毕业论文 市售护耳器实际降噪值评估.doc

学学 号 号 201095110124 毕毕 业业 论论文文 GRADUATE THESIS 论文题目 论文题目 市售护耳器实际降噪值评估市售护耳器实际降噪值评估 2015 年年 06 月月 02 日日 摘 要 摘摘 要要 目的 收集企业常用的 6 种耳塞 对 6 名女性志愿者进行听阈测试 通过 对各种耳塞的各频段降噪值测量 评估护耳器的实际 A 声级降噪值 对护耳器 的实际降噪效果进行评价 为建设项目职业病危害评价中护耳器的防护效果评 价和企业护耳器选用提供有益的参考 方法 本文选择双耳气导听阈 20dB 排除耳鸣 中耳炎病史及噪声接触史 的 6 名女性成年人志愿者作为研究对象 采用纯音气导听阈测听法来测量佩戴 耳塞前后的听阈改变 每种耳塞的实际 声级降噪值与其 SNR 值和 NRR 值估 计的 A 声级降噪值的比较用单样本 t 检验 耳塞的实际 A 声级降噪值与 SNR 值 NRR 值的关联性研究采用 SPSS17 0 进行统计分析 检验水准定为 0 05 双 侧检验 结果 通过对测试结果的分析 计算得到 6 种耳塞的实际 A 声级降噪值分 别为 32 96dB 33 01dB 45 70dB 44 20dB 47 32dB 38 30dB 与耳塞 SNR 值和 NRR 值估计的 A 声级降噪值比较 差异均具有统计学意义 耳塞的实际 A 声级降噪值与 SNR 值之间没有明显的关联性 与 NRR 值有一定的关联性 结论 实验得到的实际 A 声级降噪值比由耳塞的 SNR 值和 NRR 值估计的 实际 A 声级降噪值要高 用 NRR 值来评价耳塞的防噪效果更贴近耳塞的实际 应用 关键词 耳塞 纯音气导听阈测听法 A 声级降噪值 Abstract Abstract Objectives Collecting 6 kinds of earplugs that usually used by the enterprises then measure the hearing threshold of 6 women volunteers Through measure the threshold denoising of all frequency ranges to estimate the actual A levels noise reduction of the earplug to evaluate the actual noise reduction effect of the earplug It can provide a useful reference for the evaluation of occupational hazards in construction project in earplug protective effect evaluation and selection of enterprise earplugs Methods Selecting six adult women volunteers that whose air conduction hearing thresholds under 20dB exclude tinnitus otitis media and noise exposure history Using the pure tone air conduction threshold audiometry to measure the change of the hearing threshold after with earplug Used single sample t test mode to compare the actual A levels noise reduction of each earplug with A sound level of noise estimated from its SNR value and NRR value Making the relevance study for the actual A levels noise reduction and NRR value or SNR value by using SPSS17 0 the significance level is 0 05 two tailed Results Analysis the test results we can get the the actual A levels noise reduction of the 6 earplugs They are 32 96dB 33 01dB 45 70dB 44 20dB 47 32dB 38 30dB Compared with the results that calculated from SNR value or NRR value the difference has statistical significance There is no obvious relevance between the actual A levels noise reduction and the SNR value and have some relevance with the NRR value Conclusions The actual A levels noise reduction obtained by the experiment is higher than the A sound level of noise estimated from its SNR value and NRR value Using the NRR value is more accurate that making a evaluation for the effect noise canceling of earplugs Keywords earplug pure tone air conduction threshold audiometry A levels noise reduction 目 录 目目 录录 摘 要 I ABSTRACT II 目 录 III 1 前 言 1 2 对象与方法 3 2 1 研究内容 3 2 2 研究对象 3 2 3 耳塞的选取 3 2 3 1 耳塞概况 3 2 3 2 耳塞形状 4 2 4 测试条件 5 2 5 测试方法 5 2 6 测试步骤 5 2 7 数据记录 6 2 8 统计学分析 6 2 9 质量控制 6 2 9 1 设计阶段 6 2 9 2 实施阶段 6 2 9 3 资料的整理与分析 7 3 结果 8 3 1 6 种耳塞的实际 A 声级降噪值 8 3 2 耳塞的实际降噪值与估计降噪值之间的差异性分析 9 3 3 耳塞的实际降噪值与 SNR NRR 值之间的关联性分析 9 4 讨论 12 5 结论 14 参考文献 15 英文缩略语 16 谢 辞 17 前言 0 1 前 言 噪声一般指环境中不需要且会使人感到厌烦的一切声音 在世界范围内 生 产性噪声已经成为严重危害劳动者健康的职业危害因素之一 我国目前生产过 程中接触噪声的人数多 涉及行业广 如化工厂的空气压缩机 鼓风机和锅炉 排气放空时产生的噪声 水泥加工厂球磨机 粉碎机工作时产生的噪声 煤矿 行业采煤 掘进 运输 提升 排风等作业时产生的噪声 我国劳动保护部门 在对国内钢铁 石油化工 机械 建材 电子 纺织 铁路交通 印刷 食品 造纸等行业进行噪声声级调查和测试后得出工业企业车间噪声大多在 75 102dB A 之间 钢铁行业噪声在 80 110dB A 之间 还有少量车间 和设备噪声高达 110 130dB A 严重危害工人的健康 1 生产性噪声对作业人员的健康和生活质量产生严重的影响 有研究 2 3 表明 噪声对人体有多方面的危害 特别是工业噪声 对机体的听觉系统 神经系统 内分泌系统 消化系统等都会造成危害 但主要的特异性危害则在听觉系统 噪声性听力损失成了主要的职业危害 在工业企业作业环境中 噪声既会直接 影响暴露者的健康和生活质量 也会因此掩蔽安全生产事故声信号 掩蔽应急 预案的疏散报警信号 导致安全事故的增加 4 5 控制噪声的措施包括控制噪声源 切断传播途径 保护劳动者三部分 控 制噪声源的噪声强度是噪声防控的最佳手段 但由于通过机械工程工艺改造控 制噪声源的方法得不到技术或经济上的满足 针对噪声较强的情况 通常采用 阻断屏蔽声波的传播和个体防护的方法 常用的个体防护有耳罩 耳塞 帽盔 等护听器 因此 对护耳器的实际降噪效果进行评价显得尤为重要 评价护耳器的主要性能指标有声衰减值和舒适性 其中声衰减值是重要的 性能指标 6 7 护耳器声衰减能力评价方法的研究在 50 多年前就已经开始 目 前对护耳器声衰减值的主观方法有听阈值的改变和响度平衡 8 其中美国国家 标准中规定的 REAT 真耳听阈衰减法 规程是最常用的测量护耳器降噪值的 方法之一 REAT 作为现在和以往 ANSI 美国国家标准协会 标准 9 的金标准 是利用测听室的扬声器或者使用耳罩式耳机发声来测试耳塞声衰减性能 分别 测试受试者不佩戴耳塞和佩戴耳塞时的最低听阈级 前者为裸耳听阈级 后者 为闭耳听阈级 两者之差即为护听器的声衰减值 10 但尚缺乏对护耳器的实际 A 声级降噪值的估算与解释 在我国 护耳器的降噪效果多用实验室测试结果表示 最常用的是 SNR 值和 NRR 值这两种国际标准 SNR 值和 NRR 值是分别以 C 计权声级为 100dB 和 华北理工大学公共卫生学院 1 108dB 的粉红噪声为噪声源 各倍频带声压级相等 然后按一定程序计 算后得到的 用来考察护耳器的预期声衰减性能的指标 相比来说同一种耳塞 的 SNR 值比 NRR 值高 3 分贝左右 11 SNR 值是按照国际标准 ISO4969 2 检测 的单值降噪值 采用 SNR 值乘以 0 6 估算实际 A 声级降噪值 NRR 值是按照 美国标准 ANSI S3 19 1974 标准检测的单值降噪 采用 NRR 7 2 来估算实际 A 声级降噪值 但是用 SNR 值和 NRR 值估计的实际 A 声级降噪值之间往往有很大的差异 使得在选择护耳器时没有一个统一的标准 并且在现场噪声环境中 耳塞的实 际声衰值与实验室测试结果有一定的差距 12 因此本课题拟采用纯音气导听 阈测听法对受试者佩戴护耳器前后的听阈进行测量 计算每种护耳器的实际 A 声级降噪值 对护耳器的实际降噪效果进行评价 可以为建设项目职业病危害 评价中护耳器的防护效果评价和企业护耳器选用提供有益的参考 对象与方法 2 2 对象与方法 2 1 研究内容 本次研究拟收集企业常用的耳塞 采用真耳阈值方法对受试者进行听阈检 测 通过对各种耳塞的各频段降噪值测量 评估护耳器的实际 A 声级降噪值 与护耳器出厂标注的 SNR 和 NRR 值估算的 A 声级降噪值进行比较 并探讨实 验测得的实际 A 声级降噪值与 SNR 值或 NRR 值之间的关联性 2 2 研究对象 1 选择无耳鸣 中耳炎病史 明显畸形及噪声作业史 能佩戴好耳塞 的 6 名 25 29 岁女性志愿者作为受试者 女性的护耳器使用效果优于男性 13 不考虑受试者的头和耳的大小及形状 2 参加测试的受试者 在 2000Hz 和 2000Hz 以下各频率测得的每一耳 的听阈级 应不大于 15dB 2000Hz 以上各频率应不大于 25dB 2 3 耳塞的选取 2 3 1 耳塞概况 在企业常用的耳塞中 选取 6 种同时具有 SNR 值和 NRR 值的耳塞 每种 耳塞的 SNR 值之间相差 2 4dB 6 种耳塞的具体信息见表 2 1 表 2 1 6 种耳塞概况 编号名称SNR 值 dB NRR 值 dB 11270 圣诞树型带线耳塞2524 2EAR 312 1213 Class 圆柱型耳塞2929 31100 子弹型耳塞3129 4EAR 311 1126 Classic Superfit 带标记圆柱型 带线耳塞 3330 5EAR 312 1250 Earsoft 高降噪子弹型耳塞3633 6EAR 318 1005 Push INS 免揉搓泡棉带线耳 塞 3828 华北理工大学公共卫生学院 3 2 3 2 耳塞形状 6 种耳塞的形状见图 2 1 到 2 6 图 2 1 1270 圣诞树型带线耳塞 图 2 2 EAR 312 1213 Class 圆柱型耳塞 图 2 3 1100 子弹型耳塞 图 2 4 EAR 311 1126 Classic Superfit 带标记圆柱型带线耳塞 图 2 5 EAR 312 1250 Earsoft 高降噪 图 2 6 EAR 318 1005 Push INS 免 子弹型耳塞 揉搓泡棉带线耳塞 2 3 3 由耳塞 SNR 值或 NRR 值估计的 A 声级降噪值 对象与方法 4 表 2 2 由耳塞 SNR 值或 NRR 值估计的 A 声级降噪值 耳塞编号123456 SNR 值求得的 A 声级降噪值 dB 15 017 418 619 821 622 8 NRR 值求得的 A 声级降噪值 dB 8 511 011 011 513 010 5 2 4 测试条件 测试场所选择符合 声学 护听器 第 1 部分 声衰减测量的主观方法 GBT7584 1 2004 要求的纯音测听室 测试仪器选择科丽纳临床诊断及科研 两用听力计 2 5 测试方法 采用科丽纳临床诊断及科研两用听力计 利用纯音气导听阈测听法对受试 者裸耳和分别佩戴 6 种耳塞时的听阈进行测试 测听频率包括 250Hz 500Hz 1kHz 2kHz 3kHz 4kHz 5kHz 6kHz 8kHz 每位受试者分别测试 6 种耳塞 6 位受试者在左右耳分别对 6 种耳塞进行 9 种频率测试 每种频率测试 2 次 佩戴耳塞前后 每人共测试 216 次 总计 测试 1296 次 2 6 测试步骤 1 测试音的输出应连续给 1s 2s 当有反应时 给声之间的间歇期是不 规则的 且不应短于测试音的持续时间 2 初步熟悉 给 40dB 1000Hz 的纯音 每 20dB 一档降低纯音级直至不 再作出反应 3 用熟悉阶段受试者作出反应的最低纯声级以下 10dB 的测试音开始检 查 在每次给测试音而未得出反应时 以 5dB 一档逐步加大测试音直至得出反 应 4 在受试者得出反应后每 10dB 一档地降低纯音级 至不再作出反应为 止 而后每 5dB 一档地上升直至得出反应 如此继续检查 直至在最多五次上 升中有三次是在同一纯声级开始作出反应时为止 5 测试下一个频率 测试频率按 1000 2000 3000 4000 5000 6000 8000 250 500 1000Hz 的顺序进 行 一耳测试完毕后再以相同顺序测试另一耳 华北理工大学公共卫生学院 5 2 7 数据记录 表 2 3 听阈测听数据记录表 左耳 dB 右耳 dB 频率Hz 2505001k2k3k4k6k8k2505001k2k3k4k6k8k Lf k 裸耳 Lf k Af k Lf k 戴耳塞后 Lf k Af k 注 Lf k 为测量得到的噪声倍频带声压级 Af k 为按 GB T3785 确定的倍频带中心频率 A 计权值 见表 2 4 Lf k Af k 为噪声的 A 计权倍频带声压级 表 2 4 A 计权修正值 标称频率 Hz 2505001k2k3k4k6k8k Af k dB 8 6 3 20 0 1 2 1 24 1 0 0 04 1 1 注 根据 GB T3785 中的标称频率对应的 Af k 值得出曲线后标出的调整修 正系数 2 8 统计学分析 采用 Excel 软件进行数据记录 根据 声学 护听器 第 2 部分 戴护听器 时有效的 A 计权声压级估算 运用公式 L A 10lg 100 1 Lf k Af k 计算 A 声级 每种耳塞的实际 声级降噪值与其 SNR 值和 NRR 值估计的 A 声级降噪 值的比较用单样本 t 检验 每种耳塞的实际 A 声级降噪值与 SNR 值 NRR 值 的关联性研究采用 SPSS17 0 进行统计分析 检验水准定为 0 05 双侧检验 2 9 质量控制 2 9 1 设计阶段 查阅文献 合理设计测试方案 在正式测试前进行预实验 及时发现和解 决测试过程中可能出现的问题 2 9 2 实施阶段 1 应让受试者充分了解试验的情况和步骤 实验人员应向每个受试者 华北理工大学公共卫生学院 6 说明试验的目的是测定实际降噪值 应由知情的 有责任心的志愿者来完成 以 对象与方法 7 2 提高受试者的依从性 3 实验人员应指导受试者如何正确佩戴耳塞 要求受试者在实验过程 中摘除眼镜 耳环等可能影响耳塞的密闭效果的装饰品 4 佩戴好耳塞后 给测试音测试 让受试者调整耳塞的佩戴情况 使 听到的声音最小来达到最佳降噪效果 5 测听完毕 正式实验开始后 不允许受试者再动耳塞 如果出现异 常情况 如耳塞的位置移动或有异常的噪声等 实验应立即停止并重新测试 6 对每位受试者 都应按 声学 测听方法 纯音气导和骨导听阈基本 测听法 GB T 16403 的规定 测试其裸耳和佩戴耳塞时的听阈 2 9 3 资料的整理与分析 数据录入采用双录入确保数据真实有效 根据资料的特点选用合理的统计 分析方法以确保分析的科学性 结 果 8 3 结果 3 1 6 种耳塞的实际 A 声级降噪值 6 种耳塞的实际 A 声级降噪值见表 3 1 到 3 6 表 3 1 戴 1 号耳塞前后的实际 A 声级 LA dB 123456 志愿者编号 左耳右耳左耳右耳左耳右耳左耳右耳左耳右耳左耳右耳 裸耳16 63 20 77 14 66 13 88 16 36 12 00 16 30 21 38 21 09 15 71 16 49 25 24 戴耳塞后55 37 60 23 47 79 49 73 46 75 48 82 53 77 60 16 42 27 48 94 48 87 43 37 降噪值38 74 39 46 33 13 35 85 30 39 36 82 37 47 38 78 21 28 33 23 32 38 18 13 表 3 2 戴 2 号耳塞前后的实际 A 声级 LA dB 123456 志愿者编号 左耳右耳左耳右耳左耳右耳左耳右耳左耳右耳左耳右耳 裸耳12 90 13 57 20 34 21 82 15 64 15 54 18 86 20 17 18 81 21 71 17 31 19 34 戴耳塞后37 98 49 23 47 54 65 22 51 17 36 98 53 49 51 62 50 62 51 13 56 43 60 87 降噪值25 08 35 66 27 20 43 40 35 53 21 44 34 63 31 45 31 81 29 42 39 12 41 53 表 3 3 戴 3 号耳塞前后的实际 A 声级 LA dB 123456 志愿者编号 左耳右耳左耳右耳左耳右耳左耳右耳左耳右耳左耳右耳 裸耳16 31 13 74 16 57 16 90 13 40 16 35 15 22 17 92 18 97 17 61 14 42 15 26 戴耳塞后66 38 59 84 71 06 75 11 62 38 57 87 63 23 59 75 65 13 53 53 53 09 53 72 降噪值50 07 46 10 54 49 58 21 48 98 41 52 48 01 41 83 46 16 35 92 38 67 38 46 表 3 4 戴 4 号耳塞前后的实际 A 声级 LA dB 123456 志愿者编号 左耳右耳左耳右耳左耳右耳左耳右耳左耳右耳左耳右耳 裸耳16 18 17 12 14 55 12 66 21 79 21 33 14 90 14 45 21 35 17 42 15 40 17 48 戴耳塞后65 17 75 07 64 61 54 56 61 31 54 11 57 77 56 16 60 13 50 64 65 45 70 08 降噪值48 99 57 95 50 06 41 90 39 52 32 78 42 87 41 71 38 78 33 22 50 05 52 60 表 3 5 戴 5 号耳塞前后的实际 A 声级 LA dB 123456 志愿者编号 左耳右耳左耳右耳左耳右耳左耳右耳左耳右耳左耳右耳 裸耳13 70 15 32 13 06 16 29 13 16 20 72 21 64 22 30 17 74 18 65 16 27 17 42 戴耳塞后60 77 70 13 64 71 62 88 75 10 53 77 65 63 69 98 60 28 57 84 56 08 65 13 降噪值47 07 54 81 51 65 46 59 52 47 54 38 43 99 47 68 42 54 39 19 39 81 47 71 华北理工大学公共卫生学院 9 表 3 6 戴 6 号耳塞前后的实际 A 声级 LA dB 123456 志愿者编号 左耳右耳左耳右耳左耳右耳左耳右耳左耳右耳左耳右耳 裸耳15 12 16 67 20 28 22 28 16 26 20 53 13 88 10 77 21 31 16 36 13 55 20 57 戴耳塞后53 16 52 36 57 29 64 60 50 14 60 56 55 23 53 77 59 29 52 96 52 22 55 60 降噪值38 04 35 69 37 01 42 32 33 88 40 03 41 35 43 00 37 98 36 60 38 67 35 03 根据表 3 1 至 3 6 计算每种耳塞的实际 A 声级降噪值见表 3 7 表 3 7 6 种耳塞的实际 A 声级降噪值 S dB X 耳塞编号123456 LA32 96 6 8733 01 6 6145 70 6 7444 20 7 7847 32 5 3038 30 2 90 3 2 耳塞的实际降噪值与估计降噪值之间的差异性分析 各种耳塞的实际 A 声级降噪值与由 SNR 值或 NRR 值估计的 A 声级降噪 值分别比较 差异均具有统计学意义 P0 05 0 988 93 0 05 华北理工大学公共卫生学院 12 由表 3 10 可知 耳塞的实际 A 声级降噪值与 SNR 值之间没有明显的关联 性 与 NRR 值之间有一定的关联性 讨 论 13 4 讨论 目前评价耳塞降噪效果常用的是 SNR NRR 值这两个指标 SNR 值和 NRR 都是基于粉红噪声谱而计算的 11 粉红噪声指声压的功率谱密度与频率成 反比的噪声 其能量从低频向高频不断衰减 近年有学者 14 对耳塞的频谱特征 进行了研究 提出了不同耳塞具有最优防噪频段 有关用真耳听阈法来估计耳 塞的实际 A 声级降噪值的情况 目前尚未见报道 本研究利用纯音气导听阈测听法对受试者裸耳和分别佩戴 6 种耳塞时的听 阈进行测试 得到耳塞的实际 A 声级降噪值 由表 3 8 和表 3 9 可知 各种耳 塞的实际 A 声级降噪值与由 SNR 值或 NRR 值估计的 A 声级降噪值比较 差 异均具有统计学意义 P 0 05 并且实验得到耳塞的实际 A 声级降噪值比由 SNR 值或 NRR 值估计的 A 声级降噪值要高 可能的原因有 本实验是用纯 音测定戴耳塞前后的听阈 而 SNR 值和 NRR 值是以粉红噪声为背景测得的 并且在测试过程中加入了掩蔽 耳塞在应用过程中可能存在一个保护率的问 题 由于本实验方法比较新颖 在之前的研究中未被提及 在设计 实施和计 算过程中有些地方还不够准确和完善 理论上耳塞的 SNR NRR 值越大 耳塞的防噪效果就越好 但本研究结 果表明耳塞的实际 A 声级降噪值并不是随着 SNR 值的增加而增加 可能的原 因为 2 6 号耳塞都是泡棉耳塞 其降噪值的差别主要取决于耳塞的形状 3 号 耳塞 1100 子弹型耳塞和 5 号耳塞 EAR 312 1250 Earsoft 高降噪子弹型耳塞的 降噪效果较好 因为它是子弹型轮廓设计比较贴合人的耳道形状 佩戴比较舒 适 实际应用中职业人群在佩戴时会比较接近标准佩戴 因此能取得较好的降 噪效果 2 号耳塞 EAR 312 1213 Class 圆柱型耳塞和 4 号耳塞 EAR 311 1126 Classic Superfit 带标记圆柱型带线耳塞均为圆柱型 比较不容易戴到耳道的深处且容 易弹出会影响耳塞的实际降噪效果 可能由此导致 SNR 值为 29dB 的 2 号耳塞 的实际降噪效果与 SNR 值为 25dB 的 1 号耳塞的实际降噪效果区别不大 SNR 值为 33dB 的 4 号耳塞的实际降噪效果反而低于 SNR 值为 31dB 的 3 号耳塞的 实际降噪效果 6 号耳塞 EAR 318 1005 Push INS 免揉搓泡棉带线耳塞虽然佩戴方便无需揉 搓 但是佩戴时会有疼痛感因此在实际应用中不容易正确佩戴 导致降噪效果 下降 出现其 SNR 值虽然很高但是降噪效果反而不好的现象 本研究结果表明 随着 NRR 值的增加 耳塞的实际 A 声级降噪值也随之 讨 论 14 增 华北理工大学公共卫生学院 15 加 说明用 NRR 值来估计耳塞的防噪效果可能更贴近耳塞在实际应用中 能够达到的防噪效果 结 论 16 5 结论 实验得到的实际 A 声级降噪值比由耳塞的 SNR 值和 NRR 值估计的实际 A 声级降噪值要高 用 NRR 值来评价耳塞的防噪效果更贴近耳塞的实际应用 参考文献 17 参考文献 1 王福军 王国庆 牟学军 工业企业噪声污染现状及治理措施 J 黑龙江环境通 报 2001 25 3 41 42 2 杨震宇 刘移民 噪声健康效应研究进展 J 中国职业医学 2006 33 3 217 219 3 邱毅 杨超敏 职业性噪声聋防治研究进展 J 应用预防医学 2012 18 1 59 62 4 Picrd M Gi rard SA Simard M et al Association of work related accidents with noise exposure in the work place and noise induced hearing loss based on the experience of some 240 000 person years of observation J Accident Analy