Wenn die Klangumgebung diesen Standard erreicht, fühlen sich die Ohren wohl.

Produziert von: Science Popularization China

Produziert von: Sun Jin (East China Sea Research Station, Institute of Acoustics, Chinese Academy of Sciences)

Hersteller: Computer Network Information Center, Chinesische Akademie der Wissenschaften

Wir reagieren in Städten oft sehr empfindlich auf Luft- und Lichtverschmutzung. Aber ist Ihnen schon einmal aufgefallen, dass wir zwar auf unsere Augen und unsere Nase achten, die Gefühle unserer Ohren jedoch oft ignorieren?

Wenn wir uns ständig auf lauten Straßen oder in überfüllten Umgebungen aufhalten, fühlen wir uns mit der Zeit körperlich und geistig erschöpft. Wird zusätzlich das Wohnumfeld durch Lärm gestört, verfallen die meisten Menschen in einen Zustand der Angst und emotionalen Instabilität.

Bildquelle: Veer Gallery

Ab welchem ​​Geräuschpegel fühlen wir uns in unserer alltäglichen städtischen Umgebung wohl? Wie hoch ist die minimale Schallintensität, die das menschliche Ohr wahrnehmen kann, und wie hoch ist die maximale Schallintensität, die akzeptiert werden kann? Um wie viel wird die Schallintensität gedämpft, wenn Sie Ihre Ohren mit den Händen bedecken?

Lassen Sie uns mit diesen Fragen über das Hören und die akustische Umgebung sprechen.

Wenn Sie vor der Sehtafel nervös sind, versuchen Sie den Hörschwellentest

Beginnen wir zunächst mit der auditiven Wahrnehmung. Der Frequenzbereich der Schallwellen, den das menschliche Ohr wahrnehmen kann, beträgt 20 Hz bis 20.000 Hz. Schallwellen mit einer Frequenz unter 20 Hz werden als Infraschall bezeichnet, und Schallwellen mit einer Frequenz über 20.000 Hz werden als Ultraschall bezeichnet.

Einige Tiere können Infraschall und Ultraschall hören. Elefanten können beispielsweise Infraschall aussenden und hören, während Fledermäuse und Delfine Ultraschall aussenden und hören können.

Bei sehr hoher Schallintensität können Infraschall und Ultraschall auch über nicht-auditive Bahnen auf den Körper einwirken.

Da die niedrigeren Eigenfrequenzen menschlicher Organe im Infraschallbereich liegen, erzeugt Infraschall, wenn er auf den menschlichen Körper einwirkt, Resonanzen, die physiologische Reaktionen und pathologische Veränderungen hervorrufen. Hochintensiver Infraschall kann die inneren Organe des Menschen schädigen, daher hat das Militär Infraschallwaffen entwickelt.

Hochintensiver Ultraschall kann menschliches Gewebe schädigen, hauptsächlich aufgrund der thermischen Wirkung und Kavitationswirkung des Ultraschalls usw. Die physikalische Grundlage dieser Effekte ist die mechanische Schwingung von Partikeln. Die beim diagnostischen Ultraschall verwendete Dosis ist viel niedriger als die beim therapeutischen Ultraschall, sodass der menschliche Körper nicht geschädigt wird.

Als Hörschwelle wird die minimale Schallintensität bezeichnet, die das menschliche Ohr wahrnehmen kann (also die mittlere Energieflussdichte der Schallwelle, die zur Beschreibung der Lautstärke dient). Gehen Sie jedoch nicht fälschlicherweise davon aus, dass es sich bei der Hörschwelle um einen festen Wert handelt. Es gibt keine klare Grenze zwischen der subjektiven Beurteilung des Hörens und des Nichthörens. Wenn die Schallintensität sehr gering ist, können die Versuchspersonen den Ton manchmal hören und manchmal nicht.

Der Autor (erster von rechts) führt während der Veranstaltung „Ear Care Day“ Hörschwellentests für Reintöne bei älteren Menschen durch (Bildquelle: vom Autor bereitgestellt)

Daher ist es schwierig, die Hörschwelle genau zu messen.

Bei klinischen Tests verwenden die Forscher den minimalen Hörpegel (HL), bei dem die Probanden zu 50 % reagieren, als Hörschwelle. Der durchschnittliche Mindestschalldruckpegel, den junge Menschen mit normalem Gehör hören können, wird als Hörpegel Null oder 0 dB HL definiert.

Im Jahr 1997 legte die Weltgesundheitsorganisation (WHO) den Klassifizierungsstandard für Hörverlust in vier Stufen fest, die auf den durchschnittlichen Luftleitungsschwellenwerten von 500 Hz, 1000 Hz, 2000 Hz und 4000 Hz basieren. Die spezifischen Klassifizierungen sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Tabelle 1 WHO (1997) Klassifikationsstandard für Hörverlust (0,5, 1, 2, 4 kHz durchschnittliche Hörschwelle)

(Bildquelle: Referenz 4)

Im Jahr 2021 veröffentlichte die WHO einen neuen Standard zur Klassifizierung des Gehörs. Unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Leistungen von Menschen mit Hörverlust in lauten und ruhigen Umgebungen wurde der Ausgangswert für leichten Hörverlust von 26 dB HL auf 20 dB HL gesenkt.

Menschen mit leichtem Hörverlust haben in einer ruhigen Umgebung keine Probleme, sich zu unterhalten, können in einer lauten Umgebung das Gespräch jedoch möglicherweise nicht deutlich hören. Die neue Klassifizierung fügt auch Standards für einseitigen Hörverlust hinzu. Die konkrete Einteilung ist in Tabelle 2 dargestellt.

Tabelle 2 WHO (2021) Klassifizierungsstandards für Hörverlust (durchschnittliche Hörschwellen von 0,5, 1, 2, 4 kHz) (Bildquelle: Referenz 4)

Achten Sie auf Lärm in Ihrer Umgebung

Aus dem Hörbewertungsstandard geht hervor, dass Menschen mit normalem Gehör Geräusche mit einer Schallintensität von weniger als 20 dB HL hören können. Wenn die Schallintensität jedoch 120 dB HL erreicht, fühlen wir uns unwohl und unerträglich.

In der Geräuschumgebung, in der wir täglich leben, variiert die von verschiedenen Schallquellen erzeugte Schallintensität: Vom leisesten Flüstern bis zum lauten Gespräch liegt die Schallintensität ungefähr zwischen 20 und 80 dB HL; in der Produktionswerkstatt der Fabrik ist der Geräuschpegel oft höher als 85 dB(A); die Schallintensität des Rasenmähers kann 100 dB HL erreichen; Die Schallintensität von Rennwagen, Flugzeugen und Feuerwerkskörpern kann mehr als 120 dB HL erreichen.

Wenn Sie zur Messung der Umgebungsschallintensität einen Schallpegelmesser verwenden, wird im Allgemeinen die A-Bewertung verwendet und die Einheit in dB(A) angegeben. Die hier mit dB HL gekennzeichnete Umgebungsschallintensität ist die Umrechnung von dB(A) in Hörpegel.

Schallintensität und Frequenzverteilung verschiedener Schallquellen (Bildquelle: http://bestlab.shal.ac.cn/301/disanzhang2.html)

Wenn sich eine Person längere Zeit in einer Geräuschumgebung mit einem Pegel über 85 dB(A) aufhält, kann dies zu einer vorübergehenden Änderung der Hörschwelle führen und die minimal hörbare Schallintensität erhöht sich. Wenn Sie nicht rechtzeitig in eine ruhige Umgebung gebracht werden, kann sich Ihre Hörschwelle dauerhaft verändern, was als lärmbedingter Hörverlust bezeichnet wird.

In einer lauten Umgebung ist die vorübergehende Hörschwellenverschiebung umso größer, je höher die Schallintensität ist oder je länger der Schall anhält.

Aus diesem Grund müssen einige Branchen entsprechende Lärmschutznormen erarbeiten. So sind beispielsweise in den arbeitsmedizinischen Betriebsanweisungen für die Baubranche aus dem Jahr 2016 Gesundheitsgrenzwerte für die Lärmbelastung festgelegt, wobei der maximale Gesundheitsgrenzwert für Lärm 115 dB(A) nicht überschreiten sollte.

Tabelle 3 Hygienestandards für Lärm am Arbeitsplatz im Baugewerbe (Quelle: Arbeitsmedizinische Betriebsanweisungen für das Baugewerbe 2016)

Schützen Sie Ihr Gehör, indem Sie Ihre Ohren bedecken

Um Gehörschäden durch Lärm zu vermeiden, sollten Personen, die häufig Lärm ausgesetzt sind, daran denken, Gehörschutz wie Ohrstöpsel, Kapselgehörschützer, Lärmschutzhelme usw. zu tragen.

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Im Hinblick auf die Wirksamkeit von Gehörschutz haben einige Forscher die Schalldämpfungswerte von 18 Arten von geräuschunterdrückenden Ohrstöpseln getestet.

Die Ergebnisse zeigen, dass in einer Lärmumgebung im Bereich von 125 Hz bis 8000 Hz der Schalldämpfungswert der geräuschunterdrückenden Ohrstöpsel mit zunehmender Frequenz zunimmt; die Schalldämpfungswerte bei Frequenzen von 125 Hz, 250 Hz und 500 Hz liegen unter 20 dB; Die Schalldämpfungswerte bei den Frequenzen 1kHz, 2kHz, 3kHz, 4kHz, 6kHz und 8kHz liegen zwischen 20dB und 50dB.

Es ist ersichtlich, dass die Schalldämpfungswirkung von geräuschunterdrückenden Ohrstöpseln relativ begrenzt ist. Wenn es jedoch gelingt, die Lautstärke, die das Ohr erreicht, im Alltag auf unter 85 dB zu senken, kann das Tragen eines Gehörschutzes eine schützende Funktion erfüllen.

Die häufigste Methode, Lärm auszublenden, besteht darin, die Ohren mit den Händen zu bedecken. Wie viel Schall kann Ihre Handfläche also dämpfen?

Studien haben gezeigt, dass in einer Geräuschumgebung zwischen 125 Hz und 8000 Hz die Schalldämpfung zwischen 15 und 45 dB liegt, wenn die Probanden den Tragus nach innen drücken, um den äußeren Gehörgang vollständig zu verschließen.

Man erkennt, dass wir den Außenschall auch dann nicht vollständig dämpfen können, wenn wir den äußeren Gehörgang vollständig blockieren. Wenn wir also unsere Ohren bedecken, können wir den Schall zwar in der Regel hören, die Lautstärke ist jedoch etwas geringer. Wenn wir jedoch plötzlich einer Umgebung mit hoher Geräuschintensität ausgesetzt sind, kann das Bedecken unserer Ohren mit den Händen tatsächlich zum Schutz unseres Gehörs beitragen.

Sprechen Sie leise und vermeiden Sie Lärmbelästigung

Heutzutage sind wir uns zunehmend der Bedeutung einer gesunden Umgebung für unsere körperliche und geistige Gesundheit bewusst. Welches ist also die angemessene Schallintensität in unterschiedlichen Geräuschumgebungen?

In meinem Land wurden für verschiedene Arten von Funktionszonen für die akustische Umgebung Qualitätsnormen für die akustische Umgebung festgelegt.

Es ist ersichtlich, dass in Rehabilitations- und Erholungsgebieten der Klasse 0 die Lärmgrenze tagsüber bei 50 dB(A) und nachts bei 40 dB(A) liegt. Nur wenn der Lärmgrenzwert diesen Standard erreicht, kann eine ruhige akustische Umgebung geschaffen werden.

In Gebieten mit Wohngebäuden, medizinischer Versorgung, Kultur und Bildung, wissenschaftlicher Forschung und Entwicklung sowie Verwaltungsbüros als Hauptfunktionen beträgt der Lärmgrenzwert tagsüber 55 dB(A) und nachts 45 dB(A).

Tatsächlich sind verschiedene Lebensszenen in der Realität voller Hintergrundgeräusche.

Studien haben gezeigt, dass der durchschnittliche Hintergrundgeräuschpegel in einer ruhigen Umgebung bei etwa 40 dB(A) liegt. in einer Umgebung mit Hintergrundmusik, im Freien oder mit Radio oder Fernsehen beträgt der durchschnittliche Hintergrundlärm etwa 50 dB(A); Und in Geschäften, Warteräumen und auf Bahnsteigen von Bahnhöfen, Küchen, Autoinnenräumen und Umgebungen mit mehreren sprechenden Personen kann der Hintergrundlärm über 60 dB(A) erreichen.

Es ist zu erkennen, dass in vielen Umgebungen der Hintergrundlärm über 60 dB(A) erreichen kann und die Tonqualität nicht den Komfortanforderungen entspricht.

Um allen Menschen eine Vielfalt an Klangumgebungen zu bieten, die für die körperliche und geistige Gesundheit geeignet sind, haben Stadtplaner große Anstrengungen unternommen. So wird beispielsweise in der modernen Architektur Wert auf die Verwendung von Materialien mit Schalldämmungs- und Schallabsorptionsfunktionen sowie auf die Einrichtung von Grün- und Isolationsgürteln auf beiden Seiten der Straßen gelegt.

Die Aufrechterhaltung der akustischen Umgebung erfordert die gemeinsamen Anstrengungen von Arbeitnehmern aus allen Gesellschaftsschichten. Für uns persönlich ist es sehr wichtig, die Geräuschkulisse zu wahren, indem wir an öffentlichen Orten keinen Lärm machen und beim Autofahren die Hupenverbote beachten. Lassen Sie uns gemeinsam eine angenehmere Klangumgebung schaffen!

Quellen:

1. Han Demin, Xu Shiang, Hrsg. Grundlagen und klinische Audiologie[M]. Peking: Science and Technology Literature Press, 2004.

2. Chen Jianming, Cao Cai'e. Infraschallschäden am menschlichen Körper und deren Vorbeugung und Behandlung[J]. Avantgarde Journal of Medicine, 1997, 14(3): 132-133.

3. Liu Biyue, Lu Kai. Die Notwendigkeit einer strengen Kontrolle medizinischer Ultraschallgeräte im Hinblick auf die Auswirkungen des Ultraschalls auf den menschlichen Körper. Mess- und Prüftechnik, 2001,5:45-48.

4. Ji Fei, He Yaqi. Anwendung der Hörverlustklassifizierung und der durchschnittlichen Hörschwelle[J]. Chinesisches Journal für Hör- und Sprachrehabilitation, 2021, 19(3): 227-230.

5. Gu Yingying. Erforschung und Anwendung der spektralen Eigenschaften der Geräuschreduzierungswirkung von geräuschdichten Ohrstöpseln[D]. Wuhan: Universität für Wissenschaft und Technologie Wuhan, 2013.

6. Yuan Shuli, Chang Jizeng, Gao Xiaoli et al. Schalldämpfung durch Druck auf den Tragus zum vollständigen Verschluss des äußeren Gehörgangs und deren Entwicklungs- und Nutzungsaussichten [J]. Arbeitsmedizin und Notfallrettung, 2008, 26(3): 158-159.

7. GB 3096-2008, Qualitätsstandard für die akustische Umgebung[S]. Peking: China Environmental Science Press, 2008.

8. Smeds K, Wolters F, Rung M. Schätzung von Signal-Rausch-Verhältnissen in realistischen Klangszenarien [J]. Journal of American Academy of Audiology, 2015, 26(2): 183-196.