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第三章振动与噪声控制一般过程
我国卫生部门调查的连续暴露 30 年,听力 损伤率和噪声强度的关系曲线。90dB(A)环 境中暴露 30 年,语言听力损伤率为 6.4% ; 95dB(A)环境中为 18.9% ; 100dB(A) 环境中 为 29.3%
2. 噪声引起疾病 导致神经衰弱症。
可使交感神经系统紧张,从而产生心跳加 快、心律不齐、心电图 ST-T 段波升高、血 管痉挛、血压升高;在噪声作用下会产生胃 功能紊乱,引起肠胃机能阻滞、消化分泌异 常、胃酸酸度降低、胃蠕动减退等,其结果 引起消化不良,食欲不振、恶心呕吐、体质 减弱等。
3.3.2 振动的评价 描述振动的物理量有:频率、位移、速度和
加速度。 无论振动的方式多么复杂,通过傅氏变换总
可以离散成若干个简谐振动的形式,因此我 们只分析简谐振动的情况。 简谐振动的位移:
简谐振动的速度:
简谐振动的加速度:
加速度的单位为 ,有时也用 表示, 为
重力加速度,
。
人体对振动的感觉是:刚感到振动是 ,
1. 响度级 表示响度的主观量,它是以 1000 赫兹的纯音作 为基准,其噪声听起来与该纯音一样响时,就把 这个纯音的声压级称为该噪声的响度级,单位为 方( phon )。例如一个噪声与声压级是 85 分贝 的 1000 赫兹纯音一样响,则该噪声的响度级就是 85 方。
以 1000 赫兹纯音为标准,测出整个听觉频 率范围纯音的响度级,称为等响曲线。
用来模拟人耳的等响特性而制成的测量声级
大小的仪器—声级计的总频率响应与人耳的
等响曲线相适应。常用声级计由电子器件组
成,其频响曲线由频率计权网络即特殊滤波
器来完成。 计权网络若是模拟人耳对 40 方纯音的等响
曲线称为 A 计权网络,测出的值称为 A 声 级,其单位一般用 表示。B 计权网络是 模拟人耳对 70 方纯音的等响曲线,称为 B 声级, 。 C 计权网络是模拟人耳对 100 方纯音ห้องสมุดไป่ตู้等响曲线,称为 C 声级 。
声源控制是噪声控制中最根本和最有效的手 段,也是近年来最受重视的问题。
3.3 振动的危害
3.3.1 振动的危害 振动是噪声的主要来源,同时,振动还通过基 础传向各方,而环境科学所指的振动污染是指对 人体及生物带来有害影响的振动。振动会引起人 体内部器官的振动或共振,从而导致疾病的发生, 对人体造成危害,严重时会影响人们的生命安全, 因此振动污染是一种不可忽略的公害。振动以弹 性波的形式在基础、地板、墙壁中传播,并在传 播过程中向外辐射噪声,这称为固体声,也是一 种噪声污染,会造成危害。
噪声对建筑物和仪器设备的危害:当大型喷 气式飞机以超声速低空掠近时,由于空气冲 击波引起强烈噪声会使地面建筑物受到很大 损伤,烟囱倒塌和建筑物被破坏,如墙壁开 裂、窗玻璃和瓦损坏等。
在强噪声作用下,材料因声疲劳而引起裂纹 甚至断裂,一些灵敏和自动遥控精密仪表设 备受到噪声损害而失灵
3.1 频谱与频谱分析
f2 2n f1
f0 f1 f2
当n=1时为1/1倍频带: ① 下一个倍频带的下限截止频率为上一
个倍频带的上限截止频率;
② 两个相邻的倍频程频带的上、下限
截止频率、中心频带和带宽之间均为相差一
倍;
③ 相对带宽B/f0 为70.7%;
④ ISO规定在可听声范围内共有十条倍频
带,它们的中心频率为:31.5,63,125,
等响曲线族中每一条曲线相当于声压级和频 率不同而响度相同的声音。
响度级是一个相对量,不能直接进行加减运
算,为了计算绝对值和百分比,引入一个响 度单位宋( Sone )。 1 宋是频率为 1000 赫 兹、声压级为 40 分贝的纯音的感觉反应量, 即: 40 方为 1 宋。响度级每增加 10 方,响 度相应改变 1 倍, 50 方为 2 宋, 60 方为 4
3.2 噪声控制的一般步骤
噪声污染是一种物理性污染,它的特点是局 部性的和无后效应的。声源停止辐射,噪声 污染就消失了。
在任何噪声环境中,声源发出噪声并向外界 辐射的过程可以用示意图简单描述。
噪声源、传播途径和接收者 3 个环节是噪声 控制中必须考虑的,相应的措施包括:声源 控制、传播途径控制和保护接收者 3 个方面。
振动与控制加工技术
第三章 振动与噪声控制的一般过程
噪声的危害 1. 引起听力损伤 大量的研究证明:噪声危害人的听力, 轻则高频听阈损伤,中则耳聋,重则耳鼓膜 破裂。同时还发现,噪声对人听力危害的程 度,是与噪声的形式、强度、频率及暴露的 时间密切相关的。
若长年累月 在强噪声条 件下工作, 内耳听觉器 官经常受到 强噪声刺激, 这种听觉疲 劳就会固定 下来,不会 再恢复正常, 就产生了永 久性的听力 下降或听阈 偏移。这种 现象称为噪 声性耳聋。
250,500,1K,2K,4K,8K,和16K(Hz)。
当n=1/3时为1/3倍频带:
上限与下限频率之比为1.26:1。一个倍频
带可划分为三个倍频带,相对带宽为23%。
3.1.2 噪声的评价
声压级表示声音的强弱,而人耳所感受的声响 不仅与声压级有关,还和频率有关。即,声压级 相同而频率不同的声音听起来可能不一样响,因 此声音的响度是声压级和频率的函数。
频带或频程——在作频谱分析时,把频 率变化范围划分为若干较小的段落,叫做频 带或频程,可以研究不同频带内噪声能量的 分布情况。
1/1倍频带及1/3倍频带频谱分析 设f0为某频带的中心频带,f1和f2 分别 为该频带的下限截止频率和上限截止频率。 B= f2- f1为频带的带宽。
恒定百分比带宽的定义为:
宋,等等。响度 和响度级 之间的关系为,
2. 计权网络 人耳对声音强弱的感觉主要取决于声音的强
度,但也与频率有关,所以在衡量或测量声 音的强弱时必须考虑到人耳的特性,使得用 这种方法所得出来的结果与人耳的感觉相一 致。 人耳对于声强相同的声音在 1000~4000 赫兹 之间听起来最响,随着频率的降低或升高响 度越来越弱,频率低于 20 赫兹或高于 20 千 赫的声音人耳一般听不见。因此,人耳实际 上是一个滤波器,对不同频率的响应不一样。