低频噪声的影响及控制

林 洁，宋继萍

（厦门嘉达声学技术有限公司，福建 厦门 361010）

低频噪声的影响及控制

林 洁，宋继萍

（厦门嘉达声学技术有限公司，福建 厦门 361010）

低频噪声的影响日益加剧，已对人们的生活及休息造成了较大影响。文章从噪声的评价、低频噪声的影响、烦恼度、控制、掩蔽等方面对低频噪声进行了分析讨论，力求探索低频噪声的形成及对环境的影响。

低频噪声；烦恼度；有调噪声；噪声掩蔽

许多案例中，用等效A声级作为评价量的测量结果并不高，多数情况并没有超出受影响的建筑物所在声功能区的室内环境噪声标准，但受影响者的反映却非常强烈。由于环境噪声并未超标，导致投诉无门，最终也不了了之。人们已经意识到，往往有些低频噪声，对受影响者产生的影响，远高于同等的等效A声级的其它噪声。

1 低频噪声的影响

低频噪声是相对于中频噪声和高频噪声而言，但它们之间并没有明确的界限。一般把噪声按照20～200Hz、200～2000Hz和大于2000Hz分为低频噪声、中频噪声和高频噪声，并将声源频谱中的最大声压级对应频率所在频段作为该噪声的主要影响频段。

1.1 低频噪声的感觉

尽管人的听觉器官耳朵听不到低声压级的低频噪声，但是，人可以通过人体和头骨、颅骨感受到低频噪声的存在。低频噪声可通过振动影响人体的器官，人在睡眠过程中对噪声较敏感，低频噪声可影响人们的睡眠质量，由此间接引发其他疾病，如神经衰弱、偏头疼、内分泌失调等。

1.2 低频噪声的特点

低频噪声具有与中高频噪声不同的特点，中高频噪声随着距离越远或遭遇障碍物时，能迅速衰减，如高频噪声的点声源，每10米距离就能下降6分贝。而低频噪

声却递减得很慢，声波又较长，能轻易穿越障碍物，长距离传播并穿墙透壁进入室内。结构传声是指振动源设备通过基础、墙壁、楼板、管路系统、钢性支/吊架等进入建筑结构，低频振动波沿着建筑构件传播到与之相连的每一个角落。当房间的尺寸与低频声波波长一致时，可激发起室内的简正振动，从而使得室内的部分低频又获得加强。

1.3 低频噪声影响加剧

近年来，建筑室内外许多机电产品的噪声信号里含有较强的调音成分，而且这些噪声有很多低频成分，有的低频能量占总声能的70%以上，并且最大声压级频率均位于低频范围。在将产品和环境辐射的中高频噪声有效控制的情况下，环境中的低频声能量中所占的比重不断增加，中高频噪声对低频噪声的屏蔽效应也随之减小，低频噪声影响变得越来越显著。

1.4 低频噪声检测手段不足

目前绝大部分的声级计，测量的倍频程最低为31.5Hz，对人体影响最大的31.5Hz以下的低频噪声显示不出来。常用的噪声指标与评价方法均无法有效衡量低频噪声的实际干扰程度[3]。

1.5 世界卫生组织（WHO）的报告

世界卫生组织（WHO）在2000年发布的报告中指出：低频低声级噪声干扰人们的休息与睡眠；A计权网络对低频噪声的影响有所低估；针对低频噪声的标准限值应当更为严格；有关低频噪声负面作用的证据已经非常充分，值得引起关注[1]。

2 低频噪声的烦恼度

低频噪声投诉案件更多的是在较安静的区域，噪声声级经常是接近于听阈。由于受声者的个体因素影响，一部分人抱怨低频噪声的干扰，而且烦恼度极高，而另一部分人却感受不到。一般情况下室内比室外更容易听到具有隆隆声特性的低频噪声。

同样响度的噪声使人感到烦恼的程度并不完全一致。影响噪声烦恼度的声学因素包括噪声级、频率分量及频谱的不规则性，噪声事件的次数、时间特性、背景噪声级等。通过对高噪声烦恼度的噪声进行频谱分析发觉，烦恼度高的噪声，系频带宽度较窄的、间断脉冲的噪声，往往在某些倍频程中心频率对应的声压级往往呈现异常的峰值。既有连续噪声，又有离散频率成分存在的噪声称之为有调噪声。

3 低频噪声影响的评价

3.1 环境噪声的适应性

声音无处不在，人们已经适应一定声压级的环境噪声。由此，如果所居住室内空间过于寂静，会产生不适应性，影响睡眠质量。当人们处于极安静<20dB（A）的声环境下，常感觉到耳朵里有一些特殊的声音，如嗡嗡、嘶嘶或尖锐的哨声等，但是，周围却找不到相应的声源。这种环境常使人心烦意乱、坐卧不安，严重时甚至影响正常的生活和工作[2]。

3.2 耳鸣

人群中5%到15%有持续性耳鸣，医学上耳鸣是一种疾病，噪声是引起耳鸣最常见的原因。当某个频率的噪声损伤了听神经末梢细胞时，就会产生相应频率的耳鸣。实际上，在超过80～90dB（A）的环境下工作及学习，都有可能造成耳鸣甚至耳聋。此外，高血压、冠心病、糖尿病等常见慢性病也可使微循环发生障碍，从而导致耳鸣。

3.3 低频噪声的判断

低频噪声的评价方法不应当只是关注噪声特性，同时还要关注受声者的个体因素。由于低频噪声在实际环境中的声压级往往较低，且影响程度因人而异，因此，处理低频噪声投诉时如何判断其影响，是因为有调噪声的影响还是超静环境影响还是因为耳鸣而产生的不适等，便成了一个难题。

2009年 A.T. Moorhouse等人开发出一套低频噪声投诉案件评价方法，以帮助区分哪些投诉案件是由低频噪声引起的。

3.4 低频噪声评价程序用标准曲线[1]（如下图）

低频噪声评价程序用标准曲线图

通过定义一条标准曲线，评价程序的第一步是将采样的环境噪声与标准曲线进行比较，确定是否存在有调噪声；第二步是将投诉者对噪声的描述与噪声特性进行比较，以判断对投诉者的个体影响[1]。

4 低频噪声的控制

4.1 设备振动控制

众多机电设备是民用建筑内的振动噪声源。设备振动通过基础、墙壁、楼板、管路系统、钢性支/吊架等沿建筑结构广泛传播，声能在建筑构件中的传播速度快，低频声波在固体中的传播其能量随距离增加的损失很小，能沿着建筑构件传播到与之相连的每一个角落，产生低频噪声污染，是建筑内低频噪声的主要来源。

4.2 提高围护结构低频隔声量

隔声材料的密实性、坚实性与该材料单位面积的质量密不可分，这就是所谓隔声“质量定律”。 同质的材料隔声效果遵循“质量定律”，即质量越高、越厚重的材料隔声效果越好，面密度与隔声量成正比关系。频率降低一半，传递损失要降6dB（A）；而质量增加一倍，传递损失就会增加6dB（A）。

低频噪声传播过程中遇到尺寸比自身波长小得多的空隙或障碍物时，可以产生较为明显的衍射声能。民用建筑里空气声隔声最为薄弱的是门窗，特别是门窗等缝隙的密封性能不好，对低频噪声的阻隔影响特别大。

4.3 低频噪声的吸收

低频噪声的吸声更多的是采用共振吸声结构，当入射声波的频率与共振吸声结构的固有频率一致时，共振吸声结构就会发生共振现象，由于低频声波比高频声波容易激发共振，因此共振吸声结构的主要吸声频带在低频。但由于共振吸声结构吸声频谱以共振频率为中心出现吸收峰，当远离共振频率时，吸声系数就很低，导致吸声频带较窄。

5 低频噪声的掩蔽

在人们受到低频噪声的影响，并且该声源无法减小的情况下，可通过提高背景噪声增加其对低频噪声的掩蔽效果，以减低人们的烦恼度。因为，舒适的声环境并不表示具有最低噪声级的环境。合理地调控噪声的时域和频域特性，降低噪声的主观烦恼度，改善环境声的舒适度，可达到事半功倍的效果[1]。

[1] 翟国庆.低频噪声[M].杭州：浙江大学出版社，2013.

[2] 宋拥民，章奎生.居住空间声环境舒适性研究[J].噪声与振动控制.

[3] 陈克安.环境声的主观评价及应用[M].北京：科学大学出版社，2008.

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Influence and Control of Low Frequency Noise

LIN Jie, SONG Ji-ping

(Xiamen Jiada of Acoustic Technology Engineering Co., Ltd. Fujian Xiamen 361010, China)

From the field of noise evaluation, influence of low frequency noise, trouble degree, evaluation of low frequency noise influence control and shelter etc. the paper makes analysis and discussion on the low frequency noise, and strives to probe into the form of the low frequency noise and the impact on environment.

low frequency noise; trouble degree; melody noise; noise masking

TB53

A

1006-5377（2017）03-0064-03