收稿日期:2007-10-16;修回日期:2007-12-06

作者简介:朱亦丹(1983-),男,上海人,硕士,研究方向为噪声与振动控制.
通讯作者:朱亦丹,E-mail:blue_clean@163.
com1引言随着手机的广泛普及,各式各样的手机铃声也层出不穷,从原先单一的铃声发展到现在的和弦和特效铃声,铃声的音乐质量随之不断进步.
但是,各种铃声的泛滥也给环境带来了污染,仅2006年,对手机铃声的新闻报导就有至少800篇,平均每天就超过了两篇.
在这些报导中,有60%以上都来自人们对手机铃声烦恼的抱怨.
据前期调查发现,市面上普遍存在的铃声都已经超过了60dB.
因此,如何降低手机铃声的声压级,如何合理的规范手机铃声的使用,降低手机铃声带来的烦恼,将是亟待解决的问题.
噪声烦恼程度是评价声环境质量的重要依据,本文对手机铃声的现状作了大量前期调研,并通过实验,采用主观和客观的方法,对手机铃声的声质量进行评价,分析手机引起噪声烦恼度的主要原因,并给出规范手机铃声的合理性建议.
2前期调研前期调研主要采用问卷调查的方法,分别对某单位的部分职工和商场等公共场所发放了问卷.
其中,北京市劳动保护科学研究所发放问卷100份,回收有效问卷84份,回收率达到84%;公共场所发放问卷50份,回收有效问卷46份,回收率92%.
其中,男性占46%,女性占54%.
问卷内容主要包括个人信息、使用手机的习惯和铃声偏好等方面,采用客观题的方法,随机的发放问卷,并按照问卷的完整性和回答者的态度判断问卷的有效性.
摘要:随着科技的不断发展,手机已经成为了人们生活必备的通讯工具.
手机铃声在起到提醒作用的同时,也不可避免地对他人造成了干扰.
调查分析了目前社会上手机铃声烦恼度的现状,从降低烦恼的角度出发,针对手机铃声的格式、音量频率、环境影响和声质量四个方面,做了进一步深入的调查研究.
运用声学和非声学的方法,分析在各个方面存在高烦恼度的手机铃声.
并通过人们对手机铃声的主观评价和铃声的客观参数,总结归纳手机铃声的烦恼度特点,提出了一些参考性的建议,从而为人们的合理使用手机铃声,降低手机铃声烦恼度提供了方法和手段.
关键词:噪声烦恼度;MIDI文件;频率;声品质中图法分类号:TB53文献标识码:A文章编号:1000-3630(2008)-05-0717-05Surveyandresearchonthecell-phoneannoyanceZHUYi-dan1,DINGHui2,LIXiao-kuan1手机铃声烦恼度的调查研究(1.
北京市劳动保护科学研究所,北京100054;2.
北京市科学技术研究院,北京100089)朱亦丹1,丁辉2,李孝宽1(1.
BeijingMunicipalInstituteofLaborProtection,Beijing100054,China;2.
BeijingAcademyofScienceandTechnology,Beijing100089,China)Abstract:Withthedevelopmentoftechnology,phonehasturnedtobetheessentialcommunicationfacility.
Phone′sringiseffectivetoremindpeople,butalsoannoysothers.
Thispaperinvestigatesseveralparametersoftherings,includingformat,frequency,environmentaffectionandsoundquality,analyzesthecharacteristicsofhighannoyancephone′sringsbyacousticandnon-acousticway,andprovidessomehelpfulsuggestiononreducingtheannoyance.
Keywords:noiseannoyance;midiformat;frequency;soundquality第27卷第5期2008年10月声学技术TechnicalAcousticsVol.
27,No.
5Oct.
,2008声学技术2008年3后期分析3.
1针对手机铃声格式的分析手机铃声主要包括和弦铃声、特效铃声和混合铃声.
和弦铃声是建立在"参数记录"的原理上,主要将一些描述音乐的参数排列成序列,并由设备回放序列来实现的;特效铃声则是采用"采样记录",通过对声音的采样录制来实现的;混合铃声是将和弦铃声和特效铃声混合在一起的特殊铃声.
目前市面上流行的手机铃声格式包括MIDI、MMF、PMD、RMF、AMR、WAV、MP3、WMA等格式.
其中MIDI格式和MP3格式最为常见,MIDI格式代表了和弦铃声,MP3则是典型的PC机声音格式,代表了特效铃声.
随着高端手机的不断更新,MP3格式铃声取代了传统的MIDI格式铃声,成为了最主流的格式类型.
在对社会普通手机用户调查的79份有效问卷中,有43人使用MP3格式的铃声,24人使用MIDI格式的铃声,12人使用其他格式的铃声.
两者的差别如表1所示.
可见,MP3格式铃声因其表现方式的丰富,更能够受到使用者的偏好.
但是,MP3格式铃声同时也导致了个性化铃声的出现,造成了各种声音都有可能成为手机铃声.
在调查中设置了真人真唱、纯音乐、动物叫声、搞笑铃声、传统嘀嘀声和其他铃声六个选项,对不同选项铃声的反应人数如表2所示.
显然,和弦铃声在引起人们烦恼度方面比特效铃声要低得多.
因此,规范手机铃声,使用和弦铃声作为手机铃声的统一标准,对特效铃声进行相应的控制,对于减少手机铃声的种类起了很重要的作用,也有利于进一步降低手机铃声给人们带来的烦恼.
3.
2针对手机铃声音量和频率的分析为了对市场上手机铃声的噪声情况有个明确认识,随机抽取了18部手机,对手机铃声的音量和频率做了实验调查.
实验在消声室进行,选用AWA5610P型积分声级计和HS5670声级计作为测量仪器,分别对手机铃声的A声级和频率进行测量.
实验时,将声级计置于距离手机扬声器1.
2m左右的位置进行测量,采用倍频程记录手机铃声的主要频率,采用手机铃声响起前十秒的A声级代表铃声的分贝值.
将测量结果记录如下(表3所示).
统计以上调查的手机铃声音量大小,发现目前手机铃声音量的大小主要集中在60dB~65dB之间,由图1可以清楚地看到铃声在60dB~65dB之间的用户处于绝大多数,达到了50%.
而当铃声调到最大的情况下,60dB~65dB之间的用户依然占了一半(见图2).
运用相关样本假设检验,实际的铃声音量大小(M=58.
1,SD=5.
4)和最大的铃声音量大小(M=62.
2,SD=7.
1)没有显著差异,tobs(17)=0.
91<1.
74(单尾检验).
可见,目前用户使用的铃声的声压级,已经趋向最高值.
因此,有必要对手机铃声的音量最大值进行表1MIDI格式和MP3格式差别Table1DiscriminationbetweenMIDIandMP3差别格式MIDI格式MP3格式数据量较小较大音色种类少多音质水平一般较好能否发出复杂声音不能能表2不同种类的铃声的烦恼和偏好人数Table2Annoyanceandpreferenceofdifferenttypesofring讨厌喜欢真人真唱1044纯音乐264动物叫声494搞笑铃声407传统嘀嘀声93其他铃声208表3手机铃声音量和频率情况Table3Volumesandfrequenciesofinvestigatedrings手机品牌三星摩托罗拉诺基亚索爱诺基亚索爱ZTE诺基亚诺基亚诺基亚索爱诺基亚诺基亚NECGRM三星斯达康诺基亚铃声音量标度(最大音量标度)5(5max)3(7max)1(5max)6(8max)5(10max)6(6max)4(4max)3(5max)4(5max)9(10max)6(8max)5(5max)4(5max)9(9max)7(7max)2(5max)1(5max)10(10max)LeqdB(A)62.
445.
949.
360.
441.
860.
864.
457.
464.
458.
762.
363.
85562.
861.
854.
652.
068.
8LeqmaxdB(A)62.
454.
662.
86747.
960.
864.
46770.
660.
266.
663.
856.
262.
861.
864.
358.
968.
8注:Leq为手机铃声响起后,前十秒的声压级.
Leqmax为手机铃声调最大后,前十秒的声压级.
718朱亦丹等:手机铃声烦恼度的调查研究第5期控制.
但是,手机铃声的声压级,与手机本身的音量设置、铃声内部的音量参数设置和手机扬声器的性能都有关,要控制好手机铃声的声压级,必须对这三者都进行合理的设置和处理.
手机铃声的频率则大多数人选择的范围都主要在语频范围内,500Hz~4000Hz范围内的占了73.
7%.
因为人们听力最敏感的频率范围是500Hz~4000Hz,但是,这又正好覆盖了人的语言信号,对人们的语言信号产生了掩蔽作用.
根据噪声掩蔽的原理,两个连续的噪声相互掩蔽时,如果频谱相似,声压级大于40dB时,较弱噪声的强度小于较强噪声的强度10dB以上,有没有就不能察觉[1].
因此,适当改变手机铃声的频率范围,尽量设置一些频率较低的音乐铃声,对于手机铃声的噪声控制,也能起到一定的作用.
3.
3针对环境影响的分析为了分析不同环境下手机铃声对人们烦恼的干扰程度,问卷设计了商场等八个环境中,并针对这八个环境中人们对手机铃声的反感程度情况进行了调查.
调查结果如表4所示.
由表4可见,当人们处于会议中、休息时和工作中时,对铃声的反感度比其他环境明显要强烈.
针对以上情况,对上述的八个环境进行了背景声音频率的调查.
结果发现,会议中和工作的背景声音,多以语频为主,频率在500Hz~2000Hz左右,频带比较窄;休息时则处于一个较为安静的环境中;在排队、坐车和大街上,这些环境的频带都比较宽,频率在125Hz~4000Hz左右,语频已经不是声音的主要频率段;在商场和家中,虽然频谱和工作中比较相似,但是由于个人的精神处于放松状态,手机铃声也不会引起人们强烈的反感.
手机铃声对人的影响受到心理和生理等多方面的影响,结合3.
2节中关于手机频率的调查,显然对语音信号的干扰,也是手机铃声烦恼度产生的根源.
可以推断,人们对手机铃声的反感程度和所处环境的噪声情况(频谱范围)及个人的精神状况有关.
当环境的频谱以语频为主时,人们的精神状态越紧张,可能引起的反感程度越强烈.
因此,建议在一些语音信息为主的场合,合理的控制手机铃声,将铃声调为振动.
3.
4针对声质量的分析响度:定量反映人耳对声音强弱主观感受程度.
响度既考虑了声音的物理特性,同时又考虑频谱分布以及人耳掩蔽效应对声音的影响,因而能比A声级更为准确地反映人耳所感受到声音的响亮程度.
以sone为单位,并定义1000Hz、40dB参考纯音的响度为1sone[2].
尖锐度:描述声音品质评价中声音的音色特征,是衡量声音高频成分多少的心理声学指标,以acum为单位.
定义中心频率为1000Hz、60dB的临界频带窄带噪声的尖锐度为1acum[2].
波动度:是声音信号以缓慢的(<20Hz)幅度调制给人带来的听觉感受,单位是vacil,定义60dB、1kHz的纯音在调制频率为4Hz的100%调幅声作用下产生的波动度为1vacil[2].
!
"#!
"#图1手机铃声不同音量段的次数分布表Fig.
1Volumedegreedistributionofrings图2铃声最大铃声时不同音量段的次数分布表Fig.
2Maximalvolumedegreedistributionofrings次数10987654321040~4545~5050~5555~6060~6565~70音量分贝值/dB(A)40~4545~5050~5555~6060~6565~70音量分贝值/dB(A)次数109876543210表4不同环境中人们对手机铃声的反感人数Table4Annoyanceandpreferenceindifferentenvironments商场中会议中工作中休息时排队时坐车时大街上在家中很反感67022577613较反感94648411523420没感觉112135730989011388较喜欢213110111113很喜欢10010016719声学技术2008年粗糙度:是表征人对声音实时的变化,即声音信号快速调幅给人带来的听觉感受,用asper作为单位.
定义60dB、1kHz的纯音在调制频率为70Hz的100%调幅声作用下产生的粗糙度为1asper[2].
实验在NOKIA3220、3510、3650、5140、6020、6108、6170、6220、6230、6260、6600、6670、6680、7200、7600、7610、7650、8800、9500、N90等20款手机的自带700多种铃声中,选择了10种出现频率最高的铃声作为测试铃声,均为MIDI格式.
对这10种铃声的悦耳程度作主客观的分析评定.
客观实验选用的仪器为B&K7698,提取这10种手机铃声的响度、尖锐度、粗糙度和波动度参数,作为分析数据.
主观实验选择年龄在20~30岁之间、身体健康、听力正常的被测者18名[5,6].
由被测者对选定的手机铃声进行主观评定,评定标准按ISO/TS1566标准(Acoustics———Assessmentofnoiseannoyancebymeansofsocialandsocio-acousticsurveys)进行分级[7,8].
实验在消声室环境中进行,被测者背对声源,在听到手机铃声后,立即做出判断,对所听到的某个手机铃声的悦耳程度进行打分.
每个铃声保持在30s之内.
实验结果如表5给出.
由表5可见,手机铃声的悦耳程度和响度的关系不大,和尖锐度、粗糙度和波动度的关系可用图3表示.
图3中,横坐标的铃声排序是按照悦耳程度从低到高排列的.
可以看到,随着尖锐度的降低,悦耳程度逐渐有升高的趋势.
而波动度的相应升高,也可能带来悦耳程度的提高.
粗糙度的变化在可影响区域内则可能是呈正态分布.
可以推断,尖锐度和波动度对悦耳程度的影响呈趋向变化,在可影响区域内,过高的尖锐度和过低的波动程度,都会造成烦恼度的提高.
粗糙度变化则呈反U型,随着粗糙度的提高悦耳程度会相应得到提高,当到达某一极值时,悦耳度又随着粗糙度的下落而增加.
4结论烦恼度是受心理、生理、环境等多种条件影响的综合效应.
本文针对手机铃声引起的烦恼度进行了多角度的调查研究,从不同的角度分析手机铃声烦恼度的原因.
在铃声格式方面,简单规范的和弦手机铃声是低烦恼度铃声发展的方向,合理的规范不同格式的铃声,使其有统一的标准,可以有效地缓解手机铃声引起的烦恼度;在音量和频率方面,目前各品牌的手机铃声都存在铃声音量普遍较高的问题,如何能在降低手机铃声音量的情况下,不影响手机的提示功能,是手机铃声发展的主导方向;在环境方面,环境是影响手机铃声烦恼度的不可控因素,需要在不同的环境下采用不同的铃声,或者不同的提示方式,以达到提醒的目的;在声质量方面,避免使用过高尖锐度和过低波动度的手机铃声,也有利于降低手机铃声烦恼度的影响.
5总结手机已从原本单一的通讯工具转变成集娱乐于一体的多媒体工具,特效手机铃声将是娱乐铃声的主流,但是由于特效铃声的随意性和多样性,使得特效手机铃声对人们的噪声烦恼影响度较高.
合理规划好手机铃声,将手机铃声和手机音乐分开,对于缓解手机铃声噪声有重要的意义.
同时,在硬件方面,表5测试手机铃声的悦耳程度和声质量参数Table5Theconnectionbetweendesireddegreeandsoundquality铃声名称DomisoSizzlingAttractionElectriceelRnbBlueiceFuturisticNOKIAtoneEspionageStreetwise悦耳度-34-9-7-1599101833响度9.
0117.
12.
8416.
313.
219.
87.
789.
4320.
49.
53尖锐度2.
11.
561.
451.
971.
361.
11.
190.
850.
761.
04粗糙度1.
022.
942.
181.
763.
611.
892.
361.
971.
611.
93波动度2.
043.
021.
822.
652.
383.
282.
272.
252.
753.
82注:悦耳程度为18人对铃声悦耳度的打分之和.
图3不同铃声的尖锐度、粗糙度和波动度变化情况Fig.
3Sharpness,roughnessandfluctuationofdifferentrings4.
543.
532.
521.
510.
50DomisoSizzlingAttractionElectriceelRnbBlueiceFuturistiNokiatoneEspionageStreetwise尖锐度(acum)粗糙度(asper)波动度(vacil)720朱亦丹等:手机铃声烦恼度的调查研究第5期改进扬声器的设计,降低扬声器的最大音量,有效地降低手机铃声噪声的A声级,也可以适度的降低手机铃声噪声.
手机铃声的选择应该积极考虑声质量的因素,去除尖锐度较高的铃声,改善手机铃声的环境.
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