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第三章_噪声的评价和标准


声源类型 辐射特性
点声源 无指向性 线声源 有一定的指向性 声偶极子 有很强的方向性 平面声源 复杂的指向性分

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;
计算公式1:A声级测量值 LA 连续
Leq
10lg
1 T
t100.1LA dt
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
于声压级。
讨论
响度与响度级
响度较好地表征了人对噪声主观反映的感 觉;
人可以感受到的响度有一个很大的范围; 类比声压与声压级的处理方法,用响度级
表示响度值随声压级和频率的变化关系。
讨论
响度与响度级的量化关系:
通过对许多听力正常人的测试统计,定义以响 度级为40phon的响度为参考,响度每增减一 倍,响度级就增减10phon。
Ad LP,r2 LP,r1 (LW 10 lg S2 ) (LW 10 lg S1) 10 lg 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
Lp2
Lp1
20 lg
r2 r1
式中,Lp、1 L—p2—分别为离声源 、r1处的r2 声
A、B、C计权网络分别模拟人耳对40、70、100 phon纯音的响应,称为A声级、B声级和C声级, 记作dB(A)、dB(B)、dB(C)。
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。
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。
声频
次声…20Hz ~ 20kHz…超声
可听范围
声压 (可听阈)2×10-5Pa~20Pa (痛阈)
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
Lp2
Lp1
10 lg
r2 r1
当 r0> l /时,将线声源视为点声源。
(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
式中 Nt —— 噪声的总响度,sone;
—N—i 某频率和声压级对应的响度指数,sone;
—— 中最大的一个响度指数,sone; N—max— 计权N因i 子,与频带宽有关,对于倍频程= 0.3;F 1/2倍频程=0.2;1/3倍频程=0.15。
2
图 等 响 指 数 线
响度下降百分率
N1 N2 100%
压级,dB。
由于:
LW
10 lg W W0
LI
LW
10 lg
W0 I0S
将W0=10-12 W、I0=10-12 W代入式中便得到:
LI LW 10 lg S
Lp
LI
10 lg
400
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 ,r当0 声源为无限长 线声源时(即 ≤r0 )l ,/ 有
的指向性因数:RFra bibliotekI 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:
Lp LW 10 lg S DI
LW 10 lg 4 r2 DI
LW 20 lg r DI 11
DI是指指向性因
数,DI 10lg R
几种典型声源的辐射特性
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
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。
更佳噪声标准 (PNC)曲线:
修正NC曲线频率与 实际情况的差异 (图2-13)。
声压级 响度级
痛阈曲线


等响曲线

线
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。
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声N 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
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
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。
图2-13 PNC曲线
讨论
PNC曲线的代号为曲线通过中心频率1000Hz时的 声压级数值,如PNC-45曲线,表示这条曲线在 1kHz处的声压级为45dB。
评价方法是将测得的噪声各倍频带的声压级与图中 曲线上的声压级作比较,得出对应的PNC曲线号, 其中最大的PNC号为评价值。
PNC曲线常用作室内噪声控制设计标准。 表2-8是一些环境下PNC曲线的推荐值。
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。
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。
声波的扩散衰减与声源的形状有关。 (1) 点声源辐射 (2) 线声源辐射
根据声强的定义:
I W /S
波阵面面积为S处的声强级可表示为:
LI
10 lg
I I0
10 lg
W SI0
10
lg
WW0 W0I 0 S
W 10 lg
W0
10 lg
W0 I0S
LW
10 lg S
因此从S1处传播到S2处时的发散衰减可表示为:
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 (20C,) 1 Tf
β=4×10-6
与20℃相差 的摄氏温度
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。
即设响度级为40phon时的响度为1sone,那 么响度级为50phon的响度则为2sone,响度 级为60phon的响度则为4sone。
据此,建立起的响度与响度级的关系式
响度 N与响度级 LN 的关系式为
N 2(LN 40)/10
或 LN 40 10 log2 N (1)
响度不能直接测量,而通过计算得到。
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。
LAp Lp LA '
2.计权网络: 是近似以人耳对纯音的响度即频率特性而设计的。 国际电工委员会规定了四种计权网络: A、B、C、D
10lg[ 1 T
N
100.1LAi i ]
i
10lg[ 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
10
lg
1 24
16
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