第七章噪声监测

1、第七章第七章 噪声监测噪声监测本章内容本章内容主要内容：主要内容：第一节第一节 噪声的物理量度噪声的物理量度（0.5学时，了解）学时，了解）第二节第二节 噪声的生理量度噪声的生理量度（0.5学时，掌握）学时，掌握）第三节第三节 噪声污染监测噪声污染监测（1学时，掌握、运用）学时，掌握、运用）重点和难点：重点和难点：噪声生理量度及城市环境噪声监测噪声生理量度及城市环境噪声监测声音和噪声声音和噪声声音：声音：空气发生振动，当振动频率在空气发生振动，当振动频率在20-20000hz 时，作用于人的耳骨膜而产生的感觉。时，作用于人的耳骨膜而产生的感觉。噪声：噪声：物理物理强度和频率无规则变化的声音强度

2、和频率无规则变化的声音 主观主观人们生活和工作不需要的声音人们生活和工作不需要的声音来源：来源：交通噪声交通噪声 工业噪声工业噪声 建筑施工噪声建筑施工噪声 社会生活噪声社会生活噪声噪声危害噪声危害1 1、干扰睡眠，影响工作效率、干扰睡眠，影响工作效率2 2、损伤听力，造成噪声性耳聋、损伤听力，造成噪声性耳聋 80-85db(a)，造成轻微的噪声性耳聋；，造成轻微的噪声性耳聋； 90db(a)，听力损伤，听力损伤3 3、影响人的心理变化、影响人的心理变化4 4、能诱发多种疾病、能诱发多种疾病 80db 神经系统损伤神经系统损伤 80-90db 心血管系统损伤心血管系统损伤5 5、影响设备正常运

3、转和损环建筑结构影响设备正常运转和损环建筑结构第一节第一节 噪声的物理量度噪声的物理量度一一 频率、波长和声速频率、波长和声速二二 声压、声功率、声强声压、声功率、声强三三 分贝、声压级、声功率级、声强级分贝、声压级、声功率级、声强级四四 噪声的叠加噪声的叠加频率、波长和声速频率、波长和声速频率：频率：声源在声源在1秒钟内振动的次数，秒钟内振动的次数，f, 单位单位hz。 可听声可听声：振动频率在：振动频率在20hz - 20000hz之间之间 次声次声：频率低于：频率低于20hz 超声超声：频率高于：频率高于20000hz波长：波长：沿声波传播方向，振动一个周期所传播沿声波传播方向，振动一个

4、周期所传播的距离，的距离， ，单位，单位m。声速：声速：一秒内声波传播的距离，一秒内声波传播的距离，c，单位，单位m/s。c = f * 二、声功率、声强、声压二、声功率、声强、声压声功率（声功率（w）：）：单位时间内，声波通过垂直于单位时间内，声波通过垂直于传播方向某传播方向某指定面积指定面积的声能量。的声能量。声强（声强（i）：）：单位时间内，声波通过垂直于传播单位时间内，声波通过垂直于传播方向方向单位面积单位面积的声能量。的声能量。i=w/s声压（声压（p）：）：单位面积上压力的变化。单位面积上压力的变化。i=p2/(c)三、分贝、声功率级、声强级、声压级三、分贝、声功率级、声强级、声压

5、级分贝：分贝：指两个相同的物理量（例指两个相同的物理量（例a和和a0）之比）之比取以取以10为底的对数并乘以为底的对数并乘以10（或（或20）n = 10lg(a/a0) dba0基准量基准量(参考值）参考值）a1被量度量被量度量lg(a/a0) 被量度量的被量度量的“级级”，代表被量度量，代表被量度量比比基准量高出多少基准量高出多少“级级”。声功率级：声功率级：lw = 10lg(w/w0) w0 =10-12w声强级：声强级：li = 10lg(i/i0) i0 = 10-12w/m2声压级：声压级：lp = 10lg(p2/p02) = 20lg(p/p0) p0 =2 10-5pa声压

6、：声压： 2 10-5pa - 20pa声压级：声压级：0-120db四、噪声叠加和相减四、噪声叠加和相减设两个声源声功率设两个声源声功率w1、w2w总总=w1+w2i总总=i1+i2 i1=p12/ c i2=p22/ ci总总=i1+i2=(p12+p22)/ c =p总总2/ c p总总2= p12+p22又又 lp1=10lg(p1/p0)2(p1/p0)2=10lp1/10 (p2/p0)2=10lp2/10总声压级：总声压级：lp总总= 10lg( p12+p22)/p02 = 10lg(10lp1/10+10lp2/10) 噪声叠加噪声叠加v若若 lp1 = lp2 lp总总=1

7、0lg(10lp1/10+10lp2/10） =10lg(210lp1/10) =10lg10lp1/10+10lg2 =lp1+10lg2 lp1+3(db) 例：例：两个两个96db噪音合成，噪音合成，lp总总=96+3=98v 若若lp1lp2(设设lp1lp2)时，求时，求lp 可查两噪声源的叠加曲线，见可查两噪声源的叠加曲线，见图图71 先求出先求出lp1与与lp2的差值：的差值：lp1-lp2， 由所得差值按图由所得差值按图7-1查得查得p， 由由lp总总lp1+lp，求出合成声压级值求出合成声压级值lp1lp2 /dblp /db两噪声源的叠加曲线两噪声源的叠加曲线例例1：已知两

8、个声压级分别为已知两个声压级分别为lp1=90db， lp2=84db，求合成声压级，求合成声压级lp解解: (1)lp1 - lp2=90-84=6db (2)查图查图 6db l =1.0db (3) lp=lp1+ l=90+1.0=91db 例例2：已知两个声压级分别为已知两个声压级分别为lp1=96db， lp2=93db，求合成声压级，求合成声压级lp 解解: (1)lp1 - lp2=96-93=3db (2)查图查图 3db l =1.8db (3) lp=lp1+ l=96+1.8=97.8db对于多声源的叠加，只需逐次两两叠加即可，而与对于多声源的叠加，只需逐次两两叠加即可

9、，而与叠加次序无关。叠加次序无关。 例如，有例如，有8个声源作用于一点，声压级分别为个声源作用于一点，声压级分别为70、 70、75、82、90、93、95、100db，它们合成，它们合成的总声压级可以任意次序查图的总声压级可以任意次序查图7.1的曲线两两叠加而的曲线两两叠加而得。任选两种叠加次序如下：得。任选两种叠加次序如下：小结：小结：1、两个声压级相等时，合成、两个声压级相等时，合成l=lp1+3db2、两个声压级不等时，最大不超过、两个声压级不等时，最大不超过3db。 （lp1lp2，lplp1+3）3、两个声压级不等时，相差、两个声压级不等时，相差10db以上时，增以上时，增 值很小

10、，可以忽略不计，仍等于值很小，可以忽略不计，仍等于l1 例例: lp1=90db，lp2=75db，合成，合成lp=90db4、多声源叠加时，逐次两两叠加，与次序无关、多声源叠加时，逐次两两叠加，与次序无关 (例子见书例子见书p332-333）。）。噪声相减噪声相减 例例为测定某车间中一为测定某车间中一台机器的噪声大小，从声级台机器的噪声大小，从声级计上测得声级为计上测得声级为104 db，当，当机器停止工作，测得背景噪机器停止工作，测得背景噪声为声为100db，求该机器噪声，求该机器噪声的实际大小。的实际大小。 解：机器噪声和背景噪声之和解：机器噪声和背景噪声之和lp 为为104db，而背景

11、噪声，而背景噪声lp1为为100 db 。 lplp1=4 db，从图中查得相应，从图中查得相应lp2.2 db ，因，因此该机器的实际噪声声级此该机器的实际噪声声级lp2=lp-lp =101.8 db。背景噪声修正曲线背景噪声修正曲线lplp1/dblp/db第二节噪声生理量度第二节噪声生理量度一、响度和响度级一、响度和响度级二、计权声级二、计权声级三、等效声级三、等效声级四、噪声污染级四、噪声污染级五、昼夜等效声级五、昼夜等效声级六、统计声级六、统计声级七、噪声测量仪七、噪声测量仪一、响度和响度级一、响度和响度级 响度（响度（n）：）：人耳判别声音由轻到响的强度等级概人耳判别声音由轻到响

12、的强度等级概念，它不仅取决于声音的强度，还与它的频率与波念，它不仅取决于声音的强度，还与它的频率与波长有关。长有关。40db，1000hz，来自正前方的平面波形的，来自正前方的平面波形的响度定义为响度定义为1个响度单位个响度单位(宋宋)。 响度级（响度级（ln）：）：1000hz纯音声压级的分贝值为响度纯音声压级的分贝值为响度级的数值，任何其他频率的声音，当调节级的数值，任何其他频率的声音，当调节1000hz纯纯音的强度使之与这声音一样响时，则这音的强度使之与这声音一样响时，则这1000hz纯音纯音的声压级分贝值就为这一声音的响度级值。单位为的声压级分贝值就为这一声音的响度级值。单位为“方方”

13、。等响曲线：等响曲线：人耳听觉范围内一系列响度相等的声人耳听觉范围内一系列响度相等的声压级与频率关系曲线压级与频率关系曲线20lpfln效果效果80db20hz20方方感觉响度一样，感觉响度一样，但但lp不同，当然不同，当然f也不同，但也不同，但ln一样一样35db100hz20方方20db1000hz20方方30db10000hz20方方二、计权声级二、计权声级 计权声级：计权声级：为了能用仪器直接反映人的主观响度的评为了能用仪器直接反映人的主观响度的评价量，有关人员在声级计中设计了一种特殊滤波装置价量，有关人员在声级计中设计了一种特殊滤波装置计权网络。通过计权网络测得的声压级叫计权声计权网

14、络。通过计权网络测得的声压级叫计权声级，简称声级。级，简称声级。 a a计权声级：计权声级：模拟人耳对模拟人耳对55db55db以下以下低强度噪声的频率特低强度噪声的频率特 性，性，l lpapa或或l la a表示，单位表示，单位db(a)db(a) b b计权声级：计权声级：模拟模拟555585db85db的中等强度噪声的频率特性的中等强度噪声的频率特性 c c计权声级：计权声级：模拟模拟高强度噪声高强度噪声的频率特性的频率特性 d d计权声级：计权声级：专用于专用于飞机噪声飞机噪声测量。测量。 a、b、c、d计权特性曲线计权特性曲线aaca b滤波器滤波器声级计声级计传声器传声器前置放大

15、器前置放大器计权网络计权网络输出放大器输出放大器检波器检波器指示器指示器输输出出三、等效声级三、等效声级 等效声级（等效连续声级）：等效声级（等效连续声级）：用噪声能量按时间用噪声能量按时间平均方法来评价噪声对人影响。用一个相同时间内声能平均方法来评价噪声对人影响。用一个相同时间内声能与之相等的连续稳定的与之相等的连续稳定的a a声级来表示该段时间内的噪声声级来表示该段时间内的噪声的大小。因此，等效连续声级反映在声级不稳定的情况的大小。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

16、。随时间变化的噪声的等效量。符号符号“leq”或或“laeq.t”。tltaeqdttlpa01 . 0101lg10lpa某时刻某时刻t的瞬时的瞬时a声级声级(db)。t规定的测量时间规定的测量时间(s)。实际计算：实际计算：0.11110lg(10)inleqiln四、噪声污染级四、噪声污染级lnp1、定义：、定义：对于非稳态噪声，在对于非稳态噪声，在leq上加一项表示上加一项表示 噪声变化幅度的量，更能反映实际污染程度。噪声变化幅度的量，更能反映实际污染程度。2、公式：、公式： lnplaeq+2.56 为测量过程中瞬时声级的标准偏差为测量过程中瞬时声级的标准偏差 也可以写成：也可以写成

17、： lnplaeq+d 或或 lnpl50+dd2/60 d=l10 - l903、意义：、意义：涨落的噪声对人们的烦恼程度涨落的噪声对人们的烦恼程度五、昼夜等效声级五、昼夜等效声级昼夜等效声级（也称日夜平均声级）：昼夜等效声级（也称日夜平均声级）：反映社会反映社会噪声昼夜间的变化情况，符号噪声昼夜间的变化情况，符号“ldn”，表达式为：，表达式为：241081016lg10)10(1 .01 .0dnndlll ld白天的等效声级，时间是从白天的等效声级，时间是从6 00至至22 00，共，共16个小时；个小时；ln夜间的等效声级，时间是从夜间的等效声级，时间是从22 00至至第二天的第二天

18、的6 00，共，共8个小时。个小时。六、统计声级六、统计声级v定义定义：测量时间的百分之：测量时间的百分之n所超过的噪声声级，所超过的噪声声级，又叫累积分布声级。又叫累积分布声级。l10：10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；l50：50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；l90：90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。v若随机噪声符合正态分布，其累积分布为：若随机噪声符合正态分布，其累积分布为：leq = l50+d2/60d = l10-l90v l10

19、、l50、l90的求法的求法（1）作图，查找）作图，查找（2）将）将data（100个个data）从大到小排列，）从大到小排列， 第第10，50，90个为个为l10、l50、l90（一）（一）声级计声级计 1、普通声级计、普通声级计 20800赫赫 2、精密声级计、精密声级计 2012500赫赫（二）声级频谱仪（二）声级频谱仪 可测定频率与声压级的声音特征曲线可测定频率与声压级的声音特征曲线（三）自动记录仪（三）自动记录仪与（一）与（一）, ,（二）合用（二）合用（四）录音机（四）录音机（全部情况记录下来）（全部情况记录下来）（五）实时分析仪（五）实时分析仪七、噪声测量仪器七、噪声测量仪器声级

20、计工作方框图声级计工作方框图v声级计主要组成部分：声级计主要组成部分：传声器、放大器、衰减器、传声器、放大器、衰减器、计权网络、电表电路及电源。计权网络、电表电路及电源。v声级计的工作原理：声级计的工作原理：声音或噪声经传声器接收后，声音或噪声经传声器接收后，将声压信号转换成电压信号，经前置放大器放大后，将声压信号转换成电压信号，经前置放大器放大后，由由计权网络加以计权，计权网络加以计权，最后从显示仪上指示出声压级的分最后从显示仪上指示出声压级的分贝数值。贝数值。第三节第三节 噪声污染监测噪声污染监测v 一、城市区域环境噪声监测一、城市区域环境噪声监测v 二、城市交通噪声监测二、城市交通噪声监

21、测v 三、工业企业噪声监测三、工业企业噪声监测 干扰睡眠和休息的噪声级阈值白天为干扰睡眠和休息的噪声级阈值白天为50db，夜间为夜间为45db。我国环境噪声允许范围我国环境噪声允许范围 单位：单位：db噪噪 声声 标标 准准人的活动人的活动最高值最高值理想值理想值体力劳动（保护听力）体力劳动（保护听力）9070脑力劳动（保证语言清晰度）脑力劳动（保证语言清晰度）6040睡眠睡眠5030v 环境噪声标准制定的依据环境噪声标准制定的依据: 环境基本噪声环境基本噪声v 参考参考iso推荐的基数（如睡眠为推荐的基数（如睡眠为30db），根据不同），根据不同时间、不同地区和室内噪声受室外噪声影响的修正值

22、以及时间、不同地区和室内噪声受室外噪声影响的修正值以及本国具体情况来制定。本国具体情况来制定。 一天不同时间对基数的修正一天不同时间对基数的修正 单位：单位：db时间时间修正值修正值白天白天0晚上晚上-5夜间夜间-10至至-15 不同地区对基数的修正值不同地区对基数的修正值 单位：单位：db 地区地区修正值修正值农村、医院、休养区农村、医院、休养区0市郊、交通量很少的地区市郊、交通量很少的地区+5城市居住区城市居住区+10居住、工商业、交通混合区居住、工商业、交通混合区+15城市中心（商业区）城市中心（商业区）+20工业区（重工业）工业区（重工业）+25 室内噪声受室外噪声影响的修正值室内噪声

23、受室外噪声影响的修正值 单位：单位：db 窗户状况窗户状况修正值修正值开窗开窗-10关闭的单层窗关闭的单层窗-15关闭的双层窗或不能开的窗关闭的双层窗或不能开的窗-20城市各类区域环境噪声标准值城市各类区域环境噪声标准值类别类别适用区域适用区域昼间昼间夜间夜间0疗养区、高级别墅区疗养区、高级别墅区50401居民、文教区居民、文教区55452居住、商业、工业混杂区居住、商业、工业混杂区 60503工业区工业区65554交通干线道路的两侧交通干线道路的两侧7055单位：等效声级单位：等效声级 leq db(a)一、城市区域环境噪声监测一、城市区域环境噪声监测v1、布点、布点:网格布点法网格布点法

24、将监测区域分成等距离网格（例将监测区域分成等距离网格（例500m500m），测点），测点设在每个网格中心，网格数不少于设在每个网格中心，网格数不少于100。v2、测点选择、测点选择 受影响者居住或工作建筑物外受影响者居住或工作建筑物外1米；米； 传声器离地面高传声器离地面高1.2m； 传声器对准声源方向，附近应没有别的障碍物传声器对准声源方向，附近应没有别的障碍物或反射体，无法避免时应背向反射体或反射体，无法避免时应背向反射体 传声器伸出车窗外一定距离；传声器伸出车窗外一定距离； 手持声级计使人体与传声器距离手持声级计使人体与传声器距离0.5m以上。以上。v3 3、测量：、测量： 天气：天气：

25、无风、无雪天气测量，四级以上大风停止测无风、无雪天气测量，四级以上大风停止测量，声级计加风罩避免风噪声干扰量，声级计加风罩避免风噪声干扰 。 测量时间测量时间：分为白天（：分为白天（6:00-22:00)和夜间（和夜间（22:00-6:00)两部分。白天测量选在两部分。白天测量选在8:00-12:00或或14:00-18:00，夜间测量选在，夜间测量选在22:00-5:00。 每隔每隔5秒读秒读a声级瞬时值，动态特性选慢响应。声级瞬时值，动态特性选慢响应。 每一测点连续读每一测点连续读100个数据。个数据。 测量数据用测量数据用统计噪声级统计噪声级或或等效连续等效连续a声级声级表示，计表示，计

26、算算l10、l50、l90、leq。v4、评价方法：、评价方法： 1)数据平均法：数据平均法：将全部网点测得的连续等效将全部网点测得的连续等效a声级做算术平均运算，所得到的算术平均值就代声级做算术平均运算，所得到的算术平均值就代表某一区域或全市的总噪声水平。表某一区域或全市的总噪声水平。 2)图示法：图示法：用区域噪声污染图表示。将各测用区域噪声污染图表示。将各测点的测量结果以点的测量结果以5db为一等级，划分为若干等级为一等级，划分为若干等级，然后用不同的颜色或阴影线表示每一等级，绘，然后用不同的颜色或阴影线表示每一等级，绘制在城市区域的网格上，用于表示城市区域的噪制在城市区域的网格上，用于

27、表示城市区域的噪声污染分布。声污染分布。 二、城市交通噪声监测二、城市交通噪声监测v1、布点、布点：每两个交通路口之间的交通线上选每两个交通路口之间的交通线上选择一个测点，测点设在马路边人行道上，离马择一个测点，测点设在马路边人行道上，离马路路20cm，距路口的距离应大于，距路口的距离应大于50m。长度小于。长度小于100m的路段，测点选在路段中间。的路段，测点选在路段中间。车行道车行道监监测测点点v2、测量：、测量：每隔每隔5秒记一个瞬时秒记一个瞬时a声级（慢响声级（慢响应），连续记录应），连续记录200个数据，然后按从大到小个数据，然后按从大到小顺序排列，第顺序排列，第20个数据即为个数据

28、即为l10，第，第100个数据个数据即为即为l50，第，第180个数据即为个数据即为l90。测量的同时记。测量的同时记录车流量。录车流量。v3、计算：、计算： leq = l50+d2/60, d=l10-l90 , lnp=leq+d全市交通干线全市交通干线leq、l10、l50、l90l 全市干线总长度全市干线总长度(km)lk所测所测k段干线的声级段干线的声级leq (或或 l10)lk所测第所测第k段干线的长度（段干线的长度（km)11nk kkll ll例题：下面是一份噪声测量记录，试计算例题：下面是一份噪声测量记录，试计算l10、l50、l90，leq、lnp。 环境噪声测量记录环

29、境噪声测量记录 ( p258 ) 地点地点 路路 交叉口交叉口 计权网络计权网络 a档档 噪声源交通噪声：噪声源交通噪声：7辆分辆分 快慢挡快慢挡 慢挡慢挡 取样间隔：取样间隔： 5秒秒 取样总次数取样总次数 100次次 58 62 65 76 80 67 61 69 70 64 65 65 68 66 69 69 68 68 55 60 66 70 62 66 65 70 72 70 73 65 62 60 55 57 59 70 62 68 67 71 68 66 60 58 60 68 63 66 61 62 64 67 64 66 66 58 61 70 70 57 66 68 58

30、65 69 68 63 69 70 54 68 69 71 74 66 67 68 71 65 66 70 70 70 68 70 62 60 70 62 62 65 66 57 55 58 71 66 67 55 60 解法一：解法一： 1、将测量数据填入环境噪声测量数据表、将测量数据填入环境噪声测量数据表 ； 分别求出分别求出ni 、 ni 、l i 、 lm ；2、累计数分别为、累计数分别为10、50、90处的分贝值分别为处的分贝值分别为l90、 l50、l10，此处为，此处为59、66和和70 3、leq 计算：计算：leq = lm - 10lg ni 区域计算：区域计算：leq =

31、 lm - 20(100个数据个数据) 交通噪声：交通噪声：leq = lm - 23(200个数据个数据) 本题为：本题为： leq = 88.4 - 20 = 68.4(db) 解法二：解法二：1. 表格统计不同声级出现的频率表格统计不同声级出现的频率(上面一行上面一行)，然后将频数从，然后将频数从 最高位声级向低位声级累计相加，并填写在相应格内最高位声级向低位声级累计相加，并填写在相应格内(下面下面一行一行)。2. 在正态概率纸上以横坐标为声级，纵坐标为累积百分数画在正态概率纸上以横坐标为声级，纵坐标为累积百分数画出累积分布曲线图，如符合正态分布出累积分布曲线图，如符合正态分布(例交通噪声等例交通噪声等)应为一应为一直线，从图中可查得相应的直线，从图中可查得相应的l10、l50、l90，分别为，分别为71、66、59db(a)。3按公式：按公式：leq = l50 + d2/60 lnp = leq + d 计算：计算： d = l10 - l90 = 71 - 59 = 12 leq = 66 + 122/60 = 68.4 (db) lnp =68.4 + 12 = 80.4(db) 三、工业企业噪声监测三、工业企业噪声监测v1、布点：、布点：传声器位置传声