测试技术 8 噪声的测量

噪声测量的主要参数(2/9) 噪声测量的主要参数
1 . 声压与声压级单击此处编辑母版标题样式 声压: 指某点上各瞬间的压力与大气压力之差值, 声压: 指某点上各瞬间的压力与大气压力之差值,单位为 Pa ). (帕单击此处编辑母版文本样式 –第二级 第二级 听阀声压: 听阀声压: 指正常人刚能听到的 1 000 Hz 声音的声压为 第三级 Pa,并规定为基准参考声压, 2× 10-5Pa,并规定为基准参考声压,记为 p0 . –第四级 第四级 声压级: 是一个相对比较的量纲一的量(无量纲量). 声压级: 是一个相对比较的量纲一的量(无量纲量). 第五级 相对于声压 p 的声压级 L p 定义为
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从声压及声压级出发,当两个以上的噪声同时存在时, 从声压及声压级出发,当两个以上的噪声同时存在时, 单击此处编辑母版标题样式
pn p1 p2 L p1 = 20 lg , L p 2 = 20 lg , , L pn = 20 lg p0 p p0 单击此处编辑母版文本样式 0
–第二级 个声源发出的噪声(或是由同一声源发出的噪声频谱 如果从 n第二级 个声源发出的噪声( 第三级 中的各频率成分),且互不相干, ),且互不相干 中的各频率成分),且互不相干,则 –第四级 第四级 2 2 2 p为 合成噪声的总声压第五级 p = p1 + p2 + + pn 由此得: 由此得:
Lp
p = 20 lg p0
dB
p0 为基准参考声压
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噪声测量的主要参数(3/9) 噪声测量的主要参数
.声强与声压级 2 .声强与声压级 声强: 在传播方向上单位时间内通过单位面积的声能量, 声强: 在传播方向上单位时间内通过单位面积的声能量, 单击此处编辑母版标题样式 表示,单位为W/m2 . 以 I 表示,单位为 声强级 LI: 声强与参考声强 I0 (取 I0= 10×10-12 W/m2 )的 取 × 单击此处编辑母版文本样式 倍来表示, 比值常用对数的 10 倍来表示,称为声强级 LI (单位为 –第二级 第二级 dB),亦是一种量纲一的量,定义为 ),亦是一种量纲一的量 ),亦是一种量纲一的量, 第三级 I LI = 10 lg dB –第四级 第四级 I0 对于球形声源,传播过程中没受到任何阻碍可, 对于球形声源,传播过程中没受到任何阻碍可,也不存在能 第五级 量损失, 量损失,则
f2 = 2n f1
n 是正数,其值越小, 是正数,其值越小, 频程分得越细. 频程分得越细.
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噪声的分析方法与评价(2/14) 噪声的分析方法与评价(2/14)
(2)频谱分析 (2)频谱分析 声源作简谐振动所产生的声波为简谐波, 声源作简谐振动所产生的声波为简谐波,其声压和时间关系为 单击此处编辑母版标题样式 一正弦曲线. 一正弦曲线. 这种只有单频率的声音称为纯音. 这种只有单频率的声音称为纯音. 单击此处编辑母版文本样式 由强度不同的许多频率纯音所组成的声音称为复音, 由强度不同的许多频率纯音所组成的声音称为复音, –第二级 第二级 组成复音的强度与频率的关系图称为声频谱,简称频谱. 组成复音的强度与频率的关系图称为声频谱,简称频谱. 第三级 以下; 低频噪声指噪声频谱中最高声级分布在 350 Hz 以下; –第四级 第四级 中间; 中频噪声指最高声级分布在 350~1 000 Hz 中间; 第五级 高频噪声( 以上). 高频噪声(1 000 Hz 以上). 噪声频谱表示一定频带范围内声压级的分布情况, 噪声频谱表示一定频带范围内声压级的分布情况, 频谱中各峰值所对应的频率( 频谱中各峰值所对应的频率(带)就是某种声源产生的, 就是某种声源产生的, 找到了主要峰值声源就为噪声控制提供了依据. 找到了主要峰值声源就为噪声控制提供了依据. 12
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噪声测量的主要参数(5/9) 噪声测量的主要参数
单击此处编辑母版标题样式
声 源 峰值功率/W 峰值功率
表 8.1 通用语言与若干乐器输出功率值的近似值
单击此处编辑母版文本样式 2×10-3 男生会话 ×
女生会话 单簧管 低音提琴 钢琴 管乐器 37in×36in的低音鼓 × 的低音鼓 75件乐器的交响乐 件乐器的交响乐
pa = I1 × 4πr1 = I 2 × 4πr2
2
2
W
声强随着声源 的距离的平方 而减小
I1 r2 = 2 I 2 r1
2
4
噪声测量的主要参数(4/9) 噪声测量的主要参数
3. 声功率及声功率级 单击此处编辑母版标题样式 声功率( ): 声源在单位时间内发射出的总能量,单位为W; 声功率(W): 声源在单位时间内发射出的总能量,单位为 ; 单击此处编辑母版文本样式 –第二级 第二级 声功率级( ):声功率 声功率(W)与参考基准声功率 0(取W0=10-12 与参考基准声功率W 取 声功率级(Lw):声功率 与参考基准声功率 第三级 W)的比值常用对数的 倍来表示,声功率级 W(单位为 ) 的比值常用对数的10倍来表示 单位为dB) 的比值常用对数的 倍来表示,声功率级L –第四级 第四级 第五级 W LW = 10 lg W0
2
2
2
2
2
噪声测量的主要参数(9/9) 噪声测量的主要参数
即
2 单击此处编辑母版标题样式 p ( L L ) / 10 2
故
单击此处编辑母版文本样式
– 第二级
= L L 第三级 L
1 – 第四级
p1
2
= 10
1
2
= 10lg[1 +10
( L1 L2 ) /10
]
或
第五级
L = L1 + L
Lp
p = 20 lg = 20 lg p0
2 2
p1 + p 2 + + p n p0
2 2
2
p1 + p 2 + + p n = 10 lg 2 p0
2
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噪声测量的主要参数(8/9) 噪声测量的主要参数
n 个噪声级相同的声源,在离声源距离相同的一点所产生的 个噪声级相同的声源, 总声压级为 2 2 2 p1 + p 2 + + p n np 2 L = 10 lg = 10 lg 2 2 p0 p0
返回 1
8.1 噪声测量的主要参数 (Principal Parameters 单击此处编辑母版标题样式 of Noise Measure)
术语: 术语: 是在某种弹性介质中的一种振动过程 单击此处编辑母版文本样式 声音是在某种弹性介质中的一种振动过程. 声音是在某种弹性介质中的一种振动过程. –第二级 第二级 介质的基本类型有三种 气体,液体,固体. 的基本类型有三种: 介质的基本类型有三种:气体,液体,固体. 第三级 –第四级 第四级 声波( Hz时 人的耳朵可以听到). 声波(振源频率在 20~20 000 Hz时,人的耳朵可以听到). 第五级 次声波( 人耳无法听到) 次声波(振源频率低于 20 Hz 时,人耳无法听到). 超声波( Hz时 听到). 超声波(振源频率高于 20 000 Hz时,人耳无法 听到). 振动是指质量在一定的位置附近作来回往复运动,亦称为振荡. 振动是指质量在一定的位置附近作来回往复运动,亦称为振荡. 是指质量在一定的位置附近作来回往复运动 波动是振动的传播过程,即振动状态的传播. 波动是振动的传播过程,即振动状态的传播. 是振动的传播过程 2
单击此处编辑母版标题样式
p = 10 lg + 10 lg n = L1 + 10 lg n – 第二级 2 p0 第三级 L2的声源同时作用 的声源同时作用, 当有两个不同噪声级 L1 和 L2的声源同时作用,且 L1 < L2时, – 则从噪声级 L1 第四级 到总噪声级 L 的增加值 △L 可由下式求得: 可由下式求得: 下式求得
第五级
2 1
单击此处编辑母版文本样式 2
而
p + p2 p p + p2 p2 L = L L1 =10lg 10lg 2 =10lg =10lg( + 2 ) 1 2 2 p0 p0 p1 p1
2 2 1 2 1 2 2
p2 p 2 / p0 p2 p1 10 lg 2 = 10 lg 2 = 10 lg 2 10 lg 2 = L2 L1 2 p1 p1 / p 0 p0 p0 9
响度级是一个相对量,有时需用绝对值来表示, 响度级是一个相对量,有时需用绝对值来表示,单位宋 相对量 (sone). .
单击此处编辑母版标题样式
– 第二级
1 宋为 40 方的响度级,即 1 宋是声压 40 dB ,频率为 1 000 方的响度级, Hz 单击此处编辑母版文本样式 的纯音素产生的响度. 的纯音素产生的响度. 响度(宋) 第三级
声压级 声压级/dB
30 20 10 0 -10 -20 30 50 40 MAF 100 200 200 300 500 800 30 20 10 方
2000 8000 4000 10000
频率/Hz 图8.1 等响曲线
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噪声的分析方法与评价(4/ ) 噪声的分析方法与评价(4/14) (4/
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8.2
噪声的分析方法与评价 (Analysis Methods and Evaluation of Noise)
单击此处编辑母版标题样式
1. 噪声的频谱分析
单击此处编辑母版文本样式 (1)倍频程分析 (1)倍频程分析
目的:了解其频率组成及相应能量的大小,从中找出噪声源, :了解其频率组成及相应能量的大小,从中找出噪声源, 目的– 第二级 进而控制噪声. 进而控制噪声. 第三级 – 第四级 原理:是按一定宽度的频带来进行的, 原理:是按一定宽度的频带来进行的,即分析各个频带对 应的声压级. 应的声压级. 第五级 噪声的频谱分析在噪声研究中,常采用倍频程分析. 噪声的频谱分析在噪声研究中,常采用倍频程分析. 相差 n 个倍频程时两个中心频率之间的关系为
第8章 噪声的测量 单击此处编辑母版标题样式 Noise Measurement
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8.1 噪声测量的主要参数 第二级 (Principal Parameters of Noise Measure) 第三级 8.2 噪声的分析方法与评价 第四级 (Analysis Methods and Evaluation of Noise) 第五级 8.3 噪声测量仪器 (Measure Instruments of Noise) 8.4 噪声测量及其应用 (Noise Measure and Practical Use)
W1 + W2 + W3 + +Wi + + Wn W LW = 10 lg = 10 lg W0 W0
总声强级: 总声强级:
I1 + I 2 + I 3 + + I i + + I n I L I = 10 lg = 10 lg I0 I0
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噪声测量的主要参数(7/9) 噪声测量的主要参数
噪声的分析方法与评价(3/ ) 噪声的分析方法与评价(3/14) (3/
2. 噪声的响度分析及评价 (1)纯音的等响曲线 纯音的等响曲线, (1)纯音的等响曲线,响度及响度级 单击此处编辑母版标题样式 在各种频率条件下对人的听力进行试验测得纯音的等响 8.1所示 所示. 度曲线如图 8.1所示. 单击此处编辑母版文本样式 140 方 –第二级 130 130 120 120 110 110 100 第三级 100 90 90 80 80 –第四级 70 70 60 60 50 50 第五级 40 40
第二级
4× 10-3 × 5× 10-2 × 第三级 16× 10-2 × 第四级 27× 10-2 × 第五级 31× 10-2 × 25.0 70~100
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噪声测量的主要参数(6/9) 噪声测量的主要参数
多声源的噪声强度 4. 多声源的噪声强度 单击此处编辑母版标题样式 两个以上相互独立的声源, 两个以上相互独立的声源,同时发出来的声功率和声强可 以代数相加, 以代数相加,即 单击此处编辑母版文本样式 W = W1+ W2 + W3 ++ Wi ++ Wn –第二级 第二级 Wi 表示第 i 个声 I1 + I2 + I = 第三级 I3 ++ Ii ++ In 源的声功率. 源的声功率. –第四级 第四级 第 i 个声源的声强 总声功率级: 总声功率级: 第五级