低頻噪聲的影響及控制

林 潔，宋繼萍

（廈門嘉達聲學技術有限公司，福建 廈門 361010）

低頻噪聲的影響及控制

林 潔，宋繼萍

（廈門嘉達聲學技術有限公司，福建 廈門 361010）

低頻噪聲的影響日益加劇，已對人們的生活及休息造成了較大影響。文章從噪聲的評價、低頻噪聲的影響、煩惱度、控制、掩蔽等方面對低頻噪聲進行了分析討論，力求探索低頻噪聲的形成及對環境的影響。

低頻噪聲；煩惱度；有調噪聲；噪聲掩蔽

許多案例中，用等效A聲級作為評價量的測量結果并不高，多數情況并沒有超出受影響的建筑物所在聲功能區的室內環境噪聲標準，但受影響者的反映卻非常強烈。由于環境噪聲并未超標，導致投訴無門，最終也不了了之。人們已經意識到，往往有些低頻噪聲，對受影響者產生的影響，遠高于同等的等效A聲級的其它噪聲。

1 低頻噪聲的影響

低頻噪聲是相對于中頻噪聲和高頻噪聲而言，但它們之間并沒有明確的界限。一般把噪聲按照20～200Hz、200～2000Hz和大于2000Hz分為低頻噪聲、中頻噪聲和高頻噪聲，并將聲源頻譜中的最大聲壓級對應頻率所在頻段作為該噪聲的主要影響頻段。

1.1 低頻噪聲的感覺

盡管人的聽覺器官耳朵聽不到低聲壓級的低頻噪聲，但是，人可以通過人體和頭骨、顱骨感受到低頻噪聲的存在。低頻噪聲可通過振動影響人體的器官，人在睡眠過程中對噪聲較敏感，低頻噪聲可影響人們的睡眠質量，由此間接引發其他疾病，如神經衰弱、偏頭疼、內分泌失調等。

1.2 低頻噪聲的特點

低頻噪聲具有與中高頻噪聲不同的特點，中高頻噪聲隨著距離越遠或遭遇障礙物時，能迅速衰減，如高頻噪聲的點聲源，每10米距離就能下降6分貝。而低頻噪

聲卻遞減得很慢，聲波又較長，能輕易穿越障礙物，長距離傳播并穿墻透壁進入室內。結構傳聲是指振動源設備通過基礎、墻壁、樓板、管路系統、鋼性支/吊架等進入建筑結構，低頻振動波沿著建筑構件傳播到與之相連的每一個角落。當房間的尺寸與低頻聲波波長一致時，可激發起室內的簡正振動，從而使得室內的部分低頻又獲得加強。

1.3 低頻噪聲影響加劇

近年來，建筑室內外許多機電產品的噪聲信號里含有較強的調音成分，而且這些噪聲有很多低頻成分，有的低頻能量占總聲能的70%以上，并且最大聲壓級頻率均位于低頻范圍。在將產品和環境輻射的中高頻噪聲有效控制的情況下，環境中的低頻聲能量中所占的比重不斷增加，中高頻噪聲對低頻噪聲的屏蔽效應也隨之減小，低頻噪聲影響變得越來越顯著。

1.4 低頻噪聲檢測手段不足

目前絕大部分的聲級計，測量的倍頻程最低為31.5Hz，對人體影響最大的31.5Hz以下的低頻噪聲顯示不出來。常用的噪聲指標與評價方法均無法有效衡量低頻噪聲的實際干擾程度[3]。

1.5 世界衛生組織（WHO）的報告

世界衛生組織（WHO）在2000年發布的報告中指出：低頻低聲級噪聲干擾人們的休息與睡眠；A計權網絡對低頻噪聲的影響有所低估；針對低頻噪聲的標準限值應當更為嚴格；有關低頻噪聲負面作用的證據已經非常充分，值得引起關注[1]。

2 低頻噪聲的煩惱度

低頻噪聲投訴案件更多的是在較安靜的區域，噪聲聲級經常是接近于聽閾。由于受聲者的個體因素影響，一部分人抱怨低頻噪聲的干擾，而且煩惱度極高，而另一部分人卻感受不到。一般情況下室內比室外更容易聽到具有隆隆聲特性的低頻噪聲。

同樣響度的噪聲使人感到煩惱的程度并不完全一致。影響噪聲煩惱度的聲學因素包括噪聲級、頻率分量及頻譜的不規則性，噪聲事件的次數、時間特性、背景噪聲級等。通過對高噪聲煩惱度的噪聲進行頻譜分析發覺，煩惱度高的噪聲，系頻帶寬度較窄的、間斷脈沖的噪聲，往往在某些倍頻程中心頻率對應的聲壓級往往呈現異常的峰值。既有連續噪聲，又有離散頻率成分存在的噪聲稱之為有調噪聲。

3 低頻噪聲影響的評價

3.1 環境噪聲的適應性

聲音無處不在，人們已經適應一定聲壓級的環境噪聲。由此，如果所居住室內空間過于寂靜，會產生不適應性，影響睡眠質量。當人們處于極安靜<20dB（A）的聲環境下，常感覺到耳朵里有一些特殊的聲音，如嗡嗡、嘶嘶或尖銳的哨聲等，但是，周圍卻找不到相應的聲源。這種環境常使人心煩意亂、坐臥不安，嚴重時甚至影響正常的生活和工作[2]。

3.2 耳鳴

人群中5%到15%有持續性耳鳴，醫學上耳鳴是一種疾病，噪聲是引起耳鳴最常見的原因。當某個頻率的噪聲損傷了聽神經末梢細胞時，就會產生相應頻率的耳鳴。實際上，在超過80～90dB（A）的環境下工作及學習，都有可能造成耳鳴甚至耳聾。此外，高血壓、冠心病、糖尿病等常見慢性病也可使微循環發生障礙，從而導致耳鳴。

3.3 低頻噪聲的判斷

低頻噪聲的評價方法不應當只是關注噪聲特性，同時還要關注受聲者的個體因素。由于低頻噪聲在實際環境中的聲壓級往往較低，且影響程度因人而異，因此，處理低頻噪聲投訴時如何判斷其影響，是因為有調噪聲的影響還是超靜環境影響還是因為耳鳴而產生的不適等，便成了一個難題。

2009年 A.T. Moorhouse等人開發出一套低頻噪聲投訴案件評價方法，以幫助區分哪些投訴案件是由低頻噪聲引起的。

3.4 低頻噪聲評價程序用標準曲線[1]（如下圖）

低頻噪聲評價程序用標準曲線圖

通過定義一條標準曲線，評價程序的第一步是將采樣的環境噪聲與標準曲線進行比較，確定是否存在有調噪聲；第二步是將投訴者對噪聲的描述與噪聲特性進行比較，以判斷對投訴者的個體影響[1]。

4 低頻噪聲的控制

4.1 設備振動控制

眾多機電設備是民用建筑內的振動噪聲源。設備振動通過基礎、墻壁、樓板、管路系統、鋼性支/吊架等沿建筑結構廣泛傳播，聲能在建筑構件中的傳播速度快，低頻聲波在固體中的傳播其能量隨距離增加的損失很小，能沿著建筑構件傳播到與之相連的每一個角落，產生低頻噪聲污染，是建筑內低頻噪聲的主要來源。

4.2 提高圍護結構低頻隔聲量

隔聲材料的密實性、堅實性與該材料單位面積的質量密不可分，這就是所謂隔聲“質量定律”。 同質的材料隔聲效果遵循“質量定律”，即質量越高、越厚重的材料隔聲效果越好，面密度與隔聲量成正比關系。頻率降低一半，傳遞損失要降6dB（A）；而質量增加一倍，傳遞損失就會增加6dB（A）。

低頻噪聲傳播過程中遇到尺寸比自身波長小得多的空隙或障礙物時，可以產生較為明顯的衍射聲能。民用建筑里空氣聲隔聲最為薄弱的是門窗，特別是門窗等縫隙的密封性能不好，對低頻噪聲的阻隔影響特別大。

4.3 低頻噪聲的吸收

低頻噪聲的吸聲更多的是采用共振吸聲結構，當入射聲波的頻率與共振吸聲結構的固有頻率一致時，共振吸聲結構就會發生共振現象，由于低頻聲波比高頻聲波容易激發共振，因此共振吸聲結構的主要吸聲頻帶在低頻。但由于共振吸聲結構吸聲頻譜以共振頻率為中心出現吸收峰，當遠離共振頻率時，吸聲系數就很低，導致吸聲頻帶較窄。

5 低頻噪聲的掩蔽

在人們受到低頻噪聲的影響，并且該聲源無法減小的情況下，可通過提高背景噪聲增加其對低頻噪聲的掩蔽效果，以減低人們的煩惱度。因為，舒適的聲環境并不表示具有最低噪聲級的環境。合理地調控噪聲的時域和頻域特性，降低噪聲的主觀煩惱度，改善環境聲的舒適度，可達到事半功倍的效果[1]。

[1] 翟國慶.低頻噪聲[M].杭州：浙江大學出版社，2013.

[2] 宋擁民，章奎生.居住空間聲環境舒適性研究[J].噪聲與振動控制.

[3] 陳克安.環境聲的主觀評價及應用[M].北京：科學大學出版社，2008.

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Influence and Control of Low Frequency Noise

LIN Jie, SONG Ji-ping

(Xiamen Jiada of Acoustic Technology Engineering Co., Ltd. Fujian Xiamen 361010, China)

From the field of noise evaluation, influence of low frequency noise, trouble degree, evaluation of low frequency noise influence control and shelter etc. the paper makes analysis and discussion on the low frequency noise, and strives to probe into the form of the low frequency noise and the impact on environment.

low frequency noise; trouble degree; melody noise; noise masking

TB53

A

1006-5377（2017）03-0064-03