3-道路交通噪声与污染控制

I P2
•c
（3-10）
式中：P-有效声压，N/ m2
C—空气中声速，m／s；
ρ—空气密度，kg／ m3。
空气的密度与声速的乘积ρC称为空气的特性阻抗，20度
时，其值为415N·S／ m3
第一节 声学的基本知识
声强级、声压级、声功率级
人耳刚能听到声音的界限叫听阈，使人耳产生疼痛感觉的 界限叫痛阈。
第一节 声学的基本知识
构件对空气的隔绝 由式（3-6）可知，构件的透射系数越小，构件的隔声性
能越好。 单层匀质密实墙体的隔声量：墙体的单位面积质量越大
隔声量也越大，质量增加一倍隔声量增加6dB，这一规 律称为“质量定律”。 高频声比低频声容易隔绝，频率越低隔声越困难。另外 ，如墙体上有孑L洞或缝隙，隔声量将大为降低。
第一节 声学的基本知识
1.1 噪声与噪声源
凡是使人烦恼不安，对人体有害，人们所不需要的声 音统称为噪声。
通常把正在发出声音的振动物体称为声源，发出噪声 的振动物体称为噪声源。
第一节 声学的基本知识
1.2 噪声在空气中传播
声源振动辐射的声波在媒质中传播时，在某一时刻声波 到达的各点所形成的包迹面称为波阵面。
第二节 噪声的主观评价及噪声容许标准
3．对消化系统的影响强噪声作用于中枢神经，往往引起消 化不良及食欲不振，从而导致肠胃病发病率增高。
第二节 噪声的主观评价及噪声容许标准
统计声级LN表示在测量时间内，有N％时间的噪声值 超过的声级。常用的指标有L10、L50、L90，分别表示在 测量时间内有10％、50％、90％时间的声级超过它的 值。 噪声污染级
等效声级是从能量平均的角度来评价噪声。从噪声对 人的干扰来讲，起伏变化的噪声比平稳的噪声要更大一 些。
声强级是指某处的声强和基准声强之比值的常用对数值乘 以10，称为该处的声强级。即：
LI
10lg
I I0
式中：LI-有效声压，dB;
I—声场中某处的声强，W／ m2 ；
I0—基准声强， I0 = 10-12W／ m2 ；
（3-11）
第一节 声学的基本知识
声压级 与上述相仿，某处声压级的数学表达式为：
噪声污染级是综合噪声的能量平均和起伏变化特性两 者的影响而给出的评价量，记作LNp，单位为dB。
第二节 噪声的主观评价及噪声容许标准
2.3 噪声的危害
人们长期接触强噪声会引起听力损伤，其损伤程度表现为 以下几种类型：
1．听觉疲劳 在噪声作用下，听觉敏感性降低，表现为听阈提高约
10—15dB，但离开噪声环境几分钟即可恢复，这种现 象称为听觉适应。当听阈提高15dB以上，离开噪声环 境很长时间才能恢复，这种现象叫做听觉疲劳，已属于 病理前期状态。
（3-1）
式中：B—空气的体积弹性模量，N／ m2 ； P—空气的密度，kg/ m3 。
第一节 声学的基本知识
声波的反射 当声波入射到墙、板等表面时，声能的一部分将被反
射。若单位时间内的入射声能为E0，反射声能为Er ，则墙、板的反射系数r定义为：
（3-3）
如果反射面的尺度比声波波长大得多时将产生镜面反 射。
，称瞬时声压。 实质上人耳分辨不出声压的瞬时变化，因此，声压的实际效
果是某段时间内瞬时声压的平均值，该平均值称为有效声 压。 从能量分析有效声压是瞬时声压在一段时间内的均方根值。 实际应用中如果没有说明，声压一词即指有效声压。
第一节 声学的基本知识
声强与声压的关系
声场中声波(音)的强弱可用声强来表示，也可用声压来衡 量，因而声强与声压有着密切的关系：
第一节 声学的基本知识
1.4 噪声的计量
声功率、声强和声压 ➢ 声源的声功率 声功率是声源单位时间内向外辐射的声能，记作W，单位
为瓦(W)或微瓦(μW)。声源的声功率与频率有关，在计 量时应指明其频率范围。 声源辐射的声功率一般与环境条件无关，纯属于声源本身 的一种特性。表3-2列出了几种声源的声功率。
第二节 噪声的主观评价及噪声容许标准
计权网络A、B、C、D的频率响应特性曲线的国际规 定如图3—11所示：
第二节 噪声的主观评价及噪声容许标准
A声级通常用于稳态噪声的评价量。对于随时间起伏 变化的非稳态噪声的评价量采用等效声级、昼夜等效声 级、统计声级、噪声污染级等。 等效声级
当噪声的A声级随时间起伏变化时，需用按能量法则 算出的平均A声级来评价该噪声，称为等效连续A声级 ，简称等效声级，记为LAeq，单位为dB。
噪声测量中，常用的频带(或频程)是l倍频程或1／3倍 频程。
倍频程是对频率作相对比较的单位，两个频率之间的相 距频程倍数n由下式决定：
第一节 声学的基本知识
（3-18）
式中： f1—频带(频程)的下限频率，Hz； f2—频带(频程)的上限频率，Hz； n—频程的倍数
常用频带的中心频率表示，频带的中心频率／。是上下限 频率的几何均值，即： （3-19）
第一节 声学的基本知识
解： 声压级的大小依次为100、95、93、90、82…dB，
利用课本上表3-3依次逐个叠加。
计算至此可见，进行三次叠加后即得102dB，其余 的声压级与它的差值均超过15dB，修正值很小可不计 。
第一节 声学的基本知识
1.5噪声的频谱
噪声的频谱往往是连续的，测量其频谱时不可能一个一 个频率的测，而是通过带通滤波器测得相应频带的 声级，将频率为横坐标，声级为纵坐标作图，即可 得被测噪声的频谱图。
根据波阵面的形状，可以将声波分为平面波、球面波和 柱面波。
媒质中有声波传播的区域叫做声场，声波传播无边界影 响或边界影响可以忽略的区域称为自由声场。
第一节 声学的基本知识
声波的声速、波长与频率 声波在媒体中传播的速度称为声速，习惯用符号C表示
，单位是m／s。声速与声源的性质无关，而与媒质 的弹性、密度及温度有关。在空气中声波的传播速度 为：
②当听阈位移达到d0—60dB时为中度耳聋，听觉已影响到 语言区，一般声音的讲话已经听不清楚；
③当听阈位移达60～80dB时为重度耳聋，对低频、中频和 高频的听觉能力均严重下降，即使面对面的大声讲话也听 不清楚。
第二节 噪声的主观评价及噪声容许标准
3．爆发性耳聋 当声压很大时(如爆炸、炮击)，耳鼓膜内外产生较大压
文言文各种句式详解
3-道路交通噪声与污染控制
学习重点：
1、波阵面、声波的特性、声强级。 2、噪声测量中的常用频带。 3、响度、噪音对人体健康的影响。 4、车辆噪声的构成、轮胎噪声测量的方法、平均噪声级
与车速的关系。 5、噪声控制的原则、噪声控制的步骤、声屏障的构造设
计、低噪声路面的机理。 6、行驶噪声强度的影响因素。
第二节 噪声的主观评价及噪声容许标准
噪声对人产生的影响不但与声压、声强等客观物理 量有关，而且与人的心理、生理等主观因素有关，还 与噪声的频率、起伏变化程度有关。
2.1 人耳听觉特性
响度是人耳鼓膜接受到入射声后的主观感觉量。声 音的响度不但与其声压级大小有关，而且与其频率的 高低有着密切的联系。
人耳对高频声敏感，对低频声迟钝。
2.2 噪声的主观评价
响度级 选取1000H2纯音作基准音，凡是听起来和该基准音一样
响的声音，不论其声压级和频率是多少，它的响度级 (phon值)就等于该纯音的声压级值。单位是方(phon) 。
响度级是人们对噪声主观评价的一个基本量。
第二节 噪声的主观评价及噪声容许标准
利用与基准纯音相比较的方法，通过实验可以得 到整个音频范围各个纯音的响度级。国际标准化组
第二节 噪声的主观评价及噪声容许标准
2、噪声性耳聋 根据国际标准化组织(1SO)1964年的规定，5001h、
l0001h、20001h三个频率的平均(算术平均)听力损 失超过25dB称为噪声性耳聋。 根据听力损伤的程度，噪声性耳聋可分为三类：
①当听阈位移达25—40dB时为轻度耳聋，听觉还未影响到 语言区(500-2000H2)，对交谈影响不大；
第一节 声学的基本知识
双层墙的隔声量：为提高轻型墙体的隔声量，经济 的办法是采用有空气间层的双层或多层墙。
因空气间层的“弹簧”作用，使双层墙的隔声量比 相同质量的单层墙增加了一个附加隔声量。在实际工 程中，两层墙之间常有刚性连接物，这些连接物称为 “声桥”，使附加隔声量减小。
应说明的是在工程设计时，构件的实际隔声量应按 设计要求在专用隔声试验室作隔声测试。关于测试方 法及隔声性能评价等请参阅有关资料。
等效声级它等效于一个连续稳定的噪声作用在测量周 期内，此稳定噪声和实际起伏噪声具有相同的A计权能 量。
第二节 噪声的主观评价及噪声容许标准
昼夜等效声级 因噪声在夜间比昼间对人干扰更大，为了考虑这种因素，
提出了昼夜等效声级作为评价量，记作Ldn，单位为dB 。 统计声级 当噪声随时间起伏变化较大时(如道路交通噪声)常用统计 方法来评价。用噪声级出现的累积概率来表示这类噪声 的大小，称为统计声级，又称为累积分布声级，记作 LN，单位为dB。
第一节 声学的基本知识
第一节 声学的基本知识
自由声场中，线声源均匀地向周围辐射声能（见图 3-9），距声源中心线某处圆柱面上的声强为：
（3-9）
第一节 声学的基本知识
声压 声压是指介质中的压强相对于无声波时压强的改百度文库量，记作
P，单位为帕(Pa)。 声波传播时，声场中任一点的声压都是随时间而不断变化的
织(1SO)于1961年推荐的纯音等响曲线如图3—10
所示。 在图中任意一条曲线上的每一个点都代表一个纯
音，尽管同一条曲线上的每个纯音的声压级和它的 频率都不相同，但是它们的响度级却是相同的。
第二节 噪声的主观评价及噪声容许标准
计权声级 在噪声测量中，试图用声级计直接测定噪声的“响度级
”，但实际与响度级并非完全一致，因此，读数称为 声级，单位是dB。 为了使声音的客观物理量与人耳听觉的主观感受近似取 得一致，在测量仪器中对不同频率的声压级，人为地 给予适当的增减，这种修正方法称为频率计权。 实现频率计权的电网络称为计权网络，经过计权网络测 得的声级称为计权声级。
第一节 声学的基本知识
第一节 声学的基本知识
声强 声强是衡量声场中声音强弱的物理量。声强的定义，是单
位时间内在垂直于声波传播方向的单位面积上通过的声 能量，记作I，单位是W/ m2 。其定义式为：
（3-7） 自由声场中，点声源均匀地向四周辐射声能(见图3-8)，距
声源某处球面上的声强为：
（3-8）
（3-5）
材料的透射系数τ定义为：
（3-6）
我们将反射系数r值小的材料称为吸声材料，把透 射系数τ值小的材料称为隔声材料。 常用的吸声材料
常用的吸声材料和吸声结构及其吸声特性列于表 3-1，需说明的是，表3-1对于噪声控制工程设计(如 吸声型声屏障设计)是远远不够的，应参阅有关资料 或手册。
第一节 声学的基本知识
差，导致鼓膜破裂，双耳完全失聪。 噪声对人体健康的影响
1．对视觉的影响在噪声作用下会引起视觉分析器官功能下 降，视力清晰度及稳定性下降。
2．对神经系统的影响在噪声长期作用下会导致中枢神经功 能性障碍，表现为植物神经衰弱症候群(头痛、头晕、失眠、 多汗、乏力、恶心、心悸、注意力不集中、记忆减退、惊慌 、反应迟缓)。
第一节 声学的基本知识
两声压级L1、L2（L1＞L2）叠加，叠加后的声压级 为：
（3-17）
式中△L为叠加修正量（增值）
【例3-1】测得某机器的噪声频带声压级如下表所示，计算其 总声压级。
倍频程的中心频率（Hz） 63
声压级（dB）
90
125 250 500 1000 2000 4000 8000 95 100 93 82 75 70 70
声功率级 同样声功率级的表达式为：
（3-12）
（3-13）
第一节 声学的基本知识
声压级的叠加
当几个不同声源同时作用时，它们在某处产生的总声压并
不是各个声压的代数和，应按照能量法则进行叠加。它
们的总声压为：
（3-14）
中叠加后的总声压级为：
如果P1=P2…=Pn=P时，总声压级为：
（3-15） （3-16）
第一节 声学的基本知识
声波的吸收和透射 声波入射到墙、板等构件时，除一部分声能被反射外，其
余部分将透过构件和被构件材料吸收。 根据能量守恒定律，单位时间的入射声能E0、反射声能Er
、透射声能Eτ和吸收声能Eα有如下关系： （3-4）
从入射声波和反射声波所在的空间看，材料的吸声系数α 与反射系数τ之间有如下关系：