第五章 噪声监测 环境监测课件.pptx

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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广义上来讲，这些人们生活和工作所不需要的声音叫噪声；从物理现象判断，一切无规律的或随机的声信号叫噪声。

噪声是相对和谐悦耳、旋律优美的音乐声而言的，从环境保护的角度来说，如机器的轰鸣声，各种交通工具的马达声、鸣笛声、人的嘈杂声等,噪声污染的特点,噪声是一种感觉污染；不带来化学污染物质，只是由于声能人耳朵危害；噪声的分布广泛而分散，噪声污染的影响范围是有限的，传播不远；能量衰减；噪声产生的污染没有后效作用，声源停止，噪声消失，无积累现象，不留痕迹。

但噪声对人听力造成的损失是有累积性的。

交通噪声主要来自于汽车行驶中发出的噪声，尤其是我国城市道路狭窄拥挤，自行车数量多，使得汽车刹车启动频繁、喇叭鸣叫过多污染更为严重。

此外还有火车、地铁、飞机、轮船等工业噪声主要来自于工厂和建筑工地，工厂的机器、工地上的推土机、打桩机、搅拌机发出的噪声对工作人员及周围的居民造成极大影响。

噪声来源,交通运输噪声社会生活噪声,工业生产噪声施工噪声,噪声来源,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。

噪声危害,噪,声,对生理影响,对心理影响对特殊人群,孕妇,儿童,听力,睡眠,人体,动物,工作,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,声音的发生、频率、波长和声速声功率、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、声音的发生、频率、波长和声速,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。

频率声源在一秒钟内振动的次数叫频率，记作f，单位为Hz。

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，用表示，单位为m。

4.声速一秒时间内声波传播的距离叫声波速度，简称声速，记作c，单位为m/s。

频率、波长和声速三者的关系：

二、声功率、声强和声压,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。

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”,2.声功率级声功率级常用LW表示，定义为：

式中：

LW声功率级，dB；W声功率，W；W0基准声功率，为10-12W。

3.声强级声强级常用LI表示，定义为：

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。

4.声压级声压级常用Lp表示，定义为：

式中：

Lp声压级，dB；p声压，Pa；p0基准声压。

在空气中规定p0为2105Pa，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,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。

声压级相同的声音的叠加,当LP1=LP2时，LP=LP1+10lg2LP1+3（dB）扩展为N个相同声压级的声音进行叠加时：

LP=LP1+10lgN求四声源80,80,83,86dB，求总声压级。

声压级不同的声音的叠加,公式法,4个噪声源，80,83,91,84dB，求总声压级也可以利用图表曲线值来计算。

可查曲线见下一页步骤：

（1）先求Lp1与Lp2的差值：

Lp1-Lp2；

（2）由所得差值从表中查分贝和增值L（3）由LpLp1+L，求出合成声压级值,Lp1Lp2/dB两噪声源的叠加曲线例两声源作用于某一点得声压级分别为Lp1=96dB，Lp2=93dB，由于Lp1Lp2=3dB，查曲线得Lp=1.8dB，因此Lp总96dB+1.8dB97.8dB。

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：

小结：

1、两个声压级相等时，合成L=Lp1+3dB2、两个声压级不等时，最大不超过多出3dB。

（Lp1Lp2，LpLp1+3）3、两个声压级不等时，相差10dB以上时，增值很小，可以忽略不计，仍等于L1例:

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。

2.噪声的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。

通常是指噪声源的声级比背景噪声高，但由于后者的存在使测量读数增高，需要减去背景噪声。

公式法声源声压级；总声压级（实际噪声）；背景声压级,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）。

LpLp1=4dB，从图7.2中可查得相应Lp2.2dB，因此该机器的实际噪声噪级Lp2=Lp-Lp=101.8dB。

图7.2,背景噪声修正曲线,LpLp1/dB,Lp/dB,利用图表曲线值来计算,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,1.响度响度是人耳判别声音由轻到响的强度等级概念，响度的单位叫“宋”，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。

一、响度和响度级,2.响度级定义1000Hz纯音声压级的分贝值为响度级的数值，任何其他频率的声音，当调节1000Hz纯音的强度使之与这声音一样响时，则这1000Hz纯音的声压级分贝值就定为这一声音的响度级值。

响度级的单位叫“方”。

3.等响曲线人耳听觉范围内一系列响度相等的声压级与频率关系曲线例如,等响曲线（又称ISO等响曲线）,4.响度与响度级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。

响度级的合成不能直接相加，而响度可以相加。

计权声级给声级计设计的A.B.C三种计权网络,滤波器,声级计,传声器前置放大器,计权网络AABC,输出放大器,检波器,指示器输出,二、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5585dB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。

A、B、C、D计权特性曲线,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”。

式中：

LpA某时刻t的瞬时A声级，dB；T规定的测量时间，s。

注意：

稳态噪声Leq=LA间歇噪声,等时间间隔抽样,N为抽样次数,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，对低于78dB（A）和大宇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：

2.统计声级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。

3.噪声污染级噪声污染级（LNP）：

式中：

K常数，对交通和飞机噪声取值2.56；测定过程中瞬时声级的标准偏差。

式中：

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。

4.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600至2200，共16个小时；Ln夜间的等效声级，时间是从2200至第二天的600，共8个小时。

四、噪声的频谱分析,将噪声的强度（声压级）按频率顺序展开，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。

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。

图7.5为一次实测的噪声频谱图。

图7.5频谱图,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,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1802516（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IEC61672-200