布
声压空 间分布
均匀
不均匀
辐射效率 高 低
2. 空气吸收引起的衰减
?声波在空气中传播衰减的原因 ? (1) 声能转变为热能
?空气压缩和膨胀，温度相应升高和降低，产生 温度梯度，以热传导方式发生热交换；
?空气中相邻质点运动速度不同而产生粘滞力；
? (2) 热弛豫声能耗散
?声波扰动，使空气分子的平动能、转动能和振 动能三种能量平衡破坏，建立新的平衡，声能 被耗散。此过程称为热弛豫过程。
? 单位： “方”（ phon ）。
? 利用与基准音相比较的方法，可以得到整个可听频 率范围纯音的响度级。
等 响 曲 线
级 压 声
痛阈曲线
级
等响曲线
度
响
听阈曲线
? 等响曲线是相等响度声音对应点的连线，相当于声压频级率、频率不同，但响度级相同的声音。
? 各曲线上的数字表示声音的响度级，即和这个声音同样响的1000Hz纯音的声压级。
0
（4）
式中
Leq ——等效连续 A声级，dB（A）；
t ——噪声暴露时间， h或min；
LA ——时间t内的A声级，dB（A）。
? 2.等效连续A声级
?计算公式2： 对于等时间间隔取样，若时间
划分的段数为 N ，则有
? Leq ? 10lg[
1 T
N
100.1LAi ?i ]
i
? ? 10lg[
L ? 零方响度级曲线(虚线)是听阈曲线，虚线上的点表图明入1耳刚等能响听到曲声线音的频率和N声压级L，p 低于虚线的点所表示的一定频率和声压 级的声音都听不到。120 phon曲线是痛阈曲线。 ? 任一曲线低频区声压级高，高频区声压级低，说明人耳对低频声不敏感，对高频声敏感。 ? 声压级高于100dB，等响曲线渐平缓，说明人耳分辨高、低频声音的能力变差，此时声音的响度级与频率关系已不大，主要决定于
? 对于噪声控制工程，可以采用下面的半经 验公式来估算空气吸收衰减。在20℃时：
声波频 率 Hz
Aa
?
7.4
f 2d
?
? 10?8
相对 湿度
传播距 离，m
? 对于不同温度，可采用下式来估算：
Aa (T ,? ) ?
Aa (20?C,? ) 1? ? ? Tf
β=4×10-6
与20℃相差 的摄氏温度
?人耳对强度相同而频率不同的声音有不同的响度感 觉，即对于相同声压级但频率不同的声音，人耳听起 来是不一样响的。 ?描述声音大小的主观感觉量
?响度 N
?描述声音大小的主观感觉量，“宋” (sone) ?定义：1000Ｈz纯音声压级为 40dB时的响度为１
sone。
?响度级LN
?定义：以频率1000Hz纯音的声压级 40dB为基准音， 调节 1000Hz 纯音的声压级，使大量受试者判断， 若某声源的噪声听起来与该纯音一样响亮，则该 噪声的响度级就等于该纯音的声压级值。
? NC曲线：美国著名 声学专家 Beranak 以语言干扰级和响 度级为基础，提出 室内噪声标准曲线。
Lp2
?
Lp1
?
20lg
r2 r1
式中，Lp1 、Lp2——分别为离声源 r1、r2处
的声压级，dB。
由于：
W
LW
? 10 lg W0
LI
?
LW
? 10lg W0 I0S
将W0=10-12 W、I0=10-12 W代入式中便得到：
L I ? L W ? 10 lg S
Lp
?
LI
? 10 lg
400
（3）声源的指向性
? 声源的指向性：声源发出的声波，在各个方向 上的声压分布并不一定相同，这种随方向分布 的不均匀性，称为声源的指向性。
? 指向性因数：在离声源中心不同距离处，测量
球面上各点的声强，求得所有方向上的平均声
强，将某一方向上得声强与其相比就是该方向
的指向性因数：
R?
?
I? I
? 考虑到声源的指向性，需要对声压级的计算 公式进行修正，自由声场中在某一方向θ上 的声压级公式可表示为：
倍频程频率 125 250 500 1000 2000 4000 A声级
声压级
68 76 88 84
82 80 88
响度指数 4.3 8.8 23.0 21.4 23.0 24.7
声压级
67 71 73 74
72 71 76
响度指数 4.0 6.6 8.8 11.1 11.8 13.5
? 总响度： Nt ? Nmax ? F ( Ni ? Nmax )
不同频率的声音对人的影响不同；噪声出 现的时间不同对人的影响不同；同样的声音对 不同心理和生理特征的人群反应不。。。。。 ?要根据不同情况，拟订不同的噪声评价量，以 制订不同的噪声评价标准。
?国际上已提出数十种噪声评价量或评价指标。
?本章主要介绍几种最基本和常用的评价量。
一 噪声的评价量和评价方法
?背景噪声 L90；中间值噪声 L50 ；
?峰值噪声 L10 ：整个测量时间内噪声级高于 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。
统计声级一般只用于有较好正态分布的噪声评价。
Leq
?
L50
?
( L10
? L90 )2 60
（六）更佳噪声标准（ PNC）曲线
?A声级能较好地反映稳态宽频带噪声，国际公 认用A声级作为保护听力和健康、以及环境噪 声的评价量。
（三）等效连续A声级
?定义：某时段内的非稳态噪声的A声级，用能 量平均的方法，以一个连续不变的A声级来表 示该时段内噪声的声级。
?计算公式1：A声级测量值 LA 连续
?1
Leq ? 10lg T
t100.1LA dt
3. 其它原因引起的衰减
地面吸收的附加衰减：
当地面是非刚性表面时：地面吸收将会对声传播 产生附加衰减，但短距离（ 30-50m）其衰减可以忽略， 而在70m以上应予以考虑。
下垫面?声波由空气投射到疏松地面大部分能量通过土壤孔隙
传播并衰减。
?刚性表面，如水泥地面对声波的衰减较小。
植被
?植被种类、高度、位置、配置、林带宽等密切相关。 ?树木越密、枝叶越茂盛、声波频率越高，衰减越明显。 ?阔叶或针叶树林对噪声的衰减量约1～5dB/10 m。
四 噪声在传播中的衰减
?声波在实际媒质中传播时，由于扩散、吸 收、散射等原因，随离开声源的距离增加， 声音逐渐减弱。 ? 1. 扩散引起的衰减
? 2. 空气吸收引起的衰减
?
3. 其它原因引起的衰减
1. 扩散引起的衰减
? 扩散衰减：声源辐射噪声时，声波传播， 波阵面随距离增加而增大，声强随之减弱 的现象。
屏障物
?声波传播途径中遇到屏障和建筑物发生反射，噪声衰减。 ?空气中的尘粒、雾、雨、雪对声波的散射引起声能衰减。
声屏障的附加衰减与声源及接收点相对屏 障的位置、声屏障的高度及结构以及声波的频 率密切相关。
第三章 噪声的评价和标准
一 噪声的评价量和评价方法 二 环境噪声标准
一 噪声的评价量和评价方法
?
LW
? 10lg
S
因此从S1处传播到S2处时的发散衰减可表示为：
Ad ? LP,r2 ? LP,r1 ? (LW ? 10lg S2 ) ? (LW ? 10lg S1) ? ? 10lg S2
S1
?(1) 点声源辐射
?对点声源辐射的球面波或半球面波的扩散 衰减，声压随距离衰减的关系式为
S ? 4(2)? r2
响度级： LN ? 40 ? 10log 2 N
治理前：48.85 song 48.85 phon 治理后：26.19 song 87.2 phon 46.3%
（二）计权声级
? 1.计权声级 ： 通常对不同频率声音的声压级经某一特定的加 权修正后，再叠加计算可得到噪声的总声压级， 此声压级称为计权声级。
?c
?
LW
? 10 lg S
? 10 lg
400
?c
?(2) 线声源辐射
? 线声源辐射的噪声，一般为道路交通噪声。
? 设线声源长 l ，声源到测点距离为 r0 ,当声源为无限 长线声源时（即 r0 ≤ l / ? ），有
Lp 2
?
Lp1
? 10lg
r2 r1
? 当 r0 ＞ l / ? 时，将线声源视为点声源。
1
N
100.1LAi ]
Ni
（四）昼夜等效声级

?表示一昼夜24h噪声的等效作用，用来评价区 域环境噪声。
?若昼间等效声级为 Ld ，夜间等效声级为 Ln ，
则定义昼夜等效声级 Ldn为
Ldn
?
10lg
1 24
??16 ? 100.1Ld
?
8
?
100.1?Ln
?
10
?? ?
(2-101)
? 由于人们对夜间噪声比较敏感，因此对在夜里 22:00至次日晨 6:00时出现的声级，均以比实际声级高出 10dB来处理，
? （一）响度、等响曲线和响度级 ? （二）计权声级 ? （三）A声级和等效连续A声级 ? （四）昼夜等效声级 ? （五）统计声级 ? （六）更佳噪声标准（PNC）曲线 ? （七）噪声评价数（NR）曲线
（一）响度、等响曲线和响度级
声频 次声… 20Hz ～ 20kHz … 超声
可听范围 声压 （可听阈）2×10 -5Pa ～20Pa （痛阈）
Lp? ? LW ? 10lg S ? DI
? LW ? 10lg 4? r2 ? DI
? LW ? 20lg r ? DI ? 11