噪声第二章-声学基本知识2
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噪声分贝(dB)1、声音1.1 分贝的感觉当物体振动时,在它周围就会产生声波,声波不断向外传播,被人们听到成为声音。
人耳的听觉下限是0dB,低于15dB的环境是极为安静的环境,安静得会使人不知所措。
乡村的夜晚大多是25-30dB,除了细心才能够体会到的流水、风、小动物等自然声音以外,其他感觉一片宁静,这也是生活在喧嚣之中的城市人所追求的净土。
城市的夜晚会因区域不同而有所不同。
较为安静区域的室内一般在30-35dB,住在繁华的闹市区或是交通干线附近的居民,将不得不忍受室内40-50dB(甚至更高)的噪声。
人们正常讲话的声音大约是60-70dB,大声呼喊的瞬间可达100dB。
在机器轰鸣的厂房中,持续的噪声可达80-110dB,这种高强度的噪声会损害人耳的听觉,并对神经系统产生不良影响,长期还会导致神经衰弱、消化不良、听力下降、心血管等疾病。
人耳的噪声听觉上限是120dB,超过120dB的声音会耳痛、难以忍受,140dB的声音会使人失去听觉。
高分贝喇叭、重型机械、喷气飞机引擎等都能够产生超过120dB的声音。
1.2 人耳的感觉人耳听觉非常敏感,正常人能够察觉1dB的声音变化,3dB的差异将感到明显不同。
人耳存在掩蔽效应,当一个声音高于另一个声音10dB时,较小的声音因掩蔽而难于被听到和理解,由于掩蔽效应,在90-100dB的环境中,即使近距离讲话也会听不清。
人耳有感知声音频率的能力,频率高的声音人们会有“高音”的感觉,频率低的声音人们会有“低音”的感觉,人耳正常的听觉频率范围是20-20KHz。
人耳耳道类似一个2-3cm的小管,由于频率共振的原因,在2000-3000Hz的范围内声音被增强,这一频率在语言中的辅音中占主导地位,有利于听清语言和交流,但人耳最先老化的频率也在这个范围内。
一般认为,500Hz以下为低频,500-2000Hz为中频,2000Hz以上为高频。
语言的频率范围主要集中在中频。
人耳听觉敏感性由于频率的不同有所不同,频率越低或越高时敏感度变差,也就是说,同样大小的声音,中频听起来要比低频和高频的声音响。
噪声基础知识噪声污染与水污染、大气污染被看成是世界范围内三个主要环境问题。
噪声污染与化学污染不同,是一种物理污染。
化学污染进入环境中可以迁移、转化,有些物质存留时间较长。
而噪声污染在环境中则不会长时间停留,只要声源停止振动,污染也就没有了。
而且,尽管噪声对人有干扰,但人不能生活在无声无息的环境中。
周围环境过于安静,人就会感到不舒服,甚至产生恐惧。
人只能生存在适度的声学环境中。
我们将噪声特点归纳如下:其一,噪声污染是物理污染,具有即时性。
这种污染采集不到污染物,当声源停止振动时,声音便立即消失,其能量转化为空气的热能,不会在环境中造成污染的积累并形成持久的危害。
其二,噪声污染的危害是非致命的、间接的、缓慢的。
但对人心理、生理上的影响不可忽略。
其三,噪声污染具有时空局部性和多发性。
在人们日常生活、工作、学习等环境中,噪声源分布广泛,因此集中处理有一定难度。
随着城市化、工业化和交通运输业的进一步发展,以及人口密度的增加,噪声污染日益引起人们的重视,在诸多环境问题中其投诉比例呈逐年上升趋势。
因此,噪声污染已成为环境监测的一个重要组成部分。
§1 噪声污染来源及危害声音由物体振动引起,以波的形式在一定的介质(如固体、液体、气体)中进行传播。
我们通常听到的声音为空气声。
一般情况下,人耳可听到的声波频率为20~20,000Hz,称为可听声;低于20Hz,称为次声;高于20,000Hz,称为超声。
我们所听到声音的音调的高低取决于声波的频率,高频声听起来尖锐,而低频声给人的感觉较为沉闷。
声音的大小是由声音的强弱决定的。
从物理学的观点来看,噪声是由各种不同频率、不同强度的声音杂乱、无规律的组合而成;乐音则是和谐的声音。
判断一个声音是否属于噪声,仅从物理学角度判断是不够的,主观上的因素往往起着决定性的作用。
例如,美妙的音乐对正在欣赏音乐的人来说是乐音,但对于正在学习、休息或集中精力思考问题的人可能是一种噪声。
关于噪声的一些基本知识关于噪声的一些基本知识作者:钱老先生2015-06-19 16:08分类:默认分类标签:科技今日在"北京卫视《养生堂》“ 中谈到耳朵与听觉的病变,涉及”噪声“一词,医学专家称”噪声“,但是主持人一直称”噪音“。
我听了是别扭。
看来,有许多人把”噪声“叫做”噪音“。
为此,送上旧作,以正视听。
关于噪声的一些基本知识1、声声——由听觉觉察到的感觉,或者在介质(如,空气)内以纵向压力波传播的机械辐射能,它也是听觉的客观原因。
2、噪声噪声——通常是指不需要的、不希望的或不受欢迎的声音的总称。
按其含义,一般有(1)过响声,(2)妨碍声,(3)不愉快声,(4)可忽视声。
由于,声是听觉的感觉,所以,某一声音对某接受者是愉快或不妨碍的声,而对另一接受者可能是不愉快或妨碍的声,即,噪声。
3、噪声的危害噪声使人烦恼,能引起听力、精神系统、心血管系统、消化系统等多方面的疾病;噪声往往分散人们的注意力集中,使工作效率下降,是造成事故的起因之一。
噪声是受人的生理的、心理的因素支配的感觉公害,它和大气污染、水的污染等物质公害有根本的不同。
虽然噪声一般不会引起即发型的严重疾病,但它已成为当代三大污染(水、空气、噪声)中最严重的污染。
尤其在工业发达国家,由于水和空气的污染已受到控制,噪声污染就更加突出。
在我国,人们对噪声的危害的认识正在逐渐、普遍提高。
4、噪声控制噪声控制是在符合经济和使用条件下获得可接受的噪声环境的技术手段。
5、噪声的特性噪声具有声的全部特性(包括有害的特性在内)。
因此,噪声能量是以一种具有一定速度、压力、波长、频率等的波(通过空气)来传播的。
6、噪声参量C=20.05√T (m/s)C——声速,T——环境绝对温度。
声压和声压级:在声学上,声压,是指波压与环境气压间的差值。
当涉及噪声时,通常采用声压级。
频率:对于纯音(单频率)是用每秒若干千周或Hz表示的;对于具有许多频率成分的噪声信号,用频谱来描述其频率成分。
了解噪声基础知识1、了解噪声污染特点与危害由于噪声属于感觉公害,所以它与其他由有害物质引起的公害不同。
①噪声没有污染物。
即噪声在空中传播时并未给周围环境留下什么毒害性物质。
②噪声对环境的影响不积累、不持久,传播的距离有限。
③噪声声源通常是分散的,这样对它的影响只能规划性防治而不能集中治理。
④噪声污染是暂时的,一旦声源停止发声,危害和影响即可消除。
2、了解声源的种类噪声污染按声源的机械特点可分为:气体扰动产生的噪声、固体振动产生的噪声、液体撞击产生的噪声以及电磁作用产生的电磁噪声。
噪声按声音的频率可分为:<400Hz的低频噪声、400~1000Hz的中频噪声及>1000Hz的高频噪声。
噪声按时间变化的属性可分为:稳态噪声、非稳态噪声、起伏噪声、间歇噪声以及脉冲噪声等。
噪声有自然现象引起的(见自然界噪声),也有人为造成的。
故也分为自然噪声和人造噪声。
3、了解声音的物理特性和量度声功率、声强和声压(一)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。
(二)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/s2。
(三)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。
声波在空气中传播时形成压缩和稀疏交替变化,所以压力增值是正负交替的。
但通常讲的声压是取均方根值,叫有效声压,故实际上总是正值,对于球面波和平面波,声压与声强的关系是:式中:ρ——空气密度,如以标准大气压与20℃时的空气密度和声速代入,得到ρ·c=408国际单位值,也叫瑞利。
称为空气对声波的特性阻抗。
分贝、声功率级、声强级和声压级(一)分贝人们日常生活中遇到的声音,若以声压值表示,由于变化范围非常大,可以达六个数量级以上,同时由于人体听觉对声信号强弱刺激反应不是线性的,而是成对数比例关系。
环境噪声相关基础1.描述声波的基本物理量与概念(1)(1)波长记作λ, 单位为米(m)。
(2)(2)频率记作f,单位为赫兹(Hz)。
(3) (3)声速λ= v/f声速的大小主要与介质的性质和温度的高低有关。
同一温度下,不同介质中声速不同。
在20℃时,空气中声速约为340 m/s,空气的温度每升高1℃,声速约增加0.607 m/s。
(4)声场(5)波前(波阵面)2、环境噪声评价量及其计算2.1.计量声音的物理量(1)声功率声源在单位时间内辐射的总声能量称为声功率。
常用W表示,单位为瓦(w)。
声功率是表示声源特性的一个物理量。
声功率越大,表示声源单位时间内发射的声能量越大,引起的噪声越强。
声功率的大小,只与声源本身有关。
(2)声强声强是衡量声音强弱的一个物理量。
声场中,在垂直于声波传播方向上,单位时间内通过单位面积的声能称做声强。
声强常以I表示,单位为 (w/m2)。
(3)声压目前,在声学测量中,直接测量声强较为困难,故常用声压来衡量声音的强弱。
声波在大气中传播时,引起空气质点的振动,从而使空气密度发生变化。
在(7-2)声波所达到的各点上,气压时而比无声时的压强高,时而比无声时的压强低,某一瞬间介质中的压强相对于无声波时压强的改变量称为声压,记为p(t),,单位是 Pa。
声音在振动过程中,声压是随时间迅速起伏变化的,入耳感受到的实际只是一个平均效应,因为瞬时声压有正负值之分,所以有效声压取瞬时声压的均方根值。
dt t p Tp TT ⎰=2)(1 式中T p 是 T 时间内的有效声压,Pa ;p (t )为某一时刻的瞬时声压,Pa 。
通常所说的声压,若未加说明,即指有效声压,若 p 1,p 2,分别表示两列声波在某一点所引起的有效声压,该点迭加后的有效声压可由波动方程导出,为2221p p p T +=声压是声场中某点声波压力的量度,影响它的因素与声强相同。
并且,在自由声场中多声波传播方向上某点声强与声压、介质密度ρ存在如下关系vp I ρ2=2.2.声压级,声强级与声功率级正常人耳刚刚能听到的最低声压称听阈声压。