Приложение B (справочное). Оценка двух измерений значений показателя поглощения шума средством индивидуальной защиты органа слуха

Приложение B
(справочное)

Оценка двух измерений значений показателя поглощения шума средством индивидуальной защиты органа слуха

B.1 Применение расширенной неопределенности измерений в пределах одной лаборатории

B.1.1 Использование типичных оценок неопределенности

В качестве примера применения значений неопределенности, приведенных в таблице A.2, рассматривают сравнение двух измерений значений показателя поглощения шума. Измерения проводят для двух разных противошумных вкладышей в заданной лаборатории в двух случаях. Вопрос в том, существенно ли отличаются эти два результата?

Два значения показателя поглощения шума не могут считаться статистически значимо различающимися, если средние значения отличаются менее чем в два раза от расширенной неопределенности измерения U ₉₅, деленной на квадратный корень из двух. Для того чтобы отличие считалось существенным, необходимая минимальная разность составляет , где U ₉₅ - расширенная неопределенность измерения.

В таблице A.2 расширенная неопределенность измерения для противошумного вкладыша в частотном диапазоне от 250 до 4000 Гц составляет 2,3 дБ. Таким образом, минимальная разность составляет (округлена до одного десятичного знака). Таким образом, два испытательных значения должны отличаться более чем на 3,3 дБ в этом частотном диапазоне, чтобы они считались существенно различными с доверительным уровнем 95 %.

Для противошумного наушника минимальная разность будет составлять 2,3 дБ в частотном диапазоне от 250 до 4000 Гц.

B.1.2 Использование значений неопределенности, полученных на основе данных испытаний в конкретной лаборатории

В таблице B.1 приведен пример данных для противошумных наушников, измеренных для двух условий испытания (например, положение оголовья) в соответствии с настоящим стандартом. Для каждого испытания приведены среднее значение m, стандартное отклонение sd и расширенная неопределенность измерения U ₉₅. Расширенная неопределенность измерения в два раза превышает объединенную стандартную неопределенность. Объединенная стандартная неопределенность представляет собой стандартное отклонение, деленное на квадратный корень из количества испытателей. Данные для испытания 1 являются такими же, как в таблице A.3.

Возможная существенная разность между средними значениями может быть оценена с помощью последних двух строк в таблице B.1. Одна строка показывает абсолютную разность между средними значениями двух испытаний. В последней строке показано вычисление квадратного корня из суммы квадратов расширенных неопределенностей измерений. Разность между средними значениями является существенной на уровне 5 %, когда разность превышает значение в последней строке.

Этот пример показывает, что значения поглощения, измеренные в двух условиях испытания, существенно не отличаются в диапазоне частот от 125 до 4000 Гц. При частоте 8000 Гц наблюдается существенное отличие.

Таблица B.1 - Сравнение средних значений из двух измерений

	Частота, Гц
	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Испытание 1
Среднее значение m 1	17,1	21,1	28,8	38,5	37,5	36,2	35,0
Стандартное отклонение  1	3,9	3,9	3,5	4,5	3,2	3,2	4,6
Расширенная неопределенность измерения U 95,1	2,0	1,9	1,7	2,2	1,6	1,6	2,3
Испытание 2
Среднее значение m 2	16,8	21,0	28,3	38,2	35,5	34,6	38,9
Стандартное отклонение  2	3,1	2,4	2,7	3,1	3,0	3,3	4,9
Расширенная неопределенность измерения U 95,2	1,6	1,2	1,4	1,5	1,5	1,7	2,5
Разность средних значений m 1 - m 2 (абсолютные значения)	0,3	0,1	0,5	0,3	2,0	1,6	4,0
Квадратный корень из суммы квадратов	2,5	2,3	2,2	2,7	2,2	2,3	3,4
Примечание 1 - Если две расширенные неопределенности измерений имеют одинаковое значение, расчет в последней строке совпадает с вычислением, показанным в разделе B.2. Примечание 2 - Перед округлением до одного десятичного знака все вычисления производятся с полной точностью.

B.2 Применение расширенной неопределенности измерений между лабораториями

Исследования, указанные в разделе A.1, были использованы для определения типичных значений неопределенности для неопределенности между лабораториями. В таблице B.2 показаны вклады оценочных значений неопределенности между лабораториями для противошумных вкладышей и противошумных наушников и для различных частотных диапазонов. В таблице B.2 также показаны суммарные и расширенные неопределенности измерений.

Таблица B.2 - Оценки неопределенности между лабораториями для среднего поглощения шума

Компонент	Вклад неопределенности, дБ
	<250 Гц	от 250 до 4000 Гц	>4000 Гц
u meth - неопределенность среднего значения отдельных значений поглощений шума для 16 испытателей
- противошумный вкладыш	4,0	3,2	3,2
- противошумный наушник	1,8	2,3	3,2
u eq - неопределенность для оборудования генерации тестового сигнала	0,3	0,3	0,3
u env - неопределенность для отклонения от идеальной тестовой окружающей среды	0,8	0,8	0,8
Объединенная стандартная неопределенность u
- для противошумного вкладыша	4,1	3,3	3,3
- для противошумного наушника	2,0	2,5	3,3
Расширенная неопределенность измерения U 95
- для противошумного вкладыша	8,2	6,6	6,6
- для противошумного наушника	4,0	4,9	6,6
Примечание - Перед округлением до одного десятичного знака все вычисления производятся с полной точностью.

В качестве примера применения значений неопределенности, приведенных в таблице B.2, рассмотрим сравнение двух измерений значения поглощения шума. Два измерения выполнены для одного и того же типа противошумного вкладыша в двух разных лабораториях. Вопрос в том, существенно ли отличаются эти два результата?

Два значения поглощения шума не могут считаться статистически значимо различающимися, если средние значения отличаются менее чем в два раза от расширенной неопределенности измерения U ₉₅, деленной на квадратный корень из двух. Для того чтобы отличие считалось существенным, необходимая минимальная разность составляет , где U ₉₅ - расширенная неопределенность измерения.

В таблице B.2 расширенная неопределенность измерения для противошумного вкладыша в частотном диапазоне от 250 до 4000 Гц составляет 6,6 дБ. Таким образом, минимальная разность составляет (округлена до одного десятичного знака). Таким образом, два испытательных значения должны отличаться более чем на 9,3 дБ в этом частотном диапазоне, чтобы они считались существенно различными с доверительным уровнем 95 %.

Для противошумного наушника минимальная разность будет составлять 6,9 дБ в частотном диапазоне от 250 до 4000 Гц.