第八章 噪声监测

1、第一节第一节 有关概念有关概念 第二节第二节 噪声测量仪器噪声测量仪器 第三节第三节 噪声标准噪声标准 第四节第四节 噪声监测方法噪声监测方法 指人们在日常生活中所不指人们在日常生活中所不 需要的杂乱无章的使人厌烦并需要的杂乱无章的使人厌烦并 干扰人的正常生活干扰人的正常生活, ,工作和休息工作和休息 的声音。如机器的轰鸣声、各的声音。如机器的轰鸣声、各 种交通工具的马达声、鸣笛声、种交通工具的马达声、鸣笛声、 人们的嘈杂声、各种突发的声人们的嘈杂声、各种突发的声 响等。响等。 频率频率(f)(f)：声源在一秒中内振动的次数声源在一秒中内振动的次数, ,单位为单位为HzHz。 周期周期(T)(

2、T)：声源振动一次所经历的时间，单位为声源振动一次所经历的时间，单位为s s。T T=1/f=1/f。 波长波长()()：沿声波传播方向，振动一个周期所传播的距沿声波传播方向，振动一个周期所传播的距 离，离， 或在波形上相位相同的相邻两点间距离，单位为或在波形上相位相同的相邻两点间距离，单位为m m。 声速：声速：声波每秒在介质中传播的距离，记作声波每秒在介质中传播的距离，记作c c，单位为单位为m/sm/s。 c = c = ff 可听声可听声: :f=f=20-2000020-20000Hz Hz 次声次声: :f20Hzf20000Hzf20000Hz 1. 1. 声功率（声功率（W W

3、） 声功率是指单位时间内，声波通过垂直于传播方声功率是指单位时间内，声波通过垂直于传播方 向某指定面积的声能量。在噪声监测中，声功率是指向某指定面积的声能量。在噪声监测中，声功率是指 声源总声功率。单位为声源总声功率。单位为W W。 2.2. 声强（声强（I I） 声强是指单位时间内，声波通过垂直于传播方向单声强是指单位时间内，声波通过垂直于传播方向单 位面积的声能量。单位为位面积的声能量。单位为 W/mW/m2 2。 3.3.声压（声压（P P） 声压是由于声波的存在而引起的压力增值。单位声压是由于声波的存在而引起的压力增值。单位 为为PaPa。通常讲的声压是取均方根值，叫有效声压，故实通常

4、讲的声压是取均方根值，叫有效声压，故实 际上总是正值，对于球面波和平面波，声压与声强的关际上总是正值，对于球面波和平面波，声压与声强的关 系是：系是： I= PI= P2 2 / c / c 式中：式中：-空气密度，如以标准大气压与空气密度，如以标准大气压与2020的空气的空气 密度和声速代入，得到密度和声速代入，得到c =408 c =408 国际单位值国际单位值, ,也叫也叫瑞利瑞利。 称为空气对声波的特性阻抗。称为空气对声波的特性阻抗。 1.1.分贝分贝(dB)(dB) 指两个相同的物理量（例指两个相同的物理量（例A A1 1和和A A0 0）之比取以之比取以1010为底的对为底的对 数

5、并乘以数并乘以1010（或（或2020）, , 是无量纲的。是无量纲的。 N = 10lg(A N = 10lg(A1 1/A/A0 0) ) 式中式中A A0 0是基准量（或参考量），是基准量（或参考量），A A是被量度量。被量度是被量度量。被量度 量和基准量之比取对数，这对数值称为被量度量的量和基准量之比取对数，这对数值称为被量度量的 级级 。亦。亦 即用对数标度时，所得到的是比值即用对数标度时，所得到的是比值, ,它代表被量度量比基准它代表被量度量比基准 量高出多少量高出多少 级级 。 2. 2. 声功率级：声功率级： LwLw =10lg(W/W =10lg(W/W0 0) ) 式中：

6、式中：L Lw w- -声功率级（声功率级（dBdB）；）； W- W- 声功率（声功率（W W） W W0 0- -基准声功率，为基准声功率，为1010-12 -12 W W。 。 3.3. 声强级声强级 ： L LI I = 10lg(I/I = 10lg(I/I0 0) ) 式中：式中：L LI I - -声压级声压级( (dB)dB)；I I- - 声强（声强（W/mW/m2 2）；）； I I0 0 - -基准声强，为 基准声强，为1010-12 -12 W/m W/m2 2。 4.4. 声压级声压级 ： L LP P = 20lg(P/P = 20lg(P/P0 0) ) 式中：式

7、中： L LP P- -声压级（声压级（dBdB）；）； P - P -声压（声压（PaPa）；）； P P0 0- -基准声压，为基准声压，为2 21010-5 -5Pa Pa，该值是对该值是对10001000HZHZ声音人耳刚能听到的声音人耳刚能听到的 最低声压。最低声压。 1.1.噪声的叠加噪声的叠加 两个以上独立声源作用于某一点，产生噪声的叠加。两个以上独立声源作用于某一点，产生噪声的叠加。 声能量和声强是可以代数相加的，但声能量和声强是可以代数相加的，但声压不能直接相声压不能直接相 加加。 由于由于 I1 =P12/c I2 = P22/c 故故 P总 总2 = P12 + P22

8、又又 （P1/ P0）2= 10(Lp1/10) (P2 / P0)2 = 10(Lp2/10) 故总声压级：故总声压级： LP =10 lg（P12 + P22）/ P02 =10 lg10(Lp1/10)+10(Lp2/10) 不同不同A 声级声级dB 数的和：数的和： 当两个当两个A 声级数声级数LPA1 和和 LPA2，且，且LPA1 LPA2时，其和时，其和 为：为： L1+2 = 10lg100.1 LpA1 +100.1 LpA2 =10lg100.1 LpA11+ 10-0.1 (LpA1-LpA2) =LpA1 + 10lg 1+ 10-0.1 L = LpA1 + L 式中

9、：式中：L = LPA1 LPA2 下表为不同的下表为不同的L 与与L L012345678910 11-12 13-1415-1920以上 L 3 2.5 2.1 1.8 1.5 1.2 1.0 0.8 0.6 0.5 0.40.30.20.10 例例 车间内有车间内有4 4个声压级分别为个声压级分别为8080、8383、9191、8484分分 贝的声源，利用公式法和图表法计算总声压级为多贝的声源，利用公式法和图表法计算总声压级为多 少少? ? 2.2.噪声级相减噪声级相减 噪声测量中经常碰到如何扣除背景噪声问题，这就是噪声测量中经常碰到如何扣除背景噪声问题，这就是 噪声相减的问题。可以利用

10、背景噪声修正曲线值来计算。噪声相减的问题。可以利用背景噪声修正曲线值来计算。 根据能量叠加法根据能量叠加法, ,可导出声压级减法的计算公式可导出声压级减法的计算公式: : LP2 = 10 lg10(LpT/10)-10(Lp1/10) 例例 某车床运转时，在相距某车床运转时，在相距1米处测得的声压级为米处测得的声压级为104分贝，分贝， 该车床停车时，在同一点测得的环境背景噪声为该车床停车时，在同一点测得的环境背景噪声为100分分 贝，求该车床单独产生的声压级。贝，求该车床单独产生的声压级。 练习练习1 车间内有车间内有4个声压级分别为个声压级分别为90、93、80、75分贝的声分贝的声 源

11、，利用公式法和图表法计算总声压级为多少源，利用公式法和图表法计算总声压级为多少? 练习练习2 某车床运转时，在相距某车床运转时，在相距1米处测得的声压级为米处测得的声压级为85分贝，分贝， 该车床停车时，在同一点测得的环境背景噪声为该车床停车时，在同一点测得的环境背景噪声为75分贝，分贝， 求该车床单独产生的声压级。求该车床单独产生的声压级。 为了能用仪器直接反映人的主观响度感觉的评价量， 有关人员在噪声测量仪器声级计中设计了一种特殊滤 波器，叫计权网络。通过计权网络测得的声压级，已不再 是客观物理量的声压级，而叫计权声压级计权声压级或计权声级计权声级，简 称声级。通用的有A、B、C和D计权声

12、级。 A计权声级是模拟人耳对55dB以下低强度噪声的频率特性； B计权声级是模拟55dB到85dB的中等强度噪声的频率特性； C计权声级是模拟高强度噪声的频率特性； D计权声级是对噪声参量的模拟，专用于飞机噪声的测量。 1、等效连续声级、等效连续声级 用噪声能量按时间平均的方法来评价噪声对人的影 响，即等效连续声级，符号Leq。它是用一个在相同的时 间内声能与之相等的连续稳定的A声级来表示该时间段内 不稳定噪声的大小。因此，等效连续声级反映在声级不 稳定的情况下，人实际所接受的噪声能量的大小，它是 一个用来表达随时间变化的噪声的等效量。 式中：LPA某时刻的瞬时声级；T规定的测量时间。 如果数

13、据符合正态分布，其累积分布在正态概率纸上 为一直线，则可用近似公式计算： 其中其中L10、L50、L90为累积百分声级，其定义是：为累积百分声级，其定义是： L L10 10测定时间内， 测定时间内，10%10%的时间超过的噪声级，相当于噪声的平均峰值；的时间超过的噪声级，相当于噪声的平均峰值； L L50 50测定时间内， 测定时间内，50%50%的时间超过的噪声级，相当于噪声的平均值。的时间超过的噪声级，相当于噪声的平均值。 L L90 90测定时间内， 测定时间内，90%90%的时间超过的噪声级，相当于噪声的背景值。的时间超过的噪声级，相当于噪声的背景值。 T L TAeq dt T L

14、 PA 0 1.0 . 10 1 lg10 9010 2 50. , 60 LLd d LL TAeq 2、噪声污染级、噪声污染级 许多非稳态噪声，其涨落所引起人的烦恼程度比等能许多非稳态噪声，其涨落所引起人的烦恼程度比等能 量的稳定噪声要大，而且与噪声暴露的变化率和平均强量的稳定噪声要大，而且与噪声暴露的变化率和平均强 度有关。因此，在度有关。因此，在等效连续声级的基础上加上一项表示等效连续声级的基础上加上一项表示 噪声变化幅度的量，噪声变化幅度的量，更能反映实际污染程度。通常用这更能反映实际污染程度。通常用这 种噪声污染级评价航空或道路的交通噪声。其符号为种噪声污染级评价航空或道路的交通噪

15、声。其符号为LNP LNP =Leq + K 式中式中 K常数，对交通和飞机噪声取值常数，对交通和飞机噪声取值 2.56； 测定过程中瞬时声级标准偏差。测定过程中瞬时声级标准偏差。 式中 Li 测得第i个瞬时A声级； L所测声级的算术平均值； n测得声级总数。 对许多重要的公共噪声，噪声污染级也可写成 LNP = Leq + d 或 LNP = L50 + d + d2 / 60 式中 d = L10 L90 n i i LL n 1 2 )( 1 1 n i i L n L 1 1 3、昼夜等效声级、昼夜等效声级 同样的噪声，晚上比白天更感到吵闹，也就是说同样 的噪声晚上干扰更大。为了在评价

16、式中将这一情况考虑 进去，引出了昼夜等效声级的概念。以符号Ldn 表示。其 表达式为： 式中 Ld 白天（6：0022：00）的等效声级； Ln 夜间（22：006：00）的等效噪声。 为了表明夜间噪声对人的干扰更大，故计算夜间等效 声级时应加上10 dB 的计权。 10/)10(10/ 1081016 24 1 lg10 nd LL dn L 噪声测量技术的一个重要组成部分就是对测噪声测量技术的一个重要组成部分就是对测 量仪器的操作使用。了解噪声测量仪器的基本结量仪器的操作使用。了解噪声测量仪器的基本结 构和工作原理，掌握仪器的功能和适用场合，学构和工作原理，掌握仪器的功能和适用场合，学 会

17、仪器的正确使用方法会仪器的正确使用方法 ，并能判别和排除仪器的，并能判别和排除仪器的 常见故障，应是监测人员所具备的最基本技能。常见故障，应是监测人员所具备的最基本技能。 噪声测量仪器的测量强度，主要是声场中的噪声测量仪器的测量强度，主要是声场中的 声压，至于声强、声功率的直接测量较麻烦，故声压，至于声强、声功率的直接测量较麻烦，故 较少直接测量；其次是测量噪声的特征，即声压较少直接测量；其次是测量噪声的特征，即声压 的各种频率组成成分。的各种频率组成成分。 声级计也称噪声计，它是用来测量噪声的声压计和声级计也称噪声计，它是用来测量噪声的声压计和 计权声级的最基本的测量仪器，适用于环境噪声和各

18、种计权声级的最基本的测量仪器，适用于环境噪声和各种 机器（如风机、空压机、内燃机、电动机）噪声的测量，机器（如风机、空压机、内燃机、电动机）噪声的测量， 也可用于建筑声学、电声学的测量。也可用于建筑声学、电声学的测量。 1.1.种类：种类：声级计整机灵敏度是指在标准条件下测量声级计整机灵敏度是指在标准条件下测量 10001000HzHz纯音所表现出的精度。纯音所表现出的精度。 按其精度按其精度可分为四种类型可分为四种类型: : O O型声级计，是实验用的标准声级计；型声级计，是实验用的标准声级计；型声级计，型声级计， 相当于精密声级计相当于精密声级计( (20-800020-8000Hz)Hz

19、)；型声级计和型声级计和型声级型声级 计作为一般用途的普通声级计计作为一般用途的普通声级计( (20-1250020-12500Hz)Hz)。 声级计整机灵敏度是指在标准条件下测声级计整机灵敏度是指在标准条件下测 量量10001000HzHz纯音所表现出的精度。纯音所表现出的精度。 按其精度按其精度可分为四种类型可分为四种类型: : O O型声级计，是实验用的标准声级计；型声级计，是实验用的标准声级计； 型声级计，相当于精密声级计型声级计，相当于精密声级计( (20-20- 80008000Hz)Hz)；型声级计和型声级计和型声级计作型声级计作 为一般用途的普通声级计为一般用途的普通声级计(

20、(20-20- 1250012500Hz)Hz)。 2.2. 工作原理：工作原理： 声压大小经传声器后转换成电压信号，此信号经前置声压大小经传声器后转换成电压信号，此信号经前置 放大器放大后，最后从显示仪上指示出声压级的分贝数值。放大器放大后，最后从显示仪上指示出声压级的分贝数值。 普通声级计的测量误差约为普通声级计的测量误差约为3 dB；精密声级计的误精密声级计的误 差约为差约为1 dB。 1.声级频谱仪声级频谱仪 2.录音机录音机 3.自动记录仪自动记录仪 4.实时分析仪实时分析仪 噪声标准的制订是在大量实验基础上进行统 计分析的。考虑到标准应体现出的科学性、先进 性和现实性，在制订标准时

21、，要尽可能对不同的 场所和时间分别加以限制。 一、城市环境噪声监测方法一、城市环境噪声监测方法 二、工业企业噪声测量方法二、工业企业噪声测量方法 1.监测目的监测目的:评价不同声环境功能区昼间、夜间的声环境评价不同声环境功能区昼间、夜间的声环境 质量，了解功能区环境噪声时空分布特征。质量，了解功能区环境噪声时空分布特征。 方法：方法：定点监测法和普查监测法定点监测法和普查监测法 测点选择的原则： 1）若车间内各处A声级波动小于3dB，则只需在车间择1- 3 个测点； 2）若车间内各处声级波动大于3dB，则应按声级大小，将车 间分成若干区域，任意两区域的声级应大于或等于3dB， 而每个区域内的声级波动必 须小于3dB，每个区域取1 - 3个测点。这些区域必须包括所有工人为观察或管理生产 过程而经常工作、活动的地点和范围。 1.1. 求求1010个个A A