泛科學: 一生可以聆聽的聲音總量是註定的?戴上你的聽力 - 音響

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By Kelly
at 2022-05-28T18:53

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※ [本文轉錄自 Headphone 看板 #1YYZW5Yu ]

作者: CJhang (Civil Jobs) 看板: Headphone
標題: [討論] 泛科學: 一生可以聆聽的聲音總量是註定的?戴上你的聽力計
時間: Sun May 22 21:17:50 2022

一生可以聆聽的聲音總量是註定的?戴上你的聽力計算機!

雅文兒童聽語文教基金會 ・2022/05/17 ・文/黃上維 聽力師

PanSci 泛科學:https://pansci.asia/archives/348408


「早上跑了五圈操場,晚上吃個雞排加珍奶應該還好吧……」、「昨天買了一雙限量版精
品鞋,這個月就不吃晚餐了……」,生活中充滿算數題,來決定我們的生活習慣與行為,
其實,在聽力學領域中,也有類似概念哦!聽的刺激不夠,聽覺系統解析的功能會逐漸衰
退;聽的刺激太多,聽覺系統也會感到疲勞或損傷。到底聽多少,才能剛剛好?今天就帶
你揭密聆聽的守則。

世界衛生組織(World Health Organization,WHO)統計全球已超過 5% 人口有失能性聽
力損失。然而,多數聽力損失可被預防,調查發現將近 50% 的年輕人使用過高的音量聆
聽個人音訊設備,約 40% 經常去娛樂場所的人(包括演唱會、運動賽事)則暴露在過久
的高音量下[1]。 WHO 為此著手訂定「安全聆聽」的保健策略,如同醫師及藥師給藥時會
算劑量,安全聆聽需要計算聲音暴露容許量(sound allowance)


聽得「過久」或「過大聲」都會造成傷害

聲音是一種能量,基於相等能量原理(equal energy principle),無論能量在時間上的
分佈如何,相同聲能的聲音會造成一樣的永久性聽力變化,表示「長時間聆聽較低的音量
」會產生與「短時間聆聽非常的大音量」相同的影響。

WHO 提出兩種標準,均以七天作為一周期[2]。當聲音能量加倍(以 3 分貝為級距),容
許的時間要減半,如下圖所示,健康成人適用一般標準;「兒童、耳毒性藥物服用史」等
對噪音更為脆弱的族群則適用敏感標準,其將風險起始點下修至 75 分貝(dBA)的聲音
每周聆聽 40 小時。此外,視障、認知困難者及老年人,考量聽力一旦損失,對其產生的
負向影響將更大,也應選用較嚴謹的標準[3]。

https://i.imgur.com/ACt2CiM.png
WHO 聲音暴露容許量。分貝越高,容許時間越少。圖/作者,製作自參考資料 2


聽起來不難嗎?生活中的聲音有多大聲

當我們在身處安靜室內,隔著一張桌子與朋友聊天時,說話音量的分貝就已經有 55-60
分貝(dBA);此時若環境變得吵雜,我們也會不自覺提高說話音量,分貝來到 65 分貝
,如此可見生活中的大聲音是無所不在。美國 3M 公司團隊針對超過 1700 種職業、娛樂
、社區等噪音源進行實際量測或整理文獻,發表了各項分貝數值[4],本文整理生活常見
情境,並將分貝範圍達 75 分貝以上者,標為警示音量。

https://i.imgur.com/NVdb40X.png
常見聲音音量分布。淺色底表示範圍,深色底表示平均值。圖/作者,製作自參考資料 4


現在我們來將分貝數對應 WHO 的「成人聲音暴露容許量」,以果汁攪拌機為例,平均音
量是 82 分貝,一周應避免超過 25 小時的從旁聆聽,這似乎是件輕鬆的事!(除非你家
開果汁店那就另當別論);然而交通機車噪音平均達到 98 分貝,一周應避免超過 40 分
鐘的騎乘,對被譽為「機車王國」的台灣而言,似乎就沒有那麼容易。


隱形聽力殺手:環境噪音及娛樂噪音

交通機車噪音除了來自周遭車輛與自體引擎外,氣流吹向安全帽框所產生的風切聲(
wind noise)也是一來源,因此噪音量與車速、安全帽種類都有關。早在 30 年前就有研
究發現,當騎乘車速約莫每小時 50 公里,佩戴全罩式安全帽的耳邊噪音量較高,為 95
分貝、佩戴 3/4 罩安全帽的耳邊噪音量較低,為 89 分貝;隨著車速提高至約莫 80 公
里,兩者分別上升至 103、98 分貝(Ross B.C. , 1989)。看來,機車族不僅要思考哪
種安全帽可以保護頭部安全,還得思考該如何在騎車時也保護耳朵的健康。


此外,隨著 3C 產品與藍芽技術推層出新,聽穿戴科技(hearable tech)結合音樂通話
、健康追蹤、導航等需求,已成為「人耳兩機」的時尚趨勢,但常見智慧型手機連接耳機
的最大輸出音量高達 113.1 分貝[6],當我們使用耳機聆聽,更應當留意音量大小,特別
是周遭環境較吵雜時,若為了蓋過捷運、鐵路等交通噪音而不自覺加大音量,結果恐怕得
不償失。


「相等能量原理」不是算命神器,你的聽力也要靠自己努力

噪音性聽損實為多重致因、複雜表徵的疾病,不單與聲音大小有關,也不單只損害「察覺
」聲音的能力。首先是個體的易感性(susceptibility),基因變異或高血脂將使個人對
噪音的暴露更脆弱,而營養均衡的飲食或自體生成的熱休克蛋白(能維持細胞活性、幫助
細胞修復的蛋白質)則可提高個人的保護力[7][8];再者是細胞損傷的針對性,噪音導致
的暫時性聽損雖有機會恢復,但長期來看恐加速與老化相關的聽損,且噪音對聽覺神經結
構的破壞,將使「分辨」聲音的能力也退步[9]。因此雖單靠相等能量原理難以完美詮釋
終身的噪音危害,但作為基礎的估算仍有其價值。


善用工具!落實安全聆聽

為了盡可能減少噪音性聽損的風險,許多防音防護具(hearing protection devices)

此外,隨著 3C 產品與藍芽技術推層出新,聽穿戴科技(hearable tech)結合音樂通話
、健康追蹤、導航等需求,已成為「人耳兩機」的時尚趨勢,但常見智慧型手機連接耳機
的最大輸出音量高達 113.1 分貝[6],當我們使用耳機聆聽,更應當留意音量大小,特別
是周遭環境較吵雜時,若為了蓋過捷運、鐵路等交通噪音而不自覺加大音量,結果恐怕得
不償失。


「相等能量原理」不是算命神器,你的聽力也要靠自己努力

噪音性聽損實為多重致因、複雜表徵的疾病,不單與聲音大小有關,也不單只損害「察覺
」聲音的能力。首先是個體的易感性(susceptibility),基因變異或高血脂將使個人對
噪音的暴露更脆弱,而營養均衡的飲食或自體生成的熱休克蛋白(能維持細胞活性、幫助
細胞修復的蛋白質)則可提高個人的保護力[7][8];再者是細胞損傷的針對性,噪音導致
的暫時性聽損雖有機會恢復,但長期來看恐加速與老化相關的聽損,且噪音對聽覺神經結
構的破壞,將使「分辨」聲音的能力也退步[9]。因此雖單靠相等能量原理難以完美詮釋
終身的噪音危害,但作為基礎的估算仍有其價值。


善用工具!落實安全聆聽

為了盡可能減少噪音性聽損的風險,許多防音防護具(hearing protection devices)
經上市,除了一般通用的耳塞、耳罩,依照不同款式與材質、正確配戴與否,所能帶來的
噪音衰減評比值(Noise Reduction Rating,NRR)在 0-35 分貝間[10];臺灣亦有不少
助聽器公司,能由專業聽力師為我們取下專屬耳型(ear impression),再製作成客製化
耳塞,更貼合個人的耳道以提高舒適。

在特殊製防音具中,分為基於音量水平(level-dependent)或基於頻率均等的衰減(
uniform attenuation)。音量水平僅針對高音量衰減,而能保留安靜情境中較低音量的
語音溝通需求,通常可應用在營造、紡織、航空等高噪職業。簡單來說,這樣的技術可以
過濾機械運作時產生的大聲噪音,讓作業員較輕鬆聽到其他同事的說話聲。均等的衰減技
術則考慮傳統耳塞對高頻率音的衰減大於低頻率音,因此在設計上利用聲學特性對高頻音
產生額外共振,這樣就能留有貼近原音的清晰音質,可供音樂家、音響工程師,及講求高
音質的大眾使用[11]。

https://i.imgur.com/8INxggK.png
客製化防噪耳塞,結合內部音管做濾音功能,預期能達到頻率均等的衰減。圖/作者


人人在手的安全聆聽幫手

響應 WHO 與國際電信聯盟(International Telecommunication Union)在 2019 年提出
的安全聆聽設備標準[2],許多手機與耳機製造商已開始著手在軟硬體端導入 WHO 的聆聽
標準,可由「設定」內的「聲音與觸覺回饋/音效與震動」或下載應用程式做設定,功能
雖因廠牌有異,但多涵蓋下述項目:

耳機高音量通知:當聆聽超過聲音累積允許量時發出通知提醒。

降低耳機高音量:選定設備最高音量限制,系統會分析耳機音訊並降低任何超出的音訊。

即刻檢視耳機音量:在聆聽音訊時,查看當前的音量變化。

個人化音訊調節:輸入專屬的聽力圖,系統能根據個人在不同頻率的聽力程度客製化調整
音訊,使聆聽感受更清晰,或許你就能稍微調降整體音量,延長聆聽的允許時間。

累積耳機音量:部分根據耳道聲學,自動計算一段時間的耳內音量,標示使用狀況屬於正
常或大聲;或將聲音暴露容許量以百分比告知每日/每周聆聽的餘額。

累積環境音量:自動計算一段時間的環境音量,標示正常或大聲;或將聲音暴露容許量以
百分比告知每日/每周接觸的餘額。

噪音對健康的影響不止於聽覺,也與睡眠障礙、新陳代謝與心血管疾病、兒童的認知表現
下降有關[12]。因此不論先天的聽力基礎如何,聽力保健是人人都要關心的健康議題。大
家不妨現在就拿起手機與耳機、開始設定,讓智慧 3C 發揮「智慧生活」的價值,協助你
我「落實安全聆聽」吧!

參考資料:https://pansci.asia/archives/348408

--

之前有整理過基礎聽力原理的知識,有興趣可以回去看一下文章

┌─────────────────────────────────────┐
│ 文章代碼(AID): #1XshxLyj (Headphone) [ptt.cc] Re: [討論] 耳機表現是否有? │
│ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Headphone/M.1641725653.A.F2D.html
└─────────────────────────────────────┘

這篇多了音量可量化計算的累積方式,

能以75或80分貝累積40小時當作界線,每高3分貝,容許時間減半來計算,

只是我還沒去研究到聽力的紀錄,其他健康相關能記的就夠多了...

不過不知道有沒有已經有這類手機APP開發出來了?至少音響系統可以用(?)

但是耳機系統還是要自己校正就對了。


聲音設備已經接觸到一個足夠的程度,就開始往聲音的源頭回追,

最近能研究的東西越來越偏,開始能碰到配電盤、匯流排之前到大樓用電系統,

還有在找機會能研究乾式施工隔音材、氣密窗,到底有沒有好的隔音牆與開口,

河河河。

不過上一套設備已經是三、四年前就讓我退燒了,這半年慢慢再找時間回來更新設備吧


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Tags: 音響

All Comments

Jack avatar
By Jack
at 2022-05-25T04:10
推!
Elma avatar
By Elma
at 2022-05-29T01:31
值得分享的好文章
Lucy avatar
By Lucy
at 2022-05-25T04:10
記得最近歐美有針對耳機的聲音做限制了
Jack avatar
By Jack
at 2022-05-29T01:31
我覺得被動降噪蠻需要的,如果如果耳塞隔音夠好夠契合
耳形,其實足夠在維持享受音樂的前提降低一格的音量
Kelly avatar
By Kelly
at 2022-05-25T04:10
不過蘋果的那個警告我覺得太過了,我聽到20%就覺得很大
聲,但iPhone 的警告好像要到50%才會跳出來
Victoria avatar
By Victoria
at 2022-05-29T01:31
但耳機要怎麼算分貝...?
Rebecca avatar
By Rebecca
at 2022-05-25T04:10
跟喇叭輸出的聲壓級作比較
Anthony avatar
By Anthony
at 2022-05-29T01:31
發燒指南:從入坑到聽損
Ina avatar
By Ina
at 2022-05-25T04:10
台灣路上一堆改管破車,很需要主被動降噪
真的是一出門就要戴上耳機保護
Quanna avatar
By Quanna
at 2022-05-29T01:31
推推
Dorothy avatar
By Dorothy
at 2022-05-25T04:10
用EQ調整100以上歸零?
Vanessa avatar
By Vanessa
at 2022-05-29T01:31
靠北分貝 沒事亂亂看
Anthony avatar
By Anthony
at 2022-05-25T04:10
還好我都最高倍速在聽
Odelette avatar
By Odelette
at 2022-05-29T01:31
Delia avatar
By Delia
at 2022-05-25T04:10
乾,這樣不就代表我扣打所剩不多了嗎
Queena avatar
By Queena
at 2022-05-29T01:31
我已51歲,幾年前開始耳鳴,現在音量都不敢開大聲..
Heather avatar
By Heather
at 2022-05-25T04:10
音量限制規範可以google EN50332
後續有更新的規範取代,有興趣的可以自己查
Enid avatar
By Enid
at 2022-05-29T01:31
阿,其實原文的ref已經有類似的東西了
Skylar Davis avatar
By Skylar Davis
at 2022-05-25T04:10
老燒:大聲點才有細節
Jack avatar
By Jack
at 2022-05-29T01:31
我身邊的老燒都是說小聲還有細節才是好前端/耳機
Kama avatar
By Kama
at 2022-05-25T04:10
吳克群
Carol avatar
By Carol
at 2022-05-29T01:31
真的,高解析的耳機才是王道,再用線調音就好
David avatar
By David
at 2022-05-25T04:10
開放式耳機在家聽就好,不要依賴真無線耳機
Rosalind avatar
By Rosalind
at 2022-05-29T01:31
光抽油煙機的聲音就受不了,更別提路上飆仔改爛管爆音
,台灣助聽器市場一片榮景...
Lucy avatar
By Lucy
at 2022-05-25T04:10
還好我就平常帶耳塞穩的不行
Bethany avatar
By Bethany
at 2022-05-29T01:31
先解決藍牙耳機音量問題吧…
大家都知道聽太久聽大聲會傷
但藍牙耳機音量拉到底還是蝦七八大聲是怎樣
不然就是上去一格太大聲下降一格太小聲…
Kelly avatar
By Kelly
at 2022-05-25T04:10
改聽喇叭

喇叭辨認與線材請益

Queena avatar
By Queena
at 2022-05-28T11:56
家中長輩的朋友贈送了一組兩聲道音響,但是因為有點年代了,喇叭本體上也沒有寫型號 。 想說上來問一下見識廣闊的版友們,有沒有人認得並願意分享資訊。 https://i.imgur.com/Z1LXScb.jpg https://i.imgur.com/6KqwqYG.jpg 另外,想請問一下有沒有推薦的2 ...

喇叭擺放位置請益

Steve avatar
By Steve
at 2022-05-28T08:52
各位專業的版友大家好,近期因為新家開始裝潢想做系統櫃 因為喇叭的擺放位置很難決定所以上來請教大家,如圖。 https://imgur.com/bdjXodW 目前已有部分櫃體在牆上,之後會新增如圖紅色部分的系統櫃 原本只是很單純的想將喇叭放在L1跟R1的位置 但是現在如果右邊的櫃子做起來會使R1的喇 ...

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By Hedy
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By Tracy
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By Eartha
at 2022-05-26T00:01
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