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文档简介

1、 第二章 噪声评价与噪声标准 噪声评价主观评价客观评价声压级人耳特征(*) 声强级人体健康心理情绪统计声级(*)专项评价响度、响度级计权声级(ABCD)噪度、感觉噪度噪声污染级噪声剂量、噪声评价数(NR)室内活动语言干扰级、噪声掩蔽等效连续A声级累计百分数声级交通噪声指数 第二章 噪声评价与噪声标准 噪声主观评价客观评第一节 响度级与响度本节内容要点: 1。响度级与等响曲线; 2。响度; 3。响度指数与斯蒂文斯(Stevens)响度第一节 响度级与响度本节内容要点:一、响度级与等效曲线1.响度级概念 主观现象:同是80dB/ 100Hz和80dB/ 1000Hz声音听起 来不一样响 对于单一频

2、率的纯音,与1000Hz的纯音进行比较,当两者听起来一样响时,那么1000Hz的纯音的声级(分贝数值)即为与之比较的纯音的响度级。 响度级: 用LN表示, 单位: 方(phon)一、响度级与等效曲线1.响度级概念 对于单一频一、响度级与等效曲线2. 等响曲线 以频率为横坐标,声级为纵坐标,将该坐标系中不同频率不同声级而响度相同的各点连接起来,形成一系列曲线,称为等响曲线。 说明: (1) 1956年D.W.鲁宾森和R.S.达德森测得的等响曲线,1961年被国际标准化组织(ISO)所接受 (ISO/R226-1961)。 (2)2000年后,重新绘制了更倾向于亚洲人的等响曲线。但尚未得到推广。

3、一、响度级与等效曲线2. 等响曲线声强级频 率等响曲线声强级频 率等响曲线一、响度级与等效曲线等响曲线说明: a. 人耳最敏感的声音为1000Hz4000Hz,尤其是 3000Hz4000Hz;人耳对低频和高频声音不敏感。 b. 最早,人们认为1000Hz 、210-5Pa是人所能听到的最小声音,即听阈声压,并将其作为参考声压,其响度级为0方。后经准确测量和人群统计平均,确定人耳所能听到的声音不是0方,而是4.2方,所以人耳听阈为4.2方(见首都经济贸易大学张沛商、姜亢噪声控制工程)。这一点与等响曲线图是一致的。相反,洪宗辉环境噪声控制工程P39有错误。 c. 是否因上述错误变更基准参考声压?

4、不必,基准参考声压仍为210-5Pa,只要改正听阈就行了。一、响度级与等效曲线等响曲线说明:二、响度问题:响度级解决了人耳对不同频率声音感受程度问题,但没有解决人耳声音感受强弱的“倍数关系”问题,为此,引入“响度”。 响度定义: 40方的声音其响度为1宋(sone),响度级每增加10方(phon),响度增加1倍。 响度用N表示,与响度级关系: 二、响度问题:响度级解决了人耳对不同频率声音感受程度问题,但128宋40方30方20方10方0方50方60方70方80方90方100方110方120方256宋2宋32宋64宋1宋8宋16宋4宋1/4宋1/2宋1/16宋1/8宋响度级与响度关系128宋40

5、方30方20方10方0方50方60方70方80方三、响度指数与斯蒂文斯(Stevens)响度问题:响度级和响度解决了人耳对单频率纯音的强弱感受问题,对连续声谱的人耳感受如何解决?1. 响度指数 1967年, Stevens为解决上述问题提出响度指数概念。 所谓响度指数就是倍频程的响度,单位:宋sone。 Stevens等响度指数曲线: 以倍频程中心频率为纵坐标,声级为纵坐标,把频程中心频率不同、声级不同但响度指数相同的点用折线连接起来,形成一系列折线,称为Stevens等响度指数曲线。三、响度指数与斯蒂文斯(Stevens)响度问题:响度级和响1kHz倍频程当声级为70dB时,该频程的的斯蒂文

6、斯响度指数为8宋;2kHz倍频程当声级为80dB时,该频程的斯蒂文斯响度指数约为17宋。1kHz倍频程当声级为70dB时,该频程的的斯蒂文斯响度指数2.斯蒂文斯(Stevens)响度 所解决的问题: 在考虑各个频程相互屏蔽的基础上,将各个频程的响度指数叠加为一个等效响度。S 斯蒂文斯(Stevens)响度(单位:宋)Sm各频程中最大响度指数Si各频程响度指数F 由倍频程带宽决定的修正因子 1/1倍频程:F=0.30 1/2倍频程:F=0.20 1/3倍频程:F=0.15计算公式:2.斯蒂文斯(Stevens)响度S 斯蒂文斯(Stev2.斯蒂文斯(Stevens)响度 例题:测得某声音的倍频程

7、频谱如下表: 绘倍频程频谱图; 计算该声音斯蒂文斯响度; 计算响度级。 解: 略 查Stevens等响度指数曲线,得各个频带得响度指数如下:中心频(Hz)631252505001k2k4k8k声级(dB)76817871757681592.斯蒂文斯(Stevens)响度解: 略中心频(Hz1/1倍频程,修正因子F=0.3; Sm=25sone中心频(Hz)631252505001k2k4k8k响度指数(sone)5101081215258 响度级1/1倍频程,修正因子F=0.3; Sm=25sone中心频第二节 A、B、C、D计权声级一、计权声级概述 1. 计权声级概念 对倍频程频谱,考虑人耳

8、对不同频率声音敏感程度不同,分别对各个频 程声级进行修正,并按声级加法将各频程修正后声级叠加,称计权声级。计权声级更符合人耳听觉习惯。 国际电工委员会提出四种计权声级: A计权声级 按40方等响曲线倒置修正 B计权声级 按70方等响曲线倒置修正 C计权声级 按100方等响曲线倒置修正 D计权声级 航空噪声计权测量第二节 A、B、C、D计权声级一、计权声级概述声强级频 率二、A计权声级1. A计权声级修正值 计权修正值曲线近似于响度级为40方等响曲线的倒置(以40dB水平线为轴).-26.2dB63Hz声强级频 率二、A计权声级1. A计权声级修正值-26.2d二、A计权声级(续)A计权修正值中

9、心频率f0(Hz)修正值(dB)中心频率f0(Hz)修正值(dB)31.5-39.41000063-26.220001.2125-16.140001.0250-8.68000-1.1500-3.216000-6.6注:1000Hz频率(或频带)修正值为0二、A计权声级(续)A计权修正值中心频率f0修正值中心频率f二、A计权声级(续)2. A计权声级具体修正方法 测量各倍频程声级Li ,即获取倍频程频谱; 查表或查图找出各频程A计权修正值Li ,对各频程声级进行修正(Li+ Li ); 将修正后的各频程声级按声级加法叠加,求总声级,即为A计权声级.记做:LA,单位:dB(A). 二、A计权声级(

10、续)2. A计权声级具体修正方法二、A计权声级(续)例:某车床倍频程频谱如下,计算其A计权声级LA? 中心频率(Hz)631252505001K2K4K8K声级Li(dB)7982869087817169解: 查表可得各频程A计权修正量,并计算各频程修正后声级如下表:中心频率(Hz)631252505001K2K4K8K声级Li(dB)7982869087817169A计权修正值( dB )-26.2-16.1-8.6-3.201.21.0-1.1修正后声级( dB )52.865.977.486.88782.27267.9二、A计权声级(续)例:某车床倍频程频谱如下,计算其A计权声二、A计权

11、声级(续)例(续): A计权声级说明:a. A计权声级是按40方等响曲线进行计权修正,所以对55方以上的声音,其修正偏差较大,应由B计权或C计权声级修正,但实际声学测量中,55方以上声音仍用A计权声级测量评价,原因是可A声级仍能较好的反映人耳听觉特性,且可避免多个修正方法的测量结果不一致。所以A计权声级是目前采用最广的一种噪声评价方法。 b. A计权修正方法可在仪表中制成A计权修正网络,直接给出修正结果。 c. 计权声级不能反映频谱特性,同一测量结果,频谱可差别很大。二、A计权声级(续)例(续): A计权声级说明:二、B计权声级1. B计权声级修正值 计权修正值曲线近似于响度级为70方等响曲线

12、的倒置(以70dB水平线为轴).-17.1dB31.5Hz二、B计权声级1. B计权声级修正值-17.1dB31.5H二、B计权声级(续)B计权修正值中心频率f0(Hz)修正值(dB)中心频率f0(Hz)修正值(dB)31.5-17.11000063-9.32000-0.1125-4.24000-0.7250-1.38000-2.9500-0.316000-8.4注:1000Hz频率(或频带)修正值为0二、B计权声级(续)B计权修正值中心频率f0修正值中心频率f计权声级与Stevens响度的关系相同点: 都是根据人耳听觉特性对声音的评价,建立在纯音的等响曲线基础之上对各个频带声级修正后叠加。不

13、同点: 修正值取法不同:Stevens响度每个频带不同声级给出不同的修正;而计权声级对每个频带给出固定修正量; 各频带声级修正后叠加方法不同: Stevens响度突出最大声级频带贡献,兼顾其对其它频带的掩蔽效应;而计权声级直接采用声级加法进行叠加。 计权声级易于产品化,制成计权网络集成电路,应用更为广泛。计权声级与Stevens响度的关系相同点:第三节 统计声级一、等效连续A声级(LAeq) 1. 等效连续A声级概念 对不稳定或断续噪声,如果其在一段时间内作用于人耳的能量与一稳定声音相同,那么稳定声音的A计权声级即为不稳定噪声在该时间段内的等效连续A声级,是声音对时间平均效果,属统计声级一种。

14、记为:LAeq注:LAeq实质上是声能的A计权时间平均值。第三节 统计声级一、等效连续A声级(LAeq)注:LAeq2. 等效连续A声级计算 (1) 连续变化声级 (2) 断续或分段稳定噪声 (3) 等间隔采样2. 等效连续A声级计算(2) 断续或分段稳定噪声 例题1:对车间进行8小时噪声监测,有4小时为82dBA, 3小时为75dBA, 1小时为90dBA,求该工作日内等效连续A声级。解:例题1:对车间进行8小时噪声监测,有4小时为82dBA, 3例题2:对车间进行35分钟噪声监测,每5分钟测一声级,测量结果如下表,求在此35分钟的等效连续A声级LAeq。数据序号12345678LAi (d

15、BA)8185948876706572解:例题2:对车间进行35分钟噪声监测,每5分钟测一声级,测量结二、累计百分数声级 问题:等效连续A声级LAeq对非稳定噪声的平均效果进行了描述,但不能对噪声起伏程度不能体现。 1. 累计百分数声级定义 对波动噪声进行监测统计,有n%的时间超过某一声级,则把该声级称作累计百分数声级Ln。 如: L30=73dB(A) ,表示在统计时间内,有30的时间超过73dB(A) 二、累计百分数声级二、累计百分数声级 2. 典型累计百分数声级 通常用L10、 L50、 L90三个累计百分数声级一起来反映统计时间内噪声的起伏情况。 L10相当于噪声的峰值 L50相当于噪

16、声的中间值 L90相当于本底噪声二、累计百分数声级第四节 其它噪声评价方法一、噪声污染级LNP 1.定义: 用于评价噪声引起人的烦恼程度,既考虑了噪声的平均值,也考虑了噪声的起伏。第四节 其它噪声评价方法一、噪声污染级LNP一、噪声污染级LNP2. LNP与统计声级的关系一、噪声污染级LNP2. LNP与统计声级的关系二、交通噪声指数TNI 用于评价交通噪声,考虑本底噪声的基础上,加大噪声涨落权重。二、交通噪声指数TNI 用于评价交通噪声,考虑本底噪声的三、语言干扰级 Beranek研究发现,500,1000,2000Hz三个频带的噪声对人的语言干扰最大,故取其算术平均值作为语言干扰评价指标,

17、称更佳语言干扰级(PSIL).讲者听者距离(m) PSIL(dB)声音正常声音提高声音很响非常响0.150.30.61.21.83.7746862565246807468625852868074686458928680747064三、语言干扰级 Beranek研究发现,500第五节 噪声标准噪声评价标准分类: 暴露限值标准: 噪声排放标准:企业厂界、建筑施工场界 环境噪声标准:如城市区域环境噪声标准 产品噪声标准:车辆、电子产品等 噪声测量标准:几乎每个噪声标准都有相应测 量标准 噪声卫生标准:噪声作业分级、听力损失诊断标准声学测量仪器标准:声级计标准 第五节 噪声标准噪声评价标准分类:一、噪

18、声暴露限值标准噪声暴露限值标准沿革:1979年由卫生部和原国家劳动总局联合颁布工业企业噪声卫生标准(试行草案),该标准规定工业企业的噪声允许标准为85dB,对于未能达标的企业适当放宽,不得超过90dB。1986年国家发展和改革委员会颁布了工业企业噪声控制设计规范(GBJ87-85)国家标准,规定生产车间和作业场所的噪声限值为90dB。1999年卫生部颁布了工业企业职工听力保护规范,明确将85dB(A)作为统一执行标准,进一步规范标准。2002年卫生部又对己执行23年的工业企业设计卫生标准(GBZ 1-2002 )进行了修订,新增加噪声接触限值 L Aeq,8h为85dB(A),时间等能量换算值

19、为3dB(A),最大不超过115d(A)。一、噪声暴露限值标准噪声暴露限值标准沿革: 工作地点噪声声级的卫生限值日接触噪声时间(h) 卫生限值dB(A) 8 85 4 88 2 91 1 94 1/2 97 1/4 100 1/8 103 最高不得超过115dB(A) 注:超过85dBA每增加3dBA,允许暴露时间减半。问题:如何具体操作使用此标准以判断暴露量是否超标,目前标准缺乏明确规定。 工作地点噪声声级的卫生限值日接触噪声时间(h) 卫生限值 工业企业厂界环境噪声排放标准(GB 12348-2008) 建筑施工场界噪声限值(GB 12523-90)铁路边界噪声限值及测量方法(GB 125

20、25-90)机场周围飞机噪声环境标准(GB 9660-80)二、噪声排放标准 工业企业厂界环境噪声排放标准(GB 12348-2001.工业企业厂界环境噪声排放标准 各类场界噪声标准值(LAeq)厂界外 时段声环境功能区类别昼间夜间050405545605065557055注: 0类:疗养区、高级别墅区、高级宾馆区; 类:居住、文教为主区域; 类:居住、商业、工业混杂区及商业中心; 类:工业区; 类:交通干线道路两侧区域1.工业企业厂界环境噪声排放标准 各类场界2. 建筑施工场界噪声限值不同施工阶段作业噪声限LeqdB(A) 施工阶段主要噪声源噪声限值昼间夜间土石方推土机、挖掘机、装载机等75

21、55打桩各种打桩机等85禁止施工结构混凝土、振捣棒、电锯等7055装修吊车、升降机等62552. 建筑施工场界噪声限值不同施工阶段作业噪声限Leq三、 环境噪声标准 城市区域环境噪声标准(GB 3096-93) 城市各类区域环境噪声最高限值(LAeq(dBA) )类别昼间夜间0123450556065704045505555注: 0类标准适于疗养区、高级别墅区、高级宾馆等; 1类标准适于居住、文教为主区域; 2类标准适于居住、商业、工业混杂区; 3类标准适于工业区; 4类标准适于交通干线道路两侧区域三、 环境噪声标准 城市区域环境噪声标准(GB 309四、 产品噪声标准汽车定置噪声限值(GB16170-1996)摩托车和轻便摩托车定置噪声限值(GB 4569-2005)四、 产品噪声标准汽车定置噪声限值(GB1617

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