噪声对人的影响(Ⅰ)——噪声测量和噪声对语言通讯的影响

一、引 言 噪声是不需要的声音。人们所处环境中所有噪声的总和称为环境噪声,它可以在心理上或生理上对人产生不良的作用。在物理学中,噪声常指紊乱、断续或在统计上随机的声或其它振荡。但从对人的影响来说,任何使人们分心的,或感觉到干扰甚至不舒适的声音都是噪声。同样的声音在不同环境下对人的心理和生理影响是不同的,而每个人的心理和生理状态有较大的出入。所以噪声对人的影响问题是相当复杂的,它不仅仅由噪声的物理特性来确定,     

漫谈噪声

 噪声又称噪音,从物理学上讲,它是一种由多个频率组成的并具有非周期性振动的复合声音,它的声波波形不规则,听起来刺耳。从心理意义来说,一般是指不恰当或者不舒服的听觉刺激。凡是妨碍人们学习、工作和休息并使人产生不舒适感觉的声音,都可以称为噪声。比如说,优美的音乐对欣赏者来说是愉快之声,但对一个急需休息的人来说,则是一种噪声。因此,对噪声判断不仅仅是根据物理学上的定义,而且往往与人们所处的环境、心理状况以及主观感觉有关。噪声的危害环境噪声污染已成为现代社会的一大公害,是直接关系到公众健康和经济建设的一个社会问题。     

几类典型环境声的主观评价及感知特性分析

近年来,通过“注入”调控声以降低交通噪声烦恼感的声频注入法受到广泛关注。以交通噪声调控研究为背景,通过成对比较评价了4类典型声音(实验一)和4类典型交通噪声(实验二)的烦恼感。结果表明,有调声(纯音和复音)烦恼度最高,自然声最低(海潮声最佳),蓝色噪声是仅次于海潮声令人感觉舒适的声音;被试对交通噪声和白噪声的评价存在明显的分类偏好。分析心理声学特征发现人对声音的感知依赖于多方面因素,但声刺激的某一因素(如粗糙度或音调特别高)特别突出则会引起极大的反感。构建不相似度二维感知空间,维度1反映了声音类型间的差异,维度2表征了被试对不同类型声音的烦恼度评价;并且通过相关分析发现它们与谱结构参量相关性较强。接下来的研究中,可以通过调整交通噪声的谱下降值和时域上升时间等参量使其谱结构更接近于自然声,从而降低噪声烦恼度。     

声相(像)仪

正声相(像)仪(Sound imaging instrument)又名声学照相机(Acoustic camera),是中国科学院声学研究所自主研制的用眼睛"看"声音的成场成像分析系统,即"拍声音"。其典型应用是噪声源定位。传声器阵列声成像(Acoustic imaging)测量是将声像图与视频图像透明叠加,直观分析噪声状态,用于测量物体发出的声音的位置和声音辐射的状态,以声像图的颜色代表声音的强弱,帮助人们直观地认识声场、声波、声源,了解机器设备产生噪声的部位和原因。声成像质量的主要指标:图像的分辨率、成像速度、淅晰度、成像频率范围、畸变和虚像等。声相仪是一种高度集成的模块化便携仪器,以精确成     

没有声反射的房间──消声室

 在房间里,人说话、音响设备通过扬声器（喇叭）发出声音或者机器发出噪声,另一个人耳朵听到的声音,不仅有直达声,还有墙面、地面、天花板的一次和多次反射声,同时还有室外传来的干扰声．ＡＢ两人,在办公室内、在空旷安静的大操场上和在山洞里保持相同距离,Ａ发出相同的声音,而Ｂ听到的声音却明显不同．因为在这三种情况下,反射声的强弱明显不同．对声源进行精确测量时,必须没有反射声和室外干扰声．例如：１．电声厂生产的各种规格的扬声器,必须测量其频率响应、指向性等声学特性,看其是否达到设计要求．２．音响的整机声学特性的测量．３．机器（如冰箱、空调器、机床、汽车等）的噪声特性测量．４．语音的声调、频谱研究.     

风刮过树木为何发出啸声

本文通过一些例子,介绍了几种空气动力声的机理。它们是流经刚性表面的稳态非均匀流产生的声音;小障碍物周围的稳定流动产生的风啸声;边棱音以及湍流喷注噪声。对不同的空气动声的声功率和效率作了相互比较。对这些机理的了解,有助于空气动力噪声的控制。     

不同声音偏好的游客声景观主观评价差异——以丽江大研古镇为例*

古镇作为集自然景观与人文景观一体的景区,具有丰富的声音类型。本研究以大研古镇为例,通过实地调研探究不同声音偏好的游客对古镇声景观的主观评价差异。基于游客的声音偏好,将游客分为偏爱自然声和偏爱人工声两大类。通过因子分析提取游客声景观主观评价的5个主因子：大小、音质、效价、偏好和唤醒。进一步分析发现,这5个因子具有一定的层级性,其中从大小到唤醒代表声景观评价从声音的物理属性向声音的联想评价逐级提升。其中在低层级评价(大小、音质)中,偏好自然声的游客和偏好人工声的游客无显著差异,低层级评价具有稳定性;而在高层级评价(效价、偏好和唤醒)中,偏好人工声的游客更关注古镇声景观的淳朴性和遗产性。因此,游客对声景观的主观评价可视为一种指标,判断景区声景所处的评价阶段,从而为景区声景观改善提供更有针对性的建议。     

声纹的变压器放电与机械故障诊断研究

变压器中的一些放电和机械故障会产生异常声,可用于故障检测.据此,该文提出基于可听声的变压器放电和机械故障诊断方法.针对机械故障声与变压器本体噪声特征相似易混淆的问题,提出改进小波包-BP神经网络算法,与传统小波包-BP神经网络算法相比声音识别率提高了5.7％.为提高声音识别系统的泛化性,提出基于梅尔对数频谱和卷积神经网...     

弱背景声对声音信号感受的影响

本工作在6名受试者身上比较了在有及无连续背景声作用下声音信号感受阈的变化。当信号及背景声为频率相同的纯音时,弱背景声(强度为阈上0—5分贝)能使信号感受阈降低8分贝左右。在有白噪声干扰的条件下,这一作用仍然存在。信号感受阈的降低是弱背景声提高了听觉系统对信号感受能力的结果。当背景声与信号有较大的频率差时,弱背景声即无降低信号感受阈的作用。     

时频特征的海豚发声端点检测方法研究*

为在复杂的海洋环境噪声场中检测出目标海豚的某类声信号,设计了一种基于海豚声学特征的端点检测方法。根据海洋环境中噪声能量大且分布频率范围广,而海豚声音的时频特征具有持续时间短,、频率高且集中,、发声行为持续时间长的特点,将采集到的海洋声音进行分帧,计算单帧信号短时能量、谱质心和谱质心二阶偏移率,当海豚发出声信号时,谱质心和能量相应发生突变,截取发生突变的信号实现端点检测。通过与门限法等其他常见端点检测方法进行对比,结果表明,此方法在低信噪比的海洋环境下对单一海豚的某一类声信号检测准确度更高,同时具有较强的抗干扰能力。     

关于噪声评价用语的研究

在中国进行了关于噪声评价用语的社会调查,250名大学生用选择描述法和SD法等两种实验方法,用事先准备好的调查表,对4个声级的6种声源进行了评价.通过对实验数据的统计分析处理得到了以下结果: 1.声源可被分为高声级噪声、低声级噪声、语言声和音乐声等四类. 2.根据对声音的评价结果、所用的形容词也可被分为四类.对于不同类别的声源,要用不同类别的形容词来进行描述. 3.形容词“大的”一般是用于描述声级高的声音,不大用于描述噪声.“喧闹的”和“讨厌的”是贬义词,一般用来描述人对噪声的感受. 4.用选择描述法做评价声音实验比用SD法能获得更多的信息. 5.Cluster分析法、数量化理论Ⅳ类和Biplot分析法是处理声音评价实验数据的有效手段.     

听觉感知中的噪声特性语义描述及其分析

基于听觉感知的噪声语义描述是噪声声品质研究的基础性问题,已有研究未将语义描述与噪声来源、频谱特性以及产品运行状态等物理信息联系起来。该文分别针对飞机舱内噪声、车辆噪声和空气净化器噪声这3组典型噪声开展了主观评价实验,并通过多维尺度分析和主成分分析描述了3组噪声的语义空间,系统分析了不同类型噪声的描述词,同时解释了描述词与噪声物理属性之间的联系。研究发现：飞机舱内噪声、车辆噪声以及空气净化器噪声可以由4维、4维和3维语义空间进行描述;不同类型噪声在语义描述中具有共性与个性,3组噪声语义的主要维度均与嘈杂感相关,而噪声的个性描述词与其声源的物理属性密切相关;进行声品质建模及应用时,应同时考虑噪声共性和个性描述词对听觉感知的影响,采取有针对性的措施以提升产品声品质。该文从听觉感知的角度进行了噪声特性的语义描述和分析,研究结果可为产品声品质以及噪声控制研究提供帮助。     

虚拟声屏障的数值及实验分析

虚拟声屏障(Virtual Sound Barrier,VSB)由若干控制声源和误差传感器构成,使用有源噪声控制方法在噪声环境中产生局部安静区域,“阻隔”声音但不“阻隔”空气和光,像一个无形的屏障对声音起作用。本文建立立体结构的VSB系统模型,从数值模拟和实验两方面说明在噪声来自于多个方向的普通房间中,通过该系统产生人头大小的静区是可行的。数值模拟表明即使在中频VSB系统也有良好的降噪效果。实验给出一种实用的圆柱状分布的16通道的VSB系统,在中低频条件下产生人头大小的静区,降噪可达10 dB以上。     

多声源共同作用下的混合声剂量值预测方法研究

本文借助单一声样本与人工合成的混合声样本,重点研究了由多个单一声源共同作用形成的混合声的剂量值预测方法.首先,提出了一种基于对作用时长短时化处理的声音样本剂量值确定流程,并利用该方法分别确定了单一声样本与人工合成的混合声样本的剂量值.随后,分析了混合声样本剂量值(亦称总剂量,记为LTotal)与构成混合声样本的每个单一声样本剂量值(亦称组分剂量,记为Li,i=1,2,···,K;K为单一噪声样本的个数亦称组分数量)之间的关系,实现了在已知所有单一声剂量值的前提下成功预测混合声的剂量值,为深入开展复杂声环境下的噪声源控制和噪声总剂量控制、实现高效的环境噪声治理提供了理论依据.     

典型城市地铁站台噪声满意度*

地铁是城市轨道交通重要组成部分,地铁站台噪声对乘客身心健康有重要影响。以合肥轨道交通一号线为例,具体选择地下侧式、地下双岛式和地下岛式3个典型空间类型的地铁站台为研究对象,通过噪声测量和问卷调查相结合的方法,针对地铁在不同运营时段的乘客站台噪声满意度与噪声声元素舒适度进行评价,探讨性别、声元素舒适度以及站台噪声对乘客噪声满意度的影响。结果表明：对地铁站台噪声满意度评价,乘客性别差异不显著;在乘车高峰期时段,地铁站台广播提示声、地铁工作人员吹哨声、列车进站声和列车出站声是影响乘客站台噪声满意度主观评价的主要噪声声元素;乘客噪声满意度主观评价与站台噪声值呈强负相关,噪声值越高,满意度越低;乘客噪声满意度为可接受时的地铁站台噪声阈值,在乘车高峰期时段为74 dB(A),非高峰期时段为67 dB(A)。该文工作可为城市地铁站台噪声满意度评价及其空间结构设计提供科学参考。     

肺音信号的非线性检测与肺胸系统声传递特征研究

利用高阶累积量从肺音信号中提取肺胸系统声传递函数。肺音信号存在着多种干扰噪声，其综合可视为高斯噪声，用高阶累积量对非高斯ＡＲ模型的高斯噪声抑制能力进行了仿真研究。在肺胸系统正常和机能异常情况下对肺泡呼吸音、哮鸣音、喘鸣音和破裂音进行了分析。实验结果表明高阶累积量能够很好地提取由于肺部机能异常引起的肺胸系统声传递函数的变化。     

一种吸油烟机声品质满意度分级限值评定方法

声品质作为一种描述吸油烟机噪声听觉感知特性的手段已经被行业所接受，团体标准T/CAS 341-2019《吸油烟机噪声声品质测试方法》给出了吸油烟机声品质测试与建模方法，同时通过声品质指数给出了声品质的数值化表达。该标准为各厂商定量描述声品质提供了依据，但目前仍缺乏对产品声品质满意度级别的划分方法，这不利于声品质技术的推广应用。本文结合相关标准以及主观评价实验，以级别容量比为中间量构建声品质指数与分级限值之间的关系，实现了吸油烟机噪声声品质满意度的分级，为吸油烟机噪声感知评价标准或规范的制定提供了科学依据，同时为其他消费品声品质评价与分级提供了有益参考。     

人耳辨识非语言声目标能力的实验研究

以主观听觉测试实验为手段,研究人耳听觉系统辨识能力与声音特性、评价主体训练程度及噪声干扰的关系.实验结果发现：人耳辨识声音能力主要由声信号的谱时结构决定,人耳对于谐音信号的辨识能力明显强于非谐音,对于稳态信号的辨识能力略强于瞬态信号;评价主体的训练可以提高辨识效果及准确性,但与声音特性密切相关;不同的噪声干扰对人耳目标辨识能力的影响主要取决于声音频谱结构;比对测听方式能提高非受训人员的辨识准确性,但不影响受训人员的辨识效果. 关键词： 听觉系统 主观听觉测试 目标辨识     

带有光控照明系统的公路隔音墙的设计与制作

 隔音墙是设置在声源与受声点之间来阻隔声音的障碍物,也称声屏障。在公路上设置隔音墙是从传播途径上控制噪声的一种有效方法。当临街的建筑物窗外1m处白天噪声声压级超过70dB,夜间超过55dB,就应采取降噪措施。最早使用隔音墙的国家是日本,起步于20世纪60年代。我国第一次启用隔音墙是在80年代末的贵黄公路上。     

轻轨桥架声屏障降噪效果的测量与分析

在轻轨桥架两侧设置声屏障是控制轨道交通噪声的主要措施之一，对上海轻轨明珠线桥架两侧设置不同高度声屏障实际降噪效果的测量与分析，对声屏障的实用设计有重要的参考价值。