Ipulsstøj
11. Forslag til målemetode
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. |