第八章 噪声监测

第一节有关概念第二节噪声测量仪器第三节噪声标准第四节噪声监测方法一、噪声指人们在日常生活中所不需要的杂乱无章的使人厌烦并干扰人的正常生活,工作和休息的声音。如机器的轰鸣声、各种交通工具的马达声、鸣笛声、人们的嘈杂声、各种突发的声响等。二、声音的周期、频率、波长和声速频率(f)：声源在一秒中内振动的次数,单位为Hz。周期(T)：声源振动一次所经历的时间，单位为s。T=1/f。波长(λ)：沿声波传播方向，振动一个周期所传播的距离，或在波形上相位相同的相邻两点间距离，单位为m。声速：声波每秒在介质中传播的距离，记作c，单位为m/s。c=λf可听声:f=20-20000Hz次声:f<20Hz超声:f>20000Hz三、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，声波通过垂直于传播方向单位面积的声能量。单位为W/m2。3.声压（P）

声压是由于声波的存在而引起的压力增值。单位为Pa。通常讲的声压是取均方根值，叫有效声压，故实际上总是正值，对于球面波和平面波，声压与声强的关系是：

I=P2/ρc

式中：ρ-空气密度，如以标准大气压与20℃的空气密度和声速代入，得到ρ·c=408国际单位值,也叫瑞利。称为空气对声波的特性阻抗。四、分贝、声功率级、声强级和声压级1.分贝(dB)

指两个相同的物理量（例A1和A0）之比取以10为底的对数并乘以10（或20）,是无量纲的。

N=10lg(A1/A0)

式中A0是基准量（或参考量），A是被量度量。被量度量和基准量之比取对数，这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"。2.声功率级：

Lw=10lg(W/W0)

式中：Lw-声功率级（dB）；W-声功率（W）W0-基准声功率，为10-12W。3.声强级：

LI=10lg(I/I0)

式中：LI-声压级(dB)；I-声强（W/m2）；I0-基准声强，为10-12W/m2。4.声压级：

LP=20lg(P/P0)

式中：LP-声压级（dB）；P-声压（Pa）；

P0-基准声压，为2×10-5Pa，该值是对1000HZ声音人耳刚能听到的最低声压。

五、噪声叠加和相减1.噪声的叠加两个以上独立声源作用于某一点，产生噪声的叠加。

声能量和声强是可以代数相加的，但声压不能直接相加。

由于I1=P12/ρc

I2=P22/ρc

故P总2=P12+P22

又（P1/P0）2=10(Lp1/10)

(P2/P0)2=10(Lp2/10)

故总声压级：

LP=10lg[（P12+P22）/P02]

=10lg[10(Lp1/10)+10(Lp2/10)]

不同A声级dB数的和：当两个A声级数LPA1

和LPA2，且LPA1

＞LPA2时，其和为：L1+2=10lg[100.1LpA1+100.1LpA2]=10lg100.1LpA1[1+10-0.1(LpA1-LpA2)]=LpA1+10lg[1+10-0.1△L]=LpA1+△L′式中：△L=LPA1－LPA2下表为不同的△L与△L′△L01234567891011-1213-1415-1920以上△L′32.52.11.81.51.21.00.80.60.50.40.30.20.10[例]车间内有4个声压级分别为80、83、91、84分贝的声源，利用公式法和图表法计算总声压级为多少?2.噪声级相减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。可以利用背景噪声修正曲线值来计算。根据能量叠加法,可导出声压级减法的计算公式:LP2=10lg[10(LpT/10)-10(Lp1/10)][例]某车床运转时，在相距1米处测得的声压级为104分贝，该车床停车时，在同一点测得的环境背景噪声为100分贝，求该车床单独产生的声压级。[练习1]车间内有4个声压级分别为90、93、80、75分贝的声源，利用公式法和图表法计算总声压级为多少?[练习2]某车床运转时，在相距1米处测得的声压级为85分贝，该车床停车时，在同一点测得的环境背景噪声为75分贝，求该车床单独产生的声压级。六、计权声级

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。通用的有A、B、C和D计权声级。

A计权声级是模拟人耳对55dB以下低强度噪声的频率特性；

B计权声级是模拟55dB到85dB的中等强度噪声的频率特性；

C计权声级是模拟高强度噪声的频率特性；

D计权声级是对噪声参量的模拟，专用于飞机噪声的测量。

常见环境噪声dB(A)七、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

用噪声能量按时间平均的方法来评价噪声对人的影响，即等效连续声级，符号Leq。它是用一个在相同的时间内声能与之相等的连续稳定的A声级来表示该时间段内不稳定噪声的大小。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，它是一个用来表达随时间变化的噪声的等效量。式中：LPA—某时刻的瞬时声级；T—规定的测量时间。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，则可用近似公式计算：其中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—测定时间内，50%的时间超过的噪声级，相当于噪声的平均值。L90—测定时间内，90%的时间超过的噪声级，相当于噪声的背景值。2、噪声污染级许多非稳态噪声，其涨落所引起人的烦恼程度比等能量的稳定噪声要大，而且与噪声暴露的变化率和平均强度有关。因此，在等效连续声级的基础上加上一项表示噪声变化幅度的量，更能反映实际污染程度。通常用这种噪声污染级评价航空或道路的交通噪声。其符号为LNP

LNP=Leq+K·σ

式中K—常数，对交通和飞机噪声取值2.56；

σ—测定过程中瞬时声级标准偏差。

式中Li—测得第i个瞬时A声级；

L—所测声级的算术平均值；

n—测得声级总数。对许多重要的公共噪声，噪声污染级也可写成LNP=Leq+d

或LNP=L50+d+d2/60式中d=L10－L903、昼夜等效声级同样的噪声，晚上比白天更感到吵闹，也就是说同样的噪声晚上干扰更大。为了在评价式中将这一情况考虑进去，引出了昼夜等效声级的概念。以符号Ldn

表示。其表达式为：式中Ld—白天（6：00~22：00）的等效声级；

Ln—夜间（22：00~6：00）的等效噪声。为了表明夜间噪声对人的干扰更大，故计算夜间等效声级时应加上10dB的计权。

噪声测量技术的一个重要组成部分就是对测量仪器的操作使用。了解噪声测量仪器的基本结构和工作原理，掌握仪器的功能和适用场合，学会仪器的正确使用方法，并能判别和排除仪器的常见故障，应是监测人员所具备的最基本技能。

噪声测量仪器的测量强度，主要是声场中的声压，至于声强、声功率的直接测量较麻烦，故较少直接测量；其次是测量噪声的特征，即声压的各种频率组成成分。

一、声级计

声级计也称噪声计，它是用来测量噪声的声压计和计权声级的最基本的测量仪器，适用于环境噪声和各种机器（如风机、空压机、内燃机、电动机）噪声的测量，也可用于建筑声学、电声学的测量。

1.种类：声级计整机灵敏度是指在标准条件下测量1000Hz纯音所表现出的精度。按其精度可分为四种类型:O型声级计，是实验用的标准声级计；Ⅰ型声级计，相当于精密声级计(20-8000Hz)；Ⅱ型声级计和Ⅲ型声级计作为一般用途的普通声级计(20-12500Hz)。1.种类声级计整机灵敏度是指在标准条件下测量1000Hz纯音所表现出的精度。按其精度可分为四种类型:O型声级计，是实验用的标准声级计；Ⅰ型声级计，相当于精密声级计(20-8000Hz)；Ⅱ型声级计和Ⅲ型声级计作为一般用途的普通声级计(20-12500Hz)。2.工作原理：声压大小经传声器后转换成电压信号，此信号经前置放大器放大后，最后从显示仪上指示出声压级的分贝数值。普通声级计的测量误差约为±3dB；精密声级计的误差约为±1dB。二、其他噪声测量仪器：1.声级频谱仪2.录音机3.自动记录仪4.实时分析仪

噪声标准的制订是在大量实验基础上进行统计分析的。考虑到标准应体现出的科学性、先进性和现实性，在制订标准时，要尽可能对不同的场所和时间分别加以限制。一、声环境质量标准(GB3096-2008)二、工业企业厂界环境噪声排放标准

(GB12348-2008)本标准规定了工业企业和固定设备厂界环境噪声排放限值及其测量方法。该标准适用于工业企业噪声排放的管理、评价及控制。机关、事业单位、团体等外环境排放噪声的单位也按本标准执行。第四节噪声监测一、城市环境噪声监测方法二、工业企业噪声测量方法一、城市环境噪声监测方法：声环境功能区噪声监测1.监测目的:评价不同声环境功能区昼间、夜间的声环境质量，了解功能区环境噪声时空分布特征。方法：定点监测法和普查监测法二．工业企业噪声测量方法(GB12348-2008)

测点选择的原则：1）若车间内各处A声级波动小于3dB，则只需在车间择1-3个测点；2）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，任意两区域的声级应大于或等于3dB，而每个区域内的声级波动必须小于3dB，每个区域取1-3个测点。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。思考题1.求10个A声级LpA=60dB数的和。2.求6个A声级dB数LpA1=65dB，LpA2=78dB，LpA3=69dB，LpA4=61dB，LpA5=72dB，LpA6=63