噪声及振动环境(同名140)课件.ppt

人因工程学第六章第六章 噪声环境噪声环境人因工程学第六章第六章噪声环境噪声环境第一节第一节 声音的度量声音的度量1第二节第二节 噪声及其对人的影响噪声及其对人的影响2第三节第三节 噪声测量及评价标准噪声测量及评价标准3 第四节第四节 噪声控制噪声控制4人因工程学一、声音的物理度量一、声音的物理度量（一）声压、声压级（一）声压、声压级 1 1、声压、声压：声波在空气传播过程中，引起空气质点振动导致空气压强变化叫声压声波在空气传播过程中，引起空气质点振动导致空气压强变化叫声压是表示声音强弱的物理量，用是表示声音强弱的物理量，用P P表示，单位是帕（表示，单位是帕（PaPa）普通人们谈话声的声压约为普通人们谈话声的声压约为2 21010-2-2 Pa Pa7 71010-2-2 Pa Pa 载重汽车行驶产生的声压约为载重汽车行驶产生的声压约为0.2 Pa 0.2 Pa 1Pa1Pa （1 1）听阈声压）听阈声压:刚能听到的声音的声压值刚能听到的声音的声压值2 2）痛阈声压）痛阈声压:感到疼痛的声音的声压值感到疼痛的声音的声压值第一节第一节 声音的度量声音的度量人因工程学第一节第一节 声音的度量声音的度量2 2、声、声 压压 级级 为什么引入声压级？为什么引入声压级？声压级是声压与基准声压之比的以声压级是声压与基准声压之比的以1010为底的对数乘以为底的对数乘以2020，用符号，用符号 表示，单位表示，单位是分（是分（dBdB）。

P0P0为基准声压（为基准声压（P0=2P0=21010-5-5 Pa Pa）人因工程学表表6-1 6-1 各种环境的声压和声压级各种环境的声压和声压级声压声压N/mN/m2 2声压声压级级/dB/dB环境举例环境举例声压声压N/mN/m2 2声压级声压级/dB/dB环境举例环境举例630630200200636320206.36.32.02.00.630.630.200.2015015014014013013012012011011010010090908080火箭发射火箭发射喷气式飞机附近喷气式飞机附近开坯锻锤，铆钉枪开坯锻锤，铆钉枪大型球磨机大型球磨机大型鼓风机附近大型鼓风机附近纺织车间纺织车间汽车喇叭声汽车喇叭声公共汽车上公共汽车上0.0630.0630.0200.0200.00630.00630.00200.00200.000630.000630.000200.000200.0000630.0000630.0000200.00002070706060505040403030202010100 0繁华大街上繁华大街上普通说话普通说话微型电机工作时微型电机工作时安静房间内安静房间内轻声谈话轻声谈话树叶落下的沙沙声树叶落下的沙沙声乡村安静夜晚乡村安静夜晚刚刚能听到的声音刚刚能听到的声音第一节第一节 声音的度量声音的度量人因工程学(二二)声压级合成法则声压级合成法则1 1、声压合成法则、声压合成法则 若在某点分别测得几个声源的声压为若在某点分别测得几个声源的声压为 P1P1，P2P2，PnPn，该点总声压，该点总声压Pt Pt 满足满足 （i i=1=1，2 2，n n）第一节第一节 声音的度量声音的度量人因工程学第一节第一节 声音的度量声音的度量2 2、声压级合成、声压级合成 （i=1，2，n）声压级合成法则推导声压级合成法则推导:由声压级的定义可知由声压级的定义可知 人因工程学 故故:因此，总声压级：因此，总声压级：第一节第一节 声音的度量声音的度量人因工程学第一节第一节 声音的度量声音的度量 3 3、求声源声压级、求声源声压级P Pi i P Pt t为总声压级，为总声压级，P Pi i为声源声压级为声源声压级,P,Pb b为背景声级为背景声级 根据声压合成法则根据声压合成法则，声源声压级计算如下声源声压级计算如下:人因工程学第一节第一节 声音的度量声音的度量（三）频谱分析（三）频谱分析 1 1、什么是频谱？、什么是频谱？各种声源发出的声音大多是由许多不同强度，不同频率的声音复合而各种声源发出的声音大多是由许多不同强度，不同频率的声音复合而 成。

具有不同频率成具有不同频率(或频段或频段)成分的声波具有不同的能量，这种频率成分与成分的声波具有不同的能量，这种频率成分与 能量分布的关系称为声的频谱能量分布的关系称为声的频谱2 2、什么是频谱分析？什么是频谱分析？将声源发出的声音强度按频率顺序展开，使其成为频率的函数，并考察将声源发出的声音强度按频率顺序展开，使其成为频率的函数，并考察 变化规律，称为频谱分析变化规律，称为频谱分析人因工程学3 3、什么是频程？、什么是频程？为了便于实际测量和分析，人为了便于实际测量和分析，人为地把声频范围划分为几个小的频为地把声频范围划分为几个小的频段，在每一个频段中，上限频率与段，在每一个频段中，上限频率与下限频率之间的距离称为频程，它下限频率之间的距离称为频程，它以上限频率和下限频率之比的对数以上限频率和下限频率之比的对数表示，此对数通常以表示，此对数通常以2 2为底第一节第一节 声音的度量声音的度量人因工程学 或或式中式中 为倍频程数为倍频程数为上限频率，为上限频率，为下限频率为下限频率第一节第一节 声音的度量声音的度量人因工程学表表6-3 6-3 倍频程的频率范围倍频程的频率范围中心频率中心频率/Hz/Hz31.531.56363125125250250500500频率范围频率范围/Hz/Hz22.522.54545454590909090180180180180354354354354707707中心频率中心频率/HzHz100010002000200040004000800080001600016000频率范围频率范围/Hz/Hz70770714141414141414142828282828282828565656565656565611212112121121211212 2242422424第一节第一节 声音的度量声音的度量人因工程学第一节第一节 声音的度量声音的度量4 4、频谱图、频谱图 各频率成分与能量分布关系的图形称为频谱图各频率成分与能量分布关系的图形称为频谱图 以频率为横坐标，以声压级以频率为横坐标，以声压级(或声功率级或声功率级)为纵坐标进行绘图，如图所为纵坐标进行绘图，如图所示。

示人因工程学二、人耳对声音的主观感觉二、人耳对声音的主观感觉声音的响度级与响度声音的响度级与响度 计权声级计权声级 等效连续声级等效连续声级 统计声级统计声级 第一节第一节 声音的度量声音的度量人因工程学（一）声音的响度级与响度（一）声音的响度级与响度 1 1、响度级、响度级 响度级是人们对噪声进行响度级是人们对噪声进行 主观评价的一个基本量，用主观评价的一个基本量，用 LNLN表示，单位为方表示，单位为方(phon)(phon)响度级响度级(方值方值)就等于该纯音就等于该纯音 的声压级数，即与该声音同样的声压级数，即与该声音同样 响度的响度的10001000赫兹纯音的声压级赫兹纯音的声压级第一节第一节 声音的度量声音的度量人因工程学第一节第一节 声音的度量声音的度量2 2、等响度曲线、等响度曲线人因工程学3 3、响度、响度 声音的响度是人耳对声音强度所产生的主观感觉量，它与人声音的响度是人耳对声音强度所产生的主观感觉量，它与人对声音对声音响亮程度的主观感觉成正比响亮程度的主观感觉成正比 .4 4、响度与响度级的关系式为、响度与响度级的关系式为 第一节第一节 声音的度量声音的度量人因工程学第一节第一节 声音的度量声音的度量5 5、总、总 响响 度度式中，式中，Nt为总响度指数（宋）；为总响度指数（宋）；Nm为各频带中响度指数最大者；为各频带中响度指数最大者；F为倍频程选为倍频程选择系数。

对倍频程择系数对倍频程F=0.3；对；对1/3倍频程倍频程F=0.15人因工程学（二）计（二）计 权权 声声 级级 1 1、声级、声级:通过计权网络测得的声压级称为计权声级，简称声级通过计权网络测得的声压级称为计权声级，简称声级为使噪声测量结果与人对噪声的主观感觉量一致，通常在声学测量为使噪声测量结果与人对噪声的主观感觉量一致，通常在声学测量 仪器中，引入一种模拟人耳听觉在不同频率上的不同感受特性的计权网仪器中，引入一种模拟人耳听觉在不同频率上的不同感受特性的计权网 络，对噪声进行测量通过计权网络测得的声压级称为计权声级，络，对噪声进行测量通过计权网络测得的声压级称为计权声级，简称声级简称声级它是在人耳可听范围内按特定频率计权而合成的声压级它是在人耳可听范围内按特定频率计权而合成的声压级第一节第一节 声音的度量声音的度量人因工程学2 2、频率计权电网络、频率计权电网络 在声学测量仪器中，通常根据在声学测量仪器中，通常根据等响度曲线，设置一定的频率计权电等响度曲线，设置一定的频率计权电网络，使接收的声音按不同程度进行网络，使接收的声音按不同程度进行频率滤波，以模拟人耳的响度感觉特频率滤波，以模拟人耳的响度感觉特性。

性第一节第一节 声音的度量声音的度量人因工程学一般设置一般设置A A、B B 和和C C 三种计权网络，其中三种计权网络，其中 A A 计权网络是模拟人耳对计权网络是模拟人耳对40 40 方纯音的响应，当信号通过时，其低频段方纯音的响应，当信号通过时，其低频段（500Hz 500Hz 以下）的声音有较大的衰减；以下）的声音有较大的衰减；B B 计权网络是模拟人耳对计权网络是模拟人耳对70 70 方纯音的响应，它使接收、通过的低频声音方纯音的响应，它使接收、通过的低频声音 有一定的衰减；有一定的衰减；C C 计权网络是模拟人耳对计权网络是模拟人耳对100 100 方纯音的响应，在整个可听频率范围内有近方纯音的响应，在整个可听频率范围内有近 乎平直的特性使所有频率的声音近乎平直通过乎平直的特性使所有频率的声音近乎平直通过第一节第一节 声音的度量声音的度量人因工程学3 3、A A、B B、C C声级声级 不同计权网络测量的结果，分别标以不同计权网络测量的结果，分别标以dBdB（A A）、）、dBdB（B B）或）或d d（C C），称为），称为A A 声级、声级、B B声级声级声级声级原来规定原来规定70dB70dB以下用以下用A A声级计，声级计，707090 dB90 dB用用B B声级计，声级计，90 dB90 dB以上用以上用C C声级声级计。

后来研究表明，无论声强多大，计后来研究表明，无论声强多大，A A声级都能较好地反映人耳的响应特征，声级都能较好地反映人耳的响应特征，所以，如无特殊说明，基本都用所以，如无特殊说明，基本都用A A声级表示噪声评价指标表声级表示噪声评价指标表6-4 6-4 为几种常见为几种常见声源的声源的A A 声级第一节第一节 声音的度量声音的度量人因工程学A A声级声级/dB/dB声声 源源20203030404060606060707080809090100100110110轻声耳语轻声耳语普通办公室内普通办公室内普通交谈声，小型空调机普通交谈声，小型空调机大声交谈，收音机，较吵的街道大声交谈，收音机，较吵的街道空压机站，泵房，嘈杂的街道空压机站，泵房，嘈杂的街道 织布机，电锯，砂轮机，大鼓风机织布机，电锯，砂轮机，大鼓风机表表6-4 6-4 几种常见声源的几种常见声源的A A 声级声级第一节第一节 声音的度量声音的度量人因工程学（三）等效连续声级（三）等效连续声级 是指某一段时间内的是指某一段时间内的A A声级能量平均值，简称等效声级或平均声级，声级能量平均值，简称等效声级或平均声级，用符号用符号LeqLeq表示，单位是表示，单位是dB(A)dB(A)式中，式中，L LPAPA(t)(t)为瞬间为瞬间A A声级（声级（dB(A)dB(A)）;T;T为总测量时间（为总测量时间（s s）。

第一节第一节 声音的度量声音的度量人因工程学（。