華北理工環(huán)境監(jiān)測(cè)課件07噪聲監(jiān)測(cè)-1概述

第七章噪聲監(jiān)測(cè)1主要內(nèi)容1噪聲的概念；2.噪聲物理量與主觀聽覺的關(guān)系3.噪聲監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)體系和測(cè)試儀器；4.噪聲監(jiān)測(cè)儀器和監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)方法。2第一節(jié)聲音和噪聲一、聲音的定義空氣振動(dòng)頻率在20?20000Hz時(shí)，作用于人的耳鼓膜而產(chǎn)生的感覺。本質(zhì)：波動(dòng)。二、噪聲及其主要危害噪聲:人們生活和工作場(chǎng)所不需要的聲音。（客觀+主觀）危害：損傷聽力、干擾睡眠和工作，誘發(fā)疾病，干擾語言交流；強(qiáng)噪聲還會(huì)影響設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)和損壞建筑結(jié)構(gòu)。3“噪聲”和“噪音”的區(qū)別-［噪音］①音高和音強(qiáng)變化混亂、聽起來不諧和的聲音。是由發(fā)音體不規(guī)則的振動(dòng)而產(chǎn)生的（物理學(xué)的聲學(xué)術(shù)語，區(qū)別于“樂音”）。②噪聲①的舊稱。（《現(xiàn)代漢語詞典》第5版）-【噪聲】在I"定環(huán)境中不應(yīng)有而有的聲音。泛指嘈雜、刺耳的聲音。舊稱噪音。4三、噪聲來源：1.交通噪聲2.工業(yè)噪聲空氣動(dòng)力性噪聲機(jī)械性噪聲：電磁性噪聲：3.建筑施工噪聲4.社會(huì)生活噪聲四、噪聲污染的特征1.可感受性；2.即時(shí)性；3.局部性。5第二節(jié)聲音的物理特性和量度—\聲音的發(fā)生'頻率'波長和聲速（一）丿聲音的發(fā)生物體在空氣中振動(dòng)，使周圍空氣振動(dòng)，20-20000Hz之間人耳可感覺--可聽聲，簡稱聲音（噪聲監(jiān)測(cè)的范圍）頓率＜20Hz——次聲，＞20000Hz——超聲。（二）頓率「、波長'和聲速cc=「\「二1/T式中：「一HzX—mc—m/sT—丿周期，s6二'聲功率\聲強(qiáng)和聲壓11、聲功率，W聲源總聲功率。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。單位，W代表聲源輻射聲音的能力。?

2、聲強(qiáng)，I單位時(shí)間內(nèi)，通過與聲波傳播方向垂直的單位面積上的聲能量。代表聲場(chǎng)的強(qiáng)弱I=W/4nr2，距聲源遠(yuǎn)，聲能弱（W/s2）73、聲壓,P（1）定義：聲源振動(dòng)時(shí)，空氣介質(zhì)中壓力的改變量。帕（Pa）牛/米2瞬時(shí)聲壓：某瞬時(shí)聲壓值隨時(shí)間變化；人感覺到的是瞬時(shí)聲壓，有正有負(fù)。有效聲壓：是指在一定的時(shí)間間隔內(nèi)，瞬時(shí)聲壓對(duì)時(shí)間取均方根值。1PTjp(t)2

dt0噪聲監(jiān)測(cè)中的聲壓是指有效聲壓-P。（總是正值）8(2)聲壓與聲強(qiáng)關(guān)系：I=P2/pcp—空氣密度；c一聲速(聲壓P易測(cè)，W、：［不易測(cè))9幾種聲源的聲壓值聲源名稱聲壓（Pa）聲壓級(jí)（dB）正常人耳能聽到的最弱聲音2x10一50郊區(qū)靜夜2x10-420耳語2x10-340相隔1米處講話2x10-260咼聲講話0.280織布車間2100柴油機(jī)20120噴氣機(jī)起飛200140導(dǎo)彈發(fā)射2000160核爆炸2000018010-人耳聽閾聲壓：正常人2X10-5Pa,――蚊子飛過；-人耳痛閾聲壓：20Pa,――飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)；?引起聽覺的兩個(gè)條件：頻率范圍(20?20000Hz),聲壓范圍(2X10—5?20Pa)；?聲壓太小不能引起聽覺；聲壓太大，只能引起痛覺。?人正常說話的聲壓約0.02?0.03Pa直接用聲壓反映噪聲的強(qiáng)度，范圍太寬(IO6),不方便。一三、分貝、聲功率級(jí)、聲強(qiáng)級(jí)和聲壓級(jí)（一）分貝與級(jí)兩個(gè)相同的物理量（例如Ai和Ao）之比，取常用對(duì)數(shù)并乘以10（或20），單位：dBLA=1OlgAi/AoAo――基準(zhǔn)量（或參考值）Ai――被量度量（二）聲功率級(jí)Lw=1OlgW/WoLw——聲功率級(jí)（dB）；W——聲功率（W）；Wo—基準(zhǔn)聲功率，為10-12W。12（三）聲強(qiáng)級(jí)Li=101gI/I°Li――聲強(qiáng)率級(jí)（dB）；I——聲強(qiáng)（W/m2）;I0——基準(zhǔn)聲強(qiáng)，為10-頃/山2。（四）聲壓級(jí)Lp=1OlgP2/Po2=2OlgP/PoLp——聲功率級(jí)（dB）;P——聲壓（Pa）；P0——基準(zhǔn)聲壓，2X10-5Pa,對(duì)1000Hz聲音人耳剛能聽到的最低聲壓。13四、噪聲的疊加和相減疊加原理：能量相加；聲強(qiáng)可直接加和:I=tL/=1例：在某點(diǎn)處，噪聲1：LprPi，噪聲2：Lp2~P2,求合成聲壓級(jí)Lp??L=P，/PI：

=p*i總、=//+1必=p,M?:P總2=P1+P2?.?Lp=10lgP總2/Po2=101g(Pl+P^/PO二101g(1(P?lLp1+100-1Lp2)了(P/P0)2=10°頓(P/P0)2=10°1LP214如果Lpi=Lp2,則:Lp=101g(10°?iLpi+100.1LP2)LP=LPi+101g2eLPi+3(dB)多個(gè)噪聲疊加于點(diǎn)，總聲壓級(jí):nLp

=10lg￡10°.&i=1如何簡化計(jì)算方法？？150123456789101112131415Lpi

_￡艮/dB_________________1.查圖法：LP1>Lp2，以差值查得△LP,LP=LP1+ALP2.查表法分貝和增值表Lp1-Lp2012345678910111213153.02.52.11.81.51.21.00.80.60.50.40.30.20.1當(dāng)兩個(gè)噪聲源噪聲值相差較大時(shí)，可近似估算。（如何算？）例：請(qǐng)看p333計(jì)算實(shí)例。.51±O2.5O.52.O3..O11SPAJV噪聲相減需解決問題：確定單獨(dú)聲源產(chǎn)生的聲壓級(jí)，需從總的被測(cè)噪聲中減去背景或環(huán)境噪聲。例：測(cè)量車間內(nèi)某臺(tái)機(jī)器噪聲大小1）測(cè)量未丿開動(dòng)前的背景或環(huán)境噪聲2）測(cè)量機(jī)器開動(dòng)后，機(jī)器噪聲與背景噪聲的總聲壓級(jí)，Lp；差值Lp—Lpi,由背景噪聲修正曲線查得^Lp3）計(jì)算機(jī)器本身的聲壓級(jí)：Lp2=Lp—ALpO17第三節(jié)噪聲的物理量和主觀聽覺的關(guān)系噪聲評(píng)價(jià)：客觀的物理量和主觀聽覺。確定兩者之間的關(guān)系：實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)。一、響度和響度級(jí)1.響度（N

:單位“宋，sone”。__1宋：40dB，1000Hz，來自聽者正前方的平面波形的強(qiáng)度。（受試者的主觀感受）主觀評(píng)價(jià)：某聲音聽起來比此聲大n倍，該聲音響度為n宋。2.響度級(jí)（么）：1000Hz純音聲壓級(jí)的分貝值。“方，phon”。18確定某頻率純聲響度級(jí)實(shí)驗(yàn)方法：（如3500Hz,50dB）1）受試者聽其響度；2）調(diào)節(jié)1000Hz純音的強(qiáng)度，直至受試者聽起來與該聲音一樣響；（例如，60dB）3）1000Hz純音的聲壓級(jí)分貝值為這一聲音的響度級(jí)值。3500HZ，5（）dB聲音的響度級(jí)為6（）方。19等響曲線利用上述實(shí)驗(yàn)，得到ISO等響曲線。1401301201101009080町70序60504030201002030406010020030050010002k3k4k5k10kl5k共13條，每條線上各點(diǎn)，頻率不同、聲壓級(jí)不同，但人的主觀響度相同，即響度級(jí)相等。頻率/HzISO等響曲線20等響曲線分析：(1)聽閾線一一最下面的虛線，表示聽力閾值，也稱為零響度級(jí)。痛閾線——120方響度級(jí)線。對(duì)應(yīng)每個(gè)頻率都有各自的聽閾聲壓級(jí)與痛閾聲壓級(jí)。2()6()1002(J030050010002k3k4k5kI()kl5k頻軍fl”聽閾曲線與痛閾曲線之間是人耳所能聽到的全部聲音。(2)人耳對(duì)低頻聲較遲鈍。(3)聲壓級(jí)愈小、頻率愈低的聲音，其聲壓級(jí)與響度級(jí)之值相差也愈大。(4)人耳對(duì)高頻聲較敏感，特別2000?5000Hz。環(huán)境噪聲治理的主要對(duì)象：中、高頻噪聲。21（3）響度與響度級(jí)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)結(jié)論：或每改變10方，N加倍或減半。數(shù)學(xué)關(guān)系式：（Ln

-40）或LN

=40+33lgN注意：N可以相加，或不能直接相加。加和方法：將或換算成MN相加后，再換算成或。例：兩個(gè)60方的聲音合成。6方換算成4宋，4+4=8宋，相當(dāng)于70方。22二、計(jì)權(quán)聲級(jí)實(shí)際聲音：寬頻。人對(duì)不同頻率的聲音感受不同。如何.用儀器I直接反II映人的主觀感覺?噪聲儀中采.用特殊的濾波器——計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)。計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)：模擬人耳對(duì)不同聲音（不同強(qiáng)度和頻率）的反應(yīng)靈敏度不同而設(shè)計(jì)的濾波線路。通過計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)測(cè)得的聲壓級(jí)，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)級(jí)聲級(jí)，簡稱聲級(jí)。有A、B、C和）計(jì)權(quán)聲級(jí)。23-A計(jì)權(quán)聲級(jí)：模擬人耳對(duì)55dB以下低強(qiáng)度噪聲的頻率特性；（40方）-B計(jì)權(quán)聲級(jí)：模擬55dB到85dB的中等強(qiáng)度噪聲的頻率特性；（70方）-C計(jì)權(quán)聲級(jí)：模擬高強(qiáng)度噪聲的頻率特性；（100方）-D計(jì)權(quán)聲級(jí)：對(duì)噪聲參量的模擬，專用于飛機(jī)噪聲的測(cè)量。-環(huán)境噪聲測(cè)量常用A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，測(cè)得的聲壓級(jí)稱為A聲級(jí)。以Lpa或La表小,單位（IB（A），如不作說明均指A聲級(jí)。2420頻率/Hz10000A、B、C、D計(jì)權(quán)特性曲線主要差別在于對(duì)低頻成分的衰減程度：A最多、B次之、C最少三、等效連續(xù)聲級(jí)、噪聲污染級(jí)和晝夜等效聲級(jí)晝A計(jì)權(quán)聲級(jí)適于連續(xù)的穩(wěn)態(tài)噪聲。對(duì)一個(gè)起伏的或不連續(xù)的噪聲，在某時(shí)間段內(nèi)對(duì)人的影響，如何評(píng)價(jià)？例如，交通噪聲隨車流量和車種類而變化；同一臺(tái)機(jī)器間歇工作和連續(xù)工作。等效連續(xù)聲級(jí)：噪聲能量按時(shí)間平均，即一段時(shí)間內(nèi)噪聲能量的平均值。對(duì)A聲級(jí)來說就是等效連續(xù)A聲級(jí)符號(hào)“LAeq”或“LAeq?T”。1pTLeq

=10lg-\^-dt1NLeq=10lgN

力Ni=126如果Eq符合正態(tài)分布，Leq可用統(tǒng)計(jì)噪聲級(jí)表示。測(cè)定時(shí)間內(nèi)，10%、50%、90%的時(shí)間超過的噪聲級(jí)（累積百分聲級(jí)）Lio――平均峰值；L.50——平均值；1八，0——背景值。關(guān)系：LA,eq-T^L50+d2/60，d=Li0-L90L10、L50和L90簡便計(jì)算：將測(cè)定的一組數(shù)據(jù)（例如100個(gè)），從大到小排列，第10個(gè)數(shù)據(jù)即為L10，第50個(gè)數(shù)據(jù)為L50，第90個(gè)數(shù)據(jù)即為1八，0。272.噪聲污染級(jí)漲落的非穩(wěn)態(tài)噪聲更易引起人的煩惱。主要因素：噪聲暴露的變化率和平均強(qiáng)度。噪聲污染級(jí)Lg等效連續(xù)聲級(jí)，加噪聲變化幅度量。表達(dá)式：Lnp

=Leq+Ko適于航空或道路交通噪聲。K——常數(shù)，對(duì)交通和飛機(jī)噪聲取2.56；。一一測(cè)定過程中瞬時(shí)聲級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。283.晝夜等效聲級(jí)夜間噪聲對(duì)人更煩擾程度更強(qiáng)；24晝夜等效聲級(jí),Ld表達(dá)式：,,「16X

100"+8X

100"兒+l(nnLdn=10

lg[-------------------------------1Ld——白天的等效聲級(jí)，6：00-22：00,共16小時(shí)；Ln——夜間的等效聲級(jí)，22：00至第二天6：00,共8小時(shí)。4.其它指標(biāo)語言干擾級(jí)(SIL),感覺噪聲級(jí)(PNL),交通噪聲指數(shù)(T\l)和噪聲次數(shù)指數(shù)(\\1)等。29四、噪聲的頻譜分析考察LP~v關(guān)系及波形。no方法：使噪聲信號(hào)通過一定帶寬的濾波器，測(cè)量Lp。也￥80噪聲譜：各通帶v為橫坐標(biāo)，70LP為縱坐標(biāo)的包絡(luò)線（即輪廓。3163125250§00