第十三章噪音及其防制

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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