非稳态噪声测量时间的探讨

摘要：本文根据抽样误差与噪声气候的关系，探讨非稳态噪声的测量时间。

关键词：噪声；非稳态噪声；噪声气候

Abstract: According to the sampling error and noise between climate, of unstable noise measurement time.

Key words: noise;non steady state noise; noise climate

中图分类号： P733.22 文献标识码： A 文章编号：

在工业企业厂界噪声测量中，污染源噪声及环境背景噪声常常会产生一些变化，无论两者中哪一种发生变化，都会使测量结果产生一定的偏差。而目前《工业企业厂界环境噪声排放标准》[1]（GB 12348―2008）中明确规定：对于稳态噪声测量1分钟的等效声级，非稳态噪声测量有代表性时段的等效声级，必要时测量整个正常工作时段的等效声级。但是，从历年来的监测数据来看，真正属于稳态噪声的仅约占10%，而其余大量数据均归属为非稳态噪声。因此， 这就涉及到如何确定测量时间的问题。如果按照GB12348―2008方法测量，则大部分企业的厂界噪声有可能需要测量整个正常工作时段的全过程，而当所测得的厂界噪声超标时，还需要让该厂在测量时段内停产甚至整天停产，以便全程测量其背景噪声。如果该厂有几处噪声敏感处，则需要同时使用几台噪声仪测量，或者用一台噪声仪测量几天。这样一方面浪费人力物力，另一方面停产也给企业和社会造成巨大的损失。

也有作者[2]根据测量精度与采样时间的关系，探讨非稳态噪声在抽样误差少于1分贝时的采用时间。但是，2003年7月1日起施行的《排污收费标准管理办法》（以下简称《办法》），已经将噪声收费标准改为以每一分贝为计征单位，如果仍以抽样误差1分贝为条件就显得不甚合理。因此，《办法》的实施，也给今后的测量工作提出新的要求。因此，如何科学准确地获得噪声监测数据是值得进一步探讨的问题。

本文以稳态噪声所产生的抽样误差为依据，对近几年来所测得的大量监测数据进行综合分析，讨论如何确定非稳态噪声的测量时间。

1 误差的确定

可以肯定，无论是稳态噪声还是非稳态噪声，随着采样时间的延长、采样次数n的增多，其抽样样本最终都会服从正态分布。那么，根据测量精度和采样时间的关系[3] ，其“噪声气候”（L10－L90）与标准差S存在关系：

S＝0.385（L10－L90） (1)

而由抽样的样本均数与总体均数之间的差别所引起的抽样误差：

＝tα(n－1)S/√n (2)

此时，可以根据对测量精度的要求和取显著性水平α，便可得到噪声气候与采样次数的关系式：

√n ＝ 0.385 tα(n－1) ×（L10－L90）/ (3)

那么，如何合理确定这个抽样误差？本文认为可从两个方面考虑：一种是选择以稳态噪声本身存在的抽样误差；另一种是以厂界噪声测量方法[1]中规定的噪声仪在测量前后校准示值不得大于0.5dB（A）做为抽样误差。

测量方法[1] 中规定，测量仪器时间计权特性设为“F”档，采样时间间隔不大于1秒（一般设定为1秒），测量1分钟的等效声级。此时，n＝60，取显著性水平α＝0.01，t0.01(n－1)＝2.66代入（3）得到稳态噪声抽样误差：

＝0.1322（L10－L90）(4)

因为（L10－L90）＜3

即 ＜0.1322×3＝0.3966＜0.5

通过比较以上两种抽样误差，应该选择其中较大者，即厂界噪声测量方法[1]中规定的噪声仪在测量前后校准示值不得大于0.5dB（A）做为非稳态噪声的抽样误差更趋合理。

2 测量时间的确定

取最大抽样误差＝0.5代回（3）式就可以得到在最大抽样误差为0.5时的非稳态噪声的噪声气候与采样次数、采样时间的关系式：

√n ≥ 0.77 tα(n－1) ×（L10－L90） (5)

由（5）式计算得到的对应值见附表1。

附表1 ：与噪声气候相对应的最少采样次数和采样时间

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噪声气候（L10－L90） 5.48.712.317.518.3 21.324.7 30.2

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采样次数n120 30060012001320180024003600

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采样时间t(分) 25 102032304060

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从查阅以往的噪声监测数据中发现，所有的噪声气候都小于18dB。由附表1的对应值可以看到，这种噪声气候小于18的非稳态噪声仅需采集1320次数据或测量20分钟左右的时间就可以使其测量结果的抽样误差小于0.5 dB（A）。换句话说，从以往实际的噪声监测结果可知，对于非稳态的厂界噪声，一般测量20分钟就可以满足测量精度上的要求，而不必测量太长时间甚至整个工作过程。

同时，由于在进行噪声测量的同时可以随时查阅采集到的各种参数，所以在测量一定时间后，可以根据采集到的噪声气候来确定采样时间或采样次数的多少，做到既不无畏地浪费时间、人力，又保证了测量精度符合要求。但是不能否认，在附表1中对应的采样时间和采样次数内所采集到的样本必须具有总体的基本特征，其特征越接近，所得到的样本越具代表性，抽样结果与总体结果的误差越小。

3 结论

在测量非稳态厂界噪声的过程中，可以即时通过查看该测点的噪声气候，再根据噪声气候与采样时间之间的关系来确定符合测量精度要求条件下的测量时间，而不必测量太长时间或整个工作过程。

参考文献

[1]工业企业厂界环境噪声排放标准（GB1234－2008）

[2]姜滇：厂界噪声背景值的测量，《汕头科技》，2002，No4：28－30

[3]卢庆普：等效声级（Leq）值测量精度与采样时间的关系，《广东环境监测》，1995，No1：32－33

作者简介：蔡素丽（1968.02），女，本科，广东汕头人，助工，主要从事环境保护和环境监测工作。