噪聲暴露主觀感受模擬、調(diào)控及腦電變化規(guī)律研究.pdf

1、環(huán)境中噪聲特別是低頻噪聲對(duì)人的心理和生理影響近年來成為環(huán)境噪聲領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。本文對(duì)噪聲暴露下人體主觀煩惱的聲學(xué)模擬、聲調(diào)控及其與人體腦電變化規(guī)律關(guān)系開展了研究。
　　 低頻噪聲暴露下人體主觀感受的聲學(xué)模擬研究選取城市環(huán)境中若干典型噪聲源，參照等響度級(jí)下不同頻率純音主觀煩惱相對(duì)大小，從噪聲源頻譜中提取特征頻率，將具有特征頻率的純音合成若干噪聲樣本，采用成對(duì)比較法對(duì)實(shí)際噪聲和合成噪聲進(jìn)行主觀煩惱對(duì)比研究。結(jié)果表明，在噪聲頻譜分析基

2、礎(chǔ)上，考慮噪聲在不同頻段上的能量分布，并參照等響度級(jí)下不同頻率純音主觀煩惱相對(duì)大小，分別在聲能量所占比例較大的幾個(gè)頻段上選取主觀煩惱相對(duì)較大的特征頻率，保留各特征頻率聲壓級(jí)相對(duì)差值，具有這些特征頻率的純音合成的噪聲樣本能更好地模擬實(shí)際噪聲的主觀煩惱。
　　 低頻噪聲主觀煩惱度聲調(diào)控研究選取熱泵機(jī)組通過結(jié)構(gòu)傳播至室內(nèi)的低頻噪聲為原始噪聲源，通過疊加不同強(qiáng)度粉紅噪聲、調(diào)頻純音或自然聲等對(duì)原始噪聲樣本進(jìn)行聲調(diào)控，并運(yùn)用成對(duì)比較法對(duì)疊加

3、前后聲樣本的主觀煩惱度進(jìn)行了對(duì)比研究。結(jié)果表明，疊加250～1000Hz的粉紅噪聲后，聲樣本主觀煩惱度(SAV)隨粉紅噪聲聲壓級(jí)(SPL)的增加出現(xiàn)先減小后增加的趨勢(shì)，其中疊加15～25dB的粉紅噪聲時(shí)聲樣本SAV低于原始噪聲樣本;疊加250～20000Hz的粉紅噪聲后，聲樣本SAV隨粉紅噪聲SPL的增加而線性增加。SAV與根據(jù)半經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得到的心理聲學(xué)煩惱度PAV線性相關(guān)性較好，二者總體變化趨勢(shì)相同。這表明通過在低頻噪聲上疊加一定的

4、粉紅噪聲確實(shí)可以降低低頻噪聲主觀煩惱度，通過理論計(jì)算PAV一定程度可以估計(jì)低頻噪聲的主觀煩惱，以尋找合適的粉紅噪聲改善原始聲樣本主觀感受。疊加中心頻率分別為500Hz、2000Hz和8000Hz的調(diào)頻純音及鳥叫聲、水流聲、風(fēng)聲或鐘表聲等自然聲后聲樣本SAV總體高于原始聲樣本，且隨疊加聲SPL的增加而增加。
　　 低頻噪聲主觀煩惱度聲調(diào)控研究還選取了高電壓等級(jí)變電站噪聲這一新興低頻噪聲源作為原始噪聲源，通過疊加純音、窄帶聲、單一或

5、組合自然聲、針對(duì)性降低某些音調(diào)聲壓級(jí)等多種方法調(diào)控原始噪聲樣本主觀煩惱，采用成對(duì)比較法對(duì)調(diào)控前后聲樣本主觀煩惱度進(jìn)行對(duì)比研究，篩選出若干可降低噪聲主觀煩惱的調(diào)控方法，并進(jìn)一步通過行為干擾實(shí)驗(yàn)對(duì)調(diào)控方法的有效性進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明，通過疊加純音以形成拍頻和疊加人群談話聲以掩蔽原始噪聲方法均不能降低原始聲樣本的主觀煩惱;疊加合適頻率范圍的粉紅窄帶聲可降低噪聲的主觀煩惱，但可能與所疊加的粉紅窄帶聲與風(fēng)聲相似有關(guān);疊加合適的流水聲可以有效降低噪聲

6、的主觀煩惱，特別是一些低頻成分相對(duì)較少的流水聲，合適的流水聲強(qiáng)度需要根據(jù)不同的流水聲來單獨(dú)確定。變電站噪聲在疊加合適流水聲后繼續(xù)疊加鳥叫聲不能進(jìn)一步改善噪聲的主觀感受。針對(duì)性降低原始噪聲中的某些音調(diào)的聲壓級(jí)可以有效降低噪聲的主觀煩惱度，但主觀感受得到改善的原因主要是聲樣本總聲壓級(jí)（即總的聲能量）有所降低，而不是由樣本特定音調(diào)度及聲能量在頻域上的分布特征變化。進(jìn)一步的行為干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，可降低變電站噪聲主觀煩惱度的調(diào)控方法（疊加合適流水

7、聲或降低特定音調(diào)度）對(duì)閱讀的干擾改善不明顯，但評(píng)價(jià)者的思維能力指數(shù)有所上升，錯(cuò)誤率有所下降，說明這些調(diào)控方式可以降低噪聲對(duì)人思維能力的負(fù)面影響。
　　 噪聲暴露下人體腦電變化規(guī)律及其與噪聲主觀煩惱關(guān)系研究選取強(qiáng)度為70dBA，頻率為160Hz、500Hz和4000Hz的純音和白噪聲信號(hào)作為暴露聲源對(duì)受聲者進(jìn)行聲刺激，記錄并分析了噪聲暴露前后受聲者腦電變化情況，同時(shí)結(jié)合對(duì)聲樣本的主觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，探索了噪聲暴露下人體腦電變化與噪聲特性

8、、噪聲主觀煩惱度之間的關(guān)系。結(jié)果表明，暴露時(shí)間小于6s時(shí)，腦電功率平均值變化無顯著規(guī)律。當(dāng)暴露時(shí)間持續(xù)5min時(shí)，腦電功率平均值呈現(xiàn)一定的變化趨勢(shì)，且主觀煩惱度與θ波、α波腦電功率平均值之和存在較好的關(guān)聯(lián)度，通過測(cè)定受聲者額部θ波和α波的腦電功率平均值之和可以間接估計(jì)噪聲的主觀煩惱度。無論是否受到噪聲刺激，受聲者各腦區(qū)中θ波功率平均值均以額部為最大，而α波功率平均值均以枕部為最大。從噪聲刺激前1min到刺激結(jié)束后5min的時(shí)間里，θ波或