環(huán)境噪聲控制工程實(shí)用教案

1、第一章 緒論(xln)v 噪聲v 噪聲的危害和影響(yngxing)v 環(huán)境聲學(xué)研究的內(nèi)容v 噪聲分類v 環(huán)境噪聲控制第1頁(yè)/共94頁(yè)第一頁(yè)，共95頁(yè)。第一節(jié) 噪聲(zoshng) 噪聲的定義 物理學(xué)定義 環(huán)境聲學(xué)定義：凡是人們不需要的聲音(shngyn) 噪聲控制：降低和減少可聽(tīng)聲 次聲波：頻率小于20Hz 超聲波：頻率大于20kHz 可聽(tīng)聲：頻率在20Hz與20kHz之間 噪聲污染的特點(diǎn)第2頁(yè)/共94頁(yè)第二頁(yè)，共95頁(yè)。第二節(jié) 噪聲(zoshng)的危害 聽(tīng)力機(jī)構(gòu)( jgu)損傷 暫時(shí)性聽(tīng)閥遷移 永久性聽(tīng)閥遷移 暴震性耳聾 誘發(fā)疾病 對(duì)正常生活及工作的影響第3頁(yè)/共94頁(yè)第三頁(yè)，共95頁(yè)。

2、第三節(jié) 環(huán)境聲學(xué)(shngxu)研究?jī)?nèi)容 噪聲污染規(guī)律的研究 噪聲評(píng)價(jià)方法(fngf)和噪聲標(biāo)準(zhǔn)的研究 噪聲控制措施的研究 噪聲測(cè)量設(shè)備和技術(shù)的研究第4頁(yè)/共94頁(yè)第四頁(yè)，共95頁(yè)。第四節(jié) 噪聲(zoshng)的分類 按城市環(huán)境噪聲分類 交通噪聲、工業(yè)噪聲、建筑施工噪聲和社會(huì)生活噪聲 按發(fā)聲(f shn)機(jī)理分類 機(jī)械噪聲 空氣動(dòng)力性噪聲 電磁噪聲第5頁(yè)/共94頁(yè)第五頁(yè)，共95頁(yè)。第五節(jié) 環(huán)境噪聲控制(kngzh) 噪聲控制基本原理 聲源控制 傳播途徑 對(duì)接收者的防護(hù) 城市(chngsh)環(huán)境噪聲的控制 行政管理措施 規(guī)劃性措施 區(qū)域規(guī)劃、道路規(guī)劃和控制城市(chngsh)人口密度第6頁(yè)/共9

3、4頁(yè)第六頁(yè)，共95頁(yè)。第二章 聲波(shn b)的基礎(chǔ)知識(shí) 聲波的產(chǎn)生 描述聲波的基本( jbn)物理量 頻程和頻譜 聲能量、聲功率和聲強(qiáng) 聲波的傳播方程 平面波和球面波 聲壓級(jí)、聲強(qiáng)級(jí)和聲功率級(jí) 聲源的指向性第7頁(yè)/共94頁(yè)第七頁(yè)，共95頁(yè)。第一節(jié) 聲 波 的 產(chǎn) 生 聲源(shn yun)：發(fā)出聲音的振動(dòng)體。 聲波：在彈性媒質(zhì)中，聲音的機(jī)械振動(dòng)由近及遠(yuǎn)的傳播過(guò)程。 聲波傳播的必要條件：彈性媒質(zhì)的存在 聲場(chǎng)：聲波存在的空間第8頁(yè)/共94頁(yè)第八頁(yè)，共95頁(yè)。 聲壓：聲波傳播時(shí)大氣中壓強(qiáng)隨著聲波作周期性的變化(binhu)，聲擾動(dòng)所產(chǎn)生的逾量壓強(qiáng)就叫做聲壓。 p = P - P0 P0為平衡狀態(tài)

4、下的大氣壓強(qiáng)。 有效聲壓：在一定時(shí)間間隔中，瞬時(shí)聲壓對(duì)時(shí)間取均方根值為有效聲壓。201Tepp dtT第9頁(yè)/共94頁(yè)第九頁(yè)，共95頁(yè)。第二節(jié) 描述聲波(shn b)的基本物理量 頻率：頻率 f 為媒質(zhì)質(zhì)點(diǎn)每秒鐘振動(dòng)的次數(shù)。 圓頻率：2f 波長(zhǎng)(bchng)：同一時(shí)刻，由于聲波引起的傳播媒質(zhì)中密度最稠密（稀疏）的地點(diǎn)到鄰近的最稠密（稀疏）的對(duì)應(yīng)地點(diǎn)的距離，或者說(shuō)兩個(gè)聲壓最大（小）值地點(diǎn)之間的距離叫聲波波長(zhǎng)(bchng)。第10頁(yè)/共94頁(yè)第十頁(yè)，共95頁(yè)。 聲速：振動(dòng)狀態(tài)或它具有的振動(dòng)能量在媒質(zhì)中自由傳播的速度叫聲速c。 c = f c = 331.4 + 0.61 t oC t 為攝氏溫標(biāo)下

5、的溫度。 相位：任一時(shí)刻t的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)狀態(tài)，包括振動(dòng)的位移及運(yùn)動(dòng)(yndng)方向或者壓強(qiáng)的變化。 第11頁(yè)/共94頁(yè)第十一頁(yè)，共95頁(yè)。第三節(jié) 頻 程 和 頻 譜 頻譜：聲音的頻率(pnl)成分與能量分布的關(guān)系稱為聲音的頻譜。 頻譜圖：各個(gè)頻率(pnl)上聲能量分布繪成的圖形。通常頻譜圖以頻率(pnl)為橫坐標(biāo)，以頻率(pnl)對(duì)數(shù)為標(biāo)度，以聲壓級(jí)為縱坐標(biāo)。Lp（dB）純音譜f（Hz）Lp（dB）連續(xù)譜f（Hz）Lp（dB）復(fù)合譜f（Hz）第12頁(yè)/共94頁(yè)第十二頁(yè)，共95頁(yè)。 頻帶：把寬廣的聲頻(shn pn)范圍劃分為若干連續(xù)小區(qū)間，稱其為頻帶或頻程。 頻帶劃分方法 恒定寬頻帶劃分方法：保

6、持頻帶寬度 f f2 f1不變 恒定相對(duì)寬頻帶劃分方法：保持頻帶的上下限之比為常數(shù)21212nffff f第13頁(yè)/共94頁(yè)第十三頁(yè)，共95頁(yè)。第四節(jié) 聲能量(nngling)、聲強(qiáng)和聲功率 聲能量：由于聲擾動(dòng)使媒質(zhì)獲得的能量 聲能量 媒質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的動(dòng)能(dngnng) 媒質(zhì) 形變的勢(shì)能 動(dòng)能(dngnng)Ek 任一時(shí)刻的勢(shì)能Ep20012kEV u0ppEpdV 第14頁(yè)/共94頁(yè)第十四頁(yè)，共95頁(yè)。 平均聲能密度 單位體積(tj)媒質(zhì)所具有的平均動(dòng)能和平均彈性勢(shì)能之和。0/kpDEEV第15頁(yè)/共94頁(yè)第十五頁(yè)，共95頁(yè)。 聲功率W 聲源在單位時(shí)間內(nèi)輻射的能量，單位為瓦。 自由聲場(chǎng)中，均

7、勻輻射的聲源的聲功率為： 聲強(qiáng)(shn qin) I 單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)垂直于傳播方向單位面積的平均聲能量，單位為W/m2。 DVIDcS tWIS第16頁(yè)/共94頁(yè)第十六頁(yè)，共95頁(yè)。第五節(jié) 平面波和球面波 波陣面 同一(tngy)時(shí)刻相位相同的軌跡為波陣面 平面波 波陣面與傳播方向垂直的波。 沿x方向傳播的平面波方程 方程中P為聲壓，C為聲速。 上式的解為222221tpcxp12pctxctx第17頁(yè)/共94頁(yè)第十七頁(yè)，共95頁(yè)。 簡(jiǎn)諧振動(dòng)的平面波的方程 p為聲場(chǎng)(shn chn)中某位置的瞬時(shí)聲壓；pA為聲壓幅值； 為角頻率；k為圓波數(shù)，,cosAp x tPtkx2kc第18頁(yè)/共94頁(yè)

8、第十八頁(yè)，共95頁(yè)。 平面波質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度(sd)和聲阻抗率 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度(sd)方程 上式中的uA為質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度(sd)幅值；ue為質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)速度(sd)的有效值0coscosAAPutkxutkxc02AAAepucuu第19頁(yè)/共94頁(yè)第十九頁(yè)，共95頁(yè)。 聲阻抗率Zs 聲阻抗率單位是Pa.s/m，是媒質(zhì)所固有的一個(gè)常數(shù)(chngsh)。 平面波的聲能密度、聲強(qiáng)和聲功率 聲能密度 聲強(qiáng)0spZcu220/eDpc20ePIc第20頁(yè)/共94頁(yè)第二十頁(yè)，共95頁(yè)。 聲功率 球面波的瞬時(shí)聲壓和振動(dòng)速度 點(diǎn)聲源：當(dāng)聲源很小，其幾何尺寸比輻射(fsh)聲波波長(zhǎng)小很多時(shí)，則其大小和形狀可被忽略而視為一

9、點(diǎn)，該聲源可稱為點(diǎn)聲源。 球面波：點(diǎn)聲源發(fā)出的聲波，其波陣面為同心球面。2200eeeepWSSp uScuc第21頁(yè)/共94頁(yè)第二十一頁(yè)，共95頁(yè)。 球面波的瞬時(shí)聲壓(shn y)和振動(dòng)速度 上式中，A為聲源輻射聲波能力的常數(shù)。 聲壓(shn y)的振幅 媒質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度為( , )cos()cos()AAp r ttkrptkrrAApr01( , )cos()cos()AAu r ttkrutkrc r第22頁(yè)/共94頁(yè)第二十二頁(yè)，共95頁(yè)。 球面(qimin)聲波的聲強(qiáng)和聲功率 聲阻抗率 聲強(qiáng) 聲功率222001122eAPAIPcrcc22024WI SIrAc第23頁(yè)/共94頁(yè)第二

10、十三頁(yè)，共95頁(yè)。第六節(jié) 聲壓級(jí)、聲強(qiáng)級(jí)和聲功率級(jí) 聲壓級(jí)Lp：將待測(cè)聲壓的有效值Pe與參考聲壓P0的比值(bzh)取常用對(duì)數(shù)，再乘以20，即 在空氣中，參考聲壓P0210-5 帕 dBPPLep0lg20dBPLp94lg20第24頁(yè)/共94頁(yè)第二十四頁(yè)，共95頁(yè)。 聲強(qiáng)級(jí)LI：將待測(cè)聲強(qiáng)I與參考聲強(qiáng)I0的比值取常用對(duì)數(shù)(chngyng-dush)，再乘以10，即 在空氣中，參考聲強(qiáng)I010-12 瓦 / 米2，是 與 參考聲壓P0相對(duì)應(yīng)的聲強(qiáng) dBIILI0lg10dBILI120lg10第25頁(yè)/共94頁(yè)第二十五頁(yè)，共95頁(yè)。 聲功率級(jí)Lw：將待測(cè)聲功率W 與參考聲功率W0的比值(bzh

11、)取常用對(duì)數(shù)，再乘以10，即 在空氣中，參考聲功率W010-12 瓦 ，是 與 參考聲壓P0相對(duì)應(yīng)的聲功率 dBWWLW0lg10dBWLW120lg10第26頁(yè)/共94頁(yè)第二十六頁(yè)，共95頁(yè)。 聲壓級(jí)、聲強(qiáng)級(jí)和聲功率級(jí)的關(guān)系 聲壓級(jí)、聲強(qiáng)級(jí)的關(guān)系 在一般情況下b的值很小，因此可以(ky)認(rèn)為220200010lg10lg.40010lgIpppIpLIpIcLLbcpILL 第27頁(yè)/共94頁(yè)第二十七頁(yè)，共95頁(yè)。 聲強(qiáng)級(jí)與聲功率級(jí)的關(guān)系(gun x) 對(duì)于自由聲場(chǎng)中的球面波有：dBSLLSIWWWISWLWIIlg101lg101lg10000020lg11WILLrdB第28頁(yè)/共94頁(yè)

12、第二十八頁(yè)，共95頁(yè)。第七節(jié) 聲源(shn yun)的輻射 指向性聲源 聲源在各方向(fngxing)的輻射的聲壓或聲強(qiáng)不相同，這種聲源為指向性聲源。 指向性因數(shù)Q 聲場(chǎng)中某點(diǎn)的聲強(qiáng)與在同一聲功率聲源在相同距離同心球面上的平均聲強(qiáng)之比。22IpQIp第29頁(yè)/共94頁(yè)第二十九頁(yè)，共95頁(yè)。 指向性指數(shù)(zhsh)DI10lgppDIQDILL第30頁(yè)/共94頁(yè)第三十頁(yè)，共95頁(yè)。 例：測(cè)得離點(diǎn)聲源較遠(yuǎn)的10米處的聲壓級(jí)為60dB，求該聲源的聲功率W。 解：點(diǎn)聲源發(fā)出的聲波為球面(qimin)波，球面(qimin)面積 s4r2 由聲壓級(jí)、聲強(qiáng)級(jí)和聲功率級(jí)的關(guān)系 得到 WLPWWpWWrLLrL

13、L1.001011lg2011lg20SLLLWIplg10第31頁(yè)/共94頁(yè)第三十一頁(yè)，共95頁(yè)。第三章 噪聲的傳播(chunb)和分貝的計(jì)算 聲波的疊加 平面波的反射(fnsh)、透視和折射 聲波的繞射 噪聲在傳播中的衰減 分貝的計(jì)算第32頁(yè)/共94頁(yè)第三十二頁(yè)，共95頁(yè)。第一節(jié) 聲波(shn b)的疊加 疊加原理：多列聲波合成聲場(chǎng)的瞬時(shí)聲壓(shn y)等于每列聲波瞬時(shí)聲壓(shn y)之和。 相干波 具有相同頻率和固定相位差的聲波稱為相干波。 niinppppp121第33頁(yè)/共94頁(yè)第三十三頁(yè)，共95頁(yè)。 相干(xinggn)波的疊加 相干(xinggn)波的合成聲壓 相干(xing

14、gn)波的合成平均聲能密度02221212211112201122cos() 2cos()sinsintancoscostAtAtAAAAAAAApptppppppppp式中12122120cos()AAtppDDDc第34頁(yè)/共94頁(yè)第三十四頁(yè)，共95頁(yè)。當(dāng)當(dāng)210, 2 , 4 ,12AtAAppp121220AAtppDDDc210, 3 ,12AtAAppp121220AAtppDDDc第35頁(yè)/共94頁(yè)第三十五頁(yè)，共95頁(yè)。 干涉現(xiàn)象(xinxing)：兩列相干波在空間某些地方振動(dòng)始終加強(qiáng)，在另些地方始終減弱的現(xiàn)象(xinxing)。 駐波：當(dāng)兩列具有相同頻率和固定相位差的聲波在同一

15、直線上沿相反方向進(jìn)行時(shí)，兩列波相遇疊加形成的合成聲波即駐波。 駐波聲場(chǎng)的特征：合成聲波的聲壓隨著空間位置的不同有極大值和極小值第36頁(yè)/共94頁(yè)第三十六頁(yè)，共95頁(yè)。 不相干波 合成聲場(chǎng)的平均聲能密度 n列不相干波的合成聲場(chǎng)的平均聲能密度 合成聲場(chǎng)的總有效(yuxio)聲壓12tDDD123tnDDDDD2222221231 neteeeeneiipppppp第37頁(yè)/共94頁(yè)第三十七頁(yè)，共95頁(yè)。第二節(jié) 平面聲波(shn b)的反射、折射和透射 垂直(chuzh)入射的反射和透射I1 c1II2 c2xo pt pr pi2211211,coscoscosckckxktPpxktPpxktP

16、pttrrii第38頁(yè)/共94頁(yè)第三十八頁(yè)，共95頁(yè)。假設(shè)分界面是無(wú)限薄，聲壓在邊界處連續(xù)(linx)，所以在 x0處，有 pI pII pAipArpAt uI uII媒質(zhì)I中的總聲壓為11coscosIirAiArpppptk xptk x第39頁(yè)/共94頁(yè)第三十九頁(yè)，共95頁(yè)。兩個(gè)(lin )媒質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度分別為11111 11 12222coscoscoscoscoscosIirAiArAiArIItAtAtuuuutk xutk xpptk xtk xccuuutk xptk xc第40頁(yè)/共94頁(yè)第四十頁(yè)，共95頁(yè)。由邊界條件可以得到(d do) uAiuAruAt或聲壓反射

17、系數(shù)rp：反射聲波聲壓幅值PAr入射 聲波聲壓幅值PAi之比 聲壓透射系數(shù)p：透射聲波聲壓幅值PAt與入射 聲波聲壓幅值PAi之比1 12211AiArAtpppcc第41頁(yè)/共94頁(yè)第四十一頁(yè)，共95頁(yè)。 當(dāng)2 c2 1 c1時(shí)，媒質(zhì)(mizh)II比媒質(zhì)(mizh)I“硬” 當(dāng)1 c1 2 c2時(shí)，媒質(zhì)(mizh)II比媒質(zhì)(mizh)I“軟”221 1221 122221 1 2 ArpAiAtpAipccrpccpcpcc聲壓反射系數(shù)聲壓透射系數(shù)2221 11221 11 12212221 1 4 ritiIccrIccIccIcc聲強(qiáng)反射系數(shù)聲強(qiáng)透射系數(shù)第42頁(yè)/共94頁(yè)第四十二頁(yè)，

18、共95頁(yè)。 斜入射的反射(fnsh)和折射 I1 c1II2 c2o pt pr piritv 反射定律：反射線在入射v 面（入射線與界面 線所在(suzi) v 的面）內(nèi)，且與入射線位v 于界面法線的兩邊，入射v 角與 反射角相等，即v i r第43頁(yè)/共94頁(yè)第四十三頁(yè)，共95頁(yè)。v 折射定律：折射線在入射面內(nèi)，且入 射角正弦 之比等于媒質(zhì)I與 媒質(zhì)II聲速之比v v 全反射現(xiàn)象：當(dāng)c1 c2時(shí)，t 總大于i ，當(dāng)i 增大至c時(shí)，t增加(zngji)到90o，此時(shí)入射角再增大時(shí)，入射波全部反射回第一媒質(zhì)，在第二媒質(zhì)中無(wú)透射波，c稱為全反射臨界角。21sinsinccti第44頁(yè)/共94頁(yè)第

19、四十四頁(yè)，共95頁(yè)。溫度(wnd)對(duì)聲傳播的影響第45頁(yè)/共94頁(yè)第四十五頁(yè)，共95頁(yè)。溫度對(duì)聲傳播(chunb)的影響第46頁(yè)/共94頁(yè)第四十六頁(yè)，共95頁(yè)。第47頁(yè)/共94頁(yè)第四十七頁(yè)，共95頁(yè)。 已知：空氣密度為1.21kg/m3，空氣中聲速為340 m/s ，水的密度998 kg/m3 ，聲速1483 m/s ，聲波斜入射時(shí)的入射角為10o。計(jì)算1)聲波由空氣入射到水面(shu min)時(shí)的反射角和折射角；2)聲波由水入射到水與空氣交界面時(shí)的反射角和折射角。問(wèn)哪種情況存在全反射臨界角，其值為多少。第48頁(yè)/共94頁(yè)第四十八頁(yè)，共95頁(yè)。 解：聲波由空氣(kngq)入射到水面時(shí)的反射角是

20、10o 。 折射角 聲波由水入射到水與空氣(kngq)交界面時(shí)的反射角10o 折射角otticc2.4910sin3401483sinsin121oo3.210sin148334012第49頁(yè)/共94頁(yè)第四十九頁(yè)，共95頁(yè)。第三節(jié) 聲波(shn b)的繞射 聲波的衍射：聲波在傳播過(guò)程中遇到障礙物時(shí)，能夠繞過(guò)障礙物的邊緣前進(jìn)，并引起聲波傳播方向的改變，稱為聲波的衍射或繞射。 影響聲波的繞射的因素 與障礙物或孔洞(kngdng)的大小 聲波的頻率第50頁(yè)/共94頁(yè)第五十頁(yè)，共95頁(yè)。聲波(shn b)波長(zhǎng)大于障礙物聲波(shn b)波長(zhǎng)小于障礙物入射反射入射反射第51頁(yè)/共94頁(yè)第五十一頁(yè)，共95

21、頁(yè)。聲波波長(zhǎng)(bchng)大于孔洞尺寸入射透射反射入射透射聲波波長(zhǎng)小于孔洞尺寸反射第52頁(yè)/共94頁(yè)第五十二頁(yè)，共95頁(yè)。第四節(jié) 噪聲(zoshng)的衰減 擴(kuò)散引起(ynq)的衰減 假設(shè)聲源是點(diǎn)聲源，發(fā)出球面波或半球面波11lg20,42rLLrWIWp接收點(diǎn)聲源接收點(diǎn)聲源8lg20,22rLLrWIWp221120lgpprLLr第53頁(yè)/共94頁(yè)第五十三頁(yè)，共95頁(yè)。 線聲源輻射(fsh)的噪聲 面聲源輻射(fsh)的噪聲 當(dāng) 時(shí)聲源輻射(fsh)平面波，聲壓衰減值為零； 當(dāng) 時(shí)，按無(wú)限長(zhǎng)聲源處理； 當(dāng) 時(shí)，按點(diǎn)聲源處理。221110lgpprLLr0ar0abr0br第54頁(yè)/共94頁(yè)

22、第五十四頁(yè)，共95頁(yè)。 聲傳播(chunb)過(guò)程中的附加衰減 大氣的聲吸收 低溫下，由于空氣的熱傳導(dǎo)和粘滯性而引起聲波中能量的損失 聲波的能量被大氣中分子的馳豫效應(yīng)所吸收 樹林引起的聲散射和吸收，屏障和建筑物產(chǎn)生的聲反射 風(fēng)和大氣溫度梯度引起的聲折射 霧、雨、雪的聲吸收 不同地面覆蓋物的吸收等287.410af dA620,1410aaAATTf第55頁(yè)/共94頁(yè)第五十五頁(yè)，共95頁(yè)。第五節(jié) 分貝(fnbi)的計(jì)算 分貝的相加 兩個(gè)聲源在該點(diǎn)的總聲壓pet 由聲壓級(jí)定義得到： 所以，總聲壓級(jí)為： ！ 同一聲源發(fā)出的不同頻率的聲波(shn b)也適用分貝疊加的公式20010pLpp0.1110l

23、g10piTnLpiL2222221231 neteeeeneiipppppp第56頁(yè)/共94頁(yè)第五十六頁(yè)，共95頁(yè)。上式還可以(ky)改寫為：分貝相減ppTLpLppLLLLL1 . 01 . 0101lg10)101lg(101110.10.110lg(1 10)10lg 1 10ptpBTTLLptpBLLppppspsLLLLL 第57頁(yè)/共94頁(yè)第五十七頁(yè)，共95頁(yè)。 例：在廠房?jī)?nèi)測(cè)得某機(jī)器( j q)的聲壓級(jí)為94分貝，廠房?jī)?nèi)背景噪聲聲壓級(jí)為88分貝，求該機(jī)器( j q)的實(shí)際聲壓級(jí)。解： LpT94 dB， Lp188 dBdBLLLsppT7 .9226. 1941dBLs26

24、. 1101lg1088941 . 0第58頁(yè)/共94頁(yè)第五十八頁(yè)，共95頁(yè)。 例、測(cè)量某機(jī)器發(fā)出的噪聲，各頻帶(pndi)的聲壓級(jí)數(shù)據(jù)如表中所列，測(cè)量時(shí)采取包絡(luò)面測(cè)量方法，包絡(luò)面面積為60m2，求聲源的總聲功率級(jí)。 解：頻帶中心頻帶中心頻率（頻率（Hz）631252505001k2k4k8k聲壓級(jí)聲壓級(jí)（dB）83.2 88.6 85.5 85.0 81.9 78.0 73.0 72.4dBSLLLTipTPWiLp5 .110lg107 .92)10lg(10811 . 0第59頁(yè)/共94頁(yè)第五十九頁(yè)，共95頁(yè)。 分貝(fnbi)的平均 或0.11110lg10pinLpiLn0.1110

25、lg1010lgpinLpiLn第60頁(yè)/共94頁(yè)第六十頁(yè)，共95頁(yè)。練 習(xí) 題 一 試問(wèn)夏天（40 oc）空氣(kngq)中聲速比冬天（ 0 oc ）時(shí)快多少？在兩種情況下1000赫聲波波長(zhǎng)分別為多少？如果平面波聲壓保持不變，媒質(zhì)密度也近似保持不變，求兩種溫度下聲強(qiáng)變化的百分率。 一平面波沿正x方向傳播，同時(shí)有一平面波沿負(fù)x 方向傳播，兩聲波的振幅相等，分別表示為 試計(jì)算兩個(gè)聲波構(gòu)成的平面駐波聲場(chǎng)中的平均聲能密度。kxtPpcos01kxtPpcos02第61頁(yè)/共94頁(yè)第六十一頁(yè)，共95頁(yè)。第四章 噪聲評(píng)價(jià)(pngji)和標(biāo)準(zhǔn)v 噪聲(zoshng)評(píng)價(jià)方法v 噪聲(zoshng)標(biāo)準(zhǔn)第6

26、2頁(yè)/共94頁(yè)第六十二頁(yè)，共95頁(yè)。第一節(jié) 噪聲評(píng)價(jià)(pngji)方法 響度級(jí)與等響曲線 等響曲線：在一定條件下，聽(tīng)力正常者聽(tīng)起來(lái)同樣響的各相應(yīng)聲壓級(jí)按頻率連成，得到的一組曲線，這樣的曲線叫做等響曲線。 響度級(jí)LN：將待定聲音與頻率為1000赫的純音進(jìn)行( jnxng)試聽(tīng)比較，以主觀聽(tīng)覺(jué)相同時(shí)1000赫純音的聲壓級(jí)為其響度級(jí)，單位是方（phon）。 響度N ：聲音“響”的程度，叫響度，單位是宋（sone）第63頁(yè)/共94頁(yè)第六十三頁(yè)，共95頁(yè)。 響度級(jí)與響度的關(guān)系 斯蒂文斯（Stevens）法計(jì)算響度 根據(jù)各中心頻率(pnl)和頻帶聲壓級(jí)確定各頻帶的響度指數(shù) 式中F為帶寬修正因子，Nm為各頻

27、帶的響度指數(shù)中的最大值。1nmimiNNFNN0.140224010logNLNNLN第64頁(yè)/共94頁(yè)第六十四頁(yè)，共95頁(yè)。中心頻率中心頻率（Hz）63 125 250 500 1k2k4k 8k聲壓級(jí)（聲壓級(jí)（dB） 77827873757680 60響度指數(shù)響度指數(shù)（宋）（宋）510108121525 8第65頁(yè)/共94頁(yè)第六十五頁(yè)，共95頁(yè)。 A計(jì)權(quán)聲級(jí)：聲級(jí)計(jì)根據(jù)響度為40方的等響曲線(qxin)設(shè)計(jì)的濾波電路，稱A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)經(jīng)過(guò)這一網(wǎng)絡(luò)修正后的聲級(jí)即A 計(jì)權(quán)聲級(jí)。第66頁(yè)/共94頁(yè)第六十六頁(yè)，共95頁(yè)。 等效連續(xù)聲級(jí)(shn j)：用噪聲能量按時(shí)間平均的方法來(lái)評(píng)價(jià)噪聲對(duì)人的影響，

28、即等能量聲級(jí)(shn j)，又叫等效連續(xù)聲級(jí)(shn j)。 0.10110lg10AtLeqLdtTiiLiieqttLiA1.0101lg100.1110lg10ALeqLN第67頁(yè)/共94頁(yè)第六十七頁(yè)，共95頁(yè)。 某人一天工作8小時(shí)，其中4小時(shí)在90dBA下工作， 3小時(shí)在85dBA下工作， 1小時(shí)在80dBA下工作，計(jì)算( j sun)等效連續(xù)A聲級(jí)。 解：dBALeq88103104101341lg10801.0851.0901.0第68頁(yè)/共94頁(yè)第六十八頁(yè)，共95頁(yè)。 晝夜(zhuy)等效聲級(jí) 式中： Ld為晝間（7：0022：00）測(cè)得的噪聲能量平均A聲級(jí) Ln為夜間（ 22：

29、00 7：00 ）測(cè)得的噪聲能量平均A聲級(jí) 10375.010625.0lg10)10(1.01.0ndLLdnL第69頁(yè)/共94頁(yè)第六十九頁(yè)，共95頁(yè)。 統(tǒng)計(jì)(tngj)聲級(jí)Lx：表示x的測(cè)量時(shí)間內(nèi)所超過(guò)的噪聲級(jí)。 統(tǒng)計(jì)(tngj)聲級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)偏差 如果某噪聲的統(tǒng)計(jì)(tngj)特性符合正態(tài)分布，則等效聲級(jí)與累積百分聲級(jí)的關(guān)系為：dBLLLLeq602901050niiLLn1211第70頁(yè)/共94頁(yè)第七十頁(yè)，共95頁(yè)。 更佳噪聲(zoshng)標(biāo)準(zhǔn)（PNC）曲線：對(duì)環(huán)境噪聲(zoshng)取頻帶從31.5赫至8000赫共8個(gè)頻帶的聲壓級(jí)，由PNC曲線分別得到PNC號(hào)數(shù)，其最大值即為該噪聲(zo

30、shng)的評(píng)價(jià)值。 NR評(píng)價(jià)曲線 NR數(shù)的計(jì)算 NR 數(shù)與A聲級(jí)的關(guān)系5ALNRdBApLabN第71頁(yè)/共94頁(yè)第七十一頁(yè)，共95頁(yè)。 感覺(jué)噪聲級(jí) 感覺(jué)噪度：中心頻率為1000赫的倍頻帶(pndi)，聲壓級(jí)為40分貝，規(guī)定其感覺(jué)噪度為1吶。 感覺(jué)噪聲級(jí)dBNLNPNLN2401.0log10402mniimNNFNN1第72頁(yè)/共94頁(yè)第七十二頁(yè)，共95頁(yè)。 噪聲掩蔽：由于噪聲的存在，使聽(tīng)閥發(fā)生遷移，這種現(xiàn)象叫做掩蔽，聽(tīng)閥提高的分貝值即掩蔽值。 更佳語(yǔ)言干擾級(jí)（PSIL)：用來(lái)(yn li)確定穩(wěn)定的背景噪聲對(duì)交談的干擾，等于500赫、1000赫、2000赫三個(gè)中心頻率下聲壓級(jí)的算術(shù)平均值

31、。 320001000500LLLPSIL第73頁(yè)/共94頁(yè)第七十三頁(yè)，共95頁(yè)。 計(jì)權(quán)等效連續(xù)感覺(jué)噪聲級(jí)LWECPN 交通(jiotng)噪聲指數(shù)：在24小時(shí)的周期內(nèi)不連續(xù)進(jìn)行大量的室外A 計(jì)權(quán)聲壓級(jí)測(cè)量。dBALLLTNI304909010第74頁(yè)/共94頁(yè)第七十四頁(yè)，共95頁(yè)。 噪聲污染級(jí) 為聲級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)偏差，K為常數(shù)，通常取2.56 對(duì)于隨機(jī)分布的噪聲，噪聲污染級(jí)與等效連續(xù)(linx)聲級(jí)和累計(jì)百分?jǐn)?shù)聲級(jí)之間的關(guān)系：KLLeqNPniiLLn1211109025010901090160NPeqNPLLLLLLLLLL第75頁(yè)/共94頁(yè)第七十五頁(yè)，共95頁(yè)。 噪聲沖擊指數(shù)（NII） Pi

32、為全年或某段時(shí)間內(nèi)受第i等級(jí)范圍內(nèi)晝夜等效聲級(jí)(shn j)影響的人口數(shù)；Wi為該等級(jí)的計(jì)權(quán)因子iiiPWTWP總計(jì)權(quán)人口iiPTWPNII第76頁(yè)/共94頁(yè)第七十六頁(yè)，共95頁(yè)。 環(huán)境噪聲污染防治法 產(chǎn)品噪聲標(biāo)準(zhǔn) 汽車(qch)定置噪聲 地鐵車輛噪聲 噪聲排放標(biāo)準(zhǔn) 工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)（GB12348-90） 建筑施工場(chǎng)界噪聲限值（GB12523-90） 鐵路及機(jī)場(chǎng)周圍環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)（GB12525-90）和（GB9660-88）第二節(jié) 環(huán)境噪聲評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)和法規(guī)第77頁(yè)/共94頁(yè)第七十七頁(yè)，共95頁(yè)。 環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 工業(yè)企業(yè)(qy)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) 噪聲暴露時(shí)噪聲暴露時(shí)間（間（h）8

33、4211/2 1/4 1/8 1/16新建企業(yè)容新建企業(yè)容許噪聲級(jí)許噪聲級(jí)85 88 91 9497 100 103 106現(xiàn)有企業(yè)噪現(xiàn)有企業(yè)噪聲級(jí)聲級(jí)90 93 96 99 102 105 108 111最高噪聲級(jí)最高噪聲級(jí)不超過(guò)不超過(guò)115第78頁(yè)/共94頁(yè)第七十八頁(yè)，共95頁(yè)。 例：某車間中，工作人員在一個(gè)工作日內(nèi)噪聲暴露累積時(shí)間分別(fnbi)為90分貝計(jì)4小時(shí)，75分貝計(jì)2小時(shí)，100分貝計(jì)2小時(shí)，求該車間的等效連續(xù)聲級(jí)。 解：7 .944801201024010lg1080215213eqL第79頁(yè)/共94頁(yè)第七十九頁(yè)，共95頁(yè)。 室內(nèi)(sh ni)環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn) 城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)

34、準(zhǔn)（GB3096-93） 城市各類區(qū)域環(huán)境噪聲最高限值類別類別晝間晝間夜間夜間0504015545260503655547055第80頁(yè)/共94頁(yè)第八十頁(yè)，共95頁(yè)。第五章 噪聲(zoshng)測(cè)量v 測(cè)量?jī)x器v 聲功率的測(cè)量v 環(huán)境噪聲測(cè)量v 工業(yè)企業(yè)(qy)噪聲測(cè)量第81頁(yè)/共94頁(yè)第八十一頁(yè)，共95頁(yè)。第一節(jié) 測(cè) 量 儀 器 聲級(jí)計(jì) 聲級(jí)計(jì)的分類：精密( jngm)聲級(jí)計(jì)和普通聲級(jí)計(jì) 聲級(jí)計(jì)的組成：傳聲器、放大器、衰減器、計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)、電表電路傳聲器前置放大器輸入衰減器輸入放大器輸出衰減器計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)濾波器輸出放大器檢波器指示表頭第82頁(yè)/共94頁(yè)第八十二頁(yè)，共95頁(yè)。 傳聲器：將聲壓轉(zhuǎn)換為電壓

35、的聲電換能器 放大器：將微弱的電信號(hào)加以放大 衰減器：將過(guò)強(qiáng)的輸入信號(hào)衰減到合適的程度 計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)：為了使聲音的客觀量度和人耳聽(tīng)覺(jué)主觀感受近似取得一致，在測(cè)量聲音時(shí)，對(duì)所接收到的聲音按頻帶設(shè)一定的衰減來(lái)模擬人耳的聽(tīng)覺(jué)特性。 電表電路：將放大器輸出(shch)的交流信號(hào)整流成直流信號(hào)第83頁(yè)/共94頁(yè)第八十三頁(yè)，共95頁(yè)。 聲級(jí)計(jì)的聲校準(zhǔn)器和主要附件 聲校準(zhǔn)器 防風(fēng)罩 鼻錐 屏蔽電纜 濾波器和頻譜分析儀 濾波器：讓一部分頻率成分通過(guò)，其它頻率成分衰減掉的儀器(yq) 頻譜分析儀：用來(lái)對(duì)噪聲進(jìn)行頻譜分析第84頁(yè)/共94頁(yè)第八十四頁(yè)，共95頁(yè)。 電平記錄儀和磁帶記錄儀 實(shí)時(shí)(sh sh)分析和快速分析系統(tǒng) 噪聲聲級(jí)分析儀 實(shí)時(shí)(sh sh)分析儀 快速傅立葉分析儀第85頁(yè)/共94頁(yè)第八十五頁(yè)，共95頁(yè)。 自由場(chǎng)法 在自由聲場(chǎng)(shn chn)中，無(wú)指向性點(diǎn)聲源的功率級(jí)為： 實(shí)際測(cè)量時(shí)，用設(shè)定的測(cè)量表面上各測(cè)點(diǎn)的平均聲壓級(jí)求出聲功率級(jí)第二節(jié) 聲功率的測(cè) 量0010lg10lg/WWpWLWLLS S20lg11WpLLr第86頁(yè)/共94頁(yè)第八十六頁(yè)，共95頁(yè)。 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)，當(dāng)測(cè)量房間的總吸聲量A和測(cè)量表面積之比滿足條件： K為環(huán)境(hunjng)修正值KSLLpW0lg106AS第87頁(yè)/共94頁(yè)第八十七頁(yè)，共95頁(yè)。 混響室法 Q為聲源指向性因素；R為房間常數(shù)，與房間面積