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华南理工环境科学课件04第二章-第三节噪声的评价和标准2011-03-16

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    • 1、第二章 噪声污染及其控制,第三节 噪声的评价和标准,各种不同的噪声有各自的物理特性,人对噪声的反感程度因环境和时间不同,因而对噪声控制的标准亦不同。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。 本节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)A声级和等效连续A声级 (三)昼夜等效声级 (四)统计声级 (五)更佳噪声标准(PNC)曲线 (六)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。 描述声音大小的主观感觉量,?,响度级 LN 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 N 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

      2、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(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60

      3、phon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 (2-94) 响度不能直接测量,而通过计算得到。,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)由图2-11查出响度指数; (3)按式(2-95)计算总响度。,图2-11 等响指数线,总响度计算公式 (2-95) 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。,响度下降百分率 (2-96) 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,(二)A声级和等效连续A声级,1.A声级,2.等效连续A声级,A、B、C计权网络分别模拟人耳对40、70、100 phon纯音的响应,称为A声级、B声级和C声级,记作dB(A)、dB(B)、dB(C)。 A声级能较好地反映稳态宽频带噪声,国际公认用A声级作为保护听力和健康、以及环境噪声的评价量。 声级是一个单一的数值,可以直接

      4、测量。,1.A声级( A计权声级),A、B、C计权网络的频率响应特性如图2-12所示。 A、B、C计权值与频率的关系见表2-6。各频率下的声级等于相应频率的声压级加计权值。,1.A声级( A计权声级),图2-12 A、B、C计权网络的频率响应,定义:某时段内的非稳态噪声的A声级,用能量平均的方法,以一个连续不变的A声级来表示该时段内噪声的声级。 计算公式1:A声级测量值 连续 (2-97) 式中 等效连续A声级,dB(A); 噪声暴露时间,h或min; 时间t内的A声级,dB(A)。,2.等效连续A声级,计算公式2: A声级测量值 非连续离散 (2-98) 式中 第 段时间,h或min; 时段内的A声级,dB(A)。 对于等时间间隔取样,若时间划分的段数为 ,则有 (2-99),2.等效连续A声级,计算公式3:工业噪声测量中的计算方法 把一个工作日(8h)的A声级从小到大分段排列;略去78dB(A)以下的声级,第1段规定用中心声级80dB(A)代替7882dB(A),其余各段依此类推,相邻段中心声级相差5dB(A)。段数与相应的中心声级和暴露时间见表2-7。 一天的等效声级可近似计算为

      5、 (2-100),【例2-5】某工人一天工作8h,受噪声的影响状况如下:每小 时4次噪声达102dB(A),每次持续6min;1次达106dB(A), 持续时间1min,其余时间仅受背景噪声79 dBA影响。求该工 人一天接触噪声的等效声级。,解:查表(2-7)得 102dB(A)的段数n=5, 又106dB(A)的段数n=6, 又79dB(A)的段数n=1,又 所以,(三)昼夜等效声级,表示一昼夜24h噪声的等效作用,用来评价区域环境噪声。 若昼间等效声级为 ,夜间等效声级为 ,则定义昼夜等效声级 为 由于人们对夜间噪声比较敏感,因此对在夜里22:00至次日晨7:00时出现的声级,均以比实际声级高出10dB来处理,,(2-101),(四)统计声级,等效连续声级不能表达出噪声随机的起伏程度,为了描述噪声随时间的变化特性,在噪声评价中采用累积概率来表示,称为统计声级(或累积百分声级),记作 。 意义:表示在测量时间内高于 声级所占的时间为 。例如,dBA,整个测量时间内噪声级高于70dBA的时间占10%; dBA,整个测量时间内噪声级高于75dBA的时间占50%; dBA,整个测量时间内噪声级高于50dBA的时间占90%。,背景噪声 :整个测量时间内噪声级高于 的时间占90%。 中间值噪声 :整个测量时间内噪声级高于 的时间占50%。 峰值噪声 :整个测量时间内噪声级高于 的时间占10%。用于评价涨落较大的噪声时相关性较好,美国联邦公路局作为公路设计噪声限值的评价量。,统计声级一般只用于有较好正态分布的噪声评价。 符合正态分布的噪声统计声级与等效连续A声级 之间有近似关系为,其中,,(2-102),统计声级的标准偏差为 式中 所有声级的算术平均值; 第i个声级; 测得声级的总个数。 等效声级的标准偏差为,(2

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