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.

 dB(ABC)

 

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.