第七章噪声和振动监测pp

1、第七章  噪声监测第二节  声音的物理特性和量度一、声音的发生、频率、波长和声速1.声音的发生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2020000Hz之间，人耳可以感觉，称为可听声，简称声音。2.频率声源在一秒钟内振动的次数叫频率，记作f，单位为Hz。二、声功率、声强和声压1.声功率（W）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，声功率是指声源总声功率，单位为W。 2.声强（I）声强是指单位时间内，声波通过垂直于声波传播方向单位面积的声能量，单位为W/s2。声强与声功率之间的关系为：S是声波所垂直通过

2、的面积，m2。声强和声功率不同。声功率是描述声源所发噪声能量大小，与接收噪声地点无关。而声强则是描述空间各处噪声的强弱，与所研究地点的位置有关。3.声压（p） 声压是由于声波的存在而引起的压力增值。声波是空气分子有指向、有节律的运动。声压单位为Pa。 声压与声强的关系是： 在测量中，声压比声强更容易测得，因此，往往感觉声压测定的结果间接求出声强。三、分贝、声功率级、声强级和声压级 1.分贝分贝是指两个相同的物理量（如A1和A0）之比取以10为底的对数并乘以10（或20）。分贝符号为“dB”，它是无量纲的，是噪声测量中很重要的参量。上式中A0是基准量（或参考量），A1是被量度量。被量度量和基准量

3、之比取对数，该对数值称为被量度量的“级”，亦即用对数标度时，所得到的是比值，它代表被量度量比基准量高出多少“级”。四、噪声的叠加和相减 1.噪声的叠加 声能量是可以代数相加的，设两个声源的声功率分别为W1和W2，那么总声功率W总=W1+W2。而两个声源在某点的声强为I1和I2时，叠加后的总声强I总=I1+I2。 声压不能直接相加,能量才可以叠加。第三节  噪声的物理量和主观听觉的关系二、计权声级前面的所讨论的是纯音（或者狭频带信号）的声压级和主观听觉的关系。但是，实际的声音往往包含很广的频率范围。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

4、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，而叫计权声压级或计权声级，简称声级。通常有A、B、C和D计权声级。 A网络可将声音的低频大部分过滤掉，能较好地模拟人耳的听觉特性。由A网络测出的噪声级称为A声级，其单位亦为分贝(dB)。A声级越高，人们越觉嘈闹。因此现在大都采用A声级来衡量噪声的强弱。A计权声级是模拟人耳对55dB以下低强度噪声的频率特性而设计的；B记权声级是是模拟55dB到85dB的中等强度的噪声的频率特性；C记权声级是模拟高强度噪声的频率特性；D记权声级是对噪声参量的模拟，专用于飞机噪声的测量；A、B、C记权声级主要差别是在于对低频成分衰减程度（通

5、高频阻低频），A衰减最多，B其次，C最少。以上噪声适合连续稳定的噪声。三、等效连续声级、噪声污染级和昼夜等效声级1.等效连续声级一个用噪声能量按时间平均方法来评价噪声对人影响的问题，即等效连续声级，符号“Leq”或“LAeq,T”。如果数据符合正态分布，其累积分布在正态概率纸上为一直线，则可用下面近似公式计算：L10，L50，L90为累积百分声级，其定义是：L10测定时间内，10的时间超过的噪声级，相当于噪声的平均峰值；L50测量时间内，50的时间超过的噪声级，相当于噪声的平均值；L90测量时间内，90的时间超过的噪声级，相当于噪声的背景值。四、噪声的频谱分析 噪声的强度（声压级）按频率顺序展

6、开，使噪声的强度成为频率的函数，并考查其波形，称为噪声的频率分析（或频谱分析）。 频谱分析的方法是使噪声信号通过一定带宽的滤波器，通带越窄，频率展开越详细；反之通带越宽，展开越粗略。测定展开后的单频率（或狭频）成分的声压级，然后以频率为横坐标，相应的强度（如声压级）为纵坐标作图。经过滤波后各通带对应的声压级的包络线（即轮廓）叫噪声谱。第四节 噪声测量仪器2.声级计的分类二、其他噪声测量仪器1.声级频谱仪2.录音机3.记录仪4.实时分析仪第五节  噪 声 标 准干扰睡眠和休息的噪声级阈值白天为50dB，夜间为45dB，我国提出环境噪声允许范围见表7.2。 表7.2 我国环境噪声允许范围

7、 单位：dB人的活动最高值理想值体力劳动（保护听力）9070脑力劳动（保证语言清晰度）6040睡眠5030环境噪声标准制定的依据是环境基本噪声。各国大多参考ISO推荐的基数（如睡眠为30dB），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以及本国具体情况来制定。 表7.3 一天不同时间对基数的修正 单位：dB时间修正值白天0晚上-5夜间-10至-15表7.4 不同地区对基数的修正值 单位：dB 地区修正值农村、医院、休养区0市郊、交通量很少的地区+5城市居住区+10居住、工商业、交通混合区+15城市中心（商业区）+20工业区（重工业）+25表7.5 室内噪声受室外噪声影响的修正值 单

8、位：dB 窗户状况修正值开窗-10关闭的单层窗-15关闭的双层窗或不能开的窗-20表7.6 城市区域环境噪声标准值 单位：等效声级Leq /dB(A)类 别昼 间夜 间0504015545260503655547055表7.6 城市区域环境噪声标准值单位：等效声级Leq /dB(A)类 别昼间夜 间0504015545260503655547055我国工业企业噪声标准见表7.7和表7.8。 表7.7  新建、扩建、改建企业标准每个工作日接触噪声时间/ h允许标准/ dB(A)885488291194最高不得超过115表7.8  现有企业暂行标准 每个工作日接触噪声时间/ h

9、允许标准 / dB(A)890493296199最高不得超过115表7.12 机场周围飞机噪声标准 单位：dB适用区域标准值一类区域70二类区域75“一类区域”指特殊住宅区，居住、文教区；“二类区域”指除一类区域以外的生活区。在测定城市噪声污染分布情况后，可在城市地图上用不同颜色或阴影线表示噪声带，每一噪声带代表一个噪声等级，每级相差5dB。各等级的颜色和阴影线规定见表7.16。 表7.16  各噪声带颜色和阴影线表示规定噪声带颜色阴影线35dB以下浅绿色小点，低密度3640dB绿色中点，中密度4145dB深绿色大点，高密度4650dB黄色垂直线，低密度5155dB褐色垂直线，中密度

10、5660dB橙色垂直线，高密度6165dB朱红色叉线，低密度6670dB洋红色叉线，中密度7175dB紫红色交叉线，高密度7680dB蓝色宽条垂直线8185dB深蓝色全黑第六节 噪 声 监 测(一) 城市区域环境噪声监测二、工业企业噪声监测方法测量工业企业噪声时，传声器的位置应在操作人员的耳朵位置，但人需离开。测点选择的原则是：若车间内各处A声级波动小于3dB，则只需在车间内选择13个测点。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，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。三、机动车辆噪声测量方法车外噪声测量四、机场周围飞机噪声测量方法

11、测量条件：气候条件为无雨、无雪，地面上10m高处的风速不大于5m/s，相对湿度不应超过90，不应小于30。传声器位置：测量传声器应安装在开阔平坦的地方，高于地面1.2 m，离其他反射壁面1 m以上，注意避开高压电线和大型变压器。所有测量都应使传声器膜片基本位于飞机标称飞行航线和测点所确定的平面内，即是掠入射。在机场的近处应当使用声压型传声器，其频率响应的平直部分要达到10kHz。要求测量的飞机噪声级最大值至少超过环境背景噪声级20dB，测量结果才被认为可靠。测量仪器：精度不低于2型的声级计或机场噪声监测系统及其他适当仪器。声级计的性能要符合GB3785的规定。第七节 振动及测量方法一、城市区域

12、环境振动标准（一）适用地带范围的划定特殊住宅区；居民、文教区；混合区；商业中心区（指商业集中的繁华地区）；工业集中区；交通干线道路两侧；铁路干线两侧；标准适用的地带范围；标准昼夜。（二）监测方法 测量点的布设；计算方法。二、城市区域环境振动测量方法（一）名词术语振动加速度级VAL；振动级VL；Z振动级VLz ；累积百分Z振级VLzn ；稳态振动 ；冲击振动；无规振动 。（二）测量仪器用于测量环境振动的仪器，其性能必须符合ISODP84011984有关条款的规定。测量系统每年至少送计量部门校准一次。课堂练习：1.某声音的声压为0.02 Pa,其声压级为（）dB。A .20 B .40 C .60

13、 D.802.强度为80dB的噪声，其相应的声压为（）。A .0.1 Pa B.0.2 Pa C .0.4 Pa D.20 Pa3.测量机场噪声通常采用（）。A.等效连续A声级B.最大A声级及持续时间C.倍频带声压级D.计权等效连续感觉噪声级4.统计噪声级L10表示（）。A.取样时间内10%的时间超过的噪声级，相当于噪声平均峰值B.取样时间内90%的时间超过的噪声级，相当于噪声平均底值C.取样时间内90%的时间超过的噪声级，相当于噪声平均峰值D.取样时间内10%的时间超过的噪声级，相当于噪声平均底值5.某工厂内有4种机器，声压级分别是84dB、82dB、86dB、89dB,它们同时运行时的声压级是（）dB.A .94 B .92 C .95 D.986.室内吊扇工作时，测得噪声声压p=0.002Pa;电冰箱单独开动时声压级是46dB,两者同时开动时的合成声压级是（）dB.A .41 B.61C .47 D .487.室内有两个噪声源，同时工作时总声压级为73 dB，当其中一个声源停止工作时，测得室内声压级为72 dB,另一声源的声压级是（）dB.A .62 B .67C .78 D.668.已知L185 dB，L285 dB，则合成声压级L1+2是（）dB。A .86 B.87C .88 D.90