第6章噪声及振动环境

声压级 /dB
环境举例
150 火箭发射
140 喷气式飞机附近
130 开坯锻锤，铆钉枪
120 大型球磨机
110 大型鼓风机附近
100 纺织车间
90
汽车喇叭声
80
公共汽车上
声压 N/m2
声压级 /dB
环境举例
0.063
70
0.020
60
0.0063
50
0.0020
百度文库
40
0.00063 30
0.00020 20
（一）声压、声压级
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。声压是表示声音强弱的物理量，用P表 示，单位是帕（Pa）。
正常人耳刚刚能听到的最低声压称为听阈声压，约为 2×10-5 Pa；使人耳产生疼痛感觉的声压称为痛阈声压， 约为20 Pa 。
二、声音的物理度量
通常用对数值来度量声压，称为声压级。
一、声音的基本概念
（二）波长
声波在一个波动的周期内传播的距离称为波长，记作λ， 单位为m。
（三）声速
声波在媒介中传播的速度称为声速，用c表示，单位为 m/s。
一、声音的基本概念
频率、波长和声速之间的关系：
c/ f
式中 ，λ为波长（m）； c 为声速（m／s）； f 为频率（Hz）。
二、声音的物理度量
图6-2 等响曲线
三、人耳对声音的主观感觉
声音的响度是人耳对声音强度所产生的主观感觉量， 它与人对声音响亮程度的主观感觉成正比。响度用
N表示，单位为宋（sone），并规定1宋=40方。
响度与响度级的关系式为：
N 20.1LN 40
LN 40 33.22 lg N
三、人耳对声音的主观感觉
值，简称等效声级或平均声级，用符号Leq 表示，单位是
dB(A) 。可用积分声级计直接测量。
Leq 10 lgT1
T 0
10
0.1LPA
(
t
)
dt
式中，LPA(t)为瞬间A声级［dB (A) ］ ； T为总测量时间（s）。
第六章 噪声及振动环境
基本要求
掌握声音的物理度量； 了解人耳对声音的主观感觉； 了解噪声对人的影响； 了解噪声评价标准； 重点掌握噪声的测量及控制途径。
第一节 声音及其度量
一、声音的基本概念
物体的振动产生声音，振动发声的物体被称为声源。 声音的形成是由振动的发生与传播这两个环节组成。 声音的三个重要的物理量：频率、波长、声速。
（一）声音的响度级与响度
人感觉到的声音的大小，不仅与声压级有关，也与声音 的频率有关。响度级是人们对声音进行主观评价的一个 基本量，它反映了声压级和频率两者对人耳听觉的综合 作用效果。用LN 表示，单位为方(phon) 。
响度级(方值)就等于与该声音同样响的1000赫兹纯音的 声压级。等响曲线上的数字表示声音的响度级，每条曲 线的响度级方值，也就是频率为1000赫兹的纯音的声 压级分贝值。
10 lg
n
100.1LPi
i 1
二、声音的物理度量
背景声压级
根据声压合成法则有：
Pt2 Pi2 Pb2
LPi 10 lg(100.1Lpt 100.1LPb )
三、人耳对声音的主观感觉
声音的响度级与响度； 计权声级； 等效连续声级； 统计声级。
三、人耳对声音的主观感觉
表6-4 几种常见声源的A声级
A声级/dB
声源
20～30 40～60 60～70
80 90
100～110
轻声耳语 普通办公室内 普通交谈声，小型空调机 大声交谈，收音机，较吵的街道 空压机站，泵房，嘈杂的街道 织布机，电锯，砂轮机，大鼓风机
三、人耳对声音的主观感觉
（三）等效连续声级
等效连续声级是指某一段时间内的A声级能量平均
一、声音的基本概念
（一）频率 声源每秒钟振动的次数称为频率，以f表示，单位为
赫兹（Hz）。
人耳能感受到的频率范围是20～20000Hz。 低于20，次声波；高于20000，超声波。
在声频范围内，声波的频率愈高，声音显得愈尖锐； 反之，显得低沉。 低频声波：20～300； 中频声波： 300～1000； 高频声波：1000～20000
（二）计权声级
为使噪声测量结果与人耳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络，对不同频率的 客观声压给与适当增减，这种修正的方法叫频率计权。
通过计权网络测得的声压级称为计权声级，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。
声压级是声压与基准声压之比的以10为底的对数乘以
20，用符号Lp 表示，单位是分贝（dB）。
p L p 20 lg p0
式中， Lp为声压级（dB）；P 为声压（Pa）；
P0为基准声压（ P0=2×10-5 Pa ）
表6-1 各种环境的声压和声压级
声压 N/m2
630 200 63 20 6.3 2.0 0.63 0.20
三、人耳对声音的主观感觉
A、B、C声级
不同计权网络测量的结果，分别标以dB（A）、dB（B） 和dB（C），称为A声级、B声级、C声级。
研究表明，无论声强多大，A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A声级表 示噪声评价指标。表6-4为几种常见声源的A声级。
三、人耳对声音的主观感觉
0.000063 10
0.000020 0
繁华大街上 普通说话 微型电机工作时 安静房间内 轻声谈话 树叶落下的沙沙声 乡村安静夜晚 刚刚能听到的声音
二、声音的物理度量
（二）声压级合成法则
若在某点分别测得几个声源的声压为P1，P2，…，Pn， 该点总声压Pt 满足：
n
Pt 2
Pi 2
i 1
LPt
三、人耳对声音的主观感觉
频率计权电网络 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性。
一般设置A、B 和C 三种计权网络，其中： 1. A 计权网络是模拟人耳对40方纯音的响应，当信号通
过时，其低、中频段（1000Hz以下）的声音有较大 的衰减； 2. B 计权网络是模拟人耳对70方纯音的响应，它使接收、 通过的低频声音有一定的衰减； 3. C 计权网络是模拟人耳对100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。