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第六章-工作环境(噪声及振动)


(3)交通车辆噪声的测量
声音的响度级与响度
响度级是人们对噪声进行主观评价的一个基本量, 用LN表示,单位为方(phon) 。选取1000Hz 的纯音作基准音,凡是听起来和该纯音一样响的
声音,不论其声压级和频率是多少,它的响度级
(方值)就等于该纯音的声压级数,即与该声音同 样响度的1000赫兹纯音的声压级。
等响度曲线
声音的响度
声音的响度是人耳对声音强度所产生的主观感觉 量,它与人对声音响亮程度的主观感觉成正比 . 响度以N表示,单位为宋(song) 响度与响度级的关系式为
LN 40 33.22lg N
响度与声音的频率和强度有关,当声压级一定时, 频率越高,人耳感觉越响;而当频率一定时,声 压级越高,人耳感觉越响。
频率、波长和声速之间的关系
cf
2、声音的度量
(1)声压和声压级
声压指媒介中有声波存在时的压力与没有声波 存在时的静压之差。它是表示声音强弱的物理量。
声压的物理单位是Pa。一个健康的人可以感知 到的最微弱的声音是2×10-5Pa。2×10-5Pa的压力 波很低,只能引起内耳耳膜的不足一个原子直径的 偏移。耳朵同样可以忍受最高至20Pa的声压。
数字式声级计
(2)机器设备噪声的测量
测量机器设备噪声时,将测点均匀地布置在所测机器 周围,一般为4~8个,测点布置高度一般在所测设备的 中间处。
1)外形尺寸小于30cm的小型设备,测点距其表面 30cm左右。 2 )外形尺寸在 30~100cm 的中型设备,测点距其 表面50cm左右。 3 )外形尺寸大于 100cm 的较大型设备,测点距其 表面100cm左右。 4)大型或特大型设备,测点距其表面100~500cm 左右。

频率计权电网络
在声学测量仪器中,通常根据等响度曲线,设置一定 的频率计权电网络,使接收的声音按不同程度进行频 率滤波,以模拟人耳的响度感觉特性。一般设置A、B 和C 三种计权网络,
其中
A 计权网络是对强度在55dB以下噪音的频率特性的 模拟(相当于模拟人耳对40 方纯音的响度) B 计权网络是对55~85dB中等强度噪音的频率特性的 模拟(相当于模拟人耳对70 方纯音的响度)
办公室设备的噪声水平
设备
点阵轮式打印机 基本噪声 峰值噪声 加罩点阵打印机 峰值噪声
噪声释放 ,以dB(A)表示 73-75 80-82
61-62
喷墨打印机
基本噪声 峰值噪声 镭射打印机 57-59 60-62 基本测不出噪声
显示器的冷却扇
老式打字机 现代电子打字机 相对放置的两个电子打字机 复印机
频率范围 /Hz
707~ 1414
1414~ 2828
2828~ 5656
5656~ 11212
11212~ 22424
频谱图 各频率成分与能量分布关系的图形称为频谱 图
以频率为横坐标,以声压级(或声功率级)为 纵坐标进行绘图,如图所示。
(2)人耳对声音的主观感觉
人耳对声音大小的主观感觉不仅与声压有关, 而且与声音频率有关。人耳对高频声音感觉比较灵 敏,对低频声音感觉比较迟钝。声压或声压级只能 表示声音在物理上的强弱,不能表征人对声音的主 观感觉,即对于不同频率的声音,尽管声压级相同, 但人耳的主观感觉是不一样的 。因此,必须建立评 价人耳对声音的主观量度的物理量。
C 计权网络是对85dB以上噪音的频率特性的模拟 (相当于模拟人耳对100 方纯音的响度)
三者的主要差别是对噪声低频成分的衰减
程度,A衰减最多,B次之,C最少。A计权声
级由于其特性曲线接近于人耳的听感特性,因
此是目前世界上噪声测量中应用最广泛的一种,
B、C已逐渐不用。
A、B、C声级 不同计权网络测量的结果,分别标以dB(A)、dB (B)或dB(C),称为A 声级、B声级、C声级。 近年来研究表明,无论声强多大,A声级都能较好 地反映人耳的响应特征,所以,如无特殊说明,基 本都用A声级表示噪声评价指标。 当人们遇到的噪音是起伏的不连续的噪音时,用等 效连续声级评价。 等效连续声级是指某一段时间内的A声级能量平均 值,简称等效声级或平均声级,用符号Leq表示, 单位是dB(A)
为了适用如此广泛的声压范围,人们引入了一个 对数来衡量声压——声压级(SPL),其单位为分贝 (dB)。
声压级指声压与该基准声压之比的以10为底 的对数乘以20。声压级用听力的最低极限 2×10-5Pa为基准声压。其表达式为:
P SPLdB 20lg Po
式中,SPL dB 代表声压级,单位为分贝 (dB);P为声压,单位为Pa;P0为基准声 压,即2×10-5Pa 。
来源
来福枪射击、引擎测试椅 气动钻孔锤 气动凿子 振动筛、手锯、压缩空气铆钉机、电 锯、压缩空气锤 磨粉机和纺织机、横剖锯、压印机、 锅炉房、纺织间
噪声级,SPL,dB (A) 130
120 115-120 105-115 100-105
电动马达、旋转压榨机、绕线机、锯 木机、排字房、灌瓶机 工具维修机 喷气发动机
(1)频 率 声源每秒钟振动的次数称为频率,以f表示,单 位为赫兹(Hz)。人耳能感受到的频率是 20~20000HZ。在声频范围内,声波的频率愈 高,声音显得愈尖锐;反之,显得低沉。 (2)波长 声波在媒介中一个波动的周期内传播的距离称 为波长,记作λ, 单位为m。 (3)声速 声波在媒介中传播的速度称为声速,用c表示, 单位为m/s。
几种常见声源的A 声级
A声级/dB
20~30 40~60 60~70 80 90 100-110


轻声耳语 普通办公室内 普通交谈声,小型空调机 大声交谈,收音机,较吵的街道 空压机站,泵房,嘈杂的街道 织布机,电锯,砂轮机,大鼓风机
二、噪声及其对人的影响
噪声:最简单的定义就是人们不想听到的让人 烦躁的一切声音
正常人耳刚能听到的最低声压称为听阈声压,使人耳产生 疼痛感觉的声压称痛阈声压。
(三)频谱分析
什么是频谱?复合而成。具有不同频率 ( 或频段 ) 成分 的声波具有不同的能量,这种频率成分与能量分布 的关系称为声的频谱。 什么是频谱分析? 将声源发出的声音强度按频率顺序展开,使其成 为频率的函数,并考察变化规律,称为频谱分析。
倍频程通常用它的几何中心频率f0代表,中心 频率与上、下限频率之间的关系为:
f0是一个频率,代表一个倍频程的频率范围。
表6-3 倍频程的频率范围
中心频率 /Hz 频率范围 /Hz 中心频率/ Hz 31.5 22.5~ 45 1000 63 45~90 2000 125 90~180 4000 250 180~354 8000 500 354~707 16000
什么是频程?
为了便于实际测量和分析,人为地把声频范围划分为几 个小的频段,在每一个频段中,上限频率与下限频率之间的 距离称为频程,它以上限频率和下限频率之比的对数表示, 此对数通常以2为底。

f1 n log 2 f2

f1 2n f2
式中 n 为倍频程数。 f1 为上限频率, f2 为下限频率 n=1 为1个倍频程;n=1/3为1/3倍频程
导致烦躁:经验告诉我们,许多噪声会影响人们的 情绪。
(3)对工作绩效的影响
噪声对体力劳动的影响很小,但对那些需要集 中精神思考和反应的脑力劳动来说,吵闹的环境比 安静的环境要艰难得多。 归纳起来,噪声对绩效的负面影响包括以下三 个方面: 第一、打扰复杂的脑力活动,影响需要较高技能和 信息阐述等活动的特定绩效。 第二、使得学习某些技巧变得更加困难。 第三、断断续续的或者意外的高强度噪声(90 dB 以上)会损害脑力劳动的绩效。
(4)办公室的噪声影响
对噪声来源的调查问卷统计
交谈
5 4 3 2 1 0% 3% 10% 20% 回答 30% 40% 50% 7% 19% 25% 46%
办公设备
电话 来回走动 外部噪音
(5)噪声对语言交流的影响
在工作场所进行语言交流,一个声音由于其他声音的 干扰而使听觉发生困难,需要提高声音的强度才能产 生听觉,这种现象称为声音的掩蔽效应。 语言干扰级是评价噪声对语言通讯干扰程度的评价参 量,国际标准化组织最新规定: 500HZ,1000HZ ,2000Hz、4000 Hz为中心频率的4个声 压级的算数平均值定义为语言干扰级。
30-60
大约70 大约60 68-73 55-70
2、噪声的影响
(1)对听力的影响 强烈而重复的剧烈的声音刺激可以导致听力下降 听力损伤的类型: 暂时性听力损伤:(或者叫听觉疲劳)。当遭受 强烈的声音刺激之后,人们常常会感觉听力暂时 下降了,在停止接触噪音声后,听觉的恢复可从 几分钟延长到几小时甚至几十小时。这种现象特 征是暂时的听域漂移或听觉疲劳。 爆发性耳聋:当声压很大时(如爆炸、炮击), 鼓膜内外产生较大压差,导致鼓膜破裂,双耳 完全失聪,这种情况的耳聋称为爆发性耳聋。
工作环境 (噪声及振动)
一、声音及其度量
主 要 内 容
二、噪声及其对人的影响 三、噪声测量及评价标准 四、噪声控制 五、振动环境
一、声音的性质及度量
1、声音的基本概念 物体的振动产生声音,振动发声的物体被称 为声源。 声音的形成是由振动的发生与传播这两个环 节组成。 没有振动就没有声音,没有介质来传播 振动也听不到声音. 声音的频率、声音的波长、声音传播的速度是 描述声波的三个重要的物理量。
谈话声压级比语言干扰级低10dB,就完全听不清。 噪声对信号的掩蔽作用,常给生产带来不良结果。
三、噪声测量及评价标准
1、 噪声的测量
(1)室内噪声的测量 测量噪声用声级计。测量室 内噪声时,将声级计传声器放 在操作人员耳朵处或放在工作 面附近,选择若干个测点,进 行测量。 若噪声有明显变化或出现间隙, 则还应测量等效连续声级。
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