噪声声压级等相关概念
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第三章声压级、声强级、声功率级及其计算3.1声压、声能量、声强、声功率1 .声压2 .声能量声波在媒质中传播,一方面使媒质质点在平衡位置附近往复运动,产生动能;另一方面又使媒质产生了压缩和膨胀的疏密过程,使媒质具有形变的势能,这两部分能量之各就是由于声扰动使媒质得到的声能量。
声场中单位体积媒质所含有的声能量称为声能密度,记为D,单位为焦耳每立方米。
3 .声强单位时间内通过垂直于声波传播方向单位面积的平均声能量叫声强,一般用I 表示,单位为WZm 24 .声功率声源在单位时间内辐射的声能量叫声功率,声功率用W 表示,单位为瓦。
对于在自由空间中传播的平面声波:它们的关系为PC 声压的有效值,它是瞬时声压对时间t 取均方根值,即p e =^(p 2dt ,经积分和开方得.,人耳听到的声压为有效值。
S 为平面声波波阵面的面积。
3.2级的概念由于声音的强度变化范围相当宽,直接用声功率和声压的数值来表示很不方便,并且人耳对声音强度的感觉并不正比于强度的绝对值,而更接近正比于其对数值。
因此,在声学中普遍使用对数标度。
3.2.1 声压级、声强级和声功率级L 声压级声压级常用LP 表示,定义见教材P221.1.1声强级常用Ll 表示,定义为Ll=IoIg',1.1.2级 1.1.3 声压级的相加这涉及到两种情况,一种是要求多个声源在某点产生的总声压级,另一种是要求某一个声源发出的各种频声能密度:D=^7Po- 声强:1=区 Po c 声功率:W=IS率声波在某点的总声压级。
这就要用到级的相加,一般情况下,噪声是由不同频率、无固定相位差的声波组成,因此不发生干涉现象,这时声波叠加就是声波能量的叠加,Pτ=Pf÷P2+∙∙→P∏o以两个声源为例来推导:A 2I-f/θ∙IL n∣10.1Lπ^I2由声压级的定义得:p2=10°~χp>那么PT=Uo+10IXPo,又据声压级的定义得总声压级为L=IOIg粤=IOIg((10°比3+10°/2)),对应11个声源的一Po般情况有L PT=IOlg付10°%),如果n个声源的声压级相等,那么有L Pt=LP+10Ign∖i=∣)例1:在某点测得几个噪声源单独存在时的声压级分别为84(18、87€18、90(18、95dB、96dB、91dB、85dB、80dB,求这几个噪声源同时存在时该点的总声压级是多少?解:由L PT=IOIg区10°%]得∖i=l )L pt=101g(1084+IO87+109°+IO95+IO96+IO9'+IO85+1080)=l∞.2dBPTL pt=101g(107°+1077+IO80+1088+109°+IO95+1084)=97dB1.1.4声波的相减在噪声测量的过程中,经常会受到外界噪声的干扰,在噪声测量中,待测噪声以外的其他声音统称为背景噪声,扣除背景噪声是获得真正声源引起噪声值的必要步骤。
噪声是我们日常生活中不可避免的环境因素,而噪声的强度常常用声压级和声功率级来进行评估和描述。
声压级和声功率级是两种常见的噪声参数,它们分别从不同的角度反映了噪声的特性和影响。
本文将详细介绍声压级和声功率级的估算方法,并对其在实际生活中的应用进行探讨。
首先,我们来看一下声压级的估算方法。
声压级通常用来描述某一点上的声压大小,是以普通听觉的最小可察觉声压(20μPa)为基准的对数比值。
在实际测量中,可以通过声级计等专业设备或者手机应用来获取。
若需要手动估算,可以采用以下步骤:1. 确定参考声压:一般情况下,参考声压为20微帕(μPa),这是人类听觉的最低可察觉声压。
2. 测量目标声源的实际声压:使用合适的测量设备,如声级计,测量目标位置的实际声压值。
3. 计算声压级:根据以下公式计算声压级Lp = 20 log10(P/P0),其中P为目标声源的实际声压,P0为参考声压20μPa。
接下来,我们来讨论声功率级的估算方法。
声功率级是用来描述声源本身的声音产生能力,是单位时间内由声源发出的声能量与参考声压的比值的对数。
在实际测量中,可以通过声功率计等专业设备来获取。
若需要手动估算,可以采用以下步骤:1. 确定参考声压和参考距离:通常情况下,参考声压为20微帕(μPa),参考距离为1米。
2. 测量目标声源的实际声功率:使用合适的测量设备,如声功率计,测量目标声源的实际声功率值。
3. 计算声功率级:根据以下公式计算声功率级 LW = 10 log10(W/W0),其中W为目标声源的实际声功率,W0为参考声功率,通常为1 picowatt (pW)。
以上就是声压级和声功率级的估算方法,通过以上步骤可以相对准确地估算出噪声的强度。
在实际生活中,了解噪声的强度有助于我们评估工作环境的安全性、选择合适的耳塞或耳罩等防护用具,以及进行环境噪声控制和治理。
此外,现代社会中,噪声污染已成为影响人们生活质量的重要问题。
在城市交通、工业生产、建筑施工等领域,噪声控制和管理已经成为一项重要任务。
噪音国标标准是指中国国家对环境噪声进行限制和规定的标准。
这些标准主要包括以下几个方面:
1. 声压级:声压级是衡量声音强度的物理量,单位为分贝(dB)。
根据国家标准,不同场所的声压级限值有所不同。
例如,住宅区白天的声压级限值为55分贝,夜间为45分贝;而工业区白天的声压级限值为60分贝,夜间为50分贝。
2. 频率范围:噪音的频率范围通常在20赫兹至20千赫兹之间。
不同频率的声音对人体的影响不同,因此需要对不同频率的噪音进行限制。
3. 持续时间:噪音的持续时间也是一个重要的限制因素。
长时间处于高噪音环境中可能导致听力损伤、心血管疾病等健康问题。
根据国家标准,住宅区的噪音持续时间限值为8小时,工业区的噪音持续时间限值为8小时。
4. 噪音源:噪音源包括工业生产、交通运输、建筑施工、社会生活等方面。
针对不同的噪音源,国家标准会制定相应的限值要求。
5. 监测与管理:为了确保噪音标准的执行,国家会对各类场所进行定期监测,并对超标的噪音进行整改。
同时,政府部门还会加强对噪音污染的宣传教育,提高公众的环保意识。
总之,噪音国标标准是为了保护人们的生活环境和身体健康而制定的一套规范。
了解这些标准有助于我们更好地遵守法律法规,共同维护一个安静、舒适的生活环境。
噪声及分类的基本常识一、噪声常识1、在通常情况下,我们往往把那些不希望听见的声音称为噪声,如环境噪声、交通噪声等。
钢琴声是乐声,但对于正在学习或睡觉的人就成了扰人的噪声。
2、噪声是一种声音,声音是由物体的机械振动而产生的。
振动的物体称为声源,它可以是固体、气体或液体。
声音可以通过介质(空气、固体或液体)进行传播,形成声波。
当声波到达人耳,人们就听到声音,声波在传播过程中可能会产生反射、绕射、折射和干涉。
声音有强弱之分,并用声压p来表示其大小。
3、声压可以用峰值、平均值和有效值表示。
用对数方法将声压分为百十个级,称为声压级。
声压级的定义是:声压与参考声压之比的常用对数乘以20,单位是dB(分贝)。
4、衡量声音强度的还有声强和声功率。
1)声强--是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,声强与声压的平方或正比;2)声源在单位时间内辐射的总声能,称之为声源的声功率。
5、人类只能听到20Hz~20000Hz的声音,低于20Hz的声音为次声。
高于20000Hz的声音为超声。
6、声波的幅值随时间的变化图称为声波的波形。
如果波形是正弦波,则称为纯音。
如1000Hz声音就是指频率为1000Hz的纯音。
如果波形是不规则的,或随机的,则称为噪声。
如果噪声的幅值对时间的分布满足正态(高斯)分布曲线,则称为“无规噪声”。
7、如果在某个频率范围内单位频带宽度噪声成分的强度与频率无关,也就是具有均匀而连续的频谱,则此噪声称为“白噪声”。
如果每单位频带宽度噪声的强度以每升高一倍频程下降3dB而变化,则此噪声称为“粉红噪声”,粉红噪声是在等比带宽内能量分布相等的连续谱噪声。
二、按照声源的不同,噪声可以分为机械噪声、空气动力性噪声和电磁性噪声。
1、机械噪声主要是由于固体振动而产生的,在机械运转中,由于机械撞击、磨擦、交变的机械应力以及运转中因动力不平均等原因,使机械的金属板、齿轮、轴承等发生振动,从而辐射机械噪声,如机床、织布机、球磨机等产生的噪声。
环境噪声控制工程复习重点一、概念1 噪声:指人们不需要的声音。
2 噪声污染:当声音超过人们生活和社会活动所允许的程度时就成为噪音污染。
3 声:由物体振动引起的,物体振动通过媒质。
4 声压:通常用p 来表示压强的起伏变化量,即与静态压强的差p=(P –P 0),称为声压。
5 相位:是指在时刻t 某一质点的振动情况。
6 声能量:声波在媒质中传播,一方面使媒质质点在平衡位置附近往复振动,产生动能;另一方面又使媒质质点产生了压缩和膨胀的疏密过程,使媒质具有形变的势能。
这两部分能量之和就是由声扰动使媒质获得的声能量。
7 声密度:声场内单位体积媒质所含的声能量称为声密度,记为D,单位J/m 38 声强:是指瞬时声强在一定时间T 内的平均值。
符号为I ,单位为W/m 29 相干波:具有相同频率,相同振动方向和恒定相位差的声波称为相干波。
10 不相干波:在一般的噪声问题中常遇到多个声波,或频率不同,或相互之间并不存在固定的相位差,或是两者兼有,也就是说这些声波是互不相干的。
11 频谱:就是频率分布曲线,复杂振荡分解为振幅不同的谐振荡,这些谐振荡的幅值按频率排列的图形叫频谱。
频谱图:以频率f 为横轴,以声压p 为纵轴,则可绘出声音的频谱图。
12 吸声系数:将入射声能在界面上失去的声能与入射声能之比称为吸声系数符号为α,α=1–|r p |213 级:对被量度的量与基准量的比值求对数,这个对数被称为被量度的级14 声压级:声压级常用p L 表示,定义p L =lg 202p p (B)=20lg 0p p (dB) ( 基准声强0I 和基准声压0p 分别取1210-W/m 2和2510-⨯Pa ) 15声强级:常用I L 表示,I L =10lg 0I I (dB)【声强级和声压级的关系:I L =10lg 202p p +10lg c 0400ρ=p L +10lg c 0400ρ 两个声源共同影响下的声压级为p L =10lg(10L +10L ) 】16功率级:常用w L 表示,定义为w L =10lg 0W W (dB) 17 响度级:当某一频率的纯音和1000Hz 的纯音听起来同样时,这时1000Hz 纯音的声压级就定义为该待定纯音的响度级。
在录音声学里,响度、响度级、声强、声强级、声压、声压级、分贝、方、电平、增益、音高、音分总是令人头疼的若干概念,这里简单的说一下他们的意义和区别,让我们把它们的顺序整理一下。
分贝:分贝是声级测量中最常用的单位,被简写为dB。
其中小写的d代表英文decibel即分贝,而大写的B代表Bel即贝尔,采用小写d和大写B主要说明分贝和贝尔之间的关系为1:10即1分贝等于十分之一贝尔。
需要说明的是,0dB并非代表完全静寂状态,而是代表人耳的听阈点,也就是听力正常的人所能觉察到的最低声压级。
——功率增加一倍代表增益提升3dB(如混音中,一轨声音为100dB,将这轨复制一份一同播放,总音量将为103dB,而非100+100=200dB),而电压增加一倍代表增益提升6dB。
电平:一个时间变量,如功率或场量,在特定的时间间隔内以特定方式计算的均值或加权值。
其单位可以用相对于基准值的对数形式表示,例如“分贝”。
在录音中,简单理解,电平为一种以电的表达方式反应当前声音音量大小的一种方式。
如“把这个轨道电平值增益3dB”可理解为“把这一路的音量拧大3分贝”。
增益:对元器件、电路、设备或系统,其电流、电压或功率增加的程度。
通常以分贝(dB)数来规定。
在此,可以简单理解为一种增加的状态。
音高:指听觉赖以分辨乐音高低的特性。
由声波振动的频率来决定。
频率高则音高;低则音低。
音分(cent):为提高测量声音高低的准确度,计量上将每个“半音”音程(如C~#C或B~C)定义分为100音分,以利计算其误差率。
即,1cent为百分之一个小二度音程。
声能:声音在运动中所表现出来的总量或者说是总体的能量通常表示为声能。
声强:单位时间内通过垂直于声波传播方向的单位面积的平均声能,称为声强。
声强用I表示,单位为瓦/平米。
声强级:心理物理学的研究表明,人对声音强弱的感觉并不是与声强成正比,而是与其对数成正比的。
这正是人们使用声强级来表示声强的原因。
如何表示噪声的幅值
评价噪声的强弱,通常采用测量声压级的办法。
声波在空气中传
播时,引起介质质点的振动,使空气产生疏密变化。
空气稀疏时压强低,致密时压强增高。
声波振动在介质上产生的压力称为声压。
声压
以P表示,单位为帕或牛/平米。
声压大小与声音的强弱有关,人耳刚刚听到的最小声压约为 2 X 10-5帕,射流附近的声压可达数百PA,在这么强的声音下,人耳感到
压痛,头昏,时间稍长就会引起耳聋。
从刚刚可以听到的声音到人们不堪忍受的声音,声压相差数百万倍。
显然,用声压来表达不同大小的声音是不方便的。
为了实用方便,同时考虑人耳对声音强弱变化的反应,采用对数来表示声压的大小,
即声压级。
所谓声压级,就是以1000赫兹纯音的听阈声压为参考声压。
对于一个测得的声压,将其声压与参考声压的比值取对数,即为该声
音的声压级,其单位为分贝。
Lp=20lg(P/P。
)
式中 LP——声压级,分贝;
P——测得的声压;
P。
——参考声压,帕P。
=2 X 10-5帕。
声压使用了“级”的概念后,原来相差数百倍的声压范围,用0~150分贝声压级可以表示为。
在录音声学里,响度、响度级、声强、声强级、声压、声压级、分贝、方、电平、增益、音高、音分总是令人头疼的若干概念,这里简单的说一下他们的意义和区别,让我们把它们的顺序整理一下。
分贝:分贝是声级测量中最常用的单位,被简写为dB。
其中小写的d代表英文decibel即分贝,而大写的B代表Bel即贝尔,采用小写d和大写B主要说明分贝和贝尔之间的关系为1:10即1分贝等于十分之一贝尔。
需要说明的是,0dB并非代表完全静寂状态,而是代表人耳的听阈点,也就是听力正常的人所能觉察到的最低声压级。
——功率增加一倍代表增益提升3dB(如混音中,一轨声音为100dB,将这轨复制一份一同播放,总音量将为103dB,而非100+100=200dB),而电压增加一倍代表增益提升6dB。
电平:一个时间变量,如功率或场量,在特定的时间间隔内以特定方式计算的均值或加权值。
其单位可以用相对于基准值的对数形式表示,例如“分贝”。
在录音中,简单理解,电平为一种以电的表达方式反应当前声音音量大小的一种方式。
如“把这个轨道电平值增益3dB”可理解为“把这一路的音量拧大3分贝”。
增益:对元器件、电路、设备或系统,其电流、电压或功率增加的程度。
通常以分贝(dB)数来规定。
在此,可以简单理解为一种增加的状态。
音高:指听觉赖以分辨乐音高低的特性。
由声波振动的频率来决定。
频率高则音高;低则音低。
音分(cent):为提高测量声音高低的准确度,计量上将每个“半音”音程(如C~#C或B~C)定义分为100音分,以利计算其误差率。
即,1cent为百分之一个小二度音程。
声能:声音在运动中所表现出来的总量或者说是总体的能量通常表示为声能。
声强:单位时间内通过垂直于声波传播方向的单位面积的平均声能,称为声强。
声强用I表示,单位为瓦/平米。
声强级:心理物理学的研究表明,人对声音强弱的感觉并不是与声强成正比,而是与其对数成正比的。
这正是人们使用声强级来表示声强的原因。
第5章噪声监测(1)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。
(2)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/米2(W/m2)。
(3)声压(P)声压是空气受声波干扰而产生的压力增值。
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:I = P2/ρc式中:ρ-空气密度;c-声速。
5.1.5.2 分贝、声功率级、声强级和声压级(1)分贝人们日常生活中听到的声音,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形的,而是成对数比例关系。
所以采用分贝来表达声学量值。
所谓分贝是指两个相同的物理量(例A1和A0)之比取以10为底的对数并乘以10(或20)。
N=10lg(A1/A0)分贝符号为"dB",它是无量纲的。
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,这对数值称为被量度量的"级"。
(2)声功率级L w =10lg(W/W0)式中:L w——声功率级(dB);W——声功率(W);W0——基准声功率,为10-12 W。
(3)声强级L I = 10lg(I/I0)式中:L I——声强级(dB);I——声强(W/m2);I0——基准声强,为10-12 W/m2。
(4)声压级L P = 20lg(P/P0)式中:L P——声压级(dB);P——声压(Pa);P0——基准声压,为2×10-5Pa,该值是对1000Hz声音人耳刚能听到的最低声压。
5.1.5.3 噪声的叠加和相减(1)噪声的叠加两个以上独立声源作用于某一点,产生噪声的叠加。
噪声基本概念
噪声是指任何不需要的、意外的或干扰性的声音。
它是由于机器、设备、交通、人类活动和自然现象等产生的声音。
噪声通常被认为是一种污染,因为它可以对人类和其他生物的健康和福祉产生负面影响。
以下是一些与噪声相关的基本概念:
分贝(dB):分贝是衡量声音强度的单位,用于表示声音的大小和强度。
人类能够听到的范围大约在0到140分贝之间。
声压级(SPL):声压级是指声波在空气中造成的压力变化,通常以分贝为单位来度量。
较高的声压级表示更强的声音。
频率(Hz):频率是声波振动的速度,通常以赫兹(Hz)为单位来度量。
不同频率的声音会产生不同的音调。
噪音控制:噪音控制是一种技术或策略,旨在降低噪音水平或减少噪音的影响。
这可能包括使用隔音材料、设备维护、限制噪音产生源的使用时间等。
声音污染:声音污染是指噪声对人类健康和环境产生负面影响的现象。
它可以导致听力受损、睡眠障碍、心理压力等问题。
耳塞和耳罩:耳塞和耳罩是一种常见的防护措施,用于保护耳朵不受噪音的伤害。
耳塞是插入外耳道的小型设备,耳罩则是戴在头上的设备,通常包括耳罩和耳机等。
第5章噪声监测(1)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。
(2)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/米2(W/m2)。
(3)声压(P)声压是空气受声波干扰而产生的压力增值。
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:I = P2/ρc式中:ρ-空气密度;c-声速。
5.1.5.2 分贝、声功率级、声强级和声压级(1)分贝人们日常生活中听到的声音,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形的,而是成对数比例关系。
所以采用分贝来表达声学量值。
所谓分贝是指两个相同的物理量(例A1和A0)之比取以10为底的对数并乘以10(或20)。
N=10lg(A1/A0)分贝符号为"dB",它是无量纲的。
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,这对数值称为被量度量的"级"。
(2)声功率级L w =10lg(W/W0)式中:L w——声功率级(dB);W——声功率(W);W0——基准声功率,为10-12 W。
(3)声强级L I = 10lg(I/I0)式中:L I——声强级(dB);I——声强(W/m2);I0——基准声强,为10-12 W/m2。
(4)声压级L P = 20lg(P/P0)式中:L P——声压级(dB);P——声压(Pa);P0——基准声压,为2×10-5Pa,该值是对1000Hz声音人耳刚能听到的最低声压。
5.1.5.3 噪声的叠加和相减(1)噪声的叠加两个以上独立声源作用于某一点,产生噪声的叠加。
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。
但声压不能直接相加。
总声压级:L P=10lg[10(L p1/10)+10(L p2/10)]式中L P——总声压级,dB;L P1——声源1的声压级,dB;L P2——声源2的声压级,dB。
如L P1=L P2,即两个声源的声压级相等,则总声压级:L P =L P1+10lg2≈L P1+3(dB)也就是说,作用于某一点的两个声源声压级相等,其合成的总声压级比一个声源的声压级增加3dB。
当声压级不相等时,按上式计算较麻烦。
可以利用图11-1或表11-3查值来计算。
方法是:设L P1>L P2,以L P1-L P2值按表或图查得ΔL P,则总声压级L P总=L P1+ΔL P。
图5-1两噪声声源叠加曲线表5-3 分贝和的增值表(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。
方法是:以L P>L P1,按图5-2查得ΔL P,则L P2=L P-ΔL P图5-2为背景噪声修正曲线,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:设有背景噪声时测得的噪声为L P,背景噪声为L P1,机器实际噪声级为L P2。
由题意可知L P-L P1=4dB,从图11-2中可查得ΔL P=2.2dB,因此该机器的实际噪声声级为:L P2=L P -ΔL P=104dB-2.2dB=101.8dB。
图5-4 常见环境噪声5.1.5.6 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A计权声级能够较好地反映人耳对噪声的强度与频率的主观感觉,因此对一个连续的稳态噪声,它是一种较好的评价方法,但对一个起伏的或不连续的噪声,A计权声级就显得不合适了。
例如,交通噪声随车流量和种类而变化;又如,一台机器工作时其声级是稳定的,但由于它是间歇地工作,与另一台声级相同但连续工作的机器对人的影响就不一样。
因此提出了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“L eq”。
它是用一个相同时间内声能与之相等的连续稳定的A声级来表示该段时间内的噪声的大小。
例如,有两台声级为85dB的机器,第一台连续工作8小时,第二台间歇工作,其有效工作时间之和为4小时。
显然作用于操作工人的平均能量是前者比后者大一倍,即大3dB。
因此,等效连续声级反映在声级不稳定的情况下,人实际所接受的噪声能量的大小,它是一个用来表达随时间变化的噪声的等效量。
L eq=10lg[1/T T0100.1L A dt]式中:L A——某时刻t的瞬时A声级(dB);T——规定的测量时间(s)。
如果数据符合正态分布,则可用下面近似公式计算:L eq≈L50+d2/60,d=L10-L90其中L10、L50、L90为累积百分声级,其定义是:L10——测量时间内,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;d——噪声的起伏程度。
累积百分声级L10、L50和L90的计算方法有两种:其一是在正态概率纸上画出累积分布曲线,然后从图中求得;另一种简便方法是将测定的一组数据(例如100个),从小到大排列,第10个数据即为L90,第50个数据即为L50,第90个数据即为L10。
(2)噪声污染级许多非稳态噪声的实践表明,涨落的噪声所引起人的烦恼程度比等能量的稳态噪声要大,并且与噪声暴露的变化率和平均强度有关。
经实验证明,在等效连续声级的基础上加上一项表示噪声变化幅度的量,更能反映实际污染程度。
用这种噪声污染级评价航空或道路的交通噪声比较恰当。
故噪声污染级(L NP)公式为:L NP = L eq + Kσ式中:K ——常数,对交通和飞机噪声取值2.56;σ——噪声测量的标准偏差。
(3)昼夜等效声级也称日夜平均声级,符号“L dn ”。
用来表达社会噪声昼夜间的变化情况,昼夜等效声级L dn 表达式为:L dn =10lg ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+⨯+241081016)10(1.01.0n d L L 式中:L d ——白天的等效声级,时间从6∶00-22∶00,共16个小时;L n ——夜间的等效声级,时间从22∶00-第二天的6∶00,共8个小时。
为表明夜间噪声对人的烦扰更大,故计算夜间等效声级这一项时应加上10dB 。
5.1.5.7 噪声的频谱分析除频率单一的纯音外,一般声音都是由许多不同频率、不同强度的纯音组合而成。
以声压级为纵坐标,频率的横坐标绘制成的噪声特性曲线称为噪声频谱图,见图5-5。
研究噪声的频谱分析很重要,它能深入了解噪声声源的特性,帮助寻找主要的噪声污染源,并为噪声控制提供依据。
图5-5 某鼓风机的噪声频谱噪声频谱能形象地反映出声音的频率分布和声级大小的关系。
人耳不仅对声压微小变化的识别能力较差,同样对声频的微小变化也难于识别。
因此,在噪声监测中,为了方便,将动态范围内大的连续声谱(20~20000Hz)划分为若干个部分,每个部分叫做频带。
f 0、f 1、f 2分别为该频节的中心频率、最低频率、最高频率。
5.2 噪声监测5.2.1噪声测量仪器了解噪声测量仪器的基本结构和工作原理,掌握仪器的功能和适用场合,学会仪器的正确使用方法,并能判别和排除仪器的常见故障,应是监测人员所具备的最基本技能。
噪声测量仪器的测量内容有噪声的强度,主要是声场中的声压,至于声强、声功率的直接测量较麻烦,故较少直接测量;其次是测量噪声的特征,即声压的各种频率组成成分。
随着现代电子技术的飞速发展,噪声测量仪器发展也很快。
在噪声测量中,人们可根据不同的测量与分析目的,选用不同的仪器,采用相应的测量方法。
常用的测量仪器有声级计、频谱分析仪、自动记录仪、录音机和实时分析仪等。
5.2.1.1 声级计声级计也称噪声计,它是用来测量噪声的最基本仪器。
(1)声级计的工作原理工作原理是:声压大小经传声器后转换成电压信号,此信号经前置放大器放大后,最后从显示仪上指示出声压级的分贝数值。
见图5-6。
图5-6 声级计工作方框图图5-7 PSJ-2声级计外形图(2)种类声级计整机灵敏度是指在标准条件下测量1000Hz纯音所表现出的精度。
根据该精度,声级计可分为两大类:一类是普通声级计,它对传声器要求不太高,其动态范围和频响平直范围较狭,一般不与带通滤波器相联用;另一类是精度声级计,其传声器要求频响宽、灵敏度高,稳定性好,且能与各种带通滤波器配合使用,放大器输出可直接和电平计录器、录音机相联接,可将噪声讯号显示或贮存起来。
图5-7是一种普通声级计的外形图。
5.2.1.2 其它噪声测量仪器(1)频谱分析仪频谱分析仪是测量噪声频谱的仪器,它的基本组成大致与声级计相似,只是设置了完整的计权网络(滤波器)。
借助于滤波器的作用,可以将声频范围内的频率分成不同的频带进行测量。
一般情况下,都采用倍频程划分频带。
如果对噪声要进行更详细的频谱分析,可用1/3频程划分频带。
在没有专用的频谱分析仪时,也可以把适当的滤波器接在声级计上进行频谱分析。
(2)自动记录仪在现场噪声测量中,为了迅速、准确、详细的分析噪声源的特性,常把声级频谱仪与自动记录仪连用。
自动记录仪与声级计或频谱分析仪联合使用时,可以连续测量、记录声级与频谱,并能将噪声随时间的变化情况记录下来。
(3)录音机在噪声测量中,用声级计或频谱分析仪往往不能把噪声的全部情况(如瞬时噪声)测试下来。
为获得噪声的全部情况,可先用磁带录音机将噪声录制下来,然后在实验室中进行测定和研究。
(4)实时分析仪实时分析仪是一种数字式谱线显示仪,能把测量范围内的输入信号在极短时间内同时反应在一系列信号通道示屏上,通常用于较高要求的研究、测量。
5.2.2 噪声监测城市环境噪声监测包括:城市区域环境噪声监测、城市交通噪声监测、城市环境噪声长期监测和城市环境中扰民噪声源的调查测试等。
11.2.2.1 城市区域环境噪声监测基本测量仪器为精密声级计或普通声级计。
仪器使用前应按规定进行校准,检查电池电压,测量后要求复校一次,前后灵敏度不大于2dB。
布点:将要普查测量的城市分成等距离网格(例如500m×500m),测量点设在每个网格中心,若中心点的位置不宜测量(如房顶、污沟、禁区等),可移到旁边能够测量的位置。
网格数不应少于100个。