环境科学概论——噪声污染与防治
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对于自由空间的点声源：I球＝W/（4πr2） 对于放在具有反射的地面上的点声源：I球＝W/（2πr2）
（一）声压、声能量、声强和声功率
4、声功率W
• 声功率就是指声源在单位时间内辐射出来的总声能量。 单位：W。
• 对于自由空间的点声源：W球＝4πr2p2/ρc • 对于放在具有反射的地面上的点声源：W半球＝
• 对于半球面声波，距离声源半径微r，则有： LW= LP+10lg2πr2＝ LP+20lgr＋8
（三）噪声级的合成
1、噪声级合成是按照能量的叠加规律进行叠加的。 2、声强级：声强与能量成正比。总声强等于各声强之和。 假设有n个噪声源同时存在，声强与声强级分别为I1、 I2、… In和
L1、 L2、… Ln。则： L1＝10lg I1/I0， L2＝10lg I2/I0 ， … Ln＝10lg In/I0 。 I1/I0＝10 0.1L1， I2/I0＝10 0.1L2， … In/I0＝10 0.1Ln 。 所以，总声强级L＝10lg （I1/I0＋ I2/I0 … In/I0 ）＝10lg（ 10 0.1L1＋
压p0＝2×10－5 Pa。 • 对于听阈Lp＝0；对于痛阈Lp＝120dB。
某些环境下的声压和声压级
环境
锅炉排气放空，距喷口1米 铆钉枪，大型罗茨风机
汽车喇叭，距人1米，大型球磨机 柴油机 离心风扇
公共汽车上 城市噪声，街道上
普通说话 电风扇，微电机附近
安静房间 轻声耳语 树叶飘动声 农村静夜
可听
4、声功率级LW
• LW＝10lg（W/W0） • LW为声功率级，单位dB；W为声功率，瓦；基准声功率W0
＝1×10－12瓦。
• LW=10lg(W/W0)=10lg(IS/ W0 ) =10lg [I/10-12]+10lgS=LI+10lgS≈LP+10lgS
• 对于球面声波，距离声源半径微r，则有： LW= LP+10lg4πr2＝ LP+20lgr＋11
其中， 2×10-5Pa称为听阈，20Pa称为痛阈。 • 有效声压pe：一段时间内声压的均方根值。由于人耳无
法感受声压的起伏，只能感受一个稳定的有效声压。 • 媒质的声阻抗率Zs＝p/u＝ρc，u为质点速度，c为声速。
（一）声压、声能量、声强和声功率
2、声能量
• 由于声扰动，声波在媒质中传播，产生动能和形变的势 能。动能和势能之和即为声能量。单位：J
声强级
LI＝10lg（I/I0）
P0＝20μPa P0＝1μPa P0＝1μm/s2 v0＝1nm/s d0＝1×10－12m F0＝1μN W0＝1 ×10－12W I0＝1 ×10－
12W/m2
（二）声波的测量单位
2、声压级Lp
• Lp＝20lg（p/p0） • Lp为声压级，单位dB；p为有效声压，Pa；基准声
第五章 噪声污染与防治
第一节 环境声学的基本概念 第二节 噪声的危害和噪声标准 第三节 噪声的来源与防治
第一节 环境声学的基本概念
一 噪声的定义 二 噪声的物理量度 三 噪声的频谱 四 声波的传播 五 噪声评价
第一节 环境声学的基本概念
一 噪声的定义
凡是不需要的声音，就是噪声。 • 过响声； • 妨碍声； • 不愉快声； • 无影响声
• 声场：空间中存在声波的区域。 • 声能密度D：声场中单位体积媒质所含有的声能量，单位：
J/m3。 • 对于自由空间的平面声波：D＝W/cS＝I/c＝p2/ρc2
（一）声压、声能量、声强和声功率
3、声强I • 单位时间内，通过和声波射线垂直的单位面积内的声能量
称为声强，即在传播方向上通过单位面积上的声功率。单 位：W/m2。 • 对于自由空间的平面声波和球面波：I＝W/S＝pu＝p2/ρc • 声强与离开声源的距离有关：
其中，过响声、不愉快声属于客观的噪声；妨 碍声和无影响声属于主观的噪声。
二 噪声的物理量度
（一）声压、声能量、声强和声功率 1、声压p • 当有声波存在时，在媒质中产生的压强的增量。 • 单位：Pa或μbr；1Pa＝10 μbr。 • 当声频为1000Hz时，人耳可听声压范围为2×10-5~20Pa，
/米2 。 • LI=10lg(I/I0)=10lg(p2/ p02 )+10lg [p02/(I0 ρc)]= LP+10lg400/
ρc 当在1atm，38.9℃时，空气的ρc＝ 400Pa·s/m， LI＝ Lp 在一般情况下，空气中的声波LI与 Lp 的值相差±0.2dB，故
LI≈Lp
（二）声波的测量单位
10 0.1L2＋… ＋10 0.1Ln ）
（三）噪声级的合成
3、声压级：能量与声压的平方成正比。总声压的平方等于各声压排 放之和。
假设有n个噪声源同时存在，声压与声压级分别为p1、 p2、… pn和 L1、 L2、… Ln。则：
Lp1＝20lg p1/p0， Lp2＝20lg p2/p0， … ，Lpn＝20lg pn/p0 。 （p1/p0）2＝10 0.1Lp1， （p1/p0）2 ＝10 0.1Lp2， … ， （p1/p0）2
声压（Pa） 声压级（dB）
200
140
63
130
20
120
6.3
110
0.63
90
0.20
80
0.063
70
0.020
60
0.0063
50
0.0020
40
0.00063
30
0.00020
ຫໍສະໝຸດ Baidu20
0.000063
10
0.000020
0
（二）声波的测量单位
3、声强级LI
• LI＝10lg（I/I0） • LI为声强级，单位dB；I为声强，瓦/米2；基准声强I0＝1×10－12瓦
2πr2p2/ρc
（二）声波的测量单位
1、级的概念
• 1个量的级是这个量与同类基准值之比的对数，用L 表示。
• •
表r＝达10式时：，级L 的lo单g位r X为X0贝（耳），级表示的量与功率
成正比。工程上常用分贝表示级，是贝的十分之一，
符号为dB。
• r＝e时，级的单位为奈培（Np）。1Np＝8.686dB
主要声学量的级和基准
名称
定义
基准值
声压级（气体中） Lp＝20lg（p/p0）
声压级（液体中） Lp＝20lg（p/p0）
振动加速度级 La＝20lg（a/a0）
振动速度级 Lv＝20lg（v/v0）
振动位移级 Ld＝20lg（d/d0）
力级
LF＝20lg（F/F0）
声功率级 LW＝10lg（W/W0）
（一）声压、声能量、声强和声功率
4、声功率W
• 声功率就是指声源在单位时间内辐射出来的总声能量。 单位：W。
• 对于自由空间的点声源：W球＝4πr2p2/ρc • 对于放在具有反射的地面上的点声源：W半球＝
• 对于半球面声波，距离声源半径微r，则有： LW= LP+10lg2πr2＝ LP+20lgr＋8
（三）噪声级的合成
1、噪声级合成是按照能量的叠加规律进行叠加的。 2、声强级：声强与能量成正比。总声强等于各声强之和。 假设有n个噪声源同时存在，声强与声强级分别为I1、 I2、… In和
L1、 L2、… Ln。则： L1＝10lg I1/I0， L2＝10lg I2/I0 ， … Ln＝10lg In/I0 。 I1/I0＝10 0.1L1， I2/I0＝10 0.1L2， … In/I0＝10 0.1Ln 。 所以，总声强级L＝10lg （I1/I0＋ I2/I0 … In/I0 ）＝10lg（ 10 0.1L1＋
压p0＝2×10－5 Pa。 • 对于听阈Lp＝0；对于痛阈Lp＝120dB。
某些环境下的声压和声压级
环境
锅炉排气放空，距喷口1米 铆钉枪，大型罗茨风机
汽车喇叭，距人1米，大型球磨机 柴油机 离心风扇
公共汽车上 城市噪声，街道上
普通说话 电风扇，微电机附近
安静房间 轻声耳语 树叶飘动声 农村静夜
可听
4、声功率级LW
• LW＝10lg（W/W0） • LW为声功率级，单位dB；W为声功率，瓦；基准声功率W0
＝1×10－12瓦。
• LW=10lg(W/W0)=10lg(IS/ W0 ) =10lg [I/10-12]+10lgS=LI+10lgS≈LP+10lgS
• 对于球面声波，距离声源半径微r，则有： LW= LP+10lg4πr2＝ LP+20lgr＋11
其中， 2×10-5Pa称为听阈，20Pa称为痛阈。 • 有效声压pe：一段时间内声压的均方根值。由于人耳无
法感受声压的起伏，只能感受一个稳定的有效声压。 • 媒质的声阻抗率Zs＝p/u＝ρc，u为质点速度，c为声速。
（一）声压、声能量、声强和声功率
2、声能量
• 由于声扰动，声波在媒质中传播，产生动能和形变的势 能。动能和势能之和即为声能量。单位：J
声强级
LI＝10lg（I/I0）
P0＝20μPa P0＝1μPa P0＝1μm/s2 v0＝1nm/s d0＝1×10－12m F0＝1μN W0＝1 ×10－12W I0＝1 ×10－
12W/m2
（二）声波的测量单位
2、声压级Lp
• Lp＝20lg（p/p0） • Lp为声压级，单位dB；p为有效声压，Pa；基准声
第五章 噪声污染与防治
第一节 环境声学的基本概念 第二节 噪声的危害和噪声标准 第三节 噪声的来源与防治
第一节 环境声学的基本概念
一 噪声的定义 二 噪声的物理量度 三 噪声的频谱 四 声波的传播 五 噪声评价
第一节 环境声学的基本概念
一 噪声的定义
凡是不需要的声音，就是噪声。 • 过响声； • 妨碍声； • 不愉快声； • 无影响声
• 声场：空间中存在声波的区域。 • 声能密度D：声场中单位体积媒质所含有的声能量，单位：
J/m3。 • 对于自由空间的平面声波：D＝W/cS＝I/c＝p2/ρc2
（一）声压、声能量、声强和声功率
3、声强I • 单位时间内，通过和声波射线垂直的单位面积内的声能量
称为声强，即在传播方向上通过单位面积上的声功率。单 位：W/m2。 • 对于自由空间的平面声波和球面波：I＝W/S＝pu＝p2/ρc • 声强与离开声源的距离有关：
其中，过响声、不愉快声属于客观的噪声；妨 碍声和无影响声属于主观的噪声。
二 噪声的物理量度
（一）声压、声能量、声强和声功率 1、声压p • 当有声波存在时，在媒质中产生的压强的增量。 • 单位：Pa或μbr；1Pa＝10 μbr。 • 当声频为1000Hz时，人耳可听声压范围为2×10-5~20Pa，
/米2 。 • LI=10lg(I/I0)=10lg(p2/ p02 )+10lg [p02/(I0 ρc)]= LP+10lg400/
ρc 当在1atm，38.9℃时，空气的ρc＝ 400Pa·s/m， LI＝ Lp 在一般情况下，空气中的声波LI与 Lp 的值相差±0.2dB，故
LI≈Lp
（二）声波的测量单位
10 0.1L2＋… ＋10 0.1Ln ）
（三）噪声级的合成
3、声压级：能量与声压的平方成正比。总声压的平方等于各声压排 放之和。
假设有n个噪声源同时存在，声压与声压级分别为p1、 p2、… pn和 L1、 L2、… Ln。则：
Lp1＝20lg p1/p0， Lp2＝20lg p2/p0， … ，Lpn＝20lg pn/p0 。 （p1/p0）2＝10 0.1Lp1， （p1/p0）2 ＝10 0.1Lp2， … ， （p1/p0）2
声压（Pa） 声压级（dB）
200
140
63
130
20
120
6.3
110
0.63
90
0.20
80
0.063
70
0.020
60
0.0063
50
0.0020
40
0.00063
30
0.00020
ຫໍສະໝຸດ Baidu20
0.000063
10
0.000020
0
（二）声波的测量单位
3、声强级LI
• LI＝10lg（I/I0） • LI为声强级，单位dB；I为声强，瓦/米2；基准声强I0＝1×10－12瓦
2πr2p2/ρc
（二）声波的测量单位
1、级的概念
• 1个量的级是这个量与同类基准值之比的对数，用L 表示。
• •
表r＝达10式时：，级L 的lo单g位r X为X0贝（耳），级表示的量与功率
成正比。工程上常用分贝表示级，是贝的十分之一，
符号为dB。
• r＝e时，级的单位为奈培（Np）。1Np＝8.686dB
主要声学量的级和基准
名称
定义
基准值
声压级（气体中） Lp＝20lg（p/p0）
声压级（液体中） Lp＝20lg（p/p0）
振动加速度级 La＝20lg（a/a0）
振动速度级 Lv＝20lg（v/v0）
振动位移级 Ld＝20lg（d/d0）
力级
LF＝20lg（F/F0）
声功率级 LW＝10lg（W/W0）