环保概论课件 第九章 声学环境保护.

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1、第九章 声学环境保护 声音的特性 声音是充满自然界的一种物理现象。 人类靠声音传递消息、交流感情。 声音靠人类耳朵感知，与人类所感知的其他 对境相比，声音可以越过障碍物进行传播。 而眼睛受障碍物限制，且视角有限。 声音与耳朵的关系 肾开窍于耳，耳的听觉功能依赖于肾精的充 养。肾精充足，则听觉灵敏；肾精不足，则出 现耳鸣、听力减退等。 耳能通气海。尖锐的声音比较容易能将人从 沉睡中叫醒。 人的耳朵是由外耳、中耳和内耳三部分组成的。 人可以通过两种途径听到声音： 第一种途径： 外界声音鼓膜听小骨及其它组织听觉 神经大脑 第二种途径（骨传导）： 声音头骨、颌骨听觉神经大脑 正常人通过这两种途径都能听

2、到声音；耳聋的人 则是通过第二种途径听到声音。 伟大的音乐家贝多芬耳聋后就是用牙咬住木棒的一 端，另一端顶在钢琴上听自己演奏的琴声。 声音的产生 声音同人们的生活是这样的紧密相关，那 么声音究竟是怎样发生的呢？ 声音的根源都来自于物体的振动。声音是 一种连续的波。也可以说是一种能量。 我们把能够发出声音的物体叫做声源，但声源不一定非是 固体不成，气体和液体也一样会因振动而发声。比如说笛子就是 靠空气柱的振动发声，汽笛就是靠蒸汽通过汽笛时振动发声的， 海水的波浪声，就是液体振动的结果。 第一节 概述 第二节 环境噪声评价 第三节 噪声污染控制技术 第四节 声学环境综合整治对策 第一节 一、噪声的

3、定义 二、环境噪声的主要特征 三、噪声源及其分类 四、环境噪声的影响 例如，听音乐会时，除演员和乐队的声音外，其它都是噪 声；但当睡眠时，再悦耳的音乐也是噪声。 一、噪声的定义 一般认为凡是不需要的，使人厌烦并对人类生活 和生产有妨碍的声音都是噪声。 它不单独取决于声音的物理性质，而且和人类的生活 状态有关。 从物理学观点讲，噪声就是各种不同频率 和声强的声音的无规律的杂乱组合，如汽车的轰 隆声等等，它的波形图是没有规则的非周期性的 曲线；乐音是有规律的振动产生的，它的波形图 是周期性的曲线。钢琴、琵琶等弦乐器，笛、黑 管等管乐器发出的就是乐音。 从生理学观点讲，凡是使人烦躁的、讨厌 的、不需

4、要的声音都叫噪声。从这个意义上来说 ，噪声和乐音就很难区分了。如：一个人演奏钢 琴，理应属于乐音，但对于正在睡觉或思考问题 的邻居来说，就成了讨厌的噪声。 乐音的波形图 噪声的波形图 二、环境噪声的主要特征 1噪声的公害特性 由于噪声属于感觉公害，所以它与其他由有害有毒物质引起 的公害不同。 1）它没有污染物，即噪声在空中传播时并未给周围环境留 下什么毒害性的物质； 2）噪声对环境的影响不积累、不持久，传播的距离也有限 ； 3）噪声声源分散，而且一旦声源停止发声，噪声也就消失; 因此，噪声不能集中处理，需要特殊的方法进行控制。 简单地说，噪声就是声音。 它具有声音的一切声学特性和规律。但是 ，

5、噪声对环境的影响和它的强弱有关，噪 声愈强，影响愈大。 2噪声的声学特性 日本1966年因公害起诉的案件20502起，噪声就有 7640起，占37.3，1977年激增至80000起。 在美国，工业生产中，由于噪声造成工作效率降低 、意外事故和要求赔偿等经济损失，1977年估计为 40亿美元。有趋势表明，噪声将成为公害之首。 噪声已是现代城市居民每天感受的公害之一。随 着工业的高度发展和城市人口的迅猛膨胀，噪声也 越来越强，越来越多。 三、噪声源及其分类 声源定义 把振动的固体、液体和气体通常称为声源。 声的三要素 声源、介质、接收器 声音的传播 仅仅依靠振动我们也无法听到悦耳的声音，声音的传播

6、需要 物质，物理学中把这种物质叫做声的介质。但声音是无法在真空 中传播的。 我们来看一个实验：如果把一个钟放在一个带抽气机的大玻 璃瓶里，当瓶里空气没有抽出时，钟的滴答声听得很清楚；当空 气逐渐被抽出时，滴答声就逐渐减小了；当空气抽到真空时，钟 声也就听不见了。 空气抽到真空 噪声的分类 噪声可以从很多方面来分类，例如为区分 由于自然现象和人为产生的噪声，可以分为自 然噪声和人为噪声；又如，按频率分布，把噪 声分为低频（1000Hz）噪声。 所以，不同的分类法，有时对同一噪声可 以有不同的名称。 按城市环境噪声分类，我们将噪声分为交通噪声、 工业噪声、建筑施工噪声、社会生活噪声。 交通噪声，顾

7、名思义就是包括道路机动车辆、内河 航运船舶、铁路车辆以及飞机等的噪声； 工业噪声主要是工厂的各种动力设备、加工机械、 生产设备等产生的噪声； 建筑施工噪声，主要来源于建筑机械发出的噪声； 社会生活噪声，这包括了人们的社会活动和家用设 备发出的噪声。 按照噪声源时间变化分 稳态噪声和非稳态噪声 非稳态噪声分瞬态、周期性起伏、脉冲、无规噪声 。 交通噪声 飞机噪音 交通噪声 ：汽车、摩托车的鸣叫声， 车轮与路面的摩擦声，火车 、飞机等巨大响声。 按城市环境区分 工业噪声 ：工厂的各种动力设备、 加工机械、生产设备产生 的噪声 工厂噪音 车间噪声 建筑施工噪声 ：建筑机械发出的噪声， 如打桩机噪声、

8、混凝土搅 拌机噪声、推土机噪声、 工地爆破声等等。 建筑噪声 推土机噪声 春 运 社会生活噪声 ：家用电器的工作声， 人的说话、哭笑声等。 歌 舞 厅 市 场 按噪声产生的机理，可分为机械噪声、空气动力性 噪声和电磁噪声。 机械噪声是由于机械部件之间在摩擦力、撞击力和 非平衡力的作用下振动而产生的。简而言之，是固体振 动产生的噪声。如机床齿轮、电机运转的噪声 。 空气动力性噪声是由于气体振动产生的，当气体中 有了涡流，或发生了压力突变等，引起气体的扰动，就 产生了空气空气动力性噪声。如超声速喷气机的轰隆声 、储气罐排气、鼓风机气流、内燃机燃烧等噪声 电磁噪声，它是由于电机的空气隙中交变力相互作

9、 用而产生的。 从对人的影响角度来讲，作为环境噪声归纳起 来，大致可分为四类： 过响声。如喷气发动机发出的轰隆声。 妨碍声。此种声音虽不太响，但它妨碍人的交谈 、思考、学习、睡眠和休息。 不愉快声。如摩擦声、刹车声均属此类。 无影响声。日常生活中，人们习以为常的声音， 如户外风吹树叶的沙沙声等。 三、环境噪声的影响 1.干扰睡眠 2.损伤听力 3.对人体的生理影响 4.对儿童和胎儿的影响 5.对动物的影响 6.对建筑物的损害 40分贝是正常的环境声音，一般被认为是噪声的卫生 标准。在此以上便是有害的噪声。归纳起来、噪声的影响 主要表现为以下几方面： 1干扰睡眠 噪声会影响人的睡眠质量和数量，老

10、年人和病人对噪 声干扰更敏感。 久而久之，就会引起失眠、耳鸣多梦、疲劳无力、记 忆力衰退、在医学上称为神经衰弱症候群。在高噪声环 境下，这种病的发病率可达5060以上。 噪声可以使人造成暂时性的或持久性的听力损伤(即耳聋)。一般说来，85分 贝以下的噪声不至于危害听觉，而超过85分贝则可能发生危险。只要你离开噪声 场所到安静的环境中听一段时间，听觉就会逐渐恢复原状，这个现象叫做暂时性 听阈偏移。 2损伤听力 表5-1 工作40年后噪声性耳聋发病率() 噪声的危害，关键在于它的长期作用。 一些实验表明，噪声会引起人体紧张的反应，刺激肾 上素的分泌，因而引起心率改变和血压升高。 可以说，20世纪生

11、活中的噪声，是心脏病恶化和发病 率增加的一个重要原因。 噪声会使人的唾液、胃液分泌减少，胃酸降低，从而 易患胃溃疡和十二指肠溃疡。一些研究指出，某些吵闹的 工业企业里，溃疡症的发病率比安静环境的高5倍。 噪声对人的内分泌机能也会产生影响。 近年还有人指出，噪声是刺激癌症的病因之一。 3对人体的生理影响 在噪声环境下，儿童的智力发育缓慢。有人做过调查 ，吵闹环境下儿童智力发育比安静环境中的低20。 噪声对胎儿也会产生有害影响。 4对儿童和胎儿的影响 强噪声会使鸟类羽毛脱落，不下蛋，甚至内出血，最终 死亡。 如60年代初期，美国F104喷气机作超声速飞行试验， 地点是俄克拉荷马市上空，飞行高度为1

12、0000米，每天飞 越8次，共飞行6个月。结果，在飞机轰隆声的作用下，一 个农场的10000只鸡被轰声杀死 。 5对动物的影响 50年代曾有报道，一架以每小时1100千米的速度(亚音速) 飞行的飞机，作60米的低空飞行时，噪声使地面一幢楼房遭 受破坏。 在美国统计的3000 件喷气飞机使建筑物受损害的事件中， 抹灰开裂的43，损坏的32，墙开裂的15，瓦损坏的6 。 此外，由于飞机噪声造成的经济损失，1968年约为40 185亿美元，1978年约为60277亿美元。 噪声损害建筑物（喷气飞机对使建筑物受损的事件中，抹 灰开裂的占43%，窗损坏的占32%，墙开裂的占15%，瓦损坏 的占6%。）

13、6对建筑物的损害 第二节 环境噪声评价 一、环境噪声评价基础知识 二、环境噪声评价方法 一、环境噪声评价基础知识 （一）噪声的度量 1、声压和声压级 2、声强和声强级 3、声功率和声功率级 4、噪声频谱 （二）环境噪声评价量 1、A声级 2、等效连续A声级 3、昼夜等效声级 4、统计噪声级 5、计权有效连续感觉噪声级 6、噪声冲击指数 我们听起来，有的声音大，有的声音小，那么究竟用什么 尺度来衡量声音的大小呢？ 原来声波是疏密波，它使空气时而变密，时而变稀。空气 变密，压强就增高；空气变稀，压强就降低。这样，由于声波的 存在，使大气压产生迅速的起伏。这个起伏部分称为声压，声压 越大，声音越强，

14、声压越小，声音越弱，人们就用声压作为衡量 声音大小的尺子。 正常人耳刚刚听到的得声音的声压称为可听阈声压，而当 声压使人耳产生疼痛感觉称为痛阈声压。 （一）噪声的度量（一）噪声的度量 声压级 从听阈到痛阈，声压的绝对值相差一百万倍。用声压的绝 对值来表示声音的强弱是很不方便的。 为了方便起见，人们便引出一个成倍比关系的对数量 级，来表示声音的大小，这就是声压级。这正如风级按级分、地 震按级算一样。 声压级的单位是分贝。分贝又是什么呢？它是一个相对单 位，没有量纲，它来源于电讯工程，在电讯工程中，常用两个功 率比的常用对数来表示放大器的增益，这样得出的单位叫贝尔。 分贝是贝尔的十分之一，因此分贝

15、就是十乘以两个功率比值的常 用对数的单位。 1 1、声压、声压 声波在空气中以纵波的形式传播。在传播过程中，将引起体积声波在空气中以纵波的形式传播。在传播过程中，将引起体积 元内空气发生疏密交替变化，其压强亦随之变化，这个变化迭加在元内空气发生疏密交替变化，其压强亦随之变化，这个变化迭加在 大气压强上，称为逾量压强，又叫声压。大气压强上，称为逾量压强，又叫声压。 声压的单位是帕斯卡，简称帕，记为声压的单位是帕斯卡，简称帕，记为PaPa。 声压级声压级 式中：式中：L L p p 对声压对声压P P的声压级，的声压级，dBdB; ; P P声压；声压； PaPa P P0 0 基准声压，等于基准

16、声压，等于2 21010-5 -5 Pa Pa ，是，是1000Hz1000Hz的的 听阈声音听阈声音 从这里我们可以直观的看 出 在我们生活中出现的声音所对 应的分贝值。 分贝的求和与多声源的叠加分贝的求和与多声源的叠加 如果需叠加的各声压级分别是如果需叠加的各声压级分别是L L 1 1 、L L 2 2 、L L 3 3 、L L n n ， 声压级的迭加计算必须遵循对数运算法则声压级的迭加计算必须遵循对数运算法则 则则 由由 得得 代入上式得代入上式得 例：例： L L 1 1 =80dB=80dB，L L 2 2 =80dB=80dB，求：，求：L L1+2 1+2= =？ 解：解： 2 2、查表法：、查表法： 例：例：L1=100dBL1=100dB，L2=98dBL2=98dB，求：，求：L L1+2 1+2= =？ 解：解： 声波作为一种波动形式，当然是具有一定的能量 ，