i forhold til de praktiske problemer.

Figur 7.15
Illustration af data bag regressionerne 9 (venstre (øverste) figur: LAeq og log (onset rate × level diff.)) og 10 (højre figur: LAmax og log (onset rate × level diff.)), jf. teksten og Tabel 7.3. Abscissen angiver lytternes respons på parameteren "tydelig", og ordinaten er de beregnede værdier ud fra resultaterne af regressionsanalysen. Signaturer: LAeq = 40 dB  og LAeq = 60 dB .

Regressionerne 9 og 10 har en pæn stor andel af forklaret varians og kan umiddelbart synes ideelle. Imidlertid er vi er ude efter en målestørrelse, der skal supplere målingen af LAeq, og det vil derfor være passende, at LAeq ikke indgår i målestørrelsen. (Det vurderes, at LAeq og LAmax kan betragtes under et i denne sammenhæng).

Det ses endvidere af Tabel 7.3, at logaritmen til produktet mellem onset rate og niveaudifferens har en højere signifikans end både LAeq og LAmax, hvilket antyder, at onset rate og niveaudifferens i kombination er de væsentligste. Regression 11 viser, at hvis LAeq og LAmax udelades, falder R2 til 0,74, hvilket stadig er et pænt resultat.

I regressionerne 9 og 10 indgår LAeq henholdsvis LAmax samt produktet mellem onset rate og niveaudifferens. Der kan skabes en ekstra frihedsgrad ved at lade de to størrelser onset rate og niveaudifferens indgå hver for sig, hvilket er tilfældet i regressionerne 6 og 7. Det ses, at andelen af forklaret varians øges til 0,78, og at alle de indgående parametre er signifikante.

Ideelt set bør en lytterrespons på 0 cm for "tydelig" modvares af en "beregnet tydelig" på 0, svarende til at regressionslinien går gennem (0,0). Af Figur 7.15 ses det, at dette ikke er tilfældet. Hvis regressionslinien tvinges gennem (0,0), ses det af regression 14, at R2 falder fra 0,78 til 0,76.

Hvis man for regressionerne 6 og 7 udelader LAeq og LAmax ses det af regression 12, at R2 falder til 0,74. Af regression 13 ses det, at hvis man i dette tilfælde tvinger regressionslinien til at gå gennem (0,0), falder R2 ikke yderligere.

Endelig skal det bemærkes, at hvis man sammenligner regressionerne 12 og 13 med regression 11 ses det, at det ikke gør den store forskel, om parametrene onset rate og niveaudifferens indgår hver for sig eller som et produkt (sidstnævnte betyder, at de får samme koefficient). Ved at lade parametrene indgå hver for sig åbnes imidlertid for en optimering, hvilket er omtalt nærmere i Afsnit 8.

Ud fra de overvejelser, der er redegjort for i det foregående, konkluderes det foreløbigt, at et mål, der bygger på parametrene onset rate og niveaudifferens, er det mest hensigtsmæssige mål, som bedst forklarer variationen i lytternes respons, når impulsernes tydelighed vurderes.

7.3.2 A-vægtede mål og "gene"

Der er udført en række regressionsanalyser til belysning af sammenhængen mellem den laboratoriemålte gene (genepotentialet) og A-vægtede mål for støjens styrke og karakter.

Tabel 7.4 Se her!
Regressionsanalyser mellem A-vægtede mål og parameteren "gene". Felter med grå farve indikerer, at denne parameter indgår i analysen. Antallet af stjerner angiver signifikansen. *** er højeste signifikans, "-" er lav signifikans, og gråt felt uden indikation angiver, at p > 0,1, jf. teksten. R er korrelationskoefficienten, og R2 angiver andelen af forklaret varians.

Som det fremgår af Tabel 7.4, er det kun de mål, der direkte afspejler støjens styrke, der er signifikante. Ved sammenligning med regression nr. 21, som kun indeholder LAeq, ses det, at langt den største del af variansen forklares af denne størrelse alene, og at R2 ikke stiger nævneværdigt, når der suppleres med andre mål. Dette illustreres af Figur 7.16.

Figur 7.16
Illustration af data bag regressionerne 21 (venstre (øverste) figur: LAeq) og 22 (højre figur: LAeq og et tillæg baseret på en subjektiv vurdering, jf. Figur 5.1), jf. teksten og Tabel 7.4. Abscissen angiver lytternes respons på parameteren "gene"; og ordinaten er de beregnede værdier ud fra resultaterne af regressionsanalysen. Signaturer: LAeq = 40 dB og LAeq = 60 dB .

Den venstre del af figuren viser tydeligt, at det er niveauet, der er afgørende for lytternes respons på "gene"-aksen. Denne del af figuren er i øvrigt principielt identisk med Figur 7.1. I højre del af Figur 7.16 er det valgt at vise den ekstra parameter, som sammen med LAeq giver den største R2-værdi, nemlig det subjektivt relaterede tillæg, som er omtalt i Afsnit 5.5.6. Tilsvarende afbildninger af regressionerne 24 og 25 (ikke bragt i rapporten) viser næsten identiske billeder. De her omtalte størrelser "beregnet tydelighed" (predicted prominence, P) og "tillæg" (penalty, KI) er nærmere omtalt i Afsnit 9 og 10. Det ses, at variansen inden for de to punktgrupper ikke forklares af den ekstra parameter, idet punkterne i så fald burde følge regressionslinien i højere grad.

Det kan undre, at andelen af forklaret varians på den laboratoriemålte gene ikke stiger mere, når der gives et tillæg for impulser, som har en god sammenhæng med den opfattede tydelighed af impulserne. Forklaringen er primært, at der heller ikke i lyttetesten blev fundet en klar sammenhæng mellem "tydelig" og "gene", se nærmere i Afsnit 5.5.3.

7.3.3 Psykoakustiske mål og "tydelig"

Ud fra praktiske, måletekniske grunde skal der være væsentlige fordele ved de psykoakustiske mål, for at disse foretrækkes frem for de A-vægtede mål. Tabel 7.5 giver en oversigt over de gennemførte regressionsanalyser.

Tabel 7.5 Se her!
Regressionsanalyser mellem psykoakustiske mål og parameteren "tydelig". Felter med grå farve indikerer, at denne parameter indgår i analysen. Antallet af stjerner angiver signifikansen. *** er højeste signifikans, "-" er lav signifikans, og gråt felt uden indikation angiver, at p > 0,1, jf. teksten. R er korrelationskoefficienten, og R2 angiver andelen af forklaret varians.

Først bemærkes det, at den højest opnåede andel af forklaret varians opnås i regression 30 med R2 = 0,83. Dette er illustreret i venstre del af Figur 7.17. Det højest opnåede R2 med A-vægtede mål var 0,78 (sammenlign evt. med Figur 7.15). Venstre del af Figur 7.17 viser en særdeles nydelig sammenhæng mellem lytterresponsen og den beregnede tydelighed ud fra de psykoakustiske mål. Det bemærkes imidlertid, at der er temmelig mange parametre indblandet, og kun onset rate udtrykt i son/s er direkte signifikant. En mere "fornuftig" analyse er regression 34, som er vist i højre del af figuren. R2 er faldet til 0,80, hvilket også er et pænt resultat.

Figur 7.17
Illustration af data bag regressionerne 30 (venstre (øverste) figur: mange psykoakustiske parametre) og 34 (højre figur: "loudness", "sharpness", "roughness", "fluctuation strength", log (onset range) og log (son-ratio)), jf. teksten og Tabel 7.5. Abscissen angiver lytternes respons på parameteren "tydelig", og ordinaten er de beregnede værdier ud fra resultaterne af regressionsanalysen. Signaturer: LAeq = 40 dB  og LAeq = 60 dB .

Fælles for regressionerne 32-34 er, at onset rate og son-ratio har den højeste signifikans, og at sharpness også er signifikant. Ved sammenligning af regression 31 med regression 33 ses det, at sharpness øger R2 fra 0,75 til 0,78, se Figur 7.18.

Figur 7.18
Illustration af data bag regressionerne 31 (venstre (øverste) figur: log (niveaudifferens) og log (onset rate) ud fra loudness) og 33 (højre figur: log (niveaudifferens), log (onset rate) ud fra loudness samt sharpness), jf. teksten og Tabel 7.5. Abscissen angiver lytternes respons på parameteren "tydelig", og ordinaten er de beregnede værdier ud fra resultaterne af regressionsanalysen. Signaturer: LAeq = 40 dB  og LAeq = 60 dB .

Idet de her angivne mål for niveaudifferens og onset rate baserer sig på "loudness", kan regressionslinien i venstre figur beskrives med:

Y = 3,40 × log (niveaudifferens [son/son]) + 3,17 × log (onset rate [son ratio/s]) - 0,42

Regressionslinien i højre figur kan beskrives med:

Y = 3,20 × log (niveaudifferens [son/son]) + 4,43 × log (onset rate [son ratio/s]) + 1,35 × sharpness [acum] - 2,44

En sammenligning mellem regressionerne 31 og 12 viser, at forskellen på R2 for onset rate kombineret med niveaudifferens er ubetydelig mellem A-baserede og loudness-baserede værdier. Det samme gælder ved sammenligningen mellem regression 3 og 28, hvor alle lydeksemplerne indgår. I begge tilfælde er de loudness-baserede værdier dog højest.

7.3.4 Psykoakustiske mål og "gene"

Tabel 7.6 giver en oversigt over regressioner mellem psykoakustiske parametre og "gene".

Tabel 7.6 Se her!
Regressionsanalyser mellem psykoakustiske mål og parameteren "gene". Felter med grå farve indikerer, at denne parameter indgår i analysen. Antallet af stjerner angiver signifikansen. *** er højeste signifikans, "-" er laveste signifikans, og gråt felt uden indikation angiver, at p > 0,1, jf. teksten. R er korrelationskoefficienten, og R2 angiver andelen af forklaret varians.

Et gennemgående træk er ligesom for sammenhængen mellem de A-vægtede parametre og genen, at niveauet, dvs. "loudness", er den mest signifikante parameter. Dernæst følger "fluctuation strength", "onset ratio" og "sharpness". Et mål kombineret af "loudness" og "fluctuation strength" kunne være relevant for den aktuelle problemstilling, men vil lide af den svaghed, at lyde med langsomme niveaustigninger og brat afslutning ville få samme vurdering som lyde, der starter brat og slutter langsomt.

I regressionerne 35 og 37 er der forholdsvis ukritisk medtaget stort set alle psykoakustiske parametre, hvilket medfører redundans mellem nogle af parametrene. Det ses, at der opnås en høj andel af forklaret varians; højest når eksemplerne fra P-gruppen, "7. samml", udelades. Figur 7.19 viser resultaterne.

Figur 7.19
Illustration af data bag regressionerne 35 (venstre (øverste) figur) og 37 (højre figur). Begge indeholder de samme og stort set alle psykoakustiske variable. I højre figur er P-gruppen af data udeladt, jf. teksten og Tabel 7.5. Abscissen angiver lytternes respons på parameteren "gene", og ordinaten er de beregnede værdier ud fra resultaterne af regressionsanalysen. Signaturer: LAeq = 40 dB , LAeq = 60 dB  og 7. samml. .

I begge figurer ligger data fra H-gruppen pænt, mens variansen i de to andre grupper forklares dårligere, når der ses bort fra den del, som kan forklares med niveauet.

Regressionerne 38 og 39 må betegnes som mere "fornuftige" idet der her kun er medtaget de "normale" psykoakustiske mål, som i regression 39 er suppleret med onset rate og niveaudifferens baseret på "loudness". I begge tilfælde er "loudness" den afgørende faktor, men "fluctuation strength" er dog også signifikant. Signifikansen af "fluctuation strength" aftager, når onset rate og niveaudifferens medtages i analysen, fordi de overtager en del af forklaringen, men de er ikke i sig selv signifikante.

Resultatet er vist i Figur 7.20.

Figur 7.20
Illustration af data bag regressionerne 38 (venstre (øverste) figur: de "sædvanlige" psykoakustiske  parametre samt log (niveaudifferens) og log (onset rate) ud fra loudness) og 39 (højre figur:
de "sædvanlige" psykoakustiske parametre uden log (niveaudifferens) og log (onset rate) ud  fra loudness), jf. Tabel 7.6. Abscissen angiver lytternes respons på parameteren "gene", og ordinaten er de beregnede værdier ud fra resultaterne af regressionsanalysen. Signaturer: LAeq = 40 dB  og LAeq = 60 dB .

Også af Figur 7.20 ses det, at størstedelen af variansen forklares af "loudness". Inden for L-gruppen er R2 = 0,28, og inden for H-gruppen er R2 = 0,38, og det er således kun en lille del af variansen af "gene", der forklares af andet end "loudness".

7.3.5 Konklusion af flerdimensionale mål

I Afsnit 7.3.1 blev det fundet, at log (onset rate) og log (niveaudifferens) baseret på A-vægtede værdier var væsentlige i kombination. Hvis LAeq eller LAmax var med i regressionen, øgedes R2 en smule, men det var uønsket at have disse to størrelser med i et mål, der netop skulle supplere dem.

Lytternes vurdering af "tydelig" lå for enkelte lydeksempler (med en skarpere lyd) højere, end man umiddelbart skulle forvente ud fra de gennemførte regressioner. Hvis "sharpness" blev medtaget i regressionerne, steg andelen af forklaret varians en smule, men det blev vurderet, at gevinsten var for lille til at opveje de ekstra besværligheder ved praktiske støjmålinger.

Regressioner med både log (onset rate × niveaudifferens) og med hver af størrelserne log (onset rate) og log (niveaudifferens) blev udført. Forskellen var ikke stor, men ved at lade størrelserne indgå hver for sig åbnes der muligheder for optimering ud fra andre hensyn.

I Afsnit 7.3.3 blev "tydelig" undersøgt i lyset af psykoakustiske parametre. Også her viste størrelserne log (onset rate) og log (niveaudifferens) - her baseret på loudness-målinger - sig væsentlige. Desuden viste "sharpness" sig at være signifikant i de relevante kombinationer. Generelt gav de psykoakustiske mål lidt større R2-værdier end analyserne baseret på A-vægtede værdier, men igen vurderes det, at de praktiske problemer p.t. er for store i forhold til gevinsten, til at det er fornuftigt at basere støjmålinger på mål indeholdende psykoakustiske parametre.

Analyserne af den laboratoriemålte gene (Afsnit 7.3.2 og 7.3.4) viste, at niveauet var den altdominerende faktor i "gene". De psykoakustiske mål var her væsentligt bedre, idet en kombination af disse kunne forklare 87% af variansen i lytterresponsen, mens de A-vægtede mål højest kunne forklare 79% af variansen.

Det viste sig, at et tillæg for impulser til LAeq (eller til "loudness") kun øgede den forklarede varians på den laboratoriemålte gene en smule.

Det har ikke været muligt inden for rammerne af dette projekt at gå dybere ned i denne problemstilling, hvoraf de væsentligste emner er:

Mange af de elementer, der indgår i genebegrebet, er ikke til stede i laboratoriet. I hvilket omfang korrelerer laboratoriemålt gene eller genepotentialet med den gene, der konstateres i det praktiske liv ved f.eks. interviewundersøgelser?
I hvilket omfang og med hvilken sammenhæng udtrykker impulsernes tydelighed den ekstra gene, som impulserne giver anledning til?

I erkendelse af problemets omfang er det (som det i øvrigt også praktiseres med tydeligt hørbare toner i støjen) valgt at koncentrere arbejdet om at definere en metode, der kan udtrykke impulsernes tydelighed.

Ud fra sammenfatningen i det foregående konkluderes det, at det mest anvendelige mål for impulsernes tydelighed til brug for praktiske målinger bør bestå af en kombination af størrelserne log (onset rate) og log (niveaudifferens) baseret på A-vægtede målinger. Hvis psykoakustiske mål på et senere tidspunkt vinder indpas i forbindelse med støjmålinger, ligger der muligheder for forbedringer ved at udnytte de tilsvarende psykoakustiske parametre, evt. kombineret med "sharpness".

8. Definition af impulslyd i relation til ekstern støj fra virksomheder

Det, at det er lykkedes at opnå andele af forklaret varians på op til 80% mellem fysiske mål og lytternes vurdering af "tydelig", tyder på, at den definition, der er givet af impulser ved lyttetesten, gør det muligt at foretage vurderinger ud fra ensartede kriterier.

Uanset, at det er en udbredt opfattelse, at impulser er noget forholdsvis kortvarigt, er der altså fordele ved at benytte den definition, der indgik i lyttetesten, hvor en impuls defineres som den bratte begyndelse af en lyd.

Ifølge de almindelige definitioner på impulsbegrebet - jf. Afsnit 14.3 - er der intet til hinder for generelt at bruge samme definition som ved lyttetesten.

Det foreslås derfor, at impulslyde karakteriseres på følgende måde:

Impulslyd er den bratte begyndelse af lyde med kortere eller længere varighed. Når den pludselige ansats skiller sig klart ud fra det generelle støjbillede - dvs. den mere jævne del af støjen, herunder baggrundsstøjen - karakteriseres impulslyden som tydeligt hørbar.

Impulslyde er karakteristiske, ved at:
de starter brat,
de kan have højere maksimalniveauer end jævn støj uden at overskride støjgrænserne,
de bemærkes mere end anden støj (uden impulser eller toner),
de gør støjen karakteristisk, hvilket kan betyde, at støjkilden lettere identificeres.

Dette kan konkluderes i følgende korte definition, som på engelsk lyder:

"An impulse is the sudden onset of a sound."

Følgende oversættelser har været overvejet: "En impuls er den pludselige/bratte start/begyndelse/ansats af en lyd. Ud fra de detaljerede betydninger af ordene* er valgt følgende danske version:

"En impuls er den bratte begyndelse af en lyd."

Det skal understreges, er det altså ikke er lyden som helhed, der karakteriseres som en impuls, men kun dens evt. bratte begyndelse. "Brat" har basis i en lyttemæssig vurdering.

Impulslyd karakteriseres således alene ved lydens karakter og ikke ved støjkildens art.

* Både stejlheden og pludseligheden er vigtige ingredienser i den sproglige definition af impuls, men ud fra en betragtning om, at også ventede lyde kan være impulser, er det valgt at lægge hovedvægten på det stejle, hvorfor det er valgt at bruge ordet "brat" i definitionen.

Førhen kunne en historie ikke starte; det var noget biler o.l. gjorde. Start og begyndelse kan nu bruges som synonymer. Ordet ansats er overvejet, fordi det har en direkte sammenhæng med lyd, men er nok for specielt til at gøre god gavn i en definition.

9. Mål for impulsers tydelighed, P (predicted prominence)

Som nævnt i det foregående afsnit er der udført regressioner med både log (onset rate × niveaudifferens) og med hver af størrelserne log (onset rate) og log (niveaudifferens).

Da
k × log (onset rate × niveaudifferens) = k × log (onset rate)+ k × log (niveaudifferens)

ses, at regressioner med log (onset rate × niveaudifferens) blot er et specialtilfælde af regressioner, hvor størrelserne log (onset rate) og log (niveaudifferens) indgår hver for sig. I dette specialtilfælde "tvinges" de to størrelser til at have samme konstant k i regressionen. Som nævnt var forskellen ikke stor, hvilket illustreres af Figur 9.1.

Figur 9.1
Illustration af data bag regressionerne 11 (venstre(øverste) figur: log (onset rate × level diff.)) og 13 (højre figur(nederste): log (onset rate) og log (level diff.)), jf. teksten og Tabel 7.3. Abscissen angiver lytternes respons på parameteren "tydelig", og ordinaten er de beregnede værdier ud fra de der angivne formler. Signaturer: LAeq=40 dB og LAeq = 60 dB.

Generelt kan Y-vædien i de to figurer i Figur 9.1 beskrives som:

Y = k1 × log (onset rate) + k2 × log (niveaudifferens)

At forskellen mellem højre og venstre figur er lille, betyder altså, at modellen og R2 ikke er særligt følsom over for konstanternes størrelse inden for visse grænser.

Det åbner mulighed for at optimere konstanterne k1 og k2 ud fra viden, hensyn og erfaringer, der ikke er indeholdt i de lydeksempler, der indgår i lyttetesten.

Der er foretaget en optimering af k1 og k2 ud fra følgende hensyn:

R2-værdien må ikke falde væsentligt under den nu opnåede værdi på hhv. 0,74 for L- og H-gruppen af data og 0,58 for L-, H- og P-gruppen af data (de nævnte punktgrupper har ikke samme maksimum for R2 i afhængighed af k1 og k2).
Forholdet mellem Y-værdien for en skarp, kraftig puls (som blev brugt i demo-eksemplerne) og Y-værdien for lyden fra en bil, der passerer med 50 km/h i 7,5 m afstand, skal være stort.
k1 og k2 fastsættes som heltal, idet det underliggende materiale og følsomheden af påvirkningen på R2-værdien ikke berettiger til en mere detaljeret optimering.
Y-værdien skal have en maksimalværdi, der under normale praktiske forhold ikke overstiger ca. 15 (størrelsen 15 er valgt for at få en nogenlunde overensstemmelse mellem P og lytternes svar på de 15 cm lange svarakser.

Resultatet (Y-værdien) af denne optimering kaldes "beregnet tydelighed" af impulserne (eller på engelsk "predicted prominence") og er:

P = 3 × log (onset rate/[dB/s]) + 2 × log (niveaudifferens/[dB])

Sammenhængen mellem lytternes vurdering af "tydelig" (prominent) og parameteren P, "beregnet tydelighed" (predicted prominence) er vist på Figur 9.2.

Figur 9.2
Sammenhængen mellem lytternes respons på størrelsen "tydelig" i cm og værdien af "beregnet tydelighed"(predicted prominence), P. Abscissen angiver lytternes respons, og ordinaten er de beregnede værdier af P. Regressionslinien i den venstre(øverste) figur kan beskrives ved: y = 0,72x + 1,81. Signaturer: LAeq = 40 dB , LAeq = 60 dB  og 7. samml. .

Det ses, at der er opnået en samlet R2-værdi på 0,73 for grupperne L og H. Det vil sige, at den beregnede tydelighed, P, forklarer 73% af den variation, der optræder i lytternes vurdering af impulsernes tydelighed. Dette anses for tilfredsstillende, når man ikke går efter de psykoakustisk relaterede mål, hvor den højest opnåede værdi (uden åbenlyst redundante variable) var 80%.

Inden for hver af punktgrupperne var R2-værdierne L: 0,61, H: 0,75 og P: 0,08, og regressionslinierne er næsten sammenfaldende for grupperne L og H.

Uden at R2-værdierne ændres, vil formlen

P’ = 1,4 × [3 × log (onset rate/[dB/s]) + 2 × log (niveaudifferens/[dB])] – 2,5

give regressionslinien i Figur 9.2 (venstre) hældningen 1 og få den til at gå gennem (0,0). Da tydeligheden, P, alligevel senere transformeres til et tillæg, KI, er det dog uden praktisk betydning at "komplicere" formlen i forhold til den førnævnte formel for P.

På trods af at lyttetestens resultater alene kun viste en ringe sammenhæng mellem "tydelig" og "gene", jf. Afsnit 5.5.3, og på trods af at værdien af laboratoriemålt gene kan betvivles, er der alligevel foretaget en sammenligning mellem "gene" og "beregnet tydelighed", P, se Figur 9.3.

Figur 9.3
Sammenhængen mellem lytternes markeringer på geneskalaen og den beregnede tydelighed, P. Andelen af forklaret varians, R2 var for de tre punktgrupper: L: 0,13, P: 0,22 og H: 0,02. Signaturer: LAeq = 40 dB, LAeq = 60 dB og 7. samml. .

Figurens tre punktgrupper minder i høj grad om punktgrupperne i lyttetestens Figur 5.5. Når der allerede i lyttetestens resultater kun er en svag sammenhæng mellem lytternes vurdering af "tydelighed" og "gene", kan der heller ikke forventes nogen udpræget sammenhæng mellem den beregnede tydelighed, P, og lytternes angivelser på geneskalaen.

10. Tillæg KI til LAeq

10.1 Størrelsen af tillægget
10.2 Tidsrum for tillægget

10.1 Størrelsen af tillægget

En måle- eller vurderingsmetode for impulsernes tydelighed skal bruges til at udløse et tillæg KI til LAeq, som "kompenserer" for den ekstra gene, impulserne giver anledning til.

Det antages, at den samme model, som bruges i forbindelse med hørbare toner, også er anvendelig for hørbare impulser. Modellen antager grundlæggende, at jo mere toner eller impulser kan høres, jo mere generer de. Modellen går ud fra, at tonernes eller impulsernes hørbarhed skal over en vis grænse, før der er tale om tydeligt hørbare toner eller impulser og dermed en forøget gene. Under denne grænse gives der ikke tillæg. Når tonerne eller impulserne bliver gradvist tydeligere, gives et gradvist voksende tillæg. (Det graduerede tillæg for toner er ikke indeholdt i de nuværende retningslinier for hørbare toner, men indgår i et forslag til revision af metoden). For toner standser tillægget ved en vis maksimal størrelse. For impulser er der indført en logaritmisk vurderingsstørrelse "predicted prominence", P, som sammen med tidsvægtningen F betyder, at tillægget i praksis kun sjældent overstiger 12-13 dB.

For at konvertere P-værdien til en korrektion KI til LAeq i overensstemmelse med ovenstående benyttes et udtryk af formen:

KI = k3 × (P – k4) for P > k4,                KI = 0 for P £ K4

hvor k4 er den nedre grænse for tillæg, og hvor k3 er omregningsfaktoren mellem P og KI over denne grænse.

En ide om KI’s størrelse fås bl.a. i [3] og [9]. I disse referencer opereres med tillæg i størrelser op til hhv. 11 og 12 dB, og der omtales tillæg på mellem 2 og 15 dB.

Som omtalt i Afsnit 2.2 og 2.4 opereres der i ISO 1996 [9] med tre begreber: "højenergi-impulsiv lyd", "stærkt impulsiv lyd" og "moderat impulsiv lyd".

Som eksempler på stærkt impulsiv lyd anføres: lette våben, hamren på metal og træ, faldhammerramning, pælebanker, tryklufthammere, betonbrækkere …. Støjen i denne klasse involverer sædvanligvis slag eller en eller anden lille slags eksplosion.

Højenergi-impulsiv lyd karakteriseres ved hjælp af eksplosioner (hvor den ækvivalente masse af dynamit overstiger 25g) og andre lignende lyde.

Moderat impulsive lyde beskrives som impulsive, men vurderes ikke at være så påtrængende som stærkt impulsive lyde. Typiske eksempler er smækken med bildøre, udendørs boldspil (fodbold, basketball), kirkeklokker og meget hurtige passager af køretøjer, tog eller lavtflyvende militære fly.

I henhold til ISO 1996 [9] skal tillægget for stærkt impulsiv lyd være 12 dB, og for moderat impulsiv lyd skal tillægget være 5 dB. For højenergi-impulsiv lyd anbefales et tillæg, der er signifikant større end 12 dB, hvis målingen baserer sig på A-vægtede værdier. Hvis impulserne er uhørlige på målestedet, skal der ikke gives tillæg.

Et konkret lavtflyvende jagerfly får i [3] et tillæg på 8,5 dB, så dette eksempel skulle gerne ende med en tilsvarende værdi.

Ifølge [9] bør slag på metal og træ ende på tillæg i omegnen af 12 dB.

Rice anfører i [25], at de 5 dB-tillæg, der sædvanligvis bruges, er for konservative i forhold til den ekstra gene, impulserne giver anledning til, men at tilstedeværelsen af baggrundsstøj kan reducere et omtalt 10 dB-tillæg til mellem 5 og 9 dB. Berry [4] finder værdier mellem 0 og 11 dB.

Endelig anses det umiddelbart for rimeligt, at de forholdsvis konstante lydeksempler fra lyttetesten ikke får tillæg, og at bilpassager med 50 km/h i 7,5 m afstand heller ikke får tillæg.

Ud fra disse betragtninger fastsættes konstanterne k3 og k4 til hhv. 1,8 og 5, så justeringen KI til LAeq får følgende form:

KI = 1,8 × (P - 5) for P > 5                  KI = 0 for P £ 5

Konsekvenserne af dette valg illustreres af Figur 10.1.

Figur 10.1 Se her!
Tillægget KI til LAeq som funktion af beregnet tydelighed (predicted prominence), P, med lydeksempler.

Det ses, at de omtalte lydeksempler stort set har KI -værdier svarende til de ovenfor nævnte værdier. Det ses også, at når eksemplerne optræder både med LAeq = 40 dB og LAeq = 60 dB er tillægget ved 60 dB størst, hvilket er rimeligt, da impulserne opfattes tydeligere, da baggrundsstøjen i begge tilfælde var LAeq = 40 dB.

De mest impulsagtige lyde (stenkløvning, træøkse og hammerslag på metal) får tillæg på 6-8 dB ved det lave niveau, mens tillægget løber op på 9-11 dB ved LAeq = 60 dB. At disse lyde får så stort et tillæg, passer med, at de også af lytterne vurderes som de mest impulsive.

Sample name

Sound
source

LAmaxF

Onset rate

Level difference

Predicted prominence

Adjustment to LAeq

 

 

dB

dB/sec.

dB

3 log (OR) + 2 log (LD)

dB

1L

Glasblow
( gas jet)

44

2

1,8

1,2

0,0

6L

Stonecrush

44

12

0,6

2,8

0,0

15L

Printing machine

43

10

1,2

3,2

0,0

15H

Printing machine

63

10

1,4

3,2

0,0

1H

Glasblow

61

7

4,2

3,8

0,0

13L

Air hammer drill

45

10

3,6

4,2

0,0

14L

Air blowing (air jet)

44

13

3,4

4,4

0,0

6H

Stonecrush

61

19

2,0

4,4

0,0

4L

Car wash down with hose

46

18

3,6

4,9

0,0

12L

Diesel train 5 compr. air releases

46

28

2,1

5,0

0,0

11L

Diesel train 1 compr. air release

46

34

1,7

5,1

0,1

9L

Tyrechange 1

48

23

6,6

5,7

1,3

10L

Tyrechange 2

48

31

5,9

6,0

1,9

4H

Carwash

64

33

8,3

6,4

2,5

11H

Train 1

68

61

4,6

6,7

3,0

12H

Train 5

66

73

5,3

7,0

3,7

5L

Air release

48

57

8,7

7,1

3,8

14H

Air blow

62

60

10,8

7,4

4,3

10H

Tyrechange 2

68

82

12,2

7,9

5,3

17L

Woodax 2

50

102

10,5

8,1

5,5

8L

Stonecut 2

48

143

7,1

8,2

5,7

7L

Stonecut 1

50

154

7,8

8,3

6,0

13H

Air hammer drill

67

115

12,1

8,4

6,0

16L

Woodax 1

52

120

12,7

8,4

6,2

8H

Stonecut 2

67

214

10,7

9,1

7,3

2L

5 hammerblows on metal

54

188

14,7

9,2

7,5

3L

2 hammerblows on metal

58

194

17,7

9,4

7,8

9H

Tyrechange 1

66

214

16,2

9,4

7,9

7H

Stonecut 1

67

316

15,5

9,9

8,8

5H

Air release

67

316

24,1

10,3

9,5

16H

Woodax 1

72

667

15,9

10,9

10,6

17H

Woodax 2

69

667

17,6

11,0

10,7

3H

2 hammerblows on metal

79

462

36,7

11,1

11,0

2H

5 hammerblows on metal

75

500

33,2

11,1

11,1

Tabel 10.1
Lydeksemplerne er sorteret efter stigende værdi af "beregnet tydelighed" (predicted prominence), P, og dermed også efter tillægget KI’s størrelse. Eksemplerne med LAeq = 40 dB er på hvid baggrund, og eksemplerne med LAeq = 60 dBer markeret med grå baggrund. Størrelsen af LA,maxF illustrerer sammen med niveaudifferensen, hvor meget impulserne "rager op" over baggrundsstøjen. Onset rate beskriver, hvor brat stigningen er. Niveauregistreringer af støjeksemplerne er givet i Bilag 15. I øvrigt er der brugt følgende betegnelser: onset rate = stejlhed, level difference = niveaudifferens, adjustment to LAeq = tillæg til LAeq.

Tabel 10.1 viser tillæggenes størrelse sammen med andre parametre, der karakteriserer lydeksemplerne. Det ses, at tillæggene i mange tilfælde er større end de 5 dB, vi er vant til i Danmark. Det skal i den forbindelse erindres, at ifølge Afsnit 2.3, 2.4, 2.6 og 2.9 er de 5 dB-tillæg, der i almindelighed benyttes, for konservative i forhold til den ekstra gene, impulserne giver anledning til. Værdierne i tabellen passer stort set med de udenlandske erfaringer for den ekstra genevirkning, som impulserne giver anledning til, som er refereret tidligere.

Sample name

Sound
source

LAmax

Onset

Level
difference

Predicted prominence

Adjustment to LAeq, KI

 

 

dB

dB/s

dB

3 log (OR) + 2 log (LD)

dB

9P

Kunstig trykluft 0-0,5

61

10

0,7

2,7

0,0

13P

Indendørs banken og slibning

62

19

1,4

4,2

0,0

11P

Kunstig trykluft 3-0,5

64

19

2,2

4,5

0,0

7P

Kunstig trykluft 2-3

63

27

2,1

4,9

0,0

4P

Kunstig trykluft 2-0,25

63

29

2,2

5,1

0,1

12P

Gaffeltruck

69

22

5,9

5,6

1,1

2P

Kunstig trykluft 3-1

64

47

2,3

5,7

1,3

10P

Slibning

64

28

13,5

6,6

2,9

5P

Dørsmæk + biler starter

67

74

3,7

6,7

3,1

3P

Vindmølle

74

65

14,1

7,7

4,9

8P

Banken og slibning

64

162

4,0

7,8

5,1

1P

Skrotplads

70

182

9,1

8,7

6,7

6P

Aflæsning af sten

73

130

17,4

8,8

6,9

Tabel 10.2
Lydeksemplerne i gruppe P sorteret efter stigende værdi af "beregnet tydelighed" (predicted prominence), P, og dermed også efter tillægget KI’s størrelse (adjustment to LAeq). Størrelsen af LA,max,F illustrerer sammen med niveaudifferensen (level difference), hvor meget impulserne "rager op" over baggrundsstøjen. Stejlheden (onset rate) beskriver, hvor brat stigningen er. Loudness registreringer af støjeksemplerne er givet i Bilag 15.

Tabel 10.2 viser resultaterne for støjeksemplerne fra 7. sammenlignede støjmåling. Det ses, at tillæggene for disse støjtyper alle er under 7 dB.

Som tidligere nævnt var der " kun en ringe sammenhæng mellem lytternes vurderinger af "tydelig" og "gene"", jf. Afsnit 5.5.3. Der kan derfor heller ikke forventes nogen klar sammenhæng mellem lytternes vurderinger af "gene" foretaget i laboratoriet og støjbelastningen udtrykt som LAeq + KI. Resultatet vist på Figur 10.1 svarer til denne forventning.

Figur 10.2
Sammenhængen mellem laboratoriemålt gene (lytternes markeringer af "gene") og LAeq + KI. Signaturer: LAeq = 40 dB, LAeq = 60 dB og
7. samml. .

Der er i Afsnit 5.5.3 reflekteret over mulige forklaringer til den manglende sammenhæng. Derfor vil vi som for hørbare toner, arbejde videre med en antagelse om, at impulserne er mere generende, jo tydeligere de høres, og dermed kæde et tillæg til LAeq sammen med impulsernes tydelighed.

Det fremgår af Figur 10.2, at andelen af forklaret varians, R2, er 0,63. Systematiske variationer af konstanterne k3 og k4, jf. formel (2) i dette afsnit, viser, at de valgte størrelser på 1,8 og 5 giver værdier af R2, der ligger meget tæt på maksimum. Med k3 =0 k4 = 0, dvs. LAeq alene, fås R2 = 0,58.

10.2 Tidsrum for tillægget

Når tillæggets størrelse er fastlagt, opstår straks spørgsmålet om, i hvilken periode tillægget skal gives. Hvis der er tale om en maskine eller arbejdsproces med en afgrænset driftstilstand, hvorunder der hyppigt forekommer impulser, er det indlysende, at tillægget skal gives til det tilsvarende driftstidsrum. Dette er formentlig baggrunden for, at [9] anbefaler, at referencetidsrummet opdeles i en række mindre tidsintervaller, inden for hvilke lydkarakteren klart kan bestemmes.

Ofte er situationen imidlertid den, at impulserne kommer spredt og usystematisk i løbet af dagen, måske mere i nogle perioder end i andre, og det giver et problem, som ikke kan håndteres ud fra betragtninger om driftstilstande.

Ud fra et genemæssigt synspunkt må det antages, at genen ikke kun er tilstede i det korte tidsrum, hvor impulsen forekommer, men at genen dels varer ved et stykke tid efter, og at den måske også er knyttet til erfaring for eller forventningen om, at impulser vil forekomme. Ud fra denne synsvinkel skal tillægget gives til en periode af en vis varighed. Ud fra en almindelig rimelighedsbetragtning må denne periode antages at være noget længere end nogle få minutter og noget kortere end en arbejdsdag.

Administrativt vil det være attraktivt med håndterbare perioder på mellem f.eks. 10 minutter og nogle timer.

Måleteknisk er det ikke ønskværdigt at skulle analysere alt, hvad der foregår i løbet af en dag, før løsningen findes, men hvis perioderne er for små, skal der foretages for mange detaljerede målinger og beregninger.

Det har ikke inden for dette projekts rammer været muligt at finde belæg for den optimale periode ud fra tilpasning til genevirkningen. Indtil sådan viden foreligger, foreslås det, at tillægget gives i perioder af ½ time. Dette tidsrum vurderes at være den rimeligste periode set i lyset af ovenstående betragtninger.

I sager, hvor man efter den nuværende vejledning overvejer et impulstillæg efter en subjektiv vurdering, vil det være ønskeligt at kunne hente støtte i målemetoden, inden den evt. tages officielt i brug. Det vil også give en mulighed for at vurdere metoden i praksis. Ifølge højre figur i Figur 5.1 fremgår det indirekte, at halvdelen af eksperterne (svarende til et tillæg på 2,5 dB) vil give et 5 dB-impulstillæg, hvis parameteren "tydelig" er større end 5,5 cm. Dette svarer ifølge venstre del af Figur 9.2 til en "beregnet tydelighed" (predicted prominence) på P = 5,8, som igen svarer til KI = 1,44. Forudsætningen for eksperternes vurdering er, at der er tale om et 5 dB-tillæg, og at impulsernes tydelighed i lydeksemplet er repræsentative for hele driftstidsrummet. Det fremgår af Miljøstyrelsens støjvejledning [15], at tillægget gives for hele referencetidsrummet, hvilket således er noget skrappere konsekvenser end det tillæg pr. halve time, der er foreslået ovenfor. Derfor vil det være rimeligt at lempe grænsen i forhold til KI = 1,44. Ved et gennemsyn af eksemplerne i Tabel 10.1 synes det rimeligt at vælge en værdi på KI = 3 som vejledende grænse for et 5 dB-tillæg for hele referencetidsrummet, hvis impulserne i øvrigt er karakteristiske for driften.

I lyset af ovenstående formuleres målemetoden i næste afsnit, men det må stærkt anbefales, at den afprøves på et større antal eksempler, både beregningsmæssigt og i praksis.

11. Forslag til målemetode

11.1 Baggrund
11.2 Definitioner
11.2.1 Generel forudsætning
11.2.2 Impuls
11.2.3 Niveaudifferens
11.2.4 Stejlhed
11.3 Praktisk fremgangsmåde
11.4 Bestemmelse af tydelighed, P
11.5 Tilæg KI til LAeq og beregning af støjbelastning

I dette afsnit skitseres en objektiv målemetode for hørbare impulser i støj. De væsentligste elementer er beskrevet, men metoden er ikke gennemarbejdet. Det fremgår bl.a. af bemærkningerne i kursiv, som ikke er en del af metoden. Der arbejdes videre med målemetoden i et NORDTEST-projekt med afslutning i december 2000. Et forslag til målemetode offentliggøres bl.a. på www.delta.dk (søg efter "impulsive").

11.1 Baggrund

Støj med tydeligt hørbare impulser er mere generende end anden støj med samme styrke, som ikke indeholder hørbare impulser (eller toner). Når støjen indeholder tydeligt hørbare impulser, gives der derfor et tillæg til den målte værdi af det ækvivalente støjniveau, LAeq, for at få et mere korrekt mål for støjulempen.

Tillægget for impulser tildeles ikke efter støjkildens art, men efter hvor tydeligt impulserne høres gemmen den kontinuerte del af støjen, herunder baggrundsstøjen.

Impulslyde er karakteristiske ved en pludselig begyndelse eller ansats, som betyder, at de bemærkes mere end kontinuert støj, og som kan betyde, at lyden opfattes som kraftigere, samt at støjkilden lettere identificeres.

Denne objektive målemetode sigter mod at bestemme tydeligheden (predicted prominence, P) af impulserne i overensstemmelse med et gennemsnit af subjektive vurderinger. På baggrund af den således bestemte tydelighed, P, fastsættes et tillæg KI til det målte LAeq, som skal kompensere for den ekstra gene, som impulserne giver anledning til.

11.2 Definitioner

11.2.1 Generel forudsætning

Når måletekniske termer indgår i definitionerne, er det med udgangspunkt i en kontinuert registrering af det A-vægtede lydtrykniveau med tidsvægtning F.

11.2.2 Impuls

En impuls er den bratte begyndelse af en lyd.

Note:

Det er altså ikke lyden som helhed, der karakteriseres som en impuls, men kun dens evt. bratte begyndelse. "Brat" har basis i en lyttemæssig vurdering, som i det følgende kommer til udtryk i måletekniske termer.

Impulslyd defineres alene ud fra lydens karakter og ikke ved støjkildens art.

Impulser karakteriseres ved, hvor hurtigt lydstyrken øges. Hvis lydtrykniveauet stiger mindre end 10 dB/s, tillægges lyden ikke impulskarakter.

11.2.3 Niveaudifferens

Niveaudifferensen (engelsk: level difference) for en impuls er forskellen i dB mellem lydtrykniveauet umiddelbart før impulsen og maksimumniveauet af impulsen.

Bemærkning: Begreberne relaterer sig til lydens forflanke og et forløb ca. et sekund før og efter. Der er her brug for en mere præcis og entydig definition.

11.2.4 Stejlhed

Stejlheden (engelsk: onset rate) er niveauændringen i dB/s af impulsen. Stejlheden måles fra det tidspunkt, hvor niveauet af impulsen først overskrider niveauet af den kontinuerte del af støjen med mere end 10% af niveaudifferensen til det tidspunkt, hvor niveauet af impulsen først overskrider niveauet af den kontinuerte del af støjen med mere end 90% af niveaudifferensen (dvs. 10% under maksimum).

Bemærkning: Det overvejes, om måleproceduren for stejlheden mere hensigtsmæssigt fastlægges ud fra kurvens hældning.

For passager af køretøjer, tog, fly o.l. defineres stejlheden fra det tidspunkt, hvor niveauet af impulsen først overskrider niveauet af den kontinuerte del af støjen med mere end 50% af niveaudifferensen til det tidspunkt, hvor niveauet af impulsen først overskrider niveauet af den kontinuerte del af støjen med mere end 95% af niveaudifferensen.

Note:

Der er valgt separat definition af stejlheden for forbipassager af følgende grunde: Stejlheden af forbipassager er ikke konstant, men stiger som regel indtil selve passagen. Da niveaustigningen i begyndelsen er lille og langsom, er det vanskeligt at afgøre, hvornår niveauet reelt er fri af baggrundsstøjen.

11.3 Praktisk fremgangsmåde

Der udføres en registrering af det A-vægtede lydtrykniveau med tidsvægtning F.

Bemærkning: I resten af dette afsnit mangler baggrundsberegninger af signalteoretiske forhold sammenholdt med praktiske eksempler.

Ved analog registrering skal det sikres, at den vertikale skrivehastighed (niveauet) er tilstrækkelig til at gengive den relevante del af F-detektorens stigehastighed. En skrivehastighed på over 1000 dB/s er nødvendig. Ved bestemmelsen af stejlheden skal den horisontale hastighed (tiden) være tilstrækkelig, til at hældningen af lydtrykniveauets opvoksen kan bestemmes med en acceptabel ubestemthed. En hældning af kurven på omkring 45° foretrækkes.

Ved sampling af analoge eller digitale F-detektorer skal der samples med højst 25 ms intervaller.

Beregninger udført på basis af korttids Leq-værdier (f.eks. 10 ms) skal tilnærme tidsvægtningen F, inden målingen af stejlhed og niveaudifferens foretages. Bemærkning: Dette bør konkretiseres nærmere.

Bemærkning: Ubestemtheden ved og forskellene mellem de forskellige metoder bør angives sammen med den resulterende ubestemthed på KI..

11.4 Bestemmelse af tydelighed, P

For hver periode af ½ time vælges ud fra niveauregistreringen et passende antal af de stejleste impulser med den højeste niveaudifferens. For disse impulser bestemmes tydeligheden, P:

P = 3 × log (stejlhed/[dB/s]) + 2 × log (niveaudifferens/[dB]) (1)

hvor niveaudifferens og stejlhed måles i overensstemmelse med definitionerne. P kaldes også for "beregnet tydelighed".

Note:

Den generelle form på udtrykket for P er: P = k1 × log (stejlhed) +k2 × log (niveaudifferens). Konstanterne k1 og k2 er fastlagt ud fra lytteforsøg og ud fra hensyn til, at forholdet mellem P for meget kraftige impulser og P for langsomme niveauændringer skal være så stort som muligt. Med det angivne valg af konstanterne kan formel (1) forklare 73% af variansen i resultaterne fra de lyttetest, der ligger til grund for metoden.

Niveaudifferens og stejlhed kan beregnes ud fra parvise aflæsninger af hhv. niveau og tid. Stejlheden kan også i nogle systemer bestemmes direkte som -60/T, hvor T er "efterklangstiden" målt på lydens forflanke, mens andre systemer kræver, at signalet gengives bagfra, for at denne teknik kan anvendes.

11.5 Tilæg KI til LAeq og beregning af støjbelastning Lr

For hver ½-times periode bestemmes tillægget KI,i ud fra impulsen med den højeste P-værdi af:

KI,i = 1,8 × (P - 5) for P > 5               KI,i = 0 for P £ 5 (2)

Der gives ikke tillæg for lyde med stejlheder på mindre end 10 dB/s.

Støjbelastningen Lr,i for den i’te ½-times periode bestemmes som:

Lr, = LAeq,i + KI,i

Støjbelastningen Lr for hele referencetidsrummet bestemmes af:

hvor tref er referencetidrummets længde i timer.

Note 1:

Den generelle form for formel (2) er: KI = k3 × (P - k4) for P > k4, KI = 0 for P £ k4. Konstanten k3 bestemmer hældningen af sammenhængen mellem KI og P, og k4 fastlægger den nedre grænse for tillæg. Konstanterne k3 og k4 er fastlagt ud fra en samlet vurdering af den ekstra gene, der er rapporteret i litteraturen for forskellige impulsagtige støjkilder, herunder også støj fra skydning og lavtgående jagerfly (som på grund af lydens karakter får høje værdier af P og dermed også af tillægget KI). Genevirkningen af støj afhænger normalt både af støjens niveau, karakter, støjkildens art og konteksten i øvrigt. Da tillægget skal kompensere for den ekstra gene, som impulserne giver anledning til, kan det overvejes at operere med værdier af k3 og k4, som afhænger af støjkildens art og det absolutte støjniveau. Dette vil dog komplicere metoden.

Note 2:

Tidsrummet på ½ time for korrektion af LAeq er fastsat som en foreløbig værdi ud fra betragtninger om rimelighed og administrerbarhed. Der ligger således ikke systematiske undersøgelser af genevirkningen bag fastsættelsen af perioden, og denne bør derfor justeres, når sådan viden foreligger.

Note 3:

Miljøstyrelsens nugældende vejledninger om ekstern støj, nr. 5 og 6 fra 1984, giver hverken mulighed for et gradueret tillæg eller for korrektion af LAeq på ½-times basis. Indtil metoden er bedre gennemprøvet og evt. kommer til at indgå i en revideret vejledning fra Miljøstyrelsen, kan den kun bruges til støtte for de subjektive vurderinger, der udføres i henhold til de nugældende vejledninger. Det anbefales at overveje at give 5 dB-tillægget, når KI > 3, og når impulserne er karakteristiske for driften.

12. Konklusion

12.1 Litteratur
12.2 Lytteforsøg
12.3 Fysiske målinger og lyttetest
12.4 Definition og målemetode
12.5 Sammenfattende konklusion

12.1 Litteratur

Ud fra litteraturgennemgangen konkluderes i Afsnit 2.1.1, at tidsvægtningen F er den af de standardiserede tidsvægtninger, der stemmer bedst overens med hørelsens opfattelse af "loudness" af korte lyde og med stigningen af hørestyrken ved begyndelsen af en lyd. Derfor er der god grund til at koncentrere mulige målemetoder omkring denne tidsvægtning.

Af Afsnit 2.2 fremgår det, at der generelt mangler en definition af impulser, og at begrebet ofte benyttes om korte lyde, hvilket fremgår af de eksempler på støjkilder, der bruges til illustration af begrebet i mangel af en definition. Hvis støjen er uregelmæssig nok til at tiltrække sig opmærksomhed, eller hvis den er "ikke konstant" med hurtige og abrupte ændringer i niveauet, anses dette dog også som en grund til at udløse et impulstillæg. I øvrigt er der ifølge den almindelige opfattelse af ordet impuls, se Afsnit 14.3, intet til hinder for at lade det omfatte pludselige lyde af længere varighed.

Psykoakustiske mål er ifølge Afsnit 2.1.2 også relevante - og viste sig at give gode resultater ved lyttetesten, men anses p.t. ikke at opfylde formålet med en målemetode, som kan anvendes af de godkendte laboratorier.

Der er nogen diskussion om værdien af laboratoriemålt gene. Der lægges i Afsnit 2.3og 2.8 vægt på, at der skelnes mellem denne, som benævnes støjens genepotentiale, og den gene, som kommer til udtryk f.eks. ved interviewundersøgelser i felten. Internationalt anerkendte eksperter har ved diskussioner i flere sammenhænge hævdet, at gene ikke kan måles i et laboratorium, men kun ved interviewundersøgelser i felten, medens andre mener, at det er muligt at bestemme den relative gene (genepotentialet) ved sammenligninger mellem forskellige støjeksempler.

Af Afsnit 2.4 fremgår det, at der opereres med tillæg på 2-15 dB for at kompensere for den ekstra gene, som impulser giver anledning til. Det er dog ikke klart, hvilke størrelser af tillægget der specifikt er relevante for ekstern støj fra virksomheder. Ifølge Afsnit 2.6 bør tillægget reduceres til mellem 5 og 9 dB, når der er anden støj. Tillæggets størrelse afhænger af baggrundsstøjens niveau og det resulterende forhold mellem impuls og baggrundsstøj.

De objektive mål, som giver den højeste andel af forklaret varians i lytteforsøg refereret i litteraturen, baserer sig på mål, der karakteriserer lydens forflanke, jf. Afsnit 2.9og 2.10.2. De her refererede mål synes dog at tage udgangspunkt i måletekniske muligheder snarere end i den menneskelige lydopfattelse.

12.2 Lytteforsøg

De 13 lydeksempler fra 7. sammenlignende støjmåling (gruppe P) blev præsenteret og vurderet af fem ekspertlyttere fra DELTA Akustik & Vibration. De øvrige 2 ´ 17 lydeksempler (gruppe L og H) blev præsenteret og vurderet af de fem ekspertlyttere plus 12 "ikke-eksperter".

Det fremgår af Afsnit 4, at de sidstnævnte lydeksempler til lytteforsøgene bestod af støj (primært virksomhedsstøj) fra det eksterne miljø, samt at de blev præsenteret for lytterne på den mest realistiske måde. Der blev benyttet kunsthovedoptagelser af støjeksemplerne og af annonceringen af disse. Begge dele blev præsenteret for lytterne over kalibrerede hovedtelefoner. For at gøre illusionen om det eksterne miljø mere nærværende var der i lytterummet ophængt fotografier fra boligområder. Lydene og annonceringen af lydeksemplerne blev præsenteret på baggrund af ekstern baggrundsstøj, som hovedsagelig bestod af fjern trafikstøj. Formålet med baggrundsstøjen var delvist at maskere impulserne, at give en kontekst ved at skabe den rette "atmosfære" samt at virke som "referenceniveau" for vurderingen af impulserne.

Som beskrevet i Afsnit 5.1 er der i lyttetesten skelnet mellem auditive målinger og affektive test. Auditive målinger er (objektive) vurderinger af lydens karakter ud fra en klar definition af, hvad der skal vurderes. Mennesker benyttes så at sige som måleinstrumenter, og præferencer efterspørges ikke. Affektive test er lytternes subjektive tilkendegivelse af, hvad de synes om lyden, herunder hører vurderinger af lydens genepotentiale.

Den definition, der blev givet af impulser ved lyttetesten for at kunne gennemføre de auditive målinger af impulsernes tydelighed, fremgår af Afsnit 5.2.1.

Opdelingen mellem objektive og subjektive målinger med mennesker synes ikke altid klar i de lytteforsøg, der er refereret i litteraturen, og det kan være en del af forklaringen på, at nogle af resultaterne er svære at tolke. En manglende definition af impulser har givet også gjort det vanskeligt for forsøgspersonerne i nogle af de refererede undersøgelser.

Helt overordnet blev det (Tabel 5.1) fundet, at spredningen var lidt større for de 12 "ikke-eksperter" end for de fem eksperter, men at middelværdierne af de to gruppers vurderinger lå på linie. Resultater og konklusioner er derfor baseret på middelværdierne af samtlige 17 lyttere.

Af Afsnit 5.5.3 fremgår det, at der generelt kun var en ringe sammenhæng mellem lytternes vurderinger af "tydelig" og "gene". Dette tilskrives mætningsfænomener for brugen af svarakserne samt en mulig niveau-afhængighed af den ekstra gene, som impulserne giver anledning til. Konsekvensen af den manglende generelle sammenhæng mellem lytternes vurderinger af "tydelig" og "gene" er, at man heller ikke vil finde nogen sammenhæng mellem et objektivt mål, der baserer sig på impulsernes tydelighed, og den laboratoriemålte gene.

Det fremgår dog af resultaterne i Afsnit 5.5.3, at sammenhængen mellem "tydelig" og "gene" er mere udpræget ved LAeq = 40 dB end ved LAeq = 60 dB. Det stemmer med observationer i litteraturen om et mindre behov for tillæg ved høje niveauer (dog ved 80 dB(A)). Der har ikke inden for projektet været tid til at undersøge hypotesen om niveau-afhængighed nærmere. Projektets data giver dog visse muligheder for en nærmere undersøgelse af dette.

12.3 Fysiske målinger og lyttetest

Indledningsvis blev det i Afsnit 7.1 konstateret, at lydeksemplerne i gruppe P afveg på følgende væsentlige punkter fra de øvrige lydeksempler i gruppe L og H: Eksemplerne i gruppe P blev ikke præsenteret med "naturlig" baggrundsstøj, eksemplerne blev kun vurderet af de fem ekspertlyttere, lydeksemplerne var i mono (ikke kunsthovedoptagelser), spørgsmålene på svarskemaet kom i en anden rækkefølge, og endelig indeholdt eksemplerne kunstige lyde. Det blev derfor besluttet at lægge hovedvægten i tolkningen af resultaterne på lydene i gruppe L og H.

Der blev lavet korrelationsanalyser mellem en lang række endimensionale mål, og responsen fra lytterne på impulsernes tydelighed og "gene". Det blev konkluderet i Afsnit 7.2.8, at de mest lovende mål for impulsernes tydelighed udgøres af log (level difference) og log (onset rate) baseret på A-vægtede værdier med tidsvægtning F. Der blev dog opnået lidt bedre værdier for de psykoakustiske mål, men de anses ikke at opfylde kriteriet om en enkel målemetode.

Specielt skal det nævnes, at der i Afsnit 7.2.6 ikke blev fundet nogen sammenhæng med impulsernes antal i de 30 sekunder lange lydeksempler. Det blev dog konkluderet, at der måske var grund til at skelne mellem antallet af impulsagtige hændelser og antallet af impulser i hver hændelse.

I Afsnit 7.3 undersøges sammenhængen mellem lyttetestens resultater og flerdimensionale objektive mål. Foruden andelen af forklaret varians er det her også relevant at se på signifikansen af de endimensionale mål, der indgår i kombinationerne.

Det konkluderes, at et mål, der bygger på parametrene "onset rate" og "niveaudifferens" er det mest hensigtsmæssige mål. Det forklarer bedst variationen i lytternes respons, når impulsernes tydelighed vurderes. Både onset rate og niveaudifferens er signifikante i kombinationen.

Sammenhængen mellem den laboratoriemålte gene og en kombination af LAeq med forskellige andre mål var domineret af LAeq i en sådan grad, at ingen af de øvrige mål blev fundet signifikante.

Selv om sammenhængen mellem "tydelig" og kombinationer af psykoakustiske mål gav de bedste resultater, blev det dog besluttet at holde sig til A-vægtede mål af praktiske grunde. På baggrund af R2-værdier på helt op til 0,83 konkluderes det, at forsøgskonceptet med bl.a. en klar definition af lytternes opgave var vellykket.

Sammenhængen mellem den laboratoriemålte gene og en kombination af "loudness" med forskellige andre psykoakustiske mål var domineret af "loudness", men "sharpness", "onset rate" (i termer af loudness) og især "fluctuation strength" blev i visse kombinationer fundet signifikante.

12.4 Definition og målemetode

På basis af lytteforsøgene blev der udformet en definition af impulsbegrebet. Som det fremgår af Afsnit 8, begrænser definitionen sig til kun at omfatte begyndelsen eller ansatsen af lyden. Det vil nok af en del blive opfattet som lidt kontroversielt, men resultaterne af lytteforsøgene viser, at definitionen kan fungere i praksis. Denne definition er også i overensstemmelse med de målemetoder i litteraturen, der beskæftiger sig med lydens forflanke, og som giver de bedste resultater.

Målemetoden består af to trin: Først bestemmes impulsernes tydelighed, og dernæst transformerer man målingen af tydelighed til et gradueret tillæg til LAeq.

Tydeligheden beregnes ud fra målinger af, hvor brat (stejlhed) og hvor meget (niveaudifferens) impulsen stiger op over den jævne del af støjen. Både stejlhed og niveaudifferens er signifikante på højt niveau. Tillægget til LAeq er fastsat således, at jo tydeligere impulsernes høres, jo større er tillægget. Tilsyneladende rangordner dette tillæg forskellige støjkilder fornuftigt i forhold til de referencer, der er fundet i litteraturen, men der er ikke gennemført undersøgelser af den reelle gene, som de forskellige støjkiler giver anledning til.

Tillæggets størrelse bestemmes af to konstanter, k3 og k4, som er fastsat ud fra genen af forskellige støjkilder fundet i litteraturen. Ideelt set skal disse konstanter afhænge af støjkildens art, idet genen ud over støjens niveau og karakter også afhænger af f.eks. folks holdninger til støjkilderne. Der er i målemetoden også givet et forslag til den periode, tillægget skal gives i. Her kan man forestille sig, at denne periode skal afhænge af tidspunktet på døgnet, men dette er heller ikke undersøgt nærmere.

12.5 Sammenfattende konklusion

Det kan konkluderes, at en skelnen mellem subjektive og objektive svar ved lyttetest sammen med en foreløbig forklaring af impulsbegreber over for lytterne har ført til en definition af begrebet impuls og en målemetode af impulsers tydelighed, som er i god overensstemmelse med gennemsnittet af lytternes vurderinger af impulsernes tydelighed. Målemetoden er udformet under hensyntagen til hørelsens egenskaber.

Målemetoden er baseret på A-vægtede målinger, men bedre resultater kan opnås med psykoakustiske parametre. Det er dog vurderet, at metoden indtil videre skal tage udgangspunkt i de A-vægtede målinger for at gøre gavn i praksis.

Den største del af den variation, der ses i den laboratoriemålte gene, forklares ved lydens styrke (LAeq). Med supplerende A-vægtede parametre er det kun lykkedes at forbedre sammenhængen mellem det objektive mål og den laboratoriemålte gene en smule. Det vurderes, at den væsentligste årsag til dette var, at sammenhængen mellem lytternes respons på akserne "gene" og "tydelig" generelt var dårlig, men en antagelse om et niveau-afhængigt tillæg kunne også være en del af forklaringen. Noget bedre resultater blev opnået med en kombination af psykoakustiske mål. Der er perspektiver i dette, men indtil videre må denne metodik nok anses for for kompliceret til praktiske målinger.

Efter et lignende koncept, som anvendes for hørbare toner i støj, omregnes impulsernes tydelighed til et tillæg til LAeq. Metoden angiver et gradueret tillæg, men et forslag til administration af 5 dB-tillægget for impulser er også givet.

Yderligere litteraturstudier og evt. undersøgelser er ønskelige for at fastlægge omregningsfaktorerne mellem tydelighed og tillæg samt for at fastlægge den periode, som tillægget skal gælde for.

Selv om der kan påpeges forskellige svagheder og ufuldstændigheder ved den foreslåede metode, må den dog anses for at være væsentligt bedre end det mildt sagt utilstrækkelige grundlag, der administreres på i dag.

Formålets punkter, jf. Afsnit 1.2, anses for opfyldt.

Alt i alt:

Der er fundet en sammenhæng mellem impulsernes tydelighed og et fysisk mål for støjen. Denne sammenhæng er dokumenteret i undersøgelsens resultater. Det er beskrevet, hvorledets dette fysiske mål kan omregnes til et tillæg til LAeq,, som skal kompensere for den ekstra gene, impulserne giver anledning til. Tillæggets størrelse er i rimelig overensstemmelse med med størrelsen af tillæg nævnt i litteraturen.

Det er dog ønskeligt at undersøge følgende forhold nærmere:

- Størrelsen af tillægget

- Evt. niveau-afhængighed af tillægget

- Længden af det tidsrum, tillægget skal gælde for

De to første punkter kan muligvis belyses ved supplerende analyser af denne undersøgelses resultater.

13. Referencer

[1] ANSI 1996: Quantities and procedures for description and measurement of environmental sound: Noise assessment and prediction of long-term community response, Draft 6b ANSI S12.9-1996, Part 4.
 
[2] Berry, B. F.: Recent advantages in the measurement and rating of impulsive noise, Proceedings 13th ICA, vol. 3, p. 147-150, 1989.
 
[3] Berry, B. F.: Towards a standardised descriptor of the impulsive noise caused by low altitude military aircraft, Proceedings Inter-Noise 95, p. 879-884, 1995.
 
[4] Berry, B.F.: The Evaluation of Impulsive Noise, NPL Report Ac 111, september 1987.
 
[5] Bisping, R.: Quality of Impulsive Sounds, Proceedings Inter-Noise 96, vol. 5, p. 2221-2226, 1998.
 
[6] Brambilla G.: Comparison of procedures for the quantification of the impulsivity of environmental sounds, 16th ICA Congress, vol. I, p. 447-448, Seattle, 1998.
  
[7] Brambilla G., Carretti M. R.: Assessment of annoyance due to environmental noise by means of LDI index, Proceedings Inter-Noise 91, vol. 2, p. 931-934, Sydney, 1991.
 
[8] DS/ISO 10843 Akustik. Maskiner. Måling af impulsstøj (Methods for the description and physical measurements of single impulses or series of impulses).
 
[9] DS/ISO 1996-2/Amd. 1. Akustik. Måling og beskrivelse af ekstern støj. Del 2: Indsamling af data med henblik på arealanvendelse, 1. udgave, godkendt 1998-11-24.
 
[10] Ecophon AB: Lyd og det moderne kontor, 1998.
 
[11] Franks, J. R.: Preventing Occupational Hearing Loss, U.S. National Institute for Occupational Safety and Health, 1996.
 
[12] Health Council of the Netherlands: Assessing noise exposures for public health purposes, Committee on Uniform Environmental Noise Exposure Metric, No. 1997/23E, Rijswijk, 20. oktober 1997.
 
[13] IEC 268-13: Sound system equipment, Part 13: Listening tests on loudspeakers, 1985.
 
[14] Kragh, J.: Vurdering af sammensat støj, Orientering fra Miljøstyrelsens Referencelaboratorium nr. 27, 1997.
 
[15] Miljøstyrelsens vejledning nr. 5/1984: Ekstern støj fra virksomheder, 1984.
 
[16] Miljøstyrelsens vejledning nr. 6/1984: Måling af ekstern støj fra virksomheder, 1984.
 
[17] Miljøstyrelsens Referencelaboratorium for Støjmålinger: 7. sammenlignende støjmåling, Redegørelse nr. 9, 1990.
 
[18] Niedzielski, R. A.: Environmental Impulse Noise Study, Report from Minnesota Pollution Control Agency, 1991.
 
[19] Pedersen, O. Juhl, Lyregaard, P. E., Poulsen, T.: The Round Robin Test on Impulsive Noise, Report No. 22, The Acoustics Laboratory, Technical University of Denmark (247 pages), 1977.
 
[20] Pedersen, T. Holm: Måling af hørbare toner i støj, Orientering fra Miljøstyrelsens Referencelaboratorium nr. 13, 1991.
 
[21] Pedersen, T. Holm: Genevirkning af støj fra vindmøller, DELTA Akustik & Vibration, Rapport nr. 150, 1994.
 
[22] Porter, Nicole D.: The Assessment of Industrial Noise – A review of Various National Practices, RSA (Ext) 0057B, NPL, May 1995.
 
[23] Porter, Nicole D.: The Assessment of Industrial Noise – Subjective Listening Tests and Objective Assessment Procedures, RSA (Ext) 0057C, NPL, May 1995.
 
[24] Poulsen, T. : Måling og vurdering af styrken af impulslyde (in Danish), Proceedings NAS-76, Sandefjord, p. 286-291, 1976.
 
[25] Rice, C. G.: Human Response Effects of Impulsive Noise, Journal of Sound and Vibration (1996) 190(3), p. 525-543.
 
[26] Søndergaard, M:, Kragh, J., og Pedersen, T. Holm: Method for Assessing Tonality of Wind Turbine Noise. DELTA Akustik & Vibration, AV 1940/99, 1999.
 
[27] Wolsink, M., Sprengers, M., Keuper, A., Pedersen, T. Holm, Westra, C. A.: Annoyance from Wind Turbine Noise on Sixteen Sites in Three Countries, 1994.
 
[28] Zwicker, E. & Fastl, H.: Psycho-acoustics, Fact and Models, Springer, 1999.
 
[29]

14. Bilag: Betragtninger om støj og impulser

Dette bilag skal betragtes som et generelt idegrundlag, der blev udformet, før det egentlige projektarbejde begyndte. Her blev der gjort nogle tanker om støj, støjgene og impulser. Der optræder konkret viden, hypoteser samt forskellige løse ideer og betragtninger.

14.1 Hvorfor generer støj?

Hørelsen er en af vore vigtigste sanser. Næst efter lugt er hørelsen den af vore sanser, vi reagerer kraftigst på.

Lyd giver os information om omgivelserne og er desuden et kommunikationsmiddel mellem individer. I tidernes morgen var hørelsen et spørgsmål om liv eller død. Dens funktion var primært at advare os mod farer: Er der andre i nærheden? Er det "byttedyr"? Ven eller fjende? Er det blæst, regn? .… osv.

Mennesket reagerer på (pludselig) lyd på tre måder: orienteringsrespons, overraskelsesrefleks og forsvarsrespons (efter [10]).

Det er muligt at vænne sig til bestemte typer af lyd, således at orienteringsresponsen deaktiveres. Vi har lært at genkende lyde og er klar over, at de ikke kræver nogen form for reaktion, men hjernen holder ikke op med at behandle informationen.

Når vi hører en pludselig lyd, der enten er høj eller skræmmende, udløses overraskelsesrefleksen (øjnene blinker, musklerne trækker sig sammen). Det er svært at vænne sig af med dette, og mange gange forsvinder den ikke, selv om vi kender lydkilden.

Forsvarsresponsen træder i kraft, når vi opfatter lydene som truende. Kroppen mobiliserer sig til at vinde eller forsvinde. Muskelspændingen, pulsen, og åndedrættet m.m. øges.

Ovenstående illustrerer, at lyd - måske især pludselige lyde - har en meget direkte indflydelse på mennesker.

Støj kan således opfattes som forstyrrelser i den information og/eller kommunikation, vi har brug for, eller som vi ønsker. Hvis vi føler os trygge og mætte, og hvis vores behov i det hele taget er dækket, vil vi gerne have tilstrækkelig stilhed, til at vi kan overvåge omgivelserne uden besvær. Støj kan i denne sammenhæng opfattes som uønsket lyd.

Vi kan i nogen grad "vænne os til støj", forstået på den måde, at vi kan undgå at lægge mærke til støj, der er uinteressant eller ufarlig for os. Det kræver dog nogle psykiske ressourcer at "udelukke" støjen fra bevidstheden, og kan vi vælge, foretrækker vi stadig stilheden eller i det mindste lyde, som vi selv er herre over. Selv om vi ikke bevidst har lagt mærke til en støj, føler vi det som en lettelse, når støjen ophører.

Selv om vi har vænnet os til en type støj, f.eks. trafikstøj, er der stadig lyde fra trafikken, vi lægger mærke til. Hvis vi er på vej over en gade, vil vi opfatte lyde fra biler, der nærmer sig tæt på, som et faresignal, vi skal reagere på. Også selv om denne lyd i stor udstrækning ligner den øvrige trafikstøj. Lyden af den nære bil adskiller sig kun lidt fra den øvrige trafikstøj, men vi lægger alligevel mærke til den, selv om vi har "vænnet os til" eller "udelukker" trafikstøjen fra vores bevidste opfattelse.

Med baggrund i ovenstående eksempler vil vi som arbejdshypotese antage, at alle lyde, der skiller sig ud fra det generelle lydbillede, stjæler vores opmærksomhed, hvad enten det er berettiget eller ej. Hvis det ikke er berettiget, må lyden betegnes som en særligt generende støj, fordi den forstyrrer mere end anden støj.

Ud fra ovenstående er det klart, at støj, der høres kraftigt, genererer mere end støj, der ikke er så kraftig. I miljølovgivningen kommer det til udtryk ved brugen af A-vægtede lydtrykniveauer som en første tilnærmelse til den opfattede styrke (hørestyrkeniveau eller "loudness level"). Ud over denne frekvensvægtning gør miljølovgivningen endvidere den antagelse, at støjens genevirkning kan udtrykkes ved "gennemsnitslydstyrken" (LAeq). Der tages i almindelighed ikke hensyn til niveauvariationer (når vi ser bort fra 5 dB-tillægget for impulsholdig støj).

Mange undersøgelser har i tidens løb underbygget det rimelige i disse tilnærmelser mellem objektive mål og genevirkningen. Der er dog stadig noget, der "halter". Man kan se behovet for at have forskellige støjgrænser for forskellig slags støj som udtryk for, at nok er der en korrelation mellem LAeq og genevirkning, men den er ikke den samme for forskellige støjtyper [14].

Der er flere grunde til dette:

  1. LAeq udtrykker ikke den "opfattede lydstyrke" godt nok.
  2. Ud over niveauet (LAeq) har karakteren af de forskellige støjtyper betydning for genevirkningen.
  3. Andre faktorer end støjens styrke og karakter har betydning for genevirkningen.

Til den først anførte grund må det siges, at der kan findes mange eksempler på, at mål som hørestyrke eller hørestyrkeniveau ville give bedre overensstemmelse med den opfattede lydstyrke. Det gælder især for signaler, der er specielle enten i tids- eller i frekvensdomænet. Et eksempel på det sidstnævnte er infralyd og lavfrekvent støj, hvor de traditionelle mål kommer til kort.

Computerteknologi og "miniaturisering" gør det i dag praktisk muligt at måle og vurdere støj i termer af hørestyrke. Alligevel er det nok ikke realistisk at bringe dette på bane i dette projekt, hvis mål er kortsigtet, nemlig - om muligt - at formulere en analyse- og vurderingsmetode, der så vidt muligt lader sig udføre med det for tiden gængse støjmåleudstyr. Det skal dog ikke forhindre, at den viden, der især i tidsdomænet ligger bag de moderne hørestyrkemodeller, udnyttes i projektet.

Den anden grund, støjens karakter, er den mest centrale for dette projekt. Det skal her betones, at det er den opfattede karakter af støjen, der er vigtig. De mål, der udtrykker støjens karakter, skal altså relatere sig til menneskets lydopfattelse. Dette vil blive overvejet nærmere i Afsnit 14.2.

Den tredje grund skyldes mange forskellige forhold, som i almindelighed opfattes som modifikatorer til sammenhængen mellem niveau og støjgene. Der er tale om sociale forhold (bolig- og omgivelsessituation), individuelle forhold (køn, alder uddannelse, helbred, evnen til problemhåndtering o.l.), holdningen til støjkilderne og forventninger til omgivelserne m.m. Dette er nærmere behandlet i [21]. I forbindelse med miljølovgivningen kan disse forhold kun tages med i betragtning, såfremt grunden til en anden størrelse af genevirkning, end der umiddelbart forventes ud fra støjens niveau, skyldes en generel holdning i befolkningen. Når der accepteres højere støjniveauer fra vejtrafik (færre klager) end fra virksomhedsstøj med samme niveauer, er forklaringen sandsynligvis, at folk har en anden holdning til trafikstøj, hvad enten denne holdning så skyldes, at vi synes trafik er mere nødvendig, eller at vi tror, at der alligevel ikke kan gøres noget for at nedbringe trafikstøjen.

Uanset om genens "størrelse" skyldes andre forhold end dem, der direkte har med støjen at gøre, er folk reelt generede af støjen, når de giver udtryk for det. Dette er bl.a. vist i undersøgelser af gener fra vindmøller, hvor synet af møllerne er et væsentligt element i den oplevede støjgene [21]. Man er altså nødt til at inddrage forhold, der ikke direkte relaterer sig til støjens styrke og karakter i genebegrebet. Dette er også relevant for miljølovgivningen, hvis der er tale om generelle forhold. I relation til dette projekt kan det være relevant bl.a. at overveje, om associationer til skud gør, at genevirkningen af visse impulslyde er højere, end man skulle forvente.

14.2 Støjens karakter

Hvis en støj har en særlig karakter eller en sådan styrke, at den bemærkes separat i forhold til baggrundsstøjen, vil den kunne genere. Uanset bemærkningerne i Afsnit 14.1 - om relationerne mellem opfattet styrke og LAeq - vil vi i dette projekt antage, at der er taget hensyn til den del af genen, der afhænger af støjens styrke, gennem de fastsatte støjgrænser udtrykt i termer af LAeq. Vi vil derfor hovedsagelig beskæftige os med den ekstra gene, som støjens særlige karakter kan give anledning til.

Ud fra hypotesen om at,
alle lyde, der skiller sig ud fra det generelle lydbillede, stjæler vores opmærksomhed,
hvis dette ikke er berettiget, må sådanne lyde betegnes som særligt generende støj, fordi de forstyrrer mere end anden støj,

kan vi nævne forskellige eksempler på støj, som kan betegnes som særligt generende:
Støj med særlige spektrale egenskaber, dvs. lyde, der i frekvensdomænet adskiller sig væsentligt fra den generelle støj, bl.a. støj med tydeligt hørbare toner eller støj med hvæsende og hylende karakter.
Støj med kraftige niveauvariationer, specielt støj med pludselige opadgående niveauspring, fordi de ud over at tiltrække sig opmærksomhed kan virke (uberettiget) alarmerende og forskrækkende (på engelsk bruges begrebet "startle effect").
Støj, som (irrelevant for "lytteren") er informationsbærende, dvs. musikstøj, talestøj (fra sportsanlæg, forlystelser, stationer m.m.).
Støj, som er tydeligt lokaliserbar i forhold til den øvrige støj.

Indtil videre er det kun støj med toner og impulser, der i miljølovgivningen giver anledning til et ekstra tillæg til det målte niveau, og vi vil derfor koncentrere os om disse to særlige fænomener.

14.2.1 Analogier til støj med tydeligt hørbare toner

I dag bruges i Danmark (og i Norden) en objektiv analysemetode til at afgøre, om der skal gives et 5 dB-tillæg til det målte støjniveau for tydeligt hørbare toner i støjen. Metoden er beskrevet nærmere i [16] og [20]. Når vi her beskæftiger os med denne metode, er det alene for at vurdere, om nogle af de overvejelser og tanker, der ligger bag, kan genbruges i relation til impulser.

Ved udformningen af analysemetoden for hørbare toner i støj var det ønsket, at metoden udtrykte genevirkningen af tonerne. Som nævnt i Afsnit 14.1 er der andre faktorer end støjens karakter, der har betydning for den oplevede gene. I erkendelse af at disse faktorer ikke med en rimelig indsats (eller måske slet ikke) kunne komme til udtryk i en objektiv analysemetode, blev det besluttet, at målemetoden skulle udtrykke tonernes hørbarhed. Resultatet skulle endvidere så vidt muligt være i overensstemmelse med gennemsnittet af mange subjektive vurderinger.

Målemetoden for hørbare toner i støj kunne være lavet på rent empirisk grundlag. Det blev dog valgt at udforme metoden, så den var i overensstemmelse med "hørelsens virkemåde". Dette har vist sig at være en farbar vej. (Metoden blev formuleret for ca. 20 år siden, og der har bortset fra præciseringer ikke været behov for ændringer, i hvert fald hvad angår de stationære støjtyper. Den synes stadig at være i overensstemmelse med gennemsnitlige subjektive vurderinger. Metoden er for nylig præciseret og forfinet med hensyn til vurdering af ikke-stationære tilfælde).

Metoden kræver, at der udføres en smalbåndsfrekvensanalyse med en tilstrækkelig opløsning. Tonerne ses i analysen som smalle lokale maksima. Hvor højt disse "rager op" over det omgivende niveau, afhænger af analysens opløsning. Metoden kompenserer beregningsmæssigt for dette, så slutresultatet alene relaterer sig til hørelsen og ikke til den visuelle tydelighed af "spidserne" i analysen. Også smalle støjbånd kan vurderes med metoden, men andre spektrale særheder (f.eks. hvæsen, dvs. dominerende indhold af højere frekvenser) er hverken omfattet af målemetoden eller Miljøstyrelsens vejledninger.

Hvis man forestiller sig en analogi mellem frekvens- og tidsdomænet, svarer tonerne med begrænset spektral udtrækning til impulser, hvis disse defineres som snævre i tidsdomænet, dvs. kortvarige lyde. Fænomener som hvæsen i frekvensdomænet har analogi til niveauspring i tidsdomænet.

Selv om målemetoden for toner oprindeligt var udformet med et gradueret tillæg, blev det i sin tid besluttet, at der skulle opereres med et fast tillæg, som bliver udløst, når tonernes tydelighed overskrider en kriteriekurve. Det betyder i praksis, at selv små ubestemtheder kan komme til at blive afgørende for udløsningen af et 5 dB-tillæg. Dette har vist sig at være uhensigtsmæssigt. Senere tilkomne metoder i andre lande og en revision af metoden opererer da også med et gradueret tillæg. Hvis målemetoden for impulser kan muliggøre anvendelsen af et gradueret tillæg, er det at foretrække.

Der kan forekomme flere toner samtidigt. Hvis tonerne er i samme kritiske bånd, adderes de. Hvis de forekommer i forskellige kritiske bånd afgøres tydeligheden alene af det kritiske bånd med de tydeligste toner. Det sidste er en praktisk forenkling, som ikke er helt i overensstemmelse med detektionsteorien. Ifølge denne burde sandsynlighederne for detektion af tonerne i de forskellige kritiske bånd "adderes".

Analogien til tidsdomænet kunne være, at impulser, der høremæssigt smelter sammen, adderes enten ved målingen eller beregningsmæssigt, mens adskilte impulser vurderes efter andre principper.

14.3 Impulsbegrebet generelt

Inden vi forsøger at fastlægge en definition på impulsbegrebet specifikt for ekstern støj, er det rimeligt at undersøge, hvad den almindelige opfattelse af ordet "impuls" er:

Nordisk Konversationsleksikon, 1974: Impuls (af latin): tilskyndelse, påvirkning, pludselig indskydelse. Impulsiv, uovervejet, efter pludselig indskydelse.
Politikens retskrivnings- og betydningsordbog, 1996: Impuls: påvirkning.
Lademanns multimedieleksikon 97: Impuls (latin): stød; tilskyndelse, især pludselig.

Det er altså den pludselige påvirkning, der går igen. Impulslyd kan så enten tolkes som en pludselig lyd eller resultatet af en pludselig påvirkning. Også ordet "uovervejet" indgår; måske kan det med rimelighed relateres til begrebet "uventet" og dermed "forskrækkende" og "alarmerende".

Hvis vi betragter impulslyd som lyd stammende fra pludselige påvirkninger, er det altså lyde fra hamren, banken, sammenstød, momentane reguleringer (trykluftafblæsninger) .... Dette harmonerer med de eksempler, der er anført i [15], men begrænser ikke impulsbegrebet til lyde, som er snævre i tidsdomænet, dvs. kortvarige lyde.

Pludselige opadgående ændringer af lydens styrke vil falde inden for de anførte opfattelser uanset den efterfølgende varighed.

14.3.1 Hvorfor generer impulser?

I dette afsnit skal anføres nogle mulige grunde, til at impulslyde giver anledning til en ekstra gene ud over den, der udtrykkes ved LAeq af støjen.

"Lige energi"-princippet siger, at forskellige støjtyper med samme LAeq generer lige meget. Der er i tidens løb lavet mange undersøgelser, der bekræfter dette, og der er også lavet mange undersøgelser, der prøver at betvivle det. Uden at gå i detaljer er den generelle erfaring, at "lige energi"-princippet i almindelighed er en rimelig god og robust model, når vi tænker på den gennemsnitlige vurdering af støj og støjgener.

Kraftige og enkeltstående impulser er specielle, ved at den korte varighed gør det muligt at tillade meget høje lydtrykniveauer af de enkelte hændelser. Hvis vi betragter skud og eksplosioner f.eks. med en varighed på 100 ms, vil 10 hændelser med et niveau på 100 dB give et ækvivalent niveau på 55 dB over 8 timer. Det vil sige, at sådanne ekstreme hændelser faktisk vil kunne overholde grænsen på 55 dB om dagen i områder for blandet bolig og erhverv (hvis ikke der var impulstillæg). Det virker rimeligt at antage, at en del af genen skyldes de meget høje lydtrykniveauer, som kan tillades for de enkelte hændelser. Der er derfor et behov for et tillæg for impulser i dette tilfælde.

Med ovenstående betragtninger vil et impulstillæg kunne administreres ud fra, hvor meget lydtrykniveauet af enkelthændelser overskrider LAeq-værdien af støjen, eller man kunne fastsætte regler for maksimalniveauer om dagen, som det allerede er tilfældet for maksimalniveauer om natten.

Kraftige og pludselige impulser kan også genere ved deres "forskrækkende" effekt (engelsk: "startle effect"). Denne mekanisme vurderes i almindelighed ikke at være dominerende for de impulstyper og niveauer, der normalt optræder i støj fra virksomheder.

Impulsernes særpræg i tidsdomænet gør, at de høremæssigt skiller sig mere ud fra baggrundsstøjen end en konstant støj med samme LAeq. Det betyder, at støjkilden høremæssigt kan lokaliseres, og det i sig selv indebærer et forøget genepotentiale.

14.3.2 Foreløbige definitioner

I første omgang gives udkast til nogle begrebsmæssige definitioner. Senere i projektet kan disse måske suppleres med mere præcise definitioner i fysiske termer som stigetider, varigheder, maksimalværdier ..., og hvad der nu måtte vise sig relevant.

Definitionerne i dette afsnit relaterer sig til genevirkning af impulslyde i det eksterne miljø. Ud fra betragtningerne i foregående afsnit er impulser pludselige lyde. Denne egenskab gør, at de bemærkes særskilt i forhold til den øvrige støj og derfor kan give anledning til en specifik gene. I øvrigt bruges følgende definitioner:

Impuls(lyd): Lyden fra pludselige påvirkninger/ændringer

Impulsivitet: Bruges evt. som en betegnelse for, hvor tydeligt impulslyden opfattes under tilstedeværelse af anden mere kontinuert støj (fra samme kilde eller baggrundsstøj). Har formentlig noget at gøre med, hvor brat lyden starter, hvor kraftig den er, og hvor meget den maskeres af evt. anden støj.

Tydeligt hørbar impuls: Impulslyd, som høres tydeligt evt. gennem en mere kontinuert støj fra andre kilder (delvis maskering). Afhænger formodentlig af impulsiviteten og af, hvor meget den "stikker" op over den øvrige støj.

Tillæg for tydeligt hørbare impulser: Et tillæg, som gives til det målte LAeq for at udtrykke den ekstra gene, som impulslyden giver anledning til. Genen antages at kunne beskrives som:

Gene =a × LAe q+ b × (et eller andet mål for impulser i støjen)

Målet for impulserne i støjen bør formentligt afhænge af, hvor tydeligt hørbare impulserne er, men indeholder måske også vurderinger af, hvor ofte de forekommer m.m. Måske burde det i konsekvens af dette ikke benævnes "tillæg for tydeligt hørbare impulser", men bare "tillæg for impulslyd".

14.4 Elementer i en analysemetode

Ideelt set skal metoden udtrykke den gene, impulserne giver anledning til ud over deres bidrag til LAeq. Det skal i den sammenhæng overvejes, om man kan forstille sig situationer, hvor impulserne tæller så højt i LAeq, at det ikke er relevant med et tillæg.

Med mindre, der ved litteraturgennemgangen findes muligheder for at sætte en analysemetode for impulser i relation til genevirkningen, vil ambitionsniveauet være, at metoden skal udtrykke, hvor tydeligt impulsernes høres, samt være i overensstemmelse med gennemsnitlige subjektive vurderinger.

Metoden skal så vidt muligt kunne udføres med gængs måleudstyr eller med udstyr, som det med rimelighed kan kræves, at de godkendte laboratorier anskaffer.

Metoden skal være i overensstemmelse med den psykoakustiske viden om hørelsens og lydopfattelsens funktion.

Impulser, der høremæssigt smelter sammen, bør vurderes efter et tilsvarende princip, mens adskilte impulser vurderes efter andre principper, hvis ikke der kan findes en fælles metode.

Hvis målemetoden for impulser kan muliggøre anvendelsen af et gradueret tillæg, er det at foretrække. Jo tydeligere impulserne er, jo større skal tillægget være.

Da der primært er tale om impulser i støj fra virksomheder o.l. (i modsætning til støjen fra skydebaner, hvor impulserne er den dominerende eller eneste støjkilde), skal der tages hensyn til maskeringsfænomener fra mere kontinuert støj. Det kan vise sig at være nødvendigt at vurdere impulsiviteten i forskellige kritiske bånd hver for sig.

Betydningen af antallet af impulser i løbet af et referencetidsrum er indtil videre uklar og bør undersøges.

Hvis impulserne kommer med konstante mellemrum, opfattes de som en tone, hvis hyppigheden er større end ca. 10 impulser pr. sekund. Hvis mellemrummene ikke er konstante, opfattes meget hyppige impulser som kontinuert støj (jf. f.eks. aflæsning af et læs perlegrus).

I det foregående er det implicit antaget, at hørbarheden af impulserne (og måske også den ekstra gene, som de giver anledning til) er uafhængig af det samlede niveau (LAeq). Det vil være relevant at undersøge, om det virkelig forholder sig sådan.

Man kan forestille sig, at tillægget simpelt hen udløses efter, hvor kraftige de kraftigste lyde er (f.eks. målt som maksimalværdier med tidsvægtning F). Dette harmonerer med en opfattelse blandt nogle "geneforskere" om, at det er de kraftigste lydtrykniveauer (f.eks. L5), der korrelerer bedst med genen. L5 betegner det lydtrykniveau, der overskrides i 5% af tiden, og er en central estimator, dvs. en værdi, som er karakteristisk for en fordeling. Dette er ikke tilfældet med f.eks. "gennemsnittet af de fem højeste niveauer", som p.t. bruges ved vurdering af støjgener om natten.

15. Bilag: Lydeksempler

Beskrivelser af lydeksemplerne

Lydeksemplerne er også beskrevet i Afsnit 4. I Bilag 19 er resultaterne af de forskellige målinger på eksemplerne angivet.

Der er tre grupper af lydeksempler:

Gruppe L: Kunsthovedstereooptagelser af lydeksempler med LAeq = 40 dB. Frekvensvægtning simulerer større afstand til lydkilderne end gruppe H, ellers er det samme eksempler. LpA, F af baggrundsstøjen er ca. 40 dB. Alle støjkilderne kan tydeligt høres, selv om LAeq af støjkilderne er den samme som LAeq af baggrundsstøjen. Alle støjkilderne høres tydeligt.
 
Gruppe H: Kunsthovedstereooptagelser af lydeksempler med LAeq = 60 dB. Samme lydkilder som gruppe L. LpA, F af baggrundsstøjen er ca. 40 dB
 
Gruppe P: Lydeksempler fra 7. sammenlignende støjmåling afspillet ved LAeq = 60 dB. Eksempel 1P er i stereo, resten i mono.

1L og 1 H, Glasblow (gas jet)

Den hvæsende lyd af en gasflamme høres i begyndelssen som en varierende lyd, mens flammen indstilles. Senere i forløbet bliver variationerne mindre.

2L og 2H, 5 Hammer blows on metal

Fem hammerslag på metal

3L og 3H, 2 Hammer blows on metal

To hammerslag på metal

4L og 4H, Car wash-down with hose

Bilvask med håndført spuleslange. Lyden ændrer brat karakter og niveau, når vandstålen rammer forskellige flader og kanter o.l.

5L og 5H, Air release

Trykket lukkes pludseligt ud af en tryktank.

6L og 6H, stonecrush

En maskinel lyd, som opfattes næsten konstant. Der forekommer en rytmisk raslen, som gentages ca. 10 gange pr. sek.

7L og 7H, Stonecut 1

Regelmæssige enkeltslag på sten med en maskine. Der er 0,6 sek. mellem slagene.

8L og 8H, Stonecut 2

Regelmæssige enkeltslag slag på sten med to forskellige maskiner. Der er 0,3 sek. mellem slagene.

9L og 9H, Tyre change 1

Dækskift med trykluftværktøj, der arbejder intermitterende. Et par gange høres en hjulkapsel falde ned på asfalten.

10L og 10H, Tyre change 2

Dækskift med trykluftværktøj, der arbejder intermitterende i flere og kortere perioder end 9L og 9H (Tyre change 1).

11L og 11H, Train 1

Tog med dieselmotor, der holder ved perron. Under forløbet forekommer en udluftning fra trykluftbremserne.

12L og 12H, Train 5

Tog med dieselmotor, der holder ved perron. Under forløbet forekommer fem udluftninger fra trykluftbremserne.

13L og 13H, Air hammer drill

Trykluftbor, der arbejder intermitterende. Boret arbejder med 19 slag pr. sek., mejslen rasler i holderen med en ringende lyd. I pauserne høres motorkompressoren.

14L og 14H, Air blowing (air jet)

Intermitterende blæsning med trykluft. Et emne blæses rent. Lydens karakter minder om 1L og 1H (Glasblow (gas jet)) og 4L og 4H (Car wash-down with hose), men er noget mere abrupt og skarpere.

15L og 15H, Printing machine

Forholdsvis konstant og rytmisk lyd med en lydkarakter, der varierer ca. 12 gange pr. sek.

16L og 16H, Woodaxe 1

Lyden af en håndøkse, der hugger træ. 10 hug på 30 sek. Baggrundsstøjen stiger fra 2,2 son før eksemplet til 7,1 son under eksemplet.

17L og 17H, Woodaxe 2

Lyden af en økse, der hugger træ. 23 hug på 30 sek. Baggrundsstøjen stiger fra 2,2 son før eksemplet til 6,3 son under eksemplet.

1P, Scrapyard

Lyde fra udendørs skrotplads med en dieselmotordrevet kran. Hørbare impulser fra håndtering af skrottet, som ses på den A-vægtede niveauregistrering som toppe, der rager 5-18 dB op over baggrundsniveauet. Den kraftigste impuls forekommer ved ca. 36 sek., og alle de øvrige er en del svagere.

2P, Compressed air simulation 3-1

Periodevis simuleret trykluftafblæsning. Stationær lyserød støj filtreret gennem et 500 Hz 1/1-oktav filter med 3 hændelser à ca. 1 sek. med bredbåndet lyserød støj med et niveau på ca. 2 dB under den stationære støj, hvilket giver anledning til en stigning i det A-vægtede lydtrykniveau på ca. 2,5 dB.

3P, Wind turbine

Vindmøller, der kører med stor generator og nedbremses med en hylende lyd med tydeligt hørbar tone til en lille generator. Det A-vægtede niveau stiger ca. 16 dB.

4P, Compressed air simulation 2-0,25

Periodevis simuleret trykluftafblæsning. Stationær lyserød støj filtreret gennem et 500 Hz 1/1-oktav filter med 3 hændelser à 0,25 sek. med bredbåndet lyserød støj med et niveau på ca. 2 dB under den stationære støj, hvilket giver anledning til en stigning i det A-vægtede lydtrykniveau på ca. 2,5 dB.

5P, Door slamming + car starting

Parkeringsplads, hvor der inden for 55 sek. kommer 7 bilister, som smækker en dør, starter motoren og kører. Midt på optagelsen forekommer vindstøj i mikrofonen.

6P, Unloading of stones

Et læs skærver tippes af. Efter motorlyd i starten høres et par enkelte tydelige impulser, som får det A-vægtede niveau til at stige 15-18 dB, hvorefter der kommer mange og tilfældige impulser fra faldende sten.

7P, Compressed air simulation 2-3

Periodevis simuleret trykluftafblæsning. Stationær lyserød støj filtreret gennem et 500 Hz 1/1-oktav filter med 3 hændelser à 3 sekunder med bredbåndet lyserød støj med et niveau på ca. 2 dB under den stationære støj, hvilket giver anledning til en stigning i det A-vægtede lydtrykniveau på ca. 2,5 dB.

8P, Hammering and grinding

Bankning og slibning fra værksted med åben port. Impulserne fra bankning på metal kommer med ca. 0,25 sek. mellemrum og høres tydeligt sammen med den skarpe lyd fra en slibemaskine. Impulsernes hyppighed bevirker, at det A-vægtede niveau med tidsvægtning F kun ændrer sig ca. 3 dB fra slag til slag.

9P, Compressed air simulation 0-0,5

Periodevis simuleret trykluftafblæsning. Stationær lyserød støj filtreret gennem et 500 Hz 1/1-oktav filter med 3 hændelser à 0,5 sek. med bredbåndet lyserød støj med et niveau på ca. 12 dB under den stationære støj. På trods af det lave niveau kan impulserne høres, men disse impulser kan ikke ses som stigning i det A-vægtede lydtrykniveau.

10P, Grinding

Slibning uden bankning fra samme værksted som 8P (Hammering and grinding). Kun få meget svage hammerslag, men den skarpe lyd fra slibemaskinen høres afbrudt af korte pauser.

11P, Compressed air simulation 3-0,5

Periodevis simuleret trykluftafblæsning. Stationær lyserød støj filtreret gennem et 500 Hz 1/1-oktav filter med 3 hændelser à 0,5 sek. med bredbåndet lyserød støj med et niveau på ca. 2 dB under den stationære støj, hvilket giver anledning til en stigning i det A-vægtede lydtrykniveau på ca. 2,5 dB.

12P, Forklift truck

To gaffeltrucks uden læs. På grund af ujævnheder på kørevejen rasler gaflerne nogle gange. Maksimalværdien af eksemplet skyldes motorlyd.

13P, Indoor hammering and grinding

Samme værksted som eksempel 8P (Hammering and grinding) med porten lukket. Der høres svag indendørs banken og slibning, som næsten maskeres helt af ventilationsstøj.

D1, Horn

Lyden af tågehornet fades op og ned ved start og slutningen af eksemplet. Pga. flere tonekomponenter er lyden lettere amplitudemoduleret med en modulationsfrekvens på ca. 6 Hz, som ikke opfattes som impulsagtig.

D2, Sim auto

Niveauforløbet af en bil, der passerer i 7,5m afstand med 50 km/h, er simuleret med lyserød støj.

D3, Hammering and grinding

De 13 første sekunder af 8P (Hammering and grinding).

D4, Sharp and loud electronic pulses

To kunstige pludselige, kraftige og korte støjimpulser.

T1, Cars 7,5 m, 50 km/h

Enkelte biler ved 50 km/h. Indgik ikke i lytteforsøget.

T2, Cars 7,5 m, 80 km/h

Trafik ved 80-88 km/h, 7,5 m fra nærmeste vejbane. Optagelsen starter med to "dyt". Indgik ikke i lytteforsøget.

T3, Cars 7,5 m, 110 km/h

Optagelse 7,5 m fra nærmeste vejbane. Optagelsen slutter med et "dyt". Indgik ikke i lytteforsøget.

Litt. 1, Harriet

Harriet jagerfly i 92 fods højde (ca. 31 m) og med en hastighed på 484 knob (800 km/h), eksempel fra [3]. Haves ikke som lyd og indgik ikke i lytteforsøget.

Noise examples

Sample

Noise source

LAFmax

Onset rate

Level diff.

Promin-
ence

Adjust-
ment
KI

 

 

dB

dB/s

dB

3 log (OR) + 2 log (LD)

dB

LAeq: Noise samples = 40 dB
Background noise: 40 dB

 

 

 

 

 

1L

Glasblow (gas jet)

44

2

2

1,2

0,0

2L

5 hammer blows on metal

54

188

15

9,2

7,5

3L

2 hammer blows on metal

58

194

18

9,4

7,8

4L

Car wash-down with hose

46

18

4

4,9

0,0

5L

Air release

48

57

9

7,1

3,8

6L

Stonecrush

44

12

1

2,8

0,0

7L

Stonecut 1

50

154

8

8,3

6,0

8L

Stonecut 2

48

143

7

8,2

5,7

9L

Tyre change 1

48

23

7

5,7

1,3

10L

Tyre change 2

48

31

6

6,0

1,9

11L

Diesel train, 1 compressed air release

46

34

2

5,1

0,1

12L

Diesel train, 5 compressed air releases

46

28

2

5,0

0,0

13L

Air hammer drill

45

10

4

4,2

0,0

14L

Air blowing (air jet)

44

13

3

4,4

0,0

15L

Printing machine

43

10

1

3,2

0,0

16L

Woodaxe 1

52

120

13

8,4

6,2

17L

Woodaxe 2

50

102

11

8,1

5,5

LAeq: Noise samples = 60 dB
Background noise: 40 dB

 

 

 

 

 

1H

Glasblow (gas jet)

61

7

4

3,8

0,0

2H

5 hammer blows on metal

75

500

33

11,1

11,1

3H

2 hammer blows on metal

79

462

37

11,1

11,0

4H

Car wash-down with hose

64

33

8

6,4

2,5

5H

Air release

67

316

24

10,3

9,5

6H

Stonecrush

61

19

2

4,4

0,0

7H

Stonecut 1

67

316

16

9,9

8,8

8H

Stonecut 2

67

214

11

9,1

7,3

9H

Tyre change 1

66

214

16

9,4

7,9

10H

Tyre change 2

68

82

12

7,9

5,3

11H

Train 1

68

61

5

6,7

3,0

12H

Train 5

66

73

5

7,0

3,7

13H

Air hammer drill

67

115

12

8,4

6,0

14H

Air blowing (air jet)

62

60

11

7,4

4,3

15H

Printing machine

63

10

1

3,2

0,0

16H

Woodaxe 1

72

667

16

10,9

10,6

17H

Woodaxe 2

69

667

18

11,0

10,7

LAeq: Noise samples = 60 dB
No Background noise

 

 

 

 

 

1P

Scrapyard

70

182

9

8,7

6,7

2P

Compressed air simulation 3-1

64

47

2

5,7

1,3

3P

Wind turbine

74

65

14

7,7

4,9

4P

Compressed air simulation 2-0,25

63

29

2

5,1

0,1

5P

Door slamming + car starting

67

74

4

6,7

3,1

6P

Unloading of stones

73

130

17

8,8

6,9

7P

Compressed air simulation 2-3

63

27

2

4,9

0,0

8P

Hammering and grinding

64

162

4

7,8

5,1

9P

Compressed air simulation 0-0,5

61

10

1

2,7

0,0

10P

Grinding

64

28

14

6,6

2,9

11P

Compressed air simulation 3-0,5

64

19

2

4,5

0,0

12P

Forklift truck

69

22

6

5,6

1,1

13P

Indoor hammering and grinding

62

19

1

4,2

0,0

Demo examples

 

 

 

 

 

D1

Horn

60

0

0

 

0,0

D2

Sim auto

69

3

19

4,0

0,0

D3

Grinding and hammering

64

136

3

7,5

4,4

D4

Sharp and loud electronic pulses

78

2000

43

13,2

14,7

Passes-by examples

 

 

 

 

 

T1

Cars 7,5 m, 50 km/h 50%-95%

77

4

11

4,0

0,0

T2

Cars 7,5 m, 80 km/h 50%-95%

76

5

12

4,3

0,0

T3

Cars 7,5 m, 110 km/h 50%-95%

84

14

14

5,8

1,4

Litt. 1

Harriet fighter, alt. 92 ft, speed 484 knots

126

91

64

9,5

13,5

Max. Ex.

Sharp and loud electronic pulses

120

2000

100

13,9

16,0


40 dB
Se her

60 dB Se her

7th Proficiency Test Se her!

Demo-ex Se her!

Litt. 1 Harriet fighter, alt. 92 ft, speed 484 knots

16. Bilag: Billeder ved lyttetesten

For at gøre det lettere for personerne ved lyttetesten at forestille sig hjemmesituationen var motiverne i dette bilag ophængt i lytterummet som farvebilleder i formatet 42 ´ 60 cm, jf. Afsnit 5.2.2.

17. Bilag: Instruktion og spørgeskema til ekspertlyttere

7.1 Instruktion

17.1 Instruktion

Der blev benyttet samme instruktion som ved lyttesessionen med lyttepanelet, se Bilag 18. Ekspertlytterne fik supplerende oplyst, at alle eksempler havde LAeq-værdier på hhv. 60, 40 og 60 dB.

Spørgeskema Se her!

 

18. Bilag: Instruktion og spørgeskema til lyttepanel

Instruktion til lyttepanel

Indledning

Du deltager i et lytteforsøg, der vedrører impulslyd i ekstern støj fra virksomheder.

Ekstern støj er støj, der forekommer udenfor virksomhedernes område. Ved virksomheder forstås alle slags erhverv: industri, håndværk, service m.m., både offentlige og private. Også visse fritidsaktiviteter er i denne sammenhæng omfattet af begrebet virksomhed.

Impulslyde

Impulslyde er lyde af kortere eller længere varighed med en pludselig start, der skiller sig ud fra det generelle støjbillede, dvs. den mere jævne del af støjen, herunder baggrundsstøjen.

Impulslyde kan stamme fra: hamren, banken, nitning, pæleramning, smækken med døre, trykluftværktøj, trykluftafblæsning, ventilåbning m.m.

Impulslyde er karakteristiske ved at
de starter brat
de kan evt. høres kraftigere end jævn støj
de bemærkes mere end anden støj (uden impulslyde)
de gør støjen karakteristisk, hvilket kan betyde, at støjkilden lettere identificeres.

Der vil nu blive præsenteret eksempler på lyde, som ikke er impulsagtige og eksempler på lyde, hvor impulskarakteren er udpræget. Sæt hovedtelefonerne omhyggeligt på med det røde stik ud for højre øre.

Når den egentlige lyttetest starter, skal du i lyset af ovenstående forklaringer og lyddemonstrationer vurdere impulskarakteren i en række lydeksempler. Du skal også give en samlet vurdering af, hvor generende du synes, den pågældende støj er.

Scenario

Du skal forestille dig, at du står udendørs i en forholdsvis fredelig forstad. Du hører hele tiden baggrundsstøj, som hovedsagelig stammer fra fjern trafik.

1 m foran dig, lidt til venstre i lydbilledet, står en person, som fortæller numre på lydeksempler m.m.

Lydeksemplerne kommer fra en aktivitet et stykke borte og præsenteres sammen med baggrundsstøjen.

Din opgave

Du skal i tre runder lytte til 17 lydeksempler i hver runde. Lydene i de tre runder kommer i tilfældig rækkefølge, og du skal ikke tage hensyn til dine vurderinger i foregående runder. Under forsøget skal du "sidde stille".

Efter hver runde får du en pause. I pauserne bedes du undlade at diskutere eksemplerne med de andre forsøgspersoner.

I første runde præsenteres de 17 lyde ved middel styrke, i næste runde ved en lidt svagere styrke og i sidste runde igen ved middel styrke.

Alle eksemplerne har en varighed på 30 sekunder. Selv om de impulsagtige aktiviteter ikke i alle tilfælde udfylder de 30 sekunder, er det den samlede 30 sekunders periode, du skal vurdere.

Efter en annoncering af lydeksemplets nummer hører du eksemplet første gang. Koncentrer dig om at lytte og skabe et helhedsindtryk af hele lydeksemplet – dvs. alle 30 sekunder.

Dernæst bliver du bedt om at udfylde svarskemaet. Det skal du gøre, mens du hører eksemplet for anden gang.

Du skal svare ved at sætte en lodret streg på svar-akser med to markeringer:
Den venstre markering afgrænser aksen nedadtil. Den nedre grænse er relevant, når den egenskab der efterspørges, slet ikke er til stede.
Den højre markering angiver det mest dominerende/fremtrædende du kan forestille dig. Skulle du alligevel blive overrasket af noget endnu mere dominerende, kan du bruge det lille liniestykke til højre for den højre markering.

Vigtigt!

Alle vurderinger skal foretages alene med udgangspunkt i lytteindtrykket af det aktuelle eksempel. Du skal ikke sammenligne de andre lyde, du har hørt.

Der er ingen rigtige eller forkerte svar, det er din vurdering vi skal bruge.

Spørgsmål til procedure og svarskema? Se her!

19. Bilag: Hovedresultater

Se her!

20. Bilag: Præsentationsrækkefølge af lydeksempler

Strategien for valg af rækkefølgen af lydeksemplerne og anvendelsen af båndene ved lyttetesten er beskrevet nærmere i Afsnit 4.4 og 5.4.