Требования к эффективности противошумов

Н. Алимов
Принято считать, что с возрастом неизбежно происходит потеря слуха. Действительно, звукопроводящая система теряет способность к колебаниям, а вместе с этим и способность к проведению звука. Однако, естественное, возрастное ослабление слуха значительно усугубляется вследствие длительной звуковой нагрузки среды обитания человека. Значительную часть звуковой нагрузки человек получает, как правило, на производстве.
В большинстве случаев надежно защитить человека в условиях производства возможно только с помощью индивидуальных средств защиты от шума — противошумов. Однако противошумы должны обеспечивать не только надежную защиту, но более или менее комфортные и безопасные условия их применения.
Работник, обслуживающий ту или иную технику, не должен быть полностью изолирован от производственной акустической среды. В условиях повышенного шума на слух контролируют работу оборудования, прослушивают ту или иную информацию, в любой момент работник должен услышать сигнал, оповещающий о какой-либо опасности.
Требования к эффективности противошумов сформулированы в ГОСТ 12.4.051 Средства индивидуальной защиты. Общие технические требования и методы испытаний». Требования к эффективности достаточно высокие, от 5-10 дБ в области частот 125-250 Гц до 30-32 дБ в области частот 4000 — 8000 Гц для противошумов группы Б.
Чтобы сформулировать необходимые и целесообразные требования к эффективности противошумов необходимо знать масштабы и уровни предельно допустимых величин шума на производстве.
В свое время, в Московском институте охраны труда была проведена работа по уточнению обобщенных требований к величинам звукового заглушения (эффективности) противошумов.
С этой целью был проведен анализ результатов измерений уровней шума в октавных полосах наиболее характерного «шумного» оборудования. Анализ охватывал результаты измерений на предприятиях машиностроения, металлургии, деревообработки, текстильной и легкой, электромеханической, радиотехнической, пищевой отраслей промышленности, а также на рабочих местах в кабинах строительных и дорожных машин. В каждой октавной полосе нормируемого диапазона частот был вычислен коэффициент частоты превышения нормативных значений шума. Результаты, полученные для 218 видов различного оборудования, приведены в таблице 1.
Таблица 1.

Показатель
Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц

63
125
250
500
1000
2000
4000
8000

Ni
18
64
133
183
190
187
168
152

Ki
0,08
0,29
0,61
0,83
0,87
0,85
0,77
0,69

Ni — число случаев превышения нормативного значения в данной полосе частот.
Ki — коэффициент частоты превышения нормативных значений.
По данным таблицы 1 можно сделать два важных для практической цели заключения почти не встречаются случаи превышения нормативных значений в полосе со средней частотой 63 Гц.
Следовательно, К эффективности противошумов на этой частоте можно не устанавливать, что в конечном итоге приводит к существенному уменьшению массы и габарита противошумов; противошумы должны обеспечивать защиту в диапазоне частот 250-8000 Гц, где значения К. сравнительно близкие и находятся в пределах 0,61-0,87. Максимум коэффициента частоты превышений приходится на диапазон от 500 до 2000 Гц.
Сделанные заключения позволяют сформировать некоторые качественные требования к противошумам. Однако их следует дополнить обоснованием необходимой абсолютной величины эффективности в нормируемом диапазоне частот (далее полоса 63 Гц не рассматривается). Полученные результаты измерений были разбиты на две группы А — больших превышений, когда нормативные уровни в одной нескольких полосах частот превышаются на 15 дБ и более, и Б — «средних» (до 15 дБ). Как оказалось, превышения, относящиеся к группе Б, составили более 80 процентов. Это говорит о том, что для основной группы работающих необходимы противошумы с эффективностью, отвечающей требованиям группы Б.
Таблица 2.

Группа
Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц

125
250
500
1000
2000
4000
8000

А
10,4 (6,9-12,9)
16,0 (13,3-18,1)
19,2 (17,9-20,4)
20,7 (19,4-27,0)
22,6 (20,2-26,9)
20,4 (19,1-25,2)
18,8 16,3-20,0)

Б
3,0 2,1-3,7)
9,0 (8,0-9,9)
12,7 (11,9-13,5)
14,5 (13,7-15,3)
14,4 (13,2-15,2)
14,0 (13,1-14,9)
13,0 (12,4-14,7)

По данным, представленным в таблице 2, можно сформулировать требования к абсолютным значениям эффективности противошумов в диапазоне частот 125 — 8000 Гц, взяв в качестве исходных требований средние или максимальные значения превышений соответственно для групп А и Б.
Сравнивая требования эффективности, рассчитанные на основании реальных значений шумовых характеристик производств, с требованиями, регламентированными ныне действующим ГОСТ 12.4.051 — 87, можно сказать, что требования заложенные в действующем ГОСТе к группам А, Б, В необоснованно завышены. С одной стороны, имея противошумы с высокой эффективностью, можно заранее быть уверенными в том, что они во всех случаях обеспечат необходимую защиту. С другой стороны, нужно учитывать, что большие масса, габариты и усилия прижатия, характерные для противошумов с высокой эффективностью, значительно снижают их эксплуатационные показатели. Естественно, необходимо иметь противошумы, эффективность которых достаточно высока как в низкочастотном, так и в высокочастотном диапазонах. В отдельных случаях достаточно иметь совсем небольшую эффективность, порядка 5-8 дБ. Но основные усилия разработчиков и производителей должны быть направлены на создание и выпуск противошумов средней эффективности с показателями, позволяющими применять их самым требовательным пользователям в условиях любых производств. В соответствии с планом государственной стандартизации в России разработано шесть стандартов на противошумы, гармонизированных с европейскими стандартами.
ГОСТ Р 12.4.208-9 «ССБТ. СИЗ органа слуха. Наушники, Общие технические требования»
ГОСТ Р 12.4.209-99 «ССБТ. СИЗ органа слуха. Вкладыши. Общие технические требования»
ГОСТ Р 12.4.210-99 «ССБТ. СИЗ органа слуха. Противошумные наушники, смонтированные с защитной каской. Общие технические требования».
ГОСТ Р 12.4.211-99 «ССБТ. СИЗ органа слуха. Противошумы. Субъективный метод измерения поглощения звука».
ГОСТ Р 12.4.212-99 «ССБТ. СИЗ органа слуха. Противошумы. Оценка результирующего значения А-корректированного уровня звукового давления при использовании средств индивидуальной защиты»
ГОСТ Р 12.4.213-99 «ССБТ. СИЗ органа слуха. Противошумы. Упрощенный метод измерения акустической эффективности противошумных наушников для оценки качества»
Основанием для разработки стандартов послужило обобщение использованного в России и странах Европы накопленного опыта стандартизации средств индивидуальной защиты и необходимость уточнения ряда требований к защитным и эксплуатационным показателям и методам их контроля. В стандартах сформулированы основные определения и термины, касающиеся противошумных наушников, вкладышей и наушников, смонтированных на защитных касках. Стандарты устанавливают требования к акустической эффективности противошумов, усилию прижатия к околоушной области, устойчивости к повреждению при падении, влагоустойчивости, воспламеняемости, гибкости оголовья, к размерам и маркировке.
Для всех требований описана процедура испытаний, аппаратура и конструкции испытательных устройств.
Интересно, что требования к эффективности противошумов в этих стандартах в значительной степени отражают требования необходимой эффективности для большинства обследованных производств, уровни шума которых превышают предельно-допустимые нормы (от 3 до 14 дБ).
Основным методом определения эффективности противошумов остается субъективный метод, при котором приемником акустического сигнала является орган слуха человека. Акустическая эффективность противошумов определяется на основе установления бинауральных порогов слышимости человека с противошумом и без него в условиях диффузного поля сигналом розового шума отфильтрованного в третьеоктавных полосах со среднегеометрическими частотами 125,250,500, 1000,2000,4000,8000 Гц.
«