Ympäristömelun määrä ja laatu Melun määrän arviointi ja laadun erityispiirteet Tapio Lahti TL akustiikka Meluntorjuntapäivät 2017, Jyväskylä 22-23.3.2017
2 Ympäristömelun laatupiirteet Piirteet impulssimaisuus äänesmäisyys (kapeakaistaisuus, tonaalisuus) pienitaajuisuus Tunnistusmenetelmät subjektiiviset vai objektiiviset? antiikkiset vai modernit? Korjausten lukuarvot kiinteä yksi- (tai kaksi-) portainen, vai liukuva?
3 Ympäristömelun arviointijärjestelmä Melun määrän ja laadun arviointi yksi pääsääntö ja kaksi (tai kolme) täydentävää poikkeusta Pääsääntö: A-keskiäänitaso L Aeq määrä ja ajallinen vaihtelu: keskiäänitaso eli ekvivalenttitaso taajuusvaihtelu (spektrin muodot): A-taajuuspainotus Poikkeukset poikkeuksellinen ajallinen vaihtelu: poikkeuksellinen spektrin muoto: lisäpoikkeus, sisätilojen melu: impulssimaisuus äänesmäisyys pienitaajuisuus
4 Miten ääni kuullaan? impulsseja ääneksiä
Impulssimelun lähteitä 5
Äänesmelun lähteitä 6
7 Subjektiivinen vai objektiivinen tunnistus? Milloin melussa on impulssi tai äänes? Suomessa tunnistus on perinteisesti tehty ensisijaisesti subjektiivisesti: aistinvaraisesti eli kuuloaistin avulla Tätä menettelyä ei voi enää pitää hyväksyttävänä, aistinvaraiset arviot eivät ole luotettavia, tasapuolisia ja keskenään yhteneviä Toissijaisesti on käytetty hyvin vanhoja ja yksinkertaisia objektiivisia menettelyjä, ne ovat kuitenkin liian karkeita Käytettävissä on hyvät, modernit objektiiviset määritysmenetelmät, ne tulee ottaa yksinomaiseen käyttöön
8 Impulssimaisuus Impulssin määritelmä impulssi = ääni, jonka alku voimistuu äkillisesti ja yllättävästi äänitason nousunopeus on vähintään 10 db/s (STM:n ohjeessa virheellisesti ~20 db/ms) Impulssin tunnistaminen YM, STM: ei täsmällistä ohjetta YM:n mittausohje mainitsee perinteisen ohjeen: I- ja S-aikapainotetun äänitason erotus
1 Äänipaine, Pa 85 Äänipainetaso, db 9 Impulssimaisuus 80 0-1 Impulssin määritelmä impulssi = ääni, jonka alku voimistuu äkillisesti ja yllättävästi äänitason nousunopeus on vähintään 10 db/s (STM:n ohjeessa virheellisesti ~20 db/ms) 0 0 aika, ms 1000 Impulssin tunnistaminen YM, STM: ei täsmällistä ohjetta YM:n mittausohje mainitsee perinteisen ohjeen: I- ja S-aikapainotetun äänitason erotus 75 70 65 80 70 60 0 0 aika, ms 1000 A-äänitaso, db F S I 0 2 4 6 8 aika, s
10 Impulssimelun sääntely Impulssikorjaus YM ja STM: yksi kiinteä korjaus: +5 db (tässä esitelmässä ei käsitellä ampumamelua) Määritysmenetelmät Suomi, perinteinen: I- ja S-aikapainotetun äänitason ero L AI (t) L AS (t) > 5 db mutta: I- ( impulse -) aikapainotusta ei enää ole! modernimpi ja parempi menetelmä: Nordtest NT ACOU 112 käyttää F-aikapainotusta, joka vastaa kuulon toimintaa
11 Esimerkki: impulssimelun leviäminen 65 60 A-äänitaso, db F S I 55 45 0 5 10 15 aika, s
80 AF-äänitaso, db 12 Impulssimelun tunnistus 70 Uusi menetelmä Nordtest NT ACOU 112 nousunopeus määritetään AF-äänitason käyrästä 60 0 2 4 aika, s 80 AF-äänitaso, db jos impulsseja on paljon, menetelmä on käsikäyttöisenä työläs, mutta se voidaan automatisoida 70 60 0 3 6 9 12 aika, min
13 Äänesmäisyys, määritelmä Äänes: jaksollinen ääni, jolla on yksi taajuus ja soiva sävelkorkeus jos se erottuu spektriltään tasaisemman melun seasta, melun katsotaan olevan tavallista häiritsevämpää äänesmelun synnyttää yleensä pyörivä kone, kuten moottori tai puhallin
60 Äänipainetaso, db Äänipainetaso, db 14 60 Äänesmäisyys, määritelmä kohina 0 Hz 40 30 20 60 Äänes: jaksollinen ääni, jolla on yksi taajuus ja soiva sävelkorkeus jos se erottuu spektriltään tasaisemman melun seasta, melun katsotaan olevan tavallista 20 häiritsevämpää 10 2 315 400 0 630 800 1k äänesmelun synnyttää yleensä pyörivä Äänipainetaso, db kone, kuten 60 moottori tai puhallin Äänipainetaso, db 40 30 A 63 125 2 0 1k 2k 4k 8k 40 40 30 30 20 A 63 125 2 0 1k 2k 4k 8k 20 A 63 125 2 0 1k 2k 4k 8k
15 Äänesmelun sääntely Ääneskorjaus YM ja STM: erisuuret kiinteät korjaukset: YM: +5 db; STM: +3 db tai +6 db (subjektiivinen arvio!) kahdelle korjaukselle ei ole asiallista perustetta lukuarvot pitää yhtenäistää Määritysmenetelmät Suomi, perinteinen: terssikaistalla on äänes, kun kaistan taso on 5 db suurempi kuin viereisten kaistojen taso liian karkea, ei vastaa kuuloaistin toimintaa modernimpi ja parempi menetelmä: ISO 1996-2 liite C, perustuu kuulon kriittisiin taajuuskaistoihin, eli vastaa kuulon toimintaa
10000 Kaistaleveys, Hz Taajuuskaistat 16 1000 Kuuloaistin kriittiset taajuuskaistat 1 terssit kriittiset terssit 100 10 31,5 63 125 2 0 1k 2k 4k 8k A-äänipainetaso, db 40 0 10 100 taajuus, Hz 1000 99 Hz K t = 2,2 db 312 Hz K t = 0,6 db 30 20 10 0 63 80 100 125 160 200 2 315 400 0
Äänipainetaso, db 60 Äänesmelun torjuntaa 2007 2016 17 40 30 20 10 A 31,5 63 125 2 0 1k 2k 4k 8k 130 120 Äänitehotaso, db 2013 2016 110 100 90 80 A 31,5 63 125 2 0 1k 2k 4k 8k
18 Pienitaajuinen melu, sääntely Pientaajuusmelu sisätiloissa yöllä 2003 asumisterveysohje: makuuhuoneessa yöllä kuuluva pienitaajuinen musiikkimelu on tavallista häiritsevämpää tiukemmat rajat A-äänitasolle ja tersseittäin, ulkomaisten esikuvien mukaan 2015 asumisterveysasetus: laajennus myös muihin pienitaajuisiin meluihin mutta onko asumisterveysasetuksen ja RakMK C1:n välillä talotekniikan melua koskeva ristiriita? 80 70 60 40 30 20 Äänipainetaso, db Saksa Tanska Hollanti Ruotsi Britannia Suomi kynnys 10 16 31,5 63 125 Hz
Äänipainetaso, db 80 Pientaajuusmelun lähteitä 70 60 ulkona sisällä as.terveys 19 40 30 20 130 110 90 A 31,5 63 125 2 0 1k Äänipainetaso, db ulkona sisällä kynnys as.terveys 70 30 1 2 4 8 16 31,5 63 125 2
20 Mallilaskenta ja korjaukset Mallilaskenta on ympäristömelun tärkein arviointimenetelmä mutta pitääkö impulssimaisuus tai äänesmäisyys käydä aina mittaamassa? EI tarvitse, korjaukset voidaan ottaa huomioon pelkässä laskentaselvityksessä impulssikorjaus liitetään suoraan ko. lähteen päästöön: toimii laskennassa oikein ääneskorjaus tarkistetaan pisteittäisistä laskentatuloksista ko. taajuuskaistalta
21 Lopuksi esitellään melulähde, joka on voimakkaan pienitaajuinen ja erittäin kapeakaistainen: moottoripyörä, jonka katsastuksessa hyväksytty äänenvaimennin on poistettu 90 Äänipainetaso, db 80 70 60 40 31,5 63 125 2 0
22 Teesit Impulssimaisuus ja äänesmäisyys aistinvaraisesta tunnistamisesta luovuttava käyttöön uudet, paremmat objektiiviset menetelmät: impulssi: NT ACOU 112; äänes: ISO 1996-2 liite C korjausten lukuarvot tulisi yhtenäistää: 5 db on parempi kuin 3 db ja 6 db TAI: siirrytään saman tien liukuviin korjauksiin Mallilaskenta: tärkein melun arviointimenetelmä voitava käyttää myös impulssien tai äänesten arviointiin ilman mittaamista niin voidaankin!