本發(fā)明涉及環(huán)境噪聲控制和心理聲學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種基于聲品質(zhì)改善程度優(yōu)化噪聲治理方案的方法。

背景技術(shù)：

目前對噪聲治理措施或工程的評價往往以a聲級降低量為評價指標(biāo)，但公眾往往更關(guān)注治理前后噪聲主觀感受的變化。影響噪聲主觀感受的因素除a聲級外，還有其他客觀聲學(xué)參量，如音調(diào)度、尖銳度、抖晃度和粗糙度等。采取不同噪聲治理措施，在a聲級降低量相同的情況下，噪聲主觀感受改善程度上仍可能存在較大差異。相比于a聲級，聲品質(zhì)可直接反映人對聲音的主觀感受，其評價量有煩惱度、舒適度、干擾度和可接受度等，目前在環(huán)境噪聲領(lǐng)域普遍選取煩惱度作為噪聲聲品質(zhì)的評價量。

因此，可選取煩惱度作為評價量評估噪聲治理措施或方案對聲品質(zhì)的改善程度，并根據(jù)評估結(jié)果，優(yōu)選最佳治理措施，形成最佳治理方案。

相關(guān)文獻(xiàn)和專利檢索表明，國內(nèi)外未見相關(guān)方法的報道。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于上述，本發(fā)明提供了一種基于聲品質(zhì)改善程度優(yōu)化噪聲治理方案的方法，據(jù)此可形成改善噪聲主觀感受的最優(yōu)治理方案。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種基于聲品質(zhì)改善程度優(yōu)化噪聲治理方案的方法，包括：

(1)采集關(guān)心點處噪聲，得到原始聲樣本數(shù)據(jù)a；

(2)采用專業(yè)聲學(xué)軟件建立聲學(xué)仿真模型，在建立的聲學(xué)仿真模型中采用不同噪聲治理方案后，預(yù)測關(guān)心點處1/n頻帶降噪量li，其中，i＝1,2,……,n，i表示噪聲治理方案，n表示噪聲治理方案的總數(shù)，n為自然數(shù)；

(3)根據(jù)1/n頻帶降噪量li，將原始聲樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，得到噪聲處理后的聲樣本數(shù)據(jù)ai；

(4)根據(jù)聲樣本數(shù)據(jù)a、聲樣本數(shù)據(jù)ai，確定關(guān)心點處治理前后的噪聲煩惱度pa、pai；

(5)根據(jù)噪聲煩惱度pa與pai的差異評估不同噪聲治理方案對關(guān)心點處聲品質(zhì)的改善程度，進(jìn)而確定最優(yōu)治理方案。

本發(fā)明中所述的關(guān)心點為噪聲處理對象附近的聲環(huán)境保護(hù)目標(biāo)，如學(xué)校、住宅等。作為優(yōu)選，截取采樣噪聲受其他噪聲干擾最小的5s數(shù)據(jù)作為原始聲樣本數(shù)據(jù)a。

本發(fā)明中所述的專業(yè)聲學(xué)軟件為cadna/a、soundplan以及l(fā)msvirtual.labacoustics等。所述的治理方案可以為于關(guān)心點處的任意方向設(shè)置不同類型的聲屏障。所述的聲屏障可以為微孔巖吸聲板、鋁纖維吸聲板、微穿孔吸聲結(jié)構(gòu)等，

所述的1/n頻帶降噪量li為原始噪聲數(shù)據(jù)的1/n頻帶聲級與采取治理方案后噪聲數(shù)據(jù)的1/n頻帶聲級之差，優(yōu)先1/3倍頻帶。

步驟(3)中，采用聲學(xué)軟件artemis10.0、adobeaudition等對聲樣本數(shù)據(jù)a進(jìn)行濾波處理，得到噪聲處理后的聲樣本數(shù)據(jù)ai，濾波處理的過程中，保證聲樣本數(shù)據(jù)a的1/n頻帶聲級與聲樣本數(shù)據(jù)ai的1/n頻帶聲級之差與1/n頻帶降噪量li相同。

作為優(yōu)選，步驟(4)的具體過程為：

以煩惱度為評價量，對聲樣本數(shù)據(jù)a、聲樣本數(shù)據(jù)ai進(jìn)行聲品質(zhì)評價實驗，進(jìn)而確定關(guān)心點處治理前后的噪聲煩惱度pa、pai。聲品質(zhì)評價實驗的評價方法可以是成對比較法、評分法或語義細(xì)分法等。

作為優(yōu)選，步驟(4)的具體過程還可以為：直接采用噪聲煩惱度計算模型關(guān)心點處治理前后的噪聲煩惱度pa、pai。進(jìn)一步地，所述的噪聲煩惱度計算模型為改進(jìn)后的zwicker心里聲學(xué)煩惱模型:

其中，pa′為zwicker心理聲學(xué)煩惱度，n5為累計百分響度，t、s、f、r分別表示音調(diào)度、尖銳度、抖晃度和粗糙度。

本發(fā)明的有益效果為：目前在噪聲治理工程中，降噪效果是噪聲治理措施選擇的重要依據(jù)，但降噪效果相對較好的治理措施，對噪聲主觀感受的改善程度可能反而較差。為此，基于聲品質(zhì)可直接反映人對噪聲主觀感受的特點，提出一種評估噪聲治理措施對聲品質(zhì)改善程度的方法，且可根據(jù)評估結(jié)果優(yōu)選最佳治理措施，形成最優(yōu)治理方案。

附圖說明

圖1是本發(fā)明基于聲品質(zhì)改善程度優(yōu)化噪聲治理方案的方法的流程圖；

圖2是實施例中建立的聲學(xué)仿真模型中聲屏障設(shè)置位置示意圖；

圖3是實施例中建立的聲學(xué)仿真模型中不同類型聲屏障吸聲系數(shù)分布趨圖。

具體實施方式

為了更為具體地描述本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及具體實施方式對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。

參見圖1，本發(fā)明基于聲品質(zhì)改善程度優(yōu)化噪聲治理方案的方法，包括：

首先，選取變電站附近的聲環(huán)境保護(hù)目標(biāo)作為關(guān)心點，在關(guān)心點處對變電站噪聲進(jìn)行采樣，截取采樣噪聲受其他噪聲干擾最小的5s作為噪聲治理前聲樣本數(shù)據(jù)a。

然后，采用lmsvirtual.lab軟件建立500kv變電站的聲學(xué)仿真模型。在所建立的模型中，區(qū)分主變四個側(cè)面及頂面，將上述5個面分別視為一個點聲源(或面聲源)，點聲源位于側(cè)面或頂面中心，點聲源各1/3倍頻帶聲功率級大小分別按進(jìn)行計算。其中，l面為各個面上點聲源的1/3倍頻帶聲功率級，l總為主變1/3倍頻帶聲功率級，s面為點聲源所處側(cè)面或頂面的面積，s總為四個側(cè)面及頂面的總面積。主變各1/3倍頻帶聲功率級根據(jù)《電力變壓器第10部分：聲級測定》(gb/t1094.10-2003)中規(guī)定的方法現(xiàn)場測定或利用已有資料；各反射面(如防火墻)1/3倍頻帶吸聲系數(shù)按實際值設(shè)定。

預(yù)測采取噪聲治理措施前關(guān)心點處噪聲1/3倍頻程譜。

基于上述模型，在主變四周設(shè)置與防火墻等高的聲屏障，調(diào)整屏障的吸聲系數(shù)，預(yù)測采取不同類型聲屏障后關(guān)心點處噪聲1/3倍頻程譜，進(jìn)而確定關(guān)心點處1/3頻帶降噪量。聲屏障位置如圖2所示，不同類型聲屏障吸聲系數(shù)如圖3所示。

接下來，根據(jù)關(guān)心點處1/3頻帶降噪量，采用artemis10.0對噪聲治理前聲樣本進(jìn)行濾波，使得濾波前后各1/3倍頻帶聲級差與采取噪聲控制措施前后對應(yīng)關(guān)心點處各1/3倍頻帶聲級差相同，可得模擬采取相應(yīng)類型聲屏障措施后聲樣本(即噪聲治理后聲樣本)。

接下來，以煩惱度為評價量，采用評分法對治理前后聲樣本開展聲品質(zhì)評價實驗，根據(jù)實驗結(jié)果計算煩惱度的差值δma。同時，也可采用artemis10.0軟件分析治理前后聲樣本客觀聲學(xué)參量，利用改進(jìn)后的zwicker心里聲學(xué)煩惱模型計算心里聲學(xué)煩惱度差值δpa′。

最后，模擬采取不同類型聲屏障后關(guān)心點處降噪量及聲品質(zhì)改善程度(煩惱度差值)如表1所示。由表可知，采用微穿孔吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲型隔聲屏障后降噪效果最佳，但對噪聲聲品質(zhì)改善效果最佳的治理措施是采用鋁纖維吸聲板的吸聲型隔聲屏障。為最大程度改善關(guān)心點處噪聲主觀感受，應(yīng)優(yōu)選采用鋁纖維吸聲板的吸聲型隔聲屏障。

表1采取不同類型聲屏障后關(guān)心點處降噪量及聲品質(zhì)改善程度

其中聲屏障類型1為采用微穿孔吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲型隔聲屏障、2為采用鋁纖維吸聲板的吸聲型隔聲屏障、3為采用微孔巖吸聲板的吸聲型隔聲屏障。

以上所述的具體實施方式對本發(fā)明的技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了詳細(xì)說明，應(yīng)理解的是以上所述僅為本發(fā)明的最優(yōu)選實施例，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的原則范圍內(nèi)所做的任何修改、補(bǔ)充和等同替換等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。