工业听力学：理论基础和实践应用

蒋涛 刘春丽 龚树生

南丁格尔因开创现代医学护理领域举世闻名，很少人知道南丁格尔对医院噪声控制和听力保护也做出了重要贡献，她1860年首次指出医院噪声能导致“病人的恐惧心理”[1]，为此提出在医院修建隔离区的建议。大量研究证明了她的正确性。研究显示[2]，许多患者病区和治疗区域的噪声都超过60 dB（A），其中像生化实验室、重症监护室和后勤工作区等区域的噪声超过85 dB（A），而医院高压蒸汽炉消毒排气时噪声高达86～88 dB（A）。医院的噪声会影响医务人员的正常工作，影响病人的康复和恢复效果。油电混合及电动车辆在低于20 km/h速度行驶时，处于完全静音状态。对失明和视觉受损患者、骑自行车和行人而言，是潜在的安全隐患。联合国欧洲经济委员会试图通过立法，要求“安静”汽车必须发出“噪声”，比如安装特殊警示装置，需要噪声以确保人类能安全地生存。于是，“升噪”新规和多年来“降噪”努力形成巨大反差，反映出噪声的不同属性和作用，深刻地诠释了噪声从听力学角度所拥有的复杂的二元化内涵，揭示噪声作为声音具有的两面性，探讨如何在降噪利弊、安全和生产、社会发展和听力健康之间取得可实施性的平衡正是工业听力学这门学科产生的初衷。

1 工业听力学定义

根据不同的应用领域，噪声（noise）定义不同。在听力学，噪声常被认为是“任何不需要的声音（any unwanted sound）”；物理学将噪声定义为“随机振荡产生的非常复杂的声音（highly complex sound,produced by random oscillation”）[3]，可以看做是一切不规则的或随机的声信号，当然从本质上讲，噪声是声音，具有声波所有声学特点。在物理学、工程学和和材料学等具体应用领域，各自定义略有不同，从听力学角度，主要采用心理声学定义，即：任何不需要的声音统称为噪声，这是因为所有噪声的特性都必须在噪声暴露者的个体背景和框架内来研究。噪声暴露的英文定义是“level and duration of noise to which an individual is subjected”[3]，中文是“个体接受的噪声级和时间”，其中“个体”指的是噪声暴露下的作业人员，或者是任何个人，而关键词是“暴露（exposure）”,包括噪声强度和时间，二者构成噪声对个体影响最大的两个因素。

噪声暴露又因为其声源和环境不同分成职业噪声暴露和非职业噪声暴露，前者指的是噪声源和工作职业有关，而后者泛指所有生活或社会噪声源。任何研究噪声对人类听觉的影响首先必须认识噪声性听力损失（noise-induced hearing loss，NIHL）[3]，这是一种接受过高噪声级暴露所致的声损伤，大都是永久性感音神经性听力损失，其临床听力学表现为“噪声性永久性阈移”（noiseinduced permanent threshold shift，NIPTS），或者是“噪声性暂时性阈移”（noise-induced temporary threshold shift，NITTS）[3]。

上述关于噪声和噪声听力损失的基本概念构成了工业听力学重要基础，简言之，听力学在控制工业噪声、开展听力保护、预防噪声听力损失、提供相关的培训和教育等方面的应用可以统称为工业听力学。这是一门听力学应用的分支学科，是将听力学基本知识用于噪声控制和听力保护的各项具体实践中，由此衍生出一整套既有关联又是相对独立的技术、知识和理论系统。从事工业听力学的专业人士在国外被统称为工业听力师，常常与工业卫生学家（industrial hygienist）、职业病医师（occupational physician）、噪声控制工程师（noise control engineer）和职业病护士（occupational nurse）等其他专家共同工作，发挥各自承担的专业职责。

工业听力学属于工科范畴，偏重于运用工程专业知识和技术，对噪声源实施结构、材料和传输等方面的改造而降低噪声级，以满足生产需求为主，工业听力学为所有噪声暴露人员提供耳聋预防和听力保护服务，主要研究噪声对听觉器官和听力机制的负面影响，改善患者听觉和言语交流能力，提供听力保护装置等。因此工业听力师首先是训练有素的听力师，并专门从事噪声相关的听力保护工作。

2 工业听力学发展和教育

工业听力学在国外具有悠久历史。工业听力学是听力学专业的必修课，属于听力学核心课程之一。学生一般在研究生第三年开始学习工业听力学课程，在掌握听力学和相关学科基础知识基础上，开始学习噪声、噪声检测设备和评估、噪声听力损失和临床鉴定、听力保护和相关法律法规等专业课程。期间，有些学校也教授法医听力学课程，这是一门更专业的课程，涉及如何通过法医手段更加深入和全面鉴定各种噪声引起的听力损失和耳鸣等。高年级研究生除了课堂学习外，还定期到医疗机构实习，到工业厂矿参观学习，亲身体会噪声产生、传播和接触等。了解噪声控制和听力保护基本原理，初步掌握噪声监测和分析基本技能，参与噪声评估和听力保护项目实施等。

随着听力学家的重要作用在充满噪声的工厂、建筑工地和军队逐渐得到发挥，噪声控制与听力保护迅速合为一体，促使医学、物理声学、工程学和教育学等多学科交叉融合，创造出一种新型有效的噪声控制和听力保护模式。正是在这个背景下，工业听力学很快凸显其独特优势，拥有专业培训背景、具有特殊技能的工业听力学家成为听力学主要生力军。

相比之下，工业听力学在中国起步较晚，早期是通过噪声控制和研究开始，20世纪50年代，集中在重工业领域；70、80年代后，我国开始制定护听器标准，启动噪声聋听力测试等。1983年张家志撰写的《噪声与噪声病防治》比较详细地介绍这个阶段噪声防治主要成果。随着听力学发展，工业听力学也进入一个快速发展阶段，尤其在听力损失宣传和普及方面，效果明显，比如从2000年启动的“爱耳日”活动多次将噪声性听力损失列为宣传主题。

目前我国工业听力学整体发展相对临床听力学、儿童听力学和康复听力学等其他领域，依然处于启动阶段。据不完全调查，目前我国尚无较完整的工业听力学专业课程，仅仅在部分基础课程方面，涉及到声学基础、听力测试和噪声耳聋机制等基本知识。从听力保护和噪声控制就业职业现状看，即便在开展听力保护的大型厂矿企业中，很难见到听力师，大都由职业病医师或护士替代。

我国工业听力学的研究处于碎片化时期，科研论文作者来自不同的医疗健康专业，集中在职业病和环境保护领域，关于护听器标准制订、验配使用及效果评价的研究，关于噪声评估和控制的实践总结都刚刚起步。虽然国外听力保护的研究成果和标准指南的引进转化全面展开，无奈受限于工业听力学的支持和人才培养滞后，大都处在发展初期。

工业听力学缺乏相应的重视与对其存在的误解有关，譬如工程师或职业病医师可以替代听力师便是一个例子，认为工业听力师的作用仅仅对噪声性听力损失诊断评估等等。这些片面认识从侧面反应出工业听力学所处的尴尬地位。随着我国对噪声聋防治工作的立法完善，鼓励企业对听力保护加大投入，从社会、经济和法律层面积极推动噪声听力保护，为工业听力师提供更好的职业平台和就业机会。2017年，由人民卫生出版社出版的听力学系列教材中，开始将工业听力学纳入听力学专业课程。

从市场看，与工业听力学相关的服务也呈现快速发展趋势。据研究，降噪行业已成为一个成熟市场，生产产值快速提升；2010年降噪行业产值仅为101亿元人民币，2014年增加到582亿元，随着对听力保护加强、对噪声危害认识加深和国家对噪声污染的控制加大，这个市场将保持持续增长态势[5]。

3 噪声听力损失研究和鉴定

工业听力学涉及许多方面，本文仅就噪声听力损失特点、鉴定和残疾度鉴定等做简要介绍。

3.1 噪声听力损失特点和研究

噪声听力损失由于其高患病率一直是学界研究重点，在其发病机制、病理性质、临床特点等各方面都已取得共识。从工业听力学角度，关注噪声听力损失的临床听力学特点，有助于在实践中，正确分辨和诊断噪声听力损失，精准提供所需的听力保护和康复服务。和其他听力损失一样，噪声听力损失的听力阈值特点明显。大部分初期的听力损失呈陡降性高频曲线，2000 Hz以下的阈值基本正常，从2000 Hz起，阈值快速下降，直到3000 Hz或6000 Hz，然后在8000 Hz，有所上行，形成典型的“噪声切迹”。

后期重度噪声听力损失会影响8000 Hz的阈值，同时2000 Hz以下阈值开始恶化，导致“噪声切迹”消失，听力损失曲线呈缓降型，与重度老年性听力损失近似。

噪声对人耳听觉系统破坏集中在耳蜗[4]，长期噪声暴露导致外毛细胞坏死或受损，噪声听力损失从发病机制上属于感音性听力损失，具有耳蜗病变的显著临床特征，为噪声聋临床诊断提供明显证据。绝大多数噪声听力损失无气、骨导差；除了特殊职业听力损失，双耳患对称性听力损失。言语接受阈（SRT）和言语辨别率（WD）测试结果比言语平均听阈（APT）更差；耳蜗听力鉴别测试均呈阳性，包括声衰试验（TD）、双耳交替响度平衡试验（ABLB）和短增量敏感指数试验（SISI）等，反映出耳蜗对刺激信号处理能力受损。根据噪声听力损失程度不同，耳声发射测试，甚至听觉脑干诱发电位等电生理测试结果也都会受影响。

目前青少年噪声听力损失研究显示，这个年龄段已经成为除了成人职业噪声暴露外的一个快速增长人群。美国一项长达7年的全国调查显示，大约520万6～19岁的美国青少年患有单耳噪声性听力下降，这是美国疾病控制预防中心的国家健康统计中心的数据，包括1988～1994年三次全国体检结果[5]。另一项研究在排除患中耳疾病后，筛查出的5249名儿童均有单耳噪声听力下降，虽然未区分暂时性和永久性阈移，但即使暂时性听损也会影响儿童学习能力。数据显示至少有25万6～19岁的青少年有中度至重度的听力阈下降，可能患永久性噪声听力损失，部分轻度阈移的儿童也会发展成永久听力损失[5]。

另一项研究显示273名3年级小孩中，97%处在噪声高危风险环境。早在1991年便有研究报道，相当一部分学生用随身听或看电视时，习惯性地将音量调得很大，显示有学生听力普遍下降证据。另一项分析十年儿童听力下降趋势时发现2年级学生增加了2.8倍，8年级学生增加了4倍。近期研究也表明患轻-中度感音神经性听力下降儿童与其父母反映使用随身听之间有对应关系。低频听力损失在6～11岁学生中占比7.6%，在12～19岁学生中占比6.6%，但是高频听力损失在6～11岁学生中占比提高到12.2%，在12～19岁学生中提高到13.0%[5]。

我国青少年听力损失与噪声关系的研究中有研究对到医院就诊的398名青少年行问卷调查、耳科检查及听力学测试[6]，发现这些青少年娱乐性噪声的接触率达到88.69%，每天平均接触时间1.40小时，且随着娱乐性噪声接触时间延长，听力受损程度增高。大量文献显示噪声暴露导致青少年高频听力损失。

美国国立卫生研究院的发展共识会议表明：预防噪声暴露的策略应该包括个人听力防护设备的使用及从学龄儿童开始的教育计划[6]。

3.2 噪声听力损失鉴定和标准

对噪声聋或噪声听力损失的鉴定一般是从两个层面进行：一个是确定噪声聋，另一个是确定噪声聋对患者造成的残疾程度。

鉴定噪声听力损失必须回答三个核心问题：一是所涉听力损失是否符合噪声聋的听力学定义，即：必须是以耳蜗损失为特征的感音性听力损失；二是所涉人员是否有导致听力损失的噪声暴露环境；三是必须确定患者的就业时间或噪声暴露时间。除此外，其他因素也必须一并考虑。

卫生部早在1999年发布了《工业企业职工听力保护规范》，首次将中国职业噪声危害控制和听力保护纳入政府监管范畴。国家卫计委发布的GBZ 49-2014《职业性噪声聋的诊断》正是临床医生、听力师和政府监管部门依据的噪声聋鉴定的规范性文件，已于2015年3月1日在我国全面实施[7]。并有明确的法律界定：“根据连续3年以上职业性噪声作业史，出现渐进性听力下降、耳鸣等症状，纯音测听为感音神经性聋，结合职业健康监护资料和现场职业卫生学调查，进行综合分析，排除其他原因所致听觉损害，方可诊断”。和上一版（2007年）相比，新版标准更科学、更全面和更准确。“连续噪声作业工龄3年以上，纯音测听为感音神经性聋，听力损失呈高频下降型，根据较好耳语频（500 Hz、1000 Hz、2000 Hz）平均听阈作出诊断分级”[7]。缺乏典型性噪声听力损失的症状，比如渐进性听力下降和耳鸣等，将言语平均频率作为分级标准也不准确。

需要指出，该标准对听力损失严重程度划分不同于临床听力损失标准，在临床，超过55 dB HL属于中度听力损失，而超过90 dB HL属于极重度听力损失。将中度、重度和极重度归为一个级别，从职业听力保护看，具有实际意义。

该标准对诊断出噪声听力损失患者的分级标准和处理原则有值得一提，将患耳鸣作业人员和轻度、中度及重度噪声聋患者同样调离噪声作业场所，要求重度噪声聋患者配戴助听器，对噪声敏感者(即上岗前体检听力正常，在噪声环境下作业1年，高频段3000 Hz、4000 Hz、6000 Hz任一频率，任一耳达65 dB HL)应调离噪声工作场所等。其中，要求听力损失超过56 dB HL配戴助听器正是前面提到实际意义的体现，非常关键。

3.3 噪声听力损失残疾鉴定

听力残疾属于职业伤残范畴，和其他职业疾病伤残鉴定一样，必须先确定职业噪声听力损失的存在和程度。国家标准局2014年发布的GB/T16180-2014《劳动能力鉴定职工工伤与职业病致残等级》是在噪声听力损失诊断基础上，对职业相关的听力障碍进行残疾分类鉴定[8]。该标准共引用覆盖36项职业疾病的标准和规定，听力障碍标准6项，占比17%，包括GB/T4854(所有部分)《声学校准测听设备的的基准零级》、GB/T734l(所有部分)《听力计》、GB/T7582－2004《声学听阈与年龄关系的统计分布》、GB/T7583《声学纯音气导昕阈测定保护听力用》和GBZ49《职业性噪声聋诊断标准》等。鉴定听力障碍残疾度应用标准在22种关键职业疾病中，占比27%[8]，这些都说明噪声听力损失在我国是一影响大、评估难、需求强的职业病。

我国将职业病残疾分为十级，以一级最严重，涉及器官缺失或功能完全丧失，其他器官不能代偿，存在特殊医疗依赖，或完全或大部分或部分生活自理障碍，比如像双肺或心肺联合移植术、小肠切除≥90%和肝切除后原位肝移植等重大疾病；十级最轻，涉及器官部分缺损，形态异常，无功能障碍，无医疗依赖或者存在一般医疗依赖，无生活自理障碍，比如有嗅觉丧失和单侧鼻腔或鼻孔闭锁等类似疾病，而双耳听力损失≥26 dB，或一耳≥56 dB也属于工伤十级。按照以上分级，噪声听力损失最严重的工伤级别为四级。

4 结论

工业听力学不仅仅是关于噪声的学科，而是从一个更高和广泛视觉来研究噪声对于人的听力、生活、工作乃至社会所产生的更深刻的影响。噪声本身具有的多元化的复杂性和符号学的特征要求我们必须从各个方面来理解这种特殊的声音，因此工业听力学对噪声控制和听力保护注定与其他行业不同，其中人耳对声音非线性感知决定了即便工程师能控制90%的噪声，如果达不到100%，很难有效果，因为剩下的10%的噪声才是最有影响力的声音。这和控制其他环境污染截然不同，如果在本世纪末把全球平均气温较工业化前水平升高控制在2摄氏度之内，便算实现《巴黎气候协议》目标，相比之下，即便我们能将噪声在2000年基础上降低10 dB，也就是响度降低一半，噪声能量降低10倍以下，对个体而言，其结果并非令人满意，分析和研究个中原因正是工业听力学的任务之一。

[1]麦克.戈德史密斯.噪声的历史[M]，北京：北京时代文化书局，2014.6-8,55-70,90-92.

[2]倪蕾，姚勇，李济超，等.某锅炉厂噪声作业工人听力损失状况分析[J].中国工业医学杂志,2011,(1):16-19.

[3]吴展元，蒋涛，杨强.听力学词典[M].北京：中国科学技术出版社，2005.222-223.

[4]丁大连，蒋涛，亓卫东，等.内耳科学[M].北京：中国科学出版社，2010.132-143.

[5]王永华.宏观听力学与市场营销学[M].北京：人民卫生出版社,2017.43-90.

[6]吴文丽，白玉.娱乐性噪声对青少年听力影响的调查分析[J].黑龙江医药,2016,29(5):983-985.

[7]中华人民共和国国家标准.GBZ 49-2014《职业性噪声聋的诊断》.

[8]中华人民共和国国家标准.GB/T16180-2014《劳动能力鉴定职工工伤与职业病致残等级》.