噪声与振动(课堂PPT)

吸声系数 →∞，声波传播墙影响。面声源，不衰减。
2．计及大气吸收
由于空气的粘滞性和热传导，声能→热能。或被吸收，声压级Lp
衰减，
其附加衰减量 [8.16/P214]
Aa7.4f2r(dB)fHz,rm,相对湿度。
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三．噪声危害
1．对听力影响
听觉器官损伤，刺耳、疼痛、听力下降、耳鸣、出
现听觉疲劳。长期强噪声下，使暂性的听阀偏移不能恢
第七章1 噪声与振动
第一节 噪声基础
噪声――令人不愉快的声音。（干扰人们休息、学习、工作、 对人体有害、不需要的声音）
噪声污染――噪声超过人们活动所能容许的程度。 近10年，美、日、俄增加10dB；北京：达86dB。严重破坏人类
的生活环境，身体健康。 列为国际三大公害（水、大气、噪声）
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一．基本特性
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频率f――声波每秒振动次数。Hz。 声频：耳听声范围：20~20000Hz。 波长λ――声波中两个相邻的密部或疏部之间的距离， m。空气，声频范围内，λ＝1.72cm~17.2m 周期T―声波前进一个波长距离所需时间。
则： c f
T＝ 1 fc
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2．声压与声压级
声压―表示声音强弱的物理量。
1．声波与声速 物体（固、液、气）的振动是声音的来源。振 动在弹性介质中以波动的方式进行传播。这种 波称为声波。
（振动→挤压周围介质质点→时密时疏，疏密过程从质点向前传 播）为纵波（质点振动方向＝波的传播方向）和疏密波。
声速c―声波在一定介质中的传播速度。m/s。
介质不同，c不同。0℃，空气c=331m/s。氢气c=1270m/s；20℃，水， c=1460m/s。
r―离声源距离m。
R房间常数＝
sa 1 a
m2
，α－吸声系数，S－室内总面积m2。
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（2）混响场：各点声压均匀，与r无关，Q＝0
（3）自由场：无墙，R→∞，Q＝1点声源，距离r增加一倍，声压级 LP减少6dB。 半 自 由 场 ： 一 面 墙 ， R→∞ ， Q ＝ 2 线 声 源 ， 传 播 通 过 面 积 为 2πLr（柱面）LP减少3dB。减少量Z0lgr 10lg
不同子样的声级可以运算，相加，相减，平均。P212－213或 （8.9-8.13）。
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响度级Ln―将声压和频率联系起来的特性，单位为方 （phon）。以1KHz纯音为基准，一个噪声和这个基 准声一样响，则这个噪声的响度级（phon）就等于这 个纯音的（声压级（dB值））。
例：某噪声，听起来和声压级为95dB，1KHz的基音一样响，这个噪音 的响度级为95phon。
9不同，声压级不同。
（1）室内点声源
声压级：LPLW10lg(4Qr2
4) R
Db
Q――位置指向性因数。
[4πr2 －点源通过面积]
声源中央，Q＝1；
墙或地[通过1球面]，Q＝2；
两墙与线[通过1/4球面]，Q＝4；
三面交点[通过1/8球面]，Q＝8
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3．声强与声强级
声强――垂直于声波传播方向n的单位面积上，单位时间内
通过的平均声能。（声音强弱）
In1 T
0Tpundt 自 由 声 向 epc2
w/ m2
声强级SIL（Sound Intensity Level）
LI
10lg I I0
LP
dB
基准声强I0＝10－12w/m2
对应基准声压p0＝2×10－5Pa
复，产生噪声性耳聋（f=500，1000，2000Hz，平均听力 损失超过25dB）。
轻度耳聋：损失：15~40dB；中度：40~60dB；全耳 聋：85dB。
听力保护标准：85~90dB。
＞115dB立即有耳聋危险。
120dB痛阀声压
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2．对睡眠、交谈和思考影响
睡眠：影响数量和质量。连续噪音：40dB 10％人的影响， 70dB 50％人影响
声压：有声波时，介质中压力超过静压力的值（Δp）， 为声波动力。
瞬时声压―某一瞬间所产生的压力增值。
大气：p（t）＝P（t）－P0＝声波中介质压力－大气压力。
p＝0
无声。
1atm=1.013×105Pa
有效声压（一般称为声压）―瞬时声压在一段时间内的均
方根值。
Pe
1
T
p2(t)dt
T0
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听阀声压―正常人耳刚能听到的声音的声压：
p0 2105Pa。（ f 1000Hz 时）
痛阀声压―正常人耳感到疼痛的声压。 p 20Pa
基准 0dB 120dB
声压级SPL（Sound Pressure Level）－有效声压与听阀声压之比的对
数的20倍，单位为分贝db]
Lp
20lg
pe p0
dB（decibel）
一般：听阀0dB，公共汽车内80dB， 讲演90 dB，痛阀120dB， 飞机喷口附近150dB。
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4．声功率与声功率级
声功率――单位时间内声源发出的总声能。
Ñ w In d s 球 似 4R 2 In s 声功率（w）是恒量，声压（p）和声强（In）在声场
不 同 地 点 有 不 同 的 值 ， 与 R 成 反 比 ， 声 功 率 级 SWL
（Sound Level）
基Lw准声10功lg率ww0w0=L1I 0-1L2wP
突然噪音：40dB 10％人的惊醒，60dB 70％人惊醒 交谈：连续噪音：55dB即多影响；65dB提高嗓门；90dB，
无法交谈。 思考：噪声使工作效率下降，心情烦燥，反应迟钝，分
dB （1m2的I，球半径R=0.2821m处）
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5．响度，响度级，计权声级（A）
人耳对声音的感受不仅与声压有关，也与频率有关。 频率不同，感受不同，对低频和较高频不敏感。空压 机（高频）和小汽车（低频）均为90 dB，听起来前者 响得多。
测量仪器中，为了模拟人耳的听觉特性，设计计数网络A、B、 C按接多的声间不同程度滤波。A网络将大部分低频波滤掉， 与人耳对噪音的感觉一样。所以用A网络的声级A表示噪声大 小，称为分贝A，dB（A）。
所以，响度级是人类主观感觉声音响的程度的指标。 得到等响曲线。
响度N―与响度级一一对应，单位是宋（sone）；可以
较直观地表示声音的大小，即响度增减的百分数与人
类主观感觉声音响的程度的变化较接近。
N 2(LN 40) 10
当 LN≥40 ， 噪 声 响 度 级 Ln 每 增 加
10phon，N增加一倍。与人类主观感觉更接近。