王莉

摘 要：長(zhǎng)期暴露在噪聲下人員健康將受到影響。為了研究門(mén)禁裝置警報(bào)聲音頻率大小及不同時(shí)段不同警報(bào)聲對(duì)相關(guān)人員的影響，通過(guò)對(duì)學(xué)生宿舍門(mén)禁報(bào)警聲音頻率6等份進(jìn)行選取出6個(gè)不同頻率，分別為144，299，621，1 289，2 675與5 553 Hz，利用閃光頻率融合實(shí)驗(yàn)裝置，在保證警報(bào)聲音強(qiáng)度相同的條件下對(duì)10名被試人員開(kāi)展10組實(shí)驗(yàn)；利用反應(yīng)時(shí)測(cè)試儀測(cè)試3個(gè)時(shí)間段、4類(lèi)警報(bào)聲對(duì)人的影響。研究表明，在其他相同條件下，一定范圍的不同聲音頻率對(duì)被試閃點(diǎn)融合頻率的影響程度不明顯，在門(mén)禁報(bào)警系統(tǒng)的聲音設(shè)計(jì)中，可以較少考慮提示音頻率因素；不同時(shí)段不同警報(bào)聲對(duì)人的影響具有差異性，早上人更傾向于舒緩的音樂(lè)，中午人更傾向于歡快的提示音，晚上人更傾向于安靜柔和的提示音。本實(shí)驗(yàn)研究對(duì)于門(mén)禁警報(bào)聲音的設(shè)計(jì)優(yōu)化具有現(xiàn)實(shí)意義和理論意義。

關(guān)鍵詞：門(mén)禁報(bào)警裝置；警報(bào)聲音頻率；閃點(diǎn)融合頻率；噪聲

中圖分類(lèi)號(hào)：X 936 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-7312（2016）05-0529-04

0 引 言

作為大學(xué)宿舍樓安全防護(hù)系統(tǒng)的組成部分，門(mén)禁報(bào)警系統(tǒng)在一定層面上起著極其重要的警示作用。其主要目的是通過(guò)報(bào)警聲音來(lái)提醒宿舍樓管理人員防止陌生人進(jìn)入，從而保護(hù)在校學(xué)生人身與財(cái)產(chǎn)安全。但是因?yàn)樗奚岘h(huán)境的特殊性以及不同時(shí)間段人流峰值的不同，常使報(bào)警聲音頻頻響起，聲音又尖銳刺耳，長(zhǎng)期處在這種尖銳聲音環(huán)境之下，宿舍樓管理老師以及低樓層的同學(xué)們受到一定影響。噪聲對(duì)人的心理和生理的影響是非常復(fù)雜的[1]，是多方面的（如煩惱、語(yǔ)言干擾、行為妨害等）。

因此，文章以門(mén)禁系統(tǒng)報(bào)警聲音及頻率為研究對(duì)象，從人因工程角度，對(duì)門(mén)禁報(bào)警系統(tǒng)的聲音進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M，為門(mén)禁報(bào)警系統(tǒng)提出優(yōu)化建議。

1 噪聲對(duì)人體的影響

1.1 噪聲概念

環(huán)境噪聲，是指在工作場(chǎng)所，工業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)地、建筑施工工地、交通運(yùn)輸路段和社會(huì)生活中所產(chǎn)生的干擾周?chē)瞽h(huán)境的聲音。社會(huì)生活噪聲是指人為活動(dòng)所產(chǎn)生的除工業(yè)噪聲、建筑施工噪聲和交通運(yùn)輸噪聲之外的干擾周?chē)瞽h(huán)境的聲音[2]。主要包括居民生活、工作中以及營(yíng)業(yè)性文化娛樂(lè)場(chǎng)所和商業(yè)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中使用的設(shè)備、設(shè)施等產(chǎn)生的噪聲。

1.2 人體可接受噪聲范圍

大量實(shí)驗(yàn)表明，在超過(guò)85 dB的噪聲作用下，大腦皮質(zhì)的興奮和抑制失調(diào)，導(dǎo)致條件反射異常，出現(xiàn)頭疼、頭暈、失眠、多汗、惡心、記憶力減退、反應(yīng)遲緩等；而噪聲對(duì)心血管系統(tǒng)的慢性損傷作用，一般發(fā)生在80～90 dB的噪聲強(qiáng)度下[3]。實(shí)驗(yàn)研究還表明，噪聲使胃的收縮機(jī)能和分泌機(jī)能降低。另外，噪聲對(duì)人心理的影響主要表現(xiàn)在引起人的煩惱情緒[4-5]。

1.3 宿舍樓門(mén)禁地點(diǎn)噪聲測(cè)量

從保護(hù)人們的聽(tīng)力和身體健康方面來(lái)講，噪聲的允許值在 75～90 dB[6]，但是有時(shí)噪聲的分貝值不能正確反映人對(duì)噪聲的主觀感覺(jué)，產(chǎn)生的噪聲煩躁程度因人而異[7-9]，對(duì)于心理健康方面的影響可以用噪聲的主觀評(píng)價(jià)來(lái)衡量。

采用分貝儀對(duì)西安某高校學(xué)生宿舍樓門(mén)禁提示音的噪聲強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量，得到門(mén)禁地點(diǎn)噪音的統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1.

從表1可見(jiàn)，宿舍樓門(mén)禁地點(diǎn)噪聲分貝值測(cè)量值最高均不超過(guò)90 dB；但是走訪和問(wèn)卷顯示，宿舍管理員和低樓層同學(xué)認(rèn)為門(mén)禁噪聲對(duì)個(gè)人生理心理產(chǎn)生有不利影響。

2 宿舍門(mén)禁報(bào)警聲音頻率實(shí)驗(yàn)測(cè)量

為探究宿舍樓門(mén)禁系統(tǒng)不同頻率報(bào)警聲音對(duì)宿舍樓管理員及學(xué)生的影響情況，從管理員及學(xué)生中選取10名被試人員進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用聲音調(diào)頻裝置呈現(xiàn)不同聲音頻率，通過(guò)設(shè)計(jì)6種不同頻率提示音，研究在不同聲音頻率狀態(tài)下，測(cè)試被試人員閃光頻率融合狀況，通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到不同聲音頻率對(duì)工作狀態(tài)的影響以及最優(yōu)聲音頻率范圍。

2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)借助聲音調(diào)頻裝置播放器呈現(xiàn)相同強(qiáng)度的相同提示聲音，通過(guò)調(diào)節(jié)不同聲音頻率，讓被試者在不同頻率聲音條件下通過(guò)閃光頻率融合器得出融合頻率，并記錄相應(yīng)融合頻率。

2.2 實(shí)驗(yàn)環(huán)境及實(shí)驗(yàn)過(guò)程

實(shí)驗(yàn)在學(xué)校宿舍樓真實(shí)環(huán)境下進(jìn)行，無(wú)特殊其他干擾噪音影響。主要實(shí)驗(yàn)裝置為閃光頻率融合器，聲音調(diào)頻裝置。

通過(guò)查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)人耳能聽(tīng)到的典型的聲音頻率范圍為100～800 Hz，因此，在選取聲音材料建立聲音庫(kù)時(shí)，對(duì)其按頻率對(duì)數(shù)6等份進(jìn)行選取出6個(gè)不同頻率，分別為144，299，621，1 289，2 675與5 553 Hz，并通過(guò)試聽(tīng)顯示人對(duì)這6種頻率的主觀判斷之間具有差異性。

由主試為被試介紹測(cè)試程的具體試驗(yàn)裝置及操作方法，當(dāng)其熟悉操作之后開(kāi)始進(jìn)行正式實(shí)驗(yàn)。被試首先注視實(shí)驗(yàn)裝置鏡筒里的白色閃光亮點(diǎn)，而后耳機(jī)會(huì)播放一種一定頻率的提示音，在提示音播放過(guò)程中被試10 Hz起由小到大調(diào)節(jié)頻率旋鈕使白色閃光亮點(diǎn)處于不閃狀態(tài)，記錄此時(shí)狀態(tài)閃點(diǎn)頻率融合值。然后在相同頻率的提示音條件下由50 Hz起，由大到小調(diào)節(jié)頻率旋鈕使白色閃光亮點(diǎn)處于不閃狀態(tài)，記錄此時(shí)狀態(tài)閃點(diǎn)頻率融合值。

2.3 結(jié)果分析

實(shí)驗(yàn)得到在聲音強(qiáng)度固定下，6種不同頻率對(duì)閃點(diǎn)融合頻率影響的數(shù)據(jù)見(jiàn)表2.

從表2數(shù)據(jù)看出，在聲音強(qiáng)度固定的情況下，反應(yīng)時(shí)隨頻率的變化幅度較小，閃點(diǎn)融合頻率的差異在12 Hz以內(nèi)，可以忽略不計(jì)；表中數(shù)據(jù)計(jì)算方差可說(shuō)明頻率對(duì)反應(yīng)時(shí)的影響較小。

所以在門(mén)禁語(yǔ)音報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，可以較少考慮提示音頻率因素，若要考慮此因素，可以取在200～2 000 Hz段，因?yàn)榇硕伍W點(diǎn)融合頻率大多為上升趨勢(shì)或者最高。

3 不同時(shí)段不同門(mén)禁警報(bào)聲對(duì)人的影響實(shí)驗(yàn)測(cè)量

3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

在噪聲刺激下人員的反應(yīng)時(shí)可能發(fā)生變化[10]。通過(guò)測(cè)試平均反應(yīng)時(shí)及失誤率指標(biāo)，進(jìn)一步對(duì)比不同時(shí)段、不同警報(bào)聲對(duì)人的平均反應(yīng)時(shí)及失誤率的影響來(lái)確定哪一類(lèi)警報(bào)聲在不同時(shí)段對(duì)人員影響更小，從而確定出在不同時(shí)段下更為適宜的警報(bào)聲。

3.2 實(shí)驗(yàn)環(huán)境及實(shí)驗(yàn)過(guò)程

實(shí)驗(yàn)選用BD-V-510反應(yīng)時(shí)測(cè)試儀，實(shí)驗(yàn)背景噪聲選擇四類(lèi)聲音進(jìn)行對(duì)比，第一類(lèi)為現(xiàn)有的宿舍樓門(mén)禁系統(tǒng)的警報(bào)聲，第二類(lèi)為較舒緩的音樂(lè)，第三類(lèi)為較歡快的音樂(lè)，第四類(lèi)為讓人感覺(jué)到平靜的音樂(lè)。在四類(lèi)聲音信號(hào)影響下，被試人員進(jìn)行反應(yīng)時(shí)測(cè)試。

3.3 結(jié)果分析

將不同時(shí)段、不同門(mén)禁警報(bào)聲音作用下人的反應(yīng)時(shí)間及失誤率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，見(jiàn)表3.其中反應(yīng)時(shí)越短越好，失誤次數(shù)越小越好。

通過(guò)表3對(duì)比發(fā)現(xiàn)，不同時(shí)段、不同警報(bào)聲音作用下人的反應(yīng)時(shí)及失誤率具有差異性?，F(xiàn)有門(mén)禁警報(bào)聲刺激下，人的平均反應(yīng)時(shí)相對(duì)較長(zhǎng)，操作儀器的失誤率提高。

1）長(zhǎng)期的宿舍樓門(mén)禁系統(tǒng)發(fā)出的警報(bào)聲確實(shí)會(huì)對(duì)人造成不良影響，有人會(huì)反應(yīng)遲緩、精神不集中、失誤次數(shù)增多、作業(yè)效率低等問(wèn)題出現(xiàn)。

2）早上時(shí)段，音效1的測(cè)試結(jié)果較優(yōu)；中午時(shí)段，音效2測(cè)試結(jié)果較優(yōu)；晚上時(shí)段，音效3測(cè)試結(jié)果較優(yōu)。因此得出不同時(shí)間段、不同警報(bào)聲對(duì)人的影響是不同的。

3）關(guān)于門(mén)禁系統(tǒng)聲音類(lèi)型的建議：根據(jù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，早上人們更傾向于舒緩的聲音類(lèi)型，中午人們更傾向于歡快的聲音類(lèi)型，晚上人們更趨向于讓人感覺(jué)平靜的音樂(lè)，在相應(yīng)的時(shí)間段采用相應(yīng)的聲音類(lèi)型會(huì)最大程度上減少對(duì)人的不良影響。

4 結(jié) 論

根據(jù)文中設(shè)計(jì)的宿舍門(mén)禁報(bào)警聲音頻率實(shí)驗(yàn)測(cè)量、不同時(shí)段不同門(mén)禁警報(bào)聲對(duì)人的影響實(shí)驗(yàn)測(cè)量?jī)山M實(shí)驗(yàn)，文中從人機(jī)工程角度出發(fā)，分析了宿舍門(mén)禁報(bào)警聲音對(duì)人員的不同影響。得出的結(jié)論如下：

1）宿舍樓門(mén)禁地點(diǎn)噪聲分貝值測(cè)量值雖然最高均不超過(guò)90 dB；但是尖銳刺耳的門(mén)禁警報(bào)聲音會(huì)給宿舍管理員和低樓層同學(xué)個(gè)人生理心理帶來(lái)不利影響，現(xiàn)有門(mén)禁系統(tǒng)報(bào)警聲音設(shè)置未充分考慮人機(jī)之間的適應(yīng)性。

2）在其他相同條件下，一定范圍的不同聲音頻率對(duì)被試閃點(diǎn)融合頻率的影響程度差異性不顯著，在門(mén)禁報(bào)警系統(tǒng)的聲音設(shè)計(jì)中，可以較少考慮提示音頻率因素。

3）不同時(shí)段、不同警報(bào)聲音作用下人的反應(yīng)時(shí)及失誤率具有差異性?，F(xiàn)有門(mén)禁警報(bào)聲刺激下，人的平均反應(yīng)時(shí)相對(duì)較長(zhǎng)，操作儀器的失誤率提高，說(shuō)明現(xiàn)有門(mén)禁警報(bào)聲長(zhǎng)期作用于人體會(huì)產(chǎn)生不適感。

4）在門(mén)禁警報(bào)提示音方面，建議分時(shí)段播放不同聲音類(lèi)型，將提高人的舒適感。早上建議設(shè)置為舒緩的提示音，中午建議設(shè)置為歡快的提示音，晚上建議設(shè)置為平靜柔和的提示音。本實(shí)驗(yàn)研究可為改進(jìn)優(yōu)化門(mén)禁警報(bào)聲音提供參考。

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