2023年注冊環(huán)保工程師專業(yè)知識四講義

物理污染控制工程技術(shù)

一、噪聲與振動污染控制工程基礎(chǔ)

二、物理污染控制工程實(shí)踐

三、重要電磁污染源及其特性

四、電磁污染防治基本方法

第1章噪聲與振動污染控制工程基礎(chǔ)

1.1噪聲與振動的計量和評價

復(fù)習(xí)規(guī)定：

1、熟悉躁聲與振動的重要物理量和單位

2、掌握躁聲與振動控制工程中的常用評價量

一、噪聲和振動的基本概念

聲音在人們的生活、工作中起著非常重要的作用。聲音的本質(zhì)就是氣體、液體、固體介質(zhì)中的

質(zhì)點(diǎn)振動，聲音的產(chǎn)生和傳播都離不開介質(zhì)的力學(xué)振動行為。聲音有有利的一面，也有有害的一面。

人們把不和諧的、令人反感的聲音稱為噪聲。要克制噪聲的發(fā)生和傳播，就必須了解噪聲產(chǎn)生的因

素和傳播的規(guī)律，也就必須具有振動基本知識。

振動是聲音的來源。噪聲是聲音的一種，判斷一個聲音是否屬于噪聲，主觀因素起決定性作用。

生理學(xué)將對人體有害或人們不需要的聲音稱為噪聲。物理學(xué)將和諧的聲音叫做樂音，不和諧的聲音

稱為噪聲。噪聲是各種不同頻率和不同強(qiáng)度聲音無規(guī)則的雜亂組合，給人煩躁的感覺；噪聲的波形

曲線通常是無規(guī)則的。

1、聲源：凡是能發(fā)出聲音的振動體，都可以稱為聲源。聲音是由于聲源的振動而產(chǎn)生的。聲源

可以是固體，液體或氣體。

2、聲波：物體在彈性介質(zhì)中的機(jī)械振動可引起介質(zhì)密度的改變，這種介質(zhì)密度變化由近及遠(yuǎn)的

傳播過程即為聲波。聲波產(chǎn)生和傳播見332頁圖。聲波產(chǎn)生的條件是聲源（機(jī)械振動的物體）和彈

性媒質(zhì)。聲波可分為橫波和縱波。聲音的傳播是物體振動狀態(tài)的傳播過程，即傳播的是狀態(tài)和能量,

不是媒質(zhì)自身。

3、聲場：由聲波存在的媒質(zhì)區(qū)域稱為聲場。可以分為自由聲場、混響聲場、擴(kuò)散聲場、遠(yuǎn)場和

近場等。

自由聲場：無反射聲存在的聲場，也表達(dá)那些在各向同性的均勻媒質(zhì)中界面的影響可以忽略的

聲場，或者做了強(qiáng)吸聲的消聲室內(nèi)的聲場。

混響聲場：在比較大的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)，各壁面存在多次強(qiáng)反射所形成的、以反射聲為主的聲

場，稱為混響聲場。

擴(kuò)散聲場：聲能密度分布均勻，反射的傳播方向為無規(guī)律分布的聲場，稱為擴(kuò)散聲場?；祉懧?/p>

越強(qiáng)烈的聲場越接近擴(kuò)散聲場。

遠(yuǎn)場：指自由聲場中到聲源的距離每增長一倍，聲壓減少至一半的區(qū)域。遠(yuǎn)場內(nèi)的媒質(zhì)瞬時質(zhì)

點(diǎn)速度與聲壓的相位一致。

近場：遠(yuǎn)場之內(nèi)的區(qū)域為近場。近場內(nèi)媒質(zhì)瞬時質(zhì)點(diǎn)速度與聲壓的相位不相同。

4、頻率（/）：單位時間內(nèi)媒質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動的次數(shù)，單位為Hz。

周期（T）：質(zhì)點(diǎn)振動每往復(fù)一次所需的時間稱為周期。單位s。/ng

聲音的頻段范圍劃分見333頁表5-1-lc

5、波長（4）：在波的傳播方向上，相鄰兩波峰（或相鄰兩波谷）之間的距離稱為波長。波長

也是質(zhì)點(diǎn)的振動通過一個周期聲波傳播的距離。單位是米（m）?

6、聲速（c）：聲音在媒質(zhì)中傳播的速度。單位米/秒（m/s）。c="或c=/

聲速是介質(zhì)溫度的函數(shù)，溫度升高聲速增長；聲速還隨大氣壓強(qiáng)的增長而增長；空氣聲速受空

氣濕度影響；聲速和媒質(zhì)的種類有關(guān)。聲速表見334頁。

7、聲壓：空氣受到擾動時，空氣壓強(qiáng)就在大氣壓強(qiáng)與附近做迅速起伏變化的波動，并改變?yōu)镻,

將聲擾動產(chǎn)生的逾量壓強(qiáng)p=P-6稱為聲壓。聲壓一般是時間和空間的函數(shù)。分為瞬時聲壓和有

效聲壓。單位IPaKN/m；微巴（曲ar）,1微巴=0.IPa。

一定期間間隔內(nèi)瞬時聲壓對時間的均方根值稱為有效聲壓。

人耳對頻率為1000Hz聲音的可聽閾（即人耳剛剛能察覺到聲音的存在）約為2xl0-5pa；剛剛

使人耳產(chǎn)生疼痛感覺的聲壓（痛閾聲壓）約為20Pa。

8、頻帶：把寬廣的聲音頻率變化范圍劃分為若干較小的段落，叫做頻帶（頻程）。任一頻帶都

有上限頻率力、下限頻率力（這兩個頻率又稱截至頻率）和中心頻率工“，上、下限頻率之間的頻

率范圍稱為頻帶寬度，又稱帶寬。

倍頻帶（倍頻程）：假如兩個頻率相差一倍，稱這兩個頻率之間相差一個倍頻帶，即這兩個頻率

之比為2"或力=2/；相差3個倍頻帶意味著兩個頻率之比為丁，依此類推，相差n個倍頻帶就

意味著兩個頻率之比為2"。上限頻率下限頻率力和倍頻帶系數(shù)n有如下關(guān)系：力=2"/或

一般〃越小，頻帶分的越細(xì)。

頻帶的中心頻率，是上、下限頻率的幾何平均值，fm

在噪聲測量中，通用的倍頻帶有n=l時的1/1倍頻帶，簡稱倍頻帶；有n=l/2時的1/2倍頻帶,

有n=l/3時的1/3倍頻帶等。其上限頻率值為、下限頻率力和中心頻率值工“值分別見337頁表。

9、聲功率：單位時間內(nèi)聲源輻射出來的總聲能量稱為聲功率。瞬時聲功率W（f）=Sp“，它的

平均聲功率為：W=Spudto

一個聲源發(fā)出的聲功率和聲源做功發(fā)出的總功率是兩個截然不同的概念，聲功率只是聲源總功

率中以聲波形式輻射出去的一小部分功率。聲源聲功率強(qiáng)度的范圍很廣。

10、振動的位移、速度和加速度

設(shè)在一簡諧振動中，A為振動的振幅，0=2力'為角頻率，?為時間，則可將振動的位移表為

s=Asin（〈H）、速度表為丫=A6ycos@0、加速度表為a=-Act?sin（3f）。

振動位移在研究機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和變形時故意義；加速度在研究機(jī)械疲勞、沖擊和評價振動對人

的影響時有重要意義；振動速度和結(jié)構(gòu)輻射噪聲大小有關(guān)聯(lián)。

二、噪聲的計量和評價

1、級和分貝

（1）級

人們聽覺靈敏度與聲波量之間的關(guān)系不是線性關(guān)系，而接近對數(shù)的關(guān)系。因此運(yùn)用分貝作為單

位進(jìn)行量度，既可對范圍很大的聲音強(qiáng)度進(jìn)行對數(shù)壓縮，并且也符合人耳對聲音響應(yīng)的靈敏限度。

使用“級”的概念用于量度聲音的強(qiáng)弱。

聲學(xué)量與同類基準(zhǔn)（參考）量之比再取對數(shù)就是“級”的概念。級的單位是奈培時，其對數(shù)取

自然對數(shù)，底為e,符號是Np；級的單位是貝爾（Bell）時，其對數(shù)取以10為底的對數(shù)，符號是

B。

（2）分貝

聲學(xué)中將正比于聲功率的兩個同類聲學(xué)量（如兩個聲壓平方）之比，取以10為底的對數(shù)，再乘

以10,該參數(shù)的單位稱為分貝，記為dB,IN-=8.68648。

2、聲壓級

2

噪聲控制中，常用聲壓級來衡量聲音的強(qiáng)弱。Lp=101g/,基準(zhǔn)聲壓A。=2xlO-5pa

PG

聲壓級和聲壓的關(guān)系為，聲壓級變化20dB,相稱于聲壓值變化10倍；聲壓級變化40dB,相稱于

聲壓值變化100倍；

3、聲功率級

聲源的聲功率級量等于這個聲源的聲功率W與基準(zhǔn)聲功率嗎）的取常用對數(shù)再乘以10。

L?.=101g—基準(zhǔn)聲功率叱,=l（）T2w

4、振動加速度級

振動加速度平方與基準(zhǔn)加速度平方的比值取以10為底的對數(shù)乘以10,就得到振動加速度級

2

4=ioig與，ae——加速度有效值，簡諧振動加速度有效值為加速度幅值的志倍，“2//；a0-

一基準(zhǔn)加速度，旬=1x10-6m/s2。一般人剛剛感覺到的垂直振動加速度級為10-3加/$2,即60dB。

5、振動級

*2

振動級指修正的加速度級，用乙表達(dá)，即：4=101g冬

6、聲壓級的疊加、修正和平均

(1)聲壓級的疊加

①聲壓級相同的聲音的疊加。不能將聲壓級做簡樸的算術(shù)相加，能進(jìn)行疊加運(yùn)算的只能是聲音

的能量，運(yùn)用能量的相加進(jìn)行聲壓級運(yùn)算。

Lp=Lpi+101gTV

當(dāng)N=2,即聲壓級相同的兩個聲音疊加，則總聲壓級為:

LP=LPt+101g2=LP1+3(dB)

②聲壓級不相同的聲音的疊加。兩個聲壓級不相同的聲音的疊加，并假設(shè)第一個聲音的聲壓級

大于第二個聲音的聲壓級，即Z^>Lp2,則總的聲壓級L可以表達(dá)為:

Lpi仇

10l0101010

=101g(10+10)=101g[10(1+10)]=LP1+101g(l+10)

(2)聲壓級的修正

2個聲壓級不相同的聲音疊加時、假設(shè)第一個聲音的聲壓級大于第二個聲音的聲壓級，即

%一卬2

L>則總的聲壓級可表達(dá)為：L=L+101g(l+1010)

PiLP2,pn

(3)聲壓級的平均

分貝是能量之比的對數(shù)關(guān)系，聲壓級的平均應(yīng)取各聲壓級的能量平均的分貝數(shù)，

_\N生_]N5

,G

心=ioig—￡ioi。，或者表達(dá)為：Ep=ioig—^io-ioig/v

Nj=]N,?=]

計算N個聲壓級的平均值的方法是：一方面求出N個聲壓級的總聲壓級，然后減去101gN。它

是從聲能平均的原理推導(dǎo)出來的，在一般測量中，測量的各聲壓級差值假如在10dB的范圍內(nèi)，簡化

用算術(shù)平均法的誤差不大。

7、A聲級

研究噪聲對人體健康的危害及對噪聲的防治，必須有噪聲對人體影響限度的評價標(biāo)準(zhǔn)。對噪聲

的評價常采用記錄的方法，即依靠足夠數(shù)的人們對噪聲主觀反映的對比性調(diào)查，得出記錄的平均量。

重要的評價量有A聲級、等效連續(xù)、噪聲評價數(shù)NR和累積百分聲級。

有關(guān)概念：

(1)響度級：單位是方(phon)。響度級就是指當(dāng)選取1000Hz純音做基準(zhǔn)音時，凡是聽起來和

該純音同樣響的聲音，不管其聲壓級和頻率是多少，它的響度級（方值）就等于該純音的聲壓級數(shù)。

（2）等響曲線：345頁圖表達(dá)每一條曲線表達(dá)不同頻率、不同聲壓級的純音具有相同的響度級。

（3）頻率計權(quán)：在測量儀器中，對不同頻率的客觀聲壓級人為地給予適當(dāng)?shù)脑鰷p，這種修正方

法稱為頻率計權(quán)，實(shí)現(xiàn)這種頻率計權(quán)的網(wǎng)絡(luò)稱為計權(quán)網(wǎng)絡(luò)。A、B、C、D4種計權(quán)網(wǎng)絡(luò)，通過計權(quán)

網(wǎng)絡(luò)測得的聲級稱為計權(quán)聲級，是衡量噪聲強(qiáng)弱的主觀評價量。

A聲級測量的結(jié)果與人耳對聲音的響度感覺相近似，用A聲級分貝數(shù)的大小對噪聲排列順序時，

可以較好反映人對各種噪聲的主觀評價。是目前評價噪聲的重要指標(biāo)。

8、等效聲級

A聲級很好的反映了噪聲影響與頻率的關(guān)系，對于穩(wěn)態(tài)的噪聲，即隨時間變化不大的噪聲，我

們通?？梢圆捎肁聲級來評價。等效聲級是以A聲級為基礎(chǔ)建立起來的非穩(wěn)態(tài)噪聲的噪聲評價量，

它是以A聲級的穩(wěn)態(tài)噪聲代替變動噪聲，在相同的暴露時間內(nèi)可以給人以等數(shù)量的聲能，這個聲級

就是該變動噪聲的等效聲級，又稱等效A聲級，或簡稱等效聲級。等效連續(xù)A聲級指在某段時間內(nèi)

的不穩(wěn)態(tài)噪聲的A聲級，用能量平均的方法，以一個連續(xù)不變的A聲級來表達(dá)該時段內(nèi)噪聲的聲級，

又稱等能量A聲級。等效連續(xù)A聲級L.可表達(dá)為：

9、頻帶聲壓級

在一個倍頻程帶寬頻率范圍聲壓級的累加稱為倍頻帶聲壓級。

10、噪聲評價數(shù)

噪聲評價數(shù)NR曲線見350頁圖，M?數(shù)指噪聲評價曲線的號數(shù)，它是中心頻率等于1000Hz時

倍步帶聲壓級的分貝數(shù)，它的噪聲級范圍是0—130dB,合用于中心頻率從31.5—8000Hz的9個倍

頻帶。在同一條M?曲線上各倍頻帶的噪聲級對人的影響是相同的。

11、累積百分聲級

累積百分聲級又稱記錄聲級，指在測量時間內(nèi)所有超過人聲級所占的暇時間，單位為dB。

12、混響

當(dāng)室內(nèi)聲場達(dá)成穩(wěn)態(tài)后，聲源忽然停止發(fā)聲，房間內(nèi)的聲音并沒有立即停止，需要延續(xù)一段時

間，聲能逐漸衰減直到實(shí)際聽不到聲音為止，這種聲音的延續(xù)現(xiàn)象稱為混響。聲源停止發(fā)聲后，由

于多次反射或散射而逐漸哀減的聲音也可以稱之為混響。室內(nèi)空氣或墻壁壁面的吸取作用愈差，聲

能愈不容易衰減，混響時間就愈長。

房間內(nèi)聲音的增長過程、穩(wěn)定狀態(tài)和衰減過程可以用圖5-1-6表達(dá)。

13、混響時間

當(dāng)室內(nèi)聲場達(dá)成穩(wěn)態(tài)后，聲源忽然停止發(fā)聲，室內(nèi)聲能密度衰減到本來的百萬分之一，即聲壓

級衰減60dB所需要的時間稱為混響時間，記作單位為s。

擴(kuò)散聲場：對于一個有聲源的大房間，設(shè)其室內(nèi)聲能密度處處相同，并且在任何一點(diǎn)上，從各

個方向傳來的聲波概率相等，而聲波的相位是無規(guī)則的，這樣的聲場稱為擴(kuò)散聲場。

吸聲系數(shù)a:吸導(dǎo)報材料或結(jié)構(gòu)吸聲能力的大小稱為吸聲系數(shù)。

1.2聲源及其特性

復(fù)習(xí)規(guī)定：

1、熟悉聲源及其分類

2、掌握點(diǎn)聲源、線聲源和面聲源的基本特性

一、機(jī)械噪聲源

由于機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時存在不平衡，各零部件之間因偏差或表面缺陷而互相撞擊、摩擦產(chǎn)生的交

變機(jī)械作用力使設(shè)備金屬板、軸承、齒輪或其他運(yùn)動部位發(fā)生振動而輻射出噪聲的聲源稱為機(jī)械噪

聲源。機(jī)械噪聲源又分為下列幾種。

1、撞擊噪聲

因沖擊力的作用會使機(jī)械產(chǎn)生較強(qiáng)的沖擊噪聲。如鍛錘工作時其機(jī)械能分為四部分，第一部分

做功、第二部分轉(zhuǎn)化為熱能、第三部分通過基礎(chǔ)以固體聲的形式向四周地面?zhèn)鞑ィ谒牟糠謩t轉(zhuǎn)化

為使機(jī)件產(chǎn)生彈性形變的振動能。機(jī)件彈性形變振動能的一部分再以聲波的形式向四周空間輻射，

形成撞擊噪聲，這種噪聲還可以分解為撞擊瞬間產(chǎn)生的噴射噪聲、壓力脈沖噪聲和結(jié)構(gòu)噪聲。其中

以結(jié)構(gòu)噪聲產(chǎn)生的影響最大，輻射噪聲的時間最長。

撞擊噪聲有以下特性：當(dāng)撞擊發(fā)生在較硬的光滑物體之間時，作用時間短，作用力大，則激勵

的頻帶寬，激發(fā)物體自身振動方式就多，呈寬頻帶撞擊噪聲；假如撞擊發(fā)生在較軟的不光滑的物體

之間時，作用時間相對較長，作用力小，激勵的頻帶窄，激發(fā)的振動方式少。

2、激發(fā)噪聲

一般由旋轉(zhuǎn)機(jī)械的周期性作用力產(chǎn)生。最簡樸的周期力是由轉(zhuǎn)動軸、飛輪等轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的靜、動

態(tài)不平衡所引起的偏心力。這種作用力正比于轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的質(zhì)量和靜、動態(tài)的合成偏心距，也正比于

轉(zhuǎn)動角速度的平方。當(dāng)轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速達(dá)成其臨界轉(zhuǎn)速時，則該系統(tǒng)自身會產(chǎn)生極大的振動，并將

振動力傳遞到與其相連的其他機(jī)械部分，激起強(qiáng)烈的噪聲。激發(fā)噪聲會隨著機(jī)件縫隙的存在、結(jié)構(gòu)

剛度不夠或摩擦嚴(yán)重而增大。

3、摩擦噪聲

物體在一定的壓力作用下互相接觸并作相對運(yùn)動時，物體之間產(chǎn)生摩擦，摩擦力以反運(yùn)動方向

在接觸面上作用于運(yùn)動物體，從而激發(fā)物體振動而產(chǎn)生噪聲。如汽車的剎車聲等。

摩擦噪聲中的重要是摩擦引起物體的張弛振動所激發(fā)的噪聲，當(dāng)振動頻率與物體的固有振動頻

率相同時，摩擦噪聲將達(dá)成最大。

4、結(jié)構(gòu)噪聲

機(jī)械噪聲是由于機(jī)械振動系統(tǒng)受迫振動和固有振動共同引起的，其中固有振動起了重要的作用，

固有振動頻率是噪聲的重要組成成分，而振動系統(tǒng)的固有振動頻率取決于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特性和參數(shù)，

所以稱為這種噪聲為結(jié)構(gòu)噪聲。

任何機(jī)械部件都有它固有的振動方式，不同的振動方式相應(yīng)于不同的振動頻率。振動的方式、

頻率與部件或物料的物理性質(zhì)、部件的結(jié)構(gòu)形狀和振動的邊界條件有關(guān)。物料的彈性模量愈大，材

料愈粗、厚，則其固有頻率愈高；材料的面積愈大，即棒愈長，板面積愈大，則其固有頻率愈低。

5、齒輪噪聲

嚙合的齒輪對或齒輪組，由于互相碰撞或摩擦可激起齒輪體的振動，這種情況下輻射出來的噪

聲稱為齒輪噪聲。

6、軸承噪聲

軸承內(nèi)相對運(yùn)動的元件之間的摩擦和振動，或者轉(zhuǎn)動部分的不平衡、相對運(yùn)動元件之間的撞擊

等，都會導(dǎo)致軸承噪聲的產(chǎn)生。

二、空氣動力性噪聲源

由于機(jī)械零件和周邊及封閉媒質(zhì)（空氣）交互作用而輻射出噪聲的聲源稱為空氣動力性噪聲源。

1、噴射噪聲：氣流從管口以高速（介于聲速與亞聲速之間）噴射出來，由此而產(chǎn)生的噪聲稱為

噴射噪聲，也稱為噴注噪聲或射流噪聲。

2、渦流噪聲；氣流流經(jīng)障礙物時，由于空氣分子黏滯摩擦力的影響，具有一定速度的氣流與障

礙物背后相對靜止的氣體互相作用，在障礙物的下游區(qū)形成帶有渦旋的氣流。這些渦旋中心的壓強(qiáng)

低于周邊介質(zhì)的壓強(qiáng)，每當(dāng)一個渦旋脫落時，湍動氣流就會出現(xiàn)一次壓強(qiáng)跳變，這些跳變的壓強(qiáng)通

過周邊介質(zhì)向外傳播，并作用于障礙物。當(dāng)湍動氣流中壓強(qiáng)脈動具有可聽聲的頻率成分且強(qiáng)度足夠

大時，就能輻射出噪聲，稱為渦流噪聲或湍流噪聲。

3、旋轉(zhuǎn)氣流噪聲：旋轉(zhuǎn)的空氣動力機(jī)械（如飛機(jī)螺旋槳），旋轉(zhuǎn)時與空氣互相作用而連續(xù)產(chǎn)生

壓力脈動，從而輻射的噪聲稱為旋轉(zhuǎn)氣流噪聲。

4、燃燒噪聲：各種燃料通過燃燒器與空氣混合而燃燒，在燃燒過程中可產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲，這種

噪聲稱為燃燒噪聲。氣態(tài)燃料燃燒噪聲有如下特性：

（1）燃燒吼聲：可燃混合氣體燃燒產(chǎn)生的噪聲，稱為燃燒吼聲。燃燒吼聲強(qiáng)度與燃燒強(qiáng)度成正

比，燃燒強(qiáng)度表達(dá)單位體積的熱量釋放率，當(dāng)火焰燃燒速度保持不變而火焰體積增大時，則強(qiáng)度減

少，燃燒吼聲也減少。

（2）振蕩燃燒噪聲：可燃混合氣通過燃燒器燃燒時，由于燃燒氣體的強(qiáng)烈振動而產(chǎn)生的噪聲，

稱為振蕩燃燒噪聲，也稱為燃燒激勵脈動噪聲。

（3）工業(yè)燃燒系統(tǒng)的噪聲：來自燃燒設(shè)備與燃燒過程的噪聲，如可燃?xì)饧翱諝夤?yīng)系統(tǒng)中的風(fēng)

機(jī)和閥門噪聲，可燃?xì)馀c空氣從燃燒器噴嘴噴出的噴射噪聲，以及燃燒爐或燃燒器所在空間的共振

聲等，這些噪聲能與燃燒吼聲和脈動噪聲一起合成為燃燒系統(tǒng)的噪聲。

三、電磁噪聲源

由于機(jī)械構(gòu)件受到電場或磁場力的作用，導(dǎo)致磁致伸縮和電磁感應(yīng)的發(fā)生，鐵磁性物質(zhì)或構(gòu)件

發(fā)生振動而輻射噪聲的聲源稱為電磁噪聲源。

1、直流電動機(jī)的電磁噪聲

不平衡的電磁力是使電動機(jī)產(chǎn)生電磁振動并輻射電磁噪聲的根源。直流電動機(jī)的電磁噪聲與電

機(jī)的功率有很大的關(guān)系，電機(jī)噪聲涉及電磁噪聲、風(fēng)扇噪聲、電刷噪聲、軸承噪聲等，大功率低轉(zhuǎn)

速的直流電動機(jī)，電磁噪聲為重要噪聲。

2、交流電動機(jī)的電磁噪聲

同步交流電動機(jī)的電磁噪聲的特點(diǎn)與直流電動機(jī)的相同，異步交流電動機(jī)的電磁噪聲，是由于

定子和轉(zhuǎn)子的各次諧波互相作用而產(chǎn)生的，也稱為槽噪聲，它的大小取決于定子、轉(zhuǎn)子的槽配合情

況。

電動機(jī)的定子、車子的諧波次數(shù)不同，互相作用合成的磁力波的次數(shù)也不同。當(dāng)兩個諧波互相

作用產(chǎn)生的電磁力波動次數(shù)愈低時，其磁勢幅值也愈大，激發(fā)的振動和噪聲也愈強(qiáng)。

3、變壓器的電磁噪聲

變壓器的電磁噪聲是由于鐵心在電磁場作用下產(chǎn)生磁致伸縮性振動而引起的。其基頻是供電頻

率的2倍。除基頻外，變壓器的電磁噪聲尚有高次諧波的噪聲成分，一般體積較大的變壓器，其最

響的諧波頻率較低；體積較小的變壓器，其最響的諧波頻率較高。

變壓器的電磁噪聲，重要是由于鐵心振動耦合到變壓器的外殼，使外殼振動形成的。這種磁噪

聲是由變壓器向外輻射的，特別是產(chǎn)生共振時，所輻射的噪聲較強(qiáng)。

四、點(diǎn)聲源、線聲源、面聲源

聲源的類型按其幾何形狀特點(diǎn)劃分為：點(diǎn)聲源、線聲源、面聲源。

點(diǎn)聲源：聲源尺寸相對于聲波的波長或傳播距離而言比較小、且聲源的指向性不強(qiáng)時，則聲源

可近似視為點(diǎn)聲源。

線聲源：火車噪聲、公路上大量機(jī)動車輛行駛的噪聲，或者輸送管道輻射的噪聲等，遠(yuǎn)場分析

時可將其看做由許多點(diǎn)聲源組成的線狀聲源。這些線聲源以近似柱面波形式向外輻射噪聲。

面聲源：具有輻射聲能本領(lǐng)的平面聲源，平面上輻射聲能的作用處處相等。常見于有輻射聲能

作用、分布較大的平面外的一些點(diǎn)上，對該平面聲源有必要進(jìn)行聲場分析時，使用這一概念。

1.3聲波的傳播和衰減

復(fù)習(xí)規(guī)定：

1、熟悉聲波在空氣中傳播的基本規(guī)律及衰減特性

2、了解聲波的吸取、反射、透射及衍射規(guī)律

一、聲波在空氣中的傳播和衰減

1、聲波方程

聲振動必須滿足三個基本的物理定律，即牛頓第一定律、質(zhì)量守恒定律以及描述壓強(qiáng)、溫度、

體積等狀態(tài)參數(shù)的狀態(tài)方程。應(yīng)用這三個定律可以推導(dǎo)出聲波傳播中的連續(xù)性方程、運(yùn)動方程和物

態(tài)方程，并進(jìn)一步得到波動方程一一〃、“和「對時間空間坐標(biāo)的偏微分方程。作如下假設(shè)：①媒

質(zhì)為抱負(fù)流體，即媒質(zhì)中不存在黏滯性，聲波傳播時沒有能量損失：②沒有聲擾動時，媒質(zhì)在宏觀

上是靜止的、均勻的，因此媒質(zhì)中靜壓強(qiáng)“°、靜態(tài)密度4都是常數(shù)：③聲波傳播時，媒質(zhì)中稠密

和稀疏的過程是絕熱的；④假設(shè)是小振幅聲波，即滿足：

聲壓〃比大氣壓痣要小得多，即p<<4;

質(zhì)點(diǎn)的位移占比波長/I要小得多，即&<</1；

質(zhì)點(diǎn)振動速度“比聲速C要小得多，即〃<<c；

介質(zhì)密度的相對變化要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1,即

P

上述假設(shè)稱為抱負(fù)流體媒質(zhì)小振幅假定?？梢苑謩e推導(dǎo)連續(xù)性方程、運(yùn)動方程和物態(tài)方程。

(1)連續(xù)性方程：是物質(zhì)不滅定律在流體運(yùn)動描述中的數(shù)學(xué)應(yīng)用。對體積元dv,單位時間流

入du的質(zhì)量與流出dv的質(zhì)量之差等于該體積元內(nèi)質(zhì)量的變化率。由此可得體積元dv在X、y、Z方

向上質(zhì)量的增量。

網(wǎng),,,

mx=-p0--axavaz

dx

duv

m--p0--dxdydz

dy

,,,

m.--p0--dxdydz

dz

并由此得到單位時間"v內(nèi)總的質(zhì)量增量的矢量形式如下式，▽為拉氏算子。

(2)運(yùn)動方程

運(yùn)動方程是聲壓對于距離的梯度等于媒質(zhì)密度和質(zhì)點(diǎn)振動速度乘積的負(fù)值。在聲場中取一體積

元dv=dxdydz,當(dāng)有聲波作用于體積元上，各方向的壓強(qiáng)將發(fā)生變化。設(shè)體積元在靜止時的壓強(qiáng)

為Po,密度為Po,聲波產(chǎn)生的瞬時聲壓為P，因體積元足夠小，可認(rèn)為作用在各面的壓力均勻。

對X方向，運(yùn)用簡樸力學(xué)分析和牛頓第二定律得：

—?dxdydz=pdxdydz

由于是小振幅聲波，其密度的變化可忽略，即夕可得聲波在X、y、Z三個方向產(chǎn)生的

加速度分別為：

生

dux

《二p。高

前

一du

外

中

一

dur

az二p。石

式中：p---瞬時聲壓，Pa；

Ux'Uy'Wz---質(zhì)點(diǎn)振動速度〃在x、y、z三方向上的分量。

可得到運(yùn)動方程，式中V為拉普拉斯算符。

du

(3)物態(tài)方程

媒質(zhì)在聲波作用下，引起壓縮、膨脹的交替變化，媒質(zhì)的密度和壓強(qiáng)都發(fā)生了變化，即媒質(zhì)的

狀態(tài)發(fā)生了變化。聲波傳播時，抱負(fù)狀態(tài)下媒質(zhì)的密度發(fā)生變化，而沒有能量的損耗，即為等燧絕

熱過程。

物態(tài)方程一般可寫作：p=p(p,t)

考慮絕熱條件，上式簡化為：p=p(p)

抱負(fù)狀態(tài)的物態(tài)方程為：p=c°dp

(4)波動方程

聯(lián)立抱負(fù)液體媒質(zhì)中三個基本方程：連續(xù)方程式、運(yùn)動方程式和物態(tài)方程式，可推出抱負(fù)液體

媒質(zhì)中小振幅傳播的p、/?、“中任意變量的波動方程，得到以下三式：

聲壓波動方程：R=W寸p

dt2

d2p

密度波動方程：上與=/9▽9?夕

dr

振速波動方程：粵=，2V2〃

dt2

波動方程分別反映了聲壓、密度、振速隨時空變化的關(guān)系。式中拉普拉斯算子V2在直角坐標(biāo)系

中展開為：

222

?2_ddd

dx~dydz~

推導(dǎo)波動方程時，只是從媒質(zhì)的基本特性出發(fā)，運(yùn)用牛頓第二定律、物質(zhì)守恒定律和絕熱壓縮

方程，并未涉及聲源及聲場的具體情況，因此波動方程只反映聲波在媒質(zhì)傳播過程的一般物理特性。

2、聲波在空氣中的傳播

從抱負(fù)液體媒質(zhì)中的小振幅聲波波動方程可看出，聲壓是空間和時間的函數(shù)，可以用來描述不

同地點(diǎn)在不同時刻的聲壓變化規(guī)律。根據(jù)聲波傳播時波陣面形狀的不同，可將聲波分為平面波、球

面波和柱面波。

(1)平面波

當(dāng)聲波的波陣面是垂直于傳播方向的一系列平面時，稱其為平面聲波。

在平面波情況下，p只和x有關(guān)，V2p=d2p/dx2,故平面波的波動方程為：

LPC^LP

dt2=dx2

其解為：

Y

p=Af(t+~)

c

式中，符號“+”表達(dá)聲波沿x負(fù)方向傳播，符號“一”表達(dá)聲波沿正方向傳播，A為聲壓的幅

值。

對于沿x正方向傳播的簡諧平面聲波，聲壓的表達(dá)形式為：p=Asm[aX-kx+</>]

式中，k=sic,稱為波數(shù)。可令。=0。

質(zhì)點(diǎn)的振動速度為：氏=U0cos(初—攵x),式中Uo=%c稱為質(zhì)點(diǎn)振動的速度振幅。

聲波傳播中一個重要的參數(shù)一一聲阻抗率，只與介質(zhì)的密度0和介質(zhì)中的聲速C有關(guān)，而與聲

波的頻率、振幅無關(guān)，單位是Pa-s-m-1

平面波的特性阻抗為：Z='=PoC

u

平面聲波傳播時具有下述特性：聲壓和質(zhì)點(diǎn)速度同相位；在抱負(fù)介質(zhì)中聲壓不隨距離變化；介

質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)速度也不隨距離變化；空氣的特性阻抗是常數(shù)；平面波的聲強(qiáng)/=〃?〃=〃,：/200。；平面

波的聲功率W=/.S=p；,S/20°c。

(2)球面波

聲波以球面波傳播時，p只和球面坐標(biāo)的r有關(guān)，其波動方程為：

宗(/7?)=c24T(少)

drdr

令y(rj)=,p(r,p)代入上式得：%=

drc-dt

與平面波的波動方程一致，由此得到球面波的解的一般形式為：

p{r,t}=[~e-Jhr+-e-Jkr]eil0'

rr

式中，前項代表聲波以速度C沿半徑向外發(fā)散的球面波，后項代表向球心會聚的球面波(反射

波)，在無限空間條件下不存在反射波。假如振動是簡諧方式的，則上式變?yōu)椋?/p>

A

r

根據(jù)運(yùn)動方程得到徑向質(zhì)點(diǎn)振速與聲壓的關(guān)系:

vr(r,0=」俘八■八…

OoJ力WlJkr)

因此球面波的聲阻抗率為：Z、=E=PoC」^一

匕1+jkr

與平面波不同，輻射球面波時介質(zhì)的聲阻抗率是負(fù)數(shù)，它具有純阻和純抗兩部分，并與半徑廠、

波長力有關(guān)。因此，聲壓與質(zhì)點(diǎn)不同相。球面波聲阻抗的幅值為QoCCOS。，它比平面波的聲阻抗率

要小。距離聲源大時(力聲阻抗率接近平面波的特性阻抗。

球面聲波通常具有如下的傳播特性：

①抱負(fù)介質(zhì)中聲壓與球面波的半徑成反比。

②聲壓與振速間的相位差與r/X成反比。

③介質(zhì)聲阻抗率為復(fù)數(shù)，當(dāng)球面波半徑很大時純抗分量可以忽略。

④半徑很大時聲強(qiáng)/=/?,；,/2p0c,p?,=w0A/r,聲強(qiáng)與距離平方成反比。

(3)柱面波

若聲源為長圓柱形，其長度遠(yuǎn)大于波長，輻射的波陣面為同軸圓柱面，這種聲波稱為柱面聲波。

這時S=2m7,其中/為圓柱長度，柱面波波動方程為：

1,2

對于遠(yuǎn)場，簡諧柱面聲波有：p=p0(2/^kr)cos(rt-kr)

柱面波的聲阻抗率在公>>1時，有：Z產(chǎn)PQC

柱面聲波的傳播特性為：

①在抱負(fù)介質(zhì)中，聲壓近似與距離的平方根成反比。

②介質(zhì)聲阻抗率為復(fù)數(shù)，當(dāng)Zr很大時，聲抗分量可以忽略。

③在距離較大時，柱面波的聲強(qiáng)/="/(成r)]-[A/(PoC)]，聲強(qiáng)與距離成反比。每單位長度輻

射的功率是W=2m/=2A/S°c。

(4)聲源的指向性

聲源在自由場中向外輻射聲波時，聲壓級隨方向的不同呈現(xiàn)不均勻的屬性，稱為聲源的指向性。

聲源指向性常用指向性因數(shù)&或指向性指數(shù)D,來表達(dá)。指向性因數(shù)Ro的定義是：聲場中某點(diǎn)的聲

強(qiáng)，與同一聲功率聲源在相同距離的同心球面上的聲強(qiáng)之比。指向性因數(shù)自無量綱。

1"

R。

2

式中：Ie——任意方向上一定點(diǎn)的聲強(qiáng)，W/m；

I——通過與該點(diǎn)同心球面上的平均聲強(qiáng)，W/m\

式中：Pe——任意方向一定點(diǎn)上某頻率的聲壓，dB；

Po——通過與該點(diǎn)同心球面上同一頻率的聲壓，dBo

聲源的指向性與聲源的大小和輻射波長有關(guān)。當(dāng)聲源小到可視為點(diǎn)聲源大小的限度時，以聲源

為中心，聲波以近似球面的形式向外均勻發(fā)散；當(dāng)聲源尺寸遠(yuǎn)大于聲波波長時，如聲波以聲束形式,

集中向一個方向發(fā)散，則可認(rèn)為該聲波具有較強(qiáng)的指向性。

3、聲波的衰減

聲源發(fā)出的噪聲在媒質(zhì)中傳播時發(fā)生反射、折射和衍射等現(xiàn)象，其聲壓或聲強(qiáng)將隨著傳播距離

的增長而逐漸衰減。這些衰減通常涉及聲能隨距離的發(fā)散傳播引起的衰減A4、空氣吸取引起的衰減

A“、地面吸取引起的衰減A8、屏障引起的衰減A”和氣象條件引起的衰減A,”等，總衰減量A可表

達(dá)為：

A=A4+A?+Ag+4+A,“

(1)擴(kuò)散引起的衰減

聲源輻射噪聲時，聲波向四周八方傳播，波陣面隨距離增長而增大，這種由于擴(kuò)散、聲強(qiáng)隨傳

播距離增長而衰減的現(xiàn)象稱擴(kuò)散哀減。

①點(diǎn)聲源：點(diǎn)聲源在各向同性的均勻介質(zhì)中傳播時，聲波的形式是以聲源為中心的球面波，在

同一半徑的球面上各點(diǎn)聲波的相位相同。這種無指向性的聲波，聲強(qiáng)和聲功率之間存在如下關(guān)系：

位于剛性地面上的聲源產(chǎn)生的聲波，因只能向一半的空間輻射，其接受點(diǎn)的聲強(qiáng)可如下式計算：

/=A

2初~

常溫時球面聲波擴(kuò)散衰減的表達(dá)式為：Lp^Lw-^\gr-k

4為接受點(diǎn)的聲壓級；幾為聲源的聲功率級；r為接受點(diǎn)到中心的距離；a為修正系數(shù)，自

由空間攵=11,半自由空間左=8。

距聲源中心半徑分別為八和馬的兩點(diǎn)間的擴(kuò)散衰減用聲壓級差表達(dá)為：

4尸小一小=20電生

r\

假如聲源具有指向性，則聲波的擴(kuò)散衰減可表達(dá)為：LP^L,v-20\gr-k+D,

②線聲源：若每單位長線狀聲源的聲功率為明，在距離聲源為r點(diǎn)上的聲壓p與聲功率的關(guān)系

為：〃2=”風(fēng)，用聲壓級表達(dá)為：LP=LW-lOlgr-8+D,,若聲源無指向性，則3=0,距

2"

離聲源分別為q和r,的兩點(diǎn)間的聲壓級差，或者說擴(kuò)散衰減量為：ALP=LP1-LP2=101g-

③面聲源：矩形面聲源的情況較為常見，但其計算較復(fù)雜.

(2)空氣吸取引起的衰減

聲波傳播時空氣吸取衰減產(chǎn)生的因素是，聲波在空氣中傳播時，空氣中相鄰質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動速度不

同會產(chǎn)生黏滯力，將使聲能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芟牡?。聲波傳播時，空氣介質(zhì)發(fā)生壓縮和膨脹的周期變化,

相應(yīng)的發(fā)生溫度的升高和減少，溫度梯度的出現(xiàn)，將導(dǎo)致熱傳導(dǎo)方式的熱互換，從而使聲能轉(zhuǎn)化為

熱能。空氣中重要的分子是雙原子的氧分子和氮分子，一定狀態(tài)下空氣分子轉(zhuǎn)動或振動時存在固有

頻率。無聲時介質(zhì)分子微觀運(yùn)動處在一種動態(tài)平衡狀態(tài)，當(dāng)有聲擾動且聲波頻率接近分子微觀運(yùn)動

的頻率時，使能量轉(zhuǎn)化平衡被打破，建立新的平衡需要一定的時間，此種由本來平衡到建立新的平

衡的過程為“熱馳豫過程”，將使聲能耗散而使聲強(qiáng)衰減。上述因素使得聲波在空氣中傳播時出現(xiàn)衰

減，即空氣吸取衰減，衰減與空氣溫度、濕度和聲波頻率有關(guān).

因空氣吸取而引起的聲強(qiáng)隨距離的指數(shù)衰減關(guān)系為：1=I。"2ax

(3)其他因素引起的衰減

①雪、雨、霧的影響

②溫度梯度的影響

③風(fēng)場的影響

④地面效應(yīng)的影響

二、聲波的吸取,反射、干涉及衍射

1、聲波的吸取

空氣吸取，玻璃棉、毛氈、泡沫等對聲音也有吸取能力，稱為吸聲材料或多孔性吸聲材料。當(dāng)

聲波通過這些多孔性吸聲材料時，由于材料自身的內(nèi)摩擦和材料小孔中的空氣與孔壁間的摩擦，使

大量聲波能量被吸取、衰減掉。吸聲降噪是噪聲控制技術(shù)措施中最基本的一種。

2、聲波的反射、折射、透射

聲波在傳播過程中碰到障礙物，在兩種媒質(zhì)分界面發(fā)生反射和折射。

（1）垂直入射聲波的反射和透射

（2）斜入射聲波的反射和折射

3、聲波的干涉

4、聲波的衍射

（1）孔洞衍射

（2）障礙物的衍射

（3）障礙物邊沿的衍射

1.4噪聲和振動的測量分析

復(fù)習(xí)規(guī)定：

1、熟悉噪聲及振動測量的基本規(guī)定、方法、儀器，以及背景噪聲的修正方法。

2、掌握聲級計、頻帶濾波器和環(huán)境振級計的使用。

噪聲與振動控制的首要環(huán)節(jié)是噪聲和振動的測量，只有通過對現(xiàn)場噪聲和振動的科學(xué)測量，才

干了解各種噪聲與振動源的屬性和危害限度，為采用有效控制措施提供依據(jù)。根據(jù)工程技術(shù)的需要

和現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)，有針對性介紹幾種常用的噪聲和振動測量方法。

一、基本測量儀器

1、聲級計

聲級計是噪聲測量中常用的基本聲學(xué)測量儀器。合用于室內(nèi)噪聲、環(huán)境噪聲、機(jī)器噪聲、建筑

噪聲等各類噪聲的測量。

（1）聲級計的分類

按用途分類：

一類是用于測量穩(wěn)態(tài)噪聲（精密聲級計和一般聲級計）；

另一類用于測量不穩(wěn)態(tài)噪聲和脈沖噪聲（積分聲級計和脈沖聲級計）。

按體積大小分類：

臺式聲級計、便攜式聲級計和袖珍聲級計。

按精度分四類：（依據(jù)國際電工委員會IEC615和國家標(biāo)準(zhǔn)GB3785）

四種類型聲級計的性能指標(biāo)具有同樣的中心值，但允許誤差有所不同。

精密級普通級

類型

0IIIIII

±1.5dB(IEC)

誤差±0.4dB±0.7dB±1.0dB

±2.0dB(GB)

用途實(shí)驗室標(biāo)準(zhǔn)儀器實(shí)驗室精密測量現(xiàn)場測量噪聲監(jiān)測、普查

(2)聲級計的結(jié)構(gòu)和原理

聲級計一般由傳聲器、放大器、衰減器、計權(quán)網(wǎng)絡(luò)、檢波器及指示器組成，見下圖

圖5-1-13聲級計結(jié)構(gòu)框圖

①傳聲器:將聲信號(聲壓)轉(zhuǎn)化為電信號(電壓)的換能元件。有晶體傳聲器、電動式傳聲器

和駐極體傳聲器等。電容式傳聲器具有動態(tài)范圍寬、頻率響應(yīng)平直、靈敏度變化小、長時間穩(wěn)定等

優(yōu)點(diǎn)，多用于精密聲級計和標(biāo)準(zhǔn)聲級計中。

②放大器：將比較弱的電信號放大。聲級計上所使用的放大器，規(guī)定具有較高的輸入阻抗和較

低的輸出阻抗，有合理的動態(tài)范圍、較小的線性失真和滿足需要的頻率范圍。涉及輸入放大器和輸

出放大器。

③衰減器：聲級計的量程范圍一般為25?130dB,檢波器和模擬式指示器沒有這么寬的量程范

圍，通常使用衰減器將強(qiáng)信號做衰減，以避免放大器過載。衰減器分為輸入衰減器和輸出衰減器。

為了提高信噪比，輸入衰減器位于輸入放大器之前，輸出衰減器接在輸入放大器和輸出放大器之間。

為了提高信噪比，一般測量時應(yīng)將輸出衰減器調(diào)至最大衰減檔，在輸入放大器但是載的前提下，而

將輸入衰減器調(diào)至最小衰減檔，使輸入信號與輸入放大器的電噪聲有盡也許大的差值。

④計權(quán)網(wǎng)絡(luò)：按IEC的規(guī)定，選取接近人耳對聲音頻率響應(yīng)的幾條曲線，設(shè)計了A、B、C、D四

種標(biāo)準(zhǔn)的計權(quán)網(wǎng)絡(luò)。A計權(quán)網(wǎng)絡(luò)頻響曲線大約相稱于40Phon等響曲線的倒置曲線，從而使電信號的

中、低頻段又較大的衰減，高頻段也又一定限度的衰減。B計權(quán)網(wǎng)絡(luò)約相稱于70phon等響曲線的倒

置曲線，使電信號以低頻段為主做了一定的衰減。C計權(quán)網(wǎng)絡(luò)相稱于lOOphon等響曲線的倒置曲線，

在整個聲頻范圍內(nèi)有近乎平直的響應(yīng)，與人耳對高頻聲的響應(yīng)近似相稱。由A、B、C、D計權(quán)網(wǎng)絡(luò)測

得的讀數(shù)稱為聲級，聲級是通過頻率計權(quán)之后的聲壓級，注意與聲壓級相區(qū)別。

A計權(quán)的頻率響應(yīng)與人耳對寬范圍頻率聲音的靈敏度相適應(yīng)，因此在實(shí)際測量中應(yīng)用最普遍。D

計權(quán)網(wǎng)絡(luò)常用于測量航空噪聲。

(3)聲級計的使用方法

①聲級計的校準(zhǔn)：通常使用活塞發(fā)聲器、聲級校準(zhǔn)器或其他聲級校準(zhǔn)器進(jìn)行聲學(xué)校準(zhǔn)。

②聲級計的讀數(shù)：聲級計讀數(shù)直接給出聲壓級，測量范圍約為20~130dBo聲級計的指示電表

有“快檔”和“慢檔”兩種響應(yīng)速度。一般測量時使用“快檔”，“慢檔”指示是在表針起伏大于±2dB。

而小于±5dB時用來讀出平均值。

(4)測量誤差產(chǎn)生的因素

①背景噪聲的影響；②反射聲的影響；③環(huán)境的影響；④傳聲器的指向性

2、濾波器

濾波器是將聲信號的聲能按頻率予以分離而進(jìn)行分析測試的儀器。

3、環(huán)境振動計

振動計又稱測振儀，是測量振動的基本儀器。環(huán)境振動計是專門用于測量環(huán)境振動的裝置，其

結(jié)構(gòu)和原理與測振儀相同，在計權(quán)網(wǎng)絡(luò)方面有所不同。

(1)環(huán)境振動計的結(jié)構(gòu)和原理

①傳感器(拾振器)；②放大器和衰減器；③頻率計權(quán)網(wǎng)絡(luò)；④頻率限止電路；⑤檢波器；⑥指

示器；⑦其他部件

(2)環(huán)境振動計的使用

①儀器的校準(zhǔn)；②傳感器的放置和頻率計權(quán)選擇：③背景值修正

二、噪聲測量

1、環(huán)境噪聲測量

環(huán)境噪聲的測量大部分是在現(xiàn)場進(jìn)行的，條件復(fù)雜，聲級變化范圍大，因此所使用的儀器和方

法均有特殊規(guī)定。

(1)城市區(qū)域環(huán)境噪聲的測量

①網(wǎng)格測量方法；②定點(diǎn)測量方法

(2)交通噪聲的測量

①城市道路交通噪聲測量：根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)CB/T3222《聲學(xué)環(huán)境噪聲測量方法》規(guī)定進(jìn)行。測點(diǎn)

選在兩路口之間，路邊人行道上，離車行道的路沿20cm處，離路口應(yīng)大于50cm。垂直道路按噪聲

傳播由近及遠(yuǎn)方向設(shè)立測點(diǎn)。在規(guī)定期間內(nèi)，各測點(diǎn)每次取樣測量20min的等效A聲級4g及累積百

分聲級人,，同時記錄車流量(輛/h)?；蛘哌B續(xù)采樣200個瞬時A聲級，每次采樣時間間隔為5s,

采用加權(quán)算術(shù)平均的方法計算交通噪聲的等效聲級或累積百分?jǐn)?shù)聲級的平均值。將測得的200個數(shù)

據(jù)按由大到小的順序排列，第，個數(shù)據(jù)用乙表達(dá)。

1200

等效聲級：4,foigi。(三工10°“)

ZUU/=]

由于交通噪聲的聲級分布一般符合正態(tài)分布，也可采用近似方法求得：Leg=L^+—

60

(d=J-Go)

城市交通干線算術(shù)平均等效聲級計算如下式：￡=-￡//,.

Ii=l

式中：，=￡4(km)全市或需要測量的交通干線的總長度；

/=1

4其中第Z,段干線的長度，(km)；

L,第i段干線或路段測得的等效聲級或累積百分聲級，(dB)A。

②鐵路邊界噪聲測量：根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB12525《鐵路邊界噪聲限值及其測量方法》的規(guī)定。鐵

路邊界指距離鐵路外側(cè)軌道中心線30m處。若測量機(jī)車行駛時的輻射噪聲，測點(diǎn)取離軌道中心7.5m,

高度距軌面1.5m處。選在無雨、無雪天氣進(jìn)行。

(3)機(jī)場周邊飛機(jī)噪聲測量方法

國家標(biāo)準(zhǔn)GB9661《機(jī)場周邊飛機(jī)噪聲測量方法》針對機(jī)場周邊飛機(jī)起飛、降落或低空飛行時所

產(chǎn)生的噪聲測量規(guī)定了具體的操作方法。

①測量條件：測量要滿足無雨、無雪，地面上10m高處的風(fēng)速不大于5m/s,相對濕度為30%-90%

的氣候條件。測量傳聲器應(yīng)安裝在開闊平坦處，高于地面L2m,離其他反射面1m以上，注意避開

高電線和大型變壓器。

②測量方法：

限精密測量：傳聲器通過聲級計將飛機(jī)噪聲信號送到測量錄音機(jī)記錄在磁帶上，然后在實(shí)驗室

按原速回放錄音信號并對信號進(jìn)行頻譜分析。

B、簡易測量：聲級計接聲級記錄器，或用聲級計和測量錄音機(jī)。

2、工業(yè)公司噪聲測量

*5120生產(chǎn)環(huán)境??聲潮?記錄表

（1）生產(chǎn)環(huán)境（車間）噪聲測量

測量時車間環(huán)境應(yīng)牌正常的作業(yè)狀

態(tài)，測量位置為操作人員的作業(yè)位置。

傳聲器須置于作業(yè)人員的耳朵附近。作

業(yè)人員操作位置不固定期，則須在作業(yè)

過程中經(jīng)?；顒拥姆秶鷥?nèi)選擇若干測

點(diǎn)，穩(wěn)態(tài)噪聲取各測點(diǎn)的測量平均值；

對于非穩(wěn)態(tài)噪聲，取各測點(diǎn)等效聲級的測量平均值。數(shù)據(jù)記錄形式見下表。

（2）現(xiàn)場機(jī)器設(shè)備噪聲測量

①一般情況下，測點(diǎn)的位置和數(shù)量可根據(jù)機(jī)器外形尺寸來擬定：

小型機(jī)器（外形最大尺寸小于0.3m）,測點(diǎn)距離機(jī)器表面0.3m,周邊布置4個測點(diǎn)；

中型機(jī)器（外形最大尺寸在0.3m—1.0m之間），測點(diǎn)距離機(jī)器表面0.5m,周邊布置4個測點(diǎn);

大型機(jī)器（外形最大尺寸大于1.0m）,測點(diǎn)距離機(jī)器表面1.0m,周邊布置4個測點(diǎn)。

②特大型機(jī)器或有危險無法靠近

進(jìn)氣口排氣口

的設(shè)備，可根據(jù)現(xiàn)場情況選取位置較

遠(yuǎn)的測點(diǎn)。

③對于風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等空氣動力

性機(jī)器，要測量進(jìn)、排氣噪聲。進(jìn)氣

圖5-1T5進(jìn)、排氣噪聲測點(diǎn)示意圖

噪聲測點(diǎn)取進(jìn)氣口軸線，與管口平面

距離不少于1倍管徑處，也可選在距離管口平面0.5m或1.0m處；排氣噪聲的測點(diǎn)取排氣口軸線45

方向上，或在管口平面上距管口中心0.5m、1.0m或2.0m處。進(jìn)、排氣噪聲應(yīng)測量A、C聲級和倍頻

程聲壓級，必要時還需測量1/3倍頻程聲壓級或者窄帶聲壓級。

（3）廠界噪聲測量

①測量條件：測量選在無雨、無雪天氣進(jìn)行，傳聲器應(yīng)加防風(fēng)罩，風(fēng)力大于5.5m時應(yīng)停止測量。

測量應(yīng)在被測企、事業(yè)單位的正常工作時間內(nèi)進(jìn)行。時段劃分可根據(jù)本地情況劃定，或遵從本地政

府行政法規(guī)的規(guī)定。

②測量儀器：使用精度規(guī)定為U級以上的聲級計或噪聲監(jiān)測儀器。聲級計選用“慢”擋，采樣

時間間隔為5s；使用噪聲監(jiān)測儀器時，選用''快”擋，采樣時間間隔不大于1s.

③測量方法：廠界噪聲測量時，應(yīng)以法定廠界外1m處作為邊界線，根據(jù)沿邊界線的情況，每隔

20—50m距離進(jìn)行布點(diǎn)測量，傳聲器高度為1.2m以上，噪聲敏感處兩相鄰測點(diǎn)的聲級不宜超過5dB

(A計權(quán))。

④數(shù)據(jù)解決和測量記錄：在每一點(diǎn)測量，計算正常工作時間內(nèi)的等效聲級。填入工業(yè)公司廠界

噪聲測量登記表。

(1)環(huán)境噪聲測量重要是要取得指定區(qū)域噪聲的隨時間和地點(diǎn)不同的分布情況，測量時要根據(jù)

與測量目的相相應(yīng)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定開展測量工作。

(2)選擇測量儀器時，一方面應(yīng)根據(jù)測量需要，決定儀器的精度等級和性能規(guī)格，即規(guī)定所使

用的儀器在頻率計權(quán)、時間計權(quán)和允許誤差等方面具有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能，涉及一起的記錄分析功能、

自動檢測與記錄功能和足夠的動態(tài)范圍等。

(3)測量地點(diǎn)和位置的選擇是測量成敗的重要因素。進(jìn)行環(huán)境噪聲測量時，測點(diǎn)的選擇必須嚴(yán)

格按照與測量目的完全相應(yīng)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行。同時需注意，建筑物外部噪聲測量時盡也許離

開大型反射面3.5m以上，使反射聲的影響減至最低限度；建筑物內(nèi)部噪聲測量時，測點(diǎn)至少應(yīng)距離

墻面或其他反射面1m,離窗1.5m,距離地面1.2—1.5m,并應(yīng)充足考慮門窗的側(cè)向聲傳遞、機(jī)器對

聲音的遮擋與散射作用等要素對測量結(jié)果產(chǎn)生的影響。

(4)按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定解決和提取測量數(shù)據(jù)，涉及參數(shù)的類別、數(shù)據(jù)的數(shù)量等。

(5)測量時注意測試環(huán)境條件對測量也許導(dǎo)致的影響，其中涉及大氣壓強(qiáng)、大氣溫度、濕度等。

(6)環(huán)境噪聲測量時，須注意使用之前應(yīng)使用活塞發(fā)聲器或聲級校準(zhǔn)器對聲級計進(jìn)行校準(zhǔn)。

(7)進(jìn)行噪聲測量時應(yīng)注意對背景聲進(jìn)行修正。

三、振動測量

振動是產(chǎn)生噪聲的主線因素，要消除噪聲就必須消除或減小噪聲源