关于噪声烦躁度的研究

2020-08-14宋轶黎

环境与发展 2020年11期

关键词：响度

摘要：文章引入噪声烦躁度的概念，以人的直观感受作为实验依据，对相同响度下的噪声品质进行了研究。研究表明，相同响度下，不同声压级的噪声带给人的烦躁程度是不同的;总体来说，相同响度下声压级越高，噪声带给人的烦躁度越高。由此揭示了单凭等效A声级计权测量噪声响度判断噪声是否达标有较大的局限性。因此，噪声烦躁度的研究十分必要。

关键词：噪声烦躁度;等效A声级;响度

中图分类号：X839.1 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）11-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.11.017

Research on noise irritability

Song Yili

（Lishui City Environmental Monitoring Center Station，Lishui Zhejiang 323000，China）

Abstract：This paper introduces the concept of noise irritability， and uses human intuitive experience as the experimental basis to study the noise quality under the same loudness. Studies have shown that under the same loudness，noise with different sound pressure levels brings different levels of irritability; in general，the higher the sound pressure level under the same loudness， the higher the irritability caused by noise. This reveals that there are great limitations in judging whether the noise is up to the standard based on the equivalent A sound level weighting measurement noise loudness.Therefore，the research of noise irritability is very necessary.

Key words：Noise irritability;Equivalent A sound level;Loudness

噪聲相信大家都不陌生，并且也非常厌恶。每当自己集中精力工作、学习，或者是忙了一整天想要好好休息的时候，如果噪声不合时宜地出现了，将会令人心烦意乱。此时，人们往往会向当地环保部门投诉噪声源的制造者，但有时候得到的结果却令人费解。

丽水市生态环境局曾接到某村的居民对一高压线变电设施的投诉，环境监测人员赶到现场后，发现该设施确实发出令人烦躁的噪声，但意外的是监测结果却未超标。室内“嗡嗡”作响的声音的确令人烦躁不安，但为何等效A声级的值却异常低？因此，本文针对该现象进行了进一步的分析。

1 等效A声级计权的不足

噪声是由振动产生的，不同的频率下，相同的声压在人耳听起来响度是不同的。对此，学者们研究了不同频率下的纯音需要达到何种声压级，才能获得对听者来说一致的听觉响度，并借此绘制了等响曲线[1]。也就是响度一样的情况下，实际上接收到的声压往往是不同的，而且有时候会相差几十倍之多！

等效A声级是基于40方等响曲线倒置修正不同频率下的声压级得出的，即低分贝下等效A声级值和响度吻合度较高。而等效Z声级不作修正，代表了声压的大小。前文所述高压线变电设施等效A声级值为46.9dB，而等效Z声级值却高达84.0dB，即，不经修正的实际声压值是响度修正后的70多倍。这就解释了为何该高压线变电设施“嗡嗡”的声音不响，却令人如此烦躁。

可见，有些噪声在人耳听觉上感觉不响，等效A声级值较低，但实际上声压却很高，能带给人们更多的焦躁不安的情绪。由此，本文引入了噪声烦躁度的概念。

2 噪声烦躁度的研究

对于低频噪声的评价方法，国内外已有部分研究[2、3]。而噪声烦躁度方面，国外已有研究[4]，并据此尝试提出了针对低频噪声的新的声级计权法[5]。

本文采用的噪声烦躁度方法综合考虑了噪声响度和声压级，避免了单独用等效A声级计权时只考虑到声音的响度却忽视了声音的烦躁度的片面性，以人的直观感受为实验依据，实验结果更加人性化。

依据人耳听觉的烦躁程度，我们将噪声烦躁度定义为5个等级，由低到高分别为1-5级，分别对应：不烦躁、有些烦躁、烦躁、很烦躁、难以忍受。实验过程包括以下3个步骤。

（1）选取5种模拟噪声源，选取正常听觉实验员5人。

（2）通过调整与模拟噪声源间隔距离，使每次测量的等效A声级值分别固定为50dB、55dB，并记录等效Z声级值。

（3）实验员位于测试仪器相同位置，并参与该噪声烦躁度的评判，并将5名测试人员得到的烦躁度作算术平均。

通过实验，我们得到了5种噪声源的等效A声级（LAeq）、等效Z声级（LZeq）以及实验人员直观感受的烦躁度（I）结果，见表1、2。

根据测试结果，得到了烦躁度I关于等效Z声级的变化规律，如图1所示。

由图1可以看出，等效A声级为55dB（A）烦躁度总体上又远远高于50dB（A）的烦躁度。而相同等效A声级下，噪声烦躁度随着等效Z声级的增大而增大。说明了响度相同的情况下，不同声压的噪声给人耳带来的烦躁程度确实是不一样的，声压的绝对值越高，给人耳带来的烦躁度越大。

但奇怪的是，噪声烦躁度的值并非随着等效Z声级的值的增大而线性增大的，而是在二、三点之间有一个突变过程。可见工业机械噪声的烦躁度远比自然噪声大。因此推测，由于适应性，人耳经常能听到的声音会使该噪声烦躁度降低。

3 关于Z声级的敏感性讨论

由于生活常见音与工业机械音之间测试结果存在突变性差异，因此本次敏感性讨论选取机械噪音作为研究对象。

将噪声烦躁度I随LZeq的关系拟合为I=k·LZeq，根据拟合结果，在50 dB（A）和55 dB（A）下，二者的k值分别为0.149和0.178。可见，在等效A声级为55 dB（A）下，人耳对Z声级的变化更为敏感。根据结果可见，在噪声较大的时候人们对低频或高频噪声更为敏感，容忍限度更小。

4 室内倍频带声压级测量的必要性

日常生活中，高低频噪声随处可见，例如：高频的有工业机器、交通工具、高音喇叭等，低频的有压缩机、引擎、洗衣机等。相同响度的这些噪声声压都很大，而通过室内的结构传播，会更加令人烦躁。

本文将A声级测量值为55.0dB（A）的电钻开机噪声源加上一层挡板，测得的A声级值为45.0dB（A），等效A声级值减小了10.0dB。同时测得的等效Z声级值分别为55.7dB和53.1dB，加挡板前后仅仅减小了2.6dB。可见，挡板、墙壁等隔音物能使人们听到的响度有显著减小，但人耳接收到的声压却变化不大。因此，单凭等效A声级评价室内噪声并不合理，室内倍频带声压级的测量是十分必要的。

5 结论

本文结合对人感官上的实验研究，初步得到了一些研究成果，总结为以下3个方面。

（1）相同响度下，噪声的实际声压级越高，给人带来的烦躁度越大。而由于适应性，人耳经常能听到的声音会使该噪声烦躁度降低。

（2）在噪声响度较大的时候人们对低頻或高频噪声更为敏感，容忍限度更小。

（3）通过室内的结构传播的噪声，使用等效A声级作为评判标准更加不合理，室内倍频带声压级的测量十分必要。

当然，本文只是对噪声烦躁度的初步研究，研究噪声源对象较少，参与实验测试人员数量也较少。希望今后能有该方面大数据的研究。

参考文献

[1]D W罗宾逊，R S达森.纯音和响度之间的关系分析[J].英国物理学，1956，7（5）：166-181.

[2]萨托 K，等.年龄增长对低频噪声听阈的影响[J].低频噪声振动控制，2008，27（3）：175-184.

[3]阿达玛 M，等.低频率噪声的应用与评估[J].低频噪声振动控制，2007，26（4）：271-282.

[4]苏贝迪J K，等.低频噪声烦躁度的客观评价方法[M].低频噪声振动控制，2005，24（2）：81-96.

[5]莫勒H.次声烦躁度[J].低频噪声振动控制，1987，6（1）：1-17