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1、,声波在实际媒质中传播时，由于扩散、吸收、散射等原因，随离开声源的距离增加，声音逐渐减弱。,1. 扩散引起的衰减,2. 空气吸收引起的衰减,3. 其它原因引起的衰减,扩散衰减：声源辐射噪声时，声波传播，波阵面随距离增加而增大，声强随之减弱的现象。 声波的扩散衰减与声源的形状有关。 (1) 点声源辐射 (2) 线声源辐射,1. 扩散引起的衰减,根据声强的定义：,波阵面面积为S处的声强级可表示为：,因此从S1处传播到S2处时的发散衰减可表示为：,对点声源辐射的球面波或半球面波的扩散衰减，声压随距离衰减的关系式为 式中， 、 分别为离声源 、 处的声压级，dB。,(1) 点声源辐射,由于：,将W0=
2、10-12 W、I0=10-12 W代入式中便得到：,线声源辐射的噪声，一般为道路交通噪声。 设线声源长 ，声源到测点距离为 ,当声源为无限长线声源时（即 ），有 当 时，将线声源视为点声源。,(2) 线声源辐射,声源的指向性：声源发出的声波，在各个方向上的声压分布并不一定相同，这种随方向分布的不均匀性，称为声源的指向性。 指向性因数：在离声源中心不同距离处，测量球面上各点的声强，求得所有方向上的平均声强，将某一方向上得声强与其相比就是该方向的指向性因数：,（3）声源的指向性,考虑到声源的指向性，需要对声压级的计算公式进行修正，自由声场中在某一方向上的声压级公式可表示为：,DI是指指向性因 数
3、，,几种典型声源的辐射特性,声波在空气中传播衰减的原因 (1) 声能转变为热能 空气压缩和膨胀，温度相应升高和降低，产生温度梯度，以热传导方式发生热交换； 空气中相邻质点运动速度不同而产生粘滞力； (2) 热弛豫声能耗散 声波扰动，使空气分子的平动能、转动能和振动能三种能量平衡破坏，建立新的平衡，声能被耗散。此过程称为热弛豫过程。,2. 空气吸收引起的衰减,对于噪声控制工程，可以采用下面的半经验公式来估算空气吸收衰减。在20时：,声波频率 Hz,相对 湿度,传播距离，m,对于不同温度，可采用下式来估算：,与20相差的摄氏温度,=410-6,地面吸收的附加衰减： 当地面是非刚性表面时：地面吸收将
4、会对声传播产生附加衰减，但短距离（30-50m）其衰减可以忽略，而在70m以上应予以考虑。,3. 其它原因引起的衰减,声波由空气投射到疏松地面大部分能量通过土壤孔隙 传播并衰减。 刚性表面，如水泥地面对声波的衰减较小。,植被种类、高度、位置、配置、林带宽等密切相关。 树木越密、枝叶越茂盛、声波频率越高，衰减越明显。 阔叶或针叶树林对噪声的衰减量约15dB/10 m。,植被,下垫面,声波传播途径中遇到屏障和建筑物发生反射，噪声衰减。 空气中的尘粒、雾、雨、雪对声波的散射引起声能衰减。,屏障物,声屏障的附加衰减与声源及接收点相对屏障的位置、声屏障的高度及结构以及声波的频率密切相关。,第三章 噪声的
5、评价和标准,不同频率的声音对人的影响不同；噪声出现的时间不同对人的影响不同；同样的声音对不同心理和生理特征的人群反应不。 要根据不同情况，拟订不同的噪声评价量，以制订不同的噪声评价标准。 国际上已提出数十种噪声评价量或评价指标。 本章主要介绍几种最基本和常用的评价量。,（一）响度、等响曲线和响度级 （二）计权声级 （三）A声级和等效连续A声级 （四）昼夜等效声级 （五）统计声级 （六）更佳噪声标准（PNC）曲线 （七）噪声评价数（NR）曲线,（一）响度、等响曲线和响度级,人耳对强度相同而频率不同的声音有不同的响度感觉，即对于相同声压级但频率不同的声音，人耳听起来是不一样响的。 描述声音大小的主
6、观感觉量,？,响度级 定义：以频率1000Hz纯音的声压级40dB为基准音，调节1000Hz纯音的声压级，使大量受试者判断，若某声源的噪声听起来与该纯音一样响亮，则该噪声的响度级就等于该纯音的声压级值。 单位：“方”（phon）。,响度 描述声音大小的主观感觉量，“宋”(sone) 定义：1000z纯音声压级为40dB时的响度为sone。,利用与基准音相比较的方法，可以得到整个可听频率范围纯音的响度级。,等 响 曲 线,等响曲线是相等响度声音对应点的连线，相当于声压级、频率不同，但响度级相同的声音。 各曲线上的数字表示声音的响度级，即和这个声音同样响的1000Hz纯音的声压级。 零方响度级曲线
7、(虚线)是听阈曲线，虚线上的点表明入耳刚能听到声音的频率和声压级，低于虚线的点所表示的一定频率和声压级的声音都听不到。120 phon曲线是痛阈曲线。 任一曲线低频区声压级高，高频区声压级低，说明人耳对低频声不敏感，对高频声敏感。 声压级高于100dB，等响曲线渐平缓，说明人耳分辨高、低频声音的能力变差，此时声音的响度级与频率关系已不大，主要决定于声压级。,响度与响度级 响度较好地表征了人对噪声主观反映的感觉； 人可以感受到的响度有一个很大的范围； 类比声压与声压级的处理方法，用响度级表示响度值随声压级和频率的变化关系。,讨论,响度与响度级的量化关系： 通过对许多听力正常人的测试统计，定义以响
8、度级为40phon的响度为参考，响度每增减一倍，响度级就增减10phon。 即设响度级为40phon时的响度为1sone，那么响度级为50phon的响度则为2sone，响度级为60phon的响度则为4sone。 据此，建立起的响度与响度级的关系式,讨论,响度 与响度级 的关系式为 或 （1） 响度不能直接测量，而通过计算得到。,非纯音状况； 噪声掩蔽:由于噪声的存在，降低了人耳对另外一种声音听觉的灵敏度，使听阈发生迁移的现象叫做噪声掩蔽。,斯蒂文斯-茨维克法计算总响度步骤： （1）测出噪声的倍频带声压级； （2）按式（2）计算总响度； （3）由图2查出响度指数。,讨论,总响度计算公式 （2）
9、式中 噪声的总响度，sone； 某频率和声压级对应的响度指数，sone； 中最大的一个响度指数，sone； 计权因子，与频带宽有关，对于倍频程0.3；1/2倍频程0.2；1/3倍频程0.15。,图2 等响指数线,响度下降百分率 (3) 式中 、 分别表示噪声治理前和治理后的响度，sone。 有时利用响度下降百分率来衡量噪声治理的效果,例 某计算机房采用方式进行吸声降噪，治理前后的倍频程声压级测试数据见表，试求治理前后机房内的总响度、总响度级及总响度降低的百分数？,总响度： 响度级：,治理前：48.85 song 48.85 phon 治理后：26.19 song 87.2 phon 46.3%,（二）计权声级,1.计权声级： 通常对不同频率声音的声压级经某一特定的加权修正后，再叠加计算可得到噪声的总声压级，此声压级称为计权声级。 2.计权
