噪声污染与控制ppt课件

1.1 声波的性质
固体的振动产生声波，或当流体越过、环绕或穿过固 体孔洞时流体分离产生声波。空气压缩使空气局部密 度和压力增加；相反，膨胀则使密度和压力减小。这 些交替的压力变化即是人耳所听到的声音。
空气交替压缩与膨胀产生的正弦波:
连续两个波峰或波谷间的时间间隔称为周期（P）。周 期的倒数为频率（f）：1秒的振动中波峰到达的次数。 P与f之间的关系为：P = 1/f。
声强(sound intensity，I)：垂直于声波传播方向单位 面积上声功率的时间加权平均值。I与W的关系为：
I=W/A
A是指垂直于声波运动方向的面积。声强、声 压与声功率之间的关系：
I ( prms )2 c
式中：I-声强，W/m2；-介质的密度，kg/m3； c-声音在介质中的速度，m/s。
空气密度与声音速度均为温度的函数，当温度
与压力确定后，空气密度则可查得。在压力为
101.325kPa的空气中，声音速度可由下列公式
计算：
c 20.05 T
式中：T-热力学温度，K。
1.3 声级和分贝
一个正常的健康人所能听到的最弱声压约为0.00002Pa。 土星火箭(Saturn rocket) 离地升空时产生的声压大于 200Pa 。 即 使 在 科 学 纪 录 史 上 ， 这 也 是 一 个 “ 天 文 数 字”。为处理这个问题，使用一种基于测量数字间比例 的对数值的尺度来表示噪声，并将所测量的数值称为级 (1evels)，其单位则根据Alexander Graham Bell的名字 命名为贝[尔](bel)，单位符号为B，用L' 公 l式g Q表示如下：
常见的声压级范 围如右图所示：
（4）声压级计算
由于声压级的对数特性，所以分贝值之间的加和不能按 照加减运算法进行。其计算过程为：将各个分贝值先转 化成声功率，然后相加，相加后再将其转回分贝单位。 “图7-4”提供了一个计算噪声值的图解方法。
相邻两个波峰或波谷之间的距离称为波长（），波长 与频率之间的关系为： =c/f。
波的振幅(amplitude，A)是 指通过零压力线测得的波 峰或波谷的高度。在一个 振动周期内，平均压力为 零，与振幅无关。当然这 不能反映事物的真实状态。 因此，人们采用均方根声 压 (root mean square sound pressure，prms) 来克服这个 困难。
噪声直到近些年才被广泛认为是一种的严重的环 境污染物，且具有潜在的危险，原因有以下几点：
（1）将噪声定义为“不需要的声音”是很主观的， 被某人认为是噪声的声音，却可能被另外一人喜 爱。
（2）噪声衰退的时间短，不像空气污染物和水污染 物那样长期存在于环境中，因此当人们设法去降低、 控制或抱怨环境噪声时，该噪声可能已不再存在。
通过人们的生活方式而产生的废物，一般可 分为两种类型：第一种最为大众熟知，即空 气、水以及固体废物污染所造成的大量残留 物，这些残留物长期滞留于环境中；而第二 种类型以残留的能量形式存在，如来自制造 过程的废热将造成河流的热污染，而以声波 形式存在的能量是另一种残留形式的能量， 但幸运的是它们在环境中的存在时间并不长， 且这些以声波形式分散的总能量与其他形式 的能量比较起来并不大。耳朵对噪声极其敏 感，少量的声能进入耳朵后，会对人和其他 生物造成不良影响。
prms的计算步骤为：先计算平均时间区段内每一瞬间 振幅值的二次方，然后将此二次方值加起来，再除以 平均时间，最后开二次方求得：
prms
( p 2 )1/ 2
[ 1 1/2 T
T
P2
1/ 2
(t)dt]
0
公式中符号上方横线表示对时间加权平均，而T是测 量的时间周期。
1.2声功率和声强
功：物体位移的距离与作用在位移方向上力的乘积。 因此声波沿着声波传播的方向传送能量。其作功的速 率定义为声功率(sound power，W)。
Q0
式中：L’-声级，B；Q-测量数值；Q0-基准数值。
由于贝[尔]是一个相当大的单位，为了方便起见，又将 其分成10个小单位，此小单位称为分贝(decibel，dB)。 声级用分贝表示时计算公式如下：
L 10 lg Q Q0
Байду номын сангаас
（1）声功率级
若基准声功率(Q0)已指定，则dB具有物理意义。对于 噪声的测量，基准声功率规定为1pW，因此声功率级
足够强度与持久性的噪声能导致暂时的或永久性 的听力损失，从轻微的听力减弱到几乎完全耳聋。 一般而言，当暴露于强度足够高的声源时会造成 暂时性的听力损失。若暴露持续一段时间，则会 导致永久性的听力减弱。噪声对人们造成的短暂 的、但通常较严重的影响包括：干扰语言交流和 对其他听觉信号的认知，妨碍睡眠和休闲，降低 人们进行复杂工作的能力，导致生活质量降低。
（3）噪声对人们生理和心理的影响经常是错综复杂 的、隐伏的，其影响结果的出现是渐进的，以致于 很难将原因与结果联系在一起。实际上，一些听觉 可能已经受到噪声影响的人，却不认为有什么问题。
（4）普通公民均以国家科技的进步为荣，他们都很 高兴看到快速运输工具、节省人力的设施和新的娱 乐设施的出现。不幸的是，科技进步却往往伴随着 环境噪声的增加，而大部分人往往容易接受额外增 加的噪声，将其作为技术进步代价的一部分。
可以表示为：
Lw
10lg
W 1012
由上式计算得到的声功率级的单位为dB。
（2）声强级
为了测量噪声，基准声强取lpW/m2，因此声强级可按
下式计算：
LI
10
lg
I 1012
（3）声压级
Lp
10lg
( prms )2 ( prms )02
20lg
( prms ) ( prms )0
规定基准压力为20Pa。
2004年深圳研究生院《环境工程概论》
噪声污染与控制
内容设置
1 概述 2 噪声对人的影响 3 等级评估系统 4 社区噪声源及其标准 5 室外声音的传播 6 噪声控制
噪声污染与控制
1. 概述
噪 声 通 常 定 义 为 “ 不 需 要 的 声 音”(unwanted sound)，是一种环境现象。 人一生都暴露在有噪声的环境中。噪声也 可看成是一种环境污染物，一种由人类各 种活动产生的废物。它会对个人造成生理 或心理上的不良影响，或可能干扰个人或 团体的社会活动，包括语言交流、工作、 休息、娱乐、睡眠等活动。