| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Impulsstøj

2. Litteraturgennemgang

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 L_N) - fuldt optrukket kurve i afhængighed af pulslængde T_i, 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 L_N af støj med forskellig båndbredde omkring 1 kHz med samme A-vægtede lydtrykniveau L_A = 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, L_Aeq." I en note angives, at man kan beskrive impulsiviteten ved forskellen L_AeqI - L_Aeq, 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 L_AI - L_AS > 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, L_Aeq."

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 L_Aeq for hele referencetidsrummet, men i princippet kun til den energi, der direkte kan henføres til impulserne - tillægget gives til L_AE-værdien af impulserne. Det betyder, at kun hvis impulserne leverer langt hovedparten af den energi, der bestemmer L_Aeq, 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 L_Aeq 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 L_Aeq.

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 L_AI - L_AS > 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 L_Aeq 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 L_AI - L_AS > 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 L_AI, L_AS, L_AF, L_AF95%, 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 L_Aeq-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:

hvor v_i 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.

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: L_AeqI - L_Aeq, topfaktor (forholdet mellem spidsværdi og RMS-værdi), standardafvigelse af L_Aeq(10ms) og salience (fremspring) (L_Aeq(10ms)max - L_Aeq(1s)). Increment suppleres i denne reference med "increment" af L_Aeq10ms 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 L_Aeq(10ms) beregnes og den største positive differens findes.

Brambrilla, 1991 [7] sammenligner genevirkningen af impulsive lyde med et mål, han kalder L_DI-index, som er defineret som L_Aeq + Lj , hvor Lj er et mål baseret på 10 ms L_eq-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 L_DI var kun en ubetydelighed større end for L_Aeq 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, L_DI 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:

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 L_Aeq 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 L_AE (sound exposure level) for hver af impulserne. For hver impuls gives et tillæg til det målte L_AE på 12 dB, hvis den er en stærkt impulsiv lyd, eller på 5 dB, hvis det er en moderat impulsiv lyd. De således korrigerede L_AE-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 L_AE-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 L_DN-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 L_DN-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 L_AI - L_AS > 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 L_Aeq-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 L_Aeq, 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.