高鐵車站候車廳的噪聲狀況調(diào)查

劉培杰

（華南理工大學(xué) 建筑學(xué)院 亞熱帶建筑科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510640）

候車廳內(nèi)的噪聲狀況至關(guān)重要。原因其一，信噪比（SNR）是影響候車廳公共廣播語(yǔ)言清晰度的重要因素[1–4]，噪聲的聲級(jí)水平、頻譜特性等將會(huì)影響公共廣播能否將關(guān)鍵信息清晰準(zhǔn)確地傳達(dá)給每位聽(tīng)者。其二，旅客在人群密集的候車廳內(nèi)停留，高聲級(jí)噪聲易導(dǎo)致旅客精神緊張，影響其候車舒適度。其三，工作人員在候車廳內(nèi)工作時(shí)間較長(zhǎng)，噪聲也會(huì)對(duì)其精神狀態(tài)產(chǎn)生負(fù)面影響，導(dǎo)致身心疲憊，從而降低工作效率。

候車廳內(nèi)的聲環(huán)境已引起研究者的關(guān)注。作者對(duì)國(guó)內(nèi)8個(gè)特大型高鐵車站高架候車廳聲環(huán)境質(zhì)量開(kāi)展主觀評(píng)價(jià)調(diào)研，初步分析探討了超大空間的聲場(chǎng)問(wèn)題[5–7]；文獻(xiàn)［5］報(bào)道了8個(gè)候車廳的主觀問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果和2個(gè)典型候車廳客觀聲學(xué)參數(shù)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)果，并深入分析主觀評(píng)價(jià)結(jié)果和客觀聲學(xué)參數(shù)間的關(guān)系；文獻(xiàn)［6］以其中一候車廳為例，采用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量和聲場(chǎng)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，對(duì)該候車廳的室內(nèi)聲場(chǎng)參數(shù)進(jìn)行深入分析和討論；文獻(xiàn)［7］分析比較了旅客與工作人員的聲舒適度評(píng)價(jià)結(jié)果。辜小安等對(duì)高速鐵路高架候車廳和線下候車廳聲環(huán)境進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，并提出聲環(huán)境客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)及其建議值[8]。尹立軍等研究了影響公共廣播系統(tǒng)語(yǔ)言清晰度的因素[9–10]，湯旭研究了高架候車廳的降噪方法[11]。然而候車廳內(nèi)的聲環(huán)境仍需作更深入系統(tǒng)的研究。

本文選擇特大型高鐵車站候車廳作為研究對(duì)象，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)聲級(jí)測(cè)量了解噪聲特性，同時(shí)開(kāi)展旅客的主觀問(wèn)卷調(diào)查，分析候車廳內(nèi)的客觀聲級(jí)與使用者主觀感受之間的關(guān)系。

1 研究方法

1.1 研究對(duì)象

本文選擇8個(gè)特大型車站作為調(diào)研對(duì)象，分別為北京南站（BJN）、上海虹橋站（SHHQ）、廣州南站（GZN）、南京南站（NJN）、武漢西站（WHX）、成都東站（CDD）、天津東站（TJD）、天津西站（TJX）。

1.2 主觀問(wèn)卷調(diào)查方法

主觀問(wèn)卷設(shè)置及調(diào)查情況見(jiàn)參考文獻(xiàn)10。

1.3 聲學(xué)測(cè)量方法

采用B&K 2250聲級(jí)計(jì)測(cè)量A計(jì)權(quán)等效聲級(jí)，同時(shí)測(cè)量1/3倍頻程頻譜。測(cè)點(diǎn)位置選擇在旅客坐席區(qū)，高度1.0 m。廣播聲級(jí)與環(huán)境聲級(jí)之差用(SN)'表示。

2 聲級(jí)測(cè)量與問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果

2.1 聲級(jí)結(jié)果分析

從測(cè)量的結(jié)果來(lái)看，候車廳內(nèi)疊加聲級(jí)的范圍為65.0 dB(A)～78.4 dB(A)，環(huán)境聲級(jí)的范圍為61.0 dB(A)～67.4 dB(A)，公共廣播聲級(jí)的范圍為62.8 dB(A)～78.1 dB(A)。圖1、圖2給出了各候車廳某次測(cè)量的公共廣播和環(huán)境噪聲的聲壓級(jí)頻譜。

圖1 公共廣播聲壓級(jí)頻譜

各候車廳內(nèi)廣播聲級(jí)與環(huán)境聲級(jí)之差(S/N)'之間相差較大，其中，最小的是GZN，為1.8 dB(A)，最大的是WHX，為11.7 dB(A)，各候車廳的(S/N)'均未超過(guò)15 dB(A)。環(huán)境聲級(jí)測(cè)量的時(shí)間為正常客運(yùn)時(shí)段，未包含長(zhǎng)假、春運(yùn)等客流明顯增加的特殊時(shí)段，如若在特殊時(shí)段，環(huán)境噪聲聲級(jí)會(huì)明顯提高，如果S/N要達(dá)到15 dB(A)，廣播聲級(jí)要達(dá)到76.0 dB(A)～84.1 dB(A)，會(huì)影響到旅客候車舒適度。各候車廳的廣播聲級(jí)差異較大。

環(huán)境聲級(jí)和公共廣播聲級(jí)均呈現(xiàn)出中頻高、低頻和高頻低的頻率特性。二者各個(gè)頻帶的信噪比并不相同，低頻段的信噪比較低。這一方面是由于環(huán)境噪聲的低頻成分較高，另一方面，由于候車廳采用以中高音單元為主的揚(yáng)聲器，其低頻輻射聲級(jí)較低。在500 Hz～1250 Hz的1/3倍頻段內(nèi)信噪比大于10 dB，隨著頻率的升高，信噪比逐漸減小。

圖2 背景噪聲聲壓級(jí)頻譜

2.2 問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果

旅客問(wèn)卷的主觀評(píng)價(jià)得分及以候車廳為變化因素進(jìn)行單因素方差分析結(jié)果見(jiàn)參考文獻(xiàn)［10］。

在環(huán)境安靜程度的評(píng)價(jià)方面（Q1），CDD、TJX環(huán)境較為安靜，旅客選擇“安靜”的百分比分別為58.8%、55.6%，主觀評(píng)價(jià)得分分別為2.38、2.37，在1.5～2.5之間，屬于“安靜”范圍；而SHHQ和TJD環(huán)境較為吵鬧，旅客選擇“吵鬧”的百分比分別為58.3%、52.2%，主觀評(píng)價(jià)得分分別為2.84、2.87，在2.5～3.5之間，屬于“一般”范圍；四個(gè)候車廳間的主觀評(píng)價(jià)得分之間存在顯著性差異（P＜0.001）。

在其他噪聲對(duì)公共廣播影響的評(píng)價(jià)方面（Q2），在WHX、TJD候車廳內(nèi)，旅客選擇“較大影響”和“一般”的百分比之和分別為20.0%、13.0%，主觀評(píng)價(jià)得分分別為4.00、4.13，在3.5～4.5之間，屬于“影響不大”范圍；而在BJN、GZN、NJN內(nèi)，旅客選擇“較大影響”和“一般”的百分比之和分別為35.9%、44.0%、34.6%，主觀評(píng)價(jià)得分分別為3.36、3.36、3.35，在2.5～3.5之間，屬于“影響一般”范圍；五個(gè)候車廳的主觀評(píng)價(jià)得分之間存在顯著性差異（P＜0.001）。

在公共廣播清晰度評(píng)價(jià)方面（Q4），在WHX、TJD、SHHQ候車廳內(nèi)，旅客選擇“很清晰”和“較清晰”的百分比之和分別為87.5%、82.6%、75.0%，主觀評(píng)價(jià)得分分別為4.35、4.26、4.05，在3.5～4.5之間，屬于“較清晰”范圍；而在CDD、BJN、GZN候車廳內(nèi)，旅客選擇“很清晰”和“較清晰”的百分比之和分別為61.7%、63.3%、57.3%，主觀評(píng)價(jià)得分分別為3.68、3.74、3.59，在3.5～4.5之間，屬于“較清晰”范圍；雖然兩組候車廳的主觀評(píng)分均在“較清晰”范圍，但是兩組候車廳的主觀評(píng)價(jià)得分之間存在顯著性差異（P＜0.001）。

在聲環(huán)境舒適度評(píng)價(jià)方面，旅客在各個(gè)候車廳的選擇較為一致，有50%左右選擇“較舒適”，主觀評(píng)價(jià)得分均在3.5～4.5之間，屬于“較舒適”范圍；所有候車廳的主觀評(píng)價(jià)得分不存在顯著性差異（P＞0.05）。

3 分析與討論

3.1 候車廳安靜程度的評(píng)價(jià)

GZN的疊加聲級(jí)、環(huán)境聲級(jí)最低，分別為65.0 dB(A)、61.0 dB(A)，WHX和SHHQ的疊加聲級(jí)、環(huán)境聲級(jí)最高，分別為78.4 dB(A)、66.4 dB(A)和77.9 dB(A)、67.4 dB(A)。從測(cè)量結(jié)果來(lái)看，公共廣播聲級(jí)較高時(shí)，環(huán)境聲級(jí)也會(huì)有一定程度的提高，可能的原因在于，廣播聲級(jí)較高時(shí)，容易引起等候旅客提高語(yǔ)言交流聲級(jí)。

有趣的是，就Q1的主觀評(píng)價(jià)結(jié)果而言，不是GZN而是TJX最安靜，但后者客觀測(cè)量的疊加聲級(jí)、環(huán)境聲級(jí)分別為74.9 dB(A)、62.7 dB(A)，疊加聲級(jí)較高，但環(huán)境聲級(jí)處在較低水平。環(huán)境噪聲級(jí)較低的NJN、GZN、CDD和TJX，評(píng)分較低（分值越低越安靜）；播音聲級(jí)較高的SHHQ、WHX，評(píng)分較高，這與約30%旅客認(rèn)為公共廣播系統(tǒng)是干擾噪聲源的評(píng)價(jià)結(jié)果相契合。這可能與公共廣播與旅客的距離較近有關(guān)。值得注意的是，在給定的聲級(jí)，候車廳之間的主觀評(píng)價(jià)存在不同，這可能是由于候車廳內(nèi)的擁擠程度、評(píng)價(jià)主體的聲音體驗(yàn)差異（文化、生活方式的差異對(duì)聲音的容忍度會(huì)產(chǎn)生影響）等其它因素引起的。

圖3比較了聲級(jí)的主觀評(píng)價(jià)得分與疊加聲級(jí)、環(huán)境聲級(jí)的趨勢(shì)關(guān)系，聲級(jí)的主觀評(píng)價(jià)與環(huán)境聲級(jí)之間具有較高的趨同性，即隨著環(huán)境聲級(jí)的提高，平均評(píng)價(jià)得分也較高（吵鬧）。聲級(jí)的主觀評(píng)價(jià)得分也隨疊加聲級(jí)的提高而增加，但趨同性并不明顯。

GZN測(cè)得的疊加聲級(jí)、環(huán)境聲級(jí)最低，分別為65.0 dB(A)、61.0 dB(A)，但其主觀評(píng)分處于中等水平，主要的原因在于公共廣播聲壓級(jí)高于環(huán)境聲級(jí)僅1.8 dB(A)，旅客聽(tīng)不清楚廣播信息而轉(zhuǎn)移注意力到周邊的環(huán)境噪聲干擾，因此偏向選取負(fù)面評(píng)價(jià)；TJD測(cè)得的疊加聲級(jí)、環(huán)境聲級(jí)處在平均水平，分別為71.1 dB(A)、65.8 dB(A)，但其主觀評(píng)分最高（最吵鬧），一方面的原因和GZN相同，公共廣播聲壓級(jí)高于環(huán)境聲級(jí)僅3.8 dB(A)；另一方面的原因可能是公共廣播與旅客距離較近，且廣播聲級(jí)相對(duì)較高。

圖3 疊加聲級(jí)、環(huán)境聲級(jí)與Q1的主觀評(píng)價(jià)趨勢(shì)比較

圖4 是環(huán)境聲級(jí)與主觀評(píng)價(jià)之間的關(guān)系，已做了線性回歸。8個(gè)候車廳的線性回歸的判定系數(shù)R2為0.522。

圖4 環(huán)境聲級(jí)與Q1的主觀評(píng)價(jià)之間的關(guān)系

若排除GZN、TJD后，線性回歸的R2為0.841，環(huán)境聲級(jí)和候車廳安靜程度的主觀評(píng)價(jià)之間存在很強(qiáng)的正相關(guān)（p<0.05），隨著環(huán)境聲級(jí)的提高，主觀感覺(jué)越吵鬧。這樣的趨勢(shì)關(guān)系與人群噪聲是主要噪聲源的主觀評(píng)價(jià)結(jié)果（選擇比例超過(guò)60%）相一致，且測(cè)得的環(huán)境聲級(jí)在61.0 dB(A)～67.4 dB(A)之間，也與人群噪聲的聲級(jí)動(dòng)態(tài)范圍相一致。分析結(jié)果表明，環(huán)境聲級(jí)是影響旅客評(píng)價(jià)候車廳聲環(huán)境安靜程度的關(guān)鍵指標(biāo)。

3.2 公共廣播清晰度評(píng)價(jià)

在公共廣播清晰度方面，(S/N)'高的WHX、SHHQ與(S/N)'低的CDD、BJN、GZN存在顯著性差異。值得注意的是，TJX雖然(S/N)'較高（11.9 dB(A)），但清晰度評(píng)價(jià)卻較低。這是由于該候車廳混響時(shí)間較長(zhǎng)，回聲嚴(yán)重，掩蔽了播音信號(hào)。TJD由于坐席環(huán)繞公共廣播布置，直達(dá)聲距離較短，雖然(S/N)'較低（3.3 dB(A)），但清晰度評(píng)價(jià)卻較高。

圖5是公共廣播清晰度的主觀評(píng)價(jià)與(S/N)'的關(guān)系（排除了TJD和TJX），已做了線性回歸。6個(gè)候車廳線性回歸的R2為0.952，(S/N)'與公共廣播清晰度的主觀評(píng)價(jià)有很強(qiáng)的正相關(guān)（p<0.01），隨著(S/N)'的提高，公共廣播主觀感覺(jué)越清晰。

圖5 (S/N)'與Q4的主觀評(píng)價(jià)之間的關(guān)系

旅客對(duì)公共廣播系統(tǒng)播音的清晰度評(píng)價(jià)得分均在3.5～4.5之間，為“較清晰”級(jí)別。這可能的原因有：播報(bào)的信息簡(jiǎn)單、播報(bào)內(nèi)容重復(fù)，且具有聲調(diào)語(yǔ)言（用不同長(zhǎng)短、不同高低的聲調(diào)發(fā)同一個(gè)語(yǔ)音時(shí)會(huì)構(gòu)成不同的語(yǔ)意，如漢語(yǔ)、藏語(yǔ)、越南語(yǔ)等）特性的漢語(yǔ)普通話在混響下較易識(shí)別。在WHX對(duì)2個(gè)候車分區(qū)進(jìn)行細(xì)分測(cè)量及主觀評(píng)價(jià)，(S/N)'分別為13.8 dB(A)、9.5 dB(A)，主觀評(píng)分分別為 4.37、4.29；在SHHQ對(duì)3個(gè)候車分區(qū)進(jìn)行細(xì)分測(cè)量及主觀評(píng)價(jià)，(S/N)'分別為 12.4 dB(A)、10.7 dB(A)、7.0 dB(A)，主觀評(píng)分分別為4.00、3.96、4.04，5個(gè)候車分區(qū)的(S/N)'為7.0～13.8 dB(A)，其清晰度的主觀評(píng)價(jià)得分之間并無(wú)顯著性差異（p=0.497＞0.05）。因此，單純地增加S/N對(duì)提高清晰度的效果可能并不明顯，反而會(huì)提高公共廣播系統(tǒng)的播音聲級(jí)，如播報(bào)信息頻繁，信息內(nèi)容較長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致候車廳內(nèi)持續(xù)的高聲級(jí)。考慮旅客候車的聲舒適度，需要合適的S/N。

4 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)8個(gè)候車廳的噪聲狀況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，并同時(shí)開(kāi)展主觀問(wèn)卷調(diào)查，結(jié)果表明：人群活動(dòng)噪聲和公共廣播被認(rèn)為是候車廳內(nèi)的主要噪聲源；廣播聲級(jí)與環(huán)境聲級(jí)之差(S/N)'與公共廣播清晰度的主觀評(píng)價(jià)有很強(qiáng)的正相關(guān)；考慮旅客候車的聲舒適度，需要合適的(S/N)'；理想的聲環(huán)境除了保證播音清晰度外，尚需較低的環(huán)境噪聲級(jí)，包括相對(duì)較低的公共廣播播音聲級(jí)。研究成果為高鐵車站候車廳的聲學(xué)設(shè)計(jì)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定提供參考。

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