第七章噪聲和振動(dòng)監(jiān)測(cè)pp

1、第七章  噪聲監(jiān)測(cè)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)生當(dāng)物體在空氣中振動(dòng)，使周圍空氣發(fā)生疏、密交替變化并向外傳遞，且這種振動(dòng)頻率在2020000Hz之間，人耳可以感覺，稱為可聽聲，簡(jiǎn)稱聲音。2.頻率聲源在一秒鐘內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)叫頻率，記作f，單位為Hz。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.聲強(qiáng)（I）聲強(qiáng)是指單位時(shí)間內(nèi)，聲波通過垂直于聲波傳播方向單位面積的聲能量，單位為W/s2。聲強(qiáng)與聲功率之間的關(guān)系為：S是聲波所垂直通過

2、的面積，m2。聲強(qiáng)和聲功率不同。聲功率是描述聲源所發(fā)噪聲能量大小，與接收噪聲地點(diǎn)無關(guān)。而聲強(qiáng)則是描述空間各處噪聲的強(qiáng)弱，與所研究地點(diǎn)的位置有關(guān)。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)挝粸镻a。 聲壓與聲強(qiáng)的關(guān)系是： 在測(cè)量中，聲壓比聲強(qiáng)更容易測(cè)得，因此，往往感覺聲壓測(cè)定的結(jié)果間接求出聲強(qiáng)。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A1和A0）之比取以10為底的對(duì)數(shù)并乘以10（或20）。分貝符號(hào)為“dB”，它是無量綱的，是噪聲測(cè)量中很重要的參量。上式中A0是基準(zhǔn)量（或參考量），A1是被量度量。被量度量和基準(zhǔn)量

3、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)”。四、噪聲的疊加和相減 1.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W1和W2，那么總聲功率W總=W1+W2。而兩個(gè)聲源在某點(diǎn)的聲強(qiáng)為I1和I2時(shí)，疊加后的總聲強(qiáng)I總=I1+I2。 聲壓不能直接相加,能量才可以疊加。第三節(jié)  噪聲的物理量和主觀聽覺的關(guān)系二、計(jì)權(quán)聲級(jí)前面的所討論的是純音（或者狹頻帶信號(hào)）的聲壓級(jí)和主觀聽覺的關(guān)系。但是，實(shí)際的聲音往往包含很廣的頻率范圍。為了能用儀器直接反映人的主觀響度感覺的評(píng)價(jià)量，有關(guān)人員在噪聲測(cè)量?jī)x器聲級(jí)計(jì)中設(shè)計(jì)了一種特

4、殊濾波器，叫計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)。通過計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)測(cè)得的聲壓級(jí)，已不再是客觀物理量的聲壓級(jí)，而叫計(jì)權(quán)聲壓級(jí)或計(jì)權(quán)聲級(jí)，簡(jiǎn)稱聲級(jí)。通常有A、B、C和D計(jì)權(quán)聲級(jí)。 A網(wǎng)絡(luò)可將聲音的低頻大部分過濾掉，能較好地模擬人耳的聽覺特性。由A網(wǎng)絡(luò)測(cè)出的噪聲級(jí)稱為A聲級(jí)，其單位亦為分貝(dB)。A聲級(jí)越高，人們?cè)接X嘈鬧。因此現(xiàn)在大都采用A聲級(jí)來衡量噪聲的強(qiáng)弱。A計(jì)權(quán)聲級(jí)是模擬人耳對(duì)55dB以下低強(qiáng)度噪聲的頻率特性而設(shè)計(jì)的；B記權(quán)聲級(jí)是是模擬55dB到85dB的中等強(qiáng)度的噪聲的頻率特性；C記權(quán)聲級(jí)是模擬高強(qiáng)度噪聲的頻率特性；D記權(quán)聲級(jí)是對(duì)噪聲參量的模擬，專用于飛機(jī)噪聲的測(cè)量；A、B、C記權(quán)聲級(jí)主要差別是在于對(duì)低頻成分衰減程度（通

5、高頻阻低頻），A衰減最多，B其次，C最少。以上噪聲適合連續(xù)穩(wěn)定的噪聲。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)間平均方法來評(píng)價(jià)噪聲對(duì)人影響的問題，即等效連續(xù)聲級(jí)，符號(hào)“Leq”或“LAeq,T”。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：L10，L50，L90為累積百分聲級(jí)，其定義是：L10測(cè)定時(shí)間內(nèi)，10的時(shí)間超過的噪聲級(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)間超過的噪聲級(jí)，相當(dāng)于噪聲的平均值；L90測(cè)量時(shí)間內(nèi)，90的時(shí)間超過的噪聲級(jí)，相當(dāng)于噪聲的背景值。四、噪聲的頻譜分析 噪聲的強(qiáng)度（聲壓級(jí)）按頻率順序展

6、開，使噪聲的強(qiáng)度成為頻率的函數(shù)，并考查其波形，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)通過一定帶寬的濾波器，通帶越窄，頻率展開越詳細(xì)；反之通帶越寬，展開越粗略。測(cè)定展開后的單頻率（或狹頻）成分的聲壓級(jí)，然后以頻率為橫坐標(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。第四節(jié) 噪聲測(cè)量?jī)x器2.聲級(jí)計(jì)的分類二、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)閾值白天為50dB，夜間為45dB，我國(guó)提出環(huán)境噪聲允許范圍見表7.2。 表7.2 我國(guó)環(huán)境噪聲允許范圍

7、 單位：dB人的活動(dòng)最高值理想值體力勞動(dòng)（保護(hù)聽力）9070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30dB），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)具體情況來制定。 表7.3 一天不同時(shí)間對(duì)基數(shù)的修正 單位：dB時(shí)間修正值白天0晚上-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)（重工業(yè)）+25表7.5 室內(nèi)噪聲受室外噪聲影響的修正值 單

8、位：dB 窗戶狀況修正值開窗-10關(guān)閉的單層窗-15關(guān)閉的雙層窗或不能開的窗-20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)Leq /dB(A)類 別晝 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)Leq /dB(A)類 別晝間夜 間0504015545260503655547055我國(guó)工業(yè)企業(yè)噪聲標(biāo)準(zhǔn)見表7.7和表7.8。 表7.7  新建、擴(kuò)建、改建企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)每個(gè)工作日接觸噪聲時(shí)間/ h允許標(biāo)準(zhǔn)/ dB(A)885488291194最高不得超過115表7.8  現(xiàn)有企業(yè)暫行標(biāo)準(zhǔn) 每個(gè)工作日接觸噪聲時(shí)間/ h

9、允許標(biāo)準(zhǔn) / dB(A)890493296199最高不得超過115表7.12 機(jī)場(chǎng)周圍飛機(jī)噪聲標(biāo)準(zhǔn) 單位：dB適用區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)值一類區(qū)域70二類區(qū)域75“一類區(qū)域”指特殊住宅區(qū)，居住、文教區(qū)；“二類區(qū)域”指除一類區(qū)域以外的生活區(qū)。在測(cè)定城市噪聲污染分布情況后，可在城市地圖上用不同顏色或陰影線表示噪聲帶，每一噪聲帶代表一個(gè)噪聲等級(jí)，每級(jí)相差5dB。各等級(jí)的顏色和陰影線規(guī)定見表7.16。 表7.16  各噪聲帶顏色和陰影線表示規(guī)定噪聲帶顏色陰影線35dB以下淺綠色小點(diǎn)，低密度3640dB綠色中點(diǎn)，中密度4145dB深綠色大點(diǎn)，高密度4650dB黃色垂直線，低密度5155dB褐色垂直線，中密度

10、5660dB橙色垂直線，高密度6165dB朱紅色叉線，低密度6670dB洋紅色叉線，中密度7175dB紫紅色交叉線，高密度7680dB藍(lán)色寬條垂直線8185dB深藍(lán)色全黑第六節(jié) 噪 聲 監(jiān) 測(cè)(一) 城市區(qū)域環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)二、工業(yè)企業(yè)噪聲監(jiān)測(cè)方法測(cè)量工業(yè)企業(yè)噪聲時(shí)，傳聲器的位置應(yīng)在操作人員的耳朵位置，但人需離開。測(cè)點(diǎn)選擇的原則是：若車間內(nèi)各處A聲級(jí)波動(dòng)小于3dB，則只需在車間內(nèi)選擇13個(gè)測(cè)點(diǎn)。若車間內(nèi)各處聲級(jí)波動(dòng)大于3dB，則應(yīng)按聲級(jí)大小，將車間分成若干區(qū)域，這些區(qū)域必須包括所有工人為觀察或管理生產(chǎn)過程而經(jīng)常工作、活動(dòng)的地點(diǎn)和范圍。三、機(jī)動(dòng)車輛噪聲測(cè)量方法車外噪聲測(cè)量四、機(jī)場(chǎng)周圍飛機(jī)噪聲測(cè)量方法

11、測(cè)量條件：氣候條件為無雨、無雪，地面上10m高處的風(fēng)速不大于5m/s，相對(duì)濕度不應(yīng)超過90，不應(yīng)小于30。傳聲器位置：測(cè)量傳聲器應(yīng)安裝在開闊平坦的地方，高于地面1.2 m，離其他反射壁面1 m以上，注意避開高壓電線和大型變壓器。所有測(cè)量都應(yīng)使傳聲器膜片基本位于飛機(jī)標(biāo)稱飛行航線和測(cè)點(diǎn)所確定的平面內(nèi)，即是掠入射。在機(jī)場(chǎng)的近處應(yīng)當(dāng)使用聲壓型傳聲器，其頻率響應(yīng)的平直部分要達(dá)到10kHz。要求測(cè)量的飛機(jī)噪聲級(jí)最大值至少超過環(huán)境背景噪聲級(jí)20dB，測(cè)量結(jié)果才被認(rèn)為可靠。測(cè)量?jī)x器：精度不低于2型的聲級(jí)計(jì)或機(jī)場(chǎng)噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其他適當(dāng)儀器。聲級(jí)計(jì)的性能要符合GB3785的規(guī)定。第七節(jié) 振動(dòng)及測(cè)量方法一、城市區(qū)域

12、環(huán)境振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)（一）適用地帶范圍的劃定特殊住宅區(qū)；居民、文教區(qū)；混合區(qū)；商業(yè)中心區(qū)（指商業(yè)集中的繁華地區(qū)）；工業(yè)集中區(qū)；交通干線道路兩側(cè)；鐵路干線兩側(cè)；標(biāo)準(zhǔn)適用的地帶范圍；標(biāo)準(zhǔn)晝夜。（二）監(jiān)測(cè)方法 測(cè)量點(diǎn)的布設(shè)；計(jì)算方法。二、城市區(qū)域環(huán)境振動(dòng)測(cè)量方法（一）名詞術(shù)語(yǔ)振動(dòng)加速度級(jí)VAL；振動(dòng)級(jí)VL；Z振動(dòng)級(jí)VLz ；累積百分Z振級(jí)VLzn ；穩(wěn)態(tài)振動(dòng) ；沖擊振動(dòng)；無規(guī)振動(dòng) 。（二）測(cè)量?jī)x器用于測(cè)量環(huán)境振動(dòng)的儀器，其性能必須符合ISODP84011984有關(guān)條款的規(guī)定。測(cè)量系統(tǒng)每年至少送計(jì)量部門校準(zhǔn)一次。課堂練習(xí)：1.某聲音的聲壓為0.02 Pa,其聲壓級(jí)為（）dB。A .20 B .40 C .60

13、 D.802.強(qiáng)度為80dB的噪聲，其相應(yīng)的聲壓為（）。A .0.1 Pa B.0.2 Pa C .0.4 Pa D.20 Pa3.測(cè)量機(jī)場(chǎng)噪聲通常采用（）。A.等效連續(xù)A聲級(jí)B.最大A聲級(jí)及持續(xù)時(shí)間C.倍頻帶聲壓級(jí)D.計(jì)權(quán)等效連續(xù)感覺噪聲級(jí)4.統(tǒng)計(jì)噪聲級(jí)L10表示（）。A.取樣時(shí)間內(nèi)10%的時(shí)間超過的噪聲級(jí)，相當(dāng)于噪聲平均峰值B.取樣時(shí)間內(nèi)90%的時(shí)間超過的噪聲級(jí)，相當(dāng)于噪聲平均底值C.取樣時(shí)間內(nèi)90%的時(shí)間超過的噪聲級(jí)，相當(dāng)于噪聲平均峰值D.取樣時(shí)間內(nèi)10%的時(shí)間超過的噪聲級(jí)，相當(dāng)于噪聲平均底值5.某工廠內(nèi)有4種機(jī)器，聲壓級(jí)分別是84dB、82dB、86dB、89dB,它們同時(shí)運(yùn)行時(shí)的聲壓級(jí)是（）dB.A .94 B .92 C .95 D.986.室內(nèi)吊扇工作時(shí)，測(cè)得噪聲聲壓p=0.002Pa;電冰箱單獨(dú)開動(dòng)時(shí)聲壓級(jí)是46dB,兩者同時(shí)開動(dòng)時(shí)的合成聲壓級(jí)是（）dB.A .41 B.61C .47 D .487.室內(nèi)有兩個(gè)噪聲源，同時(shí)工作時(shí)總聲壓級(jí)為73 dB，當(dāng)其中一個(gè)聲源停止工作時(shí)，測(cè)得室內(nèi)聲壓級(jí)為72 dB,另一聲源的聲壓級(jí)是（）dB.A .62 B .67C .78 D.668.已知L185 dB，L285 dB，則合成聲壓級(jí)L1+2是（）dB。A .86 B.87C .88 D.90