第七章噪聲和振動監(jiān)測pp

1、第七章  噪聲監(jiān)測第二節(jié)  聲音的物理特性和量度一、聲音的發(fā)生、頻率、波長和聲速1.聲音的發(fā)生當物體在空氣中振動，使周圍空氣發(fā)生疏、密交替變化并向外傳遞，且這種振動頻率在2020000Hz之間，人耳可以感覺，稱為可聽聲，簡稱聲音。2.頻率聲源在一秒鐘內(nèi)振動的次數(shù)叫頻率，記作f，單位為Hz。二、聲功率、聲強和聲壓1.聲功率（W）聲功率是指單位時間內(nèi)，聲波通過垂直于傳播方向某指定面積的聲能量。在噪聲監(jiān)測中，聲功率是指聲源總聲功率，單位為W。 2.聲強（I）聲強是指單位時間內(nèi)，聲波通過垂直于聲波傳播方向單位面積的聲能量，單位為W/s2。聲強與聲功率之間的關(guān)系為：S是聲波所垂直通過

2、的面積，m2。聲強和聲功率不同。聲功率是描述聲源所發(fā)噪聲能量大小，與接收噪聲地點無關(guān)。而聲強則是描述空間各處噪聲的強弱，與所研究地點的位置有關(guān)。3.聲壓（p） 聲壓是由于聲波的存在而引起的壓力增值。聲波是空氣分子有指向、有節(jié)律的運動。聲壓單位為Pa。 聲壓與聲強的關(guān)系是： 在測量中，聲壓比聲強更容易測得，因此，往往感覺聲壓測定的結(jié)果間接求出聲強。三、分貝、聲功率級、聲強級和聲壓級 1.分貝分貝是指兩個相同的物理量（如A1和A0）之比取以10為底的對數(shù)并乘以10（或20）。分貝符號為“dB”，它是無量綱的，是噪聲測量中很重要的參量。上式中A0是基準量（或參考量），A1是被量度量。被量度量和基準量

3、之比取對數(shù)，該對數(shù)值稱為被量度量的“級”，亦即用對數(shù)標度時，所得到的是比值，它代表被量度量比基準量高出多少“級”。四、噪聲的疊加和相減 1.噪聲的疊加 聲能量是可以代數(shù)相加的，設(shè)兩個聲源的聲功率分別為W1和W2，那么總聲功率W總=W1+W2。而兩個聲源在某點的聲強為I1和I2時，疊加后的總聲強I總=I1+I2。 聲壓不能直接相加,能量才可以疊加。第三節(jié)  噪聲的物理量和主觀聽覺的關(guān)系二、計權(quán)聲級前面的所討論的是純音（或者狹頻帶信號）的聲壓級和主觀聽覺的關(guān)系。但是，實際的聲音往往包含很廣的頻率范圍。為了能用儀器直接反映人的主觀響度感覺的評價量，有關(guān)人員在噪聲測量儀器聲級計中設(shè)計了一種特

4、殊濾波器，叫計權(quán)網(wǎng)絡(luò)。通過計權(quán)網(wǎng)絡(luò)測得的聲壓級，已不再是客觀物理量的聲壓級，而叫計權(quán)聲壓級或計權(quán)聲級，簡稱聲級。通常有A、B、C和D計權(quán)聲級。 A網(wǎng)絡(luò)可將聲音的低頻大部分過濾掉，能較好地模擬人耳的聽覺特性。由A網(wǎng)絡(luò)測出的噪聲級稱為A聲級，其單位亦為分貝(dB)。A聲級越高，人們越覺嘈鬧。因此現(xiàn)在大都采用A聲級來衡量噪聲的強弱。A計權(quán)聲級是模擬人耳對55dB以下低強度噪聲的頻率特性而設(shè)計的；B記權(quán)聲級是是模擬55dB到85dB的中等強度的噪聲的頻率特性；C記權(quán)聲級是模擬高強度噪聲的頻率特性；D記權(quán)聲級是對噪聲參量的模擬，專用于飛機噪聲的測量；A、B、C記權(quán)聲級主要差別是在于對低頻成分衰減程度（通

5、高頻阻低頻），A衰減最多，B其次，C最少。以上噪聲適合連續(xù)穩(wěn)定的噪聲。三、等效連續(xù)聲級、噪聲污染級和晝夜等效聲級1.等效連續(xù)聲級一個用噪聲能量按時間平均方法來評價噪聲對人影響的問題，即等效連續(xù)聲級，符號“Leq”或“LAeq,T”。如果數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布，其累積分布在正態(tài)概率紙上為一直線，則可用下面近似公式計算：L10，L50，L90為累積百分聲級，其定義是：L10測定時間內(nèi)，10的時間超過的噪聲級，相當于噪聲的平均峰值；L50測量時間內(nèi)，50的時間超過的噪聲級，相當于噪聲的平均值；L90測量時間內(nèi)，90的時間超過的噪聲級，相當于噪聲的背景值。四、噪聲的頻譜分析 噪聲的強度（聲壓級）按頻率順序展

6、開，使噪聲的強度成為頻率的函數(shù)，并考查其波形，稱為噪聲的頻率分析（或頻譜分析）。 頻譜分析的方法是使噪聲信號通過一定帶寬的濾波器，通帶越窄，頻率展開越詳細；反之通帶越寬，展開越粗略。測定展開后的單頻率（或狹頻）成分的聲壓級，然后以頻率為橫坐標，相應(yīng)的強度（如聲壓級）為縱坐標作圖。經(jīng)過濾波后各通帶對應(yīng)的聲壓級的包絡(luò)線（即輪廓）叫噪聲譜。第四節(jié) 噪聲測量儀器2.聲級計的分類二、其他噪聲測量儀器1.聲級頻譜儀2.錄音機3.記錄儀4.實時分析儀第五節(jié)  噪 聲 標 準干擾睡眠和休息的噪聲級閾值白天為50dB，夜間為45dB，我國提出環(huán)境噪聲允許范圍見表7.2。 表7.2 我國環(huán)境噪聲允許范圍

7、 單位：dB人的活動最高值理想值體力勞動（保護聽力）9070腦力勞動（保證語言清晰度）6040睡眠5030環(huán)境噪聲標準制定的依據(jù)是環(huán)境基本噪聲。各國大多參考ISO推薦的基數(shù)（如睡眠為30dB），根據(jù)不同時間、不同地區(qū)和室內(nèi)噪聲受室外噪聲影響的修正值以及本國具體情況來制定。 表7.3 一天不同時間對基數(shù)的修正 單位：dB時間修正值白天0晚上-5夜間-10至-15表7.4 不同地區(qū)對基數(shù)的修正值 單位：dB 地區(qū)修正值農(nóng)村、醫(yī)院、休養(yǎng)區(qū)0市郊、交通量很少的地區(qū)+5城市居住區(qū)+10居住、工商業(yè)、交通混合區(qū)+15城市中心（商業(yè)區(qū)）+20工業(yè)區(qū)（重工業(yè)）+25表7.5 室內(nèi)噪聲受室外噪聲影響的修正值 單

8、位：dB 窗戶狀況修正值開窗-10關(guān)閉的單層窗-15關(guān)閉的雙層窗或不能開的窗-20表7.6 城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準值 單位：等效聲級Leq /dB(A)類 別晝 間夜 間0504015545260503655547055表7.6 城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準值單位：等效聲級Leq /dB(A)類 別晝間夜 間0504015545260503655547055我國工業(yè)企業(yè)噪聲標準見表7.7和表7.8。 表7.7  新建、擴建、改建企業(yè)標準每個工作日接觸噪聲時間/ h允許標準/ dB(A)885488291194最高不得超過115表7.8  現(xiàn)有企業(yè)暫行標準 每個工作日接觸噪聲時間/ h

9、允許標準 / dB(A)890493296199最高不得超過115表7.12 機場周圍飛機噪聲標準 單位：dB適用區(qū)域標準值一類區(qū)域70二類區(qū)域75“一類區(qū)域”指特殊住宅區(qū)，居住、文教區(qū)；“二類區(qū)域”指除一類區(qū)域以外的生活區(qū)。在測定城市噪聲污染分布情況后，可在城市地圖上用不同顏色或陰影線表示噪聲帶，每一噪聲帶代表一個噪聲等級，每級相差5dB。各等級的顏色和陰影線規(guī)定見表7.16。 表7.16  各噪聲帶顏色和陰影線表示規(guī)定噪聲帶顏色陰影線35dB以下淺綠色小點，低密度3640dB綠色中點，中密度4145dB深綠色大點，高密度4650dB黃色垂直線，低密度5155dB褐色垂直線，中密度

10、5660dB橙色垂直線，高密度6165dB朱紅色叉線，低密度6670dB洋紅色叉線，中密度7175dB紫紅色交叉線，高密度7680dB藍色寬條垂直線8185dB深藍色全黑第六節(jié) 噪 聲 監(jiān) 測(一) 城市區(qū)域環(huán)境噪聲監(jiān)測二、工業(yè)企業(yè)噪聲監(jiān)測方法測量工業(yè)企業(yè)噪聲時，傳聲器的位置應(yīng)在操作人員的耳朵位置，但人需離開。測點選擇的原則是：若車間內(nèi)各處A聲級波動小于3dB，則只需在車間內(nèi)選擇13個測點。若車間內(nèi)各處聲級波動大于3dB，則應(yīng)按聲級大小，將車間分成若干區(qū)域，這些區(qū)域必須包括所有工人為觀察或管理生產(chǎn)過程而經(jīng)常工作、活動的地點和范圍。三、機動車輛噪聲測量方法車外噪聲測量四、機場周圍飛機噪聲測量方法

11、測量條件：氣候條件為無雨、無雪，地面上10m高處的風速不大于5m/s，相對濕度不應(yīng)超過90，不應(yīng)小于30。傳聲器位置：測量傳聲器應(yīng)安裝在開闊平坦的地方，高于地面1.2 m，離其他反射壁面1 m以上，注意避開高壓電線和大型變壓器。所有測量都應(yīng)使傳聲器膜片基本位于飛機標稱飛行航線和測點所確定的平面內(nèi)，即是掠入射。在機場的近處應(yīng)當使用聲壓型傳聲器，其頻率響應(yīng)的平直部分要達到10kHz。要求測量的飛機噪聲級最大值至少超過環(huán)境背景噪聲級20dB，測量結(jié)果才被認為可靠。測量儀器：精度不低于2型的聲級計或機場噪聲監(jiān)測系統(tǒng)及其他適當儀器。聲級計的性能要符合GB3785的規(guī)定。第七節(jié) 振動及測量方法一、城市區(qū)域

12、環(huán)境振動標準（一）適用地帶范圍的劃定特殊住宅區(qū)；居民、文教區(qū)；混合區(qū)；商業(yè)中心區(qū)（指商業(yè)集中的繁華地區(qū)）；工業(yè)集中區(qū)；交通干線道路兩側(cè)；鐵路干線兩側(cè)；標準適用的地帶范圍；標準晝夜。（二）監(jiān)測方法 測量點的布設(shè)；計算方法。二、城市區(qū)域環(huán)境振動測量方法（一）名詞術(shù)語振動加速度級VAL；振動級VL；Z振動級VLz ；累積百分Z振級VLzn ；穩(wěn)態(tài)振動 ；沖擊振動；無規(guī)振動 。（二）測量儀器用于測量環(huán)境振動的儀器，其性能必須符合ISODP84011984有關(guān)條款的規(guī)定。測量系統(tǒng)每年至少送計量部門校準一次。課堂練習：1.某聲音的聲壓為0.02 Pa,其聲壓級為（）dB。A .20 B .40 C .60

13、 D.802.強度為80dB的噪聲，其相應(yīng)的聲壓為（）。A .0.1 Pa B.0.2 Pa C .0.4 Pa D.20 Pa3.測量機場噪聲通常采用（）。A.等效連續(xù)A聲級B.最大A聲級及持續(xù)時間C.倍頻帶聲壓級D.計權(quán)等效連續(xù)感覺噪聲級4.統(tǒng)計噪聲級L10表示（）。A.取樣時間內(nèi)10%的時間超過的噪聲級，相當于噪聲平均峰值B.取樣時間內(nèi)90%的時間超過的噪聲級，相當于噪聲平均底值C.取樣時間內(nèi)90%的時間超過的噪聲級，相當于噪聲平均峰值D.取樣時間內(nèi)10%的時間超過的噪聲級，相當于噪聲平均底值5.某工廠內(nèi)有4種機器，聲壓級分別是84dB、82dB、86dB、89dB,它們同時運行時的聲壓級是（）dB.A .94 B .92 C .95 D.986.室內(nèi)吊扇工作時，測得噪聲聲壓p=0.002Pa;電冰箱單獨開動時聲壓級是46dB,兩者同時開動時的合成聲壓級是（）dB.A .41 B.61C .47 D .487.室內(nèi)有兩個噪聲源，同時工作時總聲壓級為73 dB，當其中一個聲源停止工作時，測得室內(nèi)聲壓級為72 dB,另一聲源的聲壓級是（）dB.A .62 B .67C .78 D.668.已知L185 dB，L285 dB，則合成聲壓級L1+2是（）dB。A .86 B.87C .88 D.90