噪声评价量综述

　收稿日期:2004-05-18噪声评价量综述

高延文1,倪　燕2

(11云南省环境监测中心站,云南昆明650034;21昆明市环境监测中心,云南昆明650228)

摘　要:介绍了噪声评价量的发展历史,分析了不同噪声评价量的优缺点,阐述了我国对噪声评价量的选择以及采用这些噪声评价量在监测中遇到的问题,提出对我国噪声监测较理想的噪声评价量。

关键词:噪声评价量;国际噪声评价量;国际噪声评价量存在的问题

中图分类号:X82 文献标识码:A 文章编号:1006-947X(2005)03-0021-03

近几年来,噪声成为城市居民日益关心的环境

污染问题之一。在某城市,对环境噪声的投诉已占

到该市环境投诉的67%。据我们对城市市民的问

卷调查,该市有87%的居民对周围环境噪声有治

理要求。但准确描述公众对噪声的反映评价是十分

困难的。

1　对噪声的评价

如何来评价噪声,有两个基本的问题需要解

决:一是用什么样的量来表示一个噪声最合适;二

是噪声不能超过多大才算合理。任何声音都可用幅

度、频率和相位3个物理量表示。但声音作用于人

耳的感觉还与人耳对声音的感觉特性、人们的工作

环境、生活习惯、个人心理和生理反应有关,甚至

与人们的文化差异、收入差异、地区差异有关。由

此可见,对噪声的评价不单纯是一个物理问题,还是一个心理学问题、生理学问题甚至是社会学问题。早在20世纪30年代初期,人们就开始了对噪声的研究。至今已产生了100多种噪声评价量,如dB(A)、dB(B)、dB(C)、dB(D)、dB(PN)、dB(TPN)、phon、s one等,甚至对同样的问题也有许多的噪声评价量来描述,如C NR、NEF、NNI、C N L、C NE L、L10、Ldn、F BI、Leq等。这在计量学中是绝无仅有的。

绝大多数的噪声评价是以社会调查为基础的,是一种对声的测量与社会调查相结合的评价量。其发展有一个从简单到复杂,又从复杂回归到简单的过程,至今已有一百多年的历史。起初研究者试图将人们对噪声的各种感受溶进评价量,导致对噪声的评价越来越复杂,

操作起来也越来越困难。另一方面,实践证明复杂的评价量的相关性并不一定强于简单的评价量。在漫长的研究过程中,产生的绝大多数噪声评价量主要从3方面定量描述人们对噪声的感受:噪声对语言交流的干扰;噪声对人们休憩和情绪的干扰;噪声对人耳的损伤。

2　主要噪声评价量

211　频率计权噪声评价量

对噪声评价量的基础是声功率,它是描述噪声的一个纯物理量,由其派生出总声压OASP L、声压级LP,用于描述声作用某单位面积的压力。该压力作用于人耳,就产生了声音。但研究者注意到人耳对频率的敏感特性,该特性能用费莱切—芒森的人耳响度曲线来定量描述。研究者分别将40方、70方和100方的纯音等响曲线的反曲线做为计权,产生了A、B、C3种计权声级。

图1　计权频率响应曲线

最早使用A计权测量的是美国,1929年在纽约用了一种带30方的费莱切—芒森等响曲线的频率计权网络,该测声仪与现有的声级计相似。从一开始研究人员就想生产一种设备,能使其对噪声反应的读数与人的主观反应密切吻合。但这在原则上和实践中都是困难的,以致无法实现。后来的研究也进一步证明了这项任务的困难。但事实证明,A 计权声级与后来产生的许多复杂的评价量和评价方

—

云南环境科学　2005,24(3):21-23 C N53-1093/X　ISS N1006-947X

法一样,与许多噪声相关性较好,是一个简单实用的噪声评价量。我国的噪声评价体系也是以它为基础的。212　响度和干扰噪声评价量

该类评价量主要有响度级、感觉级P L 、感觉噪声级PN L 。这类评价量特点是在分析某一噪声和参考声作听闻比较的基础上,考虑了复合噪声各频率之间的相互掩蔽性。这类评价量是由史蒂文斯和茨维克提出的,但有一段不断修改的过程,该类评价量考虑了人耳对噪声的频率效应和噪声各频率之间的相互掩蔽性。213　通信干扰评价量

这类评价量主要有:清晰度指数(AI )、语言干扰级(SI L )、噪声评价标准(NC )曲线。

该类评价量着重描述影响语言交流的背景噪声,在影响语言交流的频率范围内,选择几个有代表性的频率,作声压级平均。清晰度指数最初是由美国贝尔电话实验室研究的,该评价量与噪声对语言干扰的相关性很好,达到0198。但贝尔公司推出该量,只局限于稳态噪声。这不适合城市噪声评价,于是在该评价量的基础上,产生了上述其它评价量,其中语言干扰级(SI L )是一个简单的评价量,应用较广。214　时间统计噪声评价量

上述噪声评价量中,没有考虑噪声的时间特性。“而噪声的时间特性也是决定公众对噪声反应

的重要因素之一”[2]

。在1961～1962年伦敦市区交通噪声调查中,提出了统计百分数噪声L90、L50、L10,该方法是用所测噪声中各声级所占的时间百分数来描述这段时间内的噪声。“它对起伏大的噪声描述较为成功,但与公众对噪声反应的相关性较

差”[2],一般只用于噪声的特征描述而不用于评价。在此基础上产生了许多适用于起伏较大的噪声评价量,主要有交通噪声指数(T NI )、噪声污染级(NP L )、统一噪声指数(M NI )。其中,交通噪声指数(T NI )是一个与公众对交通噪声反应相关性较好的评价量,已广泛用于交通噪声评价。

在噪声统计评价量的基础上,产生了将瞬时声级用时间进行对数平均的噪声评价量。这类评价量主要有:平均等效声级Leq ,干扰指数Q 、噪声次数(NNI )、烦恼指数(AI )、阈值等效声级Lteq 和单个事件暴露级LAX 。这类评价量与噪声统计评价量类似,考虑了噪声的时间特性,以对数声级平均的方法来描述噪声。其中平均等效声级Leq (即平均A 声级),是现今应用最为广泛的评价量。当噪声起伏为2dB (A )时,其等于L 30的统计噪声值;当统计噪声值起伏为5dB (A )时,其等于L 10的统计噪声百分值。这与公众对起伏噪声和反应相符。该量常用于环境噪声评价。3　噪声评价量评述

噪声研究者做了许多各噪声评价量的相互比较和其与公众对噪声反应相关性的比较。想从中寻找使用简便,而又与公众对噪声反应相关性好的评价量,但至今没有获得满意的结果。伯茨福特对噪声评价量作了广泛比较,共使用了953个噪声样,其中有580个工厂噪声样,212个街道噪声样和161个交通噪声样。以A 计权声级为基准,将300～2400H z 、语言干扰级、干扰级等级、NR 数(IS O )、NC 数等作了评价量间的比较和各评价量与公众对噪声主观反应相关性的比较,发现A 等级与各评价量的相关系数较好,均大于019。而各评价量与公众的反应相关性天然较差,一般相关系数小于0185。

表1　伯茨福特的比较

依A 计权声级估计量度

由A 声级与计算值的关系曲线的计算值

国家噪声标准..

国家环境噪声标准大连兆和科技发展有限公司收编 2003年5月29日 ●《工业企业噪声卫生标准》 ●国际标准化组织公布了《职业性噪声暴露和听力保护标准》ISO1999 ●GBJ87-1985《工业企业噪声控制设计规范》工业企业厂区内各类地点噪声标准

●GB3096-1993《城市区域环境噪声标准》标准限值等效声级 L Aeq/dB 适用范围：本标准适用于城市区域环境噪声评价。乡村生活区参照，夜间突发噪声，其最大值不准超过标准值15分贝。 ●GB12348-1990《工业企业厂界噪声标准》标准限值等效声级 L Aeq/dB

适用范围：本标准适用于工厂及有可能造成噪声污染的企事业单位的边界噪声评价。 Ⅰ类标准适用于居住、文教机关为主的区域 Ⅱ类标准适用于居住、商业、工业混杂区以及商业中心区 Ⅲ类标准适用于工业区域 Ⅳ类标准适用于交通干线道路两侧区域夜间频繁突发噪声（如排气），其峰值不准超过标准10dB(A)；夜间偶发噪声（如鸣笛），其峰值不准超过标准15dB(A)。 ●GB12523-1990《建筑施工场界噪声限值》标准限值等效声级 L Aeq/dB 适用范围：本标准适用于城市建筑施工期间施工场地产生的噪声评价。 ●GB9660-1988《机场周围飞机噪声环境噪声标准》

标准限值 L WECPN/dB 适用范围：本标准适用于机场周围受飞机通过时所产生噪声影响的区域评价。一类区域：特殊住宅区、居民、文教区；二类区域：除一类区域以外的生活区 ●GB12525-1990《铁路边界噪声限值及其测量方法》标准限值等效声级 L WECPN/dB 适用范围：本标准适用于城市铁路边界距铁路外侧轨道中心线30m处的噪声评价。 ●GB/T3450-1994《铁路机车司机室允许噪声值》铁路机车司机室内噪声限值适用范围：本标准稳态噪声允许值适用于铁路干线机车司机室的噪声检验，等效噪声允许值适用于对铁路运营司机室噪声的卫生评价。 ●GB/T12861-1991《铁路客车噪声的评价》客车车内噪声标准限值平均稳态A声级 L A/dB

噪声的评价和标准

噪声的评价和标准 3.1 噪声的评价量噪声的评价量的建立原则：不同频率的声音对人的影响不同；噪声出现的时间不同对人的影响不同；同样的声音对不同心理和生理特征的人群反应不同； 3.1.1 响度和响度级 1.响度级：当某一频率的纯音与1000Hz的纯音听起来同样响时，这时1000Hz纯音的声压级就定义为该声音的响度级。响度级的符号为LN，单位为方(phon）。 2.等响曲线：对各个频率的声音作试听比较，得到达到同样响度及时频率与声压级的关系曲线，通常称为等响曲线。 3.1.2 计权声级 1.计权声级：通常对不同频率声音的声压级经某一特定的加权修正后，再叠加计算可得到噪声的总声压级，此声压级称为计权声级。 2.计权网络：是近似以人耳对纯音的响度即频率特性而设计的。国际电工委员会规定了四种计权网络：A、B、C、D. 3.1.3等效连续A声级：等效于在相同的时间间隔T内与不稳定噪声能量相等的连续稳定噪声的A声级。在同样的采样时间间隔下： 3.1. 4.昼夜等效声级 Ld: 昼间（06:00-22:00)测得的噪声能量平均A声级； Ln: 夜间（22:00-06:00)测得的噪声能量平均A声级。 3.1.3累计百分数声级：它表示在测量时间内高于Ln声级所占的时间为n%。 L90:本底噪声级；L50:中值噪声级；L10:峰值噪声级。 3.1.5 室内噪声的评价量 1.噪声标准曲线:噪声标准（NC）曲线，更佳噪声标准（PNC）曲线。适于室内活动场所稳态噪声的评价，以及有特别噪声环境要求的场所的设计。计算方法：测得的噪声各频带的声压级；将各频带的声压级与图中声压级比较既可以得到各频带对应的PNC曲线号数；其中最大号数即为所测环境的噪声评价值。 2.噪声评价数(NR)曲线：噪声评价数：将1000Hz倍频带声压级值作为噪声评价数NR。其他63Hz-8000Hz倍频带的声压级和NR的关系也可由下式计算： L pi = a + bNR i 求NR值的步骤：

噪声常规监测实用标准和声环境高质量实用标准

3.2.5环境噪声监测方法本标准规定了五类声环境功能区的环境噪声测量方法。本标准适用于声环境质量评价与管理。一、测量仪器测量仪器精度为2 型及2 型以上的积分平均声级计或环境噪声自动监测仪器，其性能需符合GB3785 和GB／T 17181 的规定，并定期校验（注：现场普查达到Ⅲ型仪器要求，一般现场测量达到Ⅱ型仪器要求）。测量前后使用声校准器校准测量仪器的示值偏差不得大于0.5 dB，否则测量无效。声校准器应满足GB ／T 15173 对1 级或2 级声校准器的要求。测量时传声器应加防风罩。（快慢档要求视周围主要声源而定）。二、测点选择根据监测对象和目的，可选择以下三种测点条件（指传声器所置位置）进行环境噪声的测量： a）一般户外距离任何反射物（地面除外）至少3.5 m 外测量，距地面高度1.2 m 以上。必要时可置于高层建筑上，以扩大监测受声围。使用监测车辆测量，传声器应固定在车顶部1.2m 高度处。 b）噪声敏感建筑物户外在噪声敏感建筑物外，距墙壁或窗户1 m 处，距地面高度1.2 m 以上。 c）噪声敏感建筑物室距离墙面和其他反射面至少1 m，距窗约1.5 m 处，距地面1.2 m～1.5 m 高。开窗情况下测量。三、气象条件测量应在无雨雪、无雷电天气，风速5 m／s 以下时进行。

四、监测类型与方法根据监测对象和目的，环境噪声监测分为声环境功能区监测和噪声敏感建筑物监测两种类型。 A.声环境功能区监测 A.1 监测目的评价不同声环境功能区昼间、夜间的声环境质量，了解功能区环境噪声时空分布特征。 A.2 定点监测法 A.2.1 监测要求选择能反映各类功能区声环境质量特征的监测点1至若干个，进行长期定点监测，每次测量的位置、高度应保持不变。对于0、1、2、3类声环境功能区，该监测点应为户外长期稳定、距地面高度为声场空间垂直分布的可能最大值处，其位置应能避开反射面和附近的固噪声源；4类声环境功能区监测点设于4类区第一排噪声敏感建筑物户外交通噪声空间垂直分布的可能最大值处。声环境功能区监测每次至少进行一昼夜24小时的连续监测，得出每小时及昼间、夜间的等效声级Leq、Ld、Ln和最大声级Lmax。用于噪声分析目的，可适当增加监测项目，如累积百分声级L10、L50、L90等。监测应避开节假日和非正常工作日。 A.2.2 监测结果评价各监测点位测量结果独立评价，以昼间等效声级Ld和夜间等效声级Ln作为评价各监测点位声环境质量是否达标的基本依据。一个功能区设有多个测点的，应按点次分别统计昼间、夜间的达标率。 A.2.3 环境噪声自动监测系统（主要用于定点监测）全国重点环保城市以及其他有条件的城市和地区宜设置环境噪声自动监测系统，进行不同声环境功能区监测点的连续自动监测。环境噪声自动监测系统主要由自动监测子站和中心站及通信系统组成，其中自动监测子站由全天候户外传

3.噪声的评价量和标准

3. 噪声的评价和标准课程教学基本要求：理解并掌握各类噪声评价量的概念及环境噪声评价标准，掌握噪声暴露率的计算方法，具备运用相应噪声评价量评价各类环境噪声的能力。课程的内容：人的听觉特性，响度级、响度、等响曲线、计权声级、等效连续A 声级、昼夜等效声级、累计百分数声级、噪声评价数曲线等噪声评价量的概念，城市区域环境噪声标准，工业企业厂界噪声标准，建筑施工厂界噪声限值，工业企业噪声控制设计规范，噪声暴露率的计算。一、噪声的评价量在噪声的量度中，声压和声压级是评价噪声强度的常用物理量。声压级越高，噪声越强。但人耳对声音的感觉不仅和声压有关，还与噪声的频率，持续时间等因素有关。即声压级相同而频率不同的声音听起来会不一样响。对高频率声感觉敏感，对低频声感觉较迟钝。例：90dB 高频噪声（水泵噪声）比90dB 低频噪声（空调机噪声）听起来要响得多。这是由人耳的频率特性决定的。为了反映噪声的这些复杂因素对人的主观影响程度，引入了对噪声的主观评价指标。值余额大，声越强。 (一)响度级、等响曲线和响度 1、响度级（N L ）：（P 39）单位：方（phon ）可见响度级是表示声音响度的主观量，它与声压级和频率有关。例：某噪声听起来与 P L =80dB,f=1000Hz 的纯音一样响，则该噪声的响度级是N L =80 phon （某噪声为P L =91dB,f=60Hz 的纯音）某N L =80 phon ，f=60Hz ，P L 80dB 与P L =80dB,f=1000Hz ，N L =80 phon 2．等响曲线：对整个可听频率范围的纯音作这样的试听比较（人耳的可听频率范围为20～20000Hz ，低于20Hz 声音叫次声，高于20000Hz 的声音叫超声。）图3-1P 40

社会生活环境噪声排放标准(GB 22337—2008)

社会生活环境噪声排放标准（GB 22337—2008） 1适用范围本标准规定了营业性文化娱乐场所和商业经营活动中可能产生环境噪声污染的设备、设施边界噪声排放限值和测量方法。本标准适用于对营业性文化娱乐场所、商业经营活动中使用的向环境排放噪声的设备、设施的管理、评价与控制。 2规范性引用文件本标准内容引用了下列文件或其中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。 GB 3785声级计的电、声性能及测试方法 GB/T 3241倍频程和分数倍频程滤波器 GB/T 15173声校准器 GB/T 17181积分平均声级计 3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。 3.1社会生活噪声community noise 指营业性文化娱乐场所和商业经营活动中使用的设备、设施产生的噪声。 3.2噪声敏感建筑物noise-sensitive buildings 指医院、学校、机关、科研单位、住宅等需要保持安静的建筑物。 3.3A声级A–weighted sound pressure level 用A计权网络测得的声压级，用LA表示，单位dB（A）。

3.5边界boundary 由法律文书（如土地使用证、房产证、租赁合同等）中确定的业主所拥有使用权（或所有权）的场所或建筑物边界。各种产生噪声的固定设备、设施的边界为其实际占地的边界。 3.6背景噪声background noise 被测量噪声源以外的声源发出的环境噪声的总和。 3.7倍频带声压级sound pressure level in octave bands 采用符合GB/T 3241规定的倍频程滤波器所测量的频带声压级，其测量带宽和中心频率成正比。本标准采用的室内噪声频谱分析倍频带中心频率为 31.5Hz、63Hz、125Hz、250Hz、500Hz，其覆盖频率范围为 22Hz～707Hz。 3.8昼间day-time、夜间night-time 根据《中华人民共和国环境噪声污染防治法》，“昼间”是指6:00至22:00之间的时段；“夜间”是指22:00至次日6:00之间的时段。县级以上人民政府为环境噪声污染防治的需要（如考虑时差、作息习惯差异等）而对昼间、夜间的划分另有规定的，应按其规定执行。 4环境 4环境噪声排放限值

环境噪声评价量及标准

噪声评价量的建立必须考虑噪声对人的影响的特点。频率特性不同的噪声对人的影响是不同的，如相同强度的中、高频噪声比低频噪声对人的影响更大；时间特性不同的噪声对人的影响也是不同的，噪声涨落对人的影响存在差异，涨落大的噪声及脉冲噪声比稳定态噪声更能使人烦恼；噪声出现时间饿不同对人的影响也不一样，同样的噪声出现在夜间比出现在白天对人的影响更明显；不同心理和生理特征的人群对相同的声音反应不同，一些人认为iyoumei 的音乐，而另一些人听起来却是噪声，休闲时的动听歌曲在需要休息时候会成为烦人的噪声。一、噪声评价量包括：1、响度和响度级2、计权声级3、累计百分数声级4、反映噪声对语言交流干扰程度的量5、针对室内噪声的评价量6、与烦恼程度有关的评价量7、噪声冲击指数。（一）、响度级：当某一频率的纯音与1000Hz 的纯音听起来同样响时，这时1000Hz 纯音的声压级就定义为该声音的响度级。响度级的符号为LN ，单位为方(phon ）。（二）、等响曲线：对各个频率的声音作试听比较，得到达到同样响度及时频率与声压级的关系曲线，通常称为等响曲线。（三）、响度正常听者判断一个声音比响度级为40 phon 参考声强响的倍数，规定为响度级为40 phon 时响度为1sone 。响度是与主观轻响程度成正比的参量，符号为N ，单位是“宋” (sone)。（四）、斯蒂文斯响度噪声掩蔽:由于噪声的存在，降低了人耳对另外一种声音听觉的灵敏度，使听阈发生迁移的现象叫做噪声掩蔽。掩蔽值：听阈提高的分贝数。对宽频带的噪声考虑了计权因素：响度指数最大的频带贡献最大，而其他频带由于最大响度指数频带声音的掩蔽效应，他们对总响度的贡献应乘上一个小于1的修正因子。斯蒂文斯响度计算方法：测出频带声压级；从图上查出各频带声压级应的响度指数；取其中最大值，将其从响度指数总和中扣除，乘以频带修正因子F ，最后与最大值相加即得响度指数；（五）、计权声级：通常对不同频率声音的声压级经某一特定的加权修正后，再叠加计算可得到噪声的总声压级，此声压级称为计权声级。计权网络：是近似以 ?? ? ??-?+=∑ =m n i i m S S F S S 1S P 2log 1040+ =