第七章_噪聲監(jiān)測(cè)-環(huán)境監(jiān)測(cè)知識(shí).

1、第一節(jié)聲音和噪聲 第二節(jié)聲音的物理特性和量度第三節(jié) 噪聲的物理量和主觀聽(tīng)覺(jué)的關(guān)系第四節(jié)噪聲測(cè)量?jī)x墨第五節(jié)噪聲標(biāo)準(zhǔn)第六節(jié)噪聲監(jiān)測(cè)第七節(jié)振動(dòng)及測(cè)量方法第一節(jié)聲音和噪聲、聲音的定義聲音的本質(zhì)是波動(dòng)。受作用的空氣發(fā)生振動(dòng)， 當(dāng)振動(dòng)頻率在20 - 20000Hz時(shí)，作用于人的耳鼓膜而 產(chǎn)生的感覺(jué)稱為聲音。二、噪聲及其主要危害人們生活和工作所不需要的聲音叫噪聲。損傷聽(tīng)力、干擾人們的睡眠和工作，誘發(fā)疾病, 干擾語(yǔ)言交流，強(qiáng)噪聲還會(huì)影響設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)和損 環(huán)建筑結(jié)構(gòu)。三. 環(huán)境噪聲的來(lái)源1 交通噪聲2. 工廠噪聲3 建筑施工噪聲社會(huì)生活噪聲第二節(jié)聲音的物理特性和量度一、聲音的發(fā)生、頻率、波長(zhǎng)和聲速1. 聲音的發(fā)

2、生當(dāng)物體在空氣中振動(dòng)，使周?chē)諝獍l(fā)生疏.密交 替變化并向外傳遞，且這種振動(dòng)頻率在2()20()(X)Hz 之間，人耳可以感覺(jué)，稱為可聽(tīng)聲，簡(jiǎn)稱聲音。2瀕率聲源在一秒鐘內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)叫頻率，記作/,單 位為Hz。3. 波長(zhǎng)沿聲波傳播方向，振動(dòng)一個(gè)周期所傳播的距 離，或在波形上相位相同的相鄰兩點(diǎn)間的距離稱 為波長(zhǎng)，用人表示，單位為叭4. 聲速一秒時(shí)間內(nèi)聲波傳播的距離叫聲波速度，簡(jiǎn) 稱聲速，記祜6單位為m/s。頻率、波長(zhǎng)和聲速三者的關(guān)系：C = “二. 聲功率.聲強(qiáng)和聲壓1聲功率（W）聲功率是指單位時(shí)間內(nèi)，聲波通過(guò)垂直于傳播 方向某指定面積的聲能量。在噪聲監(jiān)測(cè)中，聲功率 是指聲源總聲功率，單位為W。2

3、聲強(qiáng)（Z）聲強(qiáng)是指單位時(shí)間內(nèi)，聲波通過(guò)垂直于聲波傳 播方向單位面積的聲能量，單位為W/S2。3聲壓（p）聲壓是由于聲波的存在而引起的壓力增值。聲 波是空氣分子有指向.有節(jié)律的運(yùn)動(dòng)。聲壓?jiǎn)挝粸?Pa。三. 分貝.聲功率級(jí).聲強(qiáng)級(jí)和聲壓級(jí)1 分貝分貝是指兩個(gè)相同的物理量（如出和.4。）之比 取以10為底的對(duì)數(shù)并乘以10 （或20） oN = lOIg分貝符號(hào)為“dB”，它是無(wú)量綱的，是噪聲測(cè)量中很重要的參量。上式中是基準(zhǔn)量（或參考量），坷 是被量度量。被量度量和基準(zhǔn)量之比取對(duì)數(shù)，該對(duì)數(shù) 值稱為被量度量的“級(jí)”，亦即用對(duì)數(shù)標(biāo)度時(shí)，所得 到的是比值，它代表被量度量比基準(zhǔn)量高出多少“級(jí)”。4 聲壓級(jí)聲壓

4、級(jí)常用匕表示，定義為： 5=10臨蘭=20臨上A)Po式中：Lp聲壓級(jí)，dB;p聲壓，Pa;Po基準(zhǔn)聲壓。在空氣申規(guī)定“0為2 x 10-5Pa,該值是正常青 年人耳朵剛能聽(tīng)到的1000Hz純音的聲壓值。U!、噪聲的疊加和相減221.噪聲的疊加聲能量是可以代數(shù)相加的，設(shè)兩個(gè)聲源的聲 功率分別為和島，那么總聲功率"總、卄*2。而兩 個(gè)聲源在某點(diǎn)的聲強(qiáng)為厶和厶時(shí)，屋加后的總聲強(qiáng) /總=/+/2。聲壓不能直接相加。呼= 101g(1010 +10 10 )2l-I掌握了兩個(gè)聲源的疊加，就可以推廣到多聲源 的疊加，只需逐次兩兩疊加即可，而與疊加次序無(wú) 關(guān)。例如，有8個(gè)聲源作用于一點(diǎn)，聲壓級(jí)分

5、別為 70、75、82、90、93、95、100dB,它們合成的總 聲壓級(jí)可以任意次序查圖7.1的曲線兩兩疊加而得。 任選兩種疊加次序如下：70 70 75 82 90 93 95 100 顧 一 hF |圧級(jí)）2 噪聲的相減圖72背景噪聲修正曲線解：由題可知104dB是指機(jī)器噪聲和背景噪聲之 和(5),而背景噪聲是100dB (")。厶卩-5i=4dB,從圖7.2中可查得相應(yīng)= 2.2 dB , 因此該機(jī)器的實(shí)際噪聲噪級(jí)Lz,2=L/rAL/7 = 101.8 dBo例為測(cè)定某車(chē)間中 一臺(tái)機(jī)康的噪聲大小，從 聲級(jí)計(jì)上測(cè)得聲級(jí)為104 dB,當(dāng)機(jī)器停止工作，測(cè) 得背景噪聲為100dB

6、,求 該機(jī)器噪聲的實(shí)際大小。第三節(jié)噪聲的物理量和主觀聽(tīng)覺(jué)的關(guān)系一、響度和響度級(jí)1 響度響度是人耳判別聲音由輕到響的強(qiáng)度等級(jí)概念， 響度的單位叫“宋”，1宋的定義為聲壓級(jí)為40dB, 頻率為1000Hz,且來(lái)自聽(tīng)者正前方的平面波形的強(qiáng)度。 如果另一個(gè)聲音聽(tīng)起來(lái)比這個(gè)大死倍，則聲音的響度 為川宋。2 響度級(jí)定義1 OOOHz純音聲壓級(jí)的分貝值為響度級(jí)的數(shù) 值，任何其他頻率的聲音，當(dāng)調(diào)節(jié)1 OOOHz純音的強(qiáng) 度使之與這聲音一樣響時(shí)，則這1000Hz純音的聲壓 級(jí)分貝值就定為這一聲音的響度級(jí)值。響度級(jí)的單 位叫“方” O3、響度與響度級(jí)的關(guān)茶根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)得到，響度級(jí)每改變1()方，響度 加倍或減半。

7、N = 2(S - 4°10厶v =40 + 331gN響度級(jí)的合成不能直接相加，而響度可以相 加。二、計(jì)權(quán)聲級(jí)A計(jì)權(quán)聲級(jí)是模擬人耳對(duì)55dB以下低強(qiáng)度噪聲 的頻率特性。B計(jì)權(quán)聲級(jí)是模擬55 85dB的中等強(qiáng)度噪聲的 頻率特性。C計(jì)權(quán)聲級(jí)是模擬高強(qiáng)度噪聲的頻率特性。D計(jì)權(quán)聲級(jí)是對(duì)噪聲參量的模擬，專(zhuān)用于飛機(jī) 噪聲的測(cè)量。.亠-40-50z圖7.4 A. C. D計(jì)權(quán)特性曲線O2030HP、徐由迎及5g20m O20 5() 100 200 50() 1000 5 (XM)20 000比如10000三、等效連續(xù)聲級(jí)、噪聲污染級(jí)和晝夜等效聲級(jí)1等效連續(xù)聲級(jí)一個(gè)用噪聲能量按時(shí)間平均方法來(lái)評(píng)價(jià)

8、噪聲對(duì) 人影響的問(wèn)題，即等效連續(xù)聲級(jí)，符號(hào)“厶（或Aeq.T °廠 101gg10"叫山）某時(shí)刻f的瞬時(shí)A聲級(jí)，dB；規(guī)定的測(cè)量時(shí)間,如果數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布，其累積分布在正態(tài) 概率紙上為一直線，則可用下面近似公式計(jì)算：Q 厶o + 心 / 6Q d =厶。-化）厶0,厶心5（）為累積百分聲級(jí)，其定義是： 乙10 測(cè)定時(shí)間內(nèi)，10%的時(shí)間超過(guò)的噪聲級(jí), 相當(dāng)于噪聲的平均峰值；L50測(cè)量時(shí)間內(nèi)，50%的時(shí)間超過(guò)的噪聲級(jí), 相當(dāng)于噪聲的平均值；£90測(cè)量時(shí)間內(nèi)，90%的時(shí)間超過(guò)的噪聲級(jí), 相當(dāng)于噪聲的背景值。2. 噪聲污染級(jí) 噪聲污染級(jí)（乙NP）：*NP = A:q +

9、Kb式中：K常數(shù)，對(duì)交通和飛機(jī)噪聲取值2.56； <7測(cè)定過(guò)程中瞬時(shí)聲級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。式中：LpM測(cè)得第i個(gè)瞬時(shí)A聲級(jí)；氐所測(cè)聲級(jí)的算術(shù)平均值;n測(cè)得總數(shù)。3 晝夜等效聲級(jí)考慮到夜間噪聲具有更大的煩擾程度，故提 出一個(gè)新的評(píng)價(jià)指標(biāo)晝夜等效聲級(jí)（也稱日 夜平均聲級(jí)）,符號(hào)它反映社會(huì)噪聲晝夜 間的變化情況，表達(dá)式為：= 1 Olg16x10°心式中：Ld白天的等效聲級(jí)，時(shí)間是從6： 00至22 : 00,共16個(gè)小時(shí)；Ln夜間的等效聲級(jí)，時(shí)間是從22 : 00至第二天的6 : 00,共8個(gè)小時(shí)。四. 噪聲的頻譜分析將噪聲的強(qiáng)度（聲壓級(jí)）按頻率順序展開(kāi)， 使噪聲的強(qiáng)度成為頻率的函數(shù)，并

10、考查其波形，稱 為噪聲的頻率分析（或頻譜分析）。頻譜分析的方法是使噪聲信號(hào)通過(guò)一定帶寬 的濾波器，通帶越窄，頻率展開(kāi)越詳細(xì)；反之通帶 越寬，展開(kāi)越粗略。以頻率為橫坐標(biāo)，相應(yīng)的強(qiáng)度 （如聲壓級(jí)）為縱坐標(biāo)作圖。經(jīng)過(guò)濾波后各通帶對(duì) 應(yīng)的聲壓級(jí)的包絡(luò)線（即輪廓）叫噪聲譜。圖7.5 為一次實(shí)測(cè)的噪聲頻譜圖。表7.1列岀了 1倍頻程濾波器最常用的中心頻率 值（爲(wèi)）,以及上、下截止頻率。這是經(jīng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) 化認(rèn)定并作為各國(guó)濾波器產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)值。表7.1常用1倍頻程濾波器的中心頻率和截止頻率中心頻率MHz匕截止頻率Z/Hz卜戡止頻率/Hz中心頻辜Hz上截止頻罕/7Hz卜祓止頻華/Hz31444.547 322.27

11、3 71 0001 414.20707.1006389.094 644.547 32 0002 828.4()1 414.20125176.77588387 54 0005 656.8()2 828.40250353.550176.7758 00()II 313.65 656.8()500707.1(X)353.550I6(XX»22 627.2II 313.6第四節(jié)噪聲測(cè)量?jī)x器一、聲級(jí)計(jì)1 聲級(jí)計(jì)的工作原理聲級(jí)計(jì)，又叫噪聲計(jì)，是一種按照一定的頻率計(jì)權(quán) 和時(shí)間計(jì)權(quán)測(cè)量聲音的聲壓級(jí)和聲級(jí)的儀器，是聲學(xué)測(cè) 量中最常用的基本儀器，是一種主觀性的電子儀器。if權(quán)網(wǎng)絡(luò)>>傳聲器麗S

12、放大器U準(zhǔn)器4111人ft械器輔入放A器£>輸:IJ圖76聲級(jí)計(jì)工作方框圖2 聲級(jí)計(jì)的分類(lèi)按精度將聲級(jí)計(jì)分為1級(jí)和2級(jí)。兩種級(jí)別 的聲級(jí)計(jì)的各種性能指標(biāo)具有同樣的中心值， 僅僅是容許誤差不同，而且隨著級(jí)別數(shù)字的增 大，容許誤差放寬。按體積大小可分為臺(tái)式聲級(jí)計(jì)、便攜式聲 級(jí)計(jì)和袖珍式聲級(jí)計(jì)。按指示方式可分為模擬指示（電表、聲級(jí) 燈）和數(shù)字指示聲級(jí)計(jì)。AWA6270噪聲頻譜分析儀AWA621XC噪聲統(tǒng)計(jì)分析儀圖7.7各種聲級(jí)計(jì)實(shí)物照片二.其他噪聲測(cè)量?jī)x器1 聲級(jí)頻譜儀2 錄音機(jī)3 記錄儀4 實(shí)時(shí)分析儀第五節(jié)噪聲標(biāo)準(zhǔn)干擾睡眠和休息的噪聲級(jí)閾值白夭為5()dB,夜 間為45dB,我國(guó)提

13、出環(huán)境噪聲允許范圍見(jiàn)表7.2。表72我國(guó)環(huán)境噪聲允許范圍單位：dB人的活動(dòng)最高值理想值體力勞動(dòng)(保護(hù)聽(tīng)力)9()70腦力勞動(dòng)(保證語(yǔ)言清晰度)6040睡眠5030環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)制定的依據(jù)是環(huán)境基本噪聲。 各國(guó)大多參考ISO推薦的基數(shù)(如睡眠為3()dB ), 根據(jù)不同時(shí)間、不同地區(qū)和室內(nèi)噪聲受室外噪聲 影響的修正值以及本國(guó)具體情況來(lái)制定。表7.3 天不同時(shí)間對(duì)基數(shù)的修正 單位：dB時(shí)間修正值白天0晩上-5夜間10至15表7.4不同地區(qū)對(duì)基數(shù)的修正值單位：dB地區(qū)修正值農(nóng)村、醫(yī)院、休養(yǎng)區(qū)0市郊、交通量很少的地區(qū)+5城市居住區(qū)+10居住、工商業(yè)、交通混合區(qū)+15城市中心（商業(yè)區(qū)）+20工業(yè)區(qū)（霾工業(yè)

14、）+25*7.5室內(nèi)噪聲受峑外噪聲影響的修正值單位：dB密戶狀況修正值開(kāi)窗-10關(guān)閉的單層窗r -15關(guān)閉的雙層窗或不能開(kāi)的窗-2()表76城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值單位：等效聲級(jí)/g/dB（A）類(lèi)另U晝間夜間0504015545260503655547055表7.6城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值單位：等效聲級(jí)/dB（A）類(lèi)別晝間夜間050401-U U4 U丄-適用于療養(yǎng)區(qū)、高級(jí)2別墅區(qū)、高級(jí)賓館區(qū)等特3別需要安靜的區(qū)域，位于4城郊和鄉(xiāng)村的這一類(lèi)區(qū)域分別按嚴(yán)于（）類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)5dB執(zhí)行。表7.6城市區(qū)域環(huán)境噪蘆標(biāo)準(zhǔn)價(jià)單位：等效聲級(jí)/-rq/dB（A）類(lèi)別晝間夜間05()4015545260503*適用干以腐住

15、、文魏4疋L /N Jztn 1 工、丿v 分X機(jī)關(guān)為主的區(qū)域，鄉(xiāng)村居住環(huán)境可參照?qǐng)?zhí)行該類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。表76城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值單位：等效聲級(jí)fdB(A)晝間5()556040455()'適用于居住、商業(yè)1 工業(yè)混雜區(qū)。類(lèi)別晝間夜間05()401適用于工業(yè)區(qū)。_26050301655547055表76城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)價(jià)單位：等效聲級(jí)f/dB(A)注：GV、1瑕大的總質(zhì)量心 尸發(fā)動(dòng)機(jī)額定功杯表7.6城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值單位：等效聲級(jí)/q/cm（A）類(lèi)別晝間丨夜間050401適用于城市中的道路交通干2線道路的兩側(cè)區(qū)域，穿越城區(qū)的3肚內(nèi)河航道兩側(cè)區(qū)域，穿越城區(qū)的A鐵路主、次干線兩側(cè)區(qū)域的背

16、景4噪聲（指不通過(guò)列車(chē)時(shí)的噪聲水平）限值也執(zhí)行該類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)工業(yè)企業(yè)噪聲標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表7.7和表7.8。表7.7新建、擴(kuò)建、改建企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)毎個(gè)工作日接魁噪聲時(shí)間/h允許標(biāo)>ft/<iB(A>885488291194最商不得超過(guò)115每個(gè)工作日接佢垠聲時(shí)間/h允許標(biāo)準(zhǔn)890493296199表7.8現(xiàn)有企業(yè)暫行標(biāo)準(zhǔn)我國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)輛允許噪聲標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表7.9 表711表7.9 汽車(chē)定置噪聲限值(GB161701996)車(chē)位：dB(A)車(chē)輛類(lèi)型燃料種類(lèi)車(chē)輛出廠日期199”年1月1日前19卿年1月1日起轎車(chē)汽油«7«5微型客車(chē)、貨車(chē)汽油9088輕型客車(chē)、貨車(chē)、越野車(chē)汽油"

17、;S300r7min9492汽油 >4300r/mln9795柴油KM)9«中型客車(chē)、貨車(chē)、大型客車(chē)汽油9795柴油103101空型貨車(chē)y7kV10199P>147kW105103注：P按生產(chǎn)廠家規(guī)定的額定功率.表7.10汽車(chē)加速行駛車(chē)外噪聲限值(GB14952002)汽車(chē)分類(lèi)嫌聲限值/dMU第一購(gòu)段第腑6120020l -2004230期fB生產(chǎn)的汽車(chē)2005.1.1以后主產(chǎn)的汽車(chē)7774M2(GVM<3.5t)或 M/GVMQSt)GVM<2t 2t<GVM<3.5t787679M2(3t<GVM<5t> 或P<150k

18、W 陛 150k 82808583N2(3-5t<GVM<12t)或 N 3(GVM>12t)P<75kVV75kW</><150kW/ISOkW833186«38884說(shuō)明：a) Mp M(GV、l£35t)和、類(lèi)汽車(chē)裝用直噴式柴油機(jī)時(shí).其限值增加IdB(A).1»對(duì)于越哥汽車(chē)，其GVM>2t時(shí)：如果/><150kWt其限值增加IdB(A)；如果P>150kVVt其限值增加c) 類(lèi)汽車(chē)若其變速器前進(jìn)檔多于阿個(gè).r>140kWf P/GVVI之比大于75kVV7t.并且用第 三旨測(cè)試時(shí)英盡端處

19、的線速度大于61kW/h則梵限值增加ldBW注：GV、1瑕大的總質(zhì)量心 尸發(fā)動(dòng)機(jī)額定功杯表7.11摩托車(chē)和輕便摩托車(chē)噪聲限值(GB11616H996)單化dB<A)車(chē)輛類(lèi)型發(fā)動(dòng)機(jī) 總工作容積車(chē)輛出廠日期1998年1月1日苗199X年1月1日起加速行阪噪聲定置排氣噪聲加速行駛噪聲定矍捋氣噪聲輕便摩托車(chē)<5077877685、岸托車(chē)>50且勺00«2U，K0Ml>10084833FV表713船舶分類(lèi)劃分說(shuō)明備注紹長(zhǎng)（兩柱間長(zhǎng)）/m航行時(shí)fBj/h1>75>24II>75122430 76>12III<30只考電1»長(zhǎng)<12只考虎訊行時(shí)間*7.14 各類(lèi)船舶不同艙室噪聲級(jí)最大限制值 單任dB位1 11mF.區(qū)有人值班機(jī)槍主機(jī)找縱處9(yi>有控制空的近人的機(jī)能110®機(jī)敷控制