Frekvenciaspektrum, súlyozott decibel-skálák
Környezetünk hangjai legtöbbször nem egyetlen frekvenciával jellemezhető tiszta
hangok. Bármilyen hang megkapható különböző frekvenciájú tiszta hangok
szuperpozíciójával: ha az egyes komponensek intenzitását megfelelően választjuk
meg, akkor a sokféle tiszta hangot egyszerre megszólaltatva az eredőjük az adott
hang lesz.
Az adott hang intenzitását (W/m2) vagy intenzitásszintjét (dB) a
frekvencia függvényében megadó összefüggés az úgynevezett frekvenciaeloszlás
vagy frekvenciaspektrum. A frekvenciaspektrum rendszerint az idővel folyamatosan
változik.
Zajszintméréskor figyelembe kell venni, hogy az emberi fül nem egyformán
érzékeny a különböző frekvenciájú hangokra. Az eredő zajszint megállapításához
tehát módosított (súlyozott) decibel-skálákat alkalmaznak.
A mérőműszer szétválasztja a különféle frekvenciájú komponenseket és külön
megméri a hozzájuk tartozó intenzitásokat. Az eredő intenzitás kiszámításakor a
kis frekvenciájú és a nagyon nagy frekvenciájú hangokat kisebb súllyal számítja
bele az intenzitások összegzésébe.
Többféle súlyozás létezik.
Az 1 kHz-hez tartozó súlyfaktor minden súlyozásnál 1 (0 dB korrekció). A
különféle súlyozott skálák kialakításakor eredetileg mindegyik súlyozásnál más
egyenlő hangossági görbét vettek alapul.
(Az ábrán látható görbék közelítőleg a 40 fon, 70 fon, illetve 100 fon
hangossági görbék fordítottjai.)
Ma szinte minden esetben az „A” súlyozást alkalmazzák, ezt jelzi a dB(A)
rövidítés. A jogszabályok, egészségügyi és ipari szabályozások is dBA értékeket
írnak elő.
A súlyozás nélküli dB skálától alig különböző dB(C) skálát általában a változó
intenzitású zajok csúcsértékeinek vagy impulzusszerű zajok, például puskalövések
zajának mérésére alkalmazzák.
Időbeli változás ekvivalens intenzitásszint
A zajok emberre való hatása (mennyire ártalmas vagy zavaró) függhet a zaj
időbeli lefolyásától is:
Vannak például hosszú ideig hallható folyamatos zajok, amelyek időben alig
változnak (például légkondicionálók, ventilátorok zaja), és vannak viszonylag
hosszú ideig hallható, de változó spektrumú és intenzitású zajok (például
fűnyíró, szerszámgépek, elrobogó vonat zaja).
Az országúti zaj időbeli lefutása a forgalomtól függően igen különböző lehet.
Vannak továbbá rövid ideig, impulzusszerűen hallható zajok is (például
puskalövések, kalapálás).
A zajszintmérő műszerek ezért nem a pillanatnyi értékek változását rögzítik,
hanem egy számított ekvivalens intenzitásszintet − vagyis az intenzitásnak (és
nem az intenzitásszintnek!) egy megfelelően választott hosszúságú
időintervallumra vonatkozó átlagértékéből számított intenzitásszintet.
Különféle időbeli lefutású zajokhoz más-más hosszúságú átlagolási intervallumot
érdemes használni: Egyenletes zaj esetén megfelel a hosszabb idő is (1 s), míg
hirtelen felfutó és lecsengő zajok jellemzésére ez nyilván nem akalmas, ekkor
impulzus-üzemmódot (35 ms) alkalmaznak.
Az időben átlagolt intenzitásból számított
Leq intenzitásszint az
úgynevezett ekvivalens (azaz egyenértékű) intenzitásszint. (vagy
hangnyomásszint, bármelyiket nevezhetik ekvivalens zajszintnek). Sokféle jelölés
használatos, mindegyikben szerepel az „eq”, az „ekvivalens” rövidítése.
Az Európai Unió zajpolitikájának fizikai háttere
Az Európai Unió lakóinak minden becslés alapján körülbelül 20%-a (100
millió ember) az egészségügyi normák szerint elviselhetetlen és káros (az
érintettek szerint is erősen zavaró) zajszintnek van kitéve, további kb. 200
millió ember környezetében pedig napközben nagy a zajterhelés (folyamatosan vagy
időszakosan).
A közös zajvédelmi politika kialakítása érdekében a zajterhelések
felméréséhez és összehasonlításához, a határértékek megszabásához, a zajvédelmi
intézkedések, jogszabályok és ajánlások megfogalmazásához kell egy egységes,
mindenütt egyformán alkalmazandó, a folyamatos zajterhelést megfelelően jellemző
mérőszám.
Az EU zajvédelmi gyakorlatában ez a mérőszám az úgynevezett
nappal-este-éjjel zajszint, jelölése Lden.(angol rövidítéssel den, azaz
day-evening-night). Megállapításához a napot három időszakra osztják:
Nappali időszak reggel 7-től 19 óráig (12 óra),
Esti időszak 19-től 23 óráig (4 óra),
Éjszakai időszak 23-tól 7 óráig (8 óra).
(Ettől az egyes EU-tagországok szabályozása az életritmus és a
hagyományok figyelembe vételével valamelyest eltérhet.)
Mindegyik időszakban megmérik az átlagos intenzitásnak megfelelő
intenzitásszintet (az A
frekvenciasúlyozással, azaz dBA-ban kifejezve). Ezután az egész napra vonatkozó
eredő intenzitás kiszámításához az átlagoláskor tovább súlyoznak: az esti
időszak intenzitásszintjét a mért értéknél 5 decibellel, az éjszakaiét a mért
értéknél 10 decibellel magasabbnak tekintik. Képlet formájában megfogalmazva
tehát
Az Európai Unió zajtérképek készítését írta elő a nagyvárosokról, a
forgalmas főútvonalakról és vasútvonalakról, repülőterekről. Meg kell jelölni
rajta a 75 dB-nél nagyobb Lden
terhelésű területeket, valamint 55 és 75 dB között 5 dB-es lépésekben kell
feltüntetni a zajszintet.
Budapest interaktív zajtérképe:
https://geoportal.budapest.hu/Kornyezetvedelem/ZAJ/2007/Bp/
A átlagértékek alapján készített térképek természetesen nem közvetítenek
minden információt a zajos környékekről, az általános zajvédelmi intézkedések
megtételének céljával készülnek. A lokálisan, esetleg csak a nap vagy az év
bizonyos szakában jelentkező problémák kezelését nem segítik, és nem is
célozzák.
Külön szabályozzák az egyes napszakok átlag-, illetve csúcsértékeit is.
Más-más megengedett átlagos, illetve csúcsértékek vonatkoznak a különböző
földrajzi besorolású övezetekre (lakóövezet, pihenőövezet, ipari övezet, stb.)
A zajkeltő termékekre, például járművekre külön ipari szabványok
vonatkoznak.
A munkahelyi zajterhelés mértékére vonatkozó egészségügyi szabályozás
országonként eltérő.
Az Európai Unió által kiadott útmutató.
A szomszédok által keltett zajt inkább zavarásnak, mint egészségügyi kérdésnek
tekintik, országos és helyi szabályok vonatkoznak rá. Az épületek
zajszigetelésére azonban lehetnek előírások.