DE2430716A1

DE2430716A1 - Noise period measuring device - designed to be worn or carried by exposed person

Info

Publication number: DE2430716A1
Application number: DE2430716A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Eder
Original assignee: DER HEINRICH
Current assignee: DER HEINRICH
Priority date: 1974-06-26
Filing date: 1974-06-26
Publication date: 1976-01-15

Abstract

The device measures the total amount of noise endured over short or long periods and recommends itself chiefly by virtue of its small size and resultant easy portability. The device can be worn like a fountain pen since it is in stick form. The first element is a Helmholtz resonator which receives the sound waves reaching the input opening at one end which is cone-shaped in order to provide a sphere characteristic sensitivity. The resonator is set around 3,000 Hz to correspond to human hearing. The resonator is sealed by a microphone giving an electrical potential proportional to the sound pressure. This output is fed to an amplifier.

Description

Lärm-Dosimeter Das menschliche Gehör erleidet bei langdauernder Lärmeinwirkung eine irreversible Schädigung, die Lärmschwerhörigkeit genannt wird. Noise Dosimeter The human hearing suffers from prolonged exposure to noise an irreversible damage called noise-induced hearing loss.

Die Einwirkzeit, die bis zum Eintreten des Gehörschadens notwendig ist, ist von der Höhe des A-bewerteten Schalldruckpegels LA als wesentlicher Einflußgröße abhängig.The exposure time that is necessary before the hearing damage occurs is, depends on the level of the A-weighted sound pressure level LA as a major influencing variable addicted.

Im Zusammenhang mit den Aufgaben des Umwelt- und Arbeitsahutzes erscheint es notwendig, nicht nur den momentan herrschenden Schal;-druckpegel zumessen, sondern eine Personendosis zu bestimmen, die ein Maß für die von der jeweiligen Person erfahrenen langzeitlichen Einwirkung ist. Als Dosis ist dabei eine zu der zu beurteilenden Wirkung proportionale Größe zu verstehen. Die Wirkung besteht hier in der Entstehung der Lärmschwerhörigkeit, also dem Eintreten eines irreversiblen Stoffwechselschadens der Haarzellen.In connection with the tasks of environmental and work protection appears it is necessary not only to measure the current scarf pressure level, but also To determine a personal dose, which is a measure of that experienced by the particular person long-term exposure is. The dose is one to be assessed Understanding effect proportional size. The effect here is the creation the noise-induced hearing loss, i.e. the occurrence of irreversible metabolic damage of the hair cells.

Definition der Lärm-Dosis Als Lärmdosis wird in diesem Zusammenhang eine vom Effektivwert des Schalldruckes Peff abhängige Größe bestimmt, die über die Zeit integriert wird: LD (lärmdosis)= c: Konst.Definition of the noise dose In this context, the noise dose is determined as a variable that is dependent on the effective value of the sound pressure Peff and that is integrated over time: LD (noise dose) = c: Const.

Zur Bestimmung von f(p ff wurde die ISO-Recommendation Pl 999 (Assessment Of Occupational Noise Exposure For Hearing Conservation Purposes) ausgewertet.To determine f (p ff, ISO Recommendation Pl 999 (Assessment Of Occupational Noise Exposure For Hearing Conservation Purposes).

Es zeigt sich dabei, daß das Risiko einen Gehörschaden zu erleiden (in %) nach langjähriger Exposition mit einem Geräusch des Schalldruckpegels L*=20 log Peff/Po nahezu proportional zu lp / eff eu/P,ff ist.It shows that the risk of hearing damage (in%) after long-term exposure to a noise with a sound pressure level of L * = 20 log Peff / Po is almost proportional to lp / eff eu / P, ff is.

Das heißt, die gesuchte Funktion f(peff) ist gleich Das Integral von über die Zeit stellt also eine der Wirkung proportionale Größe d. h. eine Dosis dar.This means that the function f (peff) we are looking for is the same The integral of Over time, therefore, represents a quantity proportional to the effect, i.e. a dose.

Betrachtet man statt die Größe Peff, so stellt sich immer noch ein befridigend guter linearer Zusammenhang (max. Abweichung ca. 15-,b) zwischen eff und dem Gehörrisiko heraus.Looking at instead the size Peff, a satisfactorily good linear relationship (max. deviation approx. 15-, b) between eff and the hearing risk emerges.

Auf dieser Erkenntnis aufbauend kann x erstmals ein sehr kleines tragbares Lärm-Dosimeter (ähnlich dem Füllhalter-Dosimeter für ionisierende Strahlung) verwirklicht werden, das die Lärm-Dosis über größere Expositionszeiträume ermittelt.Building on this knowledge, x can for the first time have a very small portable Noise dosimeter (similar to the fountain pen dosimeter for ionizing radiation) realized that determines the noise dose over longer exposure periods.

Beschreibung des Dosimeters Das Dosimeter ist in Stabform (inder derzeitigen Ausführung ca.Description of the dosimeter The dosimeter is in stick form (in the current Execution approx.

1,5 cm pl, 12 - 15 cm Länge) aufgebaut (siehe Zeichnung).1.5 cm pl, 12 - 15 cm length) (see drawing).

Die Schallwellen treffen auf die Eingangsöffnung, die das freie Ende des Halses eines Helmholtz-Resonators da rstellt. Das obere Ende des Stabdosimeters ist wegen der Erzielung einer möglichst guten Kugelcharakteristik konisch geformt. Der Helmholtz-Resonator ist auf eine Frequenz von ca. ,000 Hz abgstimmt, um das Frequenzverhalten des menschlichen Gehörs nachzubilden. In Verbindung mit dem Frequenzgang des Mikrofones und des nachfolgenden Verstärkers kann die Frequenzbewertungskurve A, wie sie für Schallpegelmesser üblich ist (IEC-Publications 123, Recomendations for Sound Level Meters, 1961 )angenähert werden.The sound waves hit the entrance opening, which is the free end of the neck of a Helmholtz resonator. The top of the stick dosimeter is conical in shape to achieve the best possible spherical characteristic. The Helmholtz resonator is tuned to a frequency of approx To simulate the frequency behavior of human hearing. In connection with the frequency response of the microphone and the subsequent amplifier can use the frequency weighting curve A, as is customary for sound level meters (IEC Publications 123, Recomendations for Sound Level Meters, 1961).

Der Helmholtz-Resonator ist mit einem Mikrofon (z.B. Miniatur-Elektret-Mikrofon) abgeschlossen, dessen abgegebene elektrische Spannung schalldruckproportional ist. Die Spannung liegt am Eingang eines Nf:Verstärkers, der einen hohen Dynamikbereich besitzen muß (z.B.The Helmholtz resonator is equipped with a microphone (e.g. miniature electret microphone) completed, the electrical voltage output is proportional to the sound pressure. The voltage is at the input of an Nf: amplifier that has a high dynamic range must have (e.g.

Hörgeräteverstärker). Durch entsprechende Beschaltung des Verstärkers bzw. Nachschaltung von Frequenzpässen kann der gewünschte Frequenzgang in bekannter Weise erzielt werden. Das verstärkte und gehörrichtig frequenzkourigierte Signal ist dem A-bewerteten Schalldruck proportional.Hearing aid amplifier). By wiring the amplifier accordingly or subsequent switching of frequency filters can produce the desired frequency response in known Way to be achieved. The amplified and aurally correct frequency-adjusted signal is proportional to the A-weighted sound pressure.

Wird die Nachbildung der exakte; posinspezziehung wie oben beschriekän gewünscht-, so wird jetzt ein Radizierer eingefügt, der die GröDe bildet.Will the replica be the exact one; Posinspecific drawing as described above is desired, so now a root extractor is inserted, which shows the size forms.

Wird dagegen p als Größe weiterverarbeitet, so folgt jetzt ein Effektivwertgleichrichter zur Bildung von peff.If, on the other hand, p is further processed as a variable, an effective value rectifier now follows to form peff.

Das Dosimeter soll auch das Zeitverhalten des Gehörs richtig Wiedergeben. Dies ist besonders wichtig im Hinblick auf Impulslärm, der bekanntlich eine stärker schädigende Wirkung hat, als vergleichbarer Dauerlärm. Für Impulsschallpegelmesser wird nach DIN 45633 Bl. 1 und 2 eine Anstiegszeitkonstante von 35 ms und eine Abfallszeitkonstante von 3 s gefordert. Ein derartiges RC-Zeitglied (bestehend aus Kapazität, Lade- und Entladewiderstand) wird nach dem Gleichrichter eingefügt.The dosimeter should also correctly reproduce the time behavior of the hearing. This is particularly important with regard to impulse noise, which is known to be more powerful has a damaging effect than comparable continuous noise. For impulse sound level meters a rise time constant of 35 ms and a fall time constant according to DIN 45633 sheets 1 and 2 required for 3 s. Such an RC timing element (consisting of capacity, charging and Discharge resistor) is inserted after the rectifier.

Die anliegende Gleichspannung muß anschließend über die Zeit integriert werden. Dazu wird ein galvanischer Speicher in Form eines Coulombmeters benutzt. Das Coulombmeter kann einen testen oder flüssigen Elektrolyten besitzen (z.B. Cu-Coulombmeter). Die am Kondensator des Zeitgliedes anliegende Spannung wird über einen Spannungs-Strom--Umsetzer an die Elektroden des Coulombmeters gelegt. Die abgeschiedene Menge an elementarem Metall kann nach Herausschrauben der als Meßelektrode bestimmten Elektrode gravimetrisch bestimmt werden. Sie ist proportional zu dt bzw. zu also zu der während der Messzeit t2 - t1 aufgenommenen Lärmdosis. Voraussetzung hierfür ist, daß im Elektrolyten während des Messvorganges keine wesentliche Konzentrationsänderung stattgefunden hat. Diese Bedingung ist durch entsprechende Menge und Konzentration des Elektrolyten bzw.The applied DC voltage must then be integrated over time. A galvanic memory in the form of a coulomb meter is used for this purpose. The coulomb meter can have a test or liquid electrolyte (e.g. Cu coulomb meter). The voltage applied to the capacitor of the timing element is applied to the electrodes of the coulomb meter via a voltage-current converter. The deposited amount of elemental metal can be determined gravimetrically after unscrewing the electrode intended as a measuring electrode. It is proportional to dt or to i.e. at the noise dose recorded during the measurement time t2 - t1. The prerequisite for this is that no significant change in concentration has taken place in the electrolyte during the measurement process. This condition is determined by the appropriate amount and concentration of the electrolyte or

durch Erneuerung in bestimmten Abständen zu erfüllen.to be fulfilled by renewing at certain intervals.

In der von den Hörgeräten her bekannten Miniaturtechnik kann das Lärmdosimeter wank der Einfachheit des Verfahrens etwa in Füllhaltergröße aufgebaut werden, so daß es von der lärmexponierten Person bequem angesteckt bzw. in Gehörnähe getragen werden kann.In the miniature technology known from hearing aids, the noise dosimeter wank the simplicity of the process to be built about the size of a fountain pen, so that it is comfortably plugged in or worn close to the ear by the person exposed to the noise can be.

Claims

Patent claim

The basic arrangement for Measurement of a noise dose defined in more detail in the description over long periods of time especially with regard to the small size and easy portability within the earshot of the exposed person. Blank page