人因工程之聲音環(huán)境概要

1、2021/7/41人因工程第7章 聲音環(huán)境2021/7/42內(nèi)容提要 聲的基本概念 聲的物理度量 噪聲的來(lái)源與影響 噪聲的控制2021/7/437.1 聲的基本概念 聲音的本質(zhì)聲音的本質(zhì)聲音聲音振動(dòng)的發(fā)生振動(dòng)的發(fā)生振動(dòng)的傳播：中間介質(zhì)振動(dòng)的傳播：中間介質(zhì) (彈性和慣性彈性和慣性)空氣空氣液體（水）液體（水）固體固體2021/7/44聲音在介質(zhì)中傳播時(shí),介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)本身并不隨聲音一起傳遞過(guò)去,質(zhì)點(diǎn)在其平衡位置附近來(lái)回振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在其平衡位置附近來(lái)回振動(dòng),傳播出去的是物傳播出去的是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的能量質(zhì)運(yùn)動(dòng)的能量,而不是物質(zhì)本身。聲音的本質(zhì)是物質(zhì)的波而不是物質(zhì)本身。聲音的本質(zhì)是物質(zhì)的波動(dòng)，因此聲音又稱(chēng)為聲波。

2、動(dòng)，因此聲音又稱(chēng)為聲波。1 1 頻率頻率f f傳聲媒介質(zhì)點(diǎn)每秒鐘振動(dòng)的次數(shù)。聲音的頻率人感覺(jué)為音調(diào)的高低。1000Hz,高頻聲2021/7/452 2 波長(zhǎng)波長(zhǎng)聲波在媒質(zhì)中振動(dòng)一次所經(jīng)過(guò)的距離為波長(zhǎng)。3 3 聲速聲速聲音在介質(zhì)中的傳播速度,單位m/s。波長(zhǎng)=聲速/頻率l聲速的大小主要與介質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)。聲速的大小主要與介質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)。l2020時(shí)時(shí), ,空氣中聲速為空氣中聲速為340m/s,340m/s,空氣溫度每升高空氣溫度每升高1,1,聲速聲速約增加約增加0.607m/s0.607m/s。4 4 聲場(chǎng)聲場(chǎng)介質(zhì)中有聲波存在的區(qū)域稱(chēng)為聲場(chǎng)。5 5 波前（波陣面）波前（波陣面）某一時(shí)刻

3、聲波波動(dòng)所到達(dá)的各點(diǎn)連成的曲面。2021/7/46聲音聲音純音純音:單一頻率的聲音復(fù)合音復(fù)合音:不同頻率的純音組成。音樂(lè)音樂(lè):多種純音組成,各頻率成整倍數(shù)關(guān)系,波形呈周期變化;語(yǔ)言語(yǔ)言:元音周期性變化,輔音非周期性變化,兼有音樂(lè)和噪聲兩種特征;噪聲噪聲:各純音間的頻率不呈整倍數(shù)關(guān)系,波形呈非周期變化。2021/7/472聲壓聲壓 表示聲音強(qiáng)弱的物理度量。單位為表示聲音強(qiáng)弱的物理度量。單位為Pa。 人耳能夠分辨的最低聲壓為210-5 Pa（聽(tīng)閾聲壓）,人耳在短時(shí)間內(nèi)能忍受的最大聲壓為20Pa （痛閾聲壓 ）。 人耳的聽(tīng)閾范圍人耳的聽(tīng)閾范圍210-5 20Pa。7.27.2聲音的物理度量聲音的物理

4、度量 1 1 聲強(qiáng)聲強(qiáng)衡量聲音強(qiáng)弱衡量聲音強(qiáng)弱概念:聲場(chǎng)中在垂直于聲波方向上,單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積的聲能稱(chēng)為聲強(qiáng)(I),單位為W/m2。實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì): :聲場(chǎng)中某點(diǎn)聲波能量大小的度量聲場(chǎng)中某點(diǎn)聲波能量大小的度量。l聲場(chǎng)中某點(diǎn)聲強(qiáng)的大小與聲源的聲功率,該點(diǎn)距聲源的距離,波陣面的形狀及聲場(chǎng)的具體情況有關(guān)。計(jì)算公式計(jì)算公式: :24 rWIW為點(diǎn)聲源功率。2021/7/48 2. 聲壓級(jí)聲壓級(jí) 人的感覺(jué)大小與刺激量的對(duì)數(shù)對(duì)數(shù)成正比。 為了使用上的方便,同時(shí)又考慮人的感覺(jué)特性,在聲音度量中引入聲壓級(jí).聲壓級(jí)定義聲壓級(jí)定義:聲壓聲壓與與基準(zhǔn)聲壓基準(zhǔn)聲壓之比的以之比的以10為底的對(duì)數(shù)乘以為底的對(duì)數(shù)乘以20。

5、用符號(hào)用符號(hào)Lp表示表示,單位是單位是dB（分貝）（分貝）,020lgpPLP式中，P聲壓（Pa）； P0基準(zhǔn)聲壓，P0210-5 Pa 。 2021/7/49（1）聲壓級(jí)合成）聲壓級(jí)合成（描述各聲源的聲壓級(jí)與總聲壓級(jí)關(guān)系）221(1,2,., )niiPPin設(shè)各聲源聲壓為Pi,總聲壓為P,由能量合成原則得:020lgpPLP20.1010PiLiPP20.1110020lg10lg()10lg(10)pinnLipiiPPLPP22100niiPPPP2021/7/410例例1 有 5臺(tái)機(jī)器在同一點(diǎn)的噪聲級(jí)分別為84、88、90、93、95 dB,求它們的總聲壓級(jí)為多少?50.110.1

6、840.1 880.1 900.1 930.1 9510lg(10)10lg(1010101010)98.5(dB)piLpiL解解:直接套用公式,得總聲壓級(jí):2021/7/411 某一聲源的聲壓級(jí),總是在一定的背景聲源下測(cè)得,要準(zhǔn)確地了解聲源的聲壓級(jí),必須從總聲壓級(jí)中剔除背景聲源的影響。 （2）求聲源的聲壓級(jí)）求聲源的聲壓級(jí)222PPP源背222000PPPPPP源背由能量合成原理得:2200020lg10lg()PPPLPPP源背源020lgPLP源源20.1010LPP0.10.110lg(1010)PPLLpL背源2021/7/412例例2,在某背景聲源下,測(cè)得某聲源和背景聲源的總聲壓

7、級(jí)為94dB,關(guān)閉聲源測(cè)得背景的聲壓級(jí)為85dB,試求聲源的聲壓級(jí)? 解解:0.10.10.1 940.1 8510lg(1010)10lg(1010)93.4(dB)PPLLpL背源2021/7/4133 3頻譜與頻程頻譜與頻程倍頻程倍頻程: （P128,表表7.1） 將可聞聲域（將可聞聲域（20Hz20kHz）分成）分成10個(gè)頻程（頻帶）個(gè)頻程（頻帶）,一個(gè)倍頻程就是上限頻率比下限頻率高一倍。一個(gè)倍頻程就是上限頻率比下限頻率高一倍。（1 1）頻譜）頻譜: :通常以頻率（或頻帶）為橫坐標(biāo),以反映相應(yīng)頻率成分強(qiáng)弱的量（聲壓、聲壓級(jí)、聲功率級(jí)）為縱坐標(biāo),把聲強(qiáng)量聲強(qiáng)量按頻率頻率順序展開(kāi)形成的圖形

8、,稱(chēng)為頻譜圖。 （2 2）頻譜分析）頻譜分析: :以頻譜圖為基礎(chǔ),并考察聲強(qiáng)量隨頻率的變化規(guī)律。 （3）頻程）頻程:兩個(gè)聲頻率間的距離稱(chēng)為頻程(頻帶)。 通常有兩種倍頻程表示方法:倍頻程和1/3倍頻程。1/31/3倍頻程：倍頻程： 1/31/3倍頻程并倍頻程并不是不是上限頻率比界限頻率高上限頻率比界限頻率高1/31/3倍，而是上限倍，而是上限頻率為下限頻率的頻率為下限頻率的 倍。倍。 133221.262021/7/414三噪聲的類(lèi)型三噪聲的類(lèi)型 噪聲不僅是由聲音的物理性質(zhì)所決定,而主要取決于人們的生理和心理狀態(tài)。噪聲有如下幾種分類(lèi)方法:1. 按照人們對(duì)噪聲的主觀評(píng)價(jià)主觀評(píng)價(jià)分類(lèi) 過(guò)響聲過(guò)響聲

9、:很響的使人煩燥不安的聲音,如機(jī)器、織布機(jī)的運(yùn)行聲。 妨礙聲妨礙聲:聲音不大,但妨礙人們的交談、學(xué)習(xí)、思考和睡眠。 刺激聲刺激聲:刺耳的聲音,如汽車(chē)剎車(chē)聲、電鋸聲。 無(wú)形聲無(wú)形聲:日常人們習(xí)慣了的低強(qiáng)度噪聲,如風(fēng)扇聲、樹(shù)葉聲。 2按噪聲源噪聲源的特點(diǎn)分類(lèi) 工業(yè)噪聲工業(yè)噪聲:工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的噪聲。 例如例如:空氣動(dòng)力、機(jī)械噪聲、電磁等產(chǎn)生的噪聲。 交通噪聲交通噪聲:交通工具產(chǎn)生的噪聲; 社會(huì)噪聲社會(huì)噪聲:社會(huì)活動(dòng)和家庭生活引起的噪聲。 例如：例如：商店的音響、卡拉OK聲等。2021/7/4153按照噪聲隨時(shí)間變化特性噪聲隨時(shí)間變化特性分類(lèi) 穩(wěn)定噪聲:聲音的強(qiáng)弱隨時(shí)間變化不顯著,其波動(dòng)小于5dB。例

10、如例如:機(jī)器、織布機(jī)的運(yùn)行聲。 周期性噪聲:聲音強(qiáng)弱呈周期變化。 例如例如:火車(chē)的蒸汽機(jī)聲、打樁聲。 無(wú)規(guī)律噪聲：聲音強(qiáng)弱隨時(shí)間無(wú)規(guī)律變化。 例如：例如：交通噪聲。 脈沖噪聲：突然爆發(fā)又很快消失,其持續(xù)時(shí)間小于1s,間隔時(shí)間大于1s,聲級(jí)變化大于40dB的噪聲。 例如例如：沖擊、鍛打、槍炮聲。 四、聽(tīng)力損傷及其類(lèi)型四、聽(tīng)力損傷及其類(lèi)型 1. 什么是聽(tīng)力損失什么是聽(tīng)力損失? 人耳在某一頻率的聽(tīng)閾較正常人的聽(tīng)閾提高的分貝數(shù)。由人耳在某一頻率的聽(tīng)閾較正常人的聽(tīng)閾提高的分貝數(shù)。由于接觸噪聲而引起的聽(tīng)力損失于接觸噪聲而引起的聽(tīng)力損失,稱(chēng)為噪聲對(duì)聽(tīng)力的損傷。稱(chēng)為噪聲對(duì)聽(tīng)力的損傷。2021/7/416（1）

11、 聽(tīng)覺(jué)疲勞聽(tīng)覺(jué)疲勞:聽(tīng)覺(jué)敏感性降低。 聽(tīng)閾提高約1015dB,但離開(kāi)噪聲環(huán)境幾分鐘即可恢復(fù)。這種現(xiàn)象稱(chēng)為聽(tīng)覺(jué)適應(yīng)聽(tīng)覺(jué)適應(yīng)。 在長(zhǎng)期強(qiáng)噪聲作用下,聽(tīng)閾提高1525dB,離開(kāi)噪聲環(huán)境很長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù),這種現(xiàn)象叫做聽(tīng)覺(jué)疲勞聽(tīng)覺(jué)疲勞，屬于病理前期狀態(tài)。 長(zhǎng)期在噪聲環(huán)境中工作產(chǎn)生的聽(tīng)覺(jué)疲勞，不能及時(shí)恢復(fù)會(huì)導(dǎo)致永久性聽(tīng)閾位移。 （2）爆發(fā)性耳聾）爆發(fā)性耳聾: 當(dāng)聲壓很大時(shí)（如爆炸、炮擊）,鼓膜內(nèi)外產(chǎn)生較大壓差,導(dǎo)致鼓膜破裂,雙耳完全失聽(tīng),這種情況下的耳聾為爆發(fā)性耳聾。 2.噪聲對(duì)聽(tīng)力的損傷的三種類(lèi)型噪聲對(duì)聽(tīng)力的損傷的三種類(lèi)型:2021/7/417（3）噪聲性耳聾）噪聲性耳聾: ISO規(guī)定,500Hz、1

12、kHz、2 kHz三個(gè)頻率的平均聽(tīng)力損失超過(guò)25dB稱(chēng)為噪聲性耳聾。 長(zhǎng)期在噪聲環(huán)境中工作產(chǎn)生的聽(tīng)覺(jué)疲勞,不能及時(shí)恢復(fù)會(huì)導(dǎo)致永久性聽(tīng)閾位移。 輕度耳聾:2540dB, 中度耳聾:4055dB, 顯著耳聾:5570dB, 嚴(yán)重耳聾:7090dB, 極端耳聾： 90dB2021/7/418五影響聽(tīng)力損傷程度的因素五影響聽(tīng)力損傷程度的因素1. 噪聲強(qiáng)度噪聲強(qiáng)度 55dB（A）以下低強(qiáng)度噪聲對(duì)人的聽(tīng)力沒(méi)有什么損傷。）以下低強(qiáng)度噪聲對(duì)人的聽(tīng)力沒(méi)有什么損傷。 5565dB（A）的噪聲是產(chǎn)生輕微聽(tīng)力損失的臨界噪）的噪聲是產(chǎn)生輕微聽(tīng)力損失的臨界噪聲強(qiáng)度。聲強(qiáng)度。 調(diào)查研究表明:55dB（A）的噪聲,即使終身職

13、業(yè)暴露,也只有少數(shù)人出現(xiàn)極輕微的聽(tīng)力損失。 65dB（A）的噪聲,終身職業(yè)暴露,只有10的人產(chǎn)生輕微的聽(tīng)力損失。主要有三個(gè)方面的因素:噪聲強(qiáng)度、暴露時(shí)間和噪聲頻率。2021/7/4192. 暴露時(shí)間暴露時(shí)間 每一頻率的聽(tīng)力損失都有各自的臨界暴露年限,超過(guò)此年限,聽(tīng)力下降。最初下降較快,而后逐漸變慢,最后接近停滯狀態(tài)，即存在一個(gè)噪聲聽(tīng)力損失臨界停滯年限。 聽(tīng)力損失的臨界暴露年限和臨界停滯年限與測(cè)聽(tīng)的頻率和噪聲強(qiáng)度有關(guān): 例如例如:暴露于8590dB（A）噪聲環(huán)境，4kHz聽(tīng)力的臨界暴露年限只有幾個(gè)月;3 kHz和6 kHz聽(tīng)力的臨界暴露年限約1年。3. 噪聲頻率噪聲頻率 不同頻率的噪聲對(duì)聽(tīng)力影響

14、的作用不同。 例如例如:4 kHz的噪聲對(duì)聽(tīng)力的損傷最嚴(yán)重,其次3 kHz的噪聲,再次是2 kHz和8 kHz的噪聲,最后是 8 kHz的噪聲。 窄頻帶噪聲、純音對(duì)聽(tīng)力的損傷作用比寬頻帶噪聲更大。窄頻帶噪聲、純音對(duì)聽(tīng)力的損傷作用比寬頻帶噪聲更大。2021/7/420六六. . 噪聲對(duì)人的生理機(jī)能的影響噪聲對(duì)人的生理機(jī)能的影響2對(duì)內(nèi)分泌系統(tǒng)的影響對(duì)內(nèi)分泌系統(tǒng)的影響 中強(qiáng)度（7080dB（A）噪聲使腎上腺皮質(zhì)功能增腎上腺皮質(zhì)功能增強(qiáng)強(qiáng),這是噪聲通過(guò)“下丘腦垂體腎上腺”引起的一種機(jī)體對(duì)環(huán)境的應(yīng)激反應(yīng)。 高強(qiáng)度噪聲（100dB（A）則使腎上腺皮質(zhì)功能減弱腎上腺皮質(zhì)功能減弱,這說(shuō)明刺激強(qiáng)度已經(jīng)超過(guò)機(jī)體能

15、夠適應(yīng)的能力。在噪聲刺激下,甲狀腺分泌也有變化。 兩耳長(zhǎng)時(shí)間受到不平衡的噪聲刺激時(shí),會(huì)引起前庭反應(yīng)，噯氣、嘔吐，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致孕婦流產(chǎn)。 1 1對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的影響對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的影響 長(zhǎng)期在噪聲環(huán)境下,會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)衰弱癥狀（頭痛、頭暈、失眠、多汗、乏力、惡心、注意力不集中、記憶減退、神經(jīng)過(guò)敏、驚慌、反應(yīng)遲緩）。 噪聲對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的影響,是由于大腦皮層的興奮與抑制失調(diào),導(dǎo)致條件反射異常造成的。2021/7/4213. 對(duì)心血管系統(tǒng)的影響對(duì)心血管系統(tǒng)的影響 表現(xiàn)為心動(dòng)過(guò)速、心律不齊、心電圖改變、高血壓以及末稍血管收縮、供血減少等。 噪聲對(duì)心血管系統(tǒng)的慢性損傷作用,發(fā)生在8090dB（A）噪聲情況下。4對(duì)消化系

16、統(tǒng)的影響對(duì)消化系統(tǒng)的影響 長(zhǎng)期處在噪聲環(huán)境中,會(huì)使胃的正?；顒?dòng)受到抑制,導(dǎo)致潰潰瘍病和胃腸炎瘍病和胃腸炎發(fā)病率增高。 調(diào)查研究表明:胃腸功能的損傷程度隨噪聲強(qiáng)度升高及噪聲暴露年限增長(zhǎng)而加重,噪聲大的行業(yè),潰瘍病發(fā)病率比安靜環(huán)境下的發(fā)病率高5倍。 2021/7/422七七. . 噪聲對(duì)心理狀態(tài)的影響噪聲對(duì)心理狀態(tài)的影響 噪聲引起人煩惱,如出現(xiàn)煩躁、焦慮、生氣等不愉快的心理情緒。1噪聲強(qiáng)度噪聲強(qiáng)度: 噪聲強(qiáng)度增大,引起煩惱的可能性隨之增大。2噪聲頻率噪聲頻率: 響度相同而頻率高的噪聲比頻率低的噪聲容易引起煩惱。3噪聲穩(wěn)定性噪聲穩(wěn)定性: 噪聲強(qiáng)度或頻率不斷變化比穩(wěn)定的噪聲容易引起煩惱。4活動(dòng)性質(zhì)活動(dòng)

17、性質(zhì) 在住宅區(qū),60dB（A）的噪聲即可引起很大的煩惱,但在工業(yè)區(qū)，噪聲可以高一些。 相同噪聲環(huán)境下，腦力勞動(dòng)比體力勞動(dòng)容易引起煩惱。 2021/7/423八、噪聲對(duì)語(yǔ)言通訊的影響八、噪聲對(duì)語(yǔ)言通訊的影響噪聲對(duì)正常的交談產(chǎn)生影響:聽(tīng)閾升高聽(tīng)閾升高,清晰度下降。清晰度下降。1.電話(huà)通訊的影響2.隱蔽了危險(xiǎn)信號(hào),影響聽(tīng)覺(jué)的察覺(jué)能力。掩蔽掩蔽:一個(gè)聲音由于其它聲音的干擾而使聽(tīng)覺(jué)發(fā)生困難一個(gè)聲音由于其它聲音的干擾而使聽(tīng)覺(jué)發(fā)生困難,需需要提高聲音的強(qiáng)度才能產(chǎn)生聽(tīng)覺(jué)要提高聲音的強(qiáng)度才能產(chǎn)生聽(tīng)覺(jué),這種現(xiàn)象稱(chēng)為聲音這種現(xiàn)象稱(chēng)為聲音的掩蔽。的掩蔽。掩蔽效應(yīng)掩蔽效應(yīng):一個(gè)聲音的聽(tīng)閾因另一個(gè)聲音的掩蔽作用而提高一個(gè)

18、聲音的聽(tīng)閾因另一個(gè)聲音的掩蔽作用而提高的現(xiàn)象稱(chēng)為掩蔽效應(yīng)。的現(xiàn)象稱(chēng)為掩蔽效應(yīng)。九九. . 噪聲對(duì)作業(yè)能力和工作效率的影響噪聲對(duì)作業(yè)能力和工作效率的影響 在噪聲環(huán)境里,人們心情煩燥,工作容易疲勞,反應(yīng)遲鈍,注意力不易集中等都直接影響作業(yè)能力發(fā)揮與工作效率的提高。 噪聲使人精力分散，影響記憶力，造成人反應(yīng)遲鈍、出差錯(cuò)率增加，分散人的注意力，影響工作質(zhì)量。2021/7/424 打字員打字員:當(dāng)噪聲從60dB(A)下降到40dB(A)時(shí),效率提高30%,出錯(cuò)率下降。 電話(huà)交換臺(tái)電話(huà)交換臺(tái): 噪聲從50dB（A）降至30dB（A）,差錯(cuò)率可減少12。 噪聲給人們和社會(huì)帶來(lái)的損失十分可觀。據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)

19、計(jì),僅美國(guó)由于工業(yè)噪聲造成的低效率、缺勤、工傷事故和聽(tīng)力損傷賠償?shù)荣M(fèi)用每年達(dá)40億美元。案例案例:2021/7/425（1）響度級(jí)）響度級(jí)響度級(jí)表示缺點(diǎn)響度級(jí)表示缺點(diǎn): : 響度級(jí)雖然定量地確定了聲音響度感與頻率、聲壓級(jí)的關(guān)系,卻不能確定兩個(gè)聲音的響度相差多少。例如,80方的聲音比50方的聲音響多少倍?為此,人們又引出了響度的概念。 響度級(jí)等于根據(jù)聽(tīng)力正常的聽(tīng)音判斷為等響的響度級(jí)等于根據(jù)聽(tīng)力正常的聽(tīng)音判斷為等響的1 kHz純音純音的的聲壓級(jí)聲壓級(jí)。（主觀度量）。（主觀度量） 用用LN表示表示,單位是方單位是方(phon)。 聽(tīng)閾曲線(xiàn)聽(tīng)閾曲線(xiàn):表示在無(wú)表示在無(wú)噪聲的情況下噪聲的情況下, ,對(duì)應(yīng)頻

20、率的純音能產(chǎn)生聽(tīng)覺(jué)對(duì)應(yīng)頻率的純音能產(chǎn)生聽(tīng)覺(jué)的的最小聲壓級(jí)最小聲壓級(jí)。痛閾曲線(xiàn)痛閾曲線(xiàn):表示各頻率的純音不能引起聽(tīng)覺(jué)表示各頻率的純音不能引起聽(tīng)覺(jué),只能引起痛覺(jué)的只能引起痛覺(jué)的臨臨界聲壓級(jí)界聲壓級(jí)。聽(tīng)閾聽(tīng)閾:由聽(tīng)閾線(xiàn)、痛閾線(xiàn)及由聽(tīng)閾線(xiàn)、痛閾線(xiàn)及20Hz、20kHz四條線(xiàn)所包圍的區(qū)域。四條線(xiàn)所包圍的區(qū)域。 人耳等響度曲線(xiàn)圖7.4 噪聲的評(píng)價(jià)指標(biāo)與控制2021/7/426（2 2）響度）響度 響度是人耳聽(tīng)覺(jué)判斷聲音強(qiáng)弱屬性的主觀度量。 響度用符號(hào)N表示,單位是宋（sone）,并定義一宋（sone）為40方。響度與響度級(jí)的關(guān)系式為(40)100.1(40)22NNLLN4033.22lgNLN或可以看出

21、可以看出: : 響度級(jí)每增加響度級(jí)每增加1010方方, ,響度增加響度增加1 1倍。倍。40方為方為1宋宋,50方為方為2宋宋,60方為方為4宋宋,。 用響度表示聲音的大小，可以直接計(jì)算出聲音響度增加或減少的百分?jǐn)?shù)。 2021/7/427例例3.3 某聲音的響度級(jí)為100方,經(jīng)聲學(xué)處理后,其響度級(jí)降為70方,求響度降低的百分?jǐn)?shù)。 解解:消聲處理前響度為0.1(40)0.1(100 40)12264NLN宋消聲處理后響度為0.1(40)0.1(70 40)2228NLN宋響度降低百分?jǐn)?shù)= 121648100%100%87.5%64NNN2021/7/428 例如例如,聲壓級(jí)是40dB,1 kHz

22、時(shí)響度級(jí)是40方,100Hz時(shí)降低為25方,主觀感覺(jué)上兩者相差15方。 聲壓級(jí)是100dB，1 kHz時(shí)響度級(jí)是100方，100Hz時(shí)降低為98方，主觀感覺(jué)上兩者很接近。 在噪聲測(cè)量中，為了使聲音的客觀物理量與人耳聽(tīng)覺(jué)的主觀感受近似取得一致，測(cè)量?jī)x器中對(duì)不同頻率的客觀聲壓級(jí)人為給予適當(dāng)增減，這種修正的方法稱(chēng)為頻率計(jì)權(quán)。 常用的有三種計(jì)權(quán)方式: （3）計(jì)權(quán)聲級(jí)）計(jì)權(quán)聲級(jí) 等響度曲線(xiàn)表現(xiàn)了人耳的頻率響應(yīng)特性。人耳對(duì)高頻聲音,特別是30004000Hz的聲音比較敏感,而對(duì)于低頻聲音則頻率越低越不敏感,當(dāng)響度級(jí)比較低時(shí),這種人耳的主觀感覺(jué)越為明顯。2021/7/429 A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò):模擬人耳對(duì)4

23、0方純音的響應(yīng)（代表人耳對(duì)低響度聲音的感覺(jué)）,它使接收、通過(guò)的低頻（500Hz以下）聲音有較大衰減。一般測(cè)量小于70dB的聲音。 B計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò):模擬人耳對(duì)70方純音的響應(yīng)（代表人耳對(duì)中響度聲音的感覺(jué)） ,它使接收、通過(guò)的低頻聲音有一定衰減。一般測(cè)量小于7090dB的聲音。 C計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò):模擬人耳對(duì)100方純音的響應(yīng)（代表人耳對(duì)高響度聲音的感覺(jué)） ,它讓所有頻率的聲音以近乎一樣的程度通過(guò), 一般測(cè)90dB以上的聲音。測(cè)量?jī)x器測(cè)量?jī)x器:聲級(jí)計(jì)注意兩點(diǎn)注意兩點(diǎn): : （1）用這些計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)測(cè)出來(lái)的聲壓級(jí)稱(chēng)為聲級(jí),相應(yīng)的聲級(jí)為:dB(A),dB(B),dB(C) （2）一般來(lái)講,A聲級(jí)能較好

24、反映人耳對(duì)噪聲的主觀感覺(jué)和人耳聽(tīng)力損傷程度以及對(duì)語(yǔ)言的干擾程度,因此通常用A聲級(jí)作為噪聲評(píng)價(jià)的標(biāo)量。2021/7/430十十. .噪聲的評(píng)價(jià)指標(biāo)噪聲的評(píng)價(jià)指標(biāo)2000.1( )01( )10lg110lg10PATAeqTLtP tLdtTPdtT式中，PA(t) 瞬時(shí)A計(jì)權(quán)聲壓（Pa）； P?；鶞?zhǔn)聲壓； LPA(t) 變化A聲級(jí)的瞬時(shí)值； T 某測(cè)量時(shí)間段。 1. 等效連續(xù)聲級(jí)等效連續(xù)聲級(jí) 評(píng)價(jià)起伏的不連續(xù)的噪聲。 等效連續(xù)聲級(jí)等效連續(xù)聲級(jí)是在某規(guī)定時(shí)間內(nèi)是在某規(guī)定時(shí)間內(nèi)A聲級(jí)能量平均值聲級(jí)能量平均值,用符號(hào)用符號(hào)Leq表示表示,單位是單位是dB(A)。 等效連續(xù)聲級(jí)可由下式表示用積分聲級(jí)計(jì)

25、直接測(cè)量2021/7/431 對(duì)于環(huán)境噪聲往往不規(guī)則且大幅度變動(dòng)的情況,需要用不同的噪聲級(jí)出現(xiàn)的概率出現(xiàn)的概率或累積概率累積概率表示。（1）統(tǒng)計(jì)聲級(jí)定義統(tǒng)計(jì)聲級(jí)定義: 表示某一A聲級(jí),且大于此聲級(jí)的出現(xiàn)概率為s %,用符號(hào)Ls表示。 例如例如:L1070dB(A)表示整個(gè)測(cè)量期間噪聲超過(guò)70dB(A)的概率占10,噪聲不超過(guò)70dB(A)的概率占90。 L5060dB(A)表示噪聲超過(guò)或不超過(guò)60dB(A)的概率各占50。 L9050dB（A）表示噪聲超過(guò)50dB（A）的概率占90，噪聲不超過(guò)50dB（A）的概率占10。 L5、L95的意義如此類(lèi)推。 2. 統(tǒng)計(jì)聲級(jí)統(tǒng)計(jì)聲級(jí)2021/7/432

26、（2）常用三個(gè)指標(biāo)）常用三個(gè)指標(biāo): L10相當(dāng)于峰值平均噪聲級(jí)（偶然出現(xiàn)的噪聲）。 L50相當(dāng)于平均噪聲級(jí)（平均噪聲）。 L90相當(dāng)于背景噪聲級(jí)（一直都出現(xiàn)的噪聲）。（3）測(cè)量方法）測(cè)量方法: 選定一段時(shí)間,每隔一定時(shí)間（例如5 s）取一個(gè)值,然后統(tǒng)計(jì)L10、L50、L90等指標(biāo)。25060eqdLL 式中，dL10L90，d值越大說(shuō)明噪聲起伏程度越大，分布越值越大說(shuō)明噪聲起伏程度越大，分布越不集中。不集中。（4）如果噪聲級(jí)的統(tǒng)計(jì)特征符合正態(tài)分布，則90430TNILd（5）考慮到交通噪聲起伏比較大，交通噪聲可采用交通噪聲指交通噪聲可采用交通噪聲指數(shù)數(shù)TNITNI進(jìn)行評(píng)價(jià)，即進(jìn)行評(píng)價(jià)，即 20

27、21/7/4333. 噪聲暴露量（噪聲劑量）噪聲暴露量（噪聲劑量） 人在噪聲環(huán)境下作業(yè),噪聲對(duì)聽(tīng)力的損傷不僅與噪聲強(qiáng)度有關(guān),而且與噪聲暴露時(shí)間有關(guān)。式中,T測(cè)量時(shí)間（h）; PA(t)瞬時(shí)A計(jì)權(quán)聲壓（Pa）。 噪聲暴露量噪聲暴露量是綜合考慮了噪聲強(qiáng)度與暴露時(shí)間的累積效應(yīng)。即A計(jì)權(quán)聲壓值平方的時(shí)間積分，用符號(hào)E表示，其表達(dá)式為 20( ) dtTAEP t（Pa2h）1（Pa2h）相當(dāng)于在）相當(dāng)于在85dB的噪聲環(huán)境中工作的噪聲環(huán)境中工作8h。2021/7/4344. 語(yǔ)言干擾級(jí)語(yǔ)言干擾級(jí)（SILSpeech Interference Level） 評(píng)價(jià)噪聲對(duì)語(yǔ)言通訊干擾程度的評(píng)價(jià)參量。5001

28、000200040004PPPPLLLLSIL式中，LP500、LP1000、LP2000和LP4000分別為以500、1000、2000和4000 Hz為中心頻率的倍頻帶聲壓級(jí)。 人的語(yǔ)言的聲能量主要集中在以500 Hz、1000 Hz和2000 Hz為中心的三個(gè)倍頻程中,因此對(duì)語(yǔ)言干擾最大的也是這三個(gè)頻率的噪聲成分。調(diào)查研究表明,4000 Hz頻帶對(duì)語(yǔ)言干擾也有影響。 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）最新規(guī)定:把500、1000、2000、4000 Hz為中心頻率的 4個(gè)倍頻程聲壓級(jí)算術(shù)平均值定義為語(yǔ)言干擾級(jí),單位是dB。實(shí)際應(yīng)用中,將測(cè)量的500、1000、2000、4000 Hz 四個(gè)倍頻程聲

29、壓級(jí)代入下式，便可求得語(yǔ)言干擾級(jí) 注意注意:談話(huà)的總聲壓級(jí)與語(yǔ)言干優(yōu)級(jí)相比較,如果前者高出后者10dB,可以聽(tīng)得清楚。 2021/7/435十二、噪聲的控制措施十二、噪聲的控制措施 形成噪聲干擾的三要素:聲源聲源傳播途徑傳播途徑接受者接受者噪聲控制的三條途徑噪聲控制的三條途徑:（1）降低聲源本身的噪聲（2）控制噪聲傳播（3）個(gè)人防護(hù)2021/7/4361、聲源控制、聲源控制 從根本上解決噪聲污染問(wèn)題,就是進(jìn)行聲源控制。例例4:鋸片切割打孔降噪（改變頻率）例例3:在球磨機(jī)和清砂滾筒中,用橡膠襯板代替金屬襯板可 有明顯的降噪效果。 例例2:對(duì)由金屬產(chǎn)生的噪聲（齒輪、聯(lián)軸節(jié)等）,將其中之一采用有機(jī)材

30、料（如塑料、電木等）,相應(yīng)噪聲降低18dB。如,塑料齒輪傳動(dòng),皮帶傳動(dòng)塑料、高阻尼合金材料等。(1). 降低機(jī)械噪聲降低機(jī)械噪聲 a. 改變加工工藝。 例如例如:切削加工電火花加工,鉚接焊接 b. 改變結(jié)構(gòu)或傳動(dòng)設(shè)計(jì)。例例1:直齒輪傳動(dòng)斜齒輪傳動(dòng), 2021/7/437 (2). 降低空氣動(dòng)力性噪聲降低空氣動(dòng)力性噪聲 空氣動(dòng)力性噪聲也稱(chēng)氣流噪聲,是由氣流運(yùn)動(dòng)過(guò)程中非穩(wěn)態(tài)壓力所產(chǎn)生的。 工礦企業(yè)的主要空氣動(dòng)力噪聲源有:離心式風(fēng)機(jī)、軸流離心式風(fēng)機(jī)、軸流式風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)式風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)及各種高速氣流排放裝置各種高速氣流排放裝置。 采用消音降噪設(shè)計(jì)。2 2、控制噪聲的傳播、控制噪聲的傳播 主要采用阻斷、屏蔽、吸噪等措施控制噪聲傳播。 (l). (l). 全面考慮工廠的總體布局及合理選址全面考慮工廠的總體布局及合理選址 正確估價(jià)廠區(qū)環(huán)境噪聲的分布狀況,高噪聲車(chē)間遠(yuǎn)離低噪聲車(chē)間和生活區(qū)。 調(diào)整聲源指向,使噪聲源指向天空或野外(圖),或設(shè)在下風(fēng)處或廠區(qū)中偏僻之處。利用地形（樹(shù)林、山坡、圍墻等）屏蔽阻斷。2021/7/438 (2). 隔聲和聲屏隔聲和聲屏 采用隔聲罩把噪聲罩起來(lái)。圖 隔聲結(jié)構(gòu)。 例例1:大型酒店或公共活動(dòng)場(chǎng)