噪声测量

W
I s
i 1 i
si
N
i
式中 Ii ——对应面积为处的声强值； s ——各声强方向对应的元面积。
i
一个置于空气中的声源，它的声功率通常是不变的，与周围的环境 无关；而声压和声强是声源发出的声音在空气中传播时，在声场内各点 产生的效应（压强的波动和能量的流动），与声场特性和观察点有关。
i j i j
p
L pt
2 t


i 1
N
pi2
从而得到总声压级Lpt为：
pt2 10 lg 2 10 lg p0
10 lg

i 1
N
pi2 2 p0
10
i 1
N
L p i 10
式中 Lpi——第个声源单独发声时测得的声压级。
L pi
pi2 pi2 L 10 lg 2 , 2 10 p i p0 p0
I LI 10 lg I0
(dB)
10 12 W m 2
正常人双耳从听阈到痛阈相应的声强级为0～120dB。在自由 场中，任何一点的声压级和声强级的分贝数是相等的。 （3）声功率级
声功率级是声源声功率与基准声功率之比的常用对数的10倍， 记为Lw
W (dB) LW 10 lg W0 式中 W——声强；
pt t
p t
N i 1 i
1 p T
2 t
N 0 pi t i 1
T

N
j 1
p j t dt
因为各声源发出的声波是互不相干的，所以有 ：
1 T

T 0
于是总声压级的均方值为：
0 pi t p j t dt 2 pi
8.1.2 噪声的物理度量
声压、声强和声功率 （1）声压（有大小无方向，标量） 瞬时声压：声波传播过程中，声场中任意一点在当地静态大气压 强的基础上所叠加的波动分量。 瞬时声压的线性叠加： p
t p t
N

i 1
i
就噪声测量而言，声场中某点的声压定义为该点的瞬时声压的均 方根值（有效值），称为有效声压，简称声压，用p表示。p2又称为 均方声压，它们分别写为：
p
式中 ——某时刻； T——平均时间。

1 T

T
1 pLeabharlann Baidut dt p T
2
2

T
p 2 t dt
稳态噪声:声压随时间的变化小于5分贝 非稳态噪声 听阈声压：频率为1000Hz，声压为 2 痛阈声压：120分贝 （2）声强（有大小有方向，矢量） 声强是指在声场中的某一点上，单位时间内通过一个与指定方向垂 直的单位面积的平均声能，以I表示，单位为瓦/米2（w/m2）。在自由场 中，相应于听阈声压的声强为10－12，并以此作为声强的基准。而相应于 痛阈声压的声强为1。通常是在单位面积的法线方向上测量声强 。
8.1 声级与倍频程
8.2 计权
8.3 噪声分析仪
声的特点：很强的共享性。 噪声：不希望听到的声音。 噪声测量实质上也就是声测量。 在机械工程领域，噪声测量的任务主要是： 1) 测定噪声的强烈程度； 2) 分析噪声的结构与特性； 3) 查找噪声源等。
8.1
声学基本概念
8.1.1 声波和噪声
声音由振动产生，在媒质中传播。振源也称为声源。
W0——基准声强，在空气中取
W0 10 12 W
9.1.4 声压级的叠加、扣除和平均(选讲)
（1）级的叠加 当声场中有两个或两个以上的声源(不相干)存在时，任何一点的声 压是所有声源共同作用的结果。 根据声波的线性叠加性，声场中某一点（观测点）的合成瞬时声 压pt(t)等于各个声源（不相干）单独作用时该点瞬时声压pi(t)之和。
c f cT
声频范围： 20～20kHz，
声波传播的区域称为声场。 自由声场：声波传播不受阻碍，不存在反射所在的声场。 混声场：声场中各点的声音强度相同。 噪声：声波众多形态中的一种。从声波的物理特性来说，是紊乱 或统计上随机的空气压强波动。从声波对人的干扰来说， 是不需要的声音，是那些听起来令人烦恼和不安的声音。 在机械工程范围内，按照噪声起因的不同，可将其分为以下三类： ①机械性噪声。因弹性体机械振动而产生的噪声，如齿轮，轴承 和壳体振动时发出的噪声。 ②气体动力性噪声。因气体振动而产生的噪声，如风机、内燃机、 各种排气口等产生的噪声。 ③电磁性噪声。因电磁振动而引起的噪声，如电动机、变压器等 产生的噪声。
当声波在空气中传播时，空气质点受迫在原位置沿传播方向来 回振动，空气密度因此发生变化，相应处的压强也发生变化，并向 邻近的质点传递此变化，形成压力传播过程，即声波。 c f c T 声波属于疏密波，由于空气质点的振动方向与声波的传播方向 一致，所以声波有又称为纵波。 声波的频率f、周期T、波长和声速c的关系是：
10
当 L p 1 L p 2 且 L p 1 L p 2 时，总声压级等于较高的声压级加上一个增量 L
式中 p——声压有效值； P0——基准声压，在空气中取P0=20uPa。
p p2 L p 20 lg 10 lg 2 (dB) p0 p0
正常人双耳从听阈到痛阈相应的声压级为0～120dB。
（2）声强级
声强级是声强与基准声强之比的常用对数的10倍，记为 LI.。
式中 I——声强； I0——基准声强，在空气中取 I0
5（ Pa 20 Pa ,0dB）的纯音 10
式中 T——积分平均时间； P(t)——瞬时声压； V(t)──质点沿指定方向的瞬时速度分量。
1 I T
p t v t dt
T 0
（3）声功率
声源的声功率是指其在单位时间内所发出的声能，用符号W表示， 单位是瓦（W）。声功率的基准是10－12W。 声功率和声强的关系：
9.1.3
噪声测量中的级与级的单位分贝（dB）
噪声强弱的变化范围是很大，因此，噪声测量中是采用测量值与 基准值之比的对数来表示噪声的强弱，即声压级、声强级和声功率级。 级是相对量，无量纲，它的单位是分贝（dB）。 （1）声压级 声压级用符号表示Lp。声压p对应的声压级定义为它与基准声压之 比的常用对数的20 倍，或它们相应均方声压之比的常用对数的10倍。 数学表达式为：