《噪声声压级等相关概念》由会员分享，可在线阅读，更多相关《噪声声压级等相关概念（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、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/pC式中：P-空气密度；C-声速。5.1.5.2 分贝、声功率级、
2、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A和A。)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)，A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Lw =10lg(W/W0)式中：L声功率级(dB)；WW声功率(W)；%基准声功率，为10-12W。( 3) 声强
3、级LI = 10lg(I/I0)式中：LI声强级(dB)；I声强(W/m2)；I0基准声强，为IO-】2 W/m2。( 4) 声压级Lp = 20lg(P/P0)式中：Lp声压级(dB)；P 声压( Pa)；P0基准声压，为2X10-5Pa,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W.和W2,那么总声功率W12总=W1+W2。而两个声源在某点的声强为I和厶时，叠加后的总声强:I = 1】+厶。但声压不能1212总 12直接相加。总声压级：Lp=
4、10lg10(Lp1/10)+10(Lp2/10)式中Lp总声压级，dB；Lpl声源1的声压级，dB；Lp2声源2的声压级，dB。如Lp1=Lp2，即两个声源的声压级相等，则总声压级：Lp =Lp1+101g2=Lp1+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Lp1Lp2，以Lp1-Lp2值按表或图查得ALp,则总声压级LpLp1+ALp。0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15L pi- L P2 (dB)0
5、 5 0 5 0 53.2.2.1.1.0.A (qp)亠 7 v图 5-1 两噪声声源叠加曲线表 5-3 分贝和的增值表Lp1 和 Lp2 的级差（Lpi%2）012345678910增值ALp3.02.52.11.81.51.21.00.80.60.50.4（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 LpLp1，按图 5-2 查得 ALp，则 Lp2=Lp-ALp7 -、6 5 4 3 2 1 (OPX7V012345678910L p L pi (dB)图5
6、-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Lp，背景噪声为L ,机器实际噪声级为Ip?。由题意可知Lp-Lpi=4dB，从图11-2中可查得ALp=2.2dB，因此该机器的实际噪声声级为: Lp2=Lp -ALp=104dB-2.2dB=101.8dB。有听觉 很安静 安静吵 很吵 太响0102030405060708090100110120130附近大炮 大拖拉机 纺织车间 公共汽车 洗衣机 收音机 低声谈话 宿舍 轻声耳语 播音室 蚊子飞过d
7、BU）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 ”。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 eq来表示该段时间内的噪声
8、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。Leq=10lg1/T T 100.1LAdteq 0式中：LA某时刻t的瞬时A声级（dB）；T规定的测量时间（s）。等效声级的计算；等效声级川L两表示。等效声级指的是一段时间内的声压级（Li）的能量平均。计算公式如下：U=10Xloglo（l/n.l001Z）j=iLi 第丨次采祥测得的1秒等效声级n一
9、一采样总数例如，计算10分钟的等效声级，可以每秒采一 个一个1秒等效声级，10分钟共采到600个1秒等 效芦级，每个秒等效芦级除以10后，再求以io为 底的幕，600个结果累加起来后除以600求平均，再 求以10为底的对数，乘以10就以得到这10分钟 的等效声级了。如果数据符合正态分布，则可用下面近似公式计算：L L n+d2/60,eq 50d=L10-L90其中Ao、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
10、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（LNP）公式为：LNP
11、 = Leq + Kb式中：K常数，对交通和飞机噪声取值2.56；c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Zdn”。用来表达社会噪声昼夜间的变化情况，昼夜等效声 级Ld表达式为：dnr16 x 100.iLd + 8 x 100.1(l +10)L =10lg ddn 24式中：Ld白天的等效声级，时间从6 : 00-22 : 00，共16个小时；dLn 夜间的等效声级，时间从22: 00-第二天的6: 00，共8个小时。 n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
12、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。O160 111111L_631252505001000200040008000频率/Hz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(2020000Hz)划分为若干个部分，每个部分叫做频 带。仏、片、f2分别为该频节的
13、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
14、 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。ISM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，
15、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
