聲壓級(jí)測定曲率半徑的確定、傳聲器相對(duì)反射面的位置、測量、監(jiān)測地點(diǎn)的選擇

1、附錄A（資料性附錄）曲率半徑的確定下面假設(shè)地面以上的聲速剖面可用公式（A.1）來描述：c z c0Az B lg z（A.1）z0式中：c聲速；z離地面的高度；z0地面的粗糙度長度；A線性聲速系數(shù)，單位為 1/s，由公式（ A.5）和公式（ A.6）給出；B對(duì)數(shù)聲速系數(shù)，單位為 m/s，由公式（ A.7）給出；c0參考聲速，為 331.4 m/s。注 1：這種 Monin-Obukhov 的相似理論可以用來推導(dǎo)聲速剖面，然而，該理論對(duì)丘陵地帶、城市地區(qū)或異質(zhì)地面無效（見參考文獻(xiàn)11 ）。對(duì)于平坦地形，由大氣折射引起的聲線曲率半徑Rcur 可以由公式（A.2）確定：111（ A.2）RcurRA

2、RB22Ac0RADAA2RBB 12 c0 DB 8B式中：D聲源和接收器之間的水平距離，單位為m。在白天（穩(wěn)定性級(jí)別S1， S2 和 S3）， A 由公式（ A.5）給出：Au*cos wd1 c00.74 T*gCvk L2 TrefC vk Lcp在夜間（穩(wěn)定性級(jí)別S4 和 S5）， A 由公式（ A.6）給出：（ A.3 ）（ A.4 ）（ A.5 ）A 4.7 u* cos wd1 c04.7 T*g（A.6）Cvk L2 TrefC vk Lcp對(duì)白天和夜間， B 由公式（ A.7 ）給出：Bu* cos wd1 c00.74 T*（ A.7）Cvk2 TrefCvk式中：u*

3、摩擦速度，單位為 m/s；T* 溫度標(biāo)度，單位為 K ；L Monin-Obukhov 長度，單位為m；Cvk馮卡門常數(shù) 0.4；g牛頓的重力加速度，為9.81 m/s2；cp定壓比熱，為1005 J/kg ；Tref 參考溫度，為273 K；wd從源到接收器的風(fēng)向。氣象參數(shù) u* 、T* 和 Monin-Obukhov長度的倒數(shù) 1/L 可直接測量或分別從表 A.1 至表 A.3中獲取。注 2：Rcur 的正值對(duì)應(yīng)于下行聲線曲率（例如順風(fēng)或溫度反轉(zhuǎn)） ；1/Rcur=0 對(duì)應(yīng)于直線聲傳播 （“無風(fēng)”，均勻大氣）；Rcur 的負(fù)值對(duì)應(yīng)于上行聲傳播（例如逆風(fēng)或在平靜的夏日）。例如，夜間云量小于7

4、0時(shí)會(huì)發(fā)生溫度反轉(zhuǎn)。表 A.1不同風(fēng)速等級(jí)的摩擦速度u *m/sW1： 0 m/s1 m/s0W2： 1 m/s3 m/s0.13W3： 3 m/s6 m/s0.3W4： 6 m/s10 m/s0.53W5： >10 m/s0.87表 A.2 Monin-Obukhov長度的倒數(shù) 1/L 作為風(fēng)速（ W）和穩(wěn)定度等級(jí)（S）的函數(shù)1/L ， m-1S1S2S3S4S5白天 0/8-2/8白天 3/8-5/8白天 6/8-8/8夜間 5/8-8/8夜間 0/8-4/8W1： 0 m/s1 m/s-0.08-0.0500.040.06W2： 1 m/s3 m/s-0.05-0.0200.020

5、.04W3： 3 m/s6 m/s-0.02-0.0100.010.02W4： 6 m/s10 m/s-0.010000.01W5： >10 m/s00000X/8 表示天空中的云量比。表 A.3溫標(biāo) T*作為風(fēng)速（ W）和穩(wěn)定度等級(jí)（S）的函數(shù)T* ，KS1S2S3S4S5白天 0/8-2/8白天 3/8-5/8白天 6/8-8/8夜間 5/8-8/8夜間 0/8-4/8W1： 0 m/s1 m/s-0.4-0.200.20.4W2： 1 m/s3 m/s-0.2-0.100.10.2W3： 3 m/s6 m/s-0.1-0.0500.050.1W4： 6 m/s10 m/s-0.05

6、0000.05W5： >10 m/s00000X/8 表示天空中的云量比。附錄B（資料性附錄）傳聲器相對(duì)反射表面的位置B.1概述通常，規(guī)范中使用的聲壓級(jí)是B.3 中描述的自由場聲壓級(jí)。為了確保這個(gè)聲壓級(jí)不受除地面以外附近反射表面任何無法控制的反射影響，必須慎重選擇傳聲器的位置。下面嘗試給出對(duì)額外反射相對(duì)容易進(jìn)行修正及估算這些修正帶來的不確定度的一些位置。給出的數(shù)值是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和道路交通噪聲的計(jì)算得出的，可能不完全適用于其他類型的噪聲源，例如空中交通噪聲。 對(duì)空中交通噪聲， 通常將傳聲器安裝在地面以上 6 m 的位置， 且聲入射角與道路交通噪聲大不相同。B.2對(duì)于不同位置修正的標(biāo)準(zhǔn)不確定度對(duì)

7、于最常見的情況， 表 B.1 給出了交通噪聲中使用不同傳聲器位置的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的默認(rèn)值，除非有更多的信息可用，否則將使用這些值。對(duì)于工業(yè)噪聲和其他的傳聲器位置，應(yīng)單獨(dú)評(píng)估每種情況的不確定度。對(duì)于靜止的聲源和低頻段，不宜在反射面前端的位置使用默認(rèn)的 3 dB 修正；相反，對(duì)于齊平嵌入反射面的傳聲器位置推薦使用5.7 dB 的修正值。表 B.1關(guān)于垂直反射表面不同傳聲器位置處的反射修正引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度傳聲器位置標(biāo)準(zhǔn)不確定度， u locdB各角度入射的交通噪聲自由場的參考位置0符合 B.2要求的位置0.5符合 B.4要求并使用5.7 dB 修正的位置0.4符合 B.5要求并使用3 dB 修正的位

8、置0.4以掠入射為主的交通噪聲自由場的參考位置0符合 B.4要求并使用5.7 dB 修正的位置2.0符合 B.5要求并使用3 dB 修正的位置1.0注：表 B.1 僅適用于 A 計(jì)權(quán)交通噪聲（移動(dòng)聲源）。B.3自由場位置這是一個(gè)除了地面以外沒有反射表面足以影響聲壓級(jí)的位置， 從傳聲器到除了地面以外的任何反射表面的距離至少應(yīng)是傳聲器到聲源主要部分距離的兩倍。注：用于小型聲反射表面及其反射效應(yīng)不明顯的情況除外，這可根據(jù)反射表面的主要尺寸和波長來計(jì)算。B.4直接在反射表面上的傳聲器標(biāo)稱+6 dB 修正的情況此位置的默認(rèn)修正為5.7 dB 。這個(gè)位置的傳聲器齊平安裝在反射表面上，直達(dá)聲和反射聲將在某個(gè)

9、頻率f 下同相。對(duì)于從多個(gè)角度入射的寬帶交通噪聲，13 mm 的傳聲器安裝在反射表面時(shí)，f 約為 4 kHz 。如果聲音以掠入射為主，則宜避免此位置。建筑物墻面應(yīng)為平面度在±0.05 m 以內(nèi)的平面， 且與傳聲器的距離在1 m 以內(nèi)，同時(shí)，傳聲器與建筑物墻面邊緣的距離應(yīng)大于1 m。傳聲器可如圖B.1 所示安裝，或者傳聲器的膜與安裝板表面齊平，安裝板的厚度不應(yīng)大于25 mm ，且尺寸不小于0.5 m× 0.7 m，從傳聲器到安裝板的邊緣和對(duì)稱軸的距離應(yīng)大于0.1 m，以減少板邊緣衍射的影響。安裝板應(yīng)為聲學(xué)硬材料，以避免在測量頻率范圍內(nèi)引起吸聲和共振。例如：一種厚度大于約19

10、mm 的涂漆刨花板或一種5 mm 的鋁板，在面向墻壁的一側(cè)具有最小 3 mm 的減振材料。應(yīng)注意不要在安裝板和粗糙的之間產(chǎn)生空氣動(dòng)力干擾噪聲。當(dāng)墻壁由混凝土、石頭、玻璃、木材或類似的剛性材料制成時(shí)，傳聲器可以在沒有安裝板的情況下使用。在這種情況下，墻壁表面宜平整，距傳聲器半徑為1 m 范圍內(nèi)平面度宜小于± 0.01 m，。對(duì)于倍頻帶測量，宜使用則宜使用 6 mm 的傳聲器。13 mm或更小的傳聲器，如果頻率范圍擴(kuò)展到4 kHz以上，說明：1傳聲器；2擋風(fēng)玻璃；3安裝板；4墻或反射表面。圖 B.1傳聲器安裝在反射表面上B.5靠近反射面的傳聲器標(biāo)稱+3 dB 修正的情況當(dāng)傳聲器與反射面保

11、持一定距離時(shí)，只要滿足某些條件，直達(dá)聲和反射聲同樣強(qiáng)，當(dāng)涉及的頻段足夠?qū)挄r(shí)，反射導(dǎo)致直達(dá)聲場的能量加倍，聲壓級(jí)增加3 dB。建筑物墻面應(yīng)為平面度在± 0.3 m 以內(nèi)的平面，傳聲器不應(yīng)放置在聲場受建筑物表面多次反射影響的位置。窗應(yīng)被視為建筑物墻面的任何其他部分，在測量期間應(yīng)關(guān)閉，允許開一個(gè)使傳聲器電纜通過的小口。標(biāo)準(zhǔn) B.1 至 B.3 確保測得的總等效聲壓級(jí)與輸入聲級(jí)加上3 dB 的偏差小于1 dB，比較圖 B.2 a）擴(kuò)展源（即源視角等于或大于60°）和 b)點(diǎn)源（即小于 60°），兩種情況是有區(qū)別的。對(duì)于窄帶信號(hào)源或頻帶測量，建議使用自由場或+6 dB 修正

12、的位置。傳聲器 M 與反射表面上點(diǎn)0 的垂直距離為d，見圖 B.2。當(dāng)視角 確定時(shí)，點(diǎn)0 被認(rèn)為是傳聲器的代表性位置。沿著角的平分線可測量距離a' 和 d' 。從點(diǎn) 0 到反射表面的最近邊緣的距離是b（水平測量）和c（垂直測量） 。為避免倍頻帶125 Hz 至 4 kHz 范圍的邊緣效應(yīng)，應(yīng)滿足B.1 標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn) B.1 ： b 4d 和 c 2d標(biāo)準(zhǔn) B.2 確保入射聲和反射聲同樣強(qiáng)。標(biāo)準(zhǔn) B.2 ：擴(kuò)展源： d'0.1a'點(diǎn)源： d' 005a'.標(biāo)準(zhǔn) B.3 確保傳聲器遠(yuǎn)離建筑物墻面附近的+6 dB 修正的區(qū)域。標(biāo)準(zhǔn) B.3 ：擴(kuò)展源：總

13、A 計(jì)權(quán)聲壓級(jí)： d' 0.5 m倍頻帶聲壓級(jí)：d' 1.6 m點(diǎn)源：總 A 計(jì)權(quán)聲壓級(jí)： d' 1.0 m倍頻帶聲壓級(jí)：d' 5.4 m說明：0傳聲器安裝點(diǎn)前方的反射面上的點(diǎn)；1建筑物墻面或其他反射表面；2擴(kuò)展源；M 傳聲器位置；R從 0 點(diǎn)出發(fā)到道路中心線終止的射線距離；R0 角的角平分線；從 0 點(diǎn)的法線分別向道路/軌道兩側(cè)觀察的角度；M '線 R0 上等效的傳聲器位置；?從傳聲器位置到反射表面0 點(diǎn)的垂直距離；?距離 0M '；距離 0R?,?到反射表面邊緣的距離。圖 B.2 反射表面附近傳聲器位置的幾何結(jié)構(gòu)在圖 B.2 中，擴(kuò)展源是中心

14、線以虛線表示的道路。在 Nordic 1996道路模型 （參見 L.1 ）中，采用從垂直點(diǎn)R 到每個(gè)方向道路兩端的路段半角對(duì)應(yīng)的過量聲衰減的計(jì)算距離。如果道路是對(duì)稱的，那么是對(duì)稱平分的。因此，如果道路的視角是180°且是對(duì)稱的，則使用從垂線開始的 45°；如果道路的視角相對(duì)于法線是不對(duì)稱的，則分別分析法線兩側(cè)/2 的角度；例如，如果道路的視野在一個(gè)方向上覆蓋90°而在另一個(gè)方向上覆蓋50°即總共（140°），則在一個(gè)方向上使用/2 即 45°，另一方向上使用 /2 即 25°。如果道路視野大于180°，則將道路細(xì)分

15、為更小的路段進(jìn)行計(jì)算。附錄C（資料性附錄）測量和監(jiān)測地點(diǎn)的選擇C.1概述聲測量站的位置對(duì)獲取準(zhǔn)確有用的聲音數(shù)據(jù)是至關(guān)重要的。 由于特定地點(diǎn)對(duì)聲數(shù)據(jù)的要求可能差異很大，所以選定聲測量站的工程指南也可能有很大不同。一旦確定了測量系統(tǒng)的目標(biāo)，就宜在制定測量計(jì)劃時(shí)盡早考慮測量點(diǎn)的選取。為了分析一個(gè)建議的站點(diǎn)在多大程度上影響該地點(diǎn)結(jié)果的不確定度， 有必要檢查殘余聲與待測聲壓級(jí)之間的關(guān)系。如果級(jí)差大于 15 dB ，則殘余聲的影響可以忽略不計(jì)。C.2選址過程聲測量地點(diǎn)的選取通常分兩階段。 第一階段先確定測量站點(diǎn)的大致位置。 根據(jù)測量目的，其中可能包括以下內(nèi)容：要獲得特定聲敏感社區(qū)準(zhǔn)確的聲信息；要獲得特定位置由不同類型的噪聲源產(chǎn)生的聲壓級(jí)的準(zhǔn)確信息等；要獲取監(jiān)測噪聲事件的聲信息；要滿足監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)條件， 特別是需要在重大噪聲事件時(shí)從多個(gè)站點(diǎn)獲取聲音信息；要監(jiān)測是否符合周期性暴露聲級(jí)的要求。選址過程的第二階段是在一般區(qū)域內(nèi)選擇特定監(jiān)測點(diǎn)。 這個(gè)過程是以如下現(xiàn)實(shí)可用和其他考慮為基礎(chǔ)：來自其他聲源（其他交通、工業(yè)、野生動(dòng)物、休閑活動(dòng)等）的干擾；便于使用公用設(shè)施（電話和電力）；地形和建筑障礙物；獲取場地準(zhǔn)入和審批的便利性和成本（屬于私有財(cái)產(chǎn)的地方可能需要支付租金或使用權(quán)；公有土地的位置對(duì)公共機(jī)構(gòu)來說成本更低，如公園道路等，但獲得正式批準(zhǔn)可能很困難且耗時(shí)）