论降低铁路车站无站台柱雨棚内混响噪声

【摘要】 铁路车站无站台柱雨棚内广播扬声器目前主要采用吊挂式、吸顶式和立杆式三种安装方式，由于无站台柱雨棚净空较高，扬声器普遍采用较大功率，导致无站台柱雨棚内混响噪声严重，本文针对通过声场模拟方式研究特性参数，并探讨进一步降低混响噪声的扬声器安装方式。

【关键词】 无站台柱雨棚 扬声器 混响噪声

一、研究背景

随着国铁铁路建设的飞速发展，特别是客运专线和高速铁路的建设，客运站房多采用无站台柱雨棚布设方式，此方式的特点是雨棚高度高、站台范围内净空较大（管桁架式净高可达10-14m，实腹钢梁净空可达6-8m），为使广播覆盖如此大空间，一般采用功率较大的扬声器，传统的低功率、低高度、高密度的扬声器布设方式无法实现，往往造成严重的混响噪声，声音在各站台串声，给旅客乘车造成较大影响。

目前国内针对无站台柱雨棚的扬声器布设方式主要有3种：吊挂式：将扬声器利用吊杆吊至距站台面约6m处。扬声器较多，要为每个扬声器单独设一根近2吨重的钢管，影响美观和安全；吸顶式：将扬声器安装在无柱雨棚顶端。扬声器安装位置过高，混响噪声最为严重；立杆式：在站台面上立杆，将扬声器安装在立杆顶部。需在站台单独立柱，影响安全。本文结合以上三种安装方式的特点，提出一种新的扬声器安装方式，在不影响安全和美观的前提下降低混响噪声：有静态标识和动态标识吊杆的利用吊杆安装15w扬声器，有天桥和地道的地方在吊顶和立杆处安装15w扬声器，其它位置在吊顶处安装30w扬声器。

二、声场模拟测试

2.1 模拟测试一般规定

采用声学模拟分析设计软件EASE 4.1 ，模拟分析确定广播系统设备、性能及安装位置，根据装修实际情况，对现场的音响声学特性模拟状况进行分析测试，保证广播系统扬声器分布、安装角度合理，场内各处声压均等。

频率使用1000Hz，听声高度设定为1.2米或1.6米，模拟分析考虑反射音、间接音及吸音材料、墙壁等，对直达音、反射音进行模拟分析，避免因装修条件不同模拟结果可能有所不同的结果。

a.直达声声压级。公共广播系统中要求高于背景噪声9～12 dB 以上。声场强度的确定与某环境下的背景噪音密切相关，噪声声强除停车场声场强度较高（55～ 56dB）外，其它建筑环境一般为25～45dB，设计空场稳态准峰值总声压级≥85dB（在250～4000Hz内平均声压级）。

b.声场不均匀度。直达声声场不均匀度

c.STI 语音清晰度。RASTI即快速语言传输指数，是测量声场清晰度的重要指标。

d.ALC辅音清晰度损失率（%）。在直达声到达后的15ms～40ms内到达的早期反射声可改善辅音清晰度，到达时间更晚的反射声则降低辅音清晰度，声波经多次反射而形成超过50ms以上的延迟，会引起双重声或多重声，严重时会出现回声等问题，影响声音的清晰度和声像定位，室外系统的音响效果还受气候条件、风向和环境干扰等影响。ALC测量清晰度是以辅音发音损失的百分率作为衡量标准。

2.2 声场模拟测试

2.2.1 站台模型

站台模型采用2站台（基本站台、中间站台），站台总长450米，每站台宽10.5米，两站台间距21.5米；进站天桥位于站台中央，高度约8米；所建声场分析模型中，站台雨棚高度10.9～12.0米（坡度）；站台模型室内容积235571.84立方米，有效面积约50955.64平方米。

2.2.2 声场模拟结果

模拟听声高度1.6m。a.1000HZ稳态声压级分布。稳态声压级（Total SPL）：用于显示直达声和混响声的总计能量，用dB表示。它表示的是总计声压级。大部分面积声压级达到93dB。总声压分布：最大声压级98.25dB，平均声压级93.26dB。b.1000HZ辅音清晰度损失。辅音清晰度损失（Alcons）：用百分比表示辅音的清晰度损耗，这是一个反向测量，0%表示没有损失，100%表示全部损失。辅音清晰度损失计算公式得出的指数标准如下：0%～7%为优秀；7%～11%为良好；11%～15%为清晰；15%～18%为不良；18%以上为不可接受。辅音清晰度损失ALC分布：最大8.40%。c.1000HZ快速语言传递指数分布。快速语言传递指数（RASTI）：ALcons用百分数方式测量辅音的清晰度损失。这个依靠ALcons公式计算，是国家标准GB/T 4959-1995中厅堂扩声特性测量方法的依据，EASE的RASTI法是基于以上的测量方法而得出的数据，而且是国际电工委员会IEC和美国电子工业协会（EIA）通用的数据标准。

RASTI指数标准如下：0.4～0.45可以；0.45～0.5为好；0.5～0.55为良好；0.55～0.6优良；0.6～0.9为优秀。快速语言传递指数RASTI分布：最小0.555。

三、结论

根据上述模拟分析，同时考虑人流密集区域这一因素，本文提出的扬声器安装方式声场参数能控制在合理范围内，在当前雨棚结构环境基础下，有效地降低混响噪声。

参考文献

[1] 铁路旅客车站客运信息系统设计规范.中国铁道出版社.2008：9-11

[2] 实用扬声器测量.人民邮电出版社.2011：36-37

[3] 扬声器系统.国防工业出版社.2010：84-85