环境监测课件第7章7.1噪声监测

1、4、噪声危害、噪声危害噪噪声声对特殊人群对特殊人群对生理影响对生理影响对心理影响对心理影响病人病人老人老人孕妇孕妇儿童儿童其他其他急慢性急慢性疾病疾病听力听力睡眠睡眠其他其他人体人体动物动物物质物质体体工作工作噪声会影响人的睡眠质量和数量。噪声会影响人的睡眠质量和数量。连续噪声可以加快熟睡到轻睡的回转，使人连续噪声可以加快熟睡到轻睡的回转，使人 熟睡时间缩短；熟睡时间缩短；突然的噪声可使人惊醒。突然的噪声可使人惊醒。一般一般 40dB连续噪声可使连续噪声可使10%的人受影响，的人受影响， 70dB70dB连续噪声可使连续噪声可使50%的人受的人受影响影响突然的噪声突然的噪声 40dB时，使时，

2、使10%的人惊醒；的人惊醒； 60dB时，使时，使70%的人惊醒的人惊醒对人体的生理影响对人体的生理影响1干扰睡眠，影响工作效率。干扰睡眠，影响工作效率。7.1 声音和噪声声音和噪声损伤听力，造成噪声性耳聋。损伤听力，造成噪声性耳聋。 90分贝下分贝下20聋，聋，85分贝下分贝下10耳聋耳聋工作工作40年后噪声性耳聋发病率年后噪声性耳聋发病率噪声噪声/dB（A）国际统计国际统计（ISO）/%美国统计美国统计/%噪声噪声/dB（A）国际统计国际统计（ISO）/%美国统计美国统计/%8000952928851081004140902118对人体的生理影响对人体的生理影响27.1 声音和噪声声音和噪

3、声二、二、 声音的物理特性和量度声音的物理特性和量度1声音的发生、频率、波长和声速声音的发生、频率、波长和声速2声功率、声强和声压声功率、声强和声压3分贝、声功率级、声强级和声压级分贝、声功率级、声强级和声压级4噪声的叠加和相减噪声的叠加和相减1声音的发生声音的发生 当物体在空气中振动，使周围空气发生疏、当物体在空气中振动，使周围空气发生疏、密交替变化并向外传递，且这种振动频率在密交替变化并向外传递，且这种振动频率在20-20000Hz之间，人耳可以感觉，称为可听声，简之间，人耳可以感觉，称为可听声，简称声音，噪声监测的就是这个范围内的声波。频称声音，噪声监测的就是这个范围内的声波。频率低于率

4、低于20Hz的叫次声，高于的叫次声，高于20000Hz的叫超声，的叫超声，它们作用到人的听觉器官时不引起声音的感觉，它们作用到人的听觉器官时不引起声音的感觉，所以不能听到。所以不能听到。1 1、声音的发生、频率、波长和声速、声音的发生、频率、波长和声速1 1、声音的发生、频率、波长和声速、声音的发生、频率、波长和声速2频率频率f、波长、波长和声速和声速c cf f = 1/T f 的单位为的单位为Hz 2020000Hz可听到声可听到声音音 的单位为的单位为m c 的单位为的单位为m/s， T 为周期，单位为为周期，单位为s声音的发生声音的发生2 2、声功率、声强和声压、声功率、声强和声压1、

5、声功率、声功率W定义：在单位时间内，声波通过垂直于传播方向定义：在单位时间内，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。单位为指声源总声功率。单位为W。声源辐射声音本领的大小声源辐射声音本领的大小2、声强、声强I 定义：在单位时间内，通过与声波传播方向垂直定义：在单位时间内，通过与声波传播方向垂直的单位面积上的声能量。的单位面积上的声能量。 声场中的强弱声场中的强弱 I=W/4r2，距声源远，声能弱，距声源远，声能弱W/s23、声压、声压P 定义：声源振动时，空气介质中压力的改变量。定义：声源振动时，空气介质中压力

6、的改变量。牛顿牛顿/米米2或帕或帕Pa 4声压与声强关系声压与声强关系 IP2/c 空气密度；空气密度；c声速声速声压声压P易测，易测，W、I不易测量、以后的不易测量、以后的“声级声级即指声压级即指声压级 2 2、声功率、声强和声压、声功率、声强和声压1分贝分贝定义：指两个相同的物理量例如定义：指两个相同的物理量例如A1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，单位为，单位为dB N10lgA1/A0 A0是基准量或参考值是基准量或参考值 A1是被量度量是被量度量分贝是无量纲的，在噪声的测量中是很重要的参分贝是无量纲的，在噪声的测量中是很重要的参数。数。3 3

7、、分贝、声功率级、声强级和声压级、分贝、声功率级、声强级和声压级二声功率级二声功率级 LW10lgW/W0 LW声功率级声功率级dB； W声功率声功率W； W0基准声功率，为基准声功率，为10-12W 。三声强级三声强级 LI10lgI/I0 LI声强率级声强率级dB； I声强声强W/m2; I基准声强，为基准声强，为10-12W/m2。 四声压级四声压级 Lp10lgP2/P0220lgP/P0 Lp声功率级声功率级dB； P声压声压Pa； P0基准声压，为基准声压，为210-5Pa，该值是对该值是对1000Hz声音人耳刚能听到的最声音人耳刚能听到的最低声压。低声压。1噪声的叠加噪声的叠加

8、P1Lp1，P2Lp2，求合成声压级，求合成声压级Lp I1P12/c I2P22/c P总总2P12+P22 又又P1/P0210Lp1/10 P2/P0210Lp2/10 LP=10lg (P12+P22)/P02=10lg(10Lp1/10+ 10Lp2/10)4 4、噪声的叠加和相减、噪声的叠加和相减以上方法不好计算，可改用以下方法：以上方法不好计算，可改用以下方法：1、Lp1=Lp2时时 ， Lp=10lg (P12+P22)/P02=10lg(10Lp1/10+ 10Lp2/10=10lg(210Lp1/10)=10lg2+Lp1 LpLp1+3 例例1 两个两个96dBnoise

9、合成，合成，L总总=96+3=982、当、当Lp1Lp2(设设Lp1Lp2)时，求时，求Lp 可查曲线见图可查曲线见图7-2步骤：步骤：(1)先求先求Lp1与与Lp2的差值：的差值：Lp1-Lp2； (2) 由所得差值从表中查分贝和增值由所得差值从表中查分贝和增值L (3)由由LpLp1+ L，求出合成声压级值，求出合成声压级值例例2，两个声压级分别为，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小结：小结：

10、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，最大不超过多出、两个声压级不等时，最大不超过多出3dB。Lp1Lp2，LpLp1+33、两个声压级不等时，相差、两个声压级不等时，相差10dB以上时，以上时，增值很小，可以忽略不计，仍等于增值很小，可以忽略不计，仍等于L1 例例3: 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、多声源叠加时，逐次两两叠加，与次序无关。关。2噪声的相减噪声的相减 噪声测量中经常碰到如何扣除背景噪声问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，图题，这

11、就是噪声相减的问题，图7-2为背景噪声修为背景噪声修正曲线，使用方法见下例。正曲线，使用方法见下例。例例4：为测定某车间中一台机器的噪声大小，从：为测定某车间中一台机器的噪声大小，从声级计上测得声级为声级计上测得声级为104dB，当机器停止工作：，当机器停止工作：测得背景噪声为测得背景噪声为100dB，求该机器噪声的实际大，求该机器噪声的实际大小。小。解；由题可知解；由题可知104dB是指机器噪声和背景噪声之是指机器噪声和背景噪声之和和(Lp)，而背景噪声是，而背景噪声是l00 dB(Lp1)。LP LP1 4dB，从图，从图7-2中可查得相应之中可查得相应之Lp =2.2dB，因此该机器的实

12、际噪声声级，因此该机器的实际噪声声级LP2为：为：LP2 = LP - Lp = 101.8dB。 4 4、噪声的叠加和相减、噪声的叠加和相减三、 噪声的物理量和主观听觉的关系1 1响度和响度级响度和响度级2 2计权声级计权声级3 3等效连续声级、噪声污染级等效连续声级、噪声污染级 和昼夜等效声级和昼夜等效声级 1 1响度和响度级响度和响度级1、响度、响度(N) 定义：定义：40dB，1000Hz，来自正前方的平面，来自正前方的平面波形的响度定义为波形的响度定义为1个响度单位个响度单位(宋宋) (另一个声音听起来比它大几倍，就叫几宋另一个声音听起来比它大几倍，就叫几宋)2、响度级、响度级(LN

13、)定义：用定义：用1000Hz纯音作标准，使其和某一声纯音作标准，使其和某一声音音(noise)听起来一样响，这个听起来一样响，这个1000Hz纯音纯音的声压级，就是该声音的声压级，就是该声音(noise)的响度级。的响度级。单位为方单位为方3、等响曲线：人耳听觉范围内一系列响度相等的、等响曲线：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声压级与频率关系曲线 例如例如LpfLN效果效果82dB20Hz20方方感觉响度一感觉响度一样，但样，但Lp不不同，当然同，当然f也也不同，但不同，但LN一样一样35dB100Hz20方方20dB1000Hz20方方30dB10000Hz20方方4、响

14、度与响度级的关系 它们的关系可用以下数学式表示； N = 2(LN-400)/10) 或 LN = 40 + 33lgN 响度级的合成不能直接相加，而响度可以相加。 例题P335计权声级计权声级AACAB滤波器滤波器声级计声级计传声器传声器 前置放大前置放大器器计权网络计权网络输出放大输出放大器器检波器检波器指示器指示器输输出出三、等效连续声级、噪声污染级和昼夜等效声级三、等效连续声级、噪声污染级和昼夜等效声级一等效连续声级一等效连续声级Leq(LAeq,T)Leq(LAeq,T)1 1、定义：用噪声能量按时间平均方法来评价噪声对人影响、定义：用噪声能量按时间平均方法来评价噪声对人影响; ;用

15、一个相同时间内声能与之相等的连续稳定的用一个相同时间内声能与之相等的连续稳定的A A声级宋表声级宋表示该段时间内的噪声的大小。示该段时间内的噪声的大小。 2 2、计算公式、计算公式 LAeq,T = 10 lg LAeq,T = 10 lg 1/T 0 100.1L dt1/T 0 100.1L dt LPA LPA 某时刻某时刻t t的瞬时的瞬时A A声级声级dB); 1，超过平安标准，超过平安标准 3、计算方法：、计算方法：D= T实际实际1/T1+ T实际实际2/T2 + 由不同声级，可查由不同声级，可查T1、 T2 的值的值例例 某工厂车床工作时某工厂车床工作时LA93dB，每个零件，

16、每个零件加工加工2min，8小时定额生产小时定额生产140个零件，某个零件，某工人在车床上工作工人在车床上工作8小时，是否超过平安标小时，是否超过平安标准？准？ 解：解：T实实2140280min4.67h 查表查表7-8得得T4h D4.67/4 1 超标超标 六六 噪声监测噪声监测一、监测方法一、监测方法 一仪器选择一仪器选择 二测点选择二测点选择 三时间、气候条件选择三时间、气候条件选择 四干扰因素消除四干扰因素消除五数据处理与结果表示五数据处理与结果表示 1、累积分布值、累积分布值 L10，L50，L90 2、 计算计算 3、LeqL50d2/60， LNP Leqd 4、绘制污染图用

17、、绘制污染图用Leq表示表示二、城市环境噪声监测方法二、城市环境噪声监测方法 一城市区域环境噪声监测一城市区域环境噪声监测 二二 城市交通噪声监测城市交通噪声监测根本测量仪器为精密声级计或普通声级根本测量仪器为精密声级计或普通声级计。计。一城市区域环境噪声监测一城市区域环境噪声监测1、布点：分成等距离网格，测量点设在每个网格、布点：分成等距离网格，测量点设在每个网格中心，假设中心点的位置不宜测量如房顶、污沟、中心，假设中心点的位置不宜测量如房顶、污沟、禁区等，可移到旁边能够测量的位置。网格数不禁区等，可移到旁边能够测量的位置。网格数不应少于应少于100个。个。2、测量：测量时一般应选在无雨、无

18、雪时特殊、测量：测量时一般应选在无雨、无雪时特殊情况除外，声级计应加风罩以防止风噪声干扰，情况除外，声级计应加风罩以防止风噪声干扰，同时也可保持传声器清洁。同时也可保持传声器清洁。 3、测量时间：分为白天、测量时间：分为白天6：00-22：00和夜间和夜间22：00-6：00两局部。两局部。4、测点选择：测点选在受影响者的居住或工作建、测点选择：测点选在受影响者的居住或工作建筑物外筑物外1米，传声器高于地面米，传声器高于地面1.2m以上的噪声影响以上的噪声影响敏感处。敏感处。 一城市区域环境噪声监测一城市区域环境噪声监测5、数据处理：由于环境噪声是随时间而起伏的、数据处理：由于环境噪声是随时间

19、而起伏的非稳态噪声，因此测量数据一般用统计噪声级或非稳态噪声，因此测量数据一般用统计噪声级或等效连续等效连续A声级表示，即把测定数据代入有关公声级表示，即把测定数据代入有关公式，计算式，计算L10、L50、L90、Leq的算术平均值的算术平均值L和最大值及标准偏差和最大值及标准偏差，确定城市区域环境，确定城市区域环境噪声污染情况。噪声污染情况。6、评价方法：、评价方法： 1)数据平均法数据平均法 2)图示法图示法二二 城市交通噪声监测城市交通噪声监测1、布点：在每两个交通路口之间的交通线、布点：在每两个交通路口之间的交通线上选择一个测点，测点设在马路边的人行上选择一个测点，测点设在马路边的人行

20、道上，离马路道上，离马路20cm，这样的点可代表两个，这样的点可代表两个路口之间的该段道路的交通噪声。路口之间的该段道路的交通噪声。2、测量：测量时应选在无雨、无雪的天气、测量：测量时应选在无雨、无雪的天气进行。测量时间同城市区域环境噪声要求进行。测量时间同城市区域环境噪声要求一样，一般在白天正常工作时间内进行测一样，一般在白天正常工作时间内进行测量。每隔量。每隔5秒记一个瞬时秒记一个瞬时A声级慢响应，声级慢响应，连续记录连续记录200个数据。测量的同时记录车流个数据。测量的同时记录车流量辆量辆/h。 车行道监测点二二 城市交通噪声监测城市交通噪声监测3、数据处理：测量结果一般用统计噪声级、数

21、据处理：测量结果一般用统计噪声级和等效连续和等效连续A声级来表示。将每个测点所测声级来表示。将每个测点所测得的得的200个数据按从大到小顺序排列，第个数据按从大到小顺序排列，第20个数据即为个数据即为L10，第，第100个数据即为个数据即为L50，第第180个数据即为个数据即为L90。经验证明城市交通。经验证明城市交通噪声测量值根本符合正态分布，因此，可噪声测量值根本符合正态分布，因此，可直接用近似公式计算等效连续直接用近似公式计算等效连续A声级和标准声级和标准偏差值。偏差值。 LeqL50+d2/60, d = L10 - L904、评价方法、评价方法: 1)数据平均法数据平均法 2)图示法

22、图示法 例题例题下面是一份噪声测量记录，试计算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境噪声测量记录 ( P258 ) 年年月月日日 时时分分 时时分分 星期星期 测量人测量人 天气天气 仪器仪器 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

23、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 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、将测量数据填入环境噪声(区域、交通区域、交通)测量数据测量数据表表 ； 分别求出分别求出Ni 、 Ni 、Lm、 Li；2

24、、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 = 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) 此题为此题为 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(下下面一行面一行)。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)应为应为一直线，从图中可查得相应的一直线，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