物理因素：噪声检测技术

1、12 23 什么是声音：什么是声音：声音是由声音是由“物体振动物体振动”所造成，所造成，经由介质以声波的型式将能量传送出去。经由介质以声波的型式将能量传送出去。 声音传播介质声音传播介质空空 气：空气声气：空气声固体物：固体声固体物：固体声(结构噪声结构噪声) 降低物体振动为有效降噪最基本方法。降低物体振动为有效降噪最基本方法。 声源：声源：产生振动的物体称为产生振动的物体称为“声源声源”。4 波声在介质中传播的速度叫波声在介质中传播的速度叫“声速声速”。 在空气中声速在空气中声速 (20、1大气压大气压) ：344米米/秒，气温增加秒，气温增加1，声速增加，声速增加0.61米米/秒秒音速音速

2、C=331.5+0.61t (t：温度温度) 在水中声速：在水中声速：1450米米/秒秒 在钢铁中声速：在钢铁中声速：5000米米/秒秒 声波在真空中无法传播声波在真空中无法传播5频率频率1Hz 及及10Hz 正弦波正弦波6 声源每秒振动的次数叫声源每秒振动的次数叫“频率频率”，单位是，单位是“Hz”。 人耳的感知声音频率约人耳的感知声音频率约2020,000Hz 4,000Hz左右最敏感。左右最敏感。 语言带为语言带为5002,000Hz。 低于低于20Hz为为“次声次声”，高于，高于20,000Hz为为“超声超声”。 纯音：单一频率声音称为纯音。纯音：单一频率声音称为纯音。 如音如音叉叉振

3、动产生的声音振动产生的声音 复音：工作场所所接触声音绝大部份是复音，由不复音：工作场所所接触声音绝大部份是复音，由不同频率由低到高进行排列，所组成连续的频谱。同频率由低到高进行排列，所组成连续的频谱。7低频噪声：低频噪声：500Hz中频噪声：中频噪声：500Hz1000Hz高频噪声：高频噪声：1000Hz大部份工业噪声为高频噪声大部份工业噪声为高频噪声环境量测使用（等百分率频带）环境量测使用（等百分率频带）1/1 八音度频带八音度频带 (Octave band)1/3 八音度频带八音度频带 (Third Octave band)1.等频带等频带 (Constant frequency band

4、width)2.等百分率频带等百分率频带 (Constant percentage frequency bandwidth)八音度频带及八音度频带及1/3八音度频带之中心频八音度频带之中心频率率中心频率中心频率Hz八音度八音度频带频带1/3八音度八音度频带频带中心频率中心频率Hz八音度八音度频带频带1/3八音度八音度频带频带中心频率中心频率Hz八音度八音度频带频带1/3八音度八音度频带频带0.825800131.510001.254012501.650160026320002.58025003.15100315041254000516050006.32006300825080001031510

5、00012.54001250016500160002060020000八音度频带及八音度频带及1/3八音度频带频率范围八音度频带频率范围八音度频带八音度频带(Hz)1/3八音度频带八音度频带(Hz)中心频率中心频率切断频率切断频率中心频率中心频率切断频率切断频率22.4459018022.42835.54556719011214018022428031.52531.54063506380125100125160250200250315八音度频带及八音度频带及1/3八音度频带频率范围八音度频带频率范围八音度频带八音度频带(Hz)1/3八音度频带八音度频带(Hz)中心频率中心频率切断频率切断频率中

6、心频率中心频率切断频率切断频率35571014002800355450560710900112014001800224028003550450050040050063010008001000125020001600200025004000315040005000八音度频带及八音度频带及1/3八音度频带频率范围八音度频带频率范围八音度频带八音度频带(Hz)1/3八音度频带八音度频带(Hz)中心频率切断频率中心频率切断频率560011200560071009000112008000630080001000014 (dB)120.0104.0 88.0 72.0 56.0 40.012.5 100

7、800 630015 物理学物理学各种不同频率和强度的声波无规律地杂乱组合各种不同频率和强度的声波无规律地杂乱组合，波形呈无规律的变化的声音称为，波形呈无规律的变化的声音称为“噪声噪声”法律学法律学： 凡是不需要的、使人厌烦、起干扰作用的声音凡是不需要的、使人厌烦、起干扰作用的声音 称为称为“噪声噪声”16140 120100 80 60 40 20 0非常安静非常安静安静安静开始受干扰开始受干扰喧哗喧哗非常吵非常吵痛阈痛阈低声说话低声说话办公室办公室一般说话一般说话吸尘器、打磨吸尘器、打磨重型卡车重型卡车15公尺公尺印刷机、纺织机印刷机、纺织机迪吧迪吧飞机起飞飞机起飞分贝分贝17声压级声压级

8、正弦波具有不同声压正弦波具有不同声压18 一般听阈的声压为一般听阈的声压为20Pa (在在1000Hz)痛阈的声压为痛阈的声压为20Pa1Pa=1N/m2=106Pa 由声压的绝对值来表示声音强弱很不方便。由声压的绝对值来表示声音强弱很不方便。(听阈与痛阈的声压绝对值相差听阈与痛阈的声压绝对值相差100万倍万倍) 为了方便表示声音大小，人们对噪声用声压级为了方便表示声音大小，人们对噪声用声压级分贝分贝(dB)来表示。来表示。19Lp=20log10 (dB)声压级声压级Lp (Sound Pressure Level)一般是以分贝一般是以分贝dB的大小来表示声压的有效值的大小来表示声压的有效值

9、PP02021针对针对Type 1 & Type 222 麦克风所探测的最大瞬间声级麦克风所探测的最大瞬间声级 仪器运行期间采样得到的声压级仪器运行期间采样得到的声压级的最大值，与响应设定有关的最大值，与响应设定有关 仪器运行期间采样得到的声压级仪器运行期间采样得到的声压级的最小值，与响应设定有关的最小值，与响应设定有关（）23交换律交换律ER，也，也被称作加倍率或减半被称作加倍率或减半率率每次每次声音能量加大一倍，测量值增加的分贝声音能量加大一倍，测量值增加的分贝值值每次每次声音能量加大声音能量加大一倍，允许接触声音的时间减少一半一倍，允许接触声音的时间减少一半24（）声压级与能量的关系式为

10、声压级与能量的关系式为25国际通用国际通用3dB(A)交换率交换率声音能量加大一倍，量测声级增加声音能量加大一倍，量测声级增加3分贝分贝美国采用美国采用5dB(A)交换率交换率人耳能够根据噪声级的大小进行自动补偿（人耳能够根据噪声级的大小进行自动补偿（接触时间接触时间t会减少）会减少），3分贝的交换率应当修分贝的交换率应当修正为正为5分贝以更接近人耳的响应分贝以更接近人耳的响应交换率交换率影响影响Leq、Lavg、 TWA、Dose的值，的值，对对SPL、Max、Min、Lpk没有没有影响影响（）26 测得声级低于阈值将不被列入平均及积算测得声级低于阈值将不被列入平均及积算美国美国OSHA采两

11、个不同阈值采两个不同阈值 90分贝分贝:TWA大于大于90分贝分贝, 采取工程控制采取工程控制(1971年年) 80分贝分贝:TWA大于大于85分贝分贝, 实施听力保护计划实施听力保护计划(1983年年)ACGIH: 80dBA中国阈值中国阈值: ?分贝分贝（GB Z 2.2-2007）27 在任意交换率下计算得到的平均声级在任意交换率下计算得到的平均声级当当使用阈值时容易产生一点混乱。任何低于这个阈使用阈值时容易产生一点混乱。任何低于这个阈值的值的声级声级都不会计算到这个平均值之内都不会计算到这个平均值之内。这个。这个值是以取值是以取对数后的分贝作为单位的，因此平均值的对数后的分贝作为单位的

12、，因此平均值的数字数字不能简单不能简单的进行声级相加的进行声级相加/除以样品数来运算。除以样品数来运算。用分贝作平均值用分贝作平均值单位时，短时间的高声级会对单位时，短时间的高声级会对平均声级平均声级有很大的影响有很大的影响。交换率为交换率为3分贝阈值关闭时的平均声级分贝阈值关闭时的平均声级Lavg28与标准声级和标准时间有关，测量的噪声暴露量与标准声级和标准时间有关，测量的噪声暴露量与标准最大允许暴露值的百分比与标准最大允许暴露值的百分比测量出的噪声暴露值与之等能量的一个恒定的持测量出的噪声暴露值与之等能量的一个恒定的持续续8小时的小时的声级声级29最大允许暴露的累计噪声即最大允许暴露的累计

13、噪声即100%Does对应的对应的TWA值，由相关机构制定，值，由相关机构制定，GBZ标准采用标准采用85dB 与标准声级对应的时间，一般为与标准声级对应的时间，一般为8小时小时指在测量时间内有指在测量时间内有n%的时间噪声值超过的某个声的时间噪声值超过的某个声级级如：如：L40=70dB指在测量时间里有指在测量时间里有40%的时间音的时间音量大于量大于70dB30人耳对频率的反应范围为人耳对频率的反应范围为20 Hz 到到20 kHz 人耳对高频率及低频率不敏感人耳对高频率及低频率不敏感正常人耳敏感的频率为正常人耳敏感的频率为500 Hz到到 4 kHz3132ABC33A计权网路- 40

14、dB的等的等响度曲线在响度曲线在1 kHz点设定为点设定为0dB- 40 dB的等的等响度曲线倒立响度曲线倒立形成的曲线定为形成的曲线定为A-计权曲线计权曲线34声声压压级级(dB)频率频率(Hz)35声压级之和声压级之和较高级须加上之修正值较高级须加上之修正值,dB两级之差值两级之差值,dB(D)36声压级之差较高级须减去之修正值较高级须减去之修正值,dB两级之差值两级之差值,dB37频率频率(Hz)31.5631252505001k2k4k8k声压级声压级808581756570909595989183.57191.776.59299Z计权计权:为线性不加任何修正为线性不加任何修正38-1

15、+1+10-3-9-16-26-39“A”计权计权 (dB)697582.57278.577.583.584.57776817664717469565002501k2k8k4k1256331.5频率频率(Hz)声压级声压级808581756570909595395002501k2k8k4k1256331.5频率频率(Hz)声压级声压级808581756570909595-3-0.8-0.2000-0.2-0.8-3“C”计权计权 (dB)96.297.183.569.997.47684.297.680858174.86269.289.894.29240相同噪声在不同计权所测得噪声值不同相同噪声

16、在不同计权所测得噪声值不同: Z计权计权: 99dB(Z) A计权计权: 84.5dB(A) C计权计权: 97.6dB(C)4142 8h等效声级等效声级(85dBA) (按额定按额定8h工作日规格化的等效连续工作日规格化的等效连续A计权声压级计权声压级) 噪声强度等效为工作噪声强度等效为工作8h的等效声级。的等效声级。 每周每周40h等效声级等效声级(85dBA) (按额定每周工作按额定每周工作40h规格化的等效连续规格化的等效连续A计权声压级计权声压级) 非每周非每周5d工作制的特殊工作场所接触的噪声声级等效工作制的特殊工作场所接触的噪声声级等效为每周为每周40h的等效声级。的等效声级。

17、43 每日连续接触噪声八小时每日连续接触噪声八小时,噪声接触限值为噪声接触限值为85dB(A) 交换率交换率:3dB(A) 噪声声级卫生限值噪声声级卫生限值( 85 dB/A x 8小时小时) ,若增加若增加3 dB(A),从从85 dB(A) 88dB(A), 接触时间减半接触时间减半( 4小时小时)日接触噪声时间日接触噪声时间/小时小时卫生限值卫生限值/dB(A)8854882911940.59744970.5hr980.4hr990.32hr10015分分10112分分1029.5分分1037.5分分1046.0分分1054.7分分1063.75分分1073.0分分1082.36分分10

18、91.88分分1101.5分分1111.2分分1120.94分分1130.74分分1140.59分分dBA允许日接触限值允许日接触限值8025.40hr8120.16hr8216hr8312.70hr8410.07hr858hr866.35hr875.04hr884hr893.17hr902.52hr912hr921.59hr931.26hr941hr950.79hr961.63hr45工作日接触脉冲次数工作日接触脉冲次数 (n.次次)声压级峰值声压级峰值/dB(A)10014010001301000012046地点名称地点名称噪声声级噪声声级dB(A)工效限值工效限值dB(A)噪声车间观察噪

19、声车间观察(值班值班)室室 75 55非噪声车间办公室、非噪声车间办公室、会议室会议室 60计算器室、精密加工室计算器室、精密加工室 704748听觉器官分为：外耳、中耳和内耳听觉器官分为：外耳、中耳和内耳49声波经由空气振动，经外耳道收集震荡耳膜使能量传递声波经由空气振动，经外耳道收集震荡耳膜使能量传递到中耳内的三根听小骨，声波讯号以机械杠杆将讯号放大传递到中耳内的三根听小骨，声波讯号以机械杠杆将讯号放大传递至内耳中的液体，内耳耳蜗液体震荡刺激毛细胞，产生电信号至内耳中的液体，内耳耳蜗液体震荡刺激毛细胞，产生电信号传至大脑。传至大脑。50 生理性影响生理性影响 心理性影响心理性影响 传音型听

20、力损失传音型听力损失 感音性听力损失感音性听力损失 暂时性听力损失暂时性听力损失TTS 永久性听力损失永久性听力损失PTS51 神经系统神经系统 长期接触有头痛、头晕、耳鸣、心悸、睡眠长期接触有头痛、头晕、耳鸣、心悸、睡眠障碍、神经衰弱综合症障碍、神经衰弱综合症 心血管系统心血管系统 心率加快或减缓、血压不稳心率加快或减缓、血压不稳(趋向增高趋向增高) 消化系统消化系统 食欲减退、胃液分泌减少、胃肠蠕动减慢食欲减退、胃液分泌减少、胃肠蠕动减慢!52产生疲倦产生疲倦生理效应生理效应头痛头痛神经紧张神经紧张心跳加速心跳加速无法集中精神无法集中精神导致安全工伤导致安全工伤事故事故53 突发性高分贝噪

21、声超过突发性高分贝噪声超过120dB所诱发之中耳伤害所诱发之中耳伤害 高于高于140dB易造成鼓膜破裂、听骨断裂易造成鼓膜破裂、听骨断裂等等 不能完全或完全不能恢复不能完全或完全不能恢复 典型为爆破、火炮发射巨响所诱发典型为爆破、火炮发射巨响所诱发“爆震性耳聋爆震性耳聋”54 暂时性听力损失暂时性听力损失TTS 短时间接触强噪声，听阈提高短时间接触强噪声，听阈提高10dB，短时间即可，短时间即可恢复。恢复。(听觉适应听觉适应) 暂时性听阈位移：暂时性听阈位移： (听觉疲劳听觉疲劳)较长时间接触噪声，听阈提高较长时间接触噪声，听阈提高1530dB，需较长，需较长时间恢复。时间恢复。 永久性听力损

22、失永久性听力损失PTS 噪声性耳聋，永久性听阈位移。噪声性耳聋，永久性听阈位移。 完全不能恢复。完全不能恢复。55 正常听力：正常听力：025dB 轻度噪声聋：轻度噪声聋：2640dB 细声交谈困难细声交谈困难 中度噪声聋：中度噪声聋：4155dB 一般交谈困难一般交谈困难 重度噪声聋：重度噪声聋：5670dB 大声交谈困难，大声交谈困难， 须助听器辅助须助听器辅助 严重噪声聋：严重噪声聋：7190dB 已无法正常交谈已无法正常交谈 全聋：全聋：90dB56 离开噪声工作场所后仍有翁翁声离开噪声工作场所后仍有翁翁声 与别人谈话觉得听不清楚或对方声音变小与别人谈话觉得听不清楚或对方声音变小 别人

23、觉得你讲话声音变大别人觉得你讲话声音变大 在听广播或收看电视时须调高音量在听广播或收看电视时须调高音量 在吵杂的环境中辨识语音的能力变差在吵杂的环境中辨识语音的能力变差 听力检查的听力曲线在听力检查的听力曲线在30006000Hz处出现处出现”V”型或型或”U”型下陷型下陷57 噪声的强度噪声的强度 接触时间长短接触时间长短 噪声的频谱噪声的频谱 噪声类型和接触方式噪声类型和接触方式 个别差异个别差异 年龄年龄 药物药物58 检测噪声检测噪声 听力测试听力测试 听力保护听力保护(提供个体噪声防护设备提供个体噪声防护设备) 教育及训练教育及训练 保存记录保存记录5960 绝大部份有噪声绝大部份有噪声 危害的作业场所危害的作业场所 需随着工人测量需随着工人测量 个体噪声剂量计个体噪声剂量计 成为最佳选择成为最佳选择61 麦克风位置非常重要麦克风位置非常重要62 音频及电场干扰音频及电场干扰 环境的温度、湿度及大气压力改变环境的温度、湿度及大气压力改变 校准校准 采样的次数采样的次数 检测设备不规范检测设备不规范 检测过程不规范检测过程不规范63641. 噪声识别及音源特性分析噪声识别及音源特性分析(噪声源、传声路径噪声源、传声路径)2. 噪声检测及评价噪声检测及评价3. 决定降噪值决定降噪值4. 选择可能的降噪技术选择可能的降噪技术5. 降噪装置的设计及施作降噪装置的设计