声学计量技术在噪声环境评估中的应用与效果评估研究

声学计量技术在噪声环境评估中的应用与效果评估研究

张译文

广州市计量检测技术研究院  广东省广州市 514000

摘要：噪声环境评估是指对特定区域或场所中存在的噪声水平进行测量、分析和评估的过程。噪声环境评估的目的是确定噪声源的性质、数量、分布并评估其对周围环境和人群的影响程度。声学计量技术是一种通过测量和分析声音的物理特性来评估噪声环境的方法。本文基于噪声水平特性对声学计量技术在噪声环境评估中的应用与效果评估进行研究。

关键词：声学计量技术；噪声环境评估；应用效果评估

引言

噪声环境评估是对特定区域的噪声水平进行测量和评估，以了解噪声对人类健康和环境的影响。声学计量技术作为一种精确测量噪声的方法，已经在噪声环境评估中得到广泛应用。本研究旨在探讨声学计量技术在噪声环境评估中的应用，并对其效果进行评估。

1声学计量技术概述

声压是指声音在空气中产生的压力变化的大小[1]，升压级主要用于标定测量声音的强度。声压级的测量可以用于评估噪声水平、声音强度等。用于测量声音的频率分布。频谱分析可以将声音信号分解成不同频率的成分，以便分析声音的频率特性。频谱分析可以用于音乐、语音、噪声等声音的分析。用于测量声音的时间特性。声音计量学可以测量声音的持续时间、起伏、音调等特性。声音计量学可以用于评估音乐的节奏、语音的语调等。用于测量声音的传感器和设备。声学传感器可以将声音信号转化为电信号，以便进行测量和分析。常见的声学传感器包括麦克风、声级计等。用于测量声音在不同环境中的传播特性。声音的传播特性受到环境的影响，如反射、吸收、散射等。测量声音传播特性可以用于评估音频系统的性能、房间的声学特性等。

2声学计量技术在噪声环境评估中的应用策略

2.1噪声监测

噪声的监测点位主要根据噪声源的分布情况和评估目的进行分布。一般建议在噪声源附近、可能受到噪声干扰的敏感区域以及可能受到噪声反射和传播的路径上设置监测点位。根据监测需求和环境条件，选择合适的噪声监测仪器。常用的噪声监测仪器包括声级计、声谱仪等。这些仪器能够测量噪声的声级、频谱分布、时间变化等参数。在监测点位上设置噪声监测设备，进行噪声的连续或间断监测。监测时间的选择应考虑到噪声源的工作时间、噪声的季节变化以及评估目的。对监测得到的噪声数据进行处理与分析。包括计算噪声的平均声级、峰值声级、频谱特性等，以及对噪声的时、空分布进行评估。根据噪声监测结果，对噪声源的强度、分布、影响范围等进行评估。根据评估结果编制噪声监测报告，提出噪声治理建议。

2.2噪声分析

噪声分析是声学计量技术在噪声环境评估中的重要应用之一。噪声分析的目的是定量评估噪声的强度、频谱特征和时域特性，以便确定噪声源的性质和影响。使用声学计量仪器和设备对噪声进行实时或间歇性采集。常用的采集设备包括声级计、频谱分析仪和声音记录仪等。通过将采集到的噪声数据进行滤波、平均和时域分析等处理，得到噪声的频谱特征、声级水平和时域波形等参数。根据噪声分析结果，对噪声源进行识别、定位以及评估，包括噪声水平、频谱特征、声音特性、时域特性等方面的评估。根据噪声评估结果，采取相应的噪声控制措施，包括源头控制、传播路径控制和接收端控制等。

2.3噪声源定位

目前噪声源定位的主要方法是利用多个传感器（麦克风或传声器）组成的阵列，通过测量到达声波的时间差、相位差和幅度差等信息，利用声波传播的原理来定位噪声源的位置[2]。这种方法可以实时监测噪声源的位置，并且具有较高的定位精度。使用两个传感器分别记录噪声源发出的声音，并通过比较两个麦克风接收到的声音的差异来确定噪声源的位置。这种方法简单易行，但定位精度相对较低。建立噪声传播的数学模型，通过测量噪声源到接收点的距离、障碍物的反射衰减参数预设，利用模型来预测噪声源的位置。这种方法适用于复杂的噪声环境，并且可以提供较准确的定位结果[3]。

3声学计量技术在噪声环境评估中的效果评估策略

3.1噪声测量

噪声测量主要有两种方法：一是Y因子法测量噪声系数需要设备包含频谱仪和标准ENR的噪声源，通过打开和关闭噪声源电源使其置冷和置热，从而测到两种状态下的总功率，从而算出DUT本身的噪声。二是DUT的输出噪声绝对功率是DUT的增益对DUT的固有噪声进行放大后的结果，如果可以精确地测得放大器的增益，那么就可以从测量结果中把经放大的输入噪声扣除，由此就计算出噪声系数，因此测量DUT的增益测量至关重要，因此冷源法又称增益法。冷源法是使用信号分析仪来测量DUT的增益和输出噪声绝对功率。

常规的噪声测量数值的精确度可以通过与已知噪声源进行对比、对评估同一位置多次测量的结果之间的对比、在相同条件下进行多次测量、在不同时间和环境条件下测量结果对比来进行提升。

3.2数据分析

使用统计学方法对收集到的噪声数据进行分析。可以计算噪声的平均值、标准差、最大值和最小值，以及噪声的频率分布等。通过对噪声信号进行频谱分析，可以了解不同频率上的噪声能量分布情况。常用的频谱分析方法包括傅里叶变换、快速傅里叶变换等。时频分析是一种将时间和频率结合起来分析信号的方法。通过时频分析，可以得到噪声信号在时间和频率上的变化情况，从而更好地了解噪声的特征。通过分析噪声与其他因素之间的相关关系，可以评估噪声对环境的影响程度。可以分析噪声与人体健康、工作效率等因素之间的相关性。通过在不同位置收集噪声数据，并进行空间分析，可以评估噪声在空间上的分布情况。

3.3噪声评估指标

声级是衡量噪声强度的指标，通常用分贝（dB）表示。它可以帮助评估噪声的整体强度，以及与背景噪声相比的差异。频谱分析可以将噪声信号按照频率进行划分，并显示每个频率的能量分布。通过频谱分析，可以了解噪声的频谱特征，如主要频率成分、频率分布等。噪声指数是一种综合性的指标，用于评估噪声对人体听觉和舒适感的影响。常用的噪声指数包括声音的响度（Loudness）、噪声的尖锐度（Sharpness）和噪声的均衡度（Equalization）等。

3.4效果评估

检定、校准的结果是否满足预期用途，需要通过确认来识别判断。1、基本信息的确认，主要包括：①检定校准机构的资质及测量范围的确认。②检定校准证书上检测机构及检定校准设备信息。2、技术信息的确认：①对检定结果的确认。②对校准结果的确认。③需要校准的参数是否全部校准。3、校准参数的校准结果是否符合预期使用要求。4、对检测机构申请的测量范围或测量点的校准确认.5、计量溯源性信息。6、测量结果的测量不确定度信息[4]。

结束语

声学计量技术在噪声环境评估中具有广泛的应用和良好的效果。通过声学计量技术，我们能够准确测量噪声的强度和特征，预测噪声的传播和扩散规律，评估噪声对人类听觉和心理的影响。这些数据和信息对于制定噪声管控政策和保护人类健康非常重要。因此，声学计量技术在噪声环境评估中的应用具有重要意义，并且可以为相关研究提供有力的支持。

参考文献

[1].空气声声压计量器具JJG2037-2004.北京,中国计量科学研究院，2004,9.

[2]李嘉,基于传声器阵列的产品噪声源定位技术的应用.[J].电子产品可靠性与环境试验，2012，30（05）.

[3]振洪.GZH多功能声校准器通过国家技术监督局鉴定全国声学计量技术委员会推荐使用该产品[J].环境监测管理与技术,1996(02):20.

[4].中国科学院声学计量测试站通过国家技术监督局计量标准考核和认证[J].应用声学,1989(03):32.