环境噪声控制工程 复习

第三章 噪声源的测量
声级计一般由传声器、放大器、衰减器、计权网络、 检波器和指示器等组成
工作原理是：由传声器将声音转换成电信号，再由前置放大器 变换阻抗，使传声器与衰减器匹配。放大器将输出信号加到计 权网络，对信号进行频率计权(或外接滤波器)，然后再经衰减 器及放大器将信号放大到一定的幅值，送到有效值检波器(或 外按电平记录仪)，在指示表头上给出噪声声级的数值。

二
噪声的分类
按声音的频率分：
＜400Hz的低频噪声、400～1000Hz的中频噪声及
＞1000Hz的高频噪声
按声源的机械特点：
气体扰动产生的噪声、固体振动产生的噪声、液 体撞击产生的噪声以及电磁作用产生的电磁噪声
按时间变化的属性：
稳态、非稳态、起伏、间歇以及脉冲噪声等
按区域分为：
城市环境噪声、农村环境噪声、海洋环境噪声
E V0
2 2
0c
声能密度(w)：声场中单位体积媒质所含 有的声能量 (J/m3)


pe
0c

pu c
2
声强（I）:在声传播方向上单位时间内垂直通过单位 面积的声能量 (W/m2)
I
W S

p
c
声功率（W）:声源在单位时间内辐射的总能量(W)，
W cS IS

例 1： 在空气中离点声源2m距离处测得声压p=0.6Pa， 求此处的声强I、质点的振速U、声能密度w 和声功率W 各是多少？（已知空气的ρ=1.21kg/m3，c=340m/s）

公路可等效为线声源
声源
受声点
声程差： A B d 1.13 t 40 f 3c
绕射声衰减： L d 500
2 3 t 1 10 lg 14 . 4 dB 2 2 ln( t t 1 )
22.16 1
噪声源
交通噪声
喇叭声
汽笛声 刹车声
工业噪声
纺织厂 印刷厂 机械厂
建筑施 工噪声
打桩机 搅拌机
社会生活 噪声
叫卖声
争吵声
三
噪声的影响
噪声控制技术
声源
抑制 噪声源
传播途径
控制 传播途径
接收器
保护 接收器
图
环境噪声污染的主要环节
第二章 声波的基本性质及传播规律
1. 基本概念：
声源：：声音是由物体的振动而产生的，因此凡能产生声音 的振动物体统称为声源 声源可以是固体、液体或气体。 媒质：传播声音的介质。
7. 相关标准

《声环境质量标准》 《工业企业厂界环境噪声排放标准》
8. 声环境功能区环境噪声测量 1. 声环境功能区监测方法 常规检测采用定点监测法，噪声普查采用网 格监测法，均应避开节假日和非正常工作日。 GB3096-2008《声环境质量标准》
第九章
声屏障

根据几何声学的原理，声波在室外传播时，在声源 与受声点之间设置不透声的屏障，阻断声波的直接 传播，使得在接收位置的噪声得以降低，这样的屏 障称之为 声屏障 或隔声屏。
1 10 lg T 1 10 lg T
Leq1

T
10
T
0.1L p A ( t 1)
0
8 0.185 dt 10 lg 10 85dB 8 4 0.185 dt 10 lg 10 8
Leq 2

评价安装声屏障后降噪效果的量——声屏障的插入 损失IL

直达声与绕射声的声级之差，称之为绕射声衰 减，其值用符号△Ld 表示

2.无限长线声源的绕射声衰减
实际应用的声屏障模型主要是线声源，如道路机动车 辆流等。 无限长线声源的绕射声衰减比点声源小，但最大不超 过5dB。
例4.

某公路噪声源等效频率为500Hz，受声点距离 公路中心线20m，且与公路噪声源处于同一水 平高度，公路声屏障等效高度为3m，距离公 路中心线5m,求声屏障的绕射损失。
' p总
10 lg(
4
n 10

10
0 . 1 Lpn
) 45
lg n 10
4 . 5 lg n 0 . 5 n 3 . 16
所以夜间最多允许3台机器运行
5. 声波在传播过程中的衰减
A Ad Aa Ag Ab Am

1.发散引起的衰减（Ad） 2.空气吸收引起的附加衰减 （Aa） 3.地面吸收的附加衰减（Ag） 4.声屏障衰减（Ab） 5.气象条件的影响（Am ）
第四章 噪声的评价和标准
噪声的评价量
噪声的评价量和评价方法以及所允许的数值和 范围主要包括四个方面 与人耳听觉特征有关的评价量； 与心理情绪有关的评价量； 与人体健康有关的评价量； 与人们室内活动有关的评价量等。 --- 建立环境噪声标准的基础
1 . 响度与响度级的量化关系：

通过对许多听力正常人的测试统计，定义以响度级 为40phon的响度为参考，响度每增减一倍，响度级 就增减10phon。 即设响度级为40phon时的响度为1sone，那么响度 级为50phon的响度则为2sone，响度级为60phon的 响度则为4sone。 据此，建立起的响度与响度级的关系式
噪声控制工程
第一章 绪论
一
声音
声音和噪声
噪声
噪声是声的一种； 具有声波的一切特性；
声音是一种物理现象 声音以不同的方式和
途径传递信息，在人类 活动中起着非常重要的 作用；
能够发声的物体称为
主要来源于固体、液体、
气体的振动；
产生噪声的物体或机械
设备称为噪声源。
声源。

环境噪声：《噪声法》第2条规定：环境噪声 是指在工业生产、建筑施工、交通运输和社会 生活中所产生的干扰周围生活环境的声音。 环境噪声污染：指所产生的环境噪声超过国家 规定的环境噪声排放标准，并干扰他人正常生 活、工作和学习的现象。

10
0.1L p A ( t 2 )
0
85 10 lg 2 82dB
5. 累计百分声级
等效连续声级Leq不能表达出噪声随机的起伏程度， 为了描述噪声随时间的变化特性，在噪声评价中 采用累积概率来表示，称为累积百分声级，记作 LN 。
意义：表示在测量时间内高于LN声级所占的时间
中间值噪声 L ：整个测量时间内噪声级高于
50
L50的时间占50%。
峰值噪声 L10：整个测量时间内噪声级高于
L10
的时间占10%，用于评价涨落较大的噪声时相关 性较好，美国联邦公路局作为公路设计噪声限值 的评价量。
6. 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

例 2.某居住小区与工厂相邻。该工厂10台同样的机器 运转时的噪声级50dB。如果夜间的噪声级允许值为 45dB，问夜间只能允许几台机器同时运转。
L p 总 10 lg(
n 10

n
n
10
0 . 1 Lpn
) 10 lg( 10 10
0 . 1 Lpn
) 50 dB
L pn 50 10 lg 10 40 dB L
S=4πr2
3. 频程和频谱：
频谱：组成声音的各种频率的分布图。
声音的频率成分与能量分布的关系。
a.频谱图： 以频率为横轴，以声压级为纵轴，绘出的图叫声音的频谱图。 （声强度-频率曲线图）
在噪声测量中，常用的有倍频程（n=1)和1/3倍频程(n=1/3)。
4. 声压级叠加
如果不同位置有两个声源，发出的声波分别传播到 介质中的同一点上，该点处质点受两个声源共同影 响而振动，则称为两个声波在该点叠加。
I p 0 .6 1 . 21 340 0 .6
2 2
0c
p
2
8 . 75 10 w / m
6
Baidu Nhomakorabea
4
2
u
I p

8 . 75 10 0 .6
4
1 . 46 10 m / s
3

0c
2
1 . 2 340
2 . 57 10 J / m
3
W=I S =8.75×10-4×4π×22 =0.044w
1 Leq 10 lg T
10
i 1
N
0.1L A
1 i i 10 lg N
10
i 1
N
0.1L A
i

（4-7/8）
例3

某工厂实行8小时工作制，有两台声级为 85dB的机器，第一台连续工作8小时，第二 台间歇工作，其有效工作时间之和为4小时。 分别求它们的等效连续A声级。

介质可以是 空气、水、固体。
声波产生和传播的两个条件

物体的振动是产生声音的根源。 声源周围要存在弹性介质
2. 基本物理量的计算：
一般用电子仪器测得的声压即是有效声压。

声压(p):声波引起的大气压强变化 (Pa)。


质点振动速度(m/s)
u
p
声能量( E )：声波在媒质中传播，一方面使媒质质点在平衡位置附近往 复运动，产生动能。另一方面又使媒质产生了压缩和膨胀的疏密过程，使 媒质具有形变的势能。这两部分能量之和就是由于声扰动使媒质得到的声 能量(J)。

当 n1;n2：
L pT 10 lg 10

0.1L p
1
10
0.1L p
2

（2-23-1） （2-23-2） （2-23-3）
n 0.1L p 当n个声源时，L p 10 lg 10 i T i 1 当n1=n2=n3=……， LpT=Lp’+10lg n

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
4. 等效连续A声级


A 声级： 评价稳态的宽频带噪声 对于起伏或不连续的噪声，采用噪声能量 按时间平均的方法来评价噪声对人的影 响—— 等效连续A 声级评价量（等效声级 Leq）
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。
为N%。例如
L 10 70
L 50
dBA，整个测量时间内噪声级高于70dBA的时间占10%； 75 dBA，整个测量时间内噪声级高于75dBA的时间占50%； dBA，整个测量时间内噪声级高于50dBA的时间占90%。
L 90 50
本底噪声级L90：整个测量时间内噪声级高于
L90
的时间占90%。
2 1 t 2 p (t ) t2 1 （4-5/6） 0.1L pA ( t ) A Leq 10 lg dt t1 p 2 dt 10 lg t t t1 10 2 1 t 2 t1 0
在同样的采样时间间隔下：


例： 2sone的声音是40phon 声音响度的？ 等于？Phon 2;50

倍，

0.5son 的声音是50phon声音响度的？倍，等 于？ phon。 ¼; 30
2. 计权声级： 人耳对不同频率的声波反应的敏感程度是不一样的。对高频的声 音，特别是频率在1000Hz～5000Hz之间的声音比较敏感；而 对低频声音，特别是100Hz以下的声音不敏感。为了使声音的 客观量度和人耳的听觉主观感受近似取得一致，通常对不同频 率声音的声压级经某一特定的加权修正后，在叠加计算可得到 噪声总的声压级，此声压级称为计权声级。