第三四章机械振动与噪声

环境噪声控制工程Chapter3噪声源的测量—声级计实时频谱分析仪声强测量声功率测量小型声强仪双通道快速傅里叶变换分析仪数字滤波技术混响室法消声室法现场测量方法Chapter4噪声的评价和监测4.1噪声的评价量4.2环境噪声的评价标准与法规4.3环境噪声监测方法4.1噪声的评价量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同；。。。。。4.1噪声的评价量4.1.1响度和响度级4.1.2计权声级4.1.3等效连续A声级4.1.4反映噪声对语言交流干扰程度的量4.1.5针对室内噪声的评价量4.1.6与烦恼程度有关的评价量4.1.7噪声冲击指数4.1.1响度和响度级1.纯音：响度级：当某一频率的纯音与1000Hz的纯音听起来同样响时，这时1000Hz纯音的声压级就定义为该声音的响度级。响度级的符号为LN，单位为方(phon）。2.等响曲线：对各个频率的声音作试听比较，得到达到同样响度级时频率与声压级的关系曲线，通常称为等响曲线。图4-1纯音标准等响曲线(phon)3.响度响度是与主观感觉轻响程度成正比的参量，符号为N，单位是“宋”(sone)。规定响度级为40phon时响度为1sone，正常听者判断一个纯音比响度级为40phon参考声强响的倍数称为该纯音的响度。响度级每增加10phon，响度增加1倍，二者的关系：NLN2log1040)40(1.02NLN4.宽频带噪声：斯蒂文斯响度对宽频带的噪声考虑了计权因素：响度指数最大的频带贡献最大，而其他频带由于最大响度指数频带声音的掩蔽效应，他们对总响度的贡献应乘上一个小于1的修正因子。频带与修正因子的关系频带宽度倍频带1/2倍频带1/3倍频带修正因子F0.300.200.15图4-2斯蒂文斯等响度指数曲线斯蒂文斯响度计算方法：测出频带声压级；从图上查出各频带声压级对应的响度指数，相加；取其中最大值，将其从响度指数总和中扣除，乘以频带修正因子F，最后与最大值相加即得响度指数；maxmax1niiNNFNN24010logNLN[例题]中心频率/Hz631252505001000200040008000声压级/dB7681787175768159响度指数/sone5101081215258N=25sone+0.3*(93-25)sone=45.4sone（95phon）4.1.2计权声级4.1.2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。2.计权网络：是近似以人耳对纯音响度的频率特性而设计的。国际电工委员会规定了四种计权网络：A、B、C、D'ApApLLL见表4-1[例题]中心频率/Hz31.5631252505001000200040008000频带声压级/dB606573768580786260A计权修正/dB-39.4-26.2-16.1-8.6-3.20+1.2+1.0-1.1修正后/dB20.638.856.967.481.88079.263.058.9叠加后A声级/dB85.214.1.3等效连续A声级2121)(1.01220212101lg10)(1lg10tttLttAeqdtttdtptpttLpA定义：等效于在相同的时间间隔T内与不稳定噪声能量相等的连续稳定噪声的A声级。在同样采样时间间隔下：0.11110lg10()AiNLeqiLdBN[例题]：90、85、7586.5dB0.11110lg(10)pAiNLeqiiLT[例题]某车间中，工作人员在一个工作日内（8h）噪声累积的暴露时间分别为90dB(A)计4h，75dB(A)计2h，100dB(A)计2h，求该车间的等效连续A声级。Leq(A)=94.8dB昼夜等效声级（例题）Ld:昼间（6:00-22:00)测得的噪声平均A声级；Ln:夜间（22:00-次日6:00)测得的噪声平均A声级。0.10.1(10)2110lg101033dnLLdnL累积百分数声级Ln定义：它表示在测量时间内高于Ln声级所占的时间为n%。L10=85dB:峰值噪声级；L90=60dB:本底噪声级；L50:中值噪声级。60)(2901050LLLLeq[例题]等时间间隔测量了100个噪声数据，从大到小排列如下：95、94.8、94.5、93.2、93、92.8、92.6、91.7、90.9、90、89、88·····75·····65·····60。求：峰值噪声级L10和本底噪声级L90小结学会使用噪声测量仪器；掌握响度和响度级、史蒂文斯响度的计算重点掌握dB(A)、Leq的计算了解昼夜等效声级及其计算理解累积百分数声级的含义4.1.4室内噪声的评价量1.噪声标准曲线:噪声标准（NC）曲线更佳噪声标准（PNC）曲线适于室内活动场所稳态噪声的评价，以及有特别噪声环境要求的场所的设计。计算方法：测得的噪声各频带的声压级；将各频带的声压级与图中声压级比较既可以得到各频带对应的PNC曲线号数；其中最大号数即为所测环境的噪声评价值。更佳噪声标准（PNC）曲线中心频率/Hz31.5631252505001000200040008000频带声压级/dB554643374035302824[例题]PNC号1520252535353535302.噪声评价数(NR)曲线（室内外均适用）噪声评价数：将1000Hz倍频带声压级值作为噪声评价数NR。其他63Hz-8000Hz倍频带的声压级和NR的关系也可由下式计算：ipibNRaL求NR值的步骤：测得噪声各频带的声压级；将测得的噪声各频带的声压级与图中声压级比较既可以得到各频带的NR值；取其中最大的NR值（取整数）；将最大值加1即为所测环境的NR值。4.1.5与烦恼程度有关的评价量1.噪度和感觉噪声级噪度（Nn）：定义在中心频率为1kHz的倍频带上，声压级为40dB的噪声的噪度为1呐(noy)。感觉噪声级LPN：LPN=40+10log2Nn噪度增加1倍，LPN增加10dB等噪度曲线—克雷特（Kryter）与人们主观判断的噪声“吵闹”程度成比例的量13PNpALL复合噪声总噪度的计算方法：测得噪声各频带声压级；查出各频带对应的噪度；取其中最大值，将其从噪度总和中扣除，乘以频带计权因子F，最后与最大值相加即得。等噪度曲线maxmax1nnnniniNNFNN感觉噪声级/dBF:倍频程为1，1/3倍频程为1/2计权等效连续感觉噪声级(LWECPN)1310lg1001.0NiLEPNiTPNL用于航空噪声评价中，对一段监测时间内飞行事件噪声的评价。等效感觉噪声级（LEPN）：在感觉噪声级（LPN）的基础上，对持续时间和可闻纯音或离散频率修正后，得到的量。计权等效连续感觉噪声级(LWECPN)12310()39.4WECPNEPNLLNNN（LEPN）：N次飞行的等效感觉噪声级能量平均值，dB。N1：白天飞行次数，N2：傍晚飞行次数，N3：夜间飞行次数。2.交通噪声指数(TNI)定义：30)(4909010LLLTNI考虑到噪声气候的范围，本底噪声情况。只适用于机动车辆噪声对周围环境干扰的评价，而且限于车流量较多及附近无固定声源的环境。3.噪声污染级噪声污染级也是用以评价噪声对人的烦恼程度的一种评价量，它既包含了对噪声能量的评价，同时也包含了噪声涨落的影响。KLLeqNPniiLLn12)(112.56瞬时声级标准偏差对于随机分布的噪声，噪声污染级和等效连续声级或累计百分数声级之间，有如下关系：)(9010LLLLeqNP29010901050)(601)(LLLLLLNP4.1.6反映噪声对语言交流干扰程度的量1.语言清晰度:音节清晰度S:经过实验测得听者对音节所做出的正确响应与发送的音节总数之比的百分数。语言清晰度指数（AI）：若该音节为有意义的语言单位，则称为语言可懂度，即语言清晰度指数AI，表示一个正常的语言信号能为听者听懂的百分数。语言清晰度指数与声音的频率有关；语言清晰度指数与背景噪声有关；语言清晰度指数与对话者之间的距离有关。2.语言干扰级:语言干扰级（SIL）：是对语言清晰度指数AI的简化，它是中心频率600—4800Hz的4个倍频程频带声压级的算术平均值。更佳语言干扰级（PSIL）：利用500、1000、2000Hz为中心频率的3个倍频程频带的平均声压级来表示语言干扰级，称为更佳语言干扰级PSIL。3SILPSIL表4-54.1.7噪声冲击指数噪声冲击总计权人口数TWP：)()(dnidniLPLWTWPPi(Ldn)：全年或某段时间内受第i等级昼夜等效声级范围内影响的人口数；Wi(Ldn)：第i等级昼夜等效声级的计权因子（表4-4）。噪声冲击指数NNI：每个人受到的噪声冲击程度)(dniLPTWPNNI可用作对声环境质量的评价及不同环境的相互比较；可供城市规划布局中考虑噪声对环境的影响。4.2环境噪声的评价标准与法规4.2.1环境噪声污染防治法4.2.2环境噪声标准4.2.1环境噪声污染防治法《中华人民共和国环境噪声污染防治法》1996年10月第八届全国人民代表大会通过内容：八章六十四条4.2.1环境噪声污染防治法第一章总则立法目的：保护和改善人们的生活环境，保障人体健康，促进经济和社会的发展，是制定各类噪声标准的基础。4.2.1环境噪声污染防治法内容：第二章环境噪声污染防治的监督管理第三章工业噪声污染防治第四章建筑施工噪声污染防治第五章交通运输噪声污染防治第六章社会生活噪声污染防治第七章法律责任第八章附则4.2.2环境噪声标准1.产品噪声标准2.噪声排放标准3.环境质量标准1.产品噪声标准a.汽车定置噪声b.地铁车辆噪声标准1.产品噪声标准a.汽车定置噪声汽车定置：汽车不行驶，发动机处于空载运转状态。反映了车辆的排气噪声和发动机噪声情况。《汽车定置噪声限值》对城市道路允许行驶的在用汽车规定了定置噪声的限值。各类车辆定置噪声A声级限值(dB)车辆类型燃料种类1998年1月1日前出厂1998年1月1日后出厂轿车汽油8785微型客车、货车汽油9088轻型客车、货车、越野车汽油n4300r/min汽油n4300r/min柴油9497100929598中、大型客车、货车汽油柴油9710395101大型货车额定功率N147kW额定功率N147kW10110599103b.地铁车辆噪声标准地点等级地面线路测量地下线路测量一级7484司机室二级三级77888790客室一级二级三级767982868992地铁电动车组司机室和客室内允许的噪声级（LPA）(dB)2.噪声排放标准a.各类厂界噪声标准b.建筑施工厂界噪声限值c.铁路及机场周围环境噪声标准2.噪声排放标准a.各类厂界噪声标准等级昼间夜间Ⅰ5545Ⅱ6050Ⅲ6555Ⅳ7055Ⅰ类标准适用于以居住、文教机关为主的区域；Ⅱ类标准适用于居住、商业、工业混杂区及商业中心区；Ⅲ类标准适用于工业区；Ⅳ类标准适用于交通干线两侧的区域。b.建筑施工厂界噪声限值不同施工阶段作业的厂界噪声限值（等效声级Leq)施工阶段主要噪声源昼间噪声限值夜间噪声限值土石方推土机、挖掘机、装载机7555打桩各种打桩机85禁止施工结构混凝土搅拌机、振捣棒、电锯等7055装修吊车、升降机6555c.铁路及机场周围环境噪声标准铁路边界噪声限值及测量方法机场周围飞机噪声环境标准适用区域标准值LWECPN(dB)一类区域≤70二类区域≤75机场周围飞机噪声标准值及适用区域注：一类区域：