Ambianţa fonică

Nu există linişte absolută. Atâta vreme cât există mişcare, în întreg universul vor exista sunete şi zgomote. Absenţa totală a zgomotului corespunde la un nivel (în decibeli) mai mic decât infinitul. Dacă ochiul uman poate fi comparat cu o vieocameră, performanţa urechii umane poate fi comparată cu cea a unui microfon care converteşte sunetele (undele de presiune aerică) într-un semnal electriv ce va fi recunoscut cerebral după decodificare. Sunetul este definit ca senzaţie auditivă produsă printr-o vibraţie acustică. Vibraţia acestora corespunde deplasării particulelor dintr-un mediu elastic (gazos, lichid sau solid) prin variaţii de presiune care necesită o anumită energie. Energia vibratorie este în practica industrială, produsă prin următoarele mecanisme:- şoc mecanic (cădere, lovire cu ciocan/piston pe o suprafaţă)- frecare- curgerea fluidelor- funcţionare motoare, echipamente industriale- acţionări hidraulice sau mecanice ale mecanismelor rotative, turnante,

tăioase- câmp electromagentic alternativ (transformatoare electrice)- propulsare reactoare etc.

Vibraţiile astfel produse se propagă din aproape în aproape graţie moleculelor din mediul traversat, cu viteze diferite în funcţie de masa şi de proprietăţile elastice ale mediului (necesitatea unui suport material, imposibilitatea propagării în vid):lichide (apă)=1435 m/saer (la 15o C)= 340 m/s; 331 m/s la 0o C; 347 m/s la 27o C solide (oţel)= 5000 m/s

Ca noţiune fizică, zgomotul (sunetul) este rezultatul vibraţiilor unui corp material care emite fluctuaţii de presiune în direcţii şi cu viteze diferite în funcţie de mediul în care acestea circulă.

După ISO (Organizaţia Internaţională pentru Standarde), zgomotul este definit ca “orice sunet nedorit, jenant”. Această definiţie simplă înglobează noţiuni de fizică, fiziologie, psihosociologie.

De interes pentru ergonomi este fracţiunea de energie acustică care pătrunde în urechea internă (efecte auditive), precum şi modul în care este percepută (resimţită şi tratată) informaţia acustică de cătrte organismul uman expus.

Noţiunea de fizica zgomotului1. Sunetul pur:

Un sunet pur este generat de o vibraţie acustică cu o funcţie sinusoidală de timp.

În practică. Sunetele pure sunt foarte rar întâlnite (exemplu generatorul de tonuri pure al audiometrului), noţiunea de “zgomot alb” prin analogie cu “lumina albă” presupunând cu zgomot cu o densitate spectrală constantă.

1

În fapt, zgomotul reprezintă o combinaţie de sunete cu frecvenţe, intensităţi şi amplitudini diferite, eliberat (emisia surselor):- continuu (steady state);- discontinuu (ritmic sau aritmic);- sub formă de impulsuri (durată sub 0,1 sec).

În fizica zgomotului: 2+2=4. Două sunete nu se adună, ci se compun.

2. Sunete complexeSunt variaţii instantanee de presiune şi amplitudine în funcţie de timp.

Orice semnal sonor poate fi considerat o combinaţie de unde sinusoidale) numărul lor poate fi infinit) fiecare undă având o frecvenţă şi o amplitudine bine definite. Intensitatea finală (totală) este suma intensităţilor tuturor undelor componente.

Proprietăţi fizice:a. Frecvenţa : numărul de cicli/sec. (perioade/sec.) exprimat prin Hz. Un

Hertz este frecvenţa unui fenomen periodic în care perioada este de 1 secundă.Importanţă practică:

- sunetele cu frecvenţă înaltă (acute) sunt mai nocive pentru urechea umană decât cele cu frecvenţe joase (grave).

- Afectarea auzului are loc iniţial la frecvenţe înalte (gama 4-6 Hz).- Analiza zgomotului: benzi de frecvenţă este utilă în aplicarea corectă a

tratamentelor acustice (fonoabsorbţia, fonoizolaţia unei încăperi).b. Intensitatea sonoră:

Intensitatea sonoră reprezintă energia care traversează într-o unitate de timp, o unitate de suprafaţă, perpendiculară pe direcţia de propagare a undelor sonore. În practică, intensitatea acustică (W/m2) este mai dificil de măsurat direct. Pentru calcularea nivelului sonor se utilizează relaţia de directă proporţionalitate dintre intensistatea acustică cu pţtratul presiunii acustice mai facil de evaluat (IA=PA2 ). Acusticienii exprimă intensitatea sonoră în decibeli (dB).Importanţă practică:

1. Expunerea ocupaţională, la zgomote cu nivele de intensitate peste 90 dB NAEC (Nivel Acustic Echivalent pe Săptămână) lezează organul Corti (hipoacuzie şi surditate profesională ca handicap senzorial ireversibil).

c.Amplitudinea: unda sinusoidală de presiune cu amplitudine maximală numitţ ş presiunea eficace.- Determină audibilitatea sunetului: se percep numai sunetele a căror

amplitudine generează variaţii de presiune de cel puţin 20 Pa. Presiunea sonoră maximală tolerabilă este de 20 Pa. Unitatea de presiune acustică este Pascal (Pa).Între pragul de percepţie şi pragul dureros corespondenţă este în raport de 1-106 pentru presiuena sonoră şi în raport de 1-1012 pentru intensitatea sonoră.În acest interval, senzaţiile auditive (din urechea umană) variază non-liniar, ci logaritmic cu amplitudinea.Pentru practică este de reţinut că prin dulbarea intensităţii acustice

nivelul sonor creşte cu 3 dB (10 lg2=3) cu 7 dB dacă intenistatea acustică 2

creşte de 5 ori (10 lg5=7) şi cu 10 dB la o creştere a intensităţii de 10 ori (10 lg10=10).Unităţi de măsură:1. Decibelul (dB): este subdiviziunea zecimală a unităţii fundamentale “Bell”,

preluată ca măsură a intensităţii şi presiunii acustice: dB=1/10 B.Bell-ul şi decibelul exprimă diferenţa dintre nivelul de intensitate a două sunete şi se calculează ca logaritm al raportului dintrte două intensităţi (puteri):

1 dB= 10 log x10

I= intensitatea zgomotului analizat (w/m2)Io = intensitatea de referinţe = 10–12 Watts/m2

Io = valoare corespunzătoare celei mai mici intensităţi (şi presiuni) acustice capacbilă să producă o senzaţie auditivă la frecvenţa de 1000 Hz. Astfel ,nivelul intensităţii sonore (Ni) va fi calculat după formula:

Ni = 10 log dB

Un nivel de 0 dB caracterizează un zgomot cu intensitate egală cu 10-12

W/m2 şi corespunde aproximativ pragului de detecţie la 1000 Hz a unei persoane tinere, otologic normale.Când spunem că un zgomot are 30 dB, înseamnă că acest zgomot este cu 30 dB mai mare decât zero decibeli absolut.

Deci, această unitate de măsură este relativă arătând cu cât un sunet este mai puternic comparativ cu altul considerat de referinţă. Această scală decibelică se foloseşte în special pentru lucrări de izolaţii fonice, fonoabsorbţie ,stabilirea normelor de protecţie şi securitate.2. Phonul (Fonul) = unitate de măsură a tăriei sunetului.

Este egal cu intensitatea unui sunet care are frecvenţa de 1000 Hz şi care pentru urechea umană pare la fel de puternic (evaluare comparativă). Dar, între intensitatea sunetului privit ca fenomen fizic (mecanic) şi intensitatea auditivă (fenomen fiziologic) wxistă u nraport logaritmic. Analizatorul auditiv percepe numai de 2 sau de 3 ori mai puternic creşterea intensităţii unui sunet de 100, respectiv de 1000 ori (lg100=2; log 1000=3). Putem spune că, intensitatea senzaţiei auditive este egală cu logaritmul intensităţii excitaţiei mecanice.

Se completează astfel, sistemul decibelic (unităţi tehnice) cu sistemul de foni care permite aprecierea zgomotului în raport cu tăria lui (de la slab la foarte puternic).

Nivelul de tărie auditivă a unui sunet (la subiectul tânăr: 18-25 ani, otologic normal) se apreciază prin comparaţia cu un sunet de 1000 Hz.

La frecvenţa de 1000 Hz: un sunet are 40 dB şi 40 phoni.La frecvenţa de 256 Hz sunetul de 40 dB are 50 phoni.

3. SonulEste unitate de măsură tot a tăriei sunetului şi arată de câte ori un sunet

apreciat de un subiect otologic normal este mai puternic decăt u nsunet pur cu frecvenţa de 1000 Hz şi 40 phoni.

Un sunet de 5 soni este un sunet de 5 ori mai puternic decât un sunet de 1000 Hz şi 40 phoni.

Suprafaţa de audibilitate

3

Se înscrie între două limite: pragul de audibilitate şi pragul senzaţiei dureroase. În intervalul 20-20000 Hz sunt cuprinse 9 octave. Pragul auzului este considerat 2 dB cu limita superioară la 130-140 dB.

Fiziologia audiţieiAnatomia urechiiUrechea umană este constituită anatomo-funcţional din trei părţi:

- urechea externă; pavilionul urechii şi conductul auditiv extern- urechea medie; timpanul şi lanţul de oscioare (ciocan, nicovală şi scăriţă)- urechea internă: cohleea adăpostind organul Corti.

Urechea externăPavilionul urechii este o structură cartilaginoasă elastică având roulul de

a concentra şi dirija energia acustică spre conductul auditiv extern. Animale cum sunt pisicile şi câinii au posibilitatea de a mişca în diferite direcţii aceste structuri cu scopul “colectării” undelor sonore, mai ales pe cele cu rol de apărare alertă, fugă în faţa primejdiei. Transmiterea energiei prin cae se face prin fluctuaţii de presiune către timpan. Membrana fină a timpanului este deformată de variaţiile de presiune şi pune în mişcare lanţul de oscioare ale urechii medii.

Efectul stereofonic este rezultatul unui decalaj lejer de timp între semnalele captate de frecare indtre cele două urechi.

Localizarea rapidă şi corectă a surselor de zgomot este de importanţă majoră “split second” în unele situaţii de muncă, dar nu se dovedeşte foarte performantă în pofida mobilităţii capului, integrării informaţiilor proprioceptive datorită poziţiei anatomice a celor două urechi cu interpoziţia capului.

Urechea medie:Cavitate plasată în osul temporal continuând lanţul de oscioare şi

comunicând prin trompa lui Eustache cu cavitatea nasofaringiană.În ordine anatomică cuprinde: ciocanul (ataşat prin coada sa de timpan

care se articulează cu nicovala şi prin aceatsa cu scăriţa a cărei talpă se aplică pe fereastra ovală (comunicare cu urechea internă).

Malformaţii, traumatisme sau infecţii ale urechii medii pot modifica trasnmisia aeriană a suentelor (cu scăderea acuităţii auditive). Această pierdere de acuitate auditivă este numită de transmisie şi se traduce prin creşterea pragului general de percepţie a tuturor frecvenţelor zgomotului.

Urechea internăCuprinde canalele semicirculare (asigură menţinerea echilibrului) şi

cohlea (melcul) care asigură audiţia. Cohlea e formată dintr-o cavitate în formă de tub cu trei canale înrulate în spirală. Cele două canale extreme se numesc: 1. Rampa vestibulară şi 2. Rampa timpanică şi sunt pline cu perilimfă. Acestea comunică cu cohlea printr-un orificiu numit helicotremă. La extremitatea opusă, fiecare canal se termină printr-o membrană (fereastră);pentru rampa vestibulară, fereastra ovală iar pentru rampa timpanică fereastra rotundă.

Între aceste două rampe se găseşte o a treia rampă numită canalul cohlear (plin cu endolimfă şi conţinând organul Corti).

Organul Corti este elementul neurosenzorial al audiţiei. El cuprinde două tipuri de celule senzoriale ciliate (un rând intern şi 3 straturi externe) aşezate pe membrana bazilară (aceasta separă canalul cohlear de rampa timpanică) şi acoperite de o membrană numită membrana tectorială.

4

Celule ciliate sunt teerminaţii ale fibrelor nervului auditiv transmiţând informaţii auditive spre cortexul cerebral.

Audiţia Efecte auditive ale zgomotului

1. Hipoacuzia: deficit auditiv permanent la frecvenţa de 4000 Hz 30 dB după aplicarea corecţiei de presbiacuzie, de tip percepţie, în general, bilaterală şi simetrică, fără interesarea frecvenţelor conversaţionale, de etiologie profesională.

2. Surditatea: deficit auditiv permanent interesând şi frecvenţele conversaţionale (media aritmetică a valorilor la 500-1000-2000 25 dB, după aplicarea corecţiei de presbiacuzie, de tip percepţie, simetric bilateral de etiologie profesională (expunerea ocupaţională la zgomot depăşind nivelele admisibile.Precizări: Hipoacuzia şi surditatea prin expunere la zgomot sunt boli înscrise pe

lista afecţiunilor profesionale declarabile (şi indemnizabile în alte ţări) Pentru calcularea corectă a pierderilor audiografice la frecvenţa de

4000 Hz şi la frecvenţele conversaţionale, se aplică corecţia de presbiacuzie (scăderea auzului “fiziologic” indiferent de expunerea la zgomot) conform tabelului:

Corecţia deficitului auditiv după vârstă (presbiacuzie)Vârstă (ani)

Corecţia în dB pentru frecvenţele

125 250 500 1000 2000 4000 800020-29 0 0 0 0 0 3 530-39 5 5 5 5 6 14 1640-49 7 7 7 8 8 21 2550-59 10 10 12 12 13 29 3260-69 14 14 15 19 24 40 4870-79 18 19 23 24 31 47 5980 22 23 27 33 39 56 66

Este acceptat actual căriscul de surditate profesional ăeste prezent în expuneri ocupaţionale prelungite: 8ore/zi, 5 zile pe săptămână, timp îndelungat (15-20ani) la nivele de zgomot depăşind 90dB (A).

Se acceptă expuneri minimale (durată sub 1 an, chiar 30 zile) când se lucrează în zgomot foarte înalt; propulsare reactoare, motoare cu piston.

Diagnsoticu lpozitiv se bazează pe:- anamneza profesională (dovezi ale expunerii la nivele de zgomot peste 90

dB (A)- anamenza non-profesională: traumatisme, infec- ţii otice, tratamente ototoxice anterioare- examenul clinifc general ş iexamenul otologic- traseele grafice audiometrice anterioare şu prezente evidenţiind mărimea

ş iprogresia pierderilor auditive)

Evoluţia clinică are loc în patru etape:1. Instalarea unui deficit permanent: are loc în primele săptămâni de

expunere la zgomot. Clinic subiectul prezintă tulburări uşoare de tipul acufenelor, senzaţia de “urechi înfundate”, eventual cefalee, ameţeli,

5

insomnii. Audiografic, deficitul este puţin important şi interesează frecvenţa de 4000 Hz.

2. Perioada de latenţă totală: durează luni-ani de zile. Deficitul auditiv de la 4000 Hz se agravează (30-40 dB). Întrucât frecvenţele “conversaţionale” (aria 500-1000-2000 Hz) nu sunt afectate, subiectul aude bine. Supravegherea audiometrică, protecţia individuală (antifoane, căşti) şi scăderea nivelului global al zgomotului la locu lde muncă sunt esenţiale.

3. Perioada de latenţă subtotală: se instalează jena în conversaţiile verbale. Începe să ridice volumul radio-ului, nu aude tic-tac-u lceasului. Pot apărea sufluri în urechi. În acest stadiu deficitul de la 4000 Hz se extinde spre frecvenţa de 2000Hz.

4. Perioada de surditate manifestă: acufenele devin importante ş ifoarte jenante. Conversaţia este dificlă (subiectul citeşte pe buzele interlocutorului). Audiografic pierderile auditive medii (PAMc)al frecvenţele conversaţionale (

) bilateral au completate deficitul iniţial

(hipoacuzia di nzona 4000Hz. Din acest stadiu leziunile sunt definitve (ireversibilitate în pofida întreruperii expuenrii la zgomot) singura soluţie terapeutică fiind protezarea auditivă.

Oboseala auditivă (OA)Este un ansamblu de perturbaţii temporare ale sistemului auditiv

consecutive stimulării sonore.Se evaluează în geenral prin creşterea pragului de audiţie măsurat la 2

minute după întreruperea expuenrii la zgomot.Această oboseală auditivă este o funcţie directă a nivelului sonor de

expuenre de forma:OA (dB) = 1,8 (N-76) pentru frecvenţa de 4000 HzN= nivelul acustic echivalent continuu în dB (A).Această formulă arată că urechea umană oboseşte în expuenrile continue la peste 76 dB (A).OA:- Este în funcţei de logaritmul timpului- apare foarte rapid după debutul expunerii la zgomot- urechea umană îşi recuperează pragul de audiţie normal în mod

exponenţial (în mai puţin de 16 ore dacă creşterea pragului este inferioară la 40 dB)

- pentru o expuenre continuă la 100 dB (A) oboseala auditivă ar reveni la normal după > 16 ore (deci bolnavul revien la lucru a doua zi cu urechile mereu obosite). Se poate considera o acumulare, zi după zi de oboseală nereperată evoluând spre surditate profesională?!Efectul de mascareConstă în neperceperea unu isunet util datorită prezenţei simultane a

unui zgomot parazit. Acest fenomen poate avea două consecinţe practice în cursul muncii:

a. reducerea inteligibilităţii unu imesaj verbal: comunicarea verbală inteligibilă este indispensabilă pentru: eficienţa muncii, securitate, calitatea vieţii. O conversaţie este satisfăcător inteligibilă când înţelegem 95% di nfraze. “Nivelul perturbator al inteligibilităţii”

6

rezultă di nmedia aritmetică a nivelurilor de zgomot măsurate în dB în benzile de octave centrale pe 500, 1000, 2000 şi 4000 Hz.În funcţie de valorile găsite se dau distanţele maxiamle pentru care inteligibilitatea este satisfăcătoare: voce normală, voce strigată (puternică).

b. perturbarea percepţiei semnalelor acustice de securitatecând două semnale acustice sunt produse simultan:

- cel mai puternic tinde să-l mascheze pe cel mai slab- cel mai grav tinde să-l mascheze pe cel mai acutdeci: u nsemnal acustic de securitate trebuie să fie foarte contrastant faţă de zgomotul de fond pentru a limita efectul de mascare şi preferabil s fie dublaţi de semnalele optice.

Undele sonore, concentrate de pavilionul urechii, pătrund în conductul auditiv extern şi pun în vibraţie membrana timpanică.

Presiunea atmosferică de o parte şi de alta a membranei timpanice nu este întotdeauna egală, aceasta putând proiemina spre exterior (supresie în cazul aterizării). În aceste cazuri (afecţiuni ale urechii medii, călătoria cu avionul) vibraţiile timpanului sunt forte slabe cu percepţie redusă a energiei sonore.

În condiţii normale, echilibrul de presiune este asigurat graţie comunicării între exterior şi urechea medie prin trompa Eustache (timpanul iscilează liebr şi transmite variaţiile de presiune prin lanţul de oscioare spre fereastra ovală a urechii interne.

Lanţul de oscioare acţionează ca un adaptor de impedanţă între mediul aerian al urechii externe şi mediul lichid al urechii interne. Fără această transmisie osoasă, numai 0,1% din E sonoră s-ar transmite ceea ce înseamnă o pierdere de aproxiamtiv 30 dB.

Mişcările imprimate de piciorul scăriţei, ferestrei ovale se traduc printr-o undă depresiune care se propagă din rampa vestibulară în care lichidul este incompresibil spre rampa timpanică (amortizare prin mişcările ferestrei rotunde).

Unda ascendentă şi unda descendentă interferează pentru a da loc într-un spaţiu îngust (de-a lungul organului Corti) la o rezonanţă. Această rezonanţă se traduce prin deplasarea importantă a membranei bazilare şi a celulelor ciliate aflate în repaus şi prin deplasarea cililor spre membrana tectorială.

Deplasarea membranei şi mişcarea cililor sunt cu atât mai importante cu cât presiunea acustică şi deci zgomotul este mai intens.

Membranele celuleor şi ale cililor se depolarizează şi emit un semnal electric care este transmis la cortex prin nervul auditiv pentru a fi interpretat în termeni de senzaţii sonore.

Locul (spaţiul) unde se produce rezonanţa (în lungul canalului cohlear)determină selectivitate frecvenţială: frecvenţele joase sunt codificate aproape de vârful cohleei în timp ce frecvenţele înalte spre baza cohleei aproape de fereastra ovală. La baza cohleei, membrana bazilară este mai subţire, numărul de celule ciliate senzoriale ma iredus astfel încât leziunile induse de frecvenţe înalte sunt mai severe şi mai precoce. Dacă astfel de funcţiuni pot fi interpretate pe baza suportului anatomo-funcţional descris grosier, integrarea corectă a modului în care noi auzim este cu siguranţă exclusiv non mecanicistă. Alte caractersitici funcţionale (localizarea surselor

7

de zgomot, discriminarea tonală sau percepţia melodică se dovedesc mult mai complicate, uenori interferând cu abilităţi strict individuale suficiente numai unei explicaţii formale.

PresbiacuziaCaracterele senzaţiei auditive descrise anterior sunt valabile pentru un

subiect otologic normal (persoane între 18-30 ani care îndeplinesc anumite condiţii medicale).

La pesoanele în vârstă acuitatea auditivă scade progresiv (presbiacuzie).Cauze ale presbiacuziei:

- tulburări trofice ale urechii interne (legate de ateroscleroză)- reducerea numărului de fibre nervoase funcţionale ale nervului auditiv.

Pierderea auditivă pare să fie în funcţie de frecvenţa sunetelor şi se manifestă iniţial la frecvenţe crescute: peste 1000 Hz.Normele de medicina muncii stabilesc limitele de expunere la zgomot

după principiul: “pragul normal de audiţie pentru conducerea aeriană este în funcţie de vârstă şi sex pentru persoane otologe normale”.

8

Lucrare practică

Metrologia zgomotuluiEvaluarea zgomotului la un loc de muncă se face cu sonometrul, aparat

compus din:- microfon; are rol asemănător membranei timpanice care transformă

vibraţiile acustice captate în semnale electrice. Cele mai utilizate sunt microfoanele piezoelectrice (diafragma este ataşată pe un cristal piezoelectric care generează un curent atunci când este supus unei tensiuni mecanice). Microfonul cu condensator este utilizat pentru sonometrele de mare precizie, iar microfonul dinamic în special în radiodifiuziune.

- -un sistem de amplificare calibrat- circuitul de pondere (ponderare) a mărimilor fizice înregistrate- un sistem de lecturare; citirea directă a nivelului sonor în dB dB(A);

dB(B); dB(C) în funcţie de circuitul de ponderare A, B sau C folosit.Microfonul este piessa esenţială a sonometrului. Se caracterizează prin:

- gamă dinamică (intervale în dB de la foarte slab la foarte înalt ce pot fi captate corect)

- gamă de frecvenţe largă (de la sunete de foarte joază frecvenţă la cele înalte)

- sensibilitate; amplitudinea semnalului electric este în funcţie de presiunea indicentă (vibraţiile membranei generează u nsemnal electric analog).O înregistrare corectă a zgomotului dintr-un local, presupune stabilirea

“momentelor şi a punctelor” de recoltare perfect adaptate cronogramei profesionale, amplasării şi numărului surselorde zgomot energia în regim continuu sau discontinuu, poziţia urechii umane (lucrătorilor) faţă de surse. Se procedează la înregistrărizonale (zonare acustică, hărţi acustice) repetitive sau continue pe un schimb de lucru, pe benzi de frecvenţe care să permită calcularea NAEC pe săptămână. determinarea se face în zona auditivă la 15-20 cm de pavilionul urechii muncitorilor expuşi.

O înregistrare fără “ponderare” dă un rezultat în dB numit “Lin” care corespunde mărimii fizice absolute a fenomenului studiat. Ponderarea pe circuitul A dB(A) permite evaluarea corectă a soniei (forţa sonoră) cu lecturare directă pe sonometru.

Circuitele de ponderare ale sonometrului ţin cont de variaţiile de sensibilitate ale urechii umane în raport cu intensitatea şi cu frecvenţa sunetelor. Urechea umană este mai puţin sensibilă la frecvenţele joase pe care le atenuează în diferite moduri ajustându-le spre frecvenţele medii. De exemplu: u nsunet de 68 dB cu frecvenţa de 100 Hz poate da aceiaşi impresie subiectivă de intensitate cu a sunetului de 60 dB dar cu frecvenţa de 1000 Hz (diferenţa de 8 Hz este atenuată în urechea umană). Introducerea circuitului de ponderare A simulează în fapt modul în care urechea umană ajustează nivelele sonore joase (25-55 dB).

Nivelul în dB (A) poate fi calculat plecând de la analiza spectrală pe benzi de octave. Octava este un interval de frecvenţă în care frecvenţa

9

superioară este dublul frecvenţei infeioare. Pentru diferite raţiuni, benzile de octave sunt desenate prin frecvenţa lor cebtrală.

Analzia spectrală ar consta în msurarea nivelului în dB pentru fiecare bandă de frecvenţă normalizată (utilizarea filtrului de frecvenţe cu care este dotat sonometrul).

Tabel Atenuarea prin filtrul de ponderare A la frecvenţele centrale ale benzilor de octaveFrecvenţa centrală (benzi de octave) Hz

Atenuare (dB) filtrul A

Atenuare (dB) filtrul A

31,5 -39,4 -3,063 -26,2 -0,8125 -16,1 -0,2250 -8,6 0500 -3,2 01000 0 02000 1,2 -0,24000 1 -0,88000 -1,1 -3,016000 -6,6 -8,5

Exemplu practic: care este nivelul global (N) în dB (A) a zgomotului a cărui spectru pe benzi de octave este:

Frecv 31,5

63 125 250 5000

1k 2k 4k 8k 16k

N 85 87 89 89 88 87 85 80 72 60

Scăzând nivele de atenuare medie prin circuitul de ponderare A (date în tabel) se obţin următoarele valori:

N 45,6

60,8

72,9

80,4

84,8

87 86,2

81 70,9

53,4

Nivele N extreme (45,6 şi 53,4) sunt neglijabile. Vom calcula cele 8 nivele centrale din care rezultă un total de 91,7 dB (A) (rotunjit la 91,5 sau 92 dB(A).

Astfel de analize pe benzi de frecvenţă sau pe benzi de lărgime constantă sunt necesare pentru aplicarea corectă a tratamentelor acustice (materiale absorbante sau izolante cu selectivitate de frecvenţă, controlul zgomotului de la nivelul surselor, interferenţa cu vorbirea acustică arhitecturală).

Limitele maxime admise pentru zgomot la locurile de muncă cu solicitare neuropsihică şi senzorială (atenţie, responsabilitate, decizie, constrângere temporară) crescută şi deosebităComplexitatea muncii

Locul de muncă Nivelul admis de

Curba Cz –

10

zgomot –dB- (A)

(dB)-

Locuri de muncă cu solicitare neuropsihică şi senzorială crescută

Laboratoare cu profil electronic Centrale telefonice cu peste 250

abonaţi Cabine de supraveghere a

proceselor tehnologice

75 70

Activităţi tipigrafice (fotoculegere, corectură, zeţărie, macrotastare)

Operatori, realizatori de emisiuni RTV şi de cinematografie

Puncte vamale

75 70

Cabine de comandă şi control (dispecerat energetic, dispecerat pentru mijloace de transport rutier, feroviar, naval)

Laboratoare pentru msurări, cercetare şi proiectare

Sala calculatoarelor Săli de tratament Ghişee udne se lucrează cu

publicul, manipulare de valori, carte poştală

Redactare în mass-media scrisă şi audio

Cabinete medicale, săli de studiu, clase, amfitatre, biblioteci, servicii administrative

60 55

Săli de operaţie şi tratament Atelier de creaţie

50 45

Pentru lcourile de muncă caracterizate pri nzgomot dar cu solicitare neuropsihică (funcţia de atenţie) obişnuită, limita maximă admisibilă n utrebuie să depăşească 90 dB NAEC pe săpătămână.

NAEC pe săptămână este nivelul acustic (în dB (A) a unui zgomot constant, care acţionând continuu pe toată durata unei săptămâni de lucru are u nefect auditiv similar cu efectul zgomotului variabil măsurat real la locul de muncă.

Metrologia audiţiei: audiogramaImpactul zgomotulu iasupra urechii interne este evaluat aproape

excluziv prin audiogramă practicată de rutină (controlul medical periodic al muncitorilor expuşi profesional). Evaluări audiografice sistyematizate permit implementarea unor programr prevenţionale complexe (depistarea precoce, calcualrea indicelui de surdităţi (previzibile, măsuri tehnico-organizatorice de corecţie acustică etc.).

Audiometrul este compus dintr-un generator de sunete calibrate ca frecvenţă şi nivel ce permite efectuarea unei audiograme liminare tonale.

11

Din cele 5 clase de audiometre utilizate actual, primele 3 clase permit aplicarea sunetului atât în conducerea aeriană cât şi în cea osoasă, manevrarealor fiind manuală sau automatică (răspunsul subiectului la sunetul perceput modifică automat derularea operaţiilor :schimbarea de frecvenţă şi de nivel).

Toate audiometrele trebuie etalonate periodic prin mijloace tehnice subiective sau prin intermediul urechii artificiale, rareori prin etalonaj “biologic” (utilizarea comparativă a audiogramei operatorului tânăr, otologic normal, la care prin determină frecvente s-a obţinut un răspuns stabil).

Condiţiile corecte de efectuare a unei audiograme sunt:- repaus auditiv prealabil testării de cel puţin 16 ore (pentru recuperarea

“oboselii auditive”)- conductul aerian otic să fie liber (toate audiogramele sunt precedate de

un examen clinic şi otologic)- camera în care se execută audiograma să fie izolată fonic.

Audiometria subiectivă în care persoana testată răspunde la stimulii acustici furnizaţi de audiometru se efectuează în special pentru depistarea deficitelor auditive.

Audiometria liminară tonală (se emit tonuri pure, de frecvenţe diferite pri ngeneratorul audiometrului) permite evaluarea celui mai mic prag al audiţiei.

Audiometria supraliminară permite stabilirea pragului durerii, practicarea testului de oboseală auditivă ca şi studiul “recruitenentului auditiv” (acest fenomen se găseşte numai în cazul leziunilor cohleare nu şi timpanice sau centrale).

Alte tipuri de audiometrie (rezultate orientative; intenţie de depistaj precoce)

- audiometria vocală; se efectuează cu liste de cuvinte care permit testarea inteligibilităţii limbajului se notează intensitatea vocii la care subiectul înţelege 50% şi 100% di ncele 100 cuvinte utilizate.

- Audiometria :tehnică de măsurare a audiţiei prin procedee simple. Se utilizează vocea “înaltă”, “şoptită” şi “normală” la distanţă de 5 m, într-un local liniştit sau un diazepan (2048 Hz) plasat aproape de pavilionul urechii (CA :conducerea aeriană), pe mastoidă (osul temporal: CO= conducerea osoasă) sau pe frunte (pentru fenomenul de lateralizare).

12

Ergonomia postului de muncăPrograme prevenţionale

Profilaxia surdităţii profesionale, anularea efectelor extra-auditive şi a impactului general al zgomotului asupra organismului impune aplicarea de soluţii preventive susţinute. Soluţiile concrete de luptă cpntra zgomotului sunt rezultatul cercetărilor multidisciplinare; echipă din care n ulipsesc: partenerii sociali (şefi de întreprindere), medic de medicina muncii, experţi în metrologia şi fizica zgomotului, ergonomi.

Măsurile preventive sunt în general adaptate nivelului zgomotului de la un loc de muncă şi numărului de persoane expuse ocupaţional la >85 dB (A) considerat prag de alertă.

Obiectivele programelor prevenţionale sunt în principal:1. Scăderea numărului de îmbolnăviri: hipoacuzie şi surditate profesionale2. Acordarea de timpi recuperatori audiţiei: regim fiziologic de muncă cu

pauze scurte, dar repetate, într-o ambianţă calmă.3. Prevenţia efectului de mascare: scăderea interferenţei zgomotului cu

vorbirea pentru o inteligibilitatea satisfăcătoare a conversaţiei ş io percepţie clară a semnalelor sonore de securitate care să evite accidentele de muncă.

4. Scăderea importanţei efectelor extraauditive: printr-ometodologie participativă (includerera salariaţilor în programe cu intenţie educativă şi de implicare directă în găsirea de soluţii corectoare).

Măsuri tehnico-organziatorice (ergonomice)În figură sunt schematizate soluţiile de insonorizare prpuse de

acusticieni şi ergonomi (reamenajarea ergonomică a unui loc de muncă).

1--------->9 SOLUŢII DE INSONORIZARE1= reducerea zgomotului de la sursă - ergonomie de concepţie2= acoperirea sursei (capote de insonorizare)3 = suspensii antivibratile4= tratamentul acustic al încăperii (plafon, pereţi)5= ecran acustic6= izolarea personalului (cabine insonorizante)7= îndepărtarea de surse (personal; gruparea maşnilor)8= protecţia individuală9= reducerea duratei de expunere

1. Reducerea surselor de zgomot. Încă, din faza de proiectare (ergonomia de concepţie) se are în vedere planul de insonorizare, încercându-se introducerea celor mai silenţioase maşini (unelte, angrenaje). Uneori o a stfe lde măsură este greu sau imposibil de aplicat.

În redimensionarea şi reamenajarea ergonomică a unui loc de muncă deja existent se propune:- modificarea proceselor tehnologice (înlocuirea unui procedeu mecanic cu

unl chimic sau electric, înlocuirea ejectoarelor cu aer comprimat prin extractoare mecanic, înlocuirea nituirii cu sudura etc.).

- acţiun iasupra maşinilor (redcuerea zgomotului de la sursă) prin:- amortizarea şocurilor (materiale din plumb, cauciuc scad puterea

mecanică a şocului)13

- înlocuirea pieselor mobile din oţel cu cele din plastic (reducerea frecării)- buna întreţinere (lubrifiere, calibrare, echilibrare maşini şi piese rotative- rerducerea vitezei decirculaţiei a fluidelor, cu evitarea schimbărilor

bruşte de direcţie şi de secţiune a curgerii- utilizarea de benzi rulante, a garniturilor din cauciuc

se va încerca respectarea performanţelor maşinii dar cu nivele cât mai joase de zgomot.

2. acoperirea surselor de zgomot prin capote de insonorizareCapota adaptată dimensional trebuie să permită accesul la controlul funcţional al maşinii (manete, butoane, cadrane).

Se utilizează material absorbante amplassate printr-o bună amortizare şi decuplaj antivibratil. În funcţie de natura materialului folosit (carton, lemn, fibre ecranice etc.) şi de grosimea acestuia se pot obţine scăderi în medie de 20 dB.3. dispozitive antivibratile

conceperea de fundaţii separate pentru maşini grele este dificl de realizat (necesită calcule complexe) dar utilizarea de platforme antivibratile, decuplajul pereţilor asigură ameliorări acustice importante.

4. tratamentul acustic al localuluise asigură fonoabsorbţia pereţilor şi a plafonului prin îmbrăcarea acestora cu amterial (suprafeţe bien calculate, raportat la suprafaţa solului şi poziţia surselor de zgomot) având coeficienţi de absorbţie crescut (în apropiere de 1).

Pentru un tratatment acustic de calitate este necesar un studiu aprofundat a tipului de zgomot, repartiţia lui spectrală, caracteristicile localului, studii de acustică previzională etc.

Când o undă acustică întâlneşte u nperrete, o fracţiune din energia (E) sonoră care este transportată, este reflectată de aceaest perete (Er).

Partea de E non-reflectată este parţial absorbită de perete (şi disipată sub formă de căldură), iar restul este transmisă de cealaltă parte a peretelui (este fracţiunea care intervine în izolaţia fonică a unui local).

Absorbţia unui material este caracterizată prin coeficientul de absorbţie care rerprezintă fracţiunea din E incidentă ce nu este reflectată.

, variază între 0 = perete total reflectat; 1= perete total

absorbant.Coeficientul de absorbţie () al unui material este în funcţie de

frecvenţa şi de unghiul inicedent al undei sonore, natura suprafeţei materialului, grosimea şi structura sa.A n use confunda:- izolaţia acustică :sursa şi receptorul nu sunt în acest local, peretele

separativ asigură o izolare acustică exprimată în dB.- Absorbţia acustică: sursa ş ireceptorul sunt în acelaşi local, natura

suprafeţei sau îmbrăcămintea acestia (peretelui) reduce reverberaţia.- Materiale absorbante:A. Materiale cu pori deschişi :sunt frecevnt utilizate în corecţiile acustice ale unui local. Prin buna absorbţie a frecvenţelor mediii şi înalte sunt des utilizate (în compoziţia zgomotului industrial domin aceste frecvenţe). Coeficienţii de absorbţie sunt daţi în funcţie de frecvenţă pentru fiecare tip de material folosit.

14

Materialele poroase care acopeeră un perete sunt absorbante în timp ce peretele este izolant. Paradoxal, o “fereastră deschisă” este o suprafaţă absorbantă (nu există reflexia zgomotului) şi deloc izolantă (întreg zgomotul este transmis).

Undele sonore se propagă în structura deschisă a materialului ş icedează mecanic sau prin frecare energia lor.

Pereţii rigizi (cu msunt betonul sau tabla neperforată) au o absorbţie quasinulă şi totalitatea undelor incidente sunt reflectate.

Materialele poroasre absorbante sunt de diverse tipuri:a. produse fibroase: pe bază de sticlă, rocă, lemnb. produse celulare: spume cu celulele deschisec. îmbrăcăminte textilă: mochete, covoare.Performanţele de absorbţie acustică a acestor produse clasice variază cu

grosimea, porozitatea şi densitatea lor.Toată îmbrăcămintea protectoare utilizată (film metalizat, tablă

perforată) poate antrena şi o pierdere a eficienţei. Singure, filmele foarte suple şi foarte dense sau tabla de fier cu nivel de perforaţie >20% alterează puţin performanţele de basorbţie ale materialelor.

Absorbţia poate fi crescută spre frecvenţele joase prin:a. efect de membrană: panouri îndoite, plafonaj sub vid, plafoane false

sunt montate (spaţiat) în raport cu peretele suport.b. Efect rezonator: orificiile di nstructura perforată determină volumul

individual calculat pentru a sigura o absorbţie selectivă a unei frecvenţe date sau pentru a obţine maximum de absorbţie (disipare apreciabilă).

Proiectanţii de construcţii industriale combină aceste efecte diferite pentru obţinerea de pereţi complecşi care să satisfacă exigenţele de izoalţie şi de corecţie acustică în acest timp cu izolaţia termică.Poziţionarea corectă, evitarea tuturor problemelor de condensaţie asigură conservarea capacităţii de absorbţie a materialelor aplicate.Coeficientul apropiat de (1) în special pentru unde de frecvenţă medie şi înaltă garantează o bună eficienţă în majoritatea localurilor cu zgomot industrial.

Acusticienii sua arhitecţii pot determina în mod precis suprafaţa de tratat, în funcţie de calităţile absorbante ale materialelor şi de obiectivele vizate (acustic + estetică+ termic).

Corecţiile acustice constau şi în redcuerea reverberaţiei unui local. Reverberaţia este persistenţa sunetului în încăpere după încetarea sursei sonore. Se evaluează prin durata necesară pentru descreşterea la 60 dB din momentul opririi sursei.

Reverberaţia este dependentă de volumul încăperii şi de proprietăţile de absorbţia acustică a pereţilor.Pentru încăperile cu volum sub 600 m3 acusticienii aplică formula Sabine:

unde:

Tr= durata reverberaţiei în secundeV= volumul localului în m3

= coeficientul de absorbţie acustică al suprafeţei S (0-1 unde 1 înseamnă absorbţie totală a E acustice incidente)

15

Expresia 1S1se numeşte “perete A” = “aria de absorbţie echivalentă” deci suprafaţa de perete calculată pentru =1.

Dublarea ariei de absorbţie echivalentă asigură o scădere a nivelului sonor cu încă 3 dB fapt ce sugerează limitele tehnicii în ceea ce priveşte raportul eficienţă (calitate) – preţ de cost.5. Utilizarea ecranelor acusticeEcranarea acustică completează soluţiile precedente. Se evită instalarea într-un local reverberant fără tratatmentul pereţilor şi al plafonului.Amplasarea ecranului este dificlă datorită propagării zgomotului după una sau mai multe reflexii.

Izolaţii acusticeSepararea muncitorilor de sursele directe printr-un perete simplu sau multipli.Peretele simplu: principiul fundamental de aplicare este dat de legea masei. Un perete de 100 kg/m2 asigură o diminuare a zgomotului de 40 dB (la frecvenţe medii de aproximativ 1000 Hz). Di nacest punct de vedere plumbul este u nmaterial excelent. Dacă se dublează peretele (greutatea lui) ameliorarea acustică adaugă 4 dB.

Pereţii multipli: sunt eficienţi cu condiţia respectării următoarelor principii:- pereţii să fie diferiţi prin natura şi lărgimea lor- pereţii să fie spaţiaţi (distanţa minimală este în funcţie de greutatea lor)- pereţii să fie decuplaţi de ziduri, planşeu, palfon prin materiale

antivibratorii.Bine amplasaţi, pereţii multipli asigură o diminuare mai mare cu 10 dB faţă de metoda cu un singur perete de aceiaşi greutate.

Izolaţiile acustice prin pereţi sunt eficiente în protecţia contra zgomotului cu frecvenţe înalte (ultrasunete) şi mult mai puţin pentru frecvenţele joase (infrasunete).6. Izolarea personaluluiPentru o mai bună protecţie, personalul muncitor poate fi izolat în cabine (boxe) insonorizate în care însă trebuie asigurate condiţii de ventilaţie (climatizare). Iluminat corespunzător operaţiilor tehnice îndeplinite ş imai ales condiţii de comunicare cu exteriorul (anulând şi sentimentul de izolare şi singurătate).7. Zonareaa acustică, prin gruparea (separarea) maşinilor zgomotoase.Se încearcă îndepărtarea posturilro de muncă silenţioase cât mai la distanţă de sursele poluante fonic printr-o organizare a muncii în care circulaţia mărfurilor şi a personalului şi să se facă fără dificultate.

Se utilizează principiul scăderii nivelului sonor în funcţie de pătratul distanţei.8. Echipamentul de protecţie individual

Protecţia individuală este obligatorie când nivelul zgomotului depăşeşte 85 dB (A).Sunt utilizate antifoane şi căşti de diferite tipuri asigurând o diminuare a

zgomotului de până la 30-34 dB (fracţiunea de energie acustică care penetrează în ureche).

Un protector individual trebuie să îndeplinească următoarele calităţi: eficienţă, confort, inocuitate, igienă, interferenţă scăzută asupra conversaţiei ş iinteligibilităţii vocii şi a semnalelor de securitate.9. Reducerea duratei de expunere zilnică la zgomot

16

Program zilnic în care alternanţa muncă-repaus trebuie adaptată nivelului fonic al încăperii; introducerea de pauze scurte şi în muăr mai mare pentru a da posibilitatea refacerii potenţialului audiţiei într-o atmosferă silenţioasă cu efect favorabil asupra întregului organism.Observaţii Nu există situaţii industriale identice din punct de vedere al tratamentului

acustic eficient. Nu se indică copierea unui tratament acustic N uexistă modele duplicabile Transpunerea unui model chiar în cadrul aceleiaşi brnaşe industriale ar

putea fi o eroare prea costisitoare. Nu se decide apriori u ntratament acustic general (tratament complet al

plafonului ş ia lpereţilor) Un studiu prealabil ,eventual studii de acustică prevenţionale efectuate de

profesionişti în acustica indsutrială (ingienr- consilier) permite “optimizarea tehnică” a tratamentului acustic conceput.Cu titlu informativ ,redăm în continuare câteva nivele fonice maximale

emise de instrumente muzicale curent utilizate, atrăgând în acest fel atenţia asupra unei categorii socio-profesionale particular expuse la un atfel de zgomot; “dorit” şi plăcut auditoriului: muzicieni, orchestranţi, dirijori la care repetiţiile şi concertele însumează aproximativ 25 ore pe săptămână:- pianul :emite sunete cu ofrecvenţă maximală de 3520 Hz şi minimal =

27,5 Hz cu o intensitate sonoră atingând 70-90 dB - violoncelul :nivelul sonor depăşeşte rar 100 dB- viola = 57-100 dB- ţambal = 100-110 dB

Vocea umană relaxată totalizează aproxiamtiv 55 dB, vocea strigată atinge maximum 90 dB iar în concert între 80-120 dB.

Legislaţia din Marea Britanie interzice depăşirea a 70-90 dB emisia fonică dintr-o discotecă.

Măsuri profilactice adjuvante1. Meloterapia

Apollo – frumosul zeu al Luminii şi al Soarelui era în acelaşi timp, zeul cântecului, al poeziei şi maestru al muzelor, ideal al frumuseţii masculine.

Este cunoscut şi ca zeu al medicinei ş ipărintele lui Esculap.Legendele spun că era un mare vindecător folosindu-se de muzică.

Preoţii-vraci tratau (inspirându-se din această practica zeiască) bolnavii; cu plante medicinale şi muzică în temple-sanatorii.

Pitagora recomanda muzica pentru igiena trupului şi a sufletului. În secolul XVII-XVIII, medicii europeni de la curţile regale recomandau

pentru o mai bună digestie (după marile festivităţi), ritmul tobelor.În secolul nostru, muzica bien direcţionată (ştiinţific) ajută sănătăţii

omului. Prin muzică vasele de sânge centrale se dilată, iar cele periferice se contractă, TA se ridică sau coboară după tonalitatea muzicii (?!). pe baza acestor observaţii s-au întocmit “farmacopii muzicale” caRE RECOMANDă: Fugile lui Bach în surmenaj intelectual Odă bucuriei (Bethoven) în melancolie Lumina Soarelui (Grieg) în astenia nervoasă Nocturna nr.5 de Chopin ca tranchilizant

17

În Suedia, pentru extracţiile dentare se indică muzică de un anumit tip.În Cipru, colicile sunt calmate cu melodii populare străvechi.Muzica poate fi considerată un tratament universal eficient şi la îndemâna oricui.Dacă muzica la locurile de muncă este folosită fără discernământ sau

control (emisiuni radio non-stop) poate distrage atenţia, oboseşte, creşte nivelul de zgomot.

Pentru a obţine efecte favorabile diferite este necesară cunoaşterea particularităţilor şi acţiunilor muzicii funcţionale; acţiune psihologică de destindere şi acţiune fiziologică prin ritmul muzicii. Deconectarea psihică influenţează şi înlătură starea de oboseală, asigură stabilitatea atenţiei şi o adaptare mai bună la muncă cu creşterea productivităţii muncii (aspecte cantitative ş icalitative).

Pentru a obţine rezultate favorabile, muzică funcţională trebuie adaptată specificului muncii şi condiţiilor de muncă existente.

Criterii de alegere: localizarea geografică (regiune, mediul urban sau rural)natura muncii şi felul ascultatorilor (muncă manuală, muncă de birou, concentrare intelectuală), trăsăturile personale ale lucrătorilor (media de vârstă, sex), programul de lucru (schimb de zi sau de noapte) şi ora difuzării muzicii (începutul lucrului, pauze, în trupul meselor la sfârşitul programului), ambianţa sonoră a atelierului.

De regulă muzica se indică la locurile de muncă monotone, cu activităţi simple, personalul preponderent feminin, fără zgomot deosebit.

Se indică: 10-15 minute de muzică înaintea şi după începerea programului de lucru (asigură punctualitate şi mobilizare mai bună pentru lucru).

La la sfârşitul lucrului, aproximativ 20 minute de muzică preântimpină încetarea lucrului înainte de program.

Pentru programu lde zi – durata cea mai potrivită de difuzare a muzicii este de aproximativ 1 h. iar pentru schimbul de noapte de cca 2 h. (Consultarea personalului şi urmărirea curbelor de randament este necesară).

Schimbul de lucru – la începerea programului 20-30 min.- între 10-1100 : 15-30 min.- în timpul mesei 15-30 min.- înainte de sfârşitul program 20 min.- tehnic, sunt preferabile difuzoarele individuale,mici care să nu împiedice

comunicarea sau să amplifice zgomotul încăperii.Noaptea - 15 minute la interval de 1 h şi înainte de sfârşitul programului

se recomandă, iar jazul sau ritmurile foarte alerte sau foarte lente sunt de evitat. Se preferă melodii în tempo vesel, antrenant fără text sau variaţii lente.

18