第四章噪声与振动的评价及测量方法介绍

斯蒂文斯响度
对宽频带的噪声考虑了计权因素： 响度指数最大的频带贡献最大，而其他频带由于最大响 度指数频带声音的掩蔽效应，他们对总响度的贡献应乘 上一个小于1的修正因子。 频带与修正因子的关系
频带宽度 修正因子F 倍频带 0.30 1/2倍频带 0.20 1/3倍频带 0.15
倍频带是指上限与下限频率之比为2：1的频带。一个倍频带由其中心频率表 示，而倍频带的中心频率为上限与下限频率的几何平均值。
计权等效连续感觉噪声级(LWECPN)
LW ECPN LEPN 10( N1 N 2 N 3 ) 39. 4
（ LEPN ）：N次飞行的有效感觉噪声级能量 平均值。 N1：白天飞行次数， N2：傍晚飞行次数， N3：夜间飞行次数。

4.1.9 交通噪声指数(TNI)
定义：
LPN LA 13
4.1.8 航空噪声评价：计权等效连续感觉噪声级(LWECPN)
用于航空噪声评价中，对一段监测时间内飞 行事件噪声的评价。 有效感觉噪声级（ LEPN ）：
在感觉噪声级（ LPN ）的基础上，对持续时间和可听纯音 及频率修正后，得到的量。
LEPN
N 0.1LTPNi 10 lg 10 13 i 0
环境噪声控制工程
第四章 环境噪声与振动 的评价及测量方法
Chapter 4 环境噪声与振动的评价及测量方法
4.1 噪声的评价量 4.2 振动的评价量 4.3评价标准与法规 4.4 环境噪声测量方法 4.5 环境振动测量方法
4.1 噪声的评价量
噪声的评价量的建立原则： 不同频率的声音对人的影响不同； 噪声出现的时间不同对人的影响不同； 同样的声音对不同心理和生理特征的人群 反应不同；。。。。。
L N 4010 log2 N
N 2
0.1( L N 40)
4.1.2 宽频带噪声响度：斯蒂文斯响度
噪声掩蔽:由于噪声的存在，降低了人耳对 另外一种声音听觉的灵敏度，使听阈发生迁移 的现象叫做噪声掩蔽。 掩蔽值： 听阈提高的分贝数。 掩蔽音对比其频率低的纯音掩蔽作用小，而对 比其频率高的纯音掩蔽作用强。
A计权的频率响应与人耳对宽频带的声音 的灵敏度相当，成为最广泛的评价参量
P65 例题
4.1.4等效连续A声级和昼夜等效声级
定义：等效于在相同的时间间隔T内与不稳 定噪声能量相等的连续稳定噪声的A声级。
2 1 t2 p A 1 t2 0.1L p A ( t ) (t ) Leq 10 lg dt 10 lg 10 dt 2 t t t 2 t1 1 t 2 t1 1 p0
图4-1 等响曲线（双耳自由声场测听，前向入射）
3. 响度
正常听者判断一个声音比响度级为40 phon 参考声强响的倍数，规定为响度级为40 phon时 响度为1sone。 响度是与主观轻响程度成正比的参量，它 是定量反映声音响亮程度的主观量，它与正常 者对声音的主观感受量成正比，符号为N，单 位是“宋” (sone)。 响度与响度级的关系：
4.1.14 暴露声级和噪声暴露指数
对单次或离散噪声事件进行评价。
4.1.13 语言清晰度指数和语言干扰级
反映噪声对语言交流干扰程度的量
1.语言清晰度: 音节清晰度S: 经过实验测得听者对音节所做出的正确响应 与发送的音节总数之比的百分数。 语言清晰度指数（AI）： 若该音节为有意义的语言单位，则称为语言 可懂度，即语言清晰度指数AI，表示一个 正常的语言信号能为听者听懂的百分数。
昼夜等效声级
2 1 0 .1 L d 0.1( L n 10) Ldn 10 lg 10 10 3 3
Ld: 昼间（06:00-22:00)测得的噪声能量 平均A声级；16小时。 Ln: 夜间（22:00-06:00)测得的噪声能量 平均A声级；8小时。
o o o o 与人耳听觉特性有关的评价量， 与心理情绪有关的评价量； 与人体健康有关的标准； 与室内人们活动有关的评价量几方面。
4.1 噪声的评价量
4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4 4.1.5 4.1.6 4.1.7 纯音的响度和响度级和等响曲线 宽频带噪声响度：斯蒂文斯响度 A、B、C、D计权网络和计权声级 等效连续A声级和昼夜等效声级 累计百分数声级 室内噪声评价 噪度和感觉噪声级
4.1 噪声的评价量
4.1.8 航空噪声评价 4.1.9 交通噪声指数 4.1.10 噪声污染级及标准偏差 4.1.11 噪声冲击指数 4.1.12 噪声掩蔽 4.1.13 语言清晰度指数和语言干扰级 4.1.14 暴露声级和噪声暴露指数
人耳的结构
中耳及耳蜗展开示意图
PSIL SIL 3
4.2 振动的评价量
振动的强度 振动的频率 振动的方向 振动的暴露时间
4.2.1 位移、速度、加速度 4.2.2 振动加速度级 4.2.3 振动级 4.2.4 铅垂向Z振级VLZ
4.3环境噪声的评价标准与法规
4.3.1 环境噪声污染防治法 4.3.2 环境噪声标准
TNI 4( L10 L90 ) L90 30
考虑到噪声气候的范围，本底噪声情况。 只适用于机动车辆噪声对周围环境干扰的 评价，而且限于车流量较多及附近无固定 声源的环境。
4.1.10 噪声污染级及标准偏差
用以评价噪声对人的烦恼程度的评价量
4.1.11 噪声冲击指数
考虑受噪声影响的人口。
1.响度级： 当某一频率的纯音与1000Hz的纯音听起来同样响 时，这时1000Hz纯音的声压级就定义为该声音的 响度级。响度级的符号为LN，单位为方(phon）。
4.1.1 响度和响度级
2.等响曲线： 对于不同频率的声音，借助相对比较的方法， 可以确定是否“一样响”。以具有给定声压级 的1000Hz纯音作为基准，改变其他频率纯音的 声压级，使它们听起来与基准纯音一样响。 以声压级为纵坐标，频率为横坐标可以得到相 应的一条曲线，叫做等响曲线。
语言清晰度指 数与声音的频 率有关； 语言清晰度指 数与背景噪声 有关； 语言清晰度指 数与对话者之 间的距离有关。
2.语言干扰级:
语言干扰级（SIL）： 是对语言清晰度指数AI的简化，它是中心频率 600—4 800Hz的6个倍频带声压级的算术平均 值。 更佳语言干扰级（PSIL）： 利用500、1 000、2 000Hz为中心频率的三个倍 频带的平均声压级来表示语言干扰级，称为更 佳语言干扰级PSIL。
4.1.5累计百分数声级(统计噪声级)
定义：它表示在测量时间内高于Ln声级 所占的时间为n%。
L90:本底噪声级； L50:中值噪声级； L10:峰值噪声级。
Hale Waihona Puke Baidu
( L L ) 10 90 与等效连续A声级的关系： Leq L50 60
主要用于公路设计噪声限值的评价量。
2
L10=70dB，噪声级高于70dB的时间占10%。
人耳的功能
能接受20~20000Hz，宽达11个倍频程的 频带。 灵敏度和动态范围大：可以听到接近于分子 大小的微弱振动，还可以听到是其1012倍强 的声振动。 人耳可以分辨1dB的声压级变化。 具有滤波功能。“酒会效应” 辨别声音的音色、音调、声源的方位。
4.1.1 响度和响度级
斯蒂文斯响度计算方法： 测出各频带声压级； 从图上查出各频带声压级 应的响度指数； 取其中最大值，将其从响 度指数总和中扣除，乘以 频带修正因子F，最后与最 大值相加即得响度指数；
n S S m F Si S m i 1
P 40 10 log 2 S
环境噪声标准
产品噪声标准 环境噪声排放标准 声环境质量标准
卫生标准
4.3.1 环境噪声污染防治法
《中华人民共和国环境噪声污染防治法》 1996年10月第八届全国人民代表大会通过 内容：八章六十四条
4.3.1 环境噪声污染防治法
第一章 总则 立法目的： 保护和改善人们的生活环境，保障人体健 康，促进经济和社会的发展。 是制定各类噪声标准的基础。 环境噪声及环境噪声污染含义 适用范围
0~5 5~7 7~11 11~13 13~18 18~21 21~23 23~24
44 55 70 65 68 62 55 48
5 5 5 4.4 5.5 7.0 24 10 24 10 24 10 Leq 10 lg 5 104.8 24 65.4dB
4.1.2 计权声级
2.计权网络： 是近似以人耳对纯音的响度即频率特性而设计的。 国际电工委员会规定了四种计权网络： A、B、C、D 其中A、B、C分别模拟人耳对40、70、100方纯音的 响应特性设置计权网络，使测量时接受到的声信号 经网络滤波后按频率获得不同程度的衰减。从而模 拟人耳对不同频率声音的敏感程度。 D声级是对航空噪声进行模拟。 还有E计权和SI计权，E计权是根据响度计算方法作 出来的，也叫做耳朵计权，SI是用于衡量噪声对语 言干扰的。
在同样的采样时间间隔下：
1 N 0.1LpAi 1 Leq 10 lg 10 i 10 lg T i 1 N
10
i 1
N
0.1LAi

例题：某街道的每小时平均A声级随时间 变化的实测结果如下，计算24小时内的 等效连续A声级
时间（h） 平均A声级 dB
4.1.7 与烦恼程度有关的评价量
1.噪度和感觉噪声级
噪度（Na）： 在中心频率为1 kHz的倍频带上，声压级为 40dB的噪声的噪度为1呐 (noy)。 等感觉噪度曲线：
1. 噪度和感觉噪声级
感觉噪声级(LPN)： 将噪度转换成分贝指标，称为感觉噪声级。
LPN 40 10 log 2 N n
4.3.1 环境噪声污染防治法
内容： 第二章 环境噪声污染防治的监督管理 第三章 工业噪声污染防治 第四章 建筑施工噪声污染防治 第五章 交通运输噪声污染防治 第六章 社会生活噪声污染防治 第七章 法律责任
4.3.1 环境噪声污染防治法
国务院环境保护行政主管部门划分不同的 功能区制定国家声环境质量标准，县级以 上地方人民政府根据标准划分适用区域， 并进行管理。 任何单位和个人都有保护声环境的义务。 建设项目需执行“三同时制度” 产生环境噪声污染的，必须申报，并采取 防治措施
图4-2 斯蒂文斯响度指数曲线
4.1.3 A、B、C、D计权网络和计权声级
4.1.3 计权声级
1.计权声级： 为了使声音的客观量度和人耳的听觉主官感受 近似取得一致，通常对不同频率声音的声压级经某 一特定的加权修正后，再叠加计算可得到噪声的总 声压级，此声压级称为计权声级。
LAp L p LA '
更佳噪声标准（PNC）曲线
4.1.6室内噪声的评价量
2.噪声评价数(NR)曲线 噪声评价数： 将1000Hz倍频带声压级值作为噪声评价数 NR。 其他63Hz-8000Hz倍频带的声压级和NR的关 系也可由下式计算：
L pi a bNRi
求NR值的步骤： 测得的噪声各频带 的声压级； 将测得的噪声各频 带的声压级与图中 声压级比较既可以 得到各频带的NR值； 取其中最大的NR值 （取整数）； 将最大值加1即为 所测环境的NR值。
4.1.6 室内噪声的评价量
1.噪声标准曲线:
噪声标准（NC）曲线 更佳噪声标准（PNC）曲线 适于室内活动场所稳态噪声的评价，以及 有特别噪声环境要求的场所的设计。
计算方法： 测得的噪声各频带 的声压级； 将各频带的声压级 与图中声压级比较 既可以得到各频带 对应的PNC曲线号 数； 其中最大号数即为 所测环境的噪声评 价值 。