江小婳，王鑫然

（中广电广播电影电视设计研究院，北京 100045）

在任何领域，风险都是客观存在的。在实验室工作中，同样存在着各类风险，无论是出于主观因素还是客观原因，无论是否已经造成影响，都应对风险因素进行识别、分析，制定应对风险的预置方案，加强关键节点的控制。

本文中涉及的声学测量，包括室内建筑声学参量、厅堂及体育场馆的电声学测量等。其主要风险因素包括人员、设备、环境、方法、结果处理及公正性风险等；风险防控的措施主要包括风险规避、增加防护措施、减少和消除影响、人员培训、设备维护及校准等。笔者结合过去几年声学测量实验室的工作经验，分析在建筑声学及电声学现场测量及实验室运行过程中潜在风险因素，并提出相应的防控措施，为提高风险防控、完善体系建设提供参考。

1 人员风险的识别与防控

1.1 人身安全

现场测量与实验室环境下测量的区别之一就在于，对测试现场的可控性差，不确定因素多。特别是参与建设项目前期、中期测量时，往往现场仍处于施工状态，测试所使用的供电也是临时的。测试人员在测试时会暴露在噪声环境中，如防护不当，将对听力造成一定损伤。因此，测试人员在开展测试活动的同时，应保证自身的人身安全。

为防控人身安全的风险，测试人员应做到以下几点：做好安全教育，购置必要的防护用具，如头盔、反光背心、隔声耳罩等（见图1）；测试人员进入施工现场应遵守现场安全规定，做好安全防护，由现场负责人陪同进入测试现场，并了解现场的施工情况、注意事项等；由现场相关专业人员负责供电、机械装置的操作等。测试时，根据测试内容的情况佩戴隔声耳罩。

图1 现场测量时注意安全防护

1.2 人员误操作

所有测试都必须遵守相关标准的要求，测试人员的经验、测试方法的选择以及仪器操作的熟练程度等也会对测试结果产生影响。

为了做好人员误操作方面的风险防控，可以从以下几个方面入手：所有测试人员上岗前应进行培训考核，培训记录和考核结果由技术负责人进行复核；定期开展人员比对实验和质量监督；开展现场监督；制定作业手册，对标准未明确或选用特殊方法的操作，按相关程序进行审批、论证；对检测记录和结果的计算进行审核。

例如，笔者所在实验室制定的作业指导手册包括：项目作业指导书、主要设备操作指导、测量报告编制和出版规定、测量文件存档及管理规定、测量范围及标准、原始记录编号规定、外墙构件和外墙空气声隔声的现场测量、手持分析仪的期间核查方法、功率放大器与球型扬声器的期间核查方法。其中，《外墙构件和外墙空气声隔声的现场测量》在GB/T19889.5—2006的基础上，规定了测量步骤如下。

测量被测房间尺寸、温湿度及相关条件（如设备运行情况）并记录。

打开测量用声级计并对其进行校准。

根据GB/T19889.5—2006中的规定，确定声源及传声器数量及位置，并手绘位置分布图。其中，声源应置于建筑物待测试件外不小于5 m处；室外传声器应设置在距离被测外墙2 m处的虚拟平面，并高于接收室地面1.5 m；接收室内传声器间距不应小于0.7 m，传声器距房间界面不应小于0.5 m，传声器与被测外墙间距不应小于1 m。

确认声源的声功率能满足接收室内信噪比不小于10 dB的要求。

用声级计在规定测点位置测量声压级，应保证每次读取的平均时间不少于6 s。

记录并存储各测点声压级。

根据GB/T19889.5—2006中的方法分析计算测量结果，并完成报告。报告中应给出声压级差、表观隔声量及相应的计权单值。

1.3 非测试人员对测试结果的影响

由于现场测试时，除了测试人员，还有项目相关的现场负责人、操作员等，此外还有与测量无关的施工人员、其他作业面的工作人员等。声学测试时，对测试现场的噪声环境有一定的要求，其他非测试人员的活动可能会对测试结果产生影响。为了有效避免此类问题的产生，首先要在测试前做好沟通，与项目方确定测试时间以及现场的环境要求，尽量不与其他相干工作进行交叉作业；测试期间，做好对人为干扰的监控。

2 设备风险的识别与防控

2.1 设备适用性：量程、精度、不确定度

实验室在采购设备之前，应根据测试规范的要求确定所需设备的量程、精度、不确定度等相关指标。选用本领域技术领先、质量可靠、市场成熟且有售后保障的产品。为了便于实验室开展内部比对，在条件容许的情况下，实验室可考虑配置2套以上相同或性能差异较小的设备。

当测量规范发生变化或变更时，除了要对方法进行跟踪，还应对设备指标进行确认以满足新的规范要求。

同时在现场测量时，需对设备进行合理的设置。例如：测量扩声系统声学指标时，应选择合适的频率范围与正确的计权网络；测量建筑声学混响时间使用脉冲积分法测量时，需根据空间大小与信噪比，选择合适的测量次数。以最大长度序列MLS法为例，测量期间，背景噪声是随机的，因此多次同步平均可以降低噪声能量分量，提高信噪比，平均次数每增加一倍能提高3 dB的信噪比。

图2 信号衰减曲线

得到MLS法的信噪比

可以通过增加平均的次数M来提高信噪比

2.2 定期维护及校准

设备在投入使用之前，应进行检定/校准，并对校准结果予以确认。此外，设备在使用过程中也应定期进行自检和送检以保持其结果的可信度，建立报告结果的计量溯源性。

离开固定实验室环境的现场测量，设备面临经常性运输的问题。所以在设备运输过程中，要加强保护。在设备出入库的时候，要检查设备的工作情况。

3 环境风险

3.1 测试对象的环境控制

现场测量的对象通常是一个场所或者某些功能区域，测量对象处于某个特定环境下。环境因素包括温湿度、现场的装修状态、场所内设备的使用情况。

这些综合因素在某种意义上也带来了测量结果的不可重复性。区别于固定实验室的环境控制，现场测量一方面要记录好这些环境影响因素，另一方面也需要通过数据的积累和分析，去引入环境影响因素对测试结果不确定度的贡献。后续对此进行展开。

3.2 非测试对象的环境风险识别与防控

正如“非测试人员对测试结果的影响”一节中所提到的，“声学测试时，对测试现场的噪声环境有一定的要求”。外部环境的影响，主要体现在城市交通、楼内机组振动、施工作业以及人员活动的影响。在某些开放环境下，可能还会有空气流动、雨噪声等带来的影响。

测试前除了做好相应的准备工作，还要收集好相应的资料，选择合适的测试时间和方法，减少外部环境的影响。

4 测量方法的风险与防控

4.1 非标准方法的应用

测量标准规定的是一般方法，适用于大部分的测量对象。但是，在实际工作中，特别是现场测量的过程中，可能会遇到一些特殊情况，需要采取灵活的处理，或者根据工作经验采用非标准方法。

这些方法在得到有效验证之前，存在一定风险，对测量结果也会带来一定影响。因此，使用非标准方法应特别谨慎，首先应征得客户的同意，形成文字性方法并进行验证，由技术负责人及行业专家进行方法评审。必要时，应进行方法比对和复测。

例如，在测量扩声系统最大声压级时，根据测量规范GB/T4959—2011《厅堂扩声特性测量方法》，需使用峰值因数大于等于2的粉红噪声信号，标准信号发生器发出的粉红噪声信号峰值因数可进行查询，并且具有较高的平坦度。但在测量过程中若无标准信号发生器，临时使用未知峰值因数的粉红噪声信号时，将在后续计算中无法对声压级有效值（RMS值）、最大峰值声压级和最大准峰值声压级进行转换，导致无法计算出扩声系统真实最大声压级。

4.2 应用新技术的测量方法

随着技术发展，对声学测量的方法也提出了新的挑战。比如对于采用电子声学增强系统（也称电子可变混响系统或电子声学优化系统等）的测试对象，使用传统的建筑声学测量方法所测得的声学参量是否具有参考性。

在工程实践中，笔者进行了一些尝试，使用脉冲响应积分法分别测量某案例在开启和关闭电子声学增强系统下的混响时间、早期衰变时间EDT、明晰度C80、强度因子G、清晰度D50、重心时间Ts、早期侧向声能比等参量。结果显示，电子声学增强系统给一些参量带来了变化，而也有一部分参量没有实质性改变。那么是系统的工作原理本身没有带来对这些参量的影响，还是限于现有的测量方法？这些新的不确定因素需要进一步的研究和方法验证，也需要有更多的案例数据积累。

5 测试结果的准确性

5.1 数据可追溯

实验数据的记录方式包括纸质和电子介质两种方式，两者在应用上都应有明确的规定。在得到最终的测量报告之前，需要对数据进行一定的计算、图形化。为了保证测试结果的准确性，原始记录和原始数据的保存也相当重要。实验室应制定相应的程序文件来规范对原始记录的保存和使用。

5.2 测量数据的有效性判断

在现场测量的过程中，因为仪器故障、环境影响或操作失误等问题，造成数据的偏差，测量人员根据现场的主观评价，对数据存疑时，应及时向技术负责人反映，对数据进行复核或复测。

例如，在一次测量项目中，测试人员选用了中断声源法进行混响时间测量，测量数据并无异常。但测量人员判断房间存在明显的颤动回声，改用脉冲响应积分法，在脉冲响应曲线上体现出颤动回声的存在。

5.3 不确定度

正如前文所述，现场测量存在一些来自自身和外界的不确定因素，引入不确定因素分析是对测量结果准确性的一种有效措施。

不确定度的评定分为A类和B类。A类是对观测列进行统计分析以评定不确定度的方法，主要来源是对同一测量对象选取多个不同测点。B类是非统计分析方法，主要与测试条件、测试环境、测试仪器、测试人员等有关。仪器误差主要包括测量装置分辨力、传声器灵敏度误差。信息来源可以是仪器校准、检定证书、产品说明书、测量依据的标准、引用手册的参考数据、以往人员比对的数据等。

以混响时间测量为例，要得到测量不确定度。首先，要在测试区域内选取多个测点，在同一测点计取至少3次采样的平均值，求得最佳估计值（即平均值）：

利用贝塞尔公式求平均值得到实验标准差：

然后，根据测试仪器灵敏度、分辨力系数以及环境、人员的影响确定不确定度分量。在校准证书给出了扩展不确定度u(xi)和包含因子k，则xi的标准不确定度为

输入量的标准不确定度u（xi）引起的对y的标准不确定度分量ui（y），需根据数学模型或实验测量得到灵敏系数（反映了对不确定度的贡献的灵敏程度）。

此时，即可根据A类和B类分量得到合成标准不确定度uc（y）：

扩展不确定度u=kuc（y），在不确定度分量较多且大小比较接近时，可估计为正态分布，包含因子可取k=2。

6 公正性风险

公正性风险主要来源于客户的要求、测量工作与设计、施工、调试等工作的交叉。尤其是一些测量项目往往在项目竣工时，需要出具第三方测量报告以满足竣工验收的需求。

实验室出具测量数据及结果必须是准确、客观、真实的。所有人员应进行培训并签署公正性声明。原始记录和测量数据应设置备份，并由专人进行复核。参与项目设计、施工、调试的人员进行测量，仅可作为参考和调整依据，不得作为验收依据。

对于来自客户的要求，应在合同签订前做好充分的沟通，并在合同评审中引起重视。对于影响公正性的要求，应予以否决。

开展测量前，订立有效的测量合同，明确委托测量的内容、依据、测量计划、取费标准以及双方的责任等内容。测量业务的收费不与测量结果相关。

7 结语

风险防控的重点不是应对问题，而是预防问题，实 验室管理人员与测试人员均应重视风险的识别与防控，声学现场测量实验室也不例外。限于工作经验以及实验室开展监测项目和对象的限制，笔者所列举和分析的风险因素与防控措施存在一定的局限性，若有谬误和不足之处，敬请指正。相信通过同行的共同努力，风险识别与防控体系会不断完善，应对风险的能力会不断增强。