摘要:文章引入噪聲煩躁度的概念,以人的直觀感受作為實(shí)驗(yàn)依據(jù),對(duì)相同響度下的噪聲品質(zhì)進(jìn)行了研究。研究表明,相同響度下,不同聲壓級(jí)的噪聲帶給人的煩躁程度是不同的;總體來說,相同響度下聲壓級(jí)越高,噪聲帶給人的煩躁度越高。由此揭示了單憑等效A聲級(jí)計(jì)權(quán)測(cè)量噪聲響度判斷噪聲是否達(dá)標(biāo)有較大的局限性。因此,噪聲煩躁度的研究十分必要。
關(guān)鍵詞:噪聲煩躁度;等效A聲級(jí);響度
中圖分類號(hào):X839.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):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,并且也非常厭惡。每當(dāng)自己集中精力工作、學(xué)習(xí),或者是忙了一整天想要好好休息的時(shí)候,如果噪聲不合時(shí)宜地出現(xiàn)了,將會(huì)令人心煩意亂。此時(shí),人們往往會(huì)向當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門投訴噪聲源的制造者,但有時(shí)候得到的結(jié)果卻令人費(fèi)解。
麗水市生態(tài)環(huán)境局曾接到某村的居民對(duì)一高壓線變電設(shè)施的投訴,環(huán)境監(jiān)測(cè)人員趕到現(xiàn)場(chǎng)后,發(fā)現(xiàn)該設(shè)施確實(shí)發(fā)出令人煩躁的噪聲,但意外的是監(jiān)測(cè)結(jié)果卻未超標(biāo)。室內(nèi)“嗡嗡”作響的聲音的確令人煩躁不安,但為何等效A聲級(jí)的值卻異常低? 因此,本文針對(duì)該現(xiàn)象進(jìn)行了進(jìn)一步的分析。
1 等效A聲級(jí)計(jì)權(quán)的不足
噪聲是由振動(dòng)產(chǎn)生的,不同的頻率下,相同的聲壓在人耳聽起來響度是不同的。對(duì)此,學(xué)者們研究了不同頻率下的純音需要達(dá)到何種聲壓級(jí),才能獲得對(duì)聽者來說一致的聽覺響度,并借此繪制了等響曲線[1]。也就是響度一樣的情況下,實(shí)際上接收到的聲壓往往是不同的,而且有時(shí)候會(huì)相差幾十倍之多!
等效A聲級(jí)是基于40方等響曲線倒置修正不同頻率下的聲壓級(jí)得出的,即低分貝下等效A聲級(jí)值和響度吻合度較高。而等效Z聲級(jí)不作修正,代表了聲壓的大小。前文所述高壓線變電設(shè)施等效A聲級(jí)值為46.9dB,而等效Z聲級(jí)值卻高達(dá)84.0dB,即,不經(jīng)修正的實(shí)際聲壓值是響度修正后的70多倍。這就解釋了為何該高壓線變電設(shè)施“嗡嗡”的聲音不響,卻令人如此煩躁。
可見,有些噪聲在人耳聽覺上感覺不響,等效A聲級(jí)值較低,但實(shí)際上聲壓卻很高,能帶給人們更多的焦躁不安的情緒。由此,本文引入了噪聲煩躁度的概念。
2 噪聲煩躁度的研究
對(duì)于低頻噪聲的評(píng)價(jià)方法,國內(nèi)外已有部分研究[2、3]。而噪聲煩躁度方面,國外已有研究[4],并據(jù)此嘗試提出了針對(duì)低頻噪聲的新的聲級(jí)計(jì)權(quán)法[5]。
本文采用的噪聲煩躁度方法綜合考慮了噪聲響度和聲壓級(jí),避免了單獨(dú)用等效A聲級(jí)計(jì)權(quán)時(shí)只考慮到聲音的響度卻忽視了聲音的煩躁度的片面性,以人的直觀感受為實(shí)驗(yàn)依據(jù),實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加人性化。
依據(jù)人耳聽覺的煩躁程度,我們將噪聲煩躁度定義為5個(gè)等級(jí),由低到高分別為1-5級(jí),分別對(duì)應(yīng):不煩躁、有些煩躁、煩躁、很煩躁、難以忍受。實(shí)驗(yàn)過程包括以下3個(gè)步驟。
(1)選取5種模擬噪聲源,選取正常聽覺實(shí)驗(yàn)員5人。
(2)通過調(diào)整與模擬噪聲源間隔距離,使每次測(cè)量的等效A聲級(jí)值分別固定為50dB、55dB,并記錄等效Z聲級(jí)值。
(3)實(shí)驗(yàn)員位于測(cè)試儀器相同位置,并參與該噪聲煩躁度的評(píng)判,并將5名測(cè)試人員得到的煩躁度作算術(shù)平均。
通過實(shí)驗(yàn),我們得到了5種噪聲源的等效A聲級(jí)(LAeq)、等效Z聲級(jí)(LZeq)以及實(shí)驗(yàn)人員直觀感受的煩躁度(I)結(jié)果,見表1、2。
根據(jù)測(cè)試結(jié)果,得到了煩躁度I關(guān)于等效Z聲級(jí)的變化規(guī)律,如圖1所示。
由圖1可以看出,等效A聲級(jí)為55dB(A)煩躁度總體上又遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于50dB(A)的煩躁度。而相同等效A聲級(jí)下,噪聲煩躁度隨著等效Z聲級(jí)的增大而增大。說明了響度相同的情況下,不同聲壓的噪聲給人耳帶來的煩躁程度確實(shí)是不一樣的,聲壓的絕對(duì)值越高,給人耳帶來的煩躁度越大。
但奇怪的是,噪聲煩躁度的值并非隨著等效Z聲級(jí)的值的增大而線性增大的,而是在二、三點(diǎn)之間有一個(gè)突變過程。可見工業(yè)機(jī)械噪聲的煩躁度遠(yuǎn)比自然噪聲大。因此推測(cè),由于適應(yīng)性,人耳經(jīng)常能聽到的聲音會(huì)使該噪聲煩躁度降低。
3 關(guān)于Z聲級(jí)的敏感性討論
由于生活常見音與工業(yè)機(jī)械音之間測(cè)試結(jié)果存在突變性差異,因此本次敏感性討論選取機(jī)械噪音作為研究對(duì)象。
將噪聲煩躁度I隨LZeq的關(guān)系擬合為I=k·LZeq,根據(jù)擬合結(jié)果,在50 dB(A)和55 dB(A)下,二者的k值分別為0.149和0.178??梢姡诘刃聲級(jí)為55 dB(A)下,人耳對(duì)Z聲級(jí)的變化更為敏感。根據(jù)結(jié)果可見,在噪聲較大的時(shí)候人們對(duì)低頻或高頻噪聲更為敏感,容忍限度更小。
4 室內(nèi)倍頻帶聲壓級(jí)測(cè)量的必要性
日常生活中,高低頻噪聲隨處可見,例如:高頻的有工業(yè)機(jī)器、交通工具、高音喇叭等,低頻的有壓縮機(jī)、引擎、洗衣機(jī)等。相同響度的這些噪聲聲壓都很大,而通過室內(nèi)的結(jié)構(gòu)傳播,會(huì)更加令人煩躁。
本文將A聲級(jí)測(cè)量值為55.0dB(A)的電鉆開機(jī)噪聲源加上一層擋板,測(cè)得的A聲級(jí)值為45.0dB(A),等效A聲級(jí)值減小了10.0dB。同時(shí)測(cè)得的等效Z聲級(jí)值分別為55.7dB和53.1dB,加擋板前后僅僅減小了2.6dB。可見,擋板、墻壁等隔音物能使人們聽到的響度有顯著減小,但人耳接收到的聲壓卻變化不大。因此,單憑等效A聲級(jí)評(píng)價(jià)室內(nèi)噪聲并不合理,室內(nèi)倍頻帶聲壓級(jí)的測(cè)量是十分必要的。
5 結(jié)論
本文結(jié)合對(duì)人感官上的實(shí)驗(yàn)研究,初步得到了一些研究成果,總結(jié)為以下3個(gè)方面。
(1)相同響度下,噪聲的實(shí)際聲壓級(jí)越高,給人帶來的煩躁度越大。而由于適應(yīng)性,人耳經(jīng)常能聽到的聲音會(huì)使該噪聲煩躁度降低。
(2)在噪聲響度較大的時(shí)候人們對(duì)低頻或高頻噪聲更為敏感,容忍限度更小。
(3)通過室內(nèi)的結(jié)構(gòu)傳播的噪聲,使用等效A聲級(jí)作為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)更加不合理,室內(nèi)倍頻帶聲壓級(jí)的測(cè)量十分必要。
當(dāng)然,本文只是對(duì)噪聲煩躁度的初步研究,研究噪聲源對(duì)象較少,參與實(shí)驗(yàn)測(cè)試人員數(shù)量也較少。希望今后能有該方面大數(shù)據(jù)的研究。
參考文獻(xiàn)
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收稿日期:2020-09-01
作者簡(jiǎn)介:宋軼黎(1988-),男,漢族,碩士研究生,環(huán)境工程工程師,研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)。