如何正確選擇合適的聽力防護設(shè)備?
轉(zhuǎn)載。
陳曉平。
通常,對于噪聲引起的暫時性聽力損失(NITTS)以及噪聲引起的永久性聽力損失(NIPTS),多數(shù)在4KHz處聽力呈陡型下降,并常在6KHz處又向上回升,呈明顯的高頻聽力“V”型下降。噪聲性聽力損失最初在4KHz上出現(xiàn)的原因是:1) 可能在長期持久的噪聲刺激下,耳中螺旋器和螺旋神經(jīng)等發(fā)生退行性變化,其中以耳蝸基底環(huán)末端和第二環(huán)開始處的病變最為明顯,此處主要接收4Khz的聲音刺激,故早期噪聲聾病人在4KHz處的聽力損失最為明顯;2)可能與外耳道的共振頻率3-4KHz有關(guān);3)也可能是底圈的供血較差,形成天然脆弱處。根據(jù)控制的層級結(jié)構(gòu),如果其它管理控制措施不能滿足我們要求的時候,我們會選擇佩戴聽力防護設(shè)備(最后一道防線),那么我們應該選擇什么防護等級的聽力防護設(shè)備呢?
目前關(guān)于聽力防護設(shè)備的防護效果有三種測試標準,分別是:
國際標準ISO 4869.2:1994《聲學 護聽器 第2部分:戴護聽器時有效的A計權(quán)聲壓級估算》中規(guī)定的護聽器的聲衰減性能測試,得出的單值標稱值為SNR(Signal Number Rating)。
美國環(huán)保署(EPA)在1974年明確規(guī)定了護聽器應按照ANSI S3.19-1974進行測試,并規(guī)定了產(chǎn)品的標稱方式,該標準中的測試程序適用于聽力防護用品的被動聲衰減性能測試,得出的單值標稱值為NRR(Noise Reduction Rating)。
澳大利亞/新西蘭標準:AS/NZS 1270:2002—SLC80(Sound Level Conversion 80%)。
護聽器的測試標準都是在實驗室相對理想的狀態(tài)下進行的,在實際工作場所幾乎不可能達到所標稱的降噪值,接下來就針對不同國家和地區(qū)對于適用的SNR、NRR以及SLC80如何應用(扣減)進行詳細討論。
1、ISO標準的SNR(Signal Number Rating)
理想情況下,戴護聽器時有效的A計權(quán)聲壓級是以該護聽器的倍頻帶聲衰減數(shù)據(jù)(按照GB7584和ISO4869-1規(guī)定方法測量)和其噪聲的倍頻帶聲壓級為基礎(chǔ)進行估算。然而,在許多情況下,噪聲的倍頻帶聲壓級可能無法得到,只能用簡單的方法即僅用噪聲的A計權(quán)和C計權(quán)聲壓級來估算護聽器有效的A計權(quán)聲壓級。
護聽器的聲衰減值可以通過測量獲得,主要的測量方法有主觀測量法和客觀測量法。主觀測量法得到的數(shù)值接近于護聽器的最大聲衰減值,是在低聲壓級(接近聽閾)獲得的數(shù)據(jù),也可以反映護聽器在較高聲壓級下的衰減值。主觀測量法詳見GB/T 7584.1《聲學 護聽器 第1部分:聲衰減測量的主觀方法》以及ISO4869.1,由于需要嚴格挑選測試人員,目前國內(nèi)采用此方法較少。然而,在許多情況下,噪聲的倍頻帶聲壓級可能無法得到,只能用簡單的客觀測量方法即僅用噪聲的A計權(quán)和C計權(quán)聲壓級來估算護聽器有效的A計權(quán)聲壓級;所依據(jù)的標準為GB/T 7584.2《聲學 護聽器 第2部分:佩戴護聽器時有效的A計權(quán)聲壓級估算》以及ISO4869.2。在上面標準中規(guī)定了護聽器的幾種客觀測量法,包括:倍頻帶計算法、高中低頻法(簡稱HML法)和單值評定法(簡稱SNR法)。
1)倍頻帶法
倍頻帶法是一種直接的計算法,需已知工作地點的倍頻帶聲壓級和所佩戴護聽器的聲衰減數(shù)據(jù)。雖然此方法可認為是“準確”的參考方法,但是由于采用的受試群體的平均聲衰減值和標準偏差,而不是以單個受試人的某一聲衰減值為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù),所以該方法有固有的不確定性。下面表格簡單介紹了操作的步驟:
2)高中低頻衰減法(HML)
首先根據(jù)具有不同(Lc-LA)值的8個參考聲譜和護聽器的假設(shè)保護值APVfx計算Hx、Mx和Lx值;然后用HML法估算有效的A計權(quán)聲壓級。
3)單值評定法(SNR)
單值評定值,它是從護聽器的倍頻帶聲衰減數(shù)據(jù)中確定的。噪聲的C計權(quán)聲壓級減去單值評定值,得出戴護聽器時有效的A計權(quán)聲壓級(最好讓其落在75-80dB之間,防止產(chǎn)生過度防護和防護不足)。我國現(xiàn)行標準GB/T 23466-2009《護聽器的選擇指南》中,就將SNR作為選擇護聽器的重要指標。
| 保護水平 |
>85 | 保護不足 |
80-85 | 可接受 |
75-80 | 好 |
70-75 | 超出必要 |
<70 | 過渡保護 |
4)原安監(jiān)總廳安健 [2018] 3 號《用人單位勞動防護用品管理規(guī)范》
根據(jù)原安監(jiān)總廳安健 [2018] 3 號《用人單位勞動防護用品管理規(guī)范》中第十一條規(guī)定:
a: 接觸噪聲的勞動者,當暴露于80dB≤LEX,8h<85dB的工作場所時,用人單位應當根據(jù)勞動者需求為其配備使用的護聽器;
b: 當暴露于LEX,8h≥85dB的工作場所時,用人單位必須為勞動者配備使用的護聽器,并知道勞動者正確佩戴和使用(勞動者暴露于工作場所LEX,8h為85-95dB的影選用護聽器SNR值為17-34dB的耳塞或耳罩;
c: 勞動者暴露于工作場所LEX,8h≥95dB的應選用護聽器SNR≥34dB的耳塞、耳罩或者同時佩戴耳塞和耳罩,耳塞和耳罩組合使用時的聲衰減值,可按二者中較高的聲衰減值增加5dB估算)。
d: 對于此方法,優(yōu)點是給企業(yè)帶來了直接的法規(guī)參考,便于企業(yè)實施。缺點是有點一刀切,可能會造成過度防護(比如現(xiàn)場聲壓級為86dBA,可以選擇SNR值為17dB的護聽器,也可以選擇SNR值為34dB的護聽器;選擇34dB的可能會造成過渡防護,導致不能聽到或者聽不清楚現(xiàn)場的警報聲等,產(chǎn)生額外的風險)。
2. EPA ANSI S3.19-1974標準的NRR值 (Noise Reduction Rating)
1)美國職業(yè)安全健康管理局(OSHA)中關(guān)于NRR扣減的相關(guān)規(guī)定
美國職業(yè)安全健康管理局(OSHA)在1983年發(fā)布了《職業(yè)噪聲暴露:聽力保護修正案》,旨在保護工人免受噪聲引起的聽力損失。該修正案對職業(yè)噪聲暴露標準進行了修訂,并要求雇主實施聽力保護計劃(Hearing Conservation Program, HCP)。下面表格中是關(guān)于NRR扣減的相關(guān)規(guī)定:
適用于C聲級測量數(shù)據(jù)的NRR | 適用于A聲級測量數(shù)據(jù)的NRR | |
OSHA聽力保護修正案 | 25 | 25-7=18 |
OSHA 50%修正系數(shù) (相對性能) | 25/2=12.5 | (25-7)/2=9 |
備注:一個聽力保護設(shè)備的NRR=25dB。
例如:現(xiàn)場測量的A聲級TWA值為100dBA,現(xiàn)場配備了一個NRR=25dB的聽力防護設(shè)備(耳罩),請分別根據(jù)OSHA聽力保護修正案以及50%修正系數(shù)(相對性能)判斷是否符合要求?如果再增加一個NRR=21dB的耳塞,是否符合要求?
a) 僅佩戴NRR=21dB的耳罩
· OSHA聽力保護修正案:,符合要求。
· OSHA 50%修正系數(shù)(相對性能):,不符合要求。
b) 即佩戴NRR=25dB的耳罩也佩戴NRR=21dB的耳塞(雙重防護)
· OSHA聽力保護修正案:,符合要求。
· OSHA 50%修正系數(shù)(相對性能):,符合要求。
2)美國職業(yè)安全健康研究所(NIOSH)中關(guān)于NRR扣減的相關(guān)規(guī)定
泡棉耳塞(有效的NRR) | (25-7)*50% |
預成型耳塞(有效的NRR) | (25-7)*30% |
耳罩(有效的NRR) | (25-7)*70% |
3)聽力防護用品的適合性檢驗(Subject Fit-Testing)
GBZ 331-2024《職業(yè)衛(wèi)生技術(shù)服務工作規(guī)范》規(guī)范中7.2.5.2指出,個人使用的職業(yè)病防護用品防護效果檢測,按照個人使用的職業(yè)病防護用品的種類,對勞動者使用的職業(yè)病防護用品開展適合性檢驗,并對檢測結(jié)果進行整理和分析。該標準也是強制標準,在2025年5月1日正式施行。另外,關(guān)于聽力防護設(shè)備適合性檢驗的ANSI S12.71-2018也在2018年正式通過。
護聽器的聲衰減能力的評價方法有三種分別是:真耳聽閾衰減法(Real-ear attenuation at threshold, REAT)、真耳內(nèi)置麥克風(Microphone in rear ear, MIRE)和聲學仿真測量裝置(Acoustical test fixture, AFT)。
a) 真耳聽閾衰減法(Real-ear attenuation at threshold, REAT)
REAT是一種主觀的測量方法(詳見GB/T 7584.1《聲學 護聽器 第1部分:聲衰減測量的主觀方法》、ISO4869.1以及ANSI/ASA S12.6-2016《Hearing Protectors Real-Ear Attenuation》),是在規(guī)定的聲場(例如消聲室或混響室)中測量受試者在沒有佩戴護聽器時的最低聽閾(裸耳聽閾級)以及佩戴護聽器后的最低聽閾之間的差值。由于受試者參與程度很高,受試者的數(shù)量,如何選擇、培訓受試者,以及用何種方式佩戴護聽器等與受試者相關(guān)的因素會對結(jié)果產(chǎn)生重大影響。另外,控制測試室的背景噪聲和測試信號的失真是測試程序中關(guān)鍵的技術(shù)因素。優(yōu)點是:考慮了所有噪聲傳播途徑,包括骨傳導;無需額外的傳輸線、麥克風等設(shè)備;在接近受試者聽力閾值的噪聲水平下進行的主觀感受測試較為安全。缺點是:不適用增強型聽力防護用品,特別是主動降噪耳機等防護用品的測試;以及閉塞效應可能導致低于500Hz的衰減值被高估。
b) 真耳內(nèi)置麥克風(Microphone in rear ear, MIRE)
MIRE是與REAT方法類似的客觀評價方法(詳見ISO 11904-1:2002《真耳內(nèi)置麥克風測試法》、以及ANSI/ASA S12.42-2010《真耳內(nèi)置麥克風測試法》),通過對比耳內(nèi)外聲壓級的差值得到員工正確佩戴護聽器后的個人聲衰減值(Personal Attenuation Rating, PAR);在測試的過程中,不需要受試者做出反饋。優(yōu)點是:適用于任何聽力防護用品的現(xiàn)場測試;測量過程簡便,易于操作;測量結(jié)果能反映人體實際噪聲暴露。缺點是:沒有捕獲通過骨傳導部分的噪聲,以及由于麥克風和傳輸線的存在,可能存在空氣泄露從而影響衰減量。目前市面有3M EARfit、Svanteh 102等設(shè)備可以進行真耳內(nèi)置麥克風測試。
c) 聲學仿真測量裝置(Acoustical test fixture, AFT)
ATF是一個完全客觀的評價方法(詳見標準ISO11904-2)。該方法通過將聽力防護用品放置在專用的聲學測試裝置上,模擬耳朵的接收功能,并測量佩戴防護具前后的差值,從而評估聽力防護用品的衰減效果(測量護聽器的插入損失(Insertion Loss, IL)和噪聲降低值(Noise Reduction, NR))。這種方法能快速獲得測試數(shù)據(jù),具有很好的可重復性,操作程序相對簡單,對實驗人員的操作水平要求比MIRE方法低。
3. 澳大利亞/新西蘭AS/NZS 1270:2002—SLC80(Sound Level Conversion 80%)
SLC80(dB) | 保護等級Protection Class | 推薦使用場景Recommended Use Case |
10-13 | Class 1(Less than 90) | Low noise (e.g. office) |
14-17 | Class 2 (90 to less than 95) | Moderate noise (e.g. public transport) |
18-21 | Class 3 (95 to less than 100) | Factory or noisy urban areas |
22-25 | Class 4 (100 to less than 105) | Loud worksites, power tools |
26-30+ | Class 5 (105 to less than 110) | Heavy industrial, mining, gun ranges |