噪声的测量

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级,1,第8章 噪声的测量 Noise Measurement,8.1 噪声测量的主要参数 (Principal Parameters of Noise Measure),8.2 噪声的分析方法与评价 (Analysis Methods and Evaluation of Noise),8.3 噪声测量仪器 (Measure Instruments of Noise),8.4 噪声测量及其应用 (Noise Measure and Practical Use),返回,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级,2,8.1 噪声测量的主要参数 (Principal Parameters of Noise Measure),声音是在某种弹性介质中的一种振动过程。,术语:,介质的基本类型有三种：气体、液体、固体。,声波（振源频率在 2020 000 Hz时，人的耳朵可以听到）。,次声波（振源频率低于 20 Hz 时，人耳无法听到)。,超声波（振源频率高于 20 000 Hz时，人耳无法 听到）。,振动是指质量在一定的位置附近作来回往复运动，亦称为振荡。,波动是振动的传播过程，即振动状态的传播。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级,3,1 . 声压与声压级,声压: 指某点上各瞬间的压力与大气压力之差值，单位为 Pa（帕）。,听阀声压: 指正常人刚能听到的 1 000 Hz 声音的声压为 2× 10-5 Pa，并规定为基准参考声压，记为 p0 。,声压级: 是一个相对比较的量纲一的量（无量纲量）。相对于声压 p 的声压级 L p 定义为,dB,p0 为基准参考声压,噪声测量的主要参数(2/9),单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级,4,2 .声强与声压级,声强: 在传播方向上单位时间内通过单位面积的声能量，以 I 表示，单位为W/m2 。,声强级 LI: 声强与参考声强 I0 (取 I0= 10×10-12 W/m2 ）的比值常用对数的 10 倍来表示，称为声强级 LI （单位为dB），亦是一种量纲一的量，定义为,dB,对于球形声源,传播过程中没受到任何阻碍可，也不存在能量损失,则,声强随着声源的距离的平方而减小,W,噪声测量的主要参数(3/9),单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级,5,3. 声功率及声功率级,声功率(W): 声源在单位时间内发射出的总能量，单位为W;,声功率级(Lw):声功率(W)与参考基准声功率W0(取W0=10-12 W)的比值常用对数的10倍来表示，声功率级LW（单位为dB）,噪声测量的主要参数(4/9),单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级,6,表 8.1 通用语言与若干乐器输出功率值的近似值,噪声测量的主要参数(5/9),单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级,7,4. 多声源的噪声强度,Wi 表示第 i 个声源的声功率。,第 i 个声源的声强,两个以上相互独立的声源，同时发出来的声功率和声强可以代数相加，即,W = W1+ W2 + W3 +···+ Wi +···+ Wn I = I1+ I2 + I3 +···+ Ii +···+ In,总声功率级:,总声强级:,噪声测量的主要参数(6/9),单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级,8,从声压及声压级出发，当两个以上的噪声同时存在时，,如果从 n 个声源发出的噪声（或是由同一声源发出的噪声频谱中的各频率成分），且互不相干，则,合成噪声的总声压 p 为,由此得:,噪声测量的主要参数(7/9),单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级,9,n 个噪声级相同的声源，在离声源距离相同的一点所产生的总声压级为,当有两个不同噪声级 L1 和 L2的声源同时作用，且 L1 L2时，则从噪声级 L1 到总噪声级 L 的增加值 L 可由下式求得：,而,噪声测量的主要参数(8/9),单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级,10,即,故,或,噪声测量的主要参数(9/9),单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级,11,8.2 噪声的分析方法与评价 (Analysis Methods and Evaluation of Noise),1. 噪声的频谱分析,(1)倍频程分析,目的:了解其频率组成及相应能量的大小，从中找出噪声源，进而控制噪声。,原理:是按一定宽度的频带来进行的，即分析各个频带对应的声压级。,噪声的频谱分析在噪声研究中，常采用倍频程分析。,相差 n 个倍频程时两个中心频率之间的关系为,n 是正数，其值越小，频程分得越细。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级,12,(2)频谱分析,声源作简谐振动所产生的声波为简谐波，其声压和时间关系为一正弦曲线。,这种只有单频率的声音称为纯音。,由强度不同的许多频率纯音所组成的声音称为复音，,组成复音的强度与频率的关系图称为声频谱，简称频谱。,低频噪声指噪声频谱中最高声级分布在 350 Hz 以下；,中频噪声指最高声级分布在 3501 000 Hz 中间；,高频噪声（1 000 Hz 以上）。,噪声频谱表示一定频带范围内声压级的分布情况，,频谱中各峰值所对应的频率（带）就是某种声源产生的，,找到了主要峰值声源就为噪声控制提供了依据。,噪声的分析方法与评价(2/14),单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级,13,2. 噪声的响度分析及评价,(1)纯音的等响曲线、响度及响度级,在各种频率条件下对人的听力进行试验测得纯音的等响度曲线如图 8.1所示。,噪声的分析方法与评价(3/14),10,20,30,40,50,60,70,80,130,120,110,100,90,MAF,方,方,频率/Hz,图8.1 等响曲线,声压级/dB,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级,14,响度级是一个相对量，有时需用绝对值来表示，单位宋(sone)。,1 宋为 40 方的响度级，即 1 宋是声压 40 dB 、频率为 1 000 Hz 的纯音素产生的响度。,响度(宋),响度级(方),噪声的分析方法与评价(4/14),单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级,15,响度由 40 方开始，每增加 10 方，响度增加一倍，即 40 方为 1 宋，50 方为 2 宋，60 方为 4 宋，70 方为 8 宋。,响度可以叠加计算,响度级不可以叠加,例:频率为 3 000 Hz 和2 000 Hz 、声压均为 70 dB 的两纯音合成，由图 8.1 曲线查得响度级均为 70 方，对应响度均为 8 宋，总响度为 8 + 8=16 宋，查图 8.2 得总响度级为 80 方，响度级不可以叠加。,噪声的分析方法与评价(5/14),4,2,20,40,60,80,100,0.2,0.4,0.8,8,响度级/方,图8.2 响度-响度级关系,20,40,80,响度/,宋,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级,16,2. 宽带噪声的响度,总响度，宋,频带中最大的响度指数,所有频带的响度指数之和,常数，对倍频带、1/2倍频带和 1/3倍频带分析仪分别为 0.3、0.2 和 0.15,噪声的分析方法与评价(6/14),单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级,17,图 8.3 响度指数曲线,噪声的分析方法与评价(7/14),10,20,30,40,50,60,70,80,90,100,110,120,50,100,200,1 000,5 000,500,2 000,10 000,0.1,0.2,0.3,0.5,0.7,1.0,1.5,2,2.5,3,4,5,150,100,80,6,8,10,12,15,20,25,30,40,50,60,频率/HZ,频带声压级/dB,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级,18,3.声级计的频率计权网络,从等响度曲线出发，在测量仪器上通过采用某些滤波器网络，对不同频率的声音信号实行不同程度的衰减，使得仪器的读数能近似地表达人对声音的响应，这种网络成称为频率计权网络。,就声级计而言，设立了 A、B、C 三种计权网络，它们的频率特性如图 8.4 所示。,当LA = LB = LC时，表明噪声的高频成分较突出；,当 LC = LB LA 时，表明噪声的中频成分较突出；,当 LC LB LA时，表明噪声是低频特性。,噪声的分析方法与评价(8/14),单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级,19,C 计权网络是效仿 100 方等响曲线，在整个可听频率范围内近于平直的特点，它让所用频率的声音近于一样程度的通过，基本上不衰减，因此 C 计权网络表示总声压级。,A 计权网络是效仿倍频程等响曲线中的 40 方曲线而设计的，它较好地模仿了人耳读低频段（500 Hz以下）不敏感，而对于 1 0005 000 Hz声音频率的敏感的特点；,B 计权网络是效仿 70 方等响曲线，对低频有衰减；,噪声的分析方法与评价(9/14),频率/Hz,图8.4 A B C计权网络的衰减曲线,10,0,-10,-20,-30,-40,-50,31.5,63,125,250,500,1 000,4 000,16 000,2 000,8 000,相对,响,应/dB,C,B,B,C,A,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级,20,4. 等效连续声级与噪声评价标准,如果考虑噪声对人们的危害程度，则除了要注意噪声的强度和频率之外，还要注意作用的时间。反映这者作用效果的噪声量度叫做等效连续声级。,我国工业企业噪声检测规范（草案）规定：稳定噪声，测量 A 声级；不稳定噪声，测量等效连续声级，或测量不同 A 声级下的暴露时间,等效连续声级可表示为,瞬时声强,某段统计时间总和,基准声强,某一间歇时间内的 A 声级,噪声的分析方法与评价(10/14),单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第