敏感者

第27卷第2期

2021年4月

载人航天

MannedSpaceflight

Vol.27No.2

Apr.2021

噪声敏感性对短期噪声暴露效应影响的研究

李远飞，国耀宇，胡松林,杨振中，王博，王健全，程亮，马红磊，王红晖，

梁鸿影，牛聪敏

(中国航天员科研训练中心，北京100094)

摘要:针对不同个体对噪声暴露存在噪声敏感性的问题，探讨听阈、工作绩效、烦扰度受噪声影

响的程度与噪声敏感性之间的关系。在安静环境(对照环境)与88dBA模拟航天噪声环境

下，对33名志愿者进行125~16000Hz纯音听阈、工效及主观烦恼度测试；并根据噪声敏感性

量表得分划分低噪声敏感组、中噪声敏感组、高噪声敏感组，对3组志愿者噪声暴露下的听觉、

工效及主观感受进行分析。结果表明：88dBA噪声暴露1h后，125Hz、1kHz、2kHz听阈偏移

具有显著性(P<0.05)，对圈数字、速算、工作记忆影响不显著(P>0.05)；高噪声敏感组与低噪

声敏感组的绝对听阈差异不显著(P>0.05)，但在9~16kHz的扩展高频范围内多个频率相差

10dB，不同噪声敏感组之间受噪声对绩效的影响不显著；主观噪声敏感与烦恼程度显著正相

关(P<0.05)。研究结果提示噪声敏感性可能与听力水平有关，噪声敏感性量表可用于预测噪

声环境下的烦恼度水平。

关键词:噪声敏感性；听阈；绩效;烦恼度

中图分类号：V216.5文献标识码：A文章编号：1674-5825(2021)02-0175-07

ImpactofNoiSensitivityonShort-termNoiExposureEffects

LIYuanfei，GUOYaoyu，HUSonglin，YANGZhenzhong，WANGBo，WANGJianquan，

CHENGLiang，MAHonglei，WANGHonghui，LIANGHongying，

NIUCongmin

(China

AstronautRearchandTrainingCenter，Beijing100094，China)

Abstract:Targetingthenoinsitivityofdifferentindividualswhenexposingtonoi，the

rela

tionshipbetweennoinsitivityandtheinfluence

ofnoionhearingthreshold，workperformance

andannoyancewaxplored

.Thirty

threevolunteerscompletedthe125~16000Hzfrequency

hear

ing

threshold，workperformanceandannoyance

testsinthequiet

environment(controlgroup)and

the88dBAsimulatedspacenoienvironment.

Thentheyweredividedintothetolerantgroup，the

moderategroup

andthensitivegroupaccordingto

thescoresoftheWeinsteinNoiSensitivity

ectsofnoionthethree

groups

ultsshowedthatt祝孩子生日快乐祝福语 hechangesof

hearingthresholdsat125Hz，1kHzand2kHzweresignificantafter1hourof88dBAnoiexpo-

sure(P<0.05).Thenoienvironmentof

88dBAhadnosignificant

influenceonthenumberfind

ing，mathspeedand2-backworkingmemory(P>0.

05).Therewasnosignificantdifferenceinab

solutehearingthresholdbetweenthensitivitygroupandthetolerantgroup(P>0.05)，butthere

wasa10dB

differencebetweenveralfrequenciesintheextendedhighfrequencyrangeof

9〜

16kHz.

The

noi

nsitivityandthedegreeofannoyancehadsignificantpositivecorrelation(P<0.

05).Noinsi

tivitymayberelatedtoauditorythreshold，andtheWeinsteinNoiSensitivityscalemaybeudto

predictthedegreeofannoyanceinthenoienvironment.

Keywords:noinsitivi安全生产协议书 ty；hearingthreshold；performance；annoyance

收稿日期:2020-05-19；修回日期:2020-10-14

基金项目：载人航天领域试验技术项目(SYFD18000042)

第一作者：李远飞，男，硕士，助理研究员，研究方向为环境声学测评及效应。E-mail:structureeden@

176载人航天

第27卷

1引言

噪声是航天、航空、航海中重要环境因素之

一,噪声暴露会对作业人员的听觉系统［

1］、工作

绩效［2-3］及情绪产生影响［4］研究表明个体差异

与人的噪声敏感性(NoiSensitivity)有关［

5］

噪声敏感者的学习绩效［6］、记忆和心算能力

等受噪声环境的影响更大［7］,由于他们更关注噪

声，比那些对噪声不敏感的人更容易发现噪声的

威胁性，并在听觉及非听觉效应有所体现而且

由于负性情绪出现，对噪声的适应性可能会更

慢［8］噪声敏感性被认为是一种稳定的人格特

质⑼与噪声暴露本身无关［10-11］噪声作为一种

应激源会令受试者产生烦恼等负面反应［12］，这类

应激反应直接影响健康状态，由于噪声敏感者对

噪声烦扰程度更大，因此对身体健康的危害

更大［13-14］

Job［15］认为噪声敏感性由对刺激的生理反

应、听敏度、对一般噪声的态度、关于噪声具有负

面影响的普遍信念、对噪声以外的压力因素同样

具有敏感性等几方面构成，而Ellermeier等［12］的

研究结果却认为噪声敏感与听敏度无关,但可以

反映对声音的态度和评价倾向，不同个体对同一

噪声表现出不同的烦扰反应。噪声敏感属于心理

声学范畴，国内外学者关于噪声敏感性尚无明确

统一的概念定义。明确可判定噪声敏感性的效应

指标尚未见报道,而利用噪声敏感性问卷测试的

方法成为主要定义噪声敏感的方式之一，其中

Weinstein噪声敏感性(WeinsteinNoiSensitive,

WNS)量表得到了广泛的应用，以预测噪声引起

的烦恼、愤怒等负面情绪反应［21］

为探究噪声敏感性作为影响因素，是否会对

志愿者在短期噪声暴露环境下表现出不同效应,

本实验利用WNS量表进行噪声敏感性分组，分析

模拟航天噪声环境短时间暴露对个体听阈、工作

绩效、烦扰度的影响,并研究不同噪声敏感性分组

与噪声效应之间的关系，进而为噪声敏感性人群

判定指标的选择提供实验依据。

2方法

2.1噪声暴露

本文旨在研究短时、中等强度噪声对人的影

响，且噪声暴露以不出现志愿者永久性听阈偏移

为前提结合前期研究结果［22］，将噪声强度设定

为88dBA,暴露时间为1h,频谱特性采用模拟载

人航天舱内噪声谱。

2.

2志愿者

33名健康志愿者(男性25人、女性8人)，年

龄(32.52.48)岁。实验前进行外耳道和鼓膜检

查，排除鼓膜充血及穿孔。志愿者经听力测试检

查,其中有26名纯音听阈水平在125~8000Hz频

段听阈值均W25dBHL,另外7名志愿者存在至

少一个频率听阈值大于正常阈值25dBHL的情

况。选择受试者时考虑到如限制听力水平范围,

可能削弱噪声敏感性与听阈关系的相关性影响数

据,因此本研究未排除这7名轻度听力受损志愿

者。志愿者均充分了解实验内容，并签署知情同

意书,本实验获得中国航天员科研训练中心伦理

委员会批准。

2.3实验环境及设备

噪声暴露实验在声学实验室内进行，噪声由

JBL音箱播放,实验室内声场均匀,噪声强度控制

以志愿者双侧耳边噪声声压级确定;纯音测听在

隔声室内测试,隔声室声场满足纯音测听要求。

声场测试设备采用丹麦B&K2250声级计，纯

音测听采用丹麦Astera型纯音听力计，工效测试

设备采用NeuroSky公司的Mindwavemobile便携

式脑波设备。

2.4测试指标

2.4.1纯音听阈测试

使用Astera型纯音听力计对志愿者进行纯音

测听(125~8000Hz)和扩展高频(9~16kHz)测

听，测听在噪声暴露前安静条件下及噪声暴露结

束后即刻进行

2.4.2绩效测试

航天噪声可影响航天员短时记忆、

辨别和比

较、多任务等绩效表现［

3］针对上述可能受噪声

影响的任务类别,实验分别选取圈数字、心算，和

工作记忆(2-Back)测试。圈数字测试用于反映辨

别和比较能力，测试设备为Mindwavemobile便携

式脑波设备,分析参数为圈数字得分和时长;心算

测试可反映志愿者思维能力并涉及记忆能力，测

试时间为2min,分析参数为完成的正确题数、错

误题数及正确率;工作记忆测试用于反映志愿者

第2期

李远飞，等.噪声敏感性对短期噪声暴露效应影响的研究

177

短时记忆力,分析参数为正确率。

为避免绩效的学习效应,正式实验前受试者

均进行绩效操作训练。

2.4.3主观噪声敏感性测试

采用Weinstein噪声敏感性量表,WNS量表

原始版为21题，采用6点Likert计分方式。

WNS得分越高，表明志愿者的噪声敏感程度越

高。本文使用将英文版译成中文版的WNS量表。

2.

4.4烦扰度测试

烦扰度量表参照GB/Z21233—2007（声学应

用社会调查和社会声学调查评价噪声烦恼

度》［23］，包括描述性等级量表和数字等级量表。

描述性等级量表分5个等级：一点没有、轻微、一

般、严重、非常严重，分别对应数字等级值为0〜

10来定量描述烦恼程度。

2.4.5噪声敏感性分组

参考文献［7］的分组方法，按照WNS得分将

志愿者分为低敏感组（低于平均值-标准差）和

高噪声敏感组（高于平均值+标准差）,并取得分

范围在平均值土标准差内为中敏感组。本文参照

文献［7］分组方法,但在确定中敏感组时,如按取

平均值0.5标准差范围定义中敏感组，会排除

10名志愿者样本。考虑到总样本偏少，更容易导

致数据分散，不具有趋势性,故对中敏感组取值范

围进行了调整：分组后低敏感组（n=5）得分为

34.86.57,中敏感组（n=24）得分为59.88.89,

高敏感组（n=4

）得分为86.517.14。各组之间

敏感度得分差异具有显著性（P<0.001）。

2.5实验流程

实验前对志愿者进行工效训练，使志愿者操

作熟练且绩效得分达到稳定后方可视为训练

完成。

志愿者完成WNS调查后,首先在隔声室完成

125~8000Hz纯音测听和扩展高频9~16kHz测

听；然后在实验室安静环境下（本底噪声

35.0dBA），进行绩效测试,作为安静条件下的对

照组数据;随后志愿者开始接受噪声暴露,实验过

程中使用B&K2250型声级计进行声级监测，使志

愿者耳边声压级保持在（881）dBA，噪声暴露

持续时间1h、频谱特性采用航天舱内噪声谱［22］。

噪声暴露开始20min后，志愿者再次进行绩效测

试，作为噪声组绩效数据；噪声暴露开始45min

后进行烦扰度测试。噪声暴露1h中止后，志愿

者即刻进行纯音和扩展高频测听。

2.6统计学分析

采用SPSS17.0进行数据统计分析,对安静

环境与噪声暴露环境下听力和绩效的变化采用配

对t检验分析。噪声暴露前后各组比较采用

ANOVA单因素方差分析,各组间多重比较采用

LSD进行分析。所有数据均以xs表示。P<

0.05认为差异具有统计学意义。

3结果

3.1噪声对听力和绩效影响

33名志愿者噪声暴露前后听阈变化结果如

表1所示。对照组与噪声组配对样本t检验结果

显示:噪声暴露后多个频率出现暂时性听阈偏移,

在频率125Hz、1kHz，和2kHz变化具有显著性

（P<0.05）。表1结果表明在88dBA、暴露1h模

拟航天噪声的短时暴露下，可引起志愿者在中低

频段出现暂时性听阈偏移。

表1噪声暴露前后听阈变化结果（”=33

,Js）

Table1Resultsofhearingchangesbeforeandafter

noiexposure（n=33，无s）

频率/Hz

对照组

噪声组

/dBHL/dBHL

1258.734.41

9.734.39*

2504.365.114.645.77

5004.595.694.865.64

10005.644.99

6.595.26*

2000

5.685.66

8.

005.70***

30002.418.012.638.54

40007.3610.977.2210.

88

6000

12.4510.10

12.509.77

8000

5.048.645.

958.44

900011.8212.6012.7312.47

100003.0510.943.6810.70

1120010.9512.7410.1813.25

1250013.2315.

3012.9514.

87

1400025.1420.3324.8618.

81

1600036.059.6136.7010.48

注：*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001

噪声暴露前后志愿者绩效测试结果见表2。

将噪声环境下与对照相比,噪声下圈数字得分、速

算正确率降低，圈数字所用时长在噪声下缩短;速

算在噪声下的正确题数和错误题数均有所增加,

178载人航天

第27卷

但正确率降低;工作记忆的正确率在噪声下提高。

但各绩效参数结果的改变未见显著性(P>0.05)

3.2主观噪声敏感性

主观噪声敏感性得分未发现男性和女性之间

的性别差异。得分具有较大的分布范围(24〜112

分)，分布呈现正态分布(shapiro-Wilk检验,P二

0.226)平均值为59.3,标准差为16.62对问

卷进行了信度检验，Cronbach一致异常的意思 性系数为

0.937,每个信度指标均达到了可接受的水平，由

此可见本文采用的噪声敏感性量表可靠性较高

3.3听阈差异

分组后比较3组的绝对听阈结果,3组在125

~16000

Hz的绝对听阈差异不显著，噪声敏感程

度与噪声暴露后听阈变化水平未见相关性(P>

0.05)1kHz以下3组的绝对听阈均值差异不

大，而在1kHz频率以上高敏感组在多个频率阈

值低于低敏感组,甚至差值超过10dB3组的绝

对听阈结果和噪声暴露1h后的听阈变化见图1

由图1可以看出，高敏感组的听阈变化在多个频

率出现负值，即听敏度有提高趋势。其中在4

kHz

频率处组间差异显著(P<0.001),其他频率差异

不显著。

高敏感组在噪声暴露后出现多个频率听

敏度提高的现象与以往认为的噪声暴露后出现听

阈偏移的结论有所偏差，该结果是高敏感者表现

o

o

o

o

o

1

2

3

4

3

H

HP)

壷

fe

C

ih

♦低敏感组

■■■中敏感组

★高敏感组

o

o

o

o

o

1

2

3

4

C

l

HH

P

M

M

fe

125250500lk2k3k4k6k

8k

9klOkl1.2k12.5k14k16k

f/Hz

(a)噪声暴露前

(a)Befbrenoiexposure

o

125

250500lk2k3k4k6k8k9klOkl1.2k12.5k14k16k

f/Hz

(b)噪声暴露后

(b)Afternoiexposure

组

组

组

感

感

感

W

W

W

低

中

高

低敏感组

申筱感组

★高敏感组

[125

250500

lk2k3k4k6k8k9klOkl1.2k12.5k14k16k

_f/Hz

(C)听阈偏移

(c)Auditorythresholdshift

图1噪声暴露前后志愿者绝对听阈与阈移

Fig・1Thresholdofaudibility

andthresholdshiftof

volunteersbeforeandafternoiexposure

的特殊生理反应还是其他原因，需要增大样本量

进一步研究验证

3.4绩效差异

不同敏感组之间的3种绩效测试结果表现出

表2安静环境与噪声环境绩效变化结果(n=33，无土s)

Table2Resultsofperformance

changesin

quietenvironmentandnoienvironment(n=33

,xs)

条件

圈数字

速算工作记忆

时长/s

得分

正确题数

错误题数

正确率

/%

正确率/%

对照组

188.747.74

179.918.49

23.214.

90

2.001.77

90.

8895.668.11

噪声组

177.4232.59

177.308.86

24.155.

62

2.182.04

89.4296.829.69

表3不同噪声敏感组之间绩效表现结果(n=33,xs)

Table3Resultsofperformanceamongdifferentnoinsitivegroups(n=33,xs)

安静组噪声组

项目指标

低敏感组中敏感组高敏感组

低敏感组中敏感组高敏感组

时长/s

179.659.74

191.748.

40

182.036.25

168.223.62

180.035.78

173.823.74

圈数字

得分

184.

25.63179.58.94176.88.06179.815.06177.38.03

174.03.92

正确数

25.63.

13

23.35.27

19.82.2224.04.18

24.56.29

22.32.22

速算

错误数

0.80.84

2.31.92

1.80.962.21.30

2.422.23

0.80.96

正确率/%

96.83.4789.69.39

91.24.90

90.26.6788.114.

88

96.54.53

工作记忆

正确率/%

97.01.8395.39.3796.34.38

97.67.

91

96.311.3599.20.96

第2期

李远飞，等.噪声敏感性对短期噪声暴露效应影响的研究

179

不同的变化趋势,测试结果见表3o各组在噪声

环境下的圈数字时长均缩短，但得分均有所下降,

各组之间差异不具显著性（P>0.05）。速算方面,

低敏感组正确题数下降，而错误题数上升;而中敏

感组的正确题数和错误题数均上升，高敏感组却

表现为正确题数上升、错误题数下降，正确率升高

的趋势。低敏感组正确率下降，高敏感组正确率

上升，中敏感组正确率基本不变。在工作记忆测

试方面,各组在噪声环境下的正确率均提升，各组

之间差异不显著。

为探究绩效测试结果与不同敏

感组和噪声环境的相关性，使用一般线性模型

（GLM）对噪声敏感性和是否噪声暴露两因素进

行方差分析,两因素对绩效水平的交互作用不显

著（P>0.05）o

3.5烦恼度差异

将烦恼度选项的一点没有、轻微、一般、严重、

非常严重5项量化为1~5的数字,各组敏感程度

见图2o结果表明对噪声主观越敏感，烦扰程度

越大，烦恼值也越高,其中烦恼度之间差异具有显

著性。此外噪声敏感程度与烦恼度及烦扰值之间

均具有相关性。噪声敏感性与烦恼度的厂二

0.511,P二0.02；噪声敏感性与烦恼值的厂二

0.435,P二0.011。

4讨论

噪声暴露对听力损伤一般从10~20kHz的

扩展高频开始，其变化是从20kHz向10kHz处

发展［24］o此时如不加以防护，10〜20kHz听阈值

损伤达到一定程度，则可波及到3-6kHz听阈，

甚至出现语言听力障碍［⑸。然而本实验志愿者

在1h的噪声暴露前后扩展高频变化不显著，而

在125Hz、1kHz、2kHz变化具有显著性,这可能

与模拟航天噪声低频段能量丰富的频谱特性有

关;需要注意的是1kHz、2kHz均在语频范围之

内，相对扩展高频听阈偏移可能带来更大的负面

影响。航天器内低频噪声成分较丰富，除了对听

觉系统的损伤外，还是影响思维能力的主要频率

成份［26］,因此，需更加注重航天器舱内噪声低频

段控制问题。

国外学者认为噪声敏感性的绝对听阈未见明

显差异的测试，是基于1kHz单频的测试结

果〔⑵。本研究结果显示随着频率升高，低敏感组

noinsitivegroups

注：*P<0.05

与高敏感组的听阈差异逐渐变大,个别频率超过

10dB,但组间差异不具显著性（P>0.05）。

虽然

噪声敏感高、低的人群绝对听阈无明显差异这一

结论与之前的研究一致，但在扩展高频的差异现

象不容忽视。因此,主观噪声敏感度反映的不仅

仅是对噪声的主观感受,还可能也与个体的听敏

度相关（感受到了更多的声音）,后续需要增大样

本量以进一步验证假设。

不同噪声敏感组之间在圈数字、速算和工作

记忆的绩效差异不显著，但其各组间在噪声环境

下绩效表现出不同的变化趋势，这可能与选择的

3项测试项目反映的脑力工作模式有关意外英文 。按照脑

力工作模式可分为浅加工工作（比较物理特征）

和深加工工作（对意义进行比较,如是否属于同

一语义范畴）。深度处理比表面处理需要更多的

时间，因此，更容易受到刺激（如噪声）的影响。

而本文研究绩效主要属于浅加工层面。另外噪声

暴露是影响准确性或是影响速度,还是两者均有,

180载人航天

第27卷

常与指导语有关，本实验的提示语为“又好又快”

地完成,使志愿者努力克服噪声影响,尽可能快而

准确地完成绩效任务。影响噪声对工作的表现也

可能与性格有关，内向或外向性格在噪声环境也

会表现出不同的工作能力[4,27-28]o上述原因使

噪声环境下的绩效结果未出现显著性改变。

“烦人”的主观体验是对噪声的常见反应。

不同的个体对相同的噪声可能表现出不同的烦扰

反应,这些个体的差异可以部分归因于噪声灵敏

度的差异。人对噪声其中一个反应是烦恼，反应

对健康的影响比噪声暴露本身相关性更大[15旳。

因此利用噪声敏感性与烦恼度显著正相关关系,

可以预测噪声对个体健康影响的程度。

5结论

在88dBA模拟航天舱内频谱特性的噪声环

境下暴露1h,可导致人耳在个别频率出现暂时性

听阈偏移，需要有针对的开展噪声控制以及听力

防护，以应对未来长期飞行环境所面临的噪声问

题。88dBA的噪声环境对本实验采用的脑力要

求不高的注意力、记忆力、速算测试影响不显著。

高噪声敏感组与低敏感组的绝对听阈差异不显

著，但随着频率的升高，听阈差异呈增大趋势。高

噪声敏感组噪声环境下的简单绩效工作与低噪声

敏感者差异不显著。主观噪声敏感与烦恼程度显

著正相关，因此可将WNS量表作为预测噪声烦恼

程度的指标。今后可进一步增加受试者数量，并

重点关注中低频的听阈变化，同时扩展其他更为

复杂的绩效操作测试，以进一步研究其与噪声敏

感性的关系。

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(责任编辑:高慧)