第十章噪声监测 重点:概念、原理 噪声与其他污染不同的特点:与声源同时产生同时消失、分布广、难集中处理、影响直接 第一节声音和噪声 声音一—波动,空气振动——频率20-20000赫兹一—耳鼓膜 声源:固体、流体(气体和液体)的振动 介质:空气、水、固体 噪声:空气为介质的声音,为人们生活和工作不需要的声音。 后果:听力损失(暂时性的,永久性的)、烦躁、神经衰弱等甚至更加严重的后果 来源:交通噪声(汽车、火车、飞机)、工厂(鼓风机、织布机、冲床)、建筑施工(打桩机 挖土机、混凝土搅拌机等)、社会生活噪声(rock、喇叭) 第二节声音的物理量 频率、周期、波长、声速 频率:f振动次数/秒,H赫兹:可听声波:20-20000HLz次声:超声1014为上下极限 难以忍受的是1000赫兹以上的高频噪声:1000赫兹以下随频率降低,听觉逐渐迟钝 周期:T频率的倒数,s: 波长:λ振动一个周期所传播的距离(沿声波传播发向),m 声速:c一秒那声波传播的距离,m/s,与温度、介质有关,与声源无关。在空气中345ms, 在钢板中5000m/s 声压、声功率、声强 声压:介质中由于受到声波作用产生的压强变化 瞬时——N/m2,有薇一瞬时声压的均方根值,N/m2 听阈:正常人刚刚听到的最微弱的声音的声压为2×10Pa,蚊子飞过 痛阈:使人耳产生疼痛感觉的声压,20Pa,如飞机噪声 声功率:W单位时间内指定面积的声能通过量,W 声强:I传播方向上与该方向垂直的单位面积、时间那通过的声能量,W/m2 三、分贝、声压级、声强级、声功率级 分贝:两个相同物理量比值取常对数并乘以10(20) N=10g4,无量纲单位,级的差别 声压级:声压从2×105帕到20帕,其间相差很大,达100万倍。因此,用声压的绝对值来 表示声音的强弱很不方便,而且人耳也没有辨别如此细微差别的能力。 经研究证实,人耳的声音感觉与声压大小成对数关系。 声压级—声压比(有效声压与听阑值之比)的对数来表示声音的强弱,这就是,即 P L, =20logo Po 式中:Lp-—声压级,单位是分贝;P一声压;帕;P。一—基准声压,规定为P。听阈值 (1000赫兹声音人耳刚刚能听到的最低声压)
第十章 噪声监测 重点：概念、原理 噪声与其他污染不同的特点：与声源同时产生同时消失、分布广、难集中处理、影响直接 第一节 声音和噪声 声音——波动，空气振动——频率 20-20000 赫兹——耳鼓膜 声源：固体、流体（气体和液体）的振动 介质：空气、水、固体 噪声：空气为介质的声音，为人们生活和工作不需要的声音。 后果：听力损失（暂时性的，永久性的）、烦躁、神经衰弱等甚至更加严重的后果 来源：交通噪声（汽车、火车、飞机）、工厂（鼓风机、织布机、冲床）、建筑施工（打桩机、 挖土机、混凝土搅拌机等）、社会生活噪声（rock、喇叭） 第二节 声音的物理量 一、频率、周期、波长、声速 频率：f 振动次数/秒，Hz 赫兹；可听声波：20-20000 Hz 次声；超声 1014 为上下极限 难以忍受的是 1000 赫兹以上的高频噪声；1000 赫兹以下随频率降低，听觉逐渐迟钝 周期：T 频率的倒数，s； 波长：λ 振动一个周期所传播的距离（沿声波传播发向），m 声速：c 一秒那声波传播的距离， m/s，与温度、介质有关，与声源无关。在空气中 345m/s， 在钢板中 5000m/s λ＝c/f，c=λf 二、声压、声功率、声强 声压：介质中由于受到声波作用产生的压强变化 瞬时——N/m2，有效——瞬时声压的均方根值，N/m2 听阈：正常人刚刚听到的最微弱的声音的声压为 2×10-5Pa，蚊子飞过 痛阈：使人耳产生疼痛感觉的声压，20Pa，如飞机噪声 声功率：W 单位时间内指定面积的声能通过量，W 声强：I 传播方向上与该方向垂直的单位面积、时间那通过的声能量，W/m2 三、分贝、声压级、声强级、声功率级 分贝：两个相同物理量比值取常对数并乘以 10（20） 0 1 10lg A A N = ，无量纲单位，级的差别 声压级：声压从 2×10-5 帕到 20 帕，其间相差很大，达 100 万倍。因此，用声压的绝对值来 表示声音的强弱很不方便，而且人耳也没有辨别如此细微差别的能力。 经研究证实，人耳的声音感觉与声压大小成对数关系。 声压级——声压比（有效声压与听阈值之比）的对数来表示声音的强弱，这就是，即 式中：Lp——声压级，单位是分贝；P——声压；帕；P。——基准声压，规定为 P。听阈值 （1000 赫兹声音人耳刚刚能听到的最低声压）
声强级:L1=10g,Io=10Wm2 声功率级:Lm=10gWo=101W 注意:单位均为分贝,但是声压级用的最多 四、分贝的运算 4.1叠加 对数法叠加:公式一—Lp=10g(100+100) 当两声源声压级相等,则Lp=L+3 图表法:不相等时,可以二者差值查图得到加值 相等的声压级相加的分贝增加最大,相差15分贝时,总声压级增加0.1分贝,可忽略较小 噪声级的影响—一也就是说噪声高的声音盖过了小噪声 两声压级相差越小,总声压级增加越多(图7-2) 计算例题:多噪声源叠加可以任意次序叠加 42相减 背景噪声的去除——与叠加类似 总噪声级=背景+产生 求产生的噪声 总噪声级一背景噪声,相差越大(增加越大),产生噪声与总噪声越相近。与上同理 五、噪声的评价参数 响度与响度级一一与频率与波形有关,宋,方,单位纯音 宋:声压级为40dB,频率为1000赫兹来自听者正前方平面波形的强度 方:不同频率声音与1000赫兹纯音强度比值 响度级改变10方,响度加倍或减半。 51A声级(计权声级)——结合人的感觉,与声级和频率有关一—连续稳定的噪声 模拟人耳将在高频与低频的不同反应变化制定A计数网络,测得的单位为A声级 52等效连续A声级一一起伏的不连续的噪声 按时间平均方法评价,等间隔采样,L。=10[,∑10],间隔55右 53累计百分声级—一统计声级,正态分布为前提,如交通噪声 L.=L+(0-m)2,数字代表制定时间内超过时间某百分比的噪声级,分别为 10、50、90噪声的平均峰值、噪声的平均值、噪声的背景值(联系叠加规律) 5.4噪声污染级一一考虑噪声变化幅度对人烦恼程度的影 LNp=La+Ka,K为常数,而为瞬时声级的标准偏差 或Kσ也可写作L10-L90 或Lq,也可以上述公式代替
声强级： 0 1 10lg I I LI = ，I0＝10-12W/m2 声功率级： 0 10lg W W LW = W0＝10-12W 注意：单位均为分贝，但是声压级用的最多 四、分贝的运算 4.1 叠加 对数法叠加：公式—— 10lg(10 10 ) 10 10 P1 P2 L L LP = + 当两声源声压级相等，则 3 1 LP = LP + 图表法：不相等时，可以二者差值查图得到 加值 相等的声压级相加的分贝增加最大，相差 15 分贝时，总声压级增加 0.1 分贝，可忽略较小 噪声级的影响——也就是说噪声高的声音盖过了小噪声 两声压级相差越小，总声压级增加越多（图 7-2） 计算例题：多噪声源叠加可以任意次序叠加 4.2 相减 背景噪声的去除——与叠加类似 总噪声级＝背景＋产生 求产生的噪声 总噪声级－背景噪声，相差越大（增加越大），产生噪声与总噪声越相近。与上同理 五、噪声的评价参数 响度与响度级——与频率与波形有关，宋，方，单位 纯音 宋：声压级为 40dB，频率为 1000 赫兹来自听者正前方平面波形的强度 方：不同频率声音与 1000 赫兹纯音强度比值 响度级改变 10 方，响度加倍或减半。 5.1 A 声级（计权声级）——结合人的感觉，与声级和频率有关——连续稳定的噪声 模拟人耳将在高频与低频的不同反应变化制定 A 计数网络，测得的单位为 A 声级 5.2 等效连续 A 声级——起伏的不连续的噪声 按时间平均方法评价，等间隔采样， 10 ] 1 10lg[ 1 0.1 = = N i L eq i N L ，间隔 5s 左右 5.3 累计百分声级——统计声级，正态分布为前提，如交通噪声 60 ( ) 2 10 90 50 L L LAeq L − = + ，数字代表制定时间内超过时间某百分比的噪声级，分别为 10、50、90 噪声的平均峰值、噪声的平均值、噪声的背景值（联系叠加规律） 5.4 噪声污染级——考虑噪声变化幅度对人烦恼程度的影响 LNP = Leq + K ，K 为常数，而σ为瞬时声级的标准偏差 或 Kσ也可写作 L10- L90 或 Leq，也可以上述公式代替
56昼夜等效声级——夜间噪声的烦扰程度更大——反应昼夜变化 白天:16h,夜间:8h 夜间在测定基础上加上10dB再与白天等效声级平均 *两种滤波器——等比带宽滤波器 通过滤波器——噪声谱—一频谱分析一一控制污染源 1倍频程+1个八度 1/3倍程 第四节噪声测量仪器 声级计一一快乐大本营,主观性电子仪器 传声器膜片一一声压信号一一电信号一一前置放大器一一阻抗变化一—输入衰减器 一输入放大器一一计权网络(滤波器)一一频谱分析一一输出衰减器—一输出放大器——输 出信号一—RMS(均方根检波电路)—一有效值电压一一电表一一声压级分贝值 整机灵敏度:标准条件下测量1000H纯音表现的精度,普通,精密 四类:0-4型,精度不同 考虑声音起伏大小一一不同阻尼档次,如快、慢、脉冲等 声级频谱仪:精密声级十倍频程滤波器,十档 录音机:采样 记录仪:声谱电信号—一对数转换—一整流——噪声峰值、均方根值(有效声压)、平均值 实时分析仪:数字式谱线显示仪,较少 第五节噪声标准与监测 一、噪声标准—考虑因素:保护听力、噪声对人体健康影响、人体对噪声的主管烦恼度 技术经济条件等 人的活动:体力——90,70:脑力—-60,40;睡眠——50,30(最高+理想) 修正:一天不同时间、不同地区、室内外的修正值(窗条件) 城市——噪声标准值:企业一一控制每个工作日接触噪声时间+允许标准值 噪声剂量:实际噪声暴露时间/容许暴露时间,累计之和>1则超过安全标准 控制:机动车辆、机场周围飞机、企业、船舶(内河、海洋) 输出:地图上以不同颜色或阴影线画出噪声带,每一噪声带代表一个噪声等级,相差5dB。 绿一黄一红一蓝 二、噪声监测—一机器设备、车辆、船舶、城市环境 2.1城市:区域、交通、扰民噪声源调査、环境噪声长期监测 a区域 采样点设置:等距离网格,测量点为网格中心或相近位置、网格数不小于10 传声器位置:无障碍原则 测定值:间隔5秒的A声级瞬时值(动态特性选择慢响应),分白天和黑夜两部分,100值 统计值:累计百分声级—区域噪声污染图 b交通 采样点设置:两个交通路口间的交通线上选择测定,马路边人行道上,离马路20cm-一代 表两路口间该段道路的交通噪声 测定值:间隔5秒的A声级瞬时值(慢响应),200连续值,同时记录交通流量(机动车)
5.6 昼夜等效声级——夜间噪声的烦扰程度更大——反应昼夜变化 白天：16h，夜间：8h 夜间在测定基础上加上 10dB 再与白天等效声级平均 *两种滤波器——等比带宽滤波器 通过滤波器——噪声谱——频谱分析——控制污染源 1 倍频程＋1 个八度 1/3 倍程 第四节 噪声测量仪器 声级计——快乐大本营，主观性电子仪器 传声器膜片——声压信号——电信号——前置放大器——阻抗变化——输入衰减器— —输入放大器——计权网络（滤波器）——频谱分析——输出衰减器——输出放大器——输 出信号——RMS（均方根检波电路）——有效值电压——电表——声压级分贝值 整机灵敏度：标准条件下测量 1000Hz 纯音表现的精度，普通，精密 四类：0-4 型，精度不同 考虑声音起伏大小——不同阻尼档次，如快、慢、脉冲等 声级频谱仪：精密声级＋倍频程滤波器，十档 录音机：采样 记录仪：声谱电信号——对数转换——整流——噪声峰值、均方根值（有效声压）、平均值 实时分析仪：数字式谱线显示仪，较少 第五节 噪声标准与监测 一、噪声标准——考虑因素：保护听力、噪声对人体健康影响、人体对噪声的主管烦恼度、 技术经济条件等 人的活动：体力——90，70；脑力——60，40；睡眠——50，30（最高＋理想） 修正：一天不同时间、不同地区、室内外的修正值（窗条件） 城市——噪声标准值；企业——控制每个工作日接触噪声时间＋允许标准值 噪声剂量：实际噪声暴露时间/容许暴露时间，累计之和>1 则超过安全标准 控制：机动车辆、机场周围飞机、企业、船舶（内河、海洋） 输出：地图上以不同颜色或阴影线画出噪声带，每一噪声带代表一个噪声等级，相差 5dB。 绿－黄－红－蓝 二、噪声监测——机器设备、车辆、船舶、城市环境 2.1 城市：区域、交通、扰民噪声源调查、环境噪声长期监测 a 区域 采样点设置：等距离网格，测量点为网格中心或相近位置、网格数不小于 100 传声器位置：无障碍原则 测定值：间隔 5 秒的 A 声级瞬时值（动态特性选择慢响应），分白天和黑夜两部分，100 值 统计值：累计百分声级——区域噪声污染图 b 交通 采样点设置：两个交通路口间的交通线上选择测定，马路边人行道上，离马路 20cm——代 表两路口间该段道路的交通噪声 测定值：间隔 5 秒的 A 声级瞬时值（慢响应）， 200 连续值，同时记录交通流量（机动车）
20-L0,100L50,180-L0-—以L(正态分布,可计算得知)或L0评价一—按 5dB一挡分级一一绘出交通噪声污染分布图 2.2工业企业 采样点设置:声级波动3dB为划分原则,选择1-3个测定,区域内小于3,区域间大于3 测定:稳态一—A声级,不稳态一一等效连续A声级或测量不同A声级下暴露时间,计算 等效连续A声级,慢档,平均读数 注意环境因素影响 23机动车辆 车内、车外、排气管后方等 24机场周围飞机一一精密、简易
20——L90，100——L50，180——L10——以 Leq（正态分布，可计算得知）或 L10 评价——按 5dB 一挡分级——绘出交通噪声污染分布图 2.2 工业企业 采样点设置：声级波动 3dB 为划分原则，选择 1-3 个测定，区域内小于 3，区域间大于 3 测定：稳态——A 声级，不稳态——等效连续 A 声级或测量不同 A 声级下暴露时间，计算 等效连续 A 声级，慢档，平均读数 注意环境因素影响 2.3 机动车辆 车内、车外、排气管后方等 2.4 机场周围飞机——精密、简易