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)國家重點實驗室，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言清晰度的重要因素[1–4]，噪聲的聲級水平、頻譜特性等將會影響公共廣播能否將關(guān)鍵信息清晰準確地傳達給每位聽者。其二，旅客在人群密集的候車廳內(nèi)停留，高聲級噪聲易導(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)工作時間較長，噪聲也會對其精神狀態(tài)產(chǎn)生負面影響，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。作者對國內(nèi)8個特大型高鐵車站高架候車廳聲環(huán)境質(zhì)量開展主觀評價調(diào)研，初步分析探討了超大空間的聲場問題[5–7]；文獻［5］報道了8個候車廳的主觀問卷調(diào)查結(jié)果和2個典型候車廳客觀聲學(xué)參數(shù)的現(xiàn)場測量結(jié)果，并深入分析主觀評價結(jié)果和客觀聲學(xué)參數(shù)間的關(guān)系；文獻［6］以其中一候車廳為例，采用現(xiàn)場測量和聲場計算機仿真技術(shù)，對該候車廳的室內(nèi)聲場參數(shù)進行深入分析和討論；文獻［7］分析比較了旅客與工作人員的聲舒適度評價結(jié)果。辜小安等對高速鐵路高架候車廳和線下候車廳聲環(huán)境進行了現(xiàn)場測量，并提出聲環(huán)境客觀評價指標及其建議值[8]。尹立軍等研究了影響公共廣播系統(tǒng)語言清晰度的因素[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象，通過現(xiàn)場聲級測量了解噪聲特性，同時開展旅客的主觀問卷調(diào)查，分析候車廳內(nèi)的客觀聲級與使用者主觀感受之間的關(guān)系。

1 研究方法

1.1 研究對象

本文選擇8個特大型車站作為調(diào)研對象，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 主觀問卷調(diào)查方法

主觀問卷設(shè)置及調(diào)查情況見參考文獻10。

1.3 聲學(xué)測量方法

采用B&K 2250聲級計測量A計權(quán)等效聲級，同時測量1/3倍頻程頻譜。測點位置選擇在旅客坐席區(qū)，高度1.0 m。廣播聲級與環(huán)境聲級之差用(SN)'表示。

2 聲級測量與問卷調(diào)查結(jié)果

2.1 聲級結(jié)果分析

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

圖1 公共廣播聲壓級頻譜

各候車廳內(nèi)廣播聲級與環(huán)境聲級之差(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15 dB(A)。環(huán)境聲級測量的時間為正?？瓦\時段，未包含長假、春運等客流明顯增加的特殊時段，如若在特殊時段，環(huán)境噪聲聲級會明顯提高，如果S/N要達到15 dB(A)，廣播聲級要達到76.0 dB(A)～84.1 dB(A)，會影響到旅客候車舒適度。各候車廳的廣播聲級差異較大。

環(huán)境聲級和公共廣播聲級均呈現(xiàn)出中頻高、低頻和高頻低的頻率特性。二者各個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聲器，其低頻輻射聲級較低。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 背景噪聲聲壓級頻譜

2.2 問卷調(diào)查結(jié)果

旅客問卷的主觀評價得分及以候車廳為變化因素進行單因素方差分析結(jié)果見參考文獻［10］。

在環(huán)境安靜程度的評價方面（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%，主觀評價得分分別為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%，主觀評價得分分別為2.84、2.87，在2.5～3.5之間，屬于“一般”范圍；四個候車廳間的主觀評價得分之間存在顯著性差異（P＜0.001）。

在其他噪聲對公共廣播影響的評價方面（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%，主觀評價得分分別為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%，主觀評價得分分別為3.36、3.36、3.35，在2.5～3.5之間，屬于“影響一般”范圍；五個候車廳的主觀評價得分之間存在顯著性差異（P＜0.001）。

在公共廣播清晰度評價方面（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%，主觀評價得分分別為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%，主觀評價得分分別為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分均在“較清晰”范圍，但是兩組候車廳的主觀評價得分之間存在顯著性差異（P＜0.001）。

在聲環(huán)境舒適度評價方面，旅客在各個候車廳的選擇較為一致，有50%左右選擇“較舒適”，主觀評價得分均在3.5～4.5之間，屬于“較舒適”范圍；所有候車廳的主觀評價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價

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

有趣的是，就Q1的主觀評價結(jié)果而言，不是GZN而是TJX最安靜，但后者客觀測量的疊加聲級、環(huán)境聲級分別為74.9 dB(A)、62.7 dB(A)，疊加聲級較高，但環(huán)境聲級處在較低水平。環(huán)境噪聲級較低的NJN、GZN、CDD和TJX，評分較低（分值越低越安靜）；播音聲級較高的SHHQ、WHX，評分較高，這與約30%旅客認為公共廣播系統(tǒng)是干擾噪聲源的評價結(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，候車廳之間的主觀評價存在不同，這可能是由于候車廳內(nèi)的擁擠程度、評價主體的聲音體驗差異（文化、生活方式的差異對聲音的容忍度會產(chǎn)生影響）等其它因素引起的。

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

GZN測得的疊加聲級、環(huán)境聲級最低，分別為65.0 dB(A)、61.0 dB(A)，但其主觀評分處于中等水平，主要的原因在于公共廣播聲壓級高于環(huán)境聲級僅1.8 dB(A)，旅客聽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，因此偏向選取負面評價；TJD測得的疊加聲級、環(huán)境聲級處在平均水平，分別為71.1 dB(A)、65.8 dB(A)，但其主觀評分最高（最吵鬧），一方面的原因和GZN相同，公共廣播聲壓級高于環(huán)境聲級僅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，且廣播聲級相對較高。

圖3 疊加聲級、環(huán)境聲級與Q1的主觀評價趨勢比較

圖4 是環(huán)境聲級與主觀評價之間的關(guān)系，已做了線性回歸。8個候車廳的線性回歸的判定系數(shù)R2為0.522。

圖4 環(huán)境聲級與Q1的主觀評價之間的關(guān)系

若排除GZN、TJD后，線性回歸的R2為0.841，環(huán)境聲級和候車廳安靜程度的主觀評價之間存在很強的正相關(guān)（p<0.05），隨著環(huán)境聲級的提高，主觀感覺越吵鬧。這樣的趨勢關(guān)系與人群噪聲是主要噪聲源的主觀評價結(jié)果（選擇比例超過60%）相一致，且測得的環(huán)境聲級在61.0 dB(A)～67.4 dB(A)之間，也與人群噪聲的聲級動態(tài)范圍相一致。分析結(jié)果表明，環(huán)境聲級是影響旅客評價候車廳聲環(huán)境安靜程度的關(guān)鍵指標。

3.2 公共廣播清晰度評價

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)），但清晰度評價卻較低。這是由于該候車廳混響時間較長，回聲嚴重，掩蔽了播音信號。TJD由于坐席環(huán)繞公共廣播布置，直達聲距離較短，雖然(S/N)'較低（3.3 dB(A)），但清晰度評價卻較高。

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

圖5 (S/N)'與Q4的主觀評價之間的關(guān)系

旅客對公共廣播系統(tǒng)播音的清晰度評價得分均在3.5～4.5之間，為“較清晰”級別。這可能的原因有：播報的信息簡單、播報內(nèi)容重復(fù)，且具有聲調(diào)語言（用不同長短、不同高低的聲調(diào)發(fā)同一個語音時會構(gòu)成不同的語意，如漢語、藏語、越南語等）特性的漢語普通話在混響下較易識別。在WHX對2個候車分區(qū)進行細分測量及主觀評價，(S/N)'分別為13.8 dB(A)、9.5 dB(A)，主觀評分分別為 4.37、4.29；在SHHQ對3個候車分區(qū)進行細分測量及主觀評價，(S/N)'分別為 12.4 dB(A)、10.7 dB(A)、7.0 dB(A)，主觀評分分別為4.00、3.96、4.04，5個候車分區(qū)的(S/N)'為7.0～13.8 dB(A)，其清晰度的主觀評價得分之間并無顯著性差異（p=0.497＞0.05）。因此，單純地增加S/N對提高清晰度的效果可能并不明顯，反而會提高公共廣播系統(tǒng)的播音聲級，如播報信息頻繁，信息內(nèi)容較長，會導(dǎo)致候車廳內(nèi)持續(xù)的高聲級?？紤]旅客候車的聲舒適度，需要合適的S/N。

4 結(jié)語

本文對8個候車廳的噪聲狀況進行現(xiàn)場測量，并同時開展主觀問卷調(diào)查，結(jié)果表明：人群活動噪聲和公共廣播被認為是候車廳內(nèi)的主要噪聲源；廣播聲級與環(huán)境聲級之差(S/N)'與公共廣播清晰度的主觀評價有很強的正相關(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，包括相對較低的公共廣播播音聲級。研究成果為高鐵車站候車廳的聲學(xué)設(shè)計和相關(guān)標準的制定提供參考。

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