Rapport som analyserar användningen av högfrekvent ljud och dess inverkan på människans hörsel

Simon Morris MSc, 27 juli 2007

Förklaring av frekvensöverväganden

Sedan lanseringen av en enhet kallad Mosquito – en ljudavgivande enhet utformad för att endast irritera tonåringar – har det förekommit omfattande diskussioner kring huruvida ljudnivån den avger är skadlig för människors eller djurs hörsel. Det anges att Mosquito-enheten arbetar mellan frekvenserna 17–18 kHz med ett volymintervall på 75–95 dB(A) vid ett avstånd på 1 meter från enheten. Följande information tillhandahålls för att ge intresserade parter förståelse för de uppfattade problemen kring denna enhet och för att klargöra vad ovan nämnda siffror faktiskt betyder och hur de förhåller sig till accepterade statliga gränsvärden för buller.

Det första området som diskuteras är enhetens frekvensaspekt. I sig själva har frekvenser – siffrorna ovan med tillägget kHz (kilohertz) – INGA hälsofrågor kopplade till sig. Frekvens är enkelt uttryckt den våglängd som ett givet ljud sänds med. Höga frekvenser, mycket höga frekvenser (VHF) och ultraljudsfrekvenser (allt över 10 kHz anses vara högfrekvent) har mycket korta våglängder. I sammanhanget för denna rapport är detta endast viktigt då korta våglängder inte effektivt penetrerar solida föremål som fönster, väggar, staket och tätt lövverk. Korta våglängder har också en kortare räckvidd än ljud med lägre frekvens vid en given volym.

Låga frekvenser har däremot mycket långa våglängder som har en betydande räckvidd och penetrerar solida föremål extremt väl. Det bör noteras att mycket låga frekvenser kan KÄNNAS såväl som höras och har potential att få människor inom fältet att må extremt illa om frekvensen och volymen är den rätta.

Följande stycke är hämtat från ett dokument från HSE (Health and Safety Executive) och bekräftar ovanstående:

”De få rapporter som behandlar detta alternativ med buller och hörselnedsättning koncentrerar sig på temporär tröskelförskjutning (TTS) från VHF och ultraljudsljud med nivåer över 100 dB. Ingen TTS observerades. För toner på 8 kHz eller lägre, eller för bredbandsbuller, skulle sådana nivåer förväntas resultera i en betydande matthet i hörseln, även efter bara några minuters exponering. Det verkar säkert att dra slutsatsen att VHF- eller ultraljudsljud, baserat på rent akustiskt tryck eller dB, är mindre farliga för hörseln än buller begränsat till frekvensområdet under 8–10 kHz”.

Förklaring av volymöverväganden

Den brittiska regeringen har i enlighet med HSE fastställt en nationell gräns för bullerexponering som anses säker, med liten eller ingen risk för hörselskador. För brittiska ändamål är denna gräns satt till 85 dB(A), men det är inte så enkelt som att säga att allt över 85 dB(A) är farligt.

För det första uttrycks volymen för Mosquito vanligtvis vid 1 meters avstånd från källan. Om en person står 2 meter bort är volymen 50 % lägre (en minskning med 6 dB). Det andra övervägandet är att gränsen på 85 dB avser en exponering under 8 timmar. Detta innebär att man måste omvandla volymen till ett tidsvägt medelvärde (TWA).

Mosquito bör monteras minst 3 meter över marken för att minska risken för skadegörelse. På denna grund är det osannolikt att någons öra kommer närmare än 2 meter från enheten. Om enheten är inställd på maximal volym (95 dB) blir volymen vid örat på 2 meters avstånd 89 dB. Som ett TWA-värde för 20 minuters exponering blir detta 75,2 dB, vilket är väl inom riktlinjerna för säkerhet. Beräkningen utgår från 20 minuter eftersom Mosquito har ett inbyggt system för automatisk avstängning efter 20 minuter.

Nivåer för ljudexponering

Nedan omvandlas dB(A) för Mosquito-enheten (mätt vid 1 meter) till TWA för att fastställa säker exponeringstid vid olika avstånd.

Säker tillåten tid för att nå maxgränsen 85 dB(A) Lex,8:

• Mosquito inställd på 95 dB(A) vid örat: 48 minuter

• Mosquito inställd på 90 dB(A) vid örat: 2,5 timmar

• Mosquito inställd på 85 dB(A) vid örat: 8 timmar

• Mosquito inställd på 80 dB(A) vid örat: 25 timmar

Slutsats

För att förstå om volymen från Mosquito sannolikt kan orsaka hörselskador MÅSTE volymnivåer i dB omvandlas till TWA-siffror för att kunna jämföras med de gränser som fastställts av myndigheter. Beräkningarna ovan, som baseras på de faktiska volymer som Mosquito-enheten kan producera, visar tydligt att det inte finns någon fara för hörseln vid exponering för Mosquito-enheten.

Signerat Simon Morris MSc

30 juli 2007