3.噪声的评价量和标准

404240423.噪声的评价和标准课程教学基本要求：理解并掌握各类噪声评价量的概念及环境噪声评价标准，掌握噪声暴露率的计算方法，具备运用相应噪声评价量评价各类环境噪声的能力。课程的内容：人的听觉特性，响度级、响度、等响曲线、计权声级、等效连续A声级、昼夜等效声级、累计百分数声级、噪声评价数曲线等噪声评价量的概念，城市区域环境噪声标准，工业企业厂界噪声标准，建筑施工厂界噪声限值，工业企业噪声控制设计规范，噪声暴露率的计算。一、噪声的评价量在噪声的量度中，声压和声压级是评价噪声强度的常用物理量。声压级越高，噪声越强。但人耳对声音的感觉不仅和声压有关，还与噪声的频率，持续时间等因素有关。即声压级相同而频率不同的声音听起来会不一样响。对高频率声感觉敏感，对低频声感觉较迟钝。例：90dB高频噪声（水泵噪声）比90dB低频噪声（空调机噪声）听起来要响得多。这是由人耳的频率特性决定的。为了反映噪声的这些复杂因素对人的主观影响程度，引入了对噪声的主观评价指标。值余额大，声越强。（一）响度级、等响曲线和响度1、响度级（L）：（P）单位：方（phon）N39可见响度级是表示声音响度的主观量，它与声压级和频率有关。例：某噪声听起来与L=80dB,f=1000Hz的纯音一样响，则该噪声的响度级是L=80phon（某噪声为L=91dB,f=60HzPNP的纯音）某L=80phon，f=60Hz，L80dB与L=80dB,f=1000Hz,L=80phonNPPN2．等响曲线：对整个可听频率范围的纯音作这样的试听比较（人耳的可听频率范围为20〜20000Hz，低于20Hz声音叫次声，高于20000Hz的声音叫超声。）图3—1P204080200400«002000*000SOOOI5C3060100204080200400«002000*000SOOOI5C3060100300600100030006000IOOQO療率/Hz匚，1-L二】-二一一」403c20iooo90BO兀605040W2O10nJ〔楚幫K富T2xr4zs】ap盍出配DOO)20000图2・1尊响曲践a、图中每一条曲线，代表不同频率，不同声压级，但具有相同的声压级。图中最下面的一条曲线，响度级是L=0phon，叫听阈曲线。最上面的一条曲线，L=120phon，叫NN痛阈曲线。在听阈和痛阈之间是人耳的正常可听声范围。b、人耳最敏感的频率范围是2000〜5000Hz，对于低频声不敏感，对高频声敏感的特性。例，对于1000Hz，60的dB的声音L=60phon而等响度级的声音f=30Hz,L=90dB;NPf=100Hz,L=65dB;f=4000Hz,L=51dBPPc、当L〉100dB时，等响曲线趋于平直，L对f的依赖渐弱，L只决定于声压级。PNN3、响度(N)：是人耳判断声音由弱到响得强度等级概念。响度级L的方值实质上仍是个N相对量，并不能表达一个声音比另一个声音响多少。为此，引入了响度(N)，单位是“宋”sone,定义：P40规定L=40phon时，N=lsone.实验表明，响度级每改变10方，响度相N应改变1倍。L=40phon，N=1sone；L=50phon，N=2sone；L=60phon，N=4sone；NNNlN40L与N的关系表达式为：L=40+10logn(phon)或N=210(sone)NN2L=100phon，N=26=64(sone)N4.斯蒂文斯响度前面介绍的仅为纯音的L、N与L的关系。而现实中大多数声源产生的声波都是(由NP不同频率，不同强度的纯音组成的)复合声。斯蒂文斯根据大量实验得出了图3-2P41内容：他认为，响度指数最大的频带贡献最大，而其它频带由于最大响度指数频带声音的掩蔽，它们对总响度的贡献应乘上一个小于1的修正因子。这个修正因子和频带宽度的关系为：频带宽度倍频带1/2倍频带1/3倍频带TOC\o"1-5"\h\z修正因子0.300.200.15对复合噪声，响度计算方法为：P①②③41S二S+F®S-S](sone)mIim'i=1丿s：复合噪声的响度；F：修正因子，与频带宽度有关：S:各频带响度指数中最大m值；:各频带响度指数之和。求出总响度值S后，可由图3-2右侧列线图查出此复合噪声响度级的值。

或P=40+10logS(phon)或3-lP例：已知：倍频带声压级’中心频率P求:响度S,响度级LN附加：倍频带与频程声频的变化范围高达1000倍（20〜20000Hz）,为了分析研究的方便，按一定规律将声频划分成若干段，每一频段就称为一个频带或频程。a、下限截止频率（f）:每一频段的起始频率；b、上限截止频率（f）：每一频段的终止频率；2c、中心频率（/）:为频带中心频率。每个频带用一个中心频率/表示/=J]fmmm12d、频带宽度（Af）:上下限之间频率的区域Af=f-f21例：220Hz与440Hz或440Hz与880Hz，它们与f各相差一倍，称为相差一个倍频程，则其频率比f/f=2121若两个频率相差两倍，称两个倍频程，f/f=2221若两个频率相差三倍，称三个倍频程，f/f=23，依此类推，21若两个频率相差n倍，程n个倍频程，f/f=2n21n=1时，叫一个倍频程，简称倍频程；n=1/3时，叫1/3倍频程，f=迈f21n=1/2时，叫1/2倍频程，f=\：2f21（二）计权声级和计权网络：相同声压级的声音，因频率不同而使人们听觉感受上有不同的响度，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，需要在声学仪器上安装一个“频率计权网络”，它模拟人耳在不同频率下的听觉特性，（例如，人耳听某一种具有连续谱的噪声，对其中的低频声感觉不灵敏，则在仪器上附加一个电路来衰减这种频率的声音，使仪器对该低频声也变得像人耳一样不灵敏，而这个附加电路对噪声中的中高频成分适当加以提升，使得它对中高频声音也变得像人耳一样灵敏这样的仪器测得的分贝值就和人耳的主观响度感觉十分接近了。这个附加的电路就叫“频率计权网络”，它按对不同f的提升和衰减要求设计，由电容器和电阻器等电子元件组装而成。针对不同的应用场合，常见的有四种不同的“频率计权网络”，分别叫A，B，C，D计权网络，它们测得的声级分别叫A升级，B升级，C升级，D升级（计权）。图3-3四种计权网络的频率响应的相对声压级曲线。A计权网络是模拟人耳对40方纯音的相应，即以40方等响曲线为基准，经规划后倒置，成为图中A计权曲线。经过A计权测得的分贝数称为A计权声压级，简称A声级，单位：dBB计权网络是——————————70方——————————；C计权网络是100方。

D声压级主要用于航空噪声的测量。在航空噪声中，常用“感觉噪声级”来进行评价。（后介绍）。把40dB的等感觉噪声级曲线倒置并规划，即图中D计权曲线。其中，A声级是应用最广泛的评价量。（P）图3-6。50表3-1A计权响应与频率的关系。（例）求A计权声压级频带声压级+A计权修正值（衰减量）=频带计权A声级。PAPA二101g[工100气=10lgl02.06+103.88+105.69+106.74+108.18+1。8.0+107.92+106.30+105.89=85.2（dB）（三）等效连续A声级和昼夜等效声级1、等效连续A声级当评价噪声对人体的影响时，不但要考虑噪声的强度，而且要考虑它的作用时间。另一方面，实际存在的噪声，连续稳定的噪声是较少的，绝大多数噪声是随时间变化的。如交通噪声随车辆流量和种类变化。如何表征不稳定噪声对人体的作用呢？引入等效连续A声级：（P弓|）它等效于在44相同的时间间隔T内与不稳定噪声能量相等的连续稳定噪声的A声级。即，是对在某个规定时段内的非稳定态噪声的A声级，用能量平均的方法，以一个连续不变的A声级来表示该时段内噪声的声级。其符号为：L，T或L。按定义:AeqeqL二10lgAeq,T[1(12(P2L二10lgAeq,T[1(12(P2(t))-^4dtLt1-12t1IP2J00PA（t）——A计权瞬时声压值基准声压；「t一——时间间隔T。或：L=10lgAeq,T1r2100-1lpa（t）dtt—tt211若在规定时间T内，采样的时间间隔T一定时，则:iL=L=10lgAeq,Teq—迓100-1LA.TTii=1T——总的测量时间段；LAi在规定时间T内采样的总数。第i个A计权声级:采样间隔时间；N或L=10lg［丄乞10。％］=101g（为100%）—10lgNeqNi=1i=12、昼夜等效声级昼夜等效声级是考虑了噪声在夜间对人影响比白天更为严重，因此，将夜间噪声进行加10分贝加权处理后，再用能量平均方法得出24小时内A声级的平均值（L），dBdnL=10lgdnL=10lgdn15x10Ld+9x10(10+Ln)24=10lg3x100.1(10+Ln)+5x100.1Ld8L—昼间（07：00〜22：00）15小时内的等效A声级；dL—夜间（22：00〜次日07：00）9小时内的等效A声级n昼间和夜间的时间由当地政府按当地习惯和季节划定。（四）累计百分数声级（Ln）：用来评价涨落较大的噪声相关性较好。常用来评价区域环境噪声和交通噪声。用来表达非稳态噪声的随机起伏程度，应用统计方法，按噪声级出现的时间概率或累计概率来表示。PL的定义：表示在测量时间内，高于L声级所占的时间为n%。45nn例：L=70dB,T=2h,=12min+108min表示在整个测量时间内，有10%的时间噪声级10超过70dB,其余90%的时间噪声级低于70dBL：表示在测量时间内有90%的时间超过的噪声级，相当于本底噪声级；90L:50%,中值噪声级；50L:10%，相当于峰值噪声级。10其测量方法：在测量时段内（lh或2h）,每隔相同时间（5s或10s）测1个数据，将测得的100个或200个数据按从大到小的顺序排列，L,L……L；L,L……L,12100101102200TOC\o"1-5"\h\z第10个或第20个数据为L；第50或第100个数据为L；第90个或第180个数据为L，105090即可反映噪声随机的起伏程度。对于统计特性符合正态分布的噪声，其等效连续A声级可（L—L）2近似计算为：L=L+1090（dB）eq5060（五）更佳噪声标准（PNC）曲线和噪声评价曲线1、更佳噪声标准（PNC）：PNC曲线用作评价各类室内活动场所稳定环境噪声（音乐厅,电影院，教室，会议室等）；也可用于设计以噪声控制为主要目的的场合。曲线如图3-4PNC曲线的使用方法：对实际存在的或建筑设计中出现的环境噪声，取频率从31.5Hz至8000Hz范围内共8个倍频带的声压级，由PNC曲线分别得到对应的PNC曲线号数，即由f,Lp查出各倍频带声压级对应的PNC曲线号数（8个值）其中最大号数，即为所测环境噪声的评价值。例:P47PNC号的最大值为35,即此环境噪声达到PNC-35的要求，即此环境中各个倍

频带声压级均不超过PNC-35曲线所对应的声压级。f=250Hz;Lp<45dB.表3-2给出各类环境的PNC曲线推荐值。以此为标准进行噪声控制的设计（音乐厅、歌剧院）。2、噪声评价数曲线（NR曲线）既可用于对室内噪声的评价，也可用于对外界噪声的评价。图3-5噪声评价数曲线（NR曲线），是ISO推荐的评价环境噪声的曲线族。特点是强调了高频成分低频成分更烦扰。、每一条曲线有一个噪声评价数（NR值），等于中心频率为100HZ倍频程声压级的分贝数。、对于同一条NR曲线，各倍频程噪声可以以具有相同程度的烦扰，噪声评价数NR值）的计称方法：P由图3-5查得NR值或曲公式计称。P①、②、③4949L-a「]①NR=-p；NR=INR」+1ibm图2-3噪声评价M?图2-3噪声评价M?曲线（六）噪声和感觉噪声级噪声对人的干扰程度包含了心理因素的影响。例如：同一个噪声高f噪声比频地噪声更吵闹。同一个噪声在深夜就比白天更吵闹。强度随时间激烈变化的噪声比强度相对稳定的同一声音感觉更吵闹，克雷特考虑了这些因素的一部份，提出了等感觉噪声曲线（图3-6）P。由这些曲线可以确定感觉噪度与50声压级，频带的关系。噪度的单位是呐（noy）,类似于响度指数宋，一个感觉噪度为了呐的声音与一个比1呐响三倍的声音一样吵闹。1、噪度的定义：P49符合噪声总的感觉噪度计称方法为：PN二N+F■£N-N。TOC\o"1-5"\h\z49amIim'i=1丿感觉噪度可转换到类似dB指标。称为感觉噪声级L，单位dB。噪度Na与感觉噪声PN级L可由3-6右侧列线图转换。也可通过关系或换称：L=40+101gNa或PNPN2N=2GpN4。）/io。aP实际测量中近似L=L+13（dB）49PNA①定义②同用范围：评价对象③表达式：各物理量的含意。①响度级②等响曲线③计权声级④等效连续A声级⑤累计百分数声级。二、环境噪声评价标准和法规、《中华人民共和国环境噪声污染防治法》1996年10月经第八届全国人民代表大会通过。各类环境