检测E视窗:关不掉的“噪音”

来源:东方网

编辑:陈晔

发布:2017-10-12 11:04:03

  【主持人】:各位网友大家好!您现在收看的是由上海市检测中心和东方网联合主办的检测E视窗。噪音污染已经成为对人类的一大危害,噪音污染与水污染、大气污染已经并称为世界三大主要环境问题,尤其是大城市更是噪音污染的重灾区。但是大家是否想过,到底怎样的声音才算是真正的噪音污染呢?相信大家一直以来对此也会有很多误解和困惑。那么本期节目,我们就来解解这个惑以及这些噪音背后的小学问。我们特邀上海市计量测试技术研究院机械与制造计量技术研究所声学振动研究室高级工程师、国家一级注册计量师邓峥跟我们聊一聊有关噪音的话题。欢迎邓工。

  【邓工】:主持人好,网友大家好!

  【主持人】:节目一开始,我们先来听一听网友朋友对噪音的认识,也请邓工帮我们辨一辨这些看法,这些认识到底是否正确呢?我们网点认为,分贝大,就是噪音大,这种理解准确吗?

  【邓工】:可以这么说吧,分贝大就是噪音大,在一个物理概念上说它有一定的准确性,但不完全的,具有不全面性,因为对于声音的衡量,最主要需要有两个物理概念,一个叫做声压级,另外一个是声功率级。简单描述这个事情呢,声压级,比如我们人耳站在一个地方,听到的声音大小,一般用声压级来描述,这时候它的单位是分贝。另外我们家里用的洗衣机,它在运行的时候会产生噪音,这时候我们来描述这么一个噪声源,它的单位也叫分贝,这个物理量叫声功率级,但实际上它是一个用来描述能量的大小。所以说“分贝”这个单位,可以用来形容两个物理量的数值大小,但是包含的物理概念却是完全不同的,这是它们第一个需要确认的问题。

  第二个,在我们声学里面说,分贝大,指的是它的绝对值的大小。但是呢,频率也很重要,比如说同样说100分贝的声音很大,那1000赫兹100分贝和100赫兹的100分贝,对于人耳来说,听上去不是一样响的,它们在物理上也是同一个概念。所以说,我们也要区分是不同频率的分贝大小。所以我们在声学上描述一个设备大小的时候,都要写它在哪个频率范围内,它的分贝是多少,这样的话,才相对来说比较完整的可以描述我们想知道的声音大小的这么一个物理概念。

  【主持人】:分贝其实是声音的单位,通常我们都认为分贝越大声音好象就越大,分贝大小就代表了噪音大小,事实上这个说法还是不够准确的。

  【邓工】:就如刚刚我说的,我们不光需要知道分贝的大小,尽可能的还要理解声音本身含有的频率成分的大小。但目前为了方便大家理解,在很多产品说明书,在国家标准里都是有规定它的频率范围是多少,最终会算一个总值出来描述它的总的值大小,实际上它也有一定的频率范围限定在里面的。

  【主持人】:说到这里,我还有一个疑问,我们应该如何正确的理解分贝的大小呢?

  【邓工】:我们要正确的理解分贝的大小,首先你得明确这个分贝是哪个物理概念,比如说我们用的家用电器上的分贝,一般指的都是声功率级,声功率级指的是设备本身发出的能量大小,而不是你的耳朵听到的声音大小。而我们有时候觉得很吵,拿一些测声音的设备在家里测出来的大小,这个测出来的是声压级的分贝大小,也就是说首先得确定这个分贝是用来描述哪个物理概念的,是声压级还是声功率,这是第一点,是很重要的。第二点的话,得明确这个分贝是在什么频率范围内的,它是在特定的频率范围内得出的大小是不一样的,这是两个重要的概念。

  【主持人】:当我们聊天或者说话的时候,这种升级归纳为声压级还是声功率级呢?

  【邓工】:这种应该归纳为声压级,就是我们聊天的时候我耳朵听到的声音,这是归类于声压级。

  【主持人】:我们再来看一看还有哪些网友有疑问。很多网友觉得我在购买家电这类产品的时候,我可能更加注重的是产品的质量,往往容易忽视这种噪音指标,在这里请您给我们网友朋友们介绍一下这种情况是不是错误的呢?

  【邓工】:我觉得这个是应该需要有新的认识的,噪音指标,在以前的观念里面就是一个舒适性指标,就说我觉得心里听上去安静舒服一点,或者吵一点我觉得烦燥,但不影响我这个设备使用功能。但实际上对于产品设计来说是非常重要的,属于核心指标之一。举个简单的例子,比如说大家用得多的空调,装在卧室里面,会觉得晚上睡觉怎么这家空调的特别安静,那家的空调特别吵。实际上如果空调制冷功能要好的话,必然带来的就是它的电机功率要大,要大的话,必然带来噪音指标会提高。所以说如果要达到同样的制冷效果,你的噪音指标会比别人的低的话,这个对于工艺的设计要求是非常高的,很多空调厂都需要购买大量的声学设备对这个产品进行设计,对这个产品的结构要根据声学结构来进行专门的消声措施,吸声措施,做一些专门的声学处理,才能在性能不降低的情况下,来降低这个噪音指标,这其实到目前来讲,很多行业发展到现在,这也是不同厂家他们实力的区别,就是说功能我们都可以实现,但能达到同样的安静效果,不是同一个厂家都能做到的。

  【主持人】:我们在选购产品的时候,容易忽视噪音这种因素,这种做法它是错的,但具体错在哪里不是很清楚。静音水平其实是代表了一种先进的设计水平,实际上国家对每类家用电器产品都有噪音限制规定的,我们应该怎么样去认识这种噪音指标呢?

  【邓工】:首先我觉得噪音指标它属于一个个人感觉非常重要的指标,国家对于电器噪声是有强制性国家标准的,就是说某一类必须达到什么样的限值要求,但国家标准只是一个最低的技术要求,对于你个人来说,最重要的是你的主观感受,有一些人觉得天生对噪音非常非常敏感,稍微有一点吵的设备就不太能接受,有些人可能睡眠质量比较好,他觉得稍微吵一点我也不受影响,这是主观感受的一方面。但是,从另一方面,从听力安全方面来讲,我们也比较推荐大家选购比较安静的设备,因为长期暴露在比较吵的环境里,对听力会产生影响,在睡眠中也会使人心情不好,容易产生烦燥,对神经、心脏长时间的话,可能会带来一些影响。所以我们的建议是,如果在同等的功能性指标情况下,尽可能选噪音比较低的设备,对于生活来讲肯定是更好的。

  【主持人】:其实这种产品设计的好坏,质量的高低往往有决定了控制噪音的高低水平。

  (我们在说明书上看到的噪声指标通常只有一个数值,这是怎么得来的呢?那我带你去我们的实验室看一看,空气净化器首先需要在一个半消声室内进行测试,它由特殊的吸声材料组成,因此声音遇到墙壁和天花板几乎不会发生反射,外界的声音也很难传播到这个房间里来,你就可以想象自己进入了一个非常安静的,空旷的大地。在实验室内,我们采取了专门的工作标准传声器进行声音的采集,它们被摆放在一个半径为2米的半球包络面上,一共有十个采集位置。采集到的结果叫做声压级,进行测试时,空气净化器被放置在半球中心位置,工作状态设置完成后,所有人员离开半消声室,同时关闭半消声室大门,操作人员都在半消声室外进行操作。通过工作标准传声器,得到10个点的平均声压级,然后加上半球包络表面积的修正,就能得到空气净化器实际噪声能量大小,这个值被称作声功率级。我们在空气净化器说明书上看到的噪声指标值,其实就是声功率级。声功率级和声压级的单位都是分贝,但是声功率级的数值大小一定是大于声压级的,按规定产品说明书必须标注声功率级,才可以反映产品噪声大小)

  我们接下来继续往下看,有网友就说,其实我们这个手机也能够测定噪音,不一定用专业的仪器,那这种做法,这种想法对吗?

  【邓工】:对于我们本身测噪音的工程师来讲的话,是不推荐用手机来进行噪音测试的,如果大家没有这方面的条件,作为简单的一些评估,你可以用手机来看一下大致的设备,或者说可以做横向比较,比如说同样两个设备,你用同一个手机,用同样的方式测出来可能一个大一个小,这时候它有一个说明,我可以评估这台比这台(噪声大),从定性的角度来说,某一台设备比另外一台设备响,这是可以取的。但是,如果要从精确的测试角度来说,手机测试是有很多缺欠的。首先手机是使用传声器进行采集,采集的话,它需要有指向性,所以手机放在不同的方向,正对你要测的东西,它会产生不同的结果,这个影响会非常大,甚至有可能有10分贝、20分贝的差距。第二个,手机的传声器主要是用来通话时候使用的,通话的时候,它可以采集人说的声音,所以它对频率是没有特别的要求,也就是说不同的频率,采出来的声音可能是不平的,同样是100分贝,它在100赫兹的时候,采出来是100分贝,到了1000赫兹,它可能采出来就是102分贝了,因为它不是专业的采集的传声器,所以它没有这方面的需求。还有第三点的话,测量的距离也有关系,比如说你测量一个空调,你在距离1米的地方测出来50分贝,你到2米的时候再测一下,有可能就变成了44分贝。所以说,国家对于这些产品的噪声测试,是有非常明确的测试方法和测试环境的。讲到测试环境,还有一点,我们一般测试都在家里进行,家里是有墙壁,有家具,有各种各样的可以反射的,包括人本身也会产生反射,这样的话,测出来的设备噪音准确度是没法把控的,是随机的,就是说作为精确测量来讲,我们是不推荐用手机进行的。

  (这台新买的空气净化器怎么这么吵,还让不让人愉快的工作了。我要用手机下载APP,测一下声音到底有多吵。天哪,居然超过了90分贝。

  手机上所使用的传声器,主要用于通话时的识音,它的主要目的并不是用来测试声音的大小。因此,用手机来测试声音的大小,只能作为参考。首先让我们把手机的方向换一下。居然一下子下降到了65分贝左右,这变化也太大了吧。让我们拿一个专门用来测试声音大小的声级计来测试一下。测出来的差别真的好大呀,你看这回又不到80分贝了。再让我们把手机移开一点距离进行测试。咦,奇怪,又变到50多分贝了。所以,我们看到空气净化器声音的测试结果,与测试设备的型号、测试方向、测试设备距离空气净化器的距离都有关系,而房间内其它声音也会对测试结果产生影响)

  【主持人】:实际上很多人也会学片中女生那样习惯拿手机来给噪音测试大小,看上去这样既简单又方便,但往往是不科学的,这其中的误差极大,我们还是请邓工再帮我们详细的解释一下。

  【邓工】:刚才片中的女生,她用手机正对净化器测了一组数据,然后把净化器反过来再测了一组数据,发现产生了明显的偏差,这就是由手机传声器的指向性所导致的这么一个结果。往往我们消费者在使用这个设备的时候是不清楚传声器正确的使用方向是怎么样的,因为手机厂商也不会跟你说你必须怎么一个方向对准采集才准确。第二个来说,这个女生把手机拉远了净化器,声音就开始下降了,这是符合声音的传播规律的。所以说对于声音的测量,它的距离也是非常的,它的高度、角度都会对最终的测试结果产生很大的影响。最后一点来说,手机对于净化器的测试,我们知道净化器测试,一般的频率范围是从100赫兹到10k赫兹这么一个范围,但手机的传声器,一般的工作范围是要求在8k以内的,所以说在一部分频率范围内,它是没有办法做到完全采集的。还有第四个比较重要的区别是,手机的传声器,它采集的工作范围不是频率任意的范围,而是(在一定的)工作范围(内),比如说它一般来说从30分贝到100分贝这么一个频率范围内是准确的,但如果跨出了这个频率范围,它可能又不准确了。所以说,这个手机采集的话,只能作为一个参考评估的方法,没有办法作为精确的实验室测量来使用。

  【主持人】:像刚才那个女生拿手机测噪音的做法是错误的。但是我们正确的测量噪音的方法是怎么样的?

  【邓工】:像空气净化器的标准,国家标准是有专门的介绍的。首先它需要在一个自由场环境,简单来说,是在一个半消声室里进行,这个房间的特点就是它的五个面天花板和墙壁都不会发生声音的反射,地面是百分之百反射。先把这个净化器放在这个半消声室的中间,然后根据国家标准的要求,对于比较小的设备,一般来说会采用一个半球的包罗面,简单来说呢,就是以这个净化器的地面中央为球心,画一个半径为2米的半球,在这个半球上面布上十个麦克风,这个麦克风的高度、角度以及它们的摆放位置都也专门的国家标准严格规定的,然后把这十个麦克风所在点的声压级采集下来,然后通过物理计算得到最终的净化器的声功率级的大小,相当于国家标准是有严格的测试方法,然后在不同的实验室都可以进行复现。

  【主持人】:测试的噪音一定是在一个特定的环境当中,我们用专业的仪器去测量噪音的大小。

  【邓工】:对。

  【主持人】:那么如何把噪音危害降到最小呢?接着我们请邓工来给我们一些小建议,也就是说如何能够减轻噪音的危害。

  【邓工】:对于噪音危害来说,如果大家觉得是家用电器产生的危害,最重要的一点,首先肯定是我们在选购设备的时候,需要选择至少说明书上相对来说噪音比较低的产品,这样的话,它本身产生的噪音会比较小。第二呢,对我们的产品摆放有一定的要求,比如说有的空气净化器把它摆放在整个房间的角落和它摆放在房间的中间,它产生的噪音是不一样的,越靠近墙壁它会产生反射,这时候可能会增加它本身的噪音量。然后第三的话,对我们的环境也有一定的要求,我们现在条件好了,经常进行房屋的装修,比如说有些网友会做一个视听室、影院,可以在墙壁拉一些窗帘,贴一些吸声材料,这样的话,也可以降低一定的声音反射,来降低噪音的污染。这是主要的三个方面。

  【主持人】:在节目的最后,我们还是想请专家跟网友朋友们聊一聊对于噪音,看看网友朋友们还有哪些疑问。(网民提问:请问专家所谓家电“静音”功能是否有标准?)

  【邓工】:静音功能,目前应该是没有标准。所谓的静音功能,其实就是使这个设备的转速尽可能的低,降到非常低的时候,这时候很明显,设备基本不运行了,它的噪音自然就下来了。目前国家标准对于噪音的测试,都要求在最高档进行测试的,所以说最低档的测试结果,属于各家自己测出来之后进行参考的,它带来另外一个问题,就是说比如说这个设备是在静音档工作,它的噪音是下来了,但它本身的工作质量,比如说净化器,它在静音档的时候很安静,但是它净化空气的性能肯定比它最高档的会下降,不同的厂家这时候下降的程度就不一样了,这是我们需要注意的一个地方。

  【主持人】:我可以理解为,我们家电在工作的时候,噪音往往是高的?

  【邓工】:对的。

  【主持人】:我们再来看第二个网友的提问,我们如何分辨家电的噪音指标是否达标?

  【邓工】:关于家电,目前国内最权威的国标叫GB19606-2004,名字叫家用和类似用途电器噪声限值。这是在2004年国家颁布的强制标准,它对于电冰箱、空调、洗衣机、微波炉、吸油烟机、电风扇这几类家用电器都给出了明确的噪声指标,它是根据产品性能不同,这个指标限值不一样,有兴趣的网友可以去网上下载这个标准看一下,这时候你进行相关产品选购的时候,就可以看他们说明书上,它是符合国家标准的,或者说它低于国家标准多少,这时候你就可以知道这个产品的质量到底在一个什么样的性能范围,而像目前新出现的空气净化器这类产品,国家也有相关标准,只不过原来的2004版的标准还没有写进去。大家可以去搜空气净化器的国家标准,它的国家标准上也有噪音指标和限值要求。

  【主持人】:我们网友朋友们也可以参考这样一个标准,对家用产品进行选购。

  【邓工】:对。

  【主持人】:第三位网友朋友,想请专家帮忙解读一下家电的产品说明书中会有噪音标识吗?

  【邓工】:目前的家电产品,只要国家标准规定要测噪音的,它都会进行噪音标识。但是大家要注意的一点,就是说这个噪音标识是声功率级,它是噪音源的形容,不是声压级。我可以举一个不是特别准确的例子,但相对来说大家比较容易理解,比如说你买一个空气净化器,它上面标了50分贝。这个50分贝是个什么概念呢?简单一点说,比如说你距离这个空气净化器有1米,这时候你人耳听到的声音大约是在42分贝,也就是相差8个分贝,这是一个简单的换算。大家选购的时候,可以用这个最简单的方法来评估一下。

  【主持人】:那我们在使用家电的时候,家电一定会产生噪音,如果我们把这个噪音源离我们生活的区域尽量的远离,这样会不会减少噪音对我们的危害?

  【邓工】:对的,其实这就是声压级的特点,你离噪音源越远,你获得的声压能量就越小,这时候它的噪音就会越小。

  【主持人】:好,我们接着来看网友的提问,家电有时会产生共振和共鸣现象,我们应该如何消除?

  【邓工】:共振现象最主要的原因是两个,第一个就是这个家电本身的设计有问题,比如说一般的家用电器里面会有电机,它会产生一定的转动或者风扇产生转动,这时候产生一个固有的频率,和它这个产品设计的结构正好重合,就是这个结构的固有的共振频率产生重合了,这时候这个产品就会整个振动起来,厉害的时候,可能这个产品带来的振动和这个房屋的结构也会产生同样的共振,正好它们在同一个共振频率上。对于产品的设计,如果你已经买回来,它产生共振,这个只能找厂商进行维修或者修复,这个很难处理。如果跟家里的,比如说家具、房间产生共振,比较简单的方法呢,你在这个设备后面垫一点垫子,隔震垫,或者装一些弹簧,或者是稍微挪动一下位置,这时候它的共振频率就会产生一点偏移,只要稍微偏移的话,这个共振就会减小。

  【主持人】:这也是生活当中的一个小窍门。那最后一个网友问,噪音能否取证,有什么好办法能把噪音保留下来?这一般都要把样品送到实验室吗?

  【邓工】:对于噪音的评估,比如说你认为是环境噪声比较吵,这个属于环保部门进行监管的,这时候他们有专门的采集设备,他可以实时到你家里进行声音的采集,把它录下来,这时候可以把这个声音进行还原,可以计算它的声音大小,计算它的声功率大小都可以。但如果你觉得,比如说买了一个空气净化器,觉得这个净化器,你要评估它的好坏,必须得送到专门的实验室,在专门的半消声室里进行测试,这时候得出的数据才有说服力,才可以作为相关的证据跟厂方进行交涉,这是最主要的。

  【主持人】:今天邓工的到来,也让我们进一步了解了噪音,也告诉了一些我们关于生活当中怎么样消除噪音的小窍门小办法,在节目的最后,我们还是要感谢邓工做客到我们东方网嘉宾聊天室,同时也要感谢网友朋友们对我们节目的关注和支持。我们下期节目再见。

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