2、声压级、声强级、声功率级 声压级Lp
Lp为声压级，单位dB； p为有效声压，Pa； 基准声压p0＝2×10－5 Pa。 对于听阈Lp＝0；对于痛阈Lp＝120dB。
声强级
LI为声强级，单位dB；I为声强，瓦/米2； 基准声强I0＝1×10－12瓦/米2 。
I p2 L I 10l g ρc /I 0 I 10l g 0 p2 p02 2 10l g 10l g p ρcI 0 0 400 L p 10l g ρc L p ΔLp
声功率
声源在单位时间内发射的总能量 记为W，单位（w）
对于平面声波有：
声能密度 D pe 2 0c 声强
I
2
pe P0 / 2
基准声压p0＝2×10－5 Pa
0c
pe
2
声功率
W SI
三、
声波的叠加
1、相干波和驻波
相干波——具有相同频率、相同振动方 向和恒定相位差的声波 驻波——声压值pT随空间不同位置有 极大值和极小值分布的周期波为驻波， 其声场称为驻波场，驻波的极大值和 极小值分别称为波腹和波节
较吵
80
90
车辆行驶
嘈杂马路 拖拉机开动 电锯工作 球磨机工作 螺旋桨飞机
很吵 感到 疼痛
100 110 120 130
较静
60
70
一般说话
大声说话
无法 忍受
140
150
喷气式飞机
火箭发射
三、噪声的特点
1、具有明显的主观心理性与生理性 2、衰减快，无残留，不积累，只造成 局部性污染
3、主要为慢性危害
声音可按频率分为
次声 可听声 超声 <20Hz 20～20000Hz >20000Hz
<500Hz 500～2000Hz >2000Hz
可听声可分为：低频声 中频声 高频声
（2）频程的概念
由于从低频到高频变化高达1000倍， 一般不可能也没有必要对每一个频率逐 一测量，为方便和实用，通常把声频的 变化范围划分为若干个段落，称为频程 （频段或频带）
(1) λ
二、 声波的基本类型
平面声波
1、声波
球面声波（波阵面的形状） 柱面声波
波阵面是指空间同一时刻相位相同 的各点的轨迹曲线
平面声波
声波的类型
球面声波
球面声波（点声源）
柱面声波（线声源）
2、声线（声射线）
声线用来描绘声波的传播，是自声源发 出的代表能量传播方向的直线 。（与波正面 垂直）
四、噪声的来源
1、交通噪声——鸣笛
全国道路交通情况
2、工业噪声——eg：纺织厂
《工业企业工作时 间就必须减少一半。（不得超过115 ）
99分贝——1小时
3、施工噪声——机械振动、摩擦、撞击
建筑施工机械噪声级
33
4、生活噪声
家用电器噪声
城区环境噪声构成比例
五、噪声的危害
1、损伤听力（>80dB）
长期在强噪声环境下工作，会使内耳听觉组织 受到损伤，造成耳聋；——慢性的噪声性耳聋 听力正常（听力损失在15dB以内)；接近正常 （听力损失15～25dB)；轻度耳聋（听力损失 25～40dB)；中度耳聋（听力损失40～65dB)； 重度耳聋（听力损失65dB以上）。
大量统计资料表明
听力损失
听力损失又称聋度或听力级，是人耳在某一频率 的听阈比正常听阈高出的分贝数。 由于年龄关系产生的听力损失称为老年性耳聋； 由于社会环境噪声产生称为社会性耳聋；
职业性噪声导致的听力损失称为噪声性耳聋。 (平均听力损失超过25dB)
听力阈级与噪声性迁移 听力阈级——耳朵可以察觉到的纯音的 声压级（用以衡量听力损失的量） 噪声性迁移——由噪声引起的阈级提高 暂时性域移：可以恢复 永久性域移
日常生活中声音的声压数据
声能量
由于声扰动，声波在媒质中传播，产生 动能和形变的势能。动能和势能之和即为声 能量。单位：J 声场：空间中存在声波的区域。 声能密度D：声场中单位体积媒质所含 有的声能量，单位：J/m3。
声强I
单位时间内，通过和声波射线 垂直的单位面积内的声能量称为 声强，单位：W/m2。 声强与离开声源的距离有关
对于给定的声源，其声功率是不变的，
但空间各处声压级、声强级会发生变化。
对于恒定声功率的点声源发出的球面波，
在声场中距离增加1倍，声强级减少6dB，当 距离足够远时：
LI≈Lp
3、级的叠加
噪声级合成是按照能量的叠加规律进行叠加的。
声强级：声强与能量成正比。总声强等于各声
强之和。
假设有n个噪声源同时存在，声强与声强级分 别为I1、 I2、… In和L1、 L2、… Ln。
二、噪声的定义
1、物理学角度 无规则，非周期振动物体发出的声音 2、医学角度 超过60分贝的声音 3、从心理学角度 人们不需要的声音 4、从环境学角度 对周围环境造成不良影响的声音
24
分贝
分贝及相应代表性行为
极静 0
10 20 30 安静 40 50
刚刚引起听觉
落叶沙沙声 轻声耳语 卧室 图书室 办公室
2、干扰睡眠
40dB的连续噪声可使10％的人睡眠受到影响； 70dB的连续噪声可使50％的人受到影响； 突然的噪声可以使人惊醒 40dB的突发性噪声可使10％的人惊醒， 60dB可使70％的人惊醒。 （睡眠周期）
3、对人体生理机能引起不良反应
长期暴露在强噪声环境下，会引起人 体的紧张反应，使肾上腺素分泌增加，引 起心率加快，血压升高；消化系统紊乱， 引起消化不良，诱发胃肠粘膜溃疡； 会引 起疲劳、头晕及记忆力衰退，诱发神经衰 弱症。
几个声源同时存在，在声场某点处的声压 分别为p1，p2，p3。。。。。。
合成声压为：p=p1+p2+...+pn=∑pi
如果2个声波频率相同，振动方向 也一样，但存在恒定相位差 合成声压为：p=p1+p2=PTcos（ω tPT——声压幅值 ω ——2Πf 角频率 υ——相位
υ
）
2、声音的频谱
（1）噪声分析的基本知识 人耳听到的声音有的低沉，有的尖锐主 要是人耳对声源振动频率的主观感受。 人们在生活中听到的声音是不同频率、 强度的纯音复合而成的。
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第二章 噪声污染
第一节 噪声及其危害
一、噪声的研究背景
二战结束以来，随着工业交通的迅速 发展，环境噪声日趋严重，eg：在我国大 城市环境污染投诉中噪声占60%——70%， 已成为广泛的社会公害。
二、什么是噪声
《说文》：“扰也” 《玉篇》：“群呼烦扰也” 不需要的声音——超过人们生 活和社会活动所允许的程度
频程有上、下限截止频率、带宽
带宽（频带宽度）——上、下限 截止频率之差。
f1，f2——任意频程的上限频率和下 限频率 f2/f1＝2n n—频程倍数，n为正实数
（3）频谱的概念
纯音：单一频率的声音称为纯音。具 有单一音调的声觉。自然界纯音很少见，只 有个别仪器或乐器能发出纯音。 声源作简谐振动所产生的声波为简谐 波，声压与时间的关系是正弦曲线，
48
49
50
第二节
环境声学研究内容
环境声学 研究内容
噪声污染规律
评价方法和标准
控制技术与测试技术
噪声控制的途径
小结
1、噪声的定义 2、噪声的危害有哪些 3、听力阈级、听力损失、噪声性迁移 4、噪声的特点 5、噪声的来源 6、环境声学研究内容

第三节 声波的基本性质及传播规律
一、声波的产生及描述方法
L1＝10lg I1/I0， L2＝10lg I2/I0 ， … Ln＝10lg In/I0 I1/I0＝10 0.1L1， I2/I0＝10 0.1L2， … In/I0＝10 0.1Ln 总声强级L＝10lg （I1/I0＋ I2/I0 … In/I0 ） ＝10lg（ 10 0.1L1＋10 0.1L2＋… ＋10 0.1Ln ）
当在1atm，38.9℃ 时，LI＝ Lp 在一般情况下， 空气中的声波LI与 Lp 的值相差 ±0.2dB，故LI≈Lp
声功率级LW
LW＝10lg（W/W0）
LW为声功率级，单位dB；W为声功率，瓦；
基准声功率W0＝1×10－12瓦。
对于球面声波，距离声源半径微r，则有： LW= LP+10lg4πr2＝ LP+20lgr＋11 对于半球面声波，距离声源半径微r，则有： LW= LP+10lg2πr2＝ LP+20lgr＋8
按污染物来源
自然污染：火山、地震
人为污染：。。。
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四、什么是物理性污染 物理性污染是指物理运动的 强度超过人的耐受限度。
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五、物理性污染的特点
局部性的，区域性和全球性污染较少见
污染源消失，污染级随即消失
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小结
1、什么是物理环境 2、人工物理环境是如何形成的 3、环境物理学的分支学科有哪些 4、什么是物理性污染 5、物理性污染的特点 6、环境物理性污染的主要研究内容
物理性污染控制
教材和参考书目
教材名称：环境物理性控制
（孙兴滨. 闫立龙. 张宝杰. 主 编，化学工业，第二版）
参考书目： 物理性污染控制 （陈杰瑢 主编 ，高等教育 出版社） 环境噪声控制工程 （洪宗辉主编，高等教育出 版社）
2
3
噪声
4
放射性污染
电磁辐射污染
热污染
振动污染
复音：由一些频率不同的简单正弦式成 分合成的声波。具有一个音调以上的声 觉。 频谱：组成复音的声压与频率的关系图。
线谱（离散谱）