实验六交通噪声测量及统计分析.docx
《实验六交通噪声测量及统计分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验六交通噪声测量及统计分析.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
实验六交通噪声测量及统计分析
实验六环境噪声测量及统计分析
、实验目的
随着工业的发展和城市的繁荣，城市环境噪声对人类社会的影响也不断增加。
城市噪声主要来源于交通运输、工业生产、商业、社交活动及其它，而尤以交通运输和工业生产更为突出。
为了能正确有效地采取治理措施，使人们生活在安静舒适的环境下，必须首先掌握对这些噪声的测量、分析和评价方法。
本实验介绍二种环境噪声测量及统计分析方法，一是以交通噪声为特定对象，对其进行测量和评价；二是以人居住的环境为对象，对其进行测量和评价。
1、了解城市交通噪声的统计分析方法，了解城市区域环境噪声的普查方法
2、掌握声级计的使用方法，巩固课堂关于环境噪声的理论知识及评价方法等。
二、实验原理
（一）交通噪声测量及统计分析
交通噪声与前面遇到过的一些稳态声源情况不一样，它是时刻都在发生变化的。
在一般情况下，在数秒钟内，噪声的涨落幅度可达数十分贝（A），即使在车辆比较平稳的情况下，也可能有二十分贝（A）上下的起伏。
由于交通噪声随时间和空间的变化声级数值颇大，故不能用稳态声级测定法来表述。
下面介绍几种交通噪声常采用的测量及统计分析方法。
1、等效声级（Leq）
如前所述，交通噪声是一个非稳态声源，在较短时间内有较大的起伏，且这种变化是随机的。
因此，我们不能延用以前对连续稳态噪声的测量和评价方法。
为了解这个问题，人们提出了用噪声能量按时间平均的方法来评价噪声对人的影
响。
即等效声级。
它是用一个在相同时间内声能相等的连续稳定的A声级来表
示该时间内非稳态声的大小。
下面是Leq的定义式：
1T22
Leq=10lg[T，o（P2/Po）dt]dB（A）
1T
（6-1）
=10lg[fJ010L/10dT]dB（A）
式中L为在时刻t测量到的噪声级，L=L（t）是时间的函数，从Leq的定义中，我
们可以看出，等效声级能够客观地反映一段时间内非稳态噪声（如交通噪声）的能量大小或强度。
2、累积分布声级（LN）
另一种反映非稳态噪声特性的方法是用统计学的方法，即用噪声级出现的时间概率或者累积概率来表示。
目前主要采用累积概率的统计方法，也就是用累积分布声级LN来表示。
LN是表示N%的测量时间所超过的噪声级，如：
L10=70dB（A）则表示整个测量时间内有10%的时间噪声超过70dB（A），同理L50=60dB（A），则表示有50%的时间噪声级超过60dB（A），而其余50%的时间噪声级低于60dB（A），
L90=50dB（A）表示有90%的时间噪声级超过50dB（A），只有10%的时间噪声级低于50dB（A）。
因此，L90也就相当于本底噪声级，L50相当于中值噪声级，L10相当于峰值噪声级。
L10、L50、L90虽然不能直接给出噪声能量的大小，但是通过它们可以了解噪声的起伏变化情况，如果我们所遇到噪声源的噪声级的统计特性符合正态分
布，那么可以用比较简单的近似公式计算出它的等效声级:
由于起伏的噪声比稳定的噪声对人们的干扰更大，如一个等效声级为Leq的
不稳定噪声要比另一个噪声级为LA（LA=Leq）的稳定噪声对人们的干扰大。
所以，在评价这类不稳定噪声时，必须考虑这一因素。
因此，在交通噪声评价中,当车流密度很大时，我们就用交通噪声指数TNI来进行评价，TNI定义为：
（6-4）
TNI丄4（Li0_l_9o）_30dB（A）
式中第一项表示本底噪声，第二项表示“噪声气候”的范围和说明噪声起伏变化大小，第三项是为了使TNI的数值不过大，使用起来更方便。
4、噪声污染级（NPL）
噪声污染级也是用以评价非稳态噪声对人体的影响的一种方法，不过它是用
噪声的能量平均值和标准偏差来表示的。
其中标准偏差实际上就是用来表达噪声起伏的一种方式，标准偏差越大，表示噪声级离散程度越大，也即起伏越大。
NPL的表达式为：
LnpJK，（6巧）
式中系数K=2.56，标准偏差
n~N~
一，m/c
；N"v（6-6）
L为第i个声级值，L为所测声级算术平均值，N为取样总数。
Leq表示经过一段指定时间A计权噪声级的“能量平均”值，二是瞬时声级的标准偏差，K为常数，此值取2.56时作为人们对噪声的主观反应可认为是最合适的。
式中第一项主要取决于干扰噪声的强度，第二项取决于干扰噪声的相继时间及噪声起伏程度。
当噪声级符合正态分布时，Lnp和二可用下式计算：
2
LNP=Leq（S-Lgo）d半dB（A）
60（6-7）
1
二二-（L16-L84）dB（A）
2（6-8）
三、实验仪器、设备和软件
1、BSWA30声级计2台（一型精度标准声级计，带2Gb内存，A,C,Z计权,
F,S,I档，带统计声学测量，USB接口，可外接电源）；
2、声级校准器1台。
四、实验内容
1、按要求对交通噪声进行测量
2、对交通噪声测量数据进行统计分析，计算并给出等效声级、累积分布声
级、交通噪声指数、噪声污染级等四种评价值。
五、实验步骤
由于环境噪声的测量工作都是在现场进行的，因此很大程度上受测量当时现场各种外界因素的影响，故规定：
1、环境噪声现场测试一般应在无雨、无雪、无大风的季节进行（上海地区
以春、秋季为宜），若风力在三级以上（3.4~5.4m/s）要求传声器前加风罩。
大风天气则应停止测量，以免风噪声的影响。
2、测量噪声时，要防止行人围观，以避免不必要的噪声干扰及反射物的影响而使测量结果发生差错。
3、测试仪器应固定在三角架上或平衡地持于手中，传声器要求离地1.2米高度。
（一）交通噪声测量及统计分析
1、选择测点。
测点应选在市区交通干线两路口之间，道路边人行道上，距马路沿20cm处，此处距两交叉路口应大于50m。
交通干线是指机动车辆每小时流量不小于100辆的马路，这样该测点的噪声可用来代表两路口间该段马路的噪声。
测点尽可能避开周围的反射物（离反射物至少3.5m），以减少周围反射对测试结果的影响。
注意：
当两条干线交叉时，且同一时间车流量有明显差别时，两条干线应分段测量，测点应离开交叉路口100米的距离。
2、选择测量时间。
白天测量时间一般选在上午8：
30~11：
30，下午13：
30~16：
30，凡在交通干线繁忙时间内的任一段时间中进行取样，其结果都能有效地反映出该段干线的交通噪声特征。
3、打开声级计电源，待稳定后用声级校准器进行校准。
注意：
测量仪器应采用2型或2型以上的积分式声级计或噪声统计分析仪。
打开声级计电源时，应同时检查电源电压是否能维持正常工作。
4、将声级计置于“慢”档，在选定的测量位置每隔5秒读一瞬时A声级，每次测量应连续读200个噪声数据，并在测量开始的同时进行车流量的计数。
注意：
对于突然的非正常噪声应予以排除或在噪声读数间隔内加以标志
清楚。
回团両丽顾阙画口
[2321岡1
iLEQliaiF）IPronieil
LMq-
56.4de
LIO=
6<5.2dB
114.0dB
L50=
L90=
LAFmaxu
54.6dB
35-1dB
87.9dB
朗134
LftFmin=LAFsd=
32.7dB
8.6de
2010-12-14
1ofe
®05:
00:
00
2010-12-14
5of8
®05:
00:
00
17:
4S:
56
20.IX
I0C:
01:
32
17M56
adit
200:
01:
32
5、测量结束后，用声级校准器对仪器再次进行校准，检查前后校准误差是否小于2dB,否则重新测量。
6、将测量得到的200个A声级数据，按从大到小的顺序排列，读出第20个、第100个以及第180个数据的声级值，它们依次分别为累计百分数声级Lio、L50、L90的值。
7、在正态概率坐标纸上验证该噪声级是否符合正态分布，如果符合正态分布则应为一直线。
或根据车流量密度来判断，当每小时车流量数达到或超过300辆时，交通噪声的声压级随时间的变化就认为是符合高斯（正态）分布的。
&根据测量数据，对交通噪声进行统计分析，计算并给出等效声级、累积
分布声级、交通噪声指数、噪声污染级等四种评价值。
9、完成实验报告。
注意：
实验报告中不仅有测试数据及评价值，附近的环境特征也要予以
简单说明，如车流量数、道路宽度、长度、两边建筑物特征等。
六、数据记录与处理
（原始数据）车流量：
1410/h
单位：
dB
71.5
66.8
76.5
66.5
65.7
59.5
68.3
60.9
68.3
72.2
71.6
71.7
68.7
64.5
62.9
70.6
67.1
66.3
70.7
69.2
74.2
71.8
67.5
69.1
73.5
72.7
65.0
64.2
72.4
64.2
66.1
61.0
63.7
69.2
72.9
70.4
70.9
73.4
70.6
64.6
59.2
67.1
67.8
70.6
68.9
70.2
68.5
66.7
64.6
59.6
72.5
74.0
68.3
72.8
71.3
70.9
68.5
63.0
62.9
74.6
70.5
68.3
67.8
71.8
66.4
66.3
62.5
60.7
71.6
69.8
72.8
68.3
72.4
72.3
72.9
65.2
62.8
69.7
74.0
72.8
68.7
73.3
70.8
67.8
64.1
72.2
69.0
70.6
73.6
71.2
73.8
69.9
66.8
63.9
73.2
71.6
77.2
69.5
69.6
73.6
74.2
64.2
61.7
70.0
70.5
67.3
69.9
69.4
74.8
66.4
60.5
65.2
73.9
76.6
68.2
71.2
72.5
67.5
69.1
62.8
66.9
73.0
68.9
69.4
69.2
72.0
68.4
68.3
64.7
75.3
67.2
68.4
66.2
67.7
73.2
75.7
68.9
63.4
73.1
69.1
72.6
64.8
68.2
68.1
70.8
69.7
64.6
64.3
71.8
71.3
72.1
66.3
70.2
72.2
70.5
68.2
65.9
73.7
65.4
74.1
68.7
72.4
73.3
65.1
72.5
66.1
70.0
67.7
61.1
68.0
62.8
65.5
70.6
67.5
69.1
74.1
66.0
66.6
58.1
60.1
67.7
67.4
67.9
66.7
71.7
64.3
65.3
61.0.
60.9
67.1
69.3
70.1
69.7
66.2
60.1
59.7
56.8
61.4
66.2
70.8
71.6
67.8
66.1
61.0
58.2
57.5
62.5
67.6
66.2
73.1
69.5
73.6
61.0
62.1
55.6
63.4
65.3
68.8
73.3
68.8
69.2
61.4
62.6
56.6
65.6
66.2
68.1
66.5
74.9
66.2
65.7
67.9
57.2
59.7
65.5
68.8
70.1
76.3
65.7
63.1
67.4
61.0
60.6
65.2
68.8
72.7
75.6
62.8
61.6
64.4
60.1
62.6
68.0
67.9
67.5
71.4
69.8
60.2
64.9
61.3
67.8
66.0
67.9
71.3
63.5
59.1
67.7
69.7
67.6
70.8
69.0
69.8
60.5
61.3
58.4
67.2
68.3
76.5
73.1
68.0
71.6
61.4
60.3
70.1
66.2
70.0
76.1
67.2
64.8
62.3
60.9
67.1
70.2
66.6
67.2
62.2
67.0
70.0
68.3
59.1
71.9
82.5
67.7
63.7
60.8
63.7
66.4
59.4
正态性检验（通过spss进行分析）
声压级的标准Q-Qg|
4'
由图片可以看出，数据点基本分布在直线两侧，则基本可以认为服从正态分布下图为测试位置
書il尋V
四平路
国
路
o
测试点
同济校门
累积分布声级：
L90=61.0dB,L50=68.0dB,L10=73.2dB
等效声级:
定义法
取dT为测量间隔5s,积分变为累加，得
Leq=69.9133dB〜69.9dB
近似法
Leq=70.481dB〜70.5dB，百分差为0.8%
交通噪声指数：
TNI=79.8dB
噪声污染级：
定义法
（=4.537155366,K=2.56
LNP=81.5dB
近似法
o-=4.8
Lnp=85.2dB
六、思考题
1简单叙述交通噪声测量时应注意哪些事项。
2、简单叙述城市区域环境噪声测量时应注意哪些事项。
3、在两条车流量有明显差别的交通干线交叉处进行交通噪声测量，测点如何进行布置。
4^
升级会员 