第四章噪声监测

第四章噪声污染监测提纲第一节概述第二节声音的物理特性及量度第三节噪声的物理量和主观听觉的关系第四节噪声测量仪器第五节噪声标准第六节噪声监测第一节概述声音噪声噪声污染特点噪声来源危害物体的振动是产生声音的根源。

声音的产生？我们把产生声音的振动物体称作声源。声源的振动弹性媒介振动声波空气、固体、液体声源声波的传播类型

空气纵波声波固体、液体纵波、横波弹性媒介纵波波形特点：各质点的振动方向与波的传播方向相互平行的波疏(疏部)密(密部)相间横波：质点的振动方向跟波的传播方向垂直的波；横波波形特点：凹凸相间．声波：向前推进着的空气振动。声场：有声波传播的空间叫声场。声音传播的实质：声音传播是指物体振动形式的传播。声音的传播①质点不随波而迁移②波传递振动形式③波是能量传递的一种形式

声波传递特点声音定义：受作用得空气发生振动，当震动频率在20-20000Hz时，作用于人的耳鼓膜而产生的感觉称为声音本质：波动作用：是人类认识世界、表达思想与感情、开展交流活动不可缺少的。传播媒介：空气、液体和固体，分别称为空气声、液体声和固体声等噪声噪声的物理学观点：杂乱无章、难听而不协调、人们不需要、令人厌烦的声音的组合；噪声的生理学观点：凡是干扰人们工作、学习和休息的声音；噪声取决于：声音的客观物理性质、人的主观感觉、生理特征和心理特征。噪声污染的特点噪声来源与危害生活噪声与人们接触时间最长、危害最广泛、治理最困难。虽然不会对人产生生理危害，但会使人烦躁、心神不定干扰休息工作和其他活动。损伤听力，造成噪声性耳聋。长时间遭受过强的噪声刺激,将会使听力由功能性影响变为器质性损伤,造成听力下降,引起内耳的退行性变,即噪声性耳聋。噪声的主要危害强度的影响：超过85dB会明显影响健康；达到120dB会感到疼痛难忍——闻痛声压；达到140dB时为忍耐的极限；达到160dB时会耳穿孔；达到170dB时会有致命危害。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，使人熟睡时间缩短；突然的噪声可使人惊醒。一般40dB连续噪声可使10%的人受影响，

70dB连续噪声可使50%的人受影响突然的噪声40dB时，使10%的人惊醒；

60dB时，使70%的人惊醒干扰睡眠，影响工作效率。干扰语言通讯诱发多种疾病噪声→紧张→肾上腺素↑→心率↑,血压↑;噪声→耳腔前庭→眩晕、恶心、呕吐（晕船）；噪声→神经系统→失眠，疲劳，头晕、疼，记忆力下降。损伤建筑物140dB轻型建筑物损坏157-160dB玻璃碎提纲第一节概述第二节声音的物理特性及量度第三节噪声的物理量和主观听觉的关系第四节噪声测量仪器第五节噪声标准第六节噪声监测第二节声音的物理性质及量度描述声波的基本物理量声音的物理量度声功率、声强和声压分贝、声功率级、声强级和声压级噪声的叠加和相减一、描述声波的基本物理量波长λ=c/f米（m）周期T秒（s）频率f=1/T赫兹（Hz）声速c米每秒（m/s）空气中c=331.4+0.607t344m/s1.周期：质点振动每往复一次所需要的时间，记作T，单位为秒（s）。2.声波频率：一秒钟内媒质质点振动的次数，记作f，单位为赫兹(Hz)。频率范围(Hz)<2020-20000>20000声音次<500500-2000>2000超低频声中频声高频定义声可听声（声音）声3.波长

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的距离称为波长，用λ表示，单位为m。媒质空气水混凝土玻璃铁铅软木硬木声速3441372304836535182121933534267表21.1℃时声速近似值（m/s）4.声速：。c（m/s）=331.45+0.607t。常温下声速约为344m/s。声音在媒质中传播的速度，记作c，单位为m/s。媒质中的声速取决于该媒质的弹性和密度，是媒质特性的函数。在一定的媒质中，声速会随环境的温度有一些微小变化。5.频率、波长和声速三者的关系：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。

声功率可用于鉴定各种声源

人对1000Hz纯音的听阈为10-12W，痛阈为1W声源峰值功率男生会话2×10-3女生会话4×10-3单簧管5×10-2低音提琴16×10-2钢琴27×10-2管乐器31×10-237in×36in的低音鼓25.075件乐器的交响乐70～100通用语言与若干乐器输出声功率值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/m2。声功率与声强的关系：球面辐射时：人对1000Hz纯音的听阈为10-12W/m2，痛阈为1W/m23.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。声压是在声波传播中，在垂直与传播方向上的单位面积上引起的大气压的变化，单位为Pa（N/m2）。日常生活中声音的声压数据(Pa)特性阻抗声压P与声强I的关系介质密度声波在该介质中的传播速度

级的概念

首先选定基准量（或参考量），对被量度量和基准量之比取对数，该对数值称为被量度量的“级”，它代表被量度量比基准量高出多少“级”。贝尔是指两个相同的物理量（如A1和A0）之比取以10为底的对数。由于贝尔是一个相当大的单位，为了方便起见，又将其分成10个小单位，此小单位称为分贝思考：为什么要引入级？三、分贝、声功率级、声强级和声压级

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。1.分贝

声功率级常用LW表示，定义为：该声音的声功率与参考声功率的比值取以10为底的对数再乘10，即：式中：LW——声功率级，dB；

W——声功率，W；

W0——基准声功率，为10-12W,是人对1000Hz纯音的可听阈。2.声功率级

声强级常用LI表示，定义为：该声音的声强与参考声强的比值取以10为底的对数再乘10，即：式中：LI——声强级，dB；

I——声强，W/m2；

I0——基准声强，在空气中取10-12W/m2。是1000Hz声音的可听阈声强3.声强级4.声压级声压级常用Lp表示，定义为：该声音的声压与参考声压的比值取以10为底的对数再乘20，即：式中：Lp——声压级，dB；

p——声压，Pa；

p0——基准声压。在空气中规定p0为2×10－5Pa，该值是正常青年人耳朵刚能听到的1000Hz纯音的声压值。四、噪声的叠加和相减

一般由几个噪声源发出的声波或同一噪声源的不同频率成分的声波都互不相干，那么，当噪声作用于空间某一点，将产生噪声的叠加。1、声强、声功率、声压的合成

(1)声功率(级)和声强(级)的叠加设两个声源的声功率分别为W1和W2，两个声源在某点的声强为I1和I2

总声功率W总=W1+W2。总声强I总=I1+I2。（2）声压不能直接相加：2、噪声级的叠加公式法：声压级叠加当LP1=LP2时，

LP=LP1+10lg2≈LP1+3(dB)

求四声源80,80,83,86dB，求总声压级。

①声压级相同的声音的叠加扩展为N个相同声压级的声音进行叠加时：LP=LP1+10lgN

②声压级不同的声音的叠加4个噪声源，80,83,91,84dB，求总声压级当LP1

≠

LP2时，

扩展为N个相同声压级的声音进行叠加时例1：在某点测得几个噪声源单独存在时的声压级分别为84dB、87dB、90dB、95dB、96dB、91dB、85dB、80dB，求这几个噪声源同时存在时该点的总声压级是多少？解：由

例2：有一声源，在某一点测得各中心频率的声压级如下，求该点的总声压级？解：由得查表法：

可查分贝和增值表或分贝和增值图（曲线）由表查出两个声压级差△L

＝│L1－L2│对应的附加值，将它与较高的那个声压级相加，即得到所求的总声压级。当有数个数值叠加时，按照从大到小的顺序反复计算，如果两差值超过15dB时，省略不计。步骤：设噪声源的声压级为LP1﹥LP2

(1)先求LP1与LP2的差值：LP1-LP2；

(2)由所得差值从表中查附加值△L；

(3)由LP＝LP1+△L

，求出合成声压级值。[例]两声源作用于某一点得声压级分别为Lp1=96dB，Lp2=93dB，由于Lp1－Lp2=3dB，查曲线得ΔLp=1.8dB，因此Lp总＝96dB+1.8dB＝97.8dB。两噪声源的叠加曲线Lp1－Lp2/dB∆Lp/dB

掌握了两个声源的叠加，就可以推广到多声源的叠加，只需逐次两两叠加即可，而与叠加次序无关。例如，有8个声源作用于一点，声压级分别为70、75、82、90、93、95、100dB，它们合成的总声压级可以任意次序查图的曲线两两叠加而得。任选两种叠加次序如下：例题：某车间有5台机器，在某位置测得这5台机器的声压级分别为95、92、90、86、80dB，试求这5台机器在这一位置的总声压级是多少？解：L1－

L2=

95－

92=3dB

ΔL=1.8dBLC1=95+1.8=96.8dBL1－

L2=96.8－

90=6.8dB≈7dB

ΔL=0.8dBLc2=96.8

+0.8=97.6dBL1－

L2=97.6－86=11.6dB≈12dB

ΔL=0.3dBLc3=97.6

+0.3=97.9dBL1－

L2=97.9－80=17.9dB

ΔL≈0

所以：Lc=97.9dB小结：1、两个声压级相等时，合成L=LP1+10lg2=LP1+3dB，对于n个，合成LP=LP1＋10lgn2、两个声压级不等时，叠加声压级最大不超过最大声压级的3dB。（LP1＞LP2，LP＜LP1+3）3、两个声压级不等时，相差≥15dB以上时，增值很小，可以忽略不计，仍等于LP1。例如：LP1=90dB，LP2=75dB，合成LP=90dB4、多声源叠加时，逐次两两叠加，与次序无关，但一般首先按声压级大小从高到低排序，再依次叠加，更易于计算。5、实际运算时采用公式法或分贝和增值图/表法，何种方法更简单些，据实际情况而定。2.噪声的相减在有背景噪声的环境里，被测对象噪声无法直接测出时——如何扣除背景噪声问题——噪声相减；背景噪声（本底噪声）：除待测的噪声外，存在的其它各种声音。两种方法：公式法、分贝相减图/表法公式法设总噪声级为L，背景噪声为L1，被测对象的噪声级为L2，由公式仪器测的噪声声源真实噪声背景噪声例1两台机器工作时，在某点测得声压级为85dB，其中一台停止工作后，在该点测得的声压级为75dB，求停止工作的机器时在该点的声压级。分贝相减图/表法

分贝相减修正值L-L1

（dB）1234567891011△L2（dB）6.94.432.21.71.310.80.60.450.34把△L2

和(L-L1)的关系绘成曲线进行求解。[例]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104dB，当机器停止工作，测得背景噪声为100dB，求该机器噪声的实际大小。

解：由题可知104dB是指机器噪声和背景噪声之和（Lp），而背景噪声是100dB（Lp1）。

Lp－Lp1=4dB，从图7.2中可查得相应ΔLp＝2.2dB，因此该机器的实际噪声噪级Lp2=Lp-ΔLp=101.8dB。图7.2背景噪声修正曲线Lp－Lp1/dBΔLp/dB提纲第一节概述第二节声音的物理特性及量度第三节噪声的物理量和主观听觉的关系第四节噪声测量仪器第五节噪声标准第六节噪声监测噪声的评价噪声评价的目的:为了有效地提出适合于人们对噪声反应的主观评价量。由于噪声变化特性的差异以及人们对噪声主观反应的复杂性，使得对噪声的评价较为复杂。噪声的评价量噪声的评价量的建立原则：★不同频率的声音对人的影响不同；★噪声涨落对人的影响存在差异，（涨落大的噪声及脉冲噪声比稳态噪声更能引起人的烦恼）★噪声出现的时间不同对人的影响不同；★同样的声音对不同心理和生理特征的人群反应不同；。。。。。噪声的评价量评价量的分类：★从评价量的使用频率上有主、次之分；★从评价量的使用范围上，有一般城市公共噪声评价、道路交通噪声评价、航空噪声评价等；★从评价的噪声特征分类，有的重点在噪声频谱，有的在噪声涨落程度，暴露时间等方面：如总声压级、计权声级、响度级等是与噪声频谱直接相关的；累积百分数声级、交通噪声指数等是与噪声涨落程度直接相关的量。第三节噪声的物理量和主观听觉的关系响度和响度级计权声级等效连续声级噪声的频谱分析人能听见频率范围为20Hz——20kHz；在声压方面，人耳的可听范围大致为2x10-5～20Pa，其上下限分别称为可听阈和痛阈。试验和调查表明，人耳对强度相同而频率不同的声音有不同的响度感觉，即对于相同声压级但频率不同的声音，人耳听起来是不一样响的。同样是60dB的两种声音，但一个频率为100Hz，而另一个为1000Hz，人耳听起来1000Hz要比100Hz的声音响。要使频率为100Hz的声音听起来和频率为1000Hz、60dB声音同样响，则其声压级要达到67dB。一、响度和响度级1.响度响度是用来描述声音大小的主观感觉量。响度是人耳判别声音由轻到响的强度等级概念，符号为N，响度的单位叫“宋”

(sone)1宋的定义为声压级为40dB，频率为1000Hz，且来自听者正前方的平面波形的强度。如果另一个声音听起来比这个大n倍，则声音的响度为n宋。2.响度级当某一频率的纯音与1000Hz的纯音听起来同样响时，这时1000Hz纯音的声压级就定义为该声音的响度级。响度级的符号为LN，单位为方(phon）。对各个频率的声音作试听比较，得到达到同样响度的频率与声压级的关系曲线，通常称为等响曲线。3.等响曲线4.响度N与响度级LN的关系

根据大量实验得到，响度级每改变10方，响度加倍或减半。

例1：两个不同频率而都具有60方的声音合成，响度级为多少？解：LN=60（方），N=4（宋）响度合成4+4=8（宋），

N=8，LN=40+33×lg8=70（方）

响度级的合成不能直接相加，而响度可以相加

★由等响曲线可以看出，人耳对于不同频率的声波反应的敏感程度是不一样的。人耳对于高频声音，特别是频率在1000-5000Hz之间的声音比较敏感；而对于低频声音，特别是对100Hz以下的声音不敏感。★相同声压级的声音，因频率不同人听觉感受上响度不同。要用声学仪器测得的量来表示人耳受到的响度的大小，是个非常复杂的问题。如何实现？二、计权声级

★为了使仪器测得的分贝值与人们主观上的响度感觉有一定的相关性，可通过在仪器上安装一个特定的附加的电路来实现，这附加电路是一种叫做“频率计权网络”的特殊滤波器。频率计权网络：为了能用仪器直接反映人耳对噪声的主观响度感觉，通过在噪声测量仪器中安装由电容器和电阻器等电子元件组装成的一种特殊的滤波器，通过对噪声不同频率成分进行一定的衰减和放大（提升），从而使噪声测量仪器能直接测得和人耳的听觉相关的响度变化。通过计权网络或频率计权测得的声压级，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。单位dB。国际电工委员会规定了四种计权网络：A、B、C、D

A计权声级相当于40phon等响曲线的倒置，是模拟人耳对55dB以下低强度噪声的频率特性。

B计权声级相当于70phon等响曲线的倒置，是模拟55～85dB的中等强度噪声的频率特性。

C计权声级相当于100phon等响曲线的倒置，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。A、B、C、D计权特性曲线A计权的频率响应与人耳对宽频带的声音的灵敏度相当，目前，A计权已被所有管理机构和工业部门的管理条例所普遍采用，成为最广泛应用的评价参量。A声级能较好地代表人耳，故经常使用的是A声级。B和C计权声级较少应用。A计权声级以LpA或LA表示，其单位用dB（A）表示。几种常见声源的A声级A声级[dB(A)]声源（测点距离声源1-1.5m）20~3040~6060~708090100~110110~120120~130130~150160以上轻声耳语普通室内普通交谈声，小空调机大声交谈，收音机，较吵的街道空压机站，泵房，嘈杂的街道织布机，电锯，砂轮机，大鼓风机凿岩机，球磨机，柴油发动机风铆，高射机枪，螺旋桨飞机风洞，喷气式飞机，高射炮宇宙火箭

A计权声级能较好地反映人耳对噪声强度和频率的主观感觉。因此对连续而稳定的噪声，是一种较好的评价方法。不适于起伏，不连续噪声，或暴露在不同时间内的噪声。1.等效连续A声级为了评价起伏、不连续噪声，人们提出将一定时间内不连续噪声的能量，用总工作时间进行平均的方法来评价噪声对人的影响。用这种方法计算出来的声级叫等效声级或等效连续A声级。等效声级实际上是反映按能量平均的A声级；它能反映在A声级不稳定的情况下，人们实际所接受噪声的能量大小。三、等效连续声级、噪声污染级和昼夜等效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”。式中：LpA——某时刻t的瞬时A声级，dB；

T——规定的测量时间，s。

数据处理

稳态噪声：其中测得的A声级就是该车间的等效连续A声级。

Leq=LA②间歇噪声

③等时间间隔抽样N为抽样次数④工业企业噪声

将80-115dB(A)的噪声声级范围按5dB(A)为一段，划分成8段，每段以中心声级表示。中心声级和代表的声级范围分别为：80—78~82dB(A),85—83~87dB(A),90—88~92dB(A),95—93~97dB(A),100—98~102dB(A),105—103~107dB(A),110—108~112dB(A),115—113~117dB(A),对低于78dB(A)和大于117dB(A)的噪声级不计，统计各段声级的暴露时间，用下式计算等效连续声级。n为段数；Tn在n段下暴露时间；T暴露时间；

一段工在8小时工作日内，暴露在112dB(A)下1小时，102dB(A)下0.5小时，93dB(A)1小时，86dB(A)下50分钟，其余时间在80dB(A)。求一个工作日内的Leq练习：

对于随机起伏的噪声，例如道路交通噪声，也可以用概率统计的方法来处理，即在一段时间T内进行随机采样，获得一组测量值，将它分级统计，如下表所示，声级取样值以5dB或2dB更细的档级归并，并从小到大或从大到小将Li排列，统计各档级的出现百分数以及累积出现百分数。随机噪声统计

2.统计声级

将声级Li

及其出现百分数Ci

绘图，得到图所示的频率分布图。声级出现的频率分布图

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。

累积分布值L10、L50、L90的计算方法有两种：（1）作图，查找：在正态概率纸上画出累积分布曲线，然后从图中求得；（2）将所测定的一组数据（例如100个），将数从大到小排列，第10个数据即为L10，第50个数据即为L50，第90个数据即为L90。实质上是用统计的方法，以噪声级出现的累积概率——累积百分声级（符号“Lx”)来表示噪声（起伏）变化，它表示x%的测量次数内所超过的噪声级。3.噪声污染级噪声污染级（LNP）：K——常数，对交通和飞机噪声取值2.56；s——测定过程中瞬时声级的标准偏差。LpAi

——测得第i个瞬时A声级；

——所测声级的算术平均值；

n——测得总数。许多非稳态噪声的实践表明，涨落的噪声所引起人的烦恼程度比等能量的稳态噪声要大，并且与噪声暴露的变化率和平均强度有关。试验证明，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。用这种噪声污染级评价航空或道路的交通噪声比较恰当。

意义：涨落的噪声对人们烦恼度对于许多公共噪声，噪声污染级在合乎正态分布的条件下可用累积百分声级表示，噪声污染级亦可写成：

d=L10-L904.昼夜等效声级

考虑到夜间噪声具有更大的烦扰程度，故提出一个新的评价指标——昼夜等效声级（也称日夜平均声级），符号“Ldn”。它反映社会噪声昼夜间的变化情况，表达式为：式中：Ld——白天的等效声级，时间是从6∶00至

22∶00，共16个小时；

Ln——夜间的等效声级，时间是从22∶00至第二天的6∶00，共8个小时。

昼间和夜间的时间，可依地区和季节的不同而稍有变更：式中：Ld——白天的等效声级，时间是从7∶00至

22∶00，共15个小时；

Ln——夜间的等效声级，时间是从22∶00至第二天的7∶00，共9个小时。某小区昼间声压级为60dB,夜间声压级为45dB，小区昼夜等效声级为（）。解：

=58.7dB四、噪声的频谱分析可听声的声频范围一般在20Hz～20KHz之间，在噪声控制工程中，主要讨论的是可听声。就声音的本性来说，声音的强度和频率是客观存在的，要了解某噪声源所发出的噪声特性，就需要详细分析该噪声源各个频率成分及其相应强度，称为“频谱分析”

噪声频谱图：以噪声强度（如声压级）为纵坐标，频率为横坐标绘制成的噪声特性曲线称为“噪声频谱图”。噪声频谱能形象地反映出声音的频率分布和声级大小的关系。研究噪声的频谱目的在于深入了解噪声源的特性，帮助寻找主要的噪声污染源，为噪声控制提供依据。1、频程（频带）对于连续谱信号，要求出每一频率成分是不可能也是不必要的，在噪声监测中，通常把将可听声的连续声谱(20～20000Hz)划分为若干个部分（或较小的段落），每一部分用它的中心频率为代表，将这样划分出来的频率段叫做频程（频带）。一般只要测出各频带的噪声强度就可画出噪声频谱图。

2、频谱分析仪：

频谱分析仪是测量噪声频谱的仪器，它的基本组成有两部分，一是测量放大器，二是滤波器。

测量放大器的原理和声级计大致相同，所不同的是它还可以测量吸声系数、电压、峰值、平均值等参数。

滤波器是一种对频率有选择性的仪器，可以将声频范围内的频率分成不同的频带进行测量。有等带宽滤波器、等百分比带宽滤波器和等比带宽滤波器3、倍频程实验表明，两个不同频率的声音相对比较时，有决定意义的是两个频率的比值，而不是差值，所以频程划分往往不是把整个频率范围等分，而是以每一段高端频率和低端频率的比值为一确定的常数来划分。f上——上限频率f下——下限频率n——倍频程数

当n＝1时，称为倍频程，n＝2时，称为2倍频程，n＝1/3时，称为1/3倍频程。倍频程和1/3倍频程较为常用。各倍频程的中心频率fm是上下限频率的几何平均值，即：

表7.1列出了1倍频程滤波器最常用的中心频率值（fm），以及上、下截止频率。这是经国际标准化认定并作为各国滤波器产品的标准值。表7.1

常用1倍频程滤波器的中心频率和截止频率

中心频率fm/Hz上截止频率f2/Hz下截止频率f1/Hz中心频率fm/Hz上截止频率f2/Hz下截止频率f1/Hz31.544.547322.273710001414.20707.1006389.094644.547320002828.401414.20125176.77588.387540005656.802828.40250353.550176.775800011313.65656.80500707.100353.5501600022627.211313.6实际中，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。一般情况下，进行频谱分析时，都采用倍频程划分频带。如要进行更详细的频谱分析，就要用窄频带分析仪，例如用1/3频程划分频带例如作倍频程划分时，若将滤波器置于中心频率为500Hz，通过频谱分析仪的则是355～710Hz噪声的声压级，其他类推。以频率为横坐标，相应的（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）即为噪声频谱。4、噪声频谱图：一次实测的噪声频谱图提纲第一节概述第二节声音的物理特性及量度第三节噪声的物理量和主观听觉的关系第四节噪声测量仪器第五节噪声标准第六节噪声监测第四节噪声测量仪器声级计其他噪声测量仪器1.声级计的工作原理

声级计，又叫噪声计，是一种按照一定的频率计权和时间计权测量声音的声压级和声级的仪器，是声学测量中最常用的基本仪器，是一种主观性的电子仪器。

声级计工作方框图一、声级计2.声级计的分类

按精度将声级计分为1级和2级。两种级别的声级计的各种性能指标具有同样的中心值，仅仅是容许误差不同，而且随着级别数字的增大，容许误差放宽。按体积大小可分为台式声级计、便携式声级计和袖珍式声级计。按指示方式可分为模拟指示（电表、声级灯）和数字指示声级计。AWA5633D型声级计AWA6270A噪声频谱分析仪AWA6270噪声频谱分析仪AWA6218C噪声统计分析仪各种声级计实物照片世界上最小的声级计

爱华公司研制成功目前世界上最小的声级计AWA5610P型积分声级计和AWA5633P型声级计，它们全部采用贴片式元件，体积仅为180×25×16（mm）,比一支钢笔略粗一些，可插在上衣口袋中，重量仅为80克，使用和携带均非常方便。性能符合新的国际标准IEC61672-2002《声级计》和新的国家计量检定规程JJG188-2002《声级计》的要求。2003年11月26日AWA5610P型积分声级计二、其他噪声测量仪器1.声级频谱仪2.录音机3.记录仪4.实时分析仪提纲第一节概述第二节声音的物理特性及量度第三节噪声的物理量和主观听觉的关系第四节噪声测量仪器第五节噪声标准第六节噪声监测噪声标准制定原则

噪声对人的影响与声源的物理特性、暴露时间和个体差异等因素有关。所以噪声标准的制订是在大量实验基础上进行统计分析的，主要考虑因素是保护听力噪声对人体健康的影响人们对噪声的主观烦恼度目前的经济、技术条件等方面。对不同的场所和时间分别加以限制。同时考虑标准的科学性，先进性和现实性。

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7.3。表7.3我国环境噪声允许范围单位：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7.4不同地区对基数的修正值单位：dB

表7.5室内噪声受室外噪声影响的修正值单位：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-201.环境质量标准2.噪声排放标准3.产品噪声标准第五节环境噪声标准a.声环境噪声标准（GB3096-2008）b.机场周围环境噪声标准（GB9660-88）c.城市区域环境振动噪声（GB10070-1988）1.

环境质量标准a.声环境质量标准（GB3096-2008）声环境功能区分类：b.机场周围环境噪声标准（GB9660-88）适用区域标准值LWECPN(dB)一类区域≤70二类区域≤75机场周围飞机噪声标准值及适用区域

注：一类区域：特殊区域居住区；居住、文教区。二类区域：除一类以外的生活区。

2.噪声排放标准a.社会生活环境噪声排放标准（GB22337-2008）b.工业企业厂界噪声标准（GB12348-2008）c.建筑施工厂界噪声限值（GB12523-2011）d.铁路边界噪声限值及测量方法（GB12525-90）e.地下铁道车站站台噪声限值（GB14227-2006）a.社会生活环境噪声排放标准（GB22337-2008）b.工业企业厂界噪声标准（GB12348-2008）等级昼间夜间05040Ⅰ5545Ⅱ6050Ⅲ6555Ⅳ7055夜间频繁突发的噪声(如排气噪声)，其峰值不准超过标准值10dB，夜间偶然突发的噪声(如短促鸣笛声)，其峰值不准超标准值15dB。c.建筑施工厂界噪声限值（GB12523-2011）d.铁路周围环境噪声标准（GB12525-90）e.地下铁道车站站台噪声限值（GB14227-2006）3.产品噪声标准为控制汽车、摩托车和船舶的噪声污染国家标准局分别批准发布了以下标准：

GB16170—1996汽车定置噪声限值

GB16169—1996摩托车和轻便摩托车噪声限值

GB5979—86海洋船舶噪声级规定

GB5980一86内河船舶噪声规定a.汽车定置噪声GB16170—1996b.城市轨道交通列车噪声限值和测量方法GB14892-2006汽车定置：汽车不行驶，发动机处于空载运转状态。反映了车辆的排气噪声和发动机噪声情况。《汽车定置噪声限值》对城市道路允许行驶的在用汽车规定了定置噪声的限值。a.汽车定置噪声GB16170—1996各类车辆定置噪声A声级限值(dB)车辆类型燃料种类1998年1月1日前出厂1998年1月1日后出厂轿车汽油8785微型客车、货车汽油9088轻型客车、货车、越野车汽油n<4300r/min汽油n>4300r/min柴油9497100929598中、大型客车、货车汽油柴油9710395101大型货车额定功率N<147kW额定功率N>147kW10110599103b.城市轨道交通列车噪声限值和测量方法GB14892-2006c.其他噪声标准表7.10汽车加速行驶车外噪声限值（GB1495—2002）表7.11摩托车和轻便摩托车噪声限值（GB116169—2005）表7.14各类船舶不同舱室噪声级最大限制值表7.15海洋船舶各舱室噪声级最大限制值

表7.10汽车加速行驶车外噪声限值（GB1495—2002）汽车分类噪声限值/dB(A)第一阶段第二阶段2002.10.1－2004.12.30期间生产的汽车2005.1.1以后生产的汽车M17774M2(GVM≤3.5t)或N2(GVM≤3.5t)GVM≤2t2t<GVM≤3.5t78767977M2(3.5t<GVM≤5t)或M3(GVM>5t)P<150kWP≥150kW82808583N2(3.5t<GVM≤12t)或N3(GVM>12t)P<75kW75kW≤P<150kWP≥150kW833186838884说明：M1，M2(GVM≤3.5t)和N1类汽车装用直喷式柴油机时，其限值增加1dB(A)。对于越野汽车，其GVM>2t时：

如果P<150kW，其限值增加1dB(A)；

如果P≥150kW，其限值增加2dB(A)。M1类汽车，若其变速器前进档多于四个，P>140kW，P/GVM之比大于75kW/t，并且用第三档测试时其尾端处的线速度大于61kW/h，则其限值增加1dB(A)。注：GVM——最大的总质量/t；P——发动机额定功率/kW。

表7.11摩托车和轻便摩托车噪声限值（GB116169—2005）单位：dB(A)表7.13船舶分类

表7.14各类船舶不同舱室噪声级最大限制值单位：dB注：①机舱内任一测点的噪声级不得大于110dB；②客舱参照执行。类别划分说明备注船长（两柱间长）/m航行时间/hI>75>24II>7512～2430～75>12III<30只考虑船长<12只考虑航行时间部位限制值LpAⅠⅡⅢ机舱区有人值班机舱主机操纵处90①有控制室的或无人的机舱110①机舱控制室7578－工作间90驾驶区驾驶室657070报务室6570－起居区卧室②606570医务室6065－办公室、休息室等舱室657075厨房808585表7.15海洋船舶各舱室噪声级最大限制值注：①机舱内任一测点的噪声级不得大于110dB；②客舱参照执行。部位限制值LpA

/dB机舱区有人值班机舱主机操纵处90①有控制室的或无人的机舱110①机舱控制室75工作间85驾驶区驾驶室65桥楼两翼70海图室65报务室60起居区卧室②60医务室、病房60办公室、休息室、接待室等舱室65厨房机械设备和专用风机不工作机械设备和专用风机正常工作7080提纲第一节概述第二节声音的物理特性及量度第三节噪声的物理量和主观听觉的关系第四节噪声测量仪器第五节噪声标准第六节噪声监测第六节噪声监测一、城市环境噪声监测方法二、工业企业噪声监测方法三、机动车辆噪声测量方法四、机场周围飞机噪声测量方法一、城市环境噪声监测方法城市环境噪声监测城市区域环境噪声监测

城市交通噪声监测

城市环境噪声长期监测城市环境中扰民噪声源的调查测试

(一)城市区域环境噪声监测1.网格测量法

监测要求：将要普查监测的某一声环境功能区划分成多个等大的正方格，网格要完全覆盖住被普查的区域，且有效网格总数应多于100个。测点应设在每一个网格的中心，测点条件为一般户外条件。监测分别在昼间工作时间和夜间22:00—24:00（时间不足可顺延）进行。在前述测量时间内，每次每个测点测量10min的等效声级Leq，同时记录噪声主要来源。监测应避开节假日和非正常工作日。

网格测量法示意图监测结果评价：将全部网格中心测点测得的10min的等效声级Leq做算术平均运算，所得到的平均值代表某一声环境功能区的总体环境噪声水平，并计算标准偏差。根据每个网格中心的噪声值及对应的网格面积，统计不同噪声影响水平下的面积百分比，以及昼间、夜间的达标面积比例。有条件可估算受影响人口。2.定点测量法监测要求：选择能反映各类功能区声环境质量特征的监测点1至若干个，进行长期定点监测，每次测量的位置、高度应保持不变。该监测点应为户外长期稳定、距地面高度为声场空间垂直分布的可能最大值处，其位置应能避开反射面和附近的固定噪声源；声环境功能区监测每次至少进行一昼夜24h的连续监测，得出每小时及昼间、夜间的等效声级和最大声级。用于噪声分析目的，可适当增加监测项目，如累积百分声级等。监测应避开节假日和非正常工作日。

定点测量法示意图监测结果评价：各监测点位测量结果独立评价，以昼间等效声级Ｌｄ和夜间等效声级Ｌｎ作为评价各监测点位声环境质量是否达标的基本依据。一个功能区设有多个测点的，应按点次分别统计昼间、夜间的达标率。测量仪器：精度2型以上的积分式声级计及环境噪声自动监测仪器。测量条件：无雨、无雪的天气条件，风速为5.5m／s以上时停止测量。

测量时间分为白天（6:00~22:00)和夜间(22:00~6:00）两部分。测量点的选择：

根据监测对象和目的，可选择以下三种测点条件（指传声器所置位置）进行环境噪声的测量：ａ）一般户外距离任何反射物（地面除外）至少3.5m外测量，距地面高度1.2m以上。必要时可置于高层建筑上，以扩大监测受声范围。使用监测车辆测量，传声器应固定在车顶部1.2m高度处。ｂ）噪声敏感建筑物户外在噪声敏感建筑物外，距墙壁或窗户1m处，距地面高度1.2m以上。ｃ）噪声敏感建筑物室内距离墙面和其他反射面至少1m，距窗约1.5m处，距地面1.2~1.5m高。（二）城市交通噪声监测测定条件要求在无雨无雪时间操作；声级计加风罩，风力在三级以上必须加风罩，四级以上大风应停止测定；测定地点在每两个交通路口之间的交通线上选择一个测点，测点在马路边人行道上，离马路20cm，这样点可代表两个路口之间的该段道路的交通噪声。声级计离地面1.2m，传声器指向被测声源，尽量远离人身。测定方法每5秒记一个瞬时A声级，连续记录约200个数。同时记录交通流量（机动车）。声级计校准：声级计使用前后应校准；读数：电表上有快慢两档，快档为测定声压级变化较大的环境瞬时值；慢档用于测定声压级变化不大的环境中的平均值。数据处理计算统计声级L10、L50、L90，并计算Leq。结果评价

评价量为Leq或L10，将每个测点L10按5dB一挡分级(方法同前)，以不同颜色或不同阴影线画出每段马路的噪声值，即得到城市交通噪声污染分布图。全市测量结果应得出全市交通干线Leq、L10、L50、L90的平均值和最大值，以及标准偏差，以作为城市间比较。式中：l——全市干线总长度(km)：

LK——所测K段干线的声级Leq(或L10)；

lK——所测第K段干线的长度(km)。练习：下面是一份噪声测量记录，试计算L10、L50、L90，Leq。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1～3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。测量条件：

气象条件：测量应在无雨雪、无雷电天气，风速为5m/s以下时进行。不得不在特殊气象条件下测量时，应采取必要措施保证测量准确性，同时注明当时所采取的措施及气象情况。测量工况：测量应在被测声源正常工作时间进行，同时注明当时的工况。

测点布设：根据工业企业声源、周围噪声敏感建筑物的布局以及毗邻的区域类别