噪声控制工程2014

1、噪声控制工程噪声控制工程复习重点：复习重点：第一、二、三、四章第一、二、三、四章题型题型l判断判断l填空填空l选择选择l名词解释名词解释l简答简答l计算计算 40% 左右左右 第一章第一章 绪论绪论重点：重点：l噪声、环境噪声、环境噪声污染、听觉疲劳 等 的定义l噪声的分类l噪声的来源l噪声的特点及影响l噪声控制技术的优先次序声音声音l声音是一种物理现象声音是一种物理现象l声音以不同的方式和声音以不同的方式和途径传递信息，在人类途径传递信息，在人类活动中起着非常重要的活动中起着非常重要的作用；作用；l能够发声的物体称为能够发声的物体称为声源。声源。噪声噪声l噪声是声的一种；噪声是声的一种；l具

2、有声波的一切特性；具有声波的一切特性；l主要来源于固体、液体、主要来源于固体、液体、气体的振动；气体的振动；l产生噪声的物体或机械产生噪声的物体或机械设备称为噪声源。设备称为噪声源。 声音和噪声 一一l环境噪声：环境噪声：噪声法噪声法第第2条规定：环境噪声条规定：环境噪声是指在工业生产、建筑施工、交通运输和社会是指在工业生产、建筑施工、交通运输和社会生活中所产生的干扰周围生活环境的声音。生活中所产生的干扰周围生活环境的声音。l环境噪声污染环境噪声污染：指所产生的环境噪声超过国家指所产生的环境噪声超过国家规定的环境噪声排放标准，并干扰他人正常生规定的环境噪声排放标准，并干扰他人正常生活、工作和学

3、习的现象。活、工作和学习的现象。l按声音的频率分：按声音的频率分： 400Hz400Hz的低频噪声、的低频噪声、4004001000Hz1000Hz的中频噪声及的中频噪声及 1000Hz1000Hz的高频噪声的高频噪声l按声源的机械特点按声源的机械特点： 气体扰动产生的噪声、固体振动产生的噪声、液气体扰动产生的噪声、固体振动产生的噪声、液体撞击产生的噪声以及电磁作用产生的电磁噪声体撞击产生的噪声以及电磁作用产生的电磁噪声l按时间变化的属性：按时间变化的属性： 稳态、非稳态、起伏、间歇以及脉冲噪声等稳态、非稳态、起伏、间歇以及脉冲噪声等l按区域分为：按区域分为： 城市环境噪声、农村环境噪声、海洋

4、环境噪声城市环境噪声、农村环境噪声、海洋环境噪声噪声的分类二二交通噪声交通噪声 喇叭声喇叭声 工业噪声工业噪声 纺织厂纺织厂 建筑施建筑施工噪声工噪声 打桩机打桩机 叫卖声叫卖声 社会生活社会生活噪声噪声 汽笛声汽笛声 刹车声刹车声 印刷厂印刷厂 机械厂机械厂 搅拌机搅拌机 争吵声争吵声 噪声源噪声源局部性污染，不会造成区域或全球污染局部性污染，不会造成区域或全球污染 噪声的特点特特 点点 噪声污染无残余污染物，不会积累。噪声污染无残余污染物，不会积累。噪声源停止运行后，污染即消失。噪声源停止运行后，污染即消失。声能再利用价值不大，回收尚未被重视声能再利用价值不大，回收尚未被重视三三噪声的影响

5、 噪声控制技术噪声控制技术图图 环境噪声污染的主要环节环境噪声污染的主要环节声源传播途径传播途径接收器接收器抑制抑制噪声源噪声源控制控制传播途径传播途径保护保护接收器接收器第二章第二章 声波的基本性质及传播规律声波的基本性质及传播规律重点：重点：l声源、声场、媒质、声强 等 的定义l声波产生和传播的条件l声压级、声强级和声功率级的物理意义有何不同l声强、声功率、声压和各类声级的计算l声波的叠加（相加相减 计算）l频谱、频谱图、频程的定义和计算及用法l声波的反射、衍射、透射l声波的衰减及其计算l声源的辐射及其计算l与温度、风速的关系l声源：声源：声音是由物体的振动而产生的，因此凡能产生声音：声音

6、是由物体的振动而产生的，因此凡能产生声音的振动物体统称为声源的振动物体统称为声源 l 声源可以是固体、液体或气体。声源可以是固体、液体或气体。 l 媒质：媒质：传播声音的介质。传播声音的介质。l 介质可以是介质可以是 空气、水、固体。空气、水、固体。声波产生和传播的两个条件l物体的振动是产生声音的根源。物体的振动是产生声音的根源。l声源周围要存在弹性介质声源周围要存在弹性介质1. 基本概念：基本概念：l声场：声场：有声波传播的空间叫声场。有声波传播的空间叫声场。l自由声场：自由声场：声源在均匀、各向同性的媒质中声源在均匀、各向同性的媒质中, 边界的影边界的影响可以不计的声场称为自由声场。在自由

7、声场中，声波按响可以不计的声场称为自由声场。在自由声场中，声波按声源的辐射特性向各个方向不受阻碍和干扰地传播。声源的辐射特性向各个方向不受阻碍和干扰地传播。 （理想声场，如宽阔的空间或消声室）（理想声场，如宽阔的空间或消声室）l半自由声场：半自由声场：当点声源位于一个大面积刚性反射面上当点声源位于一个大面积刚性反射面上时，向下半空间辐射的声能会全部反射到上半空间，即声时，向下半空间辐射的声能会全部反射到上半空间，即声源全部声能量都分布在上半空间源全部声能量都分布在上半空间l扩散声场：扩散声场：空间内个点的声能密度相等，从各个方向空间内个点的声能密度相等，从各个方向到达某点的声强相等，到达某点的

8、各波之间的相位是无规到达某点的声强相等，到达某点的各波之间的相位是无规的。（理想声场）的。（理想声场）声压声压(p):(p):声波引起的大气压强变化声波引起的大气压强变化 (Pa)(Pa)。质点振动速度质点振动速度(m/s)(m/s)声能量声能量( )：声波在媒质中传播，一方面使媒质质点在平衡位置附近往：声波在媒质中传播，一方面使媒质质点在平衡位置附近往复运动，产生动能。另一方面又使媒质产生了压缩和膨胀的疏密过程，使复运动，产生动能。另一方面又使媒质产生了压缩和膨胀的疏密过程，使媒质具有形变的势能。这两部分能量之和就是由于声扰动使媒质得到的声媒质具有形变的势能。这两部分能量之和就是由于声扰动使

9、媒质得到的声能量能量(J)。cpucpVEe2020声能密度声能密度(w)：声场中单位体积媒质所含：声场中单位体积媒质所含有的声能量有的声能量 (J/m3) 声强（声强（I）:在声传播方向上单位时间内垂直通过单位在声传播方向上单位时间内垂直通过单位面积的声能量面积的声能量 (W/m2)声功率（声功率（W）:声源在单位时间内辐射的总能量声源在单位时间内辐射的总能量(W)，一般用电子仪器测得的声压即是有效声压。一般用电子仪器测得的声压即是有效声压。cpSWI2cpu0IScSWE2. 基本物理量的计算：基本物理量的计算：3. 3. 频程和频谱：频程和频谱： 频谱频谱：组成声音的各种频率的分布图。组

10、成声音的各种频率的分布图。 声音的频率成分与能量分布的关系。声音的频率成分与能量分布的关系。a.频谱图：频谱图：以频率为横轴，以声压级为纵轴，绘出的图叫声音的频谱图。以频率为横轴，以声压级为纵轴，绘出的图叫声音的频谱图。 （声强度（声强度-频率曲线图）频率曲线图）在噪声测量中，常用的有在噪声测量中，常用的有倍频程（倍频程（n=1)n=1)和和1/31/3倍频程倍频程(n=1/3)(n=1/3)。当n个声源时，211 . 01 . 01010lg10ppTLLpLniLpipTL11 . 010lg10当 n1;n2：当n1=n2=n3=，LpT=Lp+10lg n（2-23-12-23-1）（

11、2-23-22-23-2）（2-23-32-23-3）4. 声压级叠加声压级叠加n如果不同位置有两个声源，发出的声波分别传播到如果不同位置有两个声源，发出的声波分别传播到介质中的同一点上，该点处质点受两个声源共同影介质中的同一点上，该点处质点受两个声源共同影响而振动，则称为两个声波在该点响而振动，则称为两个声波在该点叠加叠加。l声压的反射系数和透射系数与入射、反射和透声压的反射系数和透射系数与入射、反射和透射声波的声压大小无关，只与两介质的特性有射声波的声压大小无关，只与两介质的特性有关关l声阻抗率声阻抗率 （或声特性阻抗）：介质的密度和该（或声特性阻抗）：介质的密度和该介质中声速之乘积，介质

12、中声速之乘积， Pasm。c声阻抗率与声波频率、幅值等无关，仅与媒质密度和声声阻抗率与声波频率、幅值等无关，仅与媒质密度和声速有关，是媒质固有的一个常数。当声波从一种媒质传速有关，是媒质固有的一个常数。当声波从一种媒质传播到另一种媒质的有效界面时，两种媒质的声阻抗率将播到另一种媒质的有效界面时，两种媒质的声阻抗率将决定声波反射和透射的强度。决定声波反射和透射的强度。l声波的衍射： 在声波传播过程中，遇到的障碍物或孔洞时，如果声波的波长比障碍物尺寸大得多，声波会绕过障碍物而使传播方向改变，这种现象称为声波的衍射。l影响声波的绕射的因素影响声波的绕射的因素l与障碍物或孔洞的大小与障碍物或孔洞的大小

13、l声波的频率声波的频率l频率越大，波长越小，形成的声影区则越大；反之则越小频率越大，波长越小，形成的声影区则越大；反之则越小5. 声波在传播过程中的衰减声波在传播过程中的衰减l1.发散引起的衰减（Ad）l2.空气吸收引起的附加衰减 （Aa）l3.地面吸收的附加衰减（Ag）l4.声屏障衰减（Ab）l5.气象条件的影响（Am ）mbgadAAAAAA第三章第三章 噪声源的测量噪声源的测量声级计一般由传声器、放大器、衰减器、计权网声级计一般由传声器、放大器、衰减器、计权网络、检波器和指示器等组成络、检波器和指示器等组成工作原理工作原理是：由传声器将声音转换成电信号，再由前置放是：由传声器将声音转换成

14、电信号，再由前置放大器变换阻抗，使传声器与衰减器匹配。放大器将输出信大器变换阻抗，使传声器与衰减器匹配。放大器将输出信号加到计权网络，对信号进行频率计权号加到计权网络，对信号进行频率计权(或外接滤波器或外接滤波器)，然后再经衰减器及放大器将信号放大到一定的幅值，送到然后再经衰减器及放大器将信号放大到一定的幅值，送到有效值检波器有效值检波器(或外按电平记录仪或外按电平记录仪)，在指示表头上给出噪，在指示表头上给出噪声声级的数值。声声级的数值。第四章第四章 噪声的评价和标准噪声的评价和标准 重点重点l响度、响度级的换算l等效连续A声级计算l累计百分声级计算（与等效之间的换算）l相关法律法规l相关标

15、准 噪声的评价量噪声的评价量噪声的评价量和评价方法以及所允许的数值和评价量和评价方法以及所允许的数值和范围主要包括四个方面范围主要包括四个方面与人耳听觉特征有关的评价量；与心理情绪有关的评价量；与人体健康有关的评价量；与人们室内活动有关的评价量等。- 建立环境噪声标准的基础1 . 1 . 响度与响度级的量化关系响度与响度级的量化关系：l通过对许多听力正常人的测试统计，定义以响度级通过对许多听力正常人的测试统计，定义以响度级为为40phon40phon的响度为参考，响度每增减一倍，响度级的响度为参考，响度每增减一倍，响度级就增减就增减10phon10phon。l即设响度级为即设响度级为40pho

16、n40phon时的响度为时的响度为1sone1sone，那么响度，那么响度级为级为50phon50phon的响度则为的响度则为2sone2sone，响度级为，响度级为60phon60phon的的响度则为响度则为4sone4sone。l据此，建立起的响度与响度级的关系式据此，建立起的响度与响度级的关系式例：例：l2sone的声音是的声音是40phon 声音响度的声音响度的？ 倍，倍，等于等于？Phonl2;50l0.5son 的声音是的声音是50phon声音响度的声音响度的？倍，等倍，等于于？ phon。l; 30 2. 计权声级：计权声级：人耳对不同频率的声波反应的敏感程度是不一样的。对高频的

17、声人耳对不同频率的声波反应的敏感程度是不一样的。对高频的声音，特别是频率在音，特别是频率在1000Hz5000Hz之间的声音比较敏感；而之间的声音比较敏感；而对低频声音，特别是对低频声音，特别是100Hz以下的声音不敏感。为了使声音的以下的声音不敏感。为了使声音的客观量度和人耳的听觉主观感受近似取得一致，通常对不同频客观量度和人耳的听觉主观感受近似取得一致，通常对不同频率声音的声压级经某一特定的加权修正后，在叠加计算可得到率声音的声压级经某一特定的加权修正后，在叠加计算可得到噪声总的声压级，此声压级称为计权声级噪声总的声压级，此声压级称为计权声级。l2.计权网络：计权网络： 是近似以人耳对纯音

18、的响度即频率特性而设计的。是近似以人耳对纯音的响度即频率特性而设计的。 国际电工委员会规定了四种计权网络：国际电工委员会规定了四种计权网络： A、B、C、DlA 声级：声级： 评价稳态的宽频带噪声评价稳态的宽频带噪声l对于起伏或不连续的噪声，采用噪声能量对于起伏或不连续的噪声，采用噪声能量按时间平均的方法来评价噪声对人的影按时间平均的方法来评价噪声对人的影响响 等效连续等效连续A 声级评价量（等效声级声级评价量（等效声级 Leq）4. 等效连续等效连续A声级声级 2121)(1 . 01220212101lg10)(1lg10tttLttAeqdtttdtptpttLpA定义：等效于在相同的时

19、间间隔T内与不稳定噪声能量相等的连续稳定噪声的A声级。在同样的采样时间间隔下：NiLNiiLeqiAiANTL11 . 011 . 0101lg10101lg10（4-5/6）（4-7/8）l等效连续声级Leq不能表达出噪声随机的起伏程度，为了描述噪声随时间的变化特性，在噪声评价中采用累积概率来表示，称为累积百分声级，记作L LN N。l意义：意义：表示在测量时间内高于LN声级所占的时间为N%。例如dBAdBA，整个测量时间内噪声级高于，整个测量时间内噪声级高于70dBA70dBA的时间占的时间占10%10%；dBAdBA，整个测量时间内噪声级高于，整个测量时间内噪声级高于75dBA75dBA

20、的时间占的时间占50%50%；dBAdBA，整个测量时间内噪声级高于，整个测量时间内噪声级高于50dBA50dBA的时间占的时间占90%90%。7010L7550L5090L5. 累计百分声级累计百分声级l本底噪声级 ：整个测量时间内噪声级高于整个测量时间内噪声级高于 的时间占的时间占90%90%。l中间值噪声 ：整个测量时间内噪声级高于整个测量时间内噪声级高于 的时间占的时间占50%50%。l峰值噪声 ：整个测量时间内噪声级高于整个测量时间内噪声级高于 的时间占的时间占10%10%，用于评价涨落较大的噪声时相关性较好，美国联邦公路局作为公路设计噪声限值的评价量。50L10L90L50L10L90L6. 环境噪声污染防治法环境噪声污染防治法中华人民共和国环境噪声污染防治法1996年10月第八届全国人民代表大会通过 内容：八章六十四条7. 相关标准相关标准 l声环境质量标准根据区域的使用功能特点和环境质量要求，将声环境功能区划分为5种类型，并规定了各声环境功能区的环境噪声限值（GB 3096-2008）l工业企业厂界环境噪声排放标准工业企业厂界环境噪声排放标准规定了工规定了工业企业和固定设备厂界环境噪声排放限值及其业企业和固定设备厂界环境噪声