如何正确选择合适的听力防护设备?
转载。
陈晓平。
通常,对于噪声引起的暂时性听力损失(NITTS)以及噪声引起的永久性听力损失(NIPTS),多数在4KHz处听力呈陡型下降,并常在6KHz处又向上回升,呈明显的高频听力“V”型下降。噪声性听力损失最初在4KHz上出现的原因是:1) 可能在长期持久的噪声刺激下,耳中螺旋器和螺旋神经等发生退行性变化,其中以耳蜗基底环末端和第二环开始处的病变最为明显,此处主要接收4Khz的声音刺激,故早期噪声聋病人在4KHz处的听力损失最为明显;2)可能与外耳道的共振频率3-4KHz有关;3)也可能是底圈的供血较差,形成天然脆弱处。根据控制的层级结构,如果其它管理控制措施不能满足我们要求的时候,我们会选择佩戴听力防护设备(最后一道防线),那么我们应该选择什么防护等级的听力防护设备呢?
目前关于听力防护设备的防护效果有三种测试标准,分别是:
国际标准ISO 4869.2:1994《声学 护听器 第2部分:戴护听器时有效的A计权声压级估算》中规定的护听器的声衰减性能测试,得出的单值标称值为SNR(Signal Number Rating)。
美国环保署(EPA)在1974年明确规定了护听器应按照ANSI S3.19-1974进行测试,并规定了产品的标称方式,该标准中的测试程序适用于听力防护用品的被动声衰减性能测试,得出的单值标称值为NRR(Noise Reduction Rating)。
澳大利亚/新西兰标准:AS/NZS 1270:2002—SLC80(Sound Level Conversion 80%)。
护听器的测试标准都是在实验室相对理想的状态下进行的,在实际工作场所几乎不可能达到所标称的降噪值,接下来就针对不同国家和地区对于适用的SNR、NRR以及SLC80如何应用(扣减)进行详细讨论。
1、ISO标准的SNR(Signal Number Rating)
理想情况下,戴护听器时有效的A计权声压级是以该护听器的倍频带声衰减数据(按照GB7584和ISO4869-1规定方法测量)和其噪声的倍频带声压级为基础进行估算。然而,在许多情况下,噪声的倍频带声压级可能无法得到,只能用简单的方法即仅用噪声的A计权和C计权声压级来估算护听器有效的A计权声压级。
护听器的声衰减值可以通过测量获得,主要的测量方法有主观测量法和客观测量法。主观测量法得到的数值接近于护听器的最大声衰减值,是在低声压级(接近听阈)获得的数据,也可以反映护听器在较高声压级下的衰减值。主观测量法详见GB/T 7584.1《声学 护听器 第1部分:声衰减测量的主观方法》以及ISO4869.1,由于需要严格挑选测试人员,目前国内采用此方法较少。然而,在许多情况下,噪声的倍频带声压级可能无法得到,只能用简单的客观测量方法即仅用噪声的A计权和C计权声压级来估算护听器有效的A计权声压级;所依据的标准为GB/T 7584.2《声学 护听器 第2部分:佩戴护听器时有效的A计权声压级估算》以及ISO4869.2。在上面标准中规定了护听器的几种客观测量法,包括:倍频带计算法、高中低频法(简称HML法)和单值评定法(简称SNR法)。
1)倍频带法
倍频带法是一种直接的计算法,需已知工作地点的倍频带声压级和所佩戴护听器的声衰减数据。虽然此方法可认为是“准确”的参考方法,但是由于采用的受试群体的平均声衰减值和标准偏差,而不是以单个受试人的某一声衰减值为基础的数据,所以该方法有固有的不确定性。下面表格简单介绍了操作的步骤:
2)高中低频衰减法(HML)
首先根据具有不同(Lc-LA)值的8个参考声谱和护听器的假设保护值APVfx计算Hx、Mx和Lx值;然后用HML法估算有效的A计权声压级。
3)单值评定法(SNR)
单值评定值,它是从护听器的倍频带声衰减数据中确定的。噪声的C计权声压级减去单值评定值,得出戴护听器时有效的A计权声压级(最好让其落在75-80dB之间,防止产生过度防护和防护不足)。我国现行标准GB/T 23466-2009《护听器的选择指南》中,就将SNR作为选择护听器的重要指标。
| 保护水平 |
>85 | 保护不足 |
80-85 | 可接受 |
75-80 | 好 |
70-75 | 超出必要 |
<70 | 过渡保护 |
4)原安监总厅安健 [2018] 3 号《用人单位劳动防护用品管理规范》
根据原安监总厅安健 [2018] 3 号《用人单位劳动防护用品管理规范》中第十一条规定:
a: 接触噪声的劳动者,当暴露于80dB≤LEX,8h<85dB的工作场所时,用人单位应当根据劳动者需求为其配备使用的护听器;
b: 当暴露于LEX,8h≥85dB的工作场所时,用人单位必须为劳动者配备使用的护听器,并知道劳动者正确佩戴和使用(劳动者暴露于工作场所LEX,8h为85-95dB的影选用护听器SNR值为17-34dB的耳塞或耳罩;
c: 劳动者暴露于工作场所LEX,8h≥95dB的应选用护听器SNR≥34dB的耳塞、耳罩或者同时佩戴耳塞和耳罩,耳塞和耳罩组合使用时的声衰减值,可按二者中较高的声衰减值增加5dB估算)。
d: 对于此方法,优点是给企业带来了直接的法规参考,便于企业实施。缺点是有点一刀切,可能会造成过度防护(比如现场声压级为86dBA,可以选择SNR值为17dB的护听器,也可以选择SNR值为34dB的护听器;选择34dB的可能会造成过渡防护,导致不能听到或者听不清楚现场的警报声等,产生额外的风险)。
2. EPA ANSI S3.19-1974标准的NRR值 (Noise Reduction Rating)
1)美国职业安全健康管理局(OSHA)中关于NRR扣减的相关规定
美国职业安全健康管理局(OSHA)在1983年发布了《职业噪声暴露:听力保护修正案》,旨在保护工人免受噪声引起的听力损失。该修正案对职业噪声暴露标准进行了修订,并要求雇主实施听力保护计划(Hearing Conservation Program, HCP)。下面表格中是关于NRR扣减的相关规定:
适用于C声级测量数据的NRR | 适用于A声级测量数据的NRR | |
OSHA听力保护修正案 | 25 | 25-7=18 |
OSHA 50%修正系数 (相对性能) | 25/2=12.5 | (25-7)/2=9 |
备注:一个听力保护设备的NRR=25dB。
例如:现场测量的A声级TWA值为100dBA,现场配备了一个NRR=25dB的听力防护设备(耳罩),请分别根据OSHA听力保护修正案以及50%修正系数(相对性能)判断是否符合要求?如果再增加一个NRR=21dB的耳塞,是否符合要求?
a) 仅佩戴NRR=21dB的耳罩
· OSHA听力保护修正案:,符合要求。
· OSHA 50%修正系数(相对性能):,不符合要求。
b) 即佩戴NRR=25dB的耳罩也佩戴NRR=21dB的耳塞(双重防护)
· OSHA听力保护修正案:,符合要求。
· OSHA 50%修正系数(相对性能):,符合要求。
2)美国职业安全健康研究所(NIOSH)中关于NRR扣减的相关规定
泡棉耳塞(有效的NRR) | (25-7)*50% |
预成型耳塞(有效的NRR) | (25-7)*30% |
耳罩(有效的NRR) | (25-7)*70% |
3)听力防护用品的适合性检验(Subject Fit-Testing)
GBZ 331-2024《职业卫生技术服务工作规范》规范中7.2.5.2指出,个人使用的职业病防护用品防护效果检测,按照个人使用的职业病防护用品的种类,对劳动者使用的职业病防护用品开展适合性检验,并对检测结果进行整理和分析。该标准也是强制标准,在2025年5月1日正式施行。另外,关于听力防护设备适合性检验的ANSI S12.71-2018也在2018年正式通过。
护听器的声衰减能力的评价方法有三种分别是:真耳听阈衰减法(Real-ear attenuation at threshold, REAT)、真耳内置麦克风(Microphone in rear ear, MIRE)和声学仿真测量装置(Acoustical test fixture, AFT)。
a) 真耳听阈衰减法(Real-ear attenuation at threshold, REAT)
REAT是一种主观的测量方法(详见GB/T 7584.1《声学 护听器 第1部分:声衰减测量的主观方法》、ISO4869.1以及ANSI/ASA S12.6-2016《Hearing Protectors Real-Ear Attenuation》),是在规定的声场(例如消声室或混响室)中测量受试者在没有佩戴护听器时的最低听阈(裸耳听阈级)以及佩戴护听器后的最低听阈之间的差值。由于受试者参与程度很高,受试者的数量,如何选择、培训受试者,以及用何种方式佩戴护听器等与受试者相关的因素会对结果产生重大影响。另外,控制测试室的背景噪声和测试信号的失真是测试程序中关键的技术因素。优点是:考虑了所有噪声传播途径,包括骨传导;无需额外的传输线、麦克风等设备;在接近受试者听力阈值的噪声水平下进行的主观感受测试较为安全。缺点是:不适用增强型听力防护用品,特别是主动降噪耳机等防护用品的测试;以及闭塞效应可能导致低于500Hz的衰减值被高估。
b) 真耳内置麦克风(Microphone in rear ear, MIRE)
MIRE是与REAT方法类似的客观评价方法(详见ISO 11904-1:2002《真耳内置麦克风测试法》、以及ANSI/ASA S12.42-2010《真耳内置麦克风测试法》),通过对比耳内外声压级的差值得到员工正确佩戴护听器后的个人声衰减值(Personal Attenuation Rating, PAR);在测试的过程中,不需要受试者做出反馈。优点是:适用于任何听力防护用品的现场测试;测量过程简便,易于操作;测量结果能反映人体实际噪声暴露。缺点是:没有捕获通过骨传导部分的噪声,以及由于麦克风和传输线的存在,可能存在空气泄露从而影响衰减量。目前市面有3M EARfit、Svanteh 102等设备可以进行真耳内置麦克风测试。
c) 声学仿真测量装置(Acoustical test fixture, AFT)
ATF是一个完全客观的评价方法(详见标准ISO11904-2)。该方法通过将听力防护用品放置在专用的声学测试装置上,模拟耳朵的接收功能,并测量佩戴防护具前后的差值,从而评估听力防护用品的衰减效果(测量护听器的插入损失(Insertion Loss, IL)和噪声降低值(Noise Reduction, NR))。这种方法能快速获得测试数据,具有很好的可重复性,操作程序相对简单,对实验人员的操作水平要求比MIRE方法低。
3. 澳大利亚/新西兰AS/NZS 1270:2002—SLC80(Sound Level Conversion 80%)
SLC80(dB) | 保护等级Protection Class | 推荐使用场景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 |