a Lågfrekvent buller: En prövningav sambandet mellan några tekniskautvärderingsmått och upplevd störning

(1)

a

arbete och hälsa vetenskaplig skriftserie

ISBN 91–7045–406–X ISSN 0346–7821

1997:1

Lågfrekvent buller: En prövning av sambandet mellan några tekniska utvärderingsmått och upplevd störning

Anders Kjellberg Kjell Holmberg Ulf Landström Maria␣ Tesarz

Tommy Bech-Kristensen

(2)

ARBETE OCH HÄLSA Redaktör: Anders Kjellberg

Redaktionskommitté: Anders Colmsjö, Elisabeth Lagerlöf och Ewa Wigaeus Hjelm

171 84 Solna, Sverige ISBN 91–7045–406–X ISSN 0346-7821 Tryckt hos CM Gruppen

Arbetslivsinstitutet

Centrum för arbetslivsforskning

Arbetslivsinstitutet är nationellt centrum för forskning och utveckling inom arbetsmiljö, arbetsliv och arbetsmarknad. Kunskapsuppbyggnad och kunskapsanvändning genom utbildning, information och dokumentation samt internationellt samarbete är andra viktiga uppgifter för institutet.

Kompetens för forskning, utveckling och utbildning finns inom områden som

• arbetsmarknad och arbetsrätt,

• arbetsorganisation, produktionsteknik och psykosocial arbetsmiljö,

• ergonomi,

• arbetsmiljöteknik och belastningsskador,

• arbetsmedicin, allergi, påverkan på nervsystemet,

• kemiska riskfaktorer och toxikologi.

Totalt arbetar omkring 470 personer vid institutet, varav 350 med forskning. Forskning och utbildning sker i samarbete med universitet och högskolor.

(3)

Fšrord

De studier som presenteras i denna rapport utgšr del i ett mer omfattande forsk- ningsprogram med mŒlsŠttningen att utvŠrdera bullrets stšrningseffekter i arbetslivet.

Programmet stšds finansiellt av RŒdet fšr arbetslivsforskning. I rapporten pršvas olika tekniska utvŠrderingsmetoder med avseende pŒ anvŠndbarhet fšr bedšmning av lŒgfrekvent buller ur stšrningssynpunkt.

Anders Kjellberg Ulf Landstršm

Projektledare

(4)

InnehŒllsfšrteckning

Introduktion 1

Studie 1

Pršvning av olika frekvensvŠgningar 2

Metod 2

Resultat 3

Diskussion 6

Studie 2

C-A-differensen 7

Metodik 7

Resultat 8

Diskussion 11

Referenser 12

Sammanfattning 14

Summary 14

(5)

Introduktion

Bullret pŒ arbetsplatser prŠglas ofta av hšga energier inom det lŒgfrekventa omrŒdet (< 250 Hz). I inomhusmiljšer fšrorsakas detta bŒde av att ventilationsanlŠggningar och annan utrustning ofta genererar sŒdant ljud, och av att de hšgre frekvenserna i utomhusbuller och buller frŒn andra lokaler dŠmpas av fšnster, dšrrar, vŠggar och golv.

Omfattande diskussioner har under senare Œr Šgnats frŒgan om hur sŒdant buller bšr utvŠrderas. Fšreskrifter och rekommendationer Šr nŠstan genom gŒende uttryckta i A-vŠgda ljudnivŒer, dB(A), och man har ifrŒgasatt att denna frekvensvŠgning med A-filtret ger rŠttvisande resultat vid bedšmningen av lŒgfrekvent buller. A-vŠgningen bygger pŒ hur vŒr kŠnslighet fšr olika frekvenser varierar vid lŒga ljudtrycksnivŒer, vilket innebŠr att de lŒgfrekventa komponenterna fŒr ett mycket svagt inflytande pŒ ljudnivŒvŠrdet. Experimentella laboratoriestudier har visat att A-vŠgningen under vissa betingelser kan leda till underskattningar av hur stšrande lŒgfrekventa ljud Šr jŠmfšrt med mer hšgfrekventa ljud. Man har samtidigt pekat pŒ att andra frekvens- vŠgningar, t ex B- eller D-vŠgningen, i vissa fall skulle ge mer rŠttvisande resultat (2, 5, 14) . BŒda dessa vŠgningsfilter lŠgger betydligt stšrre vikt vid de lŒgfrekventa komponenterna i ljudet.

I studier pŒ arbetsplatser har man dock inte funnit lika tydliga skillnader mellan de olika frekvensvŠgda ljudnivŒernas fšrmŒga att predicera upplevd stšrning (9, 10).

Detta beror troligen framfšr allt pŒ att en mycket stor del av ljuden som ingŒtt i dessa studier har haft en mycket likartad spektral fšrdelning. De hšgsta nivŒerna Œterfinns oftast i ett lŒgt frekvensband, varefter nivŒerna gradvis sjunker med hšgre frekvens.

Ju mindre skillnaderna Šr mellan ljudens spektrala fšrdelningsform, desto hšgre kommer korrelationerna mellan de olika frekvensvŠgda mŒtten att bli, och desto sŠmre blir mšjligheten att differentiera deras korrelationer med upplevd bullerstšr- ning. Om alla undersškta ljudmiljšer har exakt samma spektrala fšrdelningsform kommer endast konstanter att skilja de A-, B-, C- och D-vŠgda ljudnivŒerna och kor- relationerna kommer att vara identiska. Fšr att maximera mšjligheten att differentie- ra mellan korrelationerna bšr dessa berŠknas i en grupp som bestŒr av tvŒ lika stora undergrupper med maximal skillnad i den spektrala fšrdelningsformen. I den ena undergruppen ska de lŠgsta och i den andra de hšgsta frekvensbanden vara domine- rande.

Ett tŠnkbart sŠtt att ta hŠnsyn till att A-vŠgningen skulle kunna vara missvisande vid utvŠrdering av lŒgfrekvent buller Šr att fšr lŒgfrekventa ljud lŠgga ett antal dB till dB(A)-vŠrdet. Detta krŠver att man bestŠmmer dels pŒ vilka grunder ett buller ska kategoriseras som lŒgfrekvent, dels hur stort dB-pŒslaget ska vara. En enkel metod att identifiera lŒgfrekventa ljud , som blÊa tagits upp i Socialstyrelsens allmŠnna rŒd fšr utvŠrdering av buller i bostŠder (16) Šr att mŠta bŒde den A- och den C-vŠgda ljudnivŒn. Den enda skillnaden mellan dessa tvŒ vŠgningsfilter Šr att C-vŠgningen lŠgger mycket stšrre vikt vid den lŒgfrekventa delen av bullret. Skillnaden mellan det C- och det A-vŠgda vŠrdet kommer dŠrfšr i flertalet fall att utgšra ett mŒtt pŒ hur mycket energi som ligger i lŒgfrekvensomrŒdet. Socialstyrelsen fšreslŒr att ljudet bšr betraktas som lŒgfrekvent om denna skillnad Šr 15Ð20 dB.

I en specifik rekommendation frŒn Byggnadsstyrelsen avseende lŒgfrekvent venti-

lationsbuller (3) ges rekommendationen att detta kan betraktas som lŒgfrekvent om

C-nivŒn ligger 15 dB šver A-nivŒn, och dessutom att allvarliga bullerstšrningar kan

upptrŠda vid stšrre skillnader Šn 25 dB. Varken Socialstyrelsen eller Byggnads-

styrelsen fšreslŒr dock nŒgot schablonmŠssigt dB-pŒslag om ljudet Šr lŒgfrekvent.

(6)

2

Fšreliggande studie hade tvŒ syften:

- Att analysera sambandet mellan olika frekvensvŠgda ljudnivŒmŒtt och stšrnings- skattningar i en grupp som valts ut fšr att maximera mšjligheten att differentiera mellan dessa mŒtt (Studie 1).

- Att pršva om man genom att ta hŠnsyn till skillnaden mellan den C- och den A- vŠgda ljudnivŒn sŠkrare kan identifiera de personer som Šr stšrda av bullret pŒ arbetsplatsen (Studie 2).

Studie 1: Pršvning av olika frekvensvŠgningar

MŒlsŠttningen i studie 1 var att pršva sambandet mellan olika frekvensvŠgda ljud- nivŒmŒtt och stšrningsskattningar. Fšr att gšra det mšjligt att differentiera mellan mŒtten skapades en grupp bestŒende av tvŒ lika stora undergrupper med maximal skillnad i relationen mellan de lŒg- och hšgfrekventa delarna av spektrum.

Metod

Deltagare

I studien ingick 508 personer, 323 kvinnor och 185 mŠn med medelŒldern 37,9 Œr (variationsvidd 17Ð64 Œr) frŒn flera typer av arbetsplatser: Kontor (n=124), laborato- rier (n=148) och industriarbetsplatser (n=148). …vriga 88 personer fšrdelades tŠmli- gen jŠmnt mellan en tvŠttinrŠttning, ett bibliotek, klassrum, storkšk och fritidshem.

Endast arbetsplatser dŠr ljudnivŒn lŒg under 85 dB(A) ingick. Arbetsplatserna valdes ut fšr att representera sŒ vitt skilda frekvenskarakteristika som mšjligt. De flesta kontorsarbetare exponerades fšr lŒgfrekvent ljud pŒ mŒttliga nivŒer. De flesta indust- riarbetare exponerades fšr lŒg- eller mellanfrekvent ljud pŒ relativt hšga nivŒer, medan laboratoriearbetarna hade en mer varierande exponering bŒde med avseende pŒ nivŒ och frekvens.

inte alls stšrande

knap- past alls

nŒgot ganska

stšrande mycket mycket mycket stšrande

nŠstan outhŠrdligt

Figur 1. Skalan som anvŠndes fšr att skatta stšrning.

Procedur och utrustning

En ljudnivŒmŠtare (BrŸel & Kj¾r model 2231) med en BrŸel & Kj¾r 4155 mikrofon placerades bredvid deltagaren, och en kalibrering gjordes innan mŠtningen. Bullret spelades in under 10 eller 15 minuter under det att deltagaren arbetade som vanligt.

Bullerstšrning skattades pŒ en 100 mm skala som gick frŒn "inte alls stšrande" till

"nŠstan outhŠrdligt" (figur 1). Denna skala har tidigare anvŠnts i en serie studier pŒ arbetsplatser och i laboratoriet (8, 11).

Deltagarna anvŠnde samma skala fšr att bedšma hur stšrda de fšrestŠllde sig att de

skulle vara om de i stŠllet hade exponerats fšr ljudet frŒn en handhŒllen hŒrtork och

en symaskin i arbetet. Bedšmningen av dessa fšrestŠllda ljud anvŠndes som referen-

ser fšr att fšr att kalibrera skattningen av bullerstšrning i arbetet. Kalibreringen gjor-

(7)

des genom att bilda en kvot mellan arbetsplatsskattningen och medelvŠrdet av skatt- ningen av hŒrtork- och symaskinsljuden. Fšr nŠrmare beskrivning och analys av detta kalibreringsfšrfarande se (6, 17).

Statistiska analyser

Klusteranalys anvŠndes fšr att identifiera grupper som exponerades fšr frekvens- mŠssigt likartat buller (1). Analysen baserades pŒ ljudtrycksnivŒn i tre frekvensband:

25Ð250 Hz, 315Ð1250 Hz samt 1600Ð12 500 Hz. Denna grova frekvensindelning anvŠndes fšr finna kluster med olika relativa fšrdelning mellan hšga och lŒga fre- kvenser och inte sŒdana som skilde sig med avseende pŒ fšrdelningen inom resp fre- kvensomrŒde. Wards klustermetod anvŠndes med kosinus av variabelvektorerna som likhetsmŒtt. Detta mšnsterlikhetsmŒtt valdes fšr att fŒ kluster som skilde sig med avseende pŒ den relativa fšrdelningen av ljudtrycket i de tre frekvensbanden. Andra likhetsmŒtt kan ge kluster som enbart skiljer sig Œt i nivŒ.

Resultat

Den genomsnittliga ljudnivŒn i gruppen var 61,4 dB(A) med en variationsvidd pŒ 38,7Ð84,1 dB. NivŒn i de tre frekvensbanden ges i tabell 1. Som synes sjšnk nivŒn frŒn det lŠgsta till det hšgsta frekvensbandet. Korrelationer mellan de olika ljudnivŒ- mŒtten ges i tabell 2. Korrelationerna var som vŠntat extremt hšga mellan de A-, B och D-vŠgda nivŒerna. C-nivŒn visade generellt nŒgot lŠgre korrelationer och de lŠgsta korrelationerna fšrelŒg fšr den ovŠgda ljudtrycksnivŒn dB(LIN).

Tabell 1. MedelvŠrden, standardavvikelser samt max- och minvŠrden fšr ljudtrycksnivŒer (dB) i de tre frekvensbanden (n=508).

M SD Min Max

Frekvensband 25-250 Hz 315-1250 Hz 1600-12 500 Hz

67,1 60,0 56,9

7,7 8,5 9,6

34,8 35,7 48,6

84,0 83,5 88,4

Tabell 2. Korrelationer mellan olika frekvensvŠgda ljudnivŒer (n =508). Inom parentes ges motsvarande korrelation i den reducerade gruppen, (n=72).

dB(B) dB(C) dB(D) dB(LIN)

dB(A) 0,963 (0,933) 0,840 (0,634) 0,9824 (0,987) 0,7284 (0,689)

dB(B) 0,9276 (0,801) 0,9527 (0,956) 0,7871 =0,809)

dB(C) 0,8457 (0,690) 0,8278 (0,834)

dB(D) 0,7479 (0,735)

(8)

4

Tabell 3 LjudtrycksnivŒer i de olika klustren i hela undersškningsgruppen samt i urvalet av personer i kluster 1.

Undersškningsgrupp (n=508), 3 kluster

Kluster 1 n=53

Kluster 2 n=419

Kluster 3 n=36

t-test p

Kluster 1, reduc.

n=36 Frekvensband

25-250 Hz 315-1250 Hz 1600-12 500 Hz

65.1 63.9 70.5

67.1 60.4 56.1

69.4 49.3 46.2

<.05

<.001

65.2 64.9 71.9

Tabell 4. Genomsnittliga dB(A)- och dB(C)-nivŒer, standardavvikelser samt min-max nivŒer i de tre klustren.

M SD min-max

Kluster 1 (n=53) dB(A)

dB(C)

71.6 71.9 61.1 68.1 51.0 68.7

6.2 5.5 8.3 7.8 5.3 8.6

54.3-84.1 54.7-82.6 41.1-83.5 50.6-89.4 38.7-58.4 53.7-85.7

Klusteranalysen gav tre distinkta kluster vars ljudtrycksnivŒer i de tre frekvens- banden ges i tabell 3. Det fšrsta klustret (n=53) hade hšgre nivŒ i det hšgsta frek- vensbandet Šn i de tvŒ lŠgre. I bŒde kluster 2 (n=419) och 3 (n=36) sjšnk nivŒn med stigande frekvens, men den lŒgfrekventa dominansen var tydligast i kluster 3. En envŠgs variansanalys visade att de tre klustren skilde sig signifikant frŒn varandra i alla tre frekvensband. I figur 2 visas genomsnittliga tersbandsvŠrden i klustren.

dB(A)- och dB(C)-nivŒer fšr klustren ges i tabell 4. Stora skillnader fšrelŒg mellan klustrens dB(A)-nivŒer; ju stšrre dominans av det lŠgsta frekvensbandet, desto lŠgre var dB(A)-nivŒn. Skillnaderna var dŠremot mycket smŒ i den C-vŠgda nivŒn.

Den stšrsta skillnaden fšrelŒg sŒledes mellan kluster 1 och 3, som kan beskrivas som lŒg- resp hšgfrekvent bullerexponering. Dessa tvŒ valdes dŠrfšr ut fšr de vidare analyserna. Fšr att ge de tvŒ grupperna samma vikt vid berŠkningen av korrelationer mellan olika ljudnivŒmŒtt och skattningar slumpades 17 personer bort ur kluster 1.

TersnivŒer fšr dessa tvŒ grupper ges i figur 3. I tabell 3 ges ljudtrycksnivŒer i de tre frekvensbanden Šven fšr den reducerade gruppen.

De flesta av korrelationerna mellan de olika frekvensvŠgda ljudnivŒerna var nŒgot

lŠgre i den reducerade gruppen Šn i totalgruppen (tabell 2). Fšr att visa betydelsen av

urvalet fšr mšjligheten att differentiera mellan mŒttens korrelationer med stšrnings-

skattningarna gjordes berŠkningarna bŒde i totalgruppen och i den reducerade grup-

pen (tabell 5). Dessa korrelationer berŠknades bŒde fšr de okalibrerade och de kali-

brerade skattningarna.

(9)

10000 1000

100 10

30 40 50 60 70

Kluster 1 (n=53) Kluster 2 (n=419) Kluster 3 (n=36)

Tersband (Hz) dB

Figur 2. Genomsnittliga tersbandsnivŒer i de tre kluster som bildades av undersšk- ningsgruppen.

10000 1000

100 10

30 40 50 60 70

Kluster 1 (n=36) Kluster 3 (n=36)

Tersband (Hz) dB

Figur 3. Genomsnittliga tersbandsnivŒer i de tvŒ kluster, dŠr skillnaden i nivŒ var stšrst i lŒg- och hšgfrekvensomrŒdet (Kluster 1 reducerat till 36 personer).

Tabell 5. Korrelationer mellan olika frekvensvŠgda bullermŒtt och stšrningsskattningar (kalibrerade och okalibrerade) i hela och den reducerade undersškningsgruppen.

FrekvensvŠgningar, Totalgrupp (n=508)

FrekvensvŠgningar, Reducerad grupp (n=72),

A B C D LIN A B C D LIN

SkattningsmŒtt Skattning Kalibrerad skattn. (log)

0.31 0.42

0.32 0.43

0.30 0.40

0.32 0.43

0.26 0.35

0.24 0.48

0.19 0.43

0.14 0.33

0.24 0.49

0.10 0.29

(10)

6

Fšr de kalibrerade skattningarna gŠllde att logaritmerade vŠrden škade linjŠrt med hšjd ljudnivŒ. Alla fortsatta analyser av kalibrerade stšrningsskattningar baseras dŠr- fšr pŒ logaritmerade vŠrde. De okalibrerade skattningarna visade sig dŠremot, liksom i tidigare studier (12, 17) , ška linjŠrt med hšjd ljudnivŒ utan logaritmering. Tabellen visar att korrelationerna i totalgruppen som vŠntat skilde sig mycket lite frŒn varan- dra. Endast den ovŠgda ljudtrycksnivŒn gav pŒtagligt lŠgre korrelation med stšr- ningsskattningen. I den reducerade gruppen Šr skillnaderna mellan korrelationerna stšrre; C-vŠgningen ger en lŠgre korrelation och A- och D-vŠgningarna, vilka visar en tendens till hšgre korrelationer Šn švriga. Figur 4 illustrerar sambandet mellan den D-vŠgda ljudnivŒn och de kalibrerade skattningarna.

100 90

80 70

60 50

40 -2 -1 0 1 2

D-vŠgd ljudnivŒ Kalibrerade skattningar (log)

y = - 1,2258 + 0,0167x r = 0,242²

Figur 4. Logaritmerade kalibrerade skattningar som funktion av den D-vŠgda ljudnivŒn.

Diskussion

Analyserna visade att korrelationerna mellan de olika frekvensvŠgda ljudnivŒerna A, B, C ocd D fšrblev hšga Šven i den reducerade gruppen. €ven dŒ gruppen bildades av tvŒ lika stora undergrupper med maximalt olika frekvensfšrdelning var alltsŒ mšjligheten att differentiera frekvensvŠgningarna mycket begrŠnsade. I jŠmfšrelse med den ovŠgda ljudtrycksnivŒn (LIN) visade sig bŒde de D- och A-vŠgda nivŒerna fšrklara ungefŠr 2,8 gŒnger mer av variansen i stšrningsskattningarna. Motsvarande siffror fšr de B- och C-vŠgda nivŒerna var 2,1 resp. 1,3. Resultaten ger alltsŒ inte nŒgot stšd fšr att A-vŠgningen skulle vara sŠrskilt missvisande. Generellt var korre- lationerna mellan ljudnivŒ och stšrningsskattning som vŠntat lŒga. Detta beror san- nolikt pŒ att ljudnivŒn predicerar hšrstyrkan och inte stšrningsupplevelsen. Hšrstyr- kan Šr fšrvisso en mycket viktig del av fšrklaringen av stšrningsupplevelse.

Samtidigt mŒste dock poŠngteras att Šven mycket svaga ljud kan upplevas som stš-

rande och att mŒnga andra fšrhŒllanden Šn ljudnivŒn har visat sig vara betydelsefulla

fšr stšrningsupplevelsen (7).

(11)

I diskussionen om olika vŠgningsfilter bšr man hŒlla i minnet att A-, B- och C- vŠgningarna ursprungligen konstruerades fšr att tillŠmpas vid olika ljudtrycksnivŒer.

C-vŠgningen var tŠnkt att anvŠndas vid de hšgsta, och A-vŠgningen vid de lŠgsta nivŒerna. Filtrens karakteristika baseras pŒ att skillnaden i kŠnsligheten fšr lŒga och hšga frekvenser blir allt mindre markerad ju hšgre nivŒn Šr. Det finns dŠrfšr ingen anledning att tro att nŒgon viss frekvensvŠgning skulle vara generellt mer rŠttvisande Šn švriga vŠgningar. NŠr C-filtret i fšreliggande undersškning visade sig fungera sŠmre Šn A- och D-filtren, torde detta bero pŒ att bullret pŒ inomhusarbetsplatser tenderar att ha frekvens- och nivŒegenskaper som gšr att C-vŠgningen blir sŠrskilt missvisande. En alternativ mŠtmetod som skulle kunna vara mer generellt tillŠmplig Šr Zwickers loudness level (4). Denna metod tar bland annat hŠnsyn till frekvens- kŠnslighetens nivŒberoende.

€ven den ovŠgda ljudtrycksnivŒn var korrelerad med stšrningsskattningarna, om Šn inte lika starkt som de frekvensvŠgda ljudnivŒerna. Detta berodde pŒ att sprid- ningen i ljudtrycksnivŒer var mycket stor i gruppen. FrekvensvŠgningens fšrdelar kan fšrvŠntas bli tydligare ju mindre nivŒvariationen Šr i gruppen. Idealt skulle pršv- ningen gšras i en grupp dŠr alla exponerades fšr samma ljudtrycksnivŒ, men dŠr lju- den hade olika frekvenssammansŠttning. Detta lŒter sig dock enklast gšras i laborato- riefšrsšk.

Studie 2: C-A-differensen

MŒlsŠttningen i studie 2 var att pršva om man via analys av skillnaden mellan den C- och den A-vŠgda ljudnivŒn bŠttre kan identifiera de personer som Šr stšrda av bullret pŒ arbetsplatsen. MŠtprocedur, utrustning och ljudanalyser var desamma som i studie 1.

Metodik

Deltagare

Analyserna baserades pŒ de 508 personer som ingick i Studie 1 och ytterligare 201 personer, varav 190 kom frŒn kontorsarbetsplatser och 11 frŒn en industriarbetsplats.

Gruppen bestod av 452 kvinnor och 257 mŠn med en medelŒldern 38, 5 Œr (variationsvidd 17Ð65 Œr).

Statistiska analyser

Fšr att pršva om C-A-differensen bidrog signifikant till att fšrklara stšrningsupple-

velsen gjordes tvŒ typer av statistiska analyser. Den ena var en regressionsanalys

med den logaritmerade kalibrerade skattningen som beroende variabel och dB(A)

samt C-A-differensen som oberoende variabler. Denna analyser besvarade frŒgan om

hur stor del av variansen i stšrningsskattningarna som fšrklarades av C-A-differen-

sen, utšver vad som fšrklarades av ljudnivŒn, och om detta bidrag till fšrklaringen

var signifikant. Resultatet kunde ocksŒ anvŠndas fšr att berŠkna hur dB(A)-vŠrdet

borde korrigeras med hŠnsyn till C-A-differensen fšr att maximera sambandet med

upplevd stšrning. Den andra analysen var en logistisk regressionsanalys. Denna

analys baserades pŒ en uppdelning av personerna i tvŒ extremgrupper: den tredjedel

av gruppen som givit de hšgsta stšrningsskattningarna och den tredjedel som givit de

lŠgsta skattningarna. Uppdelningen grundade sig pŒ okalibrerade skattningar, efter-

(12)

8

som kalibreringen kan fšrvŠntas eliminera en del av de skillnader mellan personer som beror pŒ att de skiljer sig i bullerkŠnslighet. Analysen gjordes fšr att visa hur vŠl man kan fšrutsŠga vilka som tillhšr de tvŒ grupperna utifrŒn dB(A)-nivŒn och C-A- differensen.

Resultat

Regressionsanalys av kalibrerade skattningar

Regressionsanalysen av de logaritmerade kalibrerade skattningarna visade att korre- lationen mellan dB(A) och skattningen var 0,420 och att denna fšrbŠttrades signifi- kant till 0,436, dŒ Šven C-A-differensen lades in i analysen (t=3,53, p=0,004). Detta innebŠr att ytterligare 1,4 procent av variansen i skattningarna fšrklarades genom att C-A-differensen togs med.

Fšr att tydliggšra formen pŒ sambandet mellan ljudnivŒn och stšrningsskattningen gjordes klassindelning av dB(A)-nivŒn i 16 successiva 3 dB-klasser med bšrjan vid 38 dB. MedelvŠrdet av dB(A) och skattning berŠknades i varje klass. Den lŠgsta och den hšgsta dB(A)-gruppen uteslšts frŒn den vidare analysen eftersom de endast inne- hšll tvŒ resp en person. Sambandet mellan medel-dB(A) och medelskattning i de ŒterstŒende fjorton grupperna visas i figur 5. I figuren anges ocksŒ antalet personer som ingick i nivŒgrupperna. Som synes beskrivs sambandet vŠl av den linjŠra funk- tion som anpassades till dessa data med hŠnsyn tagen till skillnaden i antalet personer i grupperna. Funktionen innebŠr att 11,3 dB:s hšjning av ljudnivŒn fšrdubblade den skattade stšrningen. Fšr att fŒ reda pŒ vad en viss skillnad i skattning motsvarar i ljudnivŒ gjordes Šven den motsatta regressionsanalysen, d v s en med ljudnivŒ som beroende variabeln och den logaritmerade skattningen som oberoende variabel.

Denna analys visade att 0,1 steg pŒ den logaritmiska skattningsskalan (d v s ca 25%

fšrŠndring) motsvarade en fšrŠndring av ljudnivŒn med 3,5 dB(A).

Gruppen delades vidare in i Œtta undergrupper utifrŒn C-A-differensen (successiva 3 dB-grupper dŠr den fšrsta gruppen utgjordes av dem som hade en differens pŒ 0Ð3 dB). Dessutom berŠknades utifrŒn regressionsanalysen skattningsvŠrden som korri- gerats fšr de skillnader som fšrklarades av ljudnivŒn (residualer till vilka gruppens totalmedelvŠrde adderades fšr att fŒ samma skala som i de okorrigerade skattningar- na). Figur 6 visar sambandet mellan medelvŠrdet av C-A-differensen och den nivŒ- korrigerade medelskattningen i de Œtta C-A-grupperna. Sambandet lŠt sig relativt vŠl beskrivas med en linjŠr funktion dŠr varje škning av C-A-differensen med en dB škade den logaritmerade skattningen med 0,0125 steg, d v s med omkring 3 procent.

Fšr att fŒ ett mŠtvŠrde som tog hŠnsyn till C-A-differensen lades en konstant till varje dB(A)-vŠrde som berŠknades utifrŒn att varje steg om 0,1 i den logaritmerade skalan motsvarar 3,5 dB och att stšrningsskattningen škade med 0,0125 fšr varje škning med en dB av C-A-differensen. Detta korrigerade dB(A)-vŠrde visade en nŒgot bŠttre samband med skattningen Šn dB(A)-nivŒn. Korrelationen steg frŒn 0,420 till 0,436.

Eftersom denna korrigeringsmetod blir ganska komplicerad pršvades Šven tvŒ enklare korrigeringar. Den ena innebar att C-A-differensen delades in i tre klasser:

0Ð6, 6Ð15 samt >15 dB. 4 dB lades till dB(A)-vŠrdet dŒ C-A-differensen lŒg mellan

6 och 15 dB, och 8 dB dŒ den var stšrre Šn 15 dB. Denna fšrenkling innebar inte

nŒgon egentlig fšrŠndring av korrelationen (0,437) jŠmfšrt med den mer komplice-

rade korrektionsmetoden.

(13)

90 80

70 60

50 40

2.0

1.6

1.2

.8

.4

0.0

Logaritmerade kalibrerade skattningar

LjudnivŒ dB(A) Y=.0265X-0.2444 r²=.932

(8)

(29) (63)

(88) (96)

(91)

(80)(76) (52)

(39) (37)

(36) (9)

(9)

Figur 5. LinjŠr funktion anpassad till medelskattningar i 14 grupper exponerade fšr olika ljudnivŒer ( successiva 3 dB(A)-klasser). Antalet personer som ingick i gruppen ges i parentes.

NivŒkorrigerad logaritmerad kalibrerad stšrningsskattning

CÐA-differens

25 20

15 10

5 0

(111) (149) (210)

(123) (63)

(31) (14)

(8) 1.6

1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0

Figur 6. MedelvŠrden av skattningar som korrigerats fšr sambandet med ljudnivŒ i 8 grup- per med olika stor CÐA-differens (successiva 3 dB-klasser). Antalet personer som ingick i gruppen ges i parentes.

En ytterligare fšrenkling pršvades dŠr C-A-differensen delades in i tvŒ klasser:

šver eller under 15 dB. Medelskattningen i de tre hšgsta C-A-differensgrupperna var

1,3076 och i de fem lŠgre 1,4808. Skillnaden var alltsŒ 0,1732, vilket motsvarar en

nivŒskillnad pŒ ungefŠr 6 dB. DŒ 6 dB lades till dB(A)-vŠrdet i de fall dŠr C-A-diffe-

rensen var stšrre Šn 15 blev korrelationen med stšrningsskattningen till 0,428, dÊvÊs

nŒgot sŠmre Šn dŒ tvŒ konstanter anvŠndes. Konstanten 7 dB gav samma resultat

medan andra konstanter gav en nŒgot mindre fšrbŠttring av korrelationen.

(14)

10

Tabell 6. Faktisk grupptillhšrighet (ostšrdaÐstšrda) och grupptillhšrighet predicerad med logistisk regression utifrŒn den A-vŠgda ekvivalenta ljudnivŒn.

Predicerad grupptillhšrighet % korrekt Ostšrda Stšrda Sensit./specif.

Faktisk grupp- Ostšrda 183 68 72,91

tillhšrighet Stšrda 84 167 66,53

Totalt: 69,72 Tau_p=0,394 R²_L: 0,142

Tabell 7. Faktisk grupptillhšrighet (ostšrdaÐstšrda) och grupptillhšrighet predicerad med logistisk regression utifrŒn den A-vŠgda ekvivalenta ljudnivŒn samt skillnaden mellan den A- och den C-vŠgda nivŒn.

Faktisk grupp- Ostšrda

182 69 72,5

tillhšrighet Stšrda

78 173 68,9

Totalt: 70,7 Tau_p

=0,414

R²_L: 0,158

Tabell 8. Faktisk grupptillhšrighet (ostšrdaÐstšrda) och grupptillhšrighet predicerad med logistisk regression utifrŒn den A-vŠgda ekvivalenta ljudnivŒn med ett 6 dB pŒslag i de fall dŠr C-A-differensen var stšrre Šn 15 dB.

183 68 72,9

79 172 68,5

=0,414

R²_L: 0,149

Logistisk regressionsanalys av de okalibrerade skattningarna

Fšr den logistiska regressionsanalysen bildades tvŒ grupper: De 251 relativt ostšrda personer som utgjorde tredjedelen med de lŠgsta skattningarna (0Ð14) och de 251 personer som avgivit de hšgsta skattningarna (32Ð100). Grupptillhšrighet var bero- ende variabel i analysen och dB(A) samt C-A-differensen de oberoende variablerna.

R

²_L

samt Tau

_p

anges i tabell 6Ð9 som mŒtt pŒ modellanpassningen resp fšrmŒgan att predicera grupptillhšrighet (13).

Resultatet visade att redan utifrŒn dB(A)-nivŒn kunde 69,73 procent av personerna

placeras i rŠtt grupp (Tabell 6). DŒ C-A-differensen lades till identifierades ytterli-

gare sju av de stšrda, men samtidigt kom fem ostšrda personer dŒ att placeras i den

stšrda gruppen (Tabell 7). C-A-differensen škade fšrbŠttrade alltsŒ sensitiviteten

samtidigt som den fšrsŠmrade specificiteten. Tau

_p

škade med 0,02 och modell-

(15)

Tabell 9. Faktisk grupptillhšrighet (ostšrdaÐstšrda) och grupptillhšrighet predicerad med logistisk regression utifrŒn den A-vŠgda ekvivalenta ljudnivŒn med ett 4 dB pŒslag i de fall dŠr C-A-differensen var stšrre Šn 6Ð15 dB och 8 dB dŒ den var šver 15 dB.

180 71 71,7

80 171 68,1

=0,398

R²_L: 0,155

anpassningen fšrbŠttrades frŒn 0,394 till 0,414. Denna mycket mŒttliga fšrbŠttring var dock statistiskt signifikant (Chi

²

=11,15, df=1, p=.0008).

Fšr att pršva anvŠndbarheten av det enkla korrigerade dB(A)-vŠrdet (+6 dB dŒ C- A-differensen var stšrre Šn 15 dB) gjordes Šven en logistisk regressionsanalys med enbart denna variabel som oberoende variabel. Modellanpassningen visade sig bli nŒgot sŠmre Šn dŒ bŒde dB(A) och C-A-differensen togs med i analysen. Prediktio- nen av grupptillhšrighet blev dock lika bra som med bŒda variablerna (tabell 8). Den korrektion som innebar att 4 eller 8 dB lades till dB(A)-vŠrdet beroende pŒ C-A-dif- ferensens storlek gav en nŒgot sŠmre modellanpassning (Tabell 9).

Diskussion

Resultatet visar att C-A-differensen avspeglar en bulleregenskap som kan ha betydel- se fšr stšrningsreaktionen pŒ lŒgfrekvent buller. Men det stŒr ocksŒ klart att dess fšrklaringsvŠrde Šr mycket begrŠnsat. Den fšrklarade andelen av variansen i skatt- ningarna škade bara med 1,4 procent, och endast ytterligare 0,7 procent av de stšrda identifierades genom att C-A-differensen togs med i analysen. Den stora undersšk- ningsgruppen gjorde dock att dessa smŒ bidrag var statistiskt signifikanta. Vid bedšmningen av detta resultat bšr man dock hŒlla i minne att CÐA-differensen inte i nŒgot fall nŒdde upp till 25 dB, d v s till den nivŒ dŠr Byggnadsstyrelsen antagit att de svŒra stšrningsproblemen uppstŒr (3).

Den enklaste korrektionsmetoden, pŒslag med 6 dB dŒ C-A-differensen var stšrre Šn 15 dB, gav inte pŒtagligt sŠmre resultat Šn de mer komplicerade metoderna.

Regressionskoefficienten i den linjŠra funktionen som beskrev sambandet mellan ljudnivŒ och de logaritmerade kalibrerade skattningarna (0,0265, se figur 5) stŠmmer pŒfallande vŠl med den som brukar erhŒllas i hšrstyrkestudier under kontrollerade fšrhŒllanden i laboratoriet (15); skattad stšrning fšrdubblades med varje steg om 11,3 dB. Som en tumregel brukar man ange regressionskoefficienten som 0,03, och att hšrstyrkan fšrdubblas med varje škning med 10 dB.

Noteras bšr att C-A-differensen Šven kan fšrstŠrkas av hšga nivŒer i frekvens- omrŒdet 250Ð500 Hz. Ett buller som har hšga energier inom detta omrŒde skulle i extrema fall kunna ge CÐA-differenser som Šr stšrre Šn 15 dB trots att bullret alltsŒ inte har en lŒgfrekvent karaktŠr.

En annan allvarlig begrŠnsning i detta tillvŠgagŒngssŠtt att predicera stšrningsris-

ken fšr lŒgfrekvent buller inte alltid upplevs som mer stšrande Šn hšgfrekvent vid

samma dB(A)-nivŒ. LŒgfrekventa toner tycks sŒledes mindre stšrande Šn hšgfre-

(16)

12

kventa toner (4). Vid jŠmfšrelse mellan hšg- och lŒgfrekvent buller med tonkaraktŠr kan alltsŒ ljudet med den stšrre C-A-differensen upplevas som mindre stšrande Šn det med den lŠgre differensen.

Ett ytterligare problem kan uppstŒ som fšljd av att hšrperceptionstršskeln ligger mycket hšgt fšr de lŠgsta frekvenserna, och att det dŠrfšr Šr vanligt att de lŠgsta fre- kvenserna i t ex ventilationsbuller, inte nŒr šver tršskelnivŒn. Om ljudnivŒn Šr lŒg kan sŒdana ohšrbara lŒgfrekventa ljud bidra till C-A-differensen, utan att pŒverka stšrningsreaktionen.

Med dessa reservationer fšrefaller CÐA-differensen ha en viss anvŠndbarhet som indikator pŒ risken att bullrets lŒgfrekventa karaktŠr skulle kunna gšra det mer stš- rande Šn vad dB(A)-nivŒn indikerar.

Samtidigt Šr det viktigt att pŒpeka att varken alternativa vŠgningsfilter eller hŠnsyn till C-A-differensen vŠsentligt fšrbŠttrade mšjligheten att fšrutsŠga personernas stšrningsskattningar jŠmfšrt med vad som var mšjligt enbart utifrŒn dB(A)-nivŒn.

Resultaten innebŠr dock inte att A-vŠgningen utan stšrre risk alltid kan anvŠndas vid utvŠrdering av buller oavsett om detta Šr hšg- eller lŒgfrekvent. Laboratoriefšrsšk har klart visat att ett lŒgfrekvent ljud kan upplevas som betydligt starkare och mer stšrande Šn ett hšgfrekvent med samma A-vŠgda ljudnivŒ (2, 5, 14). Skillnaden mel- lan de lŒg- och hšgfrekventa ljudens frekvenssammansŠttning har dock i dessa fall varit Šnnu mycket stšrre Šn i studie 1. SŒdana skillnader kan Šven vara aktuella i mer realistiska sammanhang, t ex dŒ man jŠmfšr ljudet frŒn tvŒ olika ljudkŠllor. NŠr man som i fšreliggande studie jŠmfšr den totala ljudmiljšn pŒ inomhusarbetsplatser Šr det dock mindre troligt att vŠgningsfšrfarandet spelar nŒgon avgšrande roll.

Referenser

1. Aldenderfer MS, Blashfield RK. Cluster analysis. London: Sage publications, 1984.

2. Broner N, Leventhall HG. A modified PNdB for assessment of low frequency noise. J Sound Vib 1980;73:271-277.

3. Byggnadsstyrelsen. LŒgfrekvent buller frŒn ventilationsanlŠggningar. Byggnadsstyrelsen, 1982 4. International Standardization Organization. ISO 532 Acoustics Ð Methods for calculating

loudness level. Geneva: ISO, 1975:

5. Kjellberg A, Goldstein M. Loudness assessment of band noise of varying bandwidth and spectral shape. An evaluation of various frequency weighting networks. J Low Freq Noise Vib

1985;4:12-26.

6. Kjellberg A, Landstršm U, Lšfstedt P, Wide P, •kerlund E. Bedšmning av upplevd bullerstšrning i arbetet.. Arbete och HŠlsa 1988;30.

7. Kjellberg A, Landstršm U, Tesarz M, Sšderberg L, •kerlund E. The effects of non-physical noise characteristics, ongoing task and noise sensitivity on annoyance and distraction due to noise at work. J Environ Psychol 1996; 16:123Ð136..

8. Landstršm U, Kjellberg A, Bystršm M. Acceptable levels of sounds with different spectral characteristics during the performance of a simple and a complex non-auditory task. J Sound Vib 1993;160:533Ð542.

9. Landstršm U, Kjellberg A, Sšderberg L. Spectral character, exposure levels and adverse effects of ventilation noise in offices. J Low Freq Noise Vib 1991;10:83Ð91.

10. Landstršm U, Kjellberg A, Tesarz M, •kerlund E. Samband mellan exponeringsnivŒ och stšrningsgrad fšr buller i arbetslivet. Arbete och HŠlsa 1992;42.

11. Landstršm U, Kjellberg A, Tesarz M, •kerlund E. Exposure levels, tonal components and noise annoyance in working environments. Environ Int 1995;21:265Ð275.

(17)

12. Landstršm U, Lšfstedt P, •kerlund E, Kjellberg A, Wide P. Noise and annoyance in working environments. Environ Int 1990;16:555Ð559.

13. Menard S. Applied logistic regression. London: Sage, 1995

14. Persson K, Bjšrkman M. Annoyance due to low frequency noise and the use of the dB(A) scale.

J Sound Vib 1988;127:491-497.

15. Scharf B. Loudness. In: Carterette EC, Friedman MP, eds. Handbook of perception. Vol 4. New York: Academic Press, 1978: 187Ð242.

16. Socialstyrelsen. Fšrslag till allmŠnna rŒd: Buller bostŠder och andra lokaler. Stockholm:

Socialstyrelsen, 1995.

17. Tesarz M, Kjellberg A, Holmberg K, Landstršm U. Calibration of ratings of noise annoyance at work. J Sound Vib 1996;in press:.

InsŠnt 1996-09-23

(18)

14

Sammanfattning

Kjellberg A, Holmberg K, Landstršm U, Tesarz M, Bech-Kristensen, T. LŒgfrekvent buller: En pršvning av sambandet mellan nŒgra tekniska utvŠrderingsmŒtt och upp- levd stšrning. Arbete och HŠlsa 1997;1.

I studie 1 som omfattade 508 personer frŒn flera typer av arbetsplatser pršvades olika frekvensvŠgda ljudnivŒers samband med upplevd stšrning. Klusteranalys anvŠndes fšr att vŠlja ut en grupp om 72 personer dŠr hŠlften var exponerad fšr lŒgfrekvent och hŠlften fšr hšgfrekvent buller. Urvalet gjordes fšr att maximera mšjligheten att diskriminera mellan de frekvensvŠgda nivŒernas samband med stšrning. Regres- sionsanalyser gav inte nŒgot stšd fšr att den B-, C- eller D-vŠgda skulle vara šverlŠgsen den A-vŠgda nivŒn fšr utvŠrdering av lŒgfrekvent bullerexponering.

Studie 2 som omfattade 709 personer pršvade om man kan fšrbŠttra prediktionen av upplevd stšrning genom att utšver den A-vŠgda nivŒn ocksŒ ta hŠnsyn till skillnaden mellan den C- och A-vŠgda nivŒn. Multipla och logistiska regressionsanalyser visade att C-A-differensen gav ett signifikant men mycket litet bidrag till fšrklaringen av skillnaderna i stšrningsupplevelse.

Nyckelord: LŒgfrekvent buller, frekvensvŠgning, stšrning, arbetsplats.

Summary

Kjellberg A, Holmberg K, Landstršm U, Tesarz M, Bech-Kristensen, T. Low frequency noise annoyance: A test of some technical assessment methods. Arbete och HŠlsa 1997;1.

Study 1, including 508 persons from several types of work places, analyzed the correlations between different frequency weighted sound levels and annoyance.

Using cluster analysis a group of 72 persons was selected half of which was exposed to low frequency noise and the other half to high frequency noise. The selection was made to maximize the possibility to discriminate between the ability of the different methods to predict rated annoyance. The regression analyses did not show any weighting to be superior to the A weighting for assessment of low frequency noise exposure. Study 2, including 709 persons, tested whether the prediction of

annoyance could be improved by taking consideration both to the A-weighted level and to the difference between the A- and C-weighted sound levels. Multiple and logistic regression analyses showed that the CÐA difference made a significant, although very small, contribution to the explanation of differences in annoyance ratings.