环境监测第八章噪声监测

(
LN
40 )
N 2 10
LN4033 lgN
响度级的合成不能直接相加，而响度可以相加。例
如：两个不同频率而具有60方的声音，合成后的响度级不 是120（方）而是先将响度级换算成响度进行合成，然后 再换算成响度级。
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七、计权声级
为了能用仪器直接反映人的主观响度感觉的评价量， 有关人员在噪声测量仪器——声级计中设计了一种特殊滤 波器，叫计权网络。通过计权网络测得的声压级，已不再 是客观物理量的声压级，而叫计权声压级或计权声级，简 称声级。通用的有A、B、C和D计权声级。 A计权声级是模拟人耳对55dB以下低强度噪声的频率特性； B计权声级是模拟55dB到85dB的中等强度噪声的频率特性； C计权声级是模拟高强度噪声的频率特性； D计权声级是对噪声参量的模拟，专用于飞机噪声的测量。
PL0P————
声压级（dB）； P ——声压（Pa）； 基准声压，为2×10-5Pa，该值是对
1000HZ声音人耳刚能听到的最低声压。
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五、噪声叠加和相减
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W1和W2，那么总声功率W总 = W1+ W2。而两个声源在某 点的声强为I1 和I2 时，叠加后的总声强 I总 = I1 + I2 。但声 压不能直接相加。
噪声测量技术的一个重要组成部分就是对测 量仪器的操作使用。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。
c = 331.4+0.607t
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频率f、波长λ和声速c三者之间的关系是: c = λf
当物体在空气中振动，使周围空气发生疏、密交替变化 并向外传递，且这种振动频率在20-20000Hz之间，人耳可以 感觉，称为可听声，简称声音，噪声监测的就是这个范围内 的声波。频率低于20Hz的叫次声，高于20000Hz的叫超声， 它们作用到人的听觉器官时不引起声音的感觉，所以不能听 到。
LNP =Leq + K·σ 式中 K—常数，对交通和飞机噪声取值 2.56；
σ—测定过程中瞬时声级标准偏差。
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1n n1i1
(Li
L)2
式中 Li —测得第i个瞬时A声级；
L—所测声级的算术平均值；
n—测得声级总数。
L
1 n
n i 1
Li
对许多重要的公共噪声，噪声污染级也可写成
式中：Lw——声功率级（dB）； W—— 声功率（W） W0—— 基准声功率，为10-12 W。
3. 声强级 ：
LI = 10lg(I/I0)
式中：LI —— 声压级(dB)；I —— 声强（W/m2）； I0 —— 基准声强，为10-12 W/m2。
4. 声压级 ：
LP = 20lg(P/P0)
式中：
声压是由于声波的存在而引起的压力增值。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， 声压与声强的关系是：
I= P2 / ρc 式中：ρ-空气密度，如以标准大气压与20℃的空气 密度和声速代入，得到ρ·c =408 国际单位值,也叫瑞利 。称为空气对声波的特性阻抗。
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不同A 声级dB 数的和：
当两个A 声级数LPA1 和 LPA2，且LPA1 ＞LPA2时，其和 为：
L1+2 = 10lg[100.1 LpA1 +100.1 LpA2] =10lg100.1 LpA1[1+ 10-0.1 (LpA1-LpA2)] =LpA1 + 10lg[ 1+ 10-0.1△L] = LpA1 + △L′
L d n1l0 g 2 11 4 1 6L d0 /1 08 1(L n 0 1)/0 10
式中 Ld —白天（6：00~22：00）的等效声级； Ln —夜间（22：00~6：00）的等效噪声。
为了表明夜间噪声对人的干扰更大，故计算夜间等 效声级时应加上10 dB 的计权。
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如 LP1= LP2，即两个声源的声压级相等，则总声压级： LP = LP1+ 10lg2 ≈ 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 书上图7-1查曲线值来计算。方法是：设LP1 > LP2 ,以 LP1 - LP2值按P226图查得ΔLP ，则总声压级 LP总 = LP1 + ΔLP 。
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六、响度和响度级
1.响度（N）
噪声对人体的危害与影响，既包括客观的物理量声 波，又包括主观的感觉两个方面，而且与频率有关。一 般说来，两个声压级相同而频率不同的声音听起来是不 一样响的。
响度是人耳判别声音由轻到响的强度等级的量。它不 仅取决于声音的强度（如声压级），还与它的频率与波 形有关。其单位是宋，符号N，1 宋的定义为声压级为 40 dB ，频率为1000HZ，且来自听者正前方的平面性波 强度。
频率：声源在一秒中内振动的次数，记作f。单位为Hz。 周期：声源振动一次所经历的时间，记作T，单位为s。 T=1/f。 波长：沿声波传播方向，振动一个周期所传播的距离，或 在波形上相位相同的相邻两点间距离，记为λ，单位为m。 声速：声波每秒在介质中传播的距离，记作c，单位为m/s 。声速与传播声音的介质和温度有关。在空气中，声速（c ）和温度（t）的关系可简写为：
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"。亦即用对数标度时， 所得到的是比值,它代表被量度量比基准量高出多少"级" 。
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2. 声功率级：
Lw =10lg(W/W0)
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环境噪声的来源：
• 交通噪声，包括汽车、火车和飞机等所 产生的噪声；
• 工厂噪声，如鼓风机、汽轮机，织布机 和冲床等所产生的噪声；
• 建筑施工噪声，像打桩机、挖土机和混 凝土搅拌机等发出的声音；
• 社会生活噪声，例如，高音喇叭，收录 机等发出的过强声音。
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二、声音的周期、频率、波长和声速
2021 t
式中：LPA—某时刻的瞬时声级；T—规定的测量时间。 如果数据符合正态分布，其累积分布在正态概率纸
上为一直线，则可用近似公式计算：
d2
L L ,
Aeq.T
50 60
d L L
10
90
其中L10、L50、L90为累积百分声级，其定义是：
利用与基准声音比较的方法，可以得到人耳听觉频 率范围内一系列响度相等的声压级与频率的关系曲线，即 等响曲线。
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3.响度与响度级的关系
根据大量实验得到，响度级每改变10方，响度加倍 或减半。
例如，响度级30方时响度为0.5宋；响度级40方时响 度为1宋；响度级为50 方时响度为2宋，以此类推。它们 的关系可用下列数学式表示：
式中：△L = LPA1 － LPA2 下表为不同的△L 与△L′
△L 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11- 13-14 15-19 20以上 12
△L′ 3 2. 2.1 1. 1.5 1.2 1.0 0.8 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
0
[例] 车5 间内8 有4个声压级分别为80、83、91、84分
或 式中
LNP = Leq + d LNP = L50 + d + d2 / 60 d = L10 －L90
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3、昼夜等效声级
同样的噪声，晚上比白天更感到吵闹，也就是说同 样的噪声晚上干扰更大。为了在评价式中将这一情况考 虑进去，引出了昼夜等效声级的概念。以符号Ldn 表示 。其表达式为：
贝的声源，利用公式法和图表法计算总声压级为多
少?
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2.噪声级相减
噪声测量中经常碰到如何扣除背景噪声问题，这就是 噪声相减的问题。可以利用背景噪声修正曲线值来计算。
根据能量叠加法,可导出声压级减法的计算公式: LP2 = 10 lg[10(LpT/10)-10(Lp1/10)]
[例] P227 某车床运转时，在相距1米处测得的声压级为104分
由于 I1 =P12/ρc
I2 = P22/ρc
故 P总2 = P12 + P22
又 （P1/ P0）2= 10(Lp1/10)
(P2 / P0)2 =
10(Lp2/10)
故总声压级： LP =10 lg[（P12 + P22）/ P02]
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=10 lg[10(Lp1/10)+10(Lp2/10)]
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三、声功率、声强和声压
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，声波通过垂直于传播方向单 位面积的声能量。单位为 W / m2。
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3.声压（P）
1、等效连续声级
用噪声能量按时间平均的方法来评价噪声对人的影 响，即等效连续声级，符号Leq。它是用一个在相同的 时间内声能与之相等的连续稳定的A声级来表示该时间 段内不稳定噪声的大小。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。