浅析稳态噪声与非稳态噪声的判定及测量

作者：阮兵军 刘云 吕玉新

来源：《中小企业管理与科技·上旬刊》2021年第10期

【摘 要】现行噪声监测的几个方法标准中对稳态噪声与非稳态噪声的定义基本相同，对稳态噪声的测量时间都规定为1min。对非稳态噪声的测量时间只作描述性规定，未具体给出测量时间，现实工作中理解和把握不尽相同。论文针对社会环境监测机构工作中遇到的技术问题，重点分析了对稳态噪声和非稳态噪声的判定，并结合具体实例给出了非稳态噪声测量时间的建议，以便今后修订噪声标准时能有所帮助。

【Abstract】The definition of steady noise and unsteady noise is basically the same in several current noise monitoring methods and standards， and the measurement time of steady noise is stipulated as 1min. Because the measurement time of the unsteady noise is only specified in

description， the measurement time is not given in detail， so the understanding and grasp of the real work are not the same. In view of the technical problems encountered in the work of social

environmental monitoring institutions， this paper focuses on the analysis of the judgment of steady noise and unsteady noise， and gives some suggestions on the measurement time of unsteady noise with specific examples， so that it can be helpful to revise the noise standard in the future. 【关键词】噪声监测;稳态噪声;非稳态噪声;质量控制;测量时间

【Keywords】noise monitoring; steady noise; unsteady noise; quality control; measurement time 【中图分类号】X707 【文獻标志码】A 【文章编号】1673-1069（2021）10-0140-03 1 引言

环境噪声监测工作在我国已经开展了30年，对城市建设水平的提升和人民对美好生活环境的渴求有着不可低估的作用。环境噪声监测主要分为2类，其中第一类是声环境质量监测，内容包括：城市区域声环境监测、道路交通噪声监测、功能区声环境监测，主要目的是了解城市声环境质量现状及其变化趋势。这类监测数据每年由《中国环境状况公报》《中国环境质量报告》《城市功能区声环境质量报告》等国家生态环境部或中国环境监测总站采用并发布。第二类是对环境噪声源的监测，如建设项目竣工环境保护验收监测、企业厂界环境噪声监测、信访噪声扰民监测、噪声损害鉴定性监测等，监测内容包括工业企业、建筑施工、社会生活噪声。这类监测数据是环境管理中不可或缺的内容，主要用于建设和谐社会、稳定群众情绪方面，成为日常噪声管理的重要依据，各县（市、区）在年度环境保护监测工作中会有体现。 随着环境监测市场的逐步放开，越来越多的社会环境监测机构加入生态环境监测队伍中来。目前，第一类噪声监测依然由基层环境监测站承担，而第二类噪声监测则由社会环境监测机构承担的居多。在噪声监测中，社会环境监测机构对稳态噪声、非稳态噪声的判定和测量技术方面欠缺很多。

2 稳态噪声与非稳态噪声的定义

稳态与非稳态属于物理学上的概念，最初用于热传导、流体力学方面。它最初按照物体温度是否随时间变化而区分为稳态和非稳态两大类。凡是物体中各点温度不随时间改变的传热过程，称为稳态传热。反之，物体中各个点的温度随着时间的改变而发生变化的传热过程，称为非稳态传热。在流体力学上的概念与此类似，强调的都是时间变量关系。所谓的稳态（steady）和非稳态（unsteady）就表述了流动状态是否随时间变化的含义。 2.1 噪声方面常见术语

在噪声监测时，我们所配置的声级计必须能打印出原始凭条，如图1所示。这是噪声监测的原始数据，没有这个凭条就认为没有原始数据作支撑，涉嫌伪造监测数据。图1这个打印凭条显示的信息有：第1行，2021-03-18 02：14：54，显示噪声监测开始的准确时间。其中的Ts=1min，指的是该组噪声数据的测量时间为1min。

下面最主要的信息是：Leq，即等效连续声压级;SEL，即声暴露级=Leq+10Log

（T）;Lmax，即测量一组数据中的最大声压级;Lmin，即测量一组数据中最小声压级;L5，即测量数据中5%的数据超过此声压级;L10，即测量数据中10%的数据超过此声压级;L50，即测量

数据中50%的数据超过此声压级;L90，即测量数据中90%的数据超过此声压级;L95，即测量数据中95%的数据超过此声压级;SD，即一组测量数据间的标准均方偏差。 2.2 稳态噪声与非稳态噪声的概念

《机械设计手册》第一卷对稳态噪声的定义是，稳态噪声是指噪声强度波动范围在5dB以内的连续性噪声，或重复频率大于10Hz的脉冲噪声。在中华人民共和国国家职业卫生标准GBZ 2.2—2007《工作场所有害因素职业接触限值 第2部分：物理因素》中规定：稳态噪声是指在观察时间内，采用声级计“慢挡”动态特性测量时，声级波动小于5dB的噪声。以上2个标准中，噪声随时间波动量均定义成5dB以内，即小于5dB的为稳态噪声，大于或等于5dB的为非稳态噪声。

在GB 12348—2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》中，噪声随时间波动量则定义为3dB。由以往的5dB调整为3dB。这里的定义为，凡是在测量期间内，被测声源的声级起伏不大于3dB的噪声为稳态噪声（steady noise），反之，大于3dB的为非稳态噪声（unsteady noise）。

2.3 非稳态噪声的细分

非稳态噪声是与稳态噪声相对而言的，即在时间分布上不连续，随时间变化呈现突出的变化，并有其形态特征的噪声。学理上，非稳态噪声又可分起伏噪声、间歇噪声和脉冲噪声。①起伏噪声（fluctuating noise）是指在观察时间内，采用声级计慢档动态测量时，声级起伏大于3dB、通常小于10dB的噪声。②间歇噪声（intermit-tent noise）是指在测量过程中，声级保持在背景噪声之上的持续时间大于或等于1s，并多次突然下降到背景噪声级的噪声。建筑业、维修业等的许多工业噪声都属于间断噪声。③脉冲噪声（impulse noise）与撞击噪声（impact noise）是指声压快速上升到顶峰又快速下降的一种瞬时的噪声。按照ISO的规定，脉冲噪声是由持续时间小于1s的单个或多个猝发声组成的噪声，而撞击噪声其声压上升和下降的时间都比脉冲噪声长些。前者多见于武器发射或爆炸声，后者如锤锻与冲压噪声。非稳态噪声中，脉冲噪声的参数主要是峰值声压级、脉冲宽度、脉冲次数或暴露次数等，与对人体的危害有密切关系，非稳定噪声的测量也有一些特殊要求。 3 稳态噪声与非稳态噪声的解析

按照GB 12348—2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》的规定，稳态噪声指在测量时间内，被测声源的声级起伏不大于3dB的噪声。被测声源的声级起伏大于3dB的噪声为非稳态噪声。在具体环境噪声质量的监测中，判定稳态噪声是第一步，那这个判定的依据是指最大声压级Lmax与最小声压级Lmin之差，还是指噪声打印条中的SD值呢？针对这个问题，该标准中并没有明确给出答案。

3.1 环境部给出的解释

2020年12月25日，生态环境部在部长信箱中对稳态噪声的判定给出了明确的解释。按照GB 12348—2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》，稳态噪声是指在测量时间内，被测声源的声级起伏不大于3dB的噪声。建议比较测量值的最大值Lmax和最小值Lmin，其差值不大于3dB的噪声判断为稳态噪声，相反，其差值大于3dB的噪声则判断为非稳态噪声。对于稳态噪声和非稳态噪声，依据监测标准规范中的具体规定进行不同测量时段的监测。

根据生态环境部部长信箱给出的答复，建议比较一组噪声测量值中，最大声压级Lmax和最小声压级Lmin，其差值不大于3dB的噪声判断为稳态噪声，相反，其差值大于3dB的噪声判断为非稳态噪声。这里应该明确，生态环境部答复使用的字眼是建议，因为在标准里面确实没有明确规定，所以这个解释的效力肯定不如标准的效力高。显然，这里的解释存在一定可以商榷的地方，就目前没有具体标准、没有明确判定依据的情况下，暂以此为准。 3.2 根据打印凭条直接判定

上文提到，一家社会环境监测机构在噪声测量打印凭条上显示的信息，其中的等效连续声压级（Leq）是我们和执行标准相比较，做出超标与否符合性判定的依据。最大声压级（Lmax）与最小声压级（Lmin）的算术差值，不大于3dB的判定为稳态噪声，大于3dB的判定为非稳态噪声。其中，還有一个参数标准均方偏差（SD），也有的称为标准差，它是表征该组噪声测量数据间的离散程度。根据标准差SD也能方便地作出判定，根据数理统计学定理，即单独看SD数值大于3dB的话，则得出结论Lmax-Lmin必定也大于3dB。以上2种判定方法，符合其一即可作出判定，并不要求二者都符合。应该注意的是，单独看Lmax-Lmin大于3dB的话，则标准差SD未必就大于3dB。

图1噪声打印凭条中，最大声压级（Lmax）是50.2dB，最小声压级（Lmin）是43.9dB，Lmax-Lmin=6.3dB。显然Lmax-Lmin>3dB，按照生态环境部给出的解释，可以判定这个噪声属于非稳态噪声。该打印凭条中的SD=1.8dB，这里的SD虽然 3.3 稳态噪声的判定与测量时间

通过比较，在“工业企业厂界环境噪声”“社会生活环境噪声”“结构传播固定设备室内噪声”“建筑施工场界环境噪声”“声环境质量”以及“民用建筑隔声测量”中，关于测量时段的选择中都有提到稳态噪声、非稳态噪声。在具体的监测时段选择上，这2种噪声是完全不一样的，各标准规范中的具体规定为：①在GB 12348—2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》中，测量时段的规定是，稳态噪声采用1min的等效连续声压值，非稳态噪声的测量时段是指被测噪声源有代表性时段的等效声压值，必要时要测量被测噪声源整个工作时段的等效声压值。背景噪声测量时段与被测声源测量的时间长度相同。②在GB 22337—2008《社会生活环境噪声排放标准》中，测量时段的规定是，稳态噪声采用1min的等效连续声压值，非稳态噪声的测量

时段是指被测噪声源有代表性出现时段的等效声压值，必要时要测量被测噪声源整个发生时段的等效声压值。背景噪声测量时段与被测声源测量的时间长度相同。③在HJ 707—2014《环境噪声监测技术规范 结构传播固定设备室内噪声》中，测量时段的规定是，被测声源是稳态噪声的，测量1min等效A声级和倍频带声压级;被测声源是非稳态噪声的，测量代表性时段的等效A声级和倍频带声压级，必要时要测量被测噪声源整个发生时段的等效声压值。背景噪声测量时段与被测声源测量的时间长度相同。④在GB 12523—2011《建筑施工场界环境噪声排放标准》中，背景噪声测量时段中规定，稳态噪声测量1min等效声级;非稳态噪声测量20min等效声级。⑤在GB 3096—2008《声环境质量标准》附录C噪声敏感建筑物监测方法中，监测敏感建筑物的环境噪声时，应在周围环境噪声源正常工作的条件下进行测量，视噪声源的运行工况，分为昼、夜2个时段连续进行。根据环境噪声源的特征，可优化测量时间。稳态噪声测量1min的等效连续级，非稳态噪声要测量整个正常工作时间（或代表性时段）的等效连续级。⑥在GB 50118—2010《民用建筑隔声设计规范》附录A室内噪声测量方法中，对于稳态噪声，在各测点处测量5～10s的等效连续A声级，每个测点测量3次;对于连续性的非稳态噪声，要在各测点处测量10min的等效连续A声级，每个测点测量1次;对于间歇性的非稳态噪声，要测量噪声源密集发生时20min的等效连续A声级，每个测点测量1次。 2.2 穩态噪声与非稳态噪声的概念

《机械设计手册》第一卷对稳态噪声的定义是，稳态噪声是指噪声强度波动范围在5dB以内的连续性噪声，或重复频率大于10Hz的脉冲噪声。在中华人民共和国国家职业卫生标准GBZ 2.2—2007《工作场所有害因素职业接触限值 第2部分：物理因素》中规定：稳态噪声是指在观察时间内，采用声级计“慢挡”动态特性测量时，声级波动小于5dB的噪声。以上2个标准中，噪声随时间波动量均定义成5dB以内，即小于5dB的为稳态噪声，大于或等于5dB的为非稳态噪声。

在GB 12348—2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》中，噪声随时间波动量则定义为3dB。由以往的5dB调整为3dB。这里的定义为，凡是在测量期间内，被测声源的声级起伏不大于3dB的噪声为稳态噪声（steady noise），反之，大于3dB的为非稳态噪声（unsteady noise）。

2.3 非稳态噪声的细分

非稳态噪声是与稳态噪声相对而言的，即在时间分布上不连续，随时间变化呈现突出的变化，并有其形态特征的噪声。学理上，非稳态噪声又可分起伏噪声、间歇噪声和脉冲噪声。①起伏噪声（fluctuating noise）是指在观察时间内，采用声级计慢档动态测量时，声级起伏大于3dB、通常小于10dB的噪声。②间歇噪声（intermit-tent noise）是指在测量过程中，声级保持在背景噪声之上的持续时间大于或等于1s，并多次突然下降到背景噪声级的噪声。建筑业、维修业等的许多工业噪声都属于间断噪声。③脉冲噪声（impulse noise）与撞击噪声（impact noise）是指声压快速上升到顶峰又快速下降的一种瞬时的噪声。按照ISO的规定，脉冲噪声

是由持续时间小于1s的单个或多个猝发声组成的噪声，而撞击噪声其声压上升和下降的时间都比脉冲噪声长些。前者多见于武器发射或爆炸声，后者如锤锻与冲压噪声。非稳态噪声中，脉冲噪声的参数主要是峰值声压级、脉冲宽度、脉冲次数或暴露次数等，与对人体的危害有密切关系，非稳定噪声的测量也有一些特殊要求。 3 稳态噪声与非稳态噪声的解析

按照GB 12348—2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》的规定，稳态噪声指在测量时间内，被测声源的声级起伏不大于3dB的噪声。被测声源的声级起伏大于3dB的噪声为非稳态噪声。在具体环境噪声质量的监测中，判定稳态噪声是第一步，那这个判定的依据是指最大声压级Lmax与最小声压级Lmin之差，还是指噪声打印条中的SD值呢？针对这个问题，该标准中并没有明确给出答案。 3.1 环境部给出的解释

2020年12月25日，生态环境部在部长信箱中对稳态噪声的判定给出了明确的解释。按照GB 12348—2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》，稳态噪声是指在测量时间内，被测声源的声级起伏不大于3dB的噪声。建议比较测量值的最大值Lmax和最小值Lmin，其差值不大于3dB的噪声判断为稳态噪声，相反，其差值大于3dB的噪声则判断为非稳态噪声。对于稳态噪声和非稳态噪声，依据监测标准规范中的具体规定进行不同测量时段的监测。

根据生态环境部部长信箱给出的答复，建议比较一组噪声测量值中，最大声压级Lmax和最小声压级Lmin，其差值不大于3dB的噪声判断为稳态噪声，相反，其差值大于3dB的噪声判断为非稳态噪声。这里应该明确，生态环境部答复使用的字眼是建议，因为在标准里面确实没有明确规定，所以这个解释的效力肯定不如标准的效力高。显然，这里的解释存在一定可以商榷的地方，就目前没有具体标准、没有明确判定依据的情况下，暂以此为准。 3.2 根据打印凭条直接判定

上文提到，一家社会环境监测机构在噪声测量打印凭条上显示的信息，其中的等效连续声压级（Leq）是我们和执行标准相比较，做出超标与否符合性判定的依据。最大声压级（Lmax）与最小声压级（Lmin）的算术差值，不大于3dB的判定为稳态噪声，大于3dB的判定为非稳态噪声。其中，还有一个参数标准均方偏差（SD），也有的称为标准差，它是表征该组噪声测量数据间的离散程度。根据标准差SD也能方便地作出判定，根据数理统计学定理，即单独看SD数值大于3dB的话，则得出结论Lmax-Lmin必定也大于3dB。以上2种判定方法，符合其一即可作出判定，并不要求二者都符合。应该注意的是，单独看Lmax-Lmin大于3dB的话，则标准差SD未必就大于3dB。

图1噪声打印凭条中，最大声压级（Lmax）是50.2dB，最小声压级（Lmin）是43.9dB，Lmax-Lmin=6.3dB。显然Lmax-Lmin>3dB，按照生态环境部给出的解释，可以判定这个噪声属于非稳态噪声。该打印凭条中的SD=1.8dB，这里的SD虽然 3.3 稳态噪声的判定与测量时间

通过比较，在“工业企业厂界环境噪声”“社会生活环境噪声”“结构传播固定设备室内噪声”“建筑施工场界环境噪声”“声环境质量”以及“民用建筑隔声测量”中，关于测量时段的选择中都有提到稳态噪声、非稳态噪声。在具体的监测时段选择上，这2种噪声是完全不一样的，各标准规范中的具体规定为：①在GB 12348—2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》中，测量时段的规定是，稳态噪声采用1min的等效连续声压值，非稳态噪声的测量时段是指被测噪声源有代表性时段的等效声压值，必要时要测量被测噪声源整个工作时段的等效声压值。背景噪声测量时段与被测声源测量的时间长度相同。②在GB 22337—2008《社会生活环境噪声排放标准》中，测量时段的规定是，稳态噪声采用1min的等效连续声压值，非稳态噪声的测量时段是指被测噪声源有代表性出现时段的等效声压值，必要时要测量被测噪声源整个发生时段的等效声压值。背景噪声测量时段与被测声源测量的时间长度相同。③在HJ 707—2014《环境噪声监测技术规范 结构传播固定设备室内噪声》中，测量时段的规定是，被测声源是稳态噪声的，测量1min等效A声级和倍频带声压级;被测声源是非稳态噪声的，测量代表性时段的等效A声级和倍频带声压级，必要时要测量被测噪声源整个发生时段的等效声压值。背景噪声测量时段与被测声源测量的时间长度相同。④在GB 12523—2011《建筑施工场界环境噪声排放标准》中，背景噪声测量时段中规定，稳态噪声测量1min等效声级;非稳态噪声测量20min等效声级。⑤在GB 3096—2008《声环境质量标准》附录C噪声敏感建筑物监测方法中，监测敏感建筑物的环境噪声时，应在周围环境噪声源正常工作的条件下进行测量，视噪声源的运行工况，分为昼、夜2个时段连续进行。根据环境噪声源的特征，可优化测量时间。稳态噪声测量1min的等效连续级，非稳态噪声要测量整个正常工作时间（或代表性时段）的等效连续级。⑥在GB 50118—2010《民用建筑隔声设计规范》附录A室内噪声测量方法中，对于稳态噪声，在各测点处测量5～10s的等效连续A声级，每个测点测量3次;对于连续性的非稳态噪声，要在各测点处测量10min的等效连续A声级，每个测点测量1次;对于间歇性的非稳态噪声，要测量噪声源密集发生时20min的等效连续A声级，每个测点测量1次。