生态环境监测第二章噪音监测

第二章噪声监测第一节噪声及其主要危害第二节声音的物理特性和量度第三节噪声的物理量和主观听觉的关系第四节噪声测量仪器第五节噪声标准第六节噪音监测第七节振动及测量方法•重点：声音的物理特性和量度噪音的物理量和主观听觉的关系城市环境噪音监测二、环境噪声的来源1.交通噪声2.工厂噪声3.建筑施工噪声4.社会生活噪声第二节噪声的物理量度一频率、波长和声速二声压、声功率、声强三分贝、声压级、声功率级、声强级四噪声的叠加一、频率、波长和声速频率：声源在1秒钟内振动的次数，f,单位Hz。波长：沿声波传播方向，振动一个周期所传播的距离，，单位m。声速：一秒内声波传播的距离，c，单位m/s。C=f*二、声功率、声强、声压声功率（W）：单位时间内，声波通过垂直于传播方向某指定面积的声能量。单位，W。声强（I）：单位时间内，声波通过垂直于传播方向单位面积的声能量。I=W/S声压（P）：单位面积上压力的变化。I=P2/(ρc)ρ—空气密度，c—声速三、分贝、声功率级、声强级、声压级分贝：指两个相同的物理量（例A和A0）之比取以10为底的对数并乘以10（或20）N=10lg(A/A0)dBA0—基准量(参考值）A1—被量度量lg(A/A0)—被量度量的“级”，代表被量度量比基准量高出多少“级”。声功率级：Lw=10lg(W/W0)W0=10-12W声强级：LI=10lg(I/I0)I0=10-12W/m2声压级：Lp=10lg(P2/P02)=20lg(P/P0)P0=210-5Pa声压：210-5Pa-20Pa？？声压级：0-120dB四、噪声叠加和相减设两个声源声作用于某一点，功率分别为W1、W2，产生声音叠加，求总声压级Lp总W总=W1+W2I总=I1+I2I1=P12/cI2=P22/cI总=I1+I2=(P12+P22)/c=P总2/cP总2=P12+P22又Lp1=10lg(P1/P0)2(P1/P0)2=10Lp1/10(P2/P0)2=10Lp2/10总声压级：Lp总=10lg[(P12+P22)/P02]=10lg(10Lp1/10+10Lp2/10)噪声叠加若LP1=LP2Lp总=10lg(10Lp1/10+10Lp2/10）=10lg(2×10Lp1/10)=10lg10Lp1/10+10lg2=Lp1+10lg2LP1+3(dB)例：两个96dB噪音合成，Lp总=？96+3=99若Lp1≠Lp2(设Lp1Lp2)时，求Lp？可查两噪声源的叠加曲线，见图。①先求出Lp1与Lp2的差值：Lp1-Lp2，②由所得差值按图查得ΔＬp，③由Lp总＝Lp1+ΔLp，求出合成声压级值Lp1－Lp2/dB例1：已知两个声压级分别为Lp1=90dB，Lp2=84dB，求合成声压级Lp解:(1)Lp1-Lp2=90-84=6dB(2)查图6dB→△L=1.0dB(3)Lp=Lp1+△L=90+1.0=91dB例2：已知两个声压级分别为Lp1=96dB，Lp2=93dB，求合成声压级Lp解:(1)Lp1-Lp2=96-93=3dB(2)查图3dB→△L=1.8dB(3)Lp=Lp1+△L=96+1.8=97.8dB小结：1、两个声压级相等时，合成L=Lp1+3dB2、两个声压级不等时，最大不超过3dB。（Lp1Lp2，Lp≤Lp1+3）3、两个声压级不等时，相差≥10dB以上时，增值很小，可以忽略不计，仍等于L1例:Lp1=90dB，Lp2=75dB，合成Lp=90dB4、多声源叠加时，逐次两两叠加，与次序无关Lp1－Lp2/dB噪声相减[例]为测定某车间中一台机器的噪声大小，从声级计上测得声级为104dB，当机器停止工作，测得背景噪声为100dB，求该机器噪声的实际大小。解：机器噪声和背景噪声之和Lp为104dB，而背景噪声Lp1为100dB。Lp－Lp1=4dB，从图中查得相应ΔLp＝2.2dB，因此该机器的实际噪声声级Lp2=Lp-ΔLp=101.8dB。背景噪声修正曲线Lp－Lp1/dBΔLp/dB一、响度和响度级二、计权声级三、等效声级四、噪声污染级五、昼夜等效声级六、统计声级七、噪声测量仪第三节噪声的物理量和主观听觉的关系噪声具有声音的一切声学特性，（单位）通常是用分贝（dB）表示的。第三节噪声的物理量和主观听觉的关系噪声的单位1.响度（N）是与人耳对声音的主观感受成正比的量，与声音强度（如声压级）、频率和波形有关。单位:“宋（sone）”1宋：声压级为40dB，频率为1000Hz，且来自听者正前方的平面波形的强度。如果另一个声音听起来比这个大n倍，则声音的响度为n宋。一、响度和响度级2.响度级（LN）响度级的确定是同基准音比较得出的。ISO规定：以1000Hz纯音为基准，当噪音听起来与该纯音一样响时，其噪音的响度级（方值）就等于该纯音的声压级（dB）。单位，“方（Phon）”具体方法：采用对比实验方法，调节1000Hz纯音的声压级，其响度发生变化，使它和所测试的声音听起来有一样的响度。此时，1000Hz纯音的声压级的数值就等于测试声音的响度级的数值。3.响度与响度级的关系根据大量实验得到，响度级每改变10方，响度加倍或减半。或NLNlg3340响度级的合成不能直接相加，而响度可以相加。思考：两个声音的响度级分别为20方和30方，合成后的响度级是多少？N=2LN–4010二、计权声级响度、响度级反映了纯音的声压级和主观听觉之间的关系。计权网络：为了能用仪器直接反映人的主观响度感觉的评价量，有关人员在噪声测量仪器——声级计中设计了一种特殊滤波器，叫计权网络。计权声（压）级：通过计权网络测得的声压级，简称声级。A计权声级是模拟人耳对55dB以下低强度噪声的频率特性，LPA或LA表示，单位dB(A)。B计权声级是模拟55～85dB的中等强度噪声的频率特性。C计权声级是模拟高强度噪声的频率特性。D计权声级是对噪声参量的模拟，专用于飞机噪声的测量。A、B、C、D计权特性曲线三、等效连续声级、噪声污染级和昼夜等效声级1.等效连续声级用噪声能量按时间平均方法来评价噪声对人影响的一种方式，“Leq”或“LAeq,T”。)d101lg(1001.0,AeqATLTtTLp式中：LpA——某时刻t的瞬时A声级，dB；T——规定的测量时间，s。dt如果数据符合正态分布，其累积分布在正态概率纸上为一直线，则可用下面近似公式计算：9010250,Aeq,60/LLddLLTL10——测定时间内，10％的时间超过的噪声级，相当于噪声的平均峰值；L50——测量时间内，50％的时间超过的噪声级，相当于噪声的平均值；L90——测量时间内，90％的时间超过的噪声级，相当于噪声的背景值。L10、L50、L90的求法（1）作图，查找（2）将Data（100个Data）从大到小排列，第10，50，90个为L10、L50、L902.噪声污染级（LNP）：KLLeqNP式中：K——常数，对交通和飞机噪声取值2.56；σ——测定过程中瞬时声级的标准偏差。niippLLn12AA)(11式中：LpAi——测得第i个瞬时A声级；——所测声级的算术平均值；n——测得总数。ApL3.昼夜等效声级（Ldn）夜间噪声具有更大的烦扰程度，新的评价指标——昼夜等效声级（日夜平均声级），“Ldn”。]241081016lg[10)10(1.01.0dnndLLL式中：Ld——白天的等效声级，6∶00至22∶00Ln——夜间的等效声级，22∶00至6∶00第四节噪声测量仪器1.声级计，最常用工作原理：声压大小经传声器后转换成电压信号，经前置放大器放大后，从显示仪表上可读出分贝数值。2.其他噪声测量仪器（1）声级频谱仪（2）记录仪（与前两种合用）（3）录音机（4）实时分析仪环境噪声标准制定的依据是环境基本噪声。各国大多参考ISO推荐的基数（如睡眠为30dB），根据不同时间、不同地区和室内噪声受室外噪声影响的修正值以及本国具体情况来制定。第五节噪声标准第六节噪声污染监测一、城市区域环境噪声监测二、城市交通噪声监测三、工业企业噪声监测干扰睡眠和休息的噪声级阈值白天为50dB，夜间为45dB。噪声标准不同地区对基数的修正值单位：dB地区修正值农村、医院、休养区0市郊、交通量很少的地区+5城市居住区+10居住、工商业、交通混合区+15城市中心（商业区）+20工业区（重工业）+25室内噪声受室外噪声影响的修正值单位：dB窗户状况修正值开窗-10关闭的单层窗-15关闭的双层窗或不能开的窗-20城市各类区域环境噪声标准值类别适用区域昼间夜间0疗养区、高级别墅区50401居民、文教区55452居住、商业、工业混杂区60503工业区65554交通干线道路的两侧7055单位：等效声级Leq[dB(A)]一、城市区域环境噪声监测1、布点:网格布点法将监测区域分成等距离网格（例500m×500m），测点设在每个网格中心，网格数不少于100。网格测量法示意图定点监测法2、测点选择•受影响者居住或工作建筑物外1米；•传声器离地面高1.2m；•传声器对准声源方向，附近应没有别的障碍物或反射体，无法避免时应背向反射体•传声器伸出车窗外一定距离；•手持声级计使人体与传声器距离0.5m以上。3、测量：•天气：无风、无雪天气测量，四级以上大风停止测量，声级计加风罩避免风噪声干扰。•测量时间：分为白天（6:00-22:00)和夜间（22:00-6:00)两部分。白天测量选在8:00-12:00或14:00-18:00，夜间测量选在22:00-5:00。•每隔5秒读A声级瞬时值，动态特性选慢响应。•每一测点连续读100个数据。•测量数据用统计噪声级或等效连续A声级表示，计算L10、L50、L90、Leq。4、评价方法：1)数据平均法：将全部网点测得的连续等效A声级做算术平均运算，所得到的算术平均值就代表某一区域或全市的总噪声水平。2)图示法：用区域噪声污染图表示。将各测点的测量结果以5dB为一等级，划分为若干等级，然后用不同的颜色或阴影线表示每一等级，绘制在城市区域的网格上，用于表示城市区域的噪声污染分布。二、城市交通噪声监测1、布点：每两个交通路口之间的交通线上选择一个测点，测点设在马路边人行道上，离马路20cm，距路口的距离应大于50m。长度小于100m的路段，测点选在路段中间。车行道监测点2、测量：每隔5秒记一个瞬时A声级（慢响应），连续记录200个数据，然后按从大到小顺序排列，第20个数据即为L10，第100个数据即为L50，第180个数据即为L90。测量的同时记录车流量。3、计算：Leq=L50+d2/60,d=L10-L90,LNP=Leq+d全市交通干线Leq、L10、L50、L90l——全市干线总长度(km)Lk——所测K段干线的声级Leq(或L10)lk——所测第K段干线的长度（km)11nkkkLLll环境交通噪音测量记录(P258)年月日星期天气地点噪音源：交通噪声辆/分取样间隔时分至时分测量人仪器计权网络：A档慢快档：慢档取样总次数次5862657680676170646562686574586670596755…………L10=L50=L90=Leq=例题：下面是一份噪声测量记录，试计算L10、L50、L90，Leq、LNP三、工业企业噪声监测1、布点：传声器位置应在工作人员的耳朵位置，但人需离开。2、测点选择：•若车间内各处A声级波动小于3dB，选1-3个测点。•若大于3dB，按声级大小，分成若干区域，任意两区域的声级应3dB；而每一区域内波动3dB；每区域1-3点。3、测量：慢档，平均读数。现有企业暂行标准______________________________每个工作日接触噪声时间/h允许标准/dB(A)_____________________________________________890493196199_____________________________________