噪聲監測的測量不確定度評估

胡賢榮

摘 要： 在噪聲監測的測量中，因為環境、個人、機器的因素，不同的時間測量的結果各不相同，因此，引入不確定度是為了獲得更有效、更準確的結果，合理地表征被測量之值的分散性。不確定度評估也是國際通用的噪音檢測手段，也符合國家實驗室能力認可委員會的要求。接下來，筆者就通過對影響噪音監測測量不確定度的來源與影響因子進行分析，希望能指導相關工作人員在實際測量中控制并降低測量的不確定度，從而提高實際測量的準確性。

關鍵詞： 噪聲檢測；測量；不確定度評估

前言：

在當前社會，隨著國民生活水平的不斷提升，人們對生活的質量要求越來越高，對噪音污染的容忍度越來越低。在實際的生活中，噪音的來源卻越來越廣，施工建設、汽車鳴笛等許多的噪音越來越充斥我們的生活之中，對噪音進行有效監測和測量，可以提升我們國家的噪音污染，提升人們的生活獲得感、幸福感。但在實際測量中，我們常常因為各種因素的影響，往往無法準確計算真實的數值，因此，不確定度被引進了測量之中。

一、測量不確定度的概述

測量的不確定度這一概念在我們的測量史上，相對比較新穎，是當前世界范圍內用于誤差分析時最新的理解與闡述，以前都用測量誤差來表示，但二者具有完全不同的含義。不確定度的定義是：與測量結果相聯系的參數，表征合理地賦予被測量之值的分散性。不確定度表述的是由于測量誤差的存在，而對被測量值不能進行確定的程度。這是JJF 1001—1998《通用計量術語及定義》中，對其作出的最新定義。所以，不確定度這一概念的引入比使用誤差理論更為科學與合理。

不確定度是測量結果質量的指標。在測量中，不確定度的值越小，其所闡述的結果就越與被測量的真值接近，質量就會越高，水平也會更高，其使用的價值自然也就越高；而如果不確定度的數值越大，其表述出來的測量結果質量就越低，水平也就越低，其使用的價值相對而言也就越低。所以，在報告噪音監測的測量結果時，測量人員必須給出相應的不確定度數值，一方面利于閱覽者對其可靠性進行評定，另一方面也能增加測量結果之間的可比性。

二、監測方法的簡述

（一）基本原理

在噪聲監測的測量中，我們常用的測量儀器是“聲級計”，是按照當前的國際標準與我國的國家標準，根據一定的分貝頻率計權與時間的計權，測量聲音分貝數值的儀器。其中的傳聲器將聲音分貝信號轉換成為交流電的信號，通過前置的放大裝置進行阻抗的變換，然后計權放大器把微弱的信號進行放大處理，并按照設定的要求進行頻率的計權，之后，峰值檢波器再將交流電信號轉換成為直流信號，最后在顯示器上以數字的形式顯示被監測、測量的聲級其分貝數值。

（二）監測的方法

當前我國在噪音監測上使用的方法主要是根據《聲學環境噪聲測量方法（GB/T3222-94）》、《工業企業廠界噪聲測量方法（GB12349-90）》、《建筑施工場界噪聲測量方法（GB12524-90）》、《城市區域環境噪聲測量方法（GB/T14623-93）》、《鐵路邊界噪聲限值及其測量方法（GB12525-90）》這幾項測量方法進行監測的測量。監測的測量所使用的儀器一般都是準確度為2型（含2型）以上的聲級計或性能值符合被GB/T 3785.1-2010標準要求的噪音統計分析儀進行監測測量。

（三）不確定度的計算公式

不確定度的值即為各項值距離平均值的最大距離。根據武漢大學周殿清教授在其著作《基礎物理實驗》中所闡述的計算方式為：max{|A-Ai|，i=1，2，……，n}。

三、影響測量不確定度的來源及影響因子

在噪聲監測的測量中，影響不確定度的來源與影響因子主要分為以下幾種：測量設備在引入準確度方面的不確定度因素、測量方式方法方面存在的不確定度因素、測量環境與條件的影響、計量校準設備方面的不確定度因素以及操作人員本身的影響。

四、不確定度分量的估算

由于在實際的測量中，對結果的計算得出的不確定度往往是由多種的因素導致的，因此，對于每一個不確定度的來源進行評定產生的標準偏差，都被稱為標準不確定度分量，在測量界通常用符號ui來表示。其分類區別包含：不確定度的A類、B類評定及合成標準的不確定度，接下來，筆者對這三種分類進行一一論述。

（一）A類不確定度的評定

在噪聲監測中，用對觀測對象使用統計分析的方法來評定標準的不確定度數值，被稱為不確定度的A類評定。在統計時，觀察人員一般都是得到10個（含10個）以上的數值之后，經過計算所得出的數值被稱為A類不確定度的分量，通常是使用“uA”這一符號來表述。一次測量的結果An，其uA=S；平均測量A的結果時，其不確定度計算公式為：uA=S/sqrt（n）= 。

（二）B類不確定度評定

與A類的測量不同，B類不確定度評定是用不同的觀測列進行統計，然后根據數值分析的方式來確定標準的不確定度評定。在這這些不同的觀測數值進行分析計算所得到的相應的標準不確定度被稱為B類不確定度的分量，通常是使用“uB”這一符號進行表述。在B類不確定度評定中，大都是用實驗或者其他的信息來源進行估算，往往都含有一定的主觀鑒別成分，但是在實際的噪音監測的測量中，B類不確定度評定方法具有相當廣闊的應用空間，比A類不確定度評定方法的適用范圍要廣泛得多。

（三）合成標準的不確定度

在實際噪聲監測的測量中，當測量的結果是由較多的其他量的數值平均求得數值時，按各量的方差（標準偏差的平方）與協方差（相關性導致的方差）核算出來的標準不確定度被稱為合成標準的不確定度，通常用符號“uc”來表述。合成標準的不確定度仍然是標準的偏差，充分地表征了測量結果的分散性，也表明了評定的可靠程度。

總結：在實際生活中，對噪聲監測的測量結果引入不確定度的評估，能有效提升數值評定的可靠性，為測量結果的準確性提供科學數據的保障。以上論述是筆者的一家之言，希望能指導相關的工作人員在實際測量中提高測量的準確性。

參考文獻

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