高师噪声面试课件

噪声控制技术,绪论,本课程主要内容 噪声控制基础知识（噪声的产生、物理量度、传播特性等） 噪声控制技术（隔声、吸声、消声、隔振与阻尼） 噪声环境影响评价（噪声标准、噪声影响评价） 噪声的测量（测量仪器、噪声测量方法）,噪声和噪声污染,噪声的物理量度,一、声音的产生和传播 二、噪声的概念 三、噪声的类型 四、噪声的危害 五、噪声控制的基本途径,第一节 噪声和噪声污染,1、声音的产生 空气中的各种声音，不管他们具有何种形式，都是由于物体的振动所引起的。 2、声音的传播 声音的传播是指振动的传递。 声音的三要素：声源、传播媒质、接收点,一、声音的产生和传播,二、噪声的概念,1、噪声的定义 （1）物理学定义：频率和强度都不同的各种声音杂乱地组合而产生的声音就成为噪声，它是相对于乐音而言的。 纯音、基音、泛音、谐音、乐音,（2）从环境保护的角度来说：一个声音是否为噪声，要根据时间、地点、环境以及人们的心理和生理等因素确定。 噪声可以是杂乱无章的宽带声音， 也可以是节奏和谐的乐声。,（3）中华人民共和国环境噪声污染防治法：环境噪声是指在工业生产、建筑施工、交通运输和社会生活中所产生的干扰周围生活环境的声音。 一般认为：凡使人厌烦的、不愉快的和不需要的声音统称为噪声。,（1）噪声污染：噪声对周围环境造成的不良影响。 中华人民共和国环境噪声污染防治法中定义：环境噪声污染是指所产生的环境噪声超过国家规定的环境噪声排放标准，并干扰他人正常生活、工作和学习的现象。,2、噪声污染及其特点,（2） 噪声污染的特点： 自第二次世界大战结束以来，随着工业和交通运输业的迅速发展，噪声污染日趋严重。在我国一些大城市的环境污染投诉中，噪声占了6070，而且一直高居各类环境污染投诉的第一位，已经成为广泛的社会公害。噪声污染与水污染、大气污染一起构成当代三种主要污染，与水污染、大气污染相比，它又有其自身的特点。,主观性 一种声音是否成为噪声全凭感受者的主观感觉来决定，这是噪声的第一特征。 暂时性 噪声污染是一种物理污染，噪声源停止发声后，噪声污染将立即消失，不存在任何残存污染物质，这就是噪声污染的暂时性。 局部性 噪声源辐射出来的能量会随着传播距离的增加很快地衰减，因而噪声污染主要局限在声源附近一定的区域内。,三、噪声的类型,1、按噪声产生的机理来划分： 机械噪声、空气动力性噪声、电磁性噪声 2、按噪声源的种类来划分： 交通噪声、建筑施工噪声 工业噪声、社会生活噪声,3、按噪声的频率成分来划分： 低频：500Hz 中频：5002000Hz 高频： 2000Hz 4、按噪声的响的程度来划分： 过响声、妨碍声、不愉快声、无影响声,四、 噪声的危害,1、噪声对听力的损伤噪声性耳聋； 2、噪声对睡眠的干扰； 3、噪声对人体的生理影响诱发疾病； 4、噪声对语言交谈和通讯联络的干扰； 5、特强噪声对仪器设备和建筑结构的影响；,五、噪声控制的基本途径,1、声源控制 对噪声源进行一些技术改造降低声音的大小。 例如：应用新材料、改进机械设备的结构设计，改革生产工艺和操作方法，提高零部件的加工精度和装配质量，有源减噪技术等。,2、传播途径控制,噪声的传播过程中，其强度是随距离的增加而逐渐减少，因此在城市、工厂的总体设计时进行合理布局，做到 “闹静分开”； 利用山岗、土坡、高大建筑物、深沟等自然屏障来阻止和屏蔽噪声的传播； 采用植树、植草坪等绿化手段。,包括吸声、隔声、消声、隔振和阻尼等。 1、吸声 当室内噪声源的噪声不能降低时，可用吸声材料装饰在房间的内表面、在室内悬挂空间吸声体，或采用共振吸声结构来降低室内噪声强度，这种方法称为吸声。,对于工业噪声而言，最有效的办法还是在噪声的传播途径上采用声学控制措施，,1.2 噪声的声学特征,1.2.1噪声的物理量度 一、声压 1、大气压强（静压强）p0 2、声压 当有声波存在时，局部空气产生压缩或膨胀，在压缩的地方 压强增加，在膨胀的地方压强减小，这样就在原来的大气压 上又叠加了一个压强变化。 （1）定义：这个叠加上去的压强变化是由于声波引起的，称为声压，用p表示，单位：帕斯卡，简称帕，符号：Pa,声压可以为正，也可以为负 （2）声压的意义：声压的大小表示了声波的强弱 声压的大小与物体的振动有关，物体振动的振幅越大，压强的变化越大，因而声压也越大。,3、瞬时声压与有效声压,物体作简谐振动时，周围的空气质点也做简谐振动，产生的声音也随时间作简谐变化，声压随时间变化，某一瞬间的声压称为瞬时声压。 在一定时间间隔中将瞬时声压对时间求方均根值，即得有效声压。 噪声测量中，用声级计测得的总是有效声压。在实际问题中，如果没有另加说明，所谓声压指的就是有效声压。,声压幅值,4、常见声压数据举例,正常人耳能听到的最弱声音 2×10Pa（听阈） 普通说话声（1m远处） 2×102Pa 公共汽车内 0.2Pa 织布车间 2Pa 油发动机、球磨机 20Pa（痛阈） 喷气飞机起飞 200Pa 人们一般说话的声压约为0.020.03Pa，是大气压强的千万分之二、三左右。可见，声压与大气压相比，是很小的。,在声学测量中，采用声压级，而不是采用声压的绝对大小，原因有三：,（1）人耳对声音大小的感受并不与声压的绝对大小成线性关系，而是近似地与声压的对数值成正比。 （2）用声压的绝对大小表达和应用起来很不方便。 声压：2×10-520Pa；,二、声压级,1、定义：用对数标度来表示的声压称为声压级。 设某声波的声压为P，定义它的声压级为 其中：Lp为声压级，单位分贝，记作dB 参考声压 p0 = 2×10-5Pa,例题：普通说话声的声压为2×10-2Pa，试求它的声压级。,解：Lp=20lg(p/p0) =20lg(2×10-2/ 2×10-5) =20lg103 =60 dB 练习：试计算P1=2×105Pa和 P2=20Pa时的声压级。 （结果分别为0 dB，120dB，故可闻声的声压级范围是0120 dB）。,2、已知声压级Lp求声压p,由Lp=20lg(p/p0)可知， lg(p/p0) =Lp/20 两边取以10为底的指数，得： p/p0=10LP/20 P=P0·10LP/20,1、定义： 指在声传播方向上单位时间内垂直通过单位面积的声能量，称为声音的强度，简称声强，符号为I，单位W/m2。 2、意义： 声强是描述声音的重要的物理量，是从能量角度描述声音的强弱，声强越大，表示声音越响。 声强与离开声源的距离有关,三、声强,3、参考声强（I0）：,人耳能听到最弱声音的强度，为10-12 W/m2，声强低于这个值时，由于声音太弱，人耳听不到。若声强大到引起人耳产生痛感，其值大约是1 W/m2，即痛阈声强。,4、声压与声强的关系,假设某一声音以声速c在密度为的媒质中传播，声场中某处的声压和声强分别为I和p，经理论分析和推导，该处的声强和声压的关系为： P2=cI 可见，一定大小的声压，对应着一定大小的声强。该关系适用于球面波或平面波。,四、声强级,1、声强级定义为： 单位：分贝（dB） 式中： 参考声强 I0 = 10-12W/m2。 例如：某声的声强为10-5W/m2，它的声强级为： LI =10lg(I/I0) =10 lg(10-5/10-12) =70 dB,2、声强级与声压级的关系：,由声压与声强的关系：P2=cI LI =10lg(I/I0) =10 lg(P2/ P02)+ 10lg(0c0/c) =20 lg(P/ P0)+ 10lg(0c0/c) = Lp+10lg(0c0/c) 在空气中参考声强I0和参考声压P0相对应，空气的特性阻抗0c0为400，一般情况下c的值和400相差不大，因此可以得到： LI = Lp+10lg(400/c)Lp 结论：在空气中，自由声场中某点的声强级与声压级相等。,五、声功率,1、定义： 声源必须不断地发声，或者说不断地向外辐射声能，声音才能不断持续。 声源在单位时间内辐射的总能量称为声功率，通常用符号W表示，单位为瓦。 声功率是表示声源特性的物理量，它的大小反映声源辐射声能本领的强弱。 对于确定的声源，声功率是个恒量。,人在正常说话时的声功率是很小的。一个拥有500万人口的大城市，假如全城的人都在同一时刻用正常的声音说话，总的声功率也只有60W，仅相当于一只普通照明电灯消耗的功率。轻声说话的声功率约为10-9W，普通谈话的声功率约为10-5W，喷气式飞机的声功率约为104W。不同的声源，声功率相差是很大的。,2、声强与声功率的关系,声强与声源辐射的声功率有关，声功率越大，在声源周围的声强越大，两者成正比。 IW/S （1）球面波 在离声源距离为r处的球面上各点的声强为： （2）半球面波,六、声功率级,1、声功率级定义为： LW =10lg(W/W0) 单位：分贝（dB） 式中： 参考声功率 W0 = 10-12W。 例题：普通谈话的声功率为10-5W，它的声功率 级为多少？ LW =10lg(W/W0) =10 lg(10-5/10-12) =70 dB,2、已知声功率级LW求声功率W： W =W0100.1Lw,