第7章1 噪声与振动..

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）
2 1 T p 自由声向 In pun dt w / m2 T 0 ec 声强级SIL（Sound Intensity Level） I LI 10 lg LdB P I0 基准声强I0＝10－12w/m2 对应基准声压p0＝2×10－5Pa
当 LN≥40 ， 噪 声 响 度 级 Ln 每 增 加
二．声的传播与衰减
1．不计大气吸收的传播 测点距声源不同，声压级不同。 （1）室内点声源 声压级： LP LW 10 lg( 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 r―离声源距离m。 R房间常数＝ Q――位置指向性因数。
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）。
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）
一．基本特性
2πLr（柱面）LP减少3dB。减少量Z0lgr 10lg 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 A 7.4 a [8.16/P214]
f 2r

(dB) f Hz, r m, 相对湿度。
度级为95phon。
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。 10phon，N增加一倍。与人类主观感觉更接近。
( LN 40) N 2 10
不同子样的声级可以运算，相加，相减，平均。P212－213或
（8.9-8.13）。
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
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 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
源自文库
Q 4 Db [4πr2 －点源通过面积] ) 2 4 r R
sa 2 m 1 a
，α－吸声系数，S－室内总面积m 。
2
（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
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。
1 Pe T

T
p 2 (t )dt
0
听阀声压―正常人耳刚能听到的声音的声压：
p0 2 105 Pa。（ f 1000 Hz
痛阀声压―正常人耳感到疼痛的声压。

时）
基准 0dB 120dB
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：
cf
1 T＝ f c
2．声压与声压级
声压―表示声音强弱的物理量。 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。
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 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 散注意力，引起安全事故。
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。
p 20Pa
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]
pe L p 20 lg p 0
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。
dB（decibel）

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。
w
声功率（ w）是恒量，声压（ p）和声强（ In）在声场不

s
球似 Inds 4 R 2 In
同地点有不同的值，与R成反比，声功率级SWL（Sound
Level）
w dB Lw 10 lg LI LP w0 -12 2 基准声功率 w0=10 w （1m 的I，球半径R=0.2821m处）