物理性污染控制完整版課件

1、物理性污染控制2教材名稱：環(huán)境物理性控制 （孫興濱. 閆立龍. 張寶杰. 主編，化學(xué)工業(yè)，第二版）參考書目： 物理性污染控制 （陳杰瑢 主編 ，高等教育出版社） 環(huán)境噪聲控制工程 （洪宗輝主編，高等教育出版社） 教材和參考書目34噪聲放射性污染電磁輻射污染熱污染噪聲污染 振動(dòng)污染 11一、環(huán)境物理學(xué)學(xué)科體系環(huán)境聲學(xué)環(huán)境振動(dòng)學(xué)環(huán)境放射學(xué)環(huán)境電磁學(xué)環(huán)境熱學(xué)環(huán)境光學(xué)1213 環(huán)境物理學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展 20世紀(jì)50年代物理性污染的日益嚴(yán)重 研究物理環(huán)境同人類相互作用的科學(xué) 屬于環(huán)境科學(xué)的一個(gè)分支二、物理環(huán)境研究對象周圍的環(huán)境天然物理環(huán)境人工物理環(huán)境15 天然物理環(huán)境（原生物理環(huán)境） 風(fēng)、雨、地震、海嘯、

2、火山爆發(fā)、臺(tái)風(fēng)、雷電、太陽黑子、耀斑、天然放射性元素的衰變、太陽光輻射、熱輻射。 自然現(xiàn)象所產(chǎn)生的聲、振動(dòng)、電磁、光、熱。16 人工物理環(huán)境（次生物理環(huán)境） 人類活動(dòng)不同程度的干預(yù)天然物理環(huán)境生成的。（工業(yè)生產(chǎn)、取暖、光源、電磁設(shè)備、核電站） 17三、污染物分類污染物性質(zhì)化學(xué)性污染：水污染、大氣污染生物性污染：水污染、土壤污染物理性污染：噪聲、熱、輻射、光按污染物來源自然污染：火山、地震人為污染：。18四、什么是物理性污染 物理性污染是指物理運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度超過人的耐受限度。19 五、物理性污染的特點(diǎn) 局部性的，區(qū)域性和全球性污染較少見 污染源消失，污染級隨即消失20小結(jié)1、什么是物理環(huán)境2、人工物

3、理環(huán)境是如何形成的3、環(huán)境物理學(xué)的分支學(xué)科有哪些4、什么是物理性污染5、物理性污染的特點(diǎn)6、環(huán)境物理性污染的主要研究內(nèi)容第二章 噪聲污染 第一節(jié) 噪聲及其危害一、噪聲的研究背景 二戰(zhàn)結(jié)束以來，隨著工業(yè)交通的迅速發(fā)展，環(huán)境噪聲日趨嚴(yán)重，eg：在我國大城市環(huán)境污染投訴中噪聲占60%70%，已成為廣泛的社會(huì)公害。二、什么是噪聲說文：“擾也”玉篇：“群呼煩擾也”不需要的聲音超過人們生活和社會(huì)活動(dòng)所允許的程度24 二、噪聲的定義 1、物理學(xué)角度 無規(guī)則，非周期振動(dòng)物體發(fā)出的聲音 2、醫(yī)學(xué)角度 超過60分貝的聲音 3、從心理學(xué)角度 人們不需要的聲音 4、從環(huán)境學(xué)角度 對周圍環(huán)境造成不良影響的聲音分貝極靜0

4、剛剛引起聽覺較吵80車輛行駛10落葉沙沙聲90嘈雜馬路20輕聲耳語很吵100拖拉機(jī)開動(dòng)30臥室110電鋸工作安靜40圖書室感到疼痛120球磨機(jī)工作50辦公室130螺旋槳飛機(jī)較靜60一般說話無法忍受140噴氣式飛機(jī)70大聲說話150火箭發(fā)射分貝及相應(yīng)代表性行為三、噪聲的特點(diǎn)1、具有明顯的主觀心理性與生理性2、衰減快，無殘留，不積累，只造成 局部性污染3、主要為慢性危害 四、噪聲的來源 1、交通噪聲鳴笛全國道路交通情況 2、工業(yè)噪聲eg：紡織廠工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) 工作環(huán)境噪聲每增加3dB，工作時(shí)間就必須減少一半。（不得超過115 ）90分貝8小時(shí)99分貝1小時(shí)3、施工噪聲機(jī)械振動(dòng)、摩擦、撞擊33

5、建筑施工機(jī)械噪聲級4、生活噪聲家用電器噪聲城區(qū)環(huán)境噪聲構(gòu)成比例 五、噪聲的危害 1、損傷聽力（80dB）長期在強(qiáng)噪聲環(huán)境下工作，會(huì)使內(nèi)耳聽覺組織受到損傷，造成耳聾；慢性的噪聲性耳聾聽力正常（聽力損失在15dB以內(nèi))；接近正常（聽力損失1525dB)；輕度耳聾（聽力損失2540dB)；中度耳聾（聽力損失4065dB)；重度耳聾（聽力損失65dB以上）。 大量統(tǒng)計(jì)資料表明 聽力損失又稱聾度或聽力級，是人耳在某一頻率的聽閾比正常聽閾高出的分貝數(shù)。由于年齡關(guān)系產(chǎn)生的聽力損失稱為老年性耳聾；由于社會(huì)環(huán)境噪聲產(chǎn)生稱為社會(huì)性耳聾；職業(yè)性噪聲導(dǎo)致的聽力損失稱為噪聲性耳聾。(平均聽力損失超過25dB)聽力損失聽

6、力閾級耳朵可以察覺到的純音的聲壓級（用以衡量聽力損失的量）噪聲性遷移由噪聲引起的閾級提高 暫時(shí)性域移：可以恢復(fù) 永久性域移聽力閾級與噪聲性遷移2、干擾睡眠 40dB的連續(xù)噪聲可使10的人睡眠受到影響； 70dB的連續(xù)噪聲可使50的人受到影響； 突然的噪聲可以使人驚醒 40dB的突發(fā)性噪聲可使10的人驚醒， 60dB可使70的人驚醒。 （睡眠周期）43 長期暴露在強(qiáng)噪聲環(huán)境下，會(huì)引起人體的緊張反應(yīng)，使腎上腺素分泌增加，引起心率加快，血壓升高；消化系統(tǒng)紊亂，引起消化不良，誘發(fā)胃腸粘膜潰瘍； 會(huì)引起疲勞、頭暈及記憶力衰退，誘發(fā)神經(jīng)衰弱癥。 3、對人體生理機(jī)能引起不良反應(yīng)44 當(dāng)人們交談距離為1米時(shí)，

7、平均聲級為65dB； 當(dāng)環(huán)境噪聲級高于語言聲級10dB時(shí)，談話聲音會(huì)被環(huán)境噪聲完全掩蓋； 當(dāng)噪聲級超過90dB時(shí)，即使大喊大叫也難以進(jìn)行正常交談。4、干擾語言交談和通訊聯(lián)絡(luò) 當(dāng)噪聲級超過135dB時(shí)，電子儀器的連接部位會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)動(dòng)，微調(diào)元件發(fā)生偏移，使儀器發(fā)生故障而失效； 當(dāng)超過150dB時(shí)，儀器的元件可能失效或損壞5、特強(qiáng)噪聲損壞儀器設(shè)備和建筑結(jié)構(gòu)484950環(huán)境聲學(xué)研究內(nèi)容噪聲污染規(guī)律控制技術(shù)與測試技術(shù)評價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)第二節(jié) 環(huán)境聲學(xué)研究內(nèi)容噪聲控制的途徑小結(jié)1、噪聲的定義2、噪聲的危害有哪些3、聽力閾級、聽力損失、噪聲性遷移4、噪聲的特點(diǎn)5、噪聲的來源6、環(huán)境聲學(xué)研究內(nèi)容第三節(jié) 聲波的基本性

8、質(zhì)及傳播規(guī)律一、聲波的產(chǎn)生及描述方法聲源的振動(dòng)彈性媒介振動(dòng)聲波空氣、固體、液體1、產(chǎn)生聲音感覺的條件 空氣 縱波 聲波 固體、液體 縱波、橫波能量的傳遞相鄰質(zhì)點(diǎn)間的動(dòng)量傳遞來完成，而不是由物質(zhì)的遷移來傳播能量的。2、聲波傳播的物理過程聲波傳播的物理過程波長 =c/f 米 （m）周期 T 秒 （s）頻率 f =1/T 赫茲 （Hz）相位 t時(shí)刻某一指點(diǎn)的震動(dòng)狀態(tài)聲速 c 米每秒（m/s）（振動(dòng)時(shí)f相同，相位不一定相同）（空氣中 340 m/s）3、描述聲波的基本物理量(1) 二、 聲波的基本類型 平面聲波1、聲波 球面聲波（波陣面的形狀） 柱面聲波 波陣面是指空間同一時(shí)刻相位相同的各點(diǎn)的軌跡曲線

9、平面聲波聲波的類型球面聲波球面聲波（點(diǎn)聲源）柱面聲波（線聲源）2、聲線（聲射線） 聲線用來描繪聲波的傳播，是自聲源發(fā)出的代表能量傳播方向的直線 。（與波正面垂直） 當(dāng)聲波頻率較高時(shí)，傳播途徑中遇到物體的幾何尺寸比聲波波長大很多時(shí)，可以不計(jì)聲波的波動(dòng)特性，直接用聲線來處理。平面聲波聲線立體圖球面聲波聲線立體圖柱面聲波聲線立體圖3、聲壓、聲能量、聲強(qiáng)和聲功率聲壓p 當(dāng)有聲波存在時(shí)，在媒質(zhì)中產(chǎn)生的壓強(qiáng)的增量。單位：Pa 當(dāng)聲頻為1000Hz時(shí)，人耳可聽聲壓范圍為210-5Pa稱為聽閾，20Pa稱為痛閾。 有效聲壓pe：一段時(shí)間內(nèi)聲壓的均方根值。日常生活中聲音的聲壓數(shù)據(jù) 聲能量 由于聲擾動(dòng)，聲波在媒質(zhì)

10、中傳播，產(chǎn)生動(dòng)能和形變的勢能。動(dòng)能和勢能之和即為聲能量。單位：J 聲場：空間中存在聲波的區(qū)域。 聲能密度D：聲場中單位體積媒質(zhì)所含有的聲能量，單位：J/m3。 聲強(qiáng)I 單位時(shí)間內(nèi)，通過和聲波射線垂直的單位面積內(nèi)的聲能量稱為聲強(qiáng)，單位：W/m2。 聲強(qiáng)與離開聲源的距離有關(guān) 聲功率 聲源在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的總能量記為W，單位（w）對于平面聲波有：聲能密度聲強(qiáng)聲功率基準(zhǔn)聲壓p02105 Pa三、 聲波的疊加相干波具有相同頻率、相同振動(dòng)方向和恒定相位差的聲波駐波聲壓值pT隨空間不同位置有極大值和極小值分布的周期波為駐波，其聲場稱為駐波場，駐波的極大值和極小值分別稱為波腹和波節(jié)1、相干波和駐波 幾個(gè)聲源同

11、時(shí)存在，在聲場某點(diǎn)處的聲壓分別為p1，p2，p3。合成聲壓為：p=p1+p2+.+pn=pi 如果2個(gè)聲波頻率相同，振動(dòng)方向也一樣，但存在恒定相位差合成聲壓為：p=p1+p2=PTcos（t- ）PT聲壓幅值 2f 角頻率相位2、聲音的頻譜 （1）噪聲分析的基本知識(shí) 人耳聽到的聲音有的低沉，有的尖銳主要是人耳對聲源振動(dòng)頻率的主觀感受。 人們在生活中聽到的聲音是不同頻率、強(qiáng)度的純音復(fù)合而成的。次聲 20000Hz可聽聲可分為：低頻聲 2000Hz聲音可按頻率分為 （2）頻程的概念 由于從低頻到高頻變化高達(dá)1000倍，一般不可能也沒有必要對每一個(gè)頻率逐一測量，為方便和實(shí)用，通常把聲頻的變化范圍劃分

12、為若干個(gè)段落，稱為頻程（頻段或頻帶）f1，f2任意頻程的上限頻率和下限頻率f2/f12n n頻程倍數(shù)，n為正實(shí)數(shù)頻程有上、下限截止頻率、帶寬 帶寬（頻帶寬度）上、下限截止頻率之差。（3）頻譜的概念 純音：單一頻率的聲音稱為純音。具有單一音調(diào)的聲覺。自然界純音很少見，只有個(gè)別儀器或樂器能發(fā)出純音。 聲源作簡諧振動(dòng)所產(chǎn)生的聲波為簡諧波，聲壓與時(shí)間的關(guān)系是正弦曲線，復(fù)音：由一些頻率不同的簡單正弦式成分合成的聲波。具有一個(gè)音調(diào)以上的聲覺。頻譜：組成復(fù)音的聲壓與頻率的關(guān)系圖。線譜（離散譜）連續(xù)譜復(fù)合譜四、級的概念 1個(gè)量的級是這個(gè)量與同類基準(zhǔn)值之比的對數(shù)，用L表示。 對數(shù)以10為底，級的單位為貝爾（B）

13、,貝爾分為10檔，每一檔的單位為分貝（dB），1B=10dB 對數(shù)以e=2.71828為底，級的單位為奈培（Np）, 1 Np8.686dB1、分貝的定義2、聲壓級、聲強(qiáng)級、聲功率級聲壓級LpLp為聲壓級，單位dB；p為有效聲壓，Pa；基準(zhǔn)聲壓p02105 Pa。對于聽閾Lp0；對于痛閾Lp120dB。聲強(qiáng)級LI為聲強(qiáng)級，單位dB；I為聲強(qiáng)，瓦/米2；基準(zhǔn)聲強(qiáng)I011012瓦/米2 。當(dāng)在1atm，38.9時(shí)，LI Lp 在一般情況下，空氣中的聲波LI與 Lp 的值相差0.2dB，故LILp聲功率級LWLW10lg（W/W0）LW為聲功率級，單位dB；W為聲功率，瓦；基準(zhǔn)聲功率W011012瓦

14、。對于球面聲波，距離聲源半徑微r，則有： LW= LP+10lg4r2 LP+20lgr11對于半球面聲波，距離聲源半徑微r，則有： LW= LP+10lg2r2 LP+20lgr8 對于給定的聲源，其聲功率是不變的，但空間各處聲壓級、聲強(qiáng)級會(huì)發(fā)生變化。 對于恒定聲功率的點(diǎn)聲源發(fā)出的球面波，在聲場中距離增加1倍，聲強(qiáng)級減少6dB，當(dāng)距離足夠遠(yuǎn)時(shí)：LILp噪聲級合成是按照能量的疊加規(guī)律進(jìn)行疊加的。聲強(qiáng)級：聲強(qiáng)與能量成正比。總聲強(qiáng)等于各聲強(qiáng)之和。假設(shè)有n個(gè)噪聲源同時(shí)存在，聲強(qiáng)與聲強(qiáng)級分別為I1、 I2、 In和L1、 L2、 Ln。3、級的疊加L110lg I1/I0， L210lg I2/I0

15、， Ln10lg In/I0 I1/I010 0.1L1， I2/I010 0.1L2， In/I010 0.1Ln 總聲強(qiáng)級L10lg （I1/I0 I2/I0 In/I0 ） 10lg（ 10 0.1L110 0.1L2 10 0.1Ln ） Lp1=80dB，Lp2=80dBLpT=83dB結(jié)論：LL110lg2 L13兩個(gè)相同的聲壓級相加，能量增加一倍，聲級增加3dB。如果兩個(gè)聲壓級相差10dB以上，總聲壓級與高聲壓級的近似相同。以n2為例LpT 10lg（ 10 0.1 Lpi ） 10lg（ 10 8.4 +10 8.7 +10 9.0 +10 9.5 +10 9.6 +10 9.

16、1 +10 8.5 +10 8.0 ） 100.2dB ni=1 例1: 8個(gè)聲音在空間某點(diǎn)的聲壓級分別為84、87、90、95、96、91、85、80，求總聲壓級。LpT Lp+10lgn 92+10lg7 100.4dB 例2:7臺(tái)機(jī)器工作，每臺(tái)的聲壓級分均為92，求總聲壓級。n個(gè)相同的聲壓級疊加LpT Lp+10lgn 不同噪聲級的合成假設(shè)存在兩個(gè)噪聲源，聲壓級分別為L1、L2，且L1L2LL110lg（ 10 0.1L110 0.1L2） L1 10lg 10 0.1L1 10 0.1L2）/ 10 0.1L1 10lg 1+ 10 0.1(L1-L2 )設(shè)噪聲合成的附加值L 10lg

17、 1+ 10 0.1(L1-L2 ) LL1 L L可查表可知，當(dāng)L1-L26dB，L1dB兩個(gè)聲源中的一個(gè)噪聲級超出另一個(gè)噪聲級68dB，則較弱的噪聲可以忽略不計(jì)。計(jì)算題1、強(qiáng)度為80dB的噪聲，其相應(yīng)的聲壓 為多少？2、聲強(qiáng)為106 W/m2時(shí)的聲強(qiáng)級是多少？3、室內(nèi)洗衣機(jī)工作時(shí)，測得噪聲聲壓 p0.02Pa；電冰箱單獨(dú)開動(dòng)時(shí)聲壓級是54dB，試計(jì)算兩者同時(shí)開動(dòng)時(shí)的合成聲壓級。4、聲壓級分別為70、76、77、80、83dB，試計(jì)算合成聲壓級。5、聲壓級分別為70、84、78、82、86、89dB，試計(jì)算合成聲壓級。噪聲級的相減總聲壓級LpT，背景噪聲聲壓聲壓級LpB，真實(shí)噪聲聲壓聲壓級L

18、psLpT LpB+ LpSLps LpT LpB對于機(jī)器的聲壓級Lps10lg（10 0.1 LpT 10 0.1 LpB）例3：兩臺(tái)機(jī)器工作時(shí)，在某點(diǎn)測得總聲壓級為80d，其中一臺(tái)停止工作，測得聲壓級76dB,求停止工作的機(jī)器單獨(dú)工作時(shí)的聲壓級Lps10lg（10 0.1 LpT 10 0.1 LpB） 10lg（10 8 10 7.6） 77.8dB噪聲級相減是按照能量的相減進(jìn)行的。噪聲級的相減與相加類似，實(shí)質(zhì)都是聲能的加和減。例：室內(nèi)有兩個(gè)噪聲源，同時(shí)工作時(shí)總聲壓級為82dB，當(dāng)其中一個(gè)聲源停止工作時(shí)，測得室內(nèi)聲壓級為81dB，試求另一聲源的聲壓級。解：由于82811dB，則另一聲源聲

19、壓級81675dB。隨距離的發(fā)散衰減Ad空氣吸收的附加衰減Aa地面吸收的附加衰減Ag聲屏障衰減Ab氣象條件對聲傳播的影響Am總衰減A Ad +Aa + Ag + Ab + Am五、聲波在傳播中的衰減1、距離衰減 聲源點(diǎn)聲源：當(dāng)聲源的尺寸遠(yuǎn)小于測點(diǎn)到聲源的距離時(shí)，聲波以球面波的形狀較均勻地向各個(gè)方向輻射。線聲源：如一列較長的列車；公路上長的車隊(duì)等。面聲源：如透過一個(gè)壁面向開闊空間傳播。 對于自由空間（球面波）聲強(qiáng)：IW/（4r2）；聲功率級：LW LP+20lgr11對于半自由空間（球面波）聲強(qiáng)：IW/（2r2）；聲功率級：LW LP+20lgr8點(diǎn)聲源的距離衰減 距離r1與r2之間的聲級差為：

20、LW= LP(r1)20lgr111（8） LP (r2)20lgr211（8）即： LP LP(r1)LP (r2)20lgr2/r1當(dāng)r2/r12， 衰減6dB，即距離增加1倍，聲壓級衰減6dB。點(diǎn)聲源的距離衰減面積S2rl；聲強(qiáng)：IW/（2rl）；聲功率級：LW LP+10lg（ 2rl ）1）當(dāng)r/L1時(shí)，距離加倍，聲壓級衰減6dB。線聲源的距離衰減實(shí)例實(shí)例1：距鍋爐房2米處測得聲壓級為80dB，且鍋爐房距離居民樓16米；距冷卻塔5米處測得聲壓級為80dB，且冷卻塔距離居民樓20米。求兩設(shè)備噪聲對居民樓造成共同影響？解： LP LP(r1)LP (r2)20lgr2/r1鍋爐房對居民樓

21、的影響：L1=80- 20lg16/2=62dB;冷卻塔對居民樓的影響：L2=80- 20lg20/5=68dB;共同影響：L=68169dB作業(yè)： 在半自由聲場空間中，離點(diǎn)源2m處測得聲壓級的平均值為85dB。求：聲功率級和聲功率 距聲源10m遠(yuǎn)處的聲壓級實(shí)例2：有一列500米火車正在運(yùn)行。（1）距鐵路中心線20米處測得聲壓級為90dB，距鐵路中心線40米處有一居民樓，試求該列火車噪聲對居民樓的影響。（2）若距鐵路中心線500米處測得聲壓級為75dB，距鐵路中心線1000米處有療養(yǎng)院，試求該列火車噪聲對療養(yǎng)院的影響。解： （1）r/l2040/500 1，則火車對療養(yǎng)院的影響：L2=75-

22、6=75-6=69dB。2、空氣吸收的衰減聲波在空氣中傳播時(shí)，因空氣的粘滯性和熱傳導(dǎo)，在壓縮和膨脹過程中，使一部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能而損耗，成為空氣吸收。衰減的大小與聲源的頻率、空氣的濕度和溫度有關(guān)。如在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，20下，濕度為50時(shí)，聲源頻率為250、500、1000、2000、4000Hz的空氣吸收引起的衰減分別為0.12、0.28、0.5、1.04、2.65dB/100m。高頻噪聲比低頻噪聲衰減得快。空氣吸收的附加衰減Aa20時(shí)410-6f頻率；d傳播距離；相對濕度3、地面吸收的衰減聲波在傳播過程中，會(huì)受到各種復(fù)雜的地面條件的影響。遇到樹木（草地、灌木）會(huì)引起衰減，衰減的大小與樹木的種類

23、、樹葉的繁茂程度和樹木的高度有關(guān)。一般來說，短距離（3050米）衰減可忽略，70米以上應(yīng)考慮。對于較茂密的樹林，每10米衰減23dB；每100米，衰減2030dB。對于厚的草地或穿過灌木叢，頻率為1000Hz的衰減可高達(dá)25dB/100m。在厚草地或穿過灌木叢傳播時(shí)衰減Ag（0.18lgf-0.31）d穿過樹木或森林的聲衰減Ag0.01 f 1/3 d4、聲屏障衰減Ab 聲屏障的作用： 阻擋直達(dá)聲的傳播 隔絕透射聲 聲屏障衰減與聲源及接受點(diǎn)相對屏障的位置、屏障的高度及結(jié)構(gòu)，以及聲波的頻率密切相關(guān)。4、聲屏障衰減Ab雨、雪、霧等對聲波的衰減量大約每1000米不到0.5dB，因此可以忽略，風(fēng)和溫度

24、梯度對聲波的傳播影響很大。5、氣象條件對聲傳播的影響Am 風(fēng)速梯度和溫度梯度使地面聲速分布發(fā)生變化，使聲波發(fā)生折射，當(dāng)聲波發(fā)生向上偏的折射時(shí)出現(xiàn)“聲影區(qū)” 聲影區(qū)：因折射而傳播不到直達(dá)聲的區(qū)域。小結(jié)1、產(chǎn)生聲音感覺的條件2、縱波、橫波3、聲波的基本類型4、相干波和駐波5、波陣面6、聲線7、分貝的定義小結(jié)8、頻程9、頻譜10、聲影區(qū)11、基礎(chǔ)量和級的換算12、級的疊加、級的相減13、聲波在傳播中的衰減（包括計(jì)算）第三節(jié) 噪聲的評價(jià)和標(biāo)準(zhǔn) 噪聲對人的危害和影響是多方面的，噪聲變化特性的差異及人們對噪聲主觀反應(yīng)的復(fù)雜性，使得對噪聲的評價(jià)較為復(fù)雜。噪聲評價(jià)目的：有效的提出適合于人們對噪聲反應(yīng)的主觀評價(jià)

25、量。一、噪聲的評價(jià)量不同頻率的聲音對人的影響不同；不同時(shí)間出現(xiàn)的噪聲對人的影響不同；同樣的聲音對不同心理和生理特征的人群反應(yīng)不同；1、噪聲評價(jià)量的建立原則2、純音的響度級、等響曲線、響度 當(dāng)某一頻率的純音和1000Hz的純音聽起來同樣響時(shí)，這時(shí)1000Hz的純音的聲壓級就定義為該待定聲音的響度級。響度級的符號(hào)為LN，單位為方（phon）.響度 與主觀感覺的輕響程度成正比的參量稱之為響度，符號(hào)N，單位宋（sone），響度是正常聽者判斷的一個(gè)聲音，是響度級為40phone的倍數(shù)，響度級為40phone的聲音響度為1sone。 響度級與響度的關(guān)系響度級每增加10phone，響度增加一倍響度與響度級的

26、關(guān)系 LN=40+10log2N N=2 0.1（LN-40） 等響曲線: 對各個(gè)頻率的聲音作這樣的試聽比較，得出達(dá)到同樣響度級時(shí)頻率與聲壓級的關(guān)系曲線，通常稱為等響曲線3、響度指數(shù)與斯蒂文斯響度S=Sm+F（SiSm）例：根據(jù)倍頻帶的聲壓級求響度及響度級中心頻率631252505001000200040008000聲壓級7681787175768159響度51010812152584、計(jì)權(quán)聲級和計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò) 等響曲線聲壓級相同的聲音會(huì)因?yàn)轭l率的不同產(chǎn)生不一樣的主觀感覺。 為了使聲音的客觀量度和人耳的聽覺主官感受近似取得一致，通常對不同頻率聲音的聲壓級經(jīng)某一特定的加權(quán)修正后，再疊加計(jì)算可得到噪聲的

27、總聲壓級，此聲壓級稱為計(jì)權(quán)聲級。 計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)是近似人耳對純音的響度級頻率特性而設(shè)計(jì)的A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)于40phone等響曲線的倒置B70phoneC100phoneD常用于航空噪聲的測量 A聲級 人耳能聽到的最小的聲音與頻率有關(guān)，頻率低，人耳的靈敏度差；頻率高，人耳靈敏度好。一臺(tái)機(jī)器發(fā)出的噪聲，含有從低到高頻聲，其噪聲一進(jìn)人耳就失真了，或被濾去了一部分低頻成分，也可以說被人耳計(jì)權(quán)了。 人耳無法測定聲音的頻率成分和相應(yīng)的強(qiáng)度，只能利用測量儀器聲級計(jì)來測定，在聲級計(jì)中安裝濾波器使它對頻率的判別與人耳相似，這個(gè)濾波器稱為A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，該聲級計(jì)稱為A聲級計(jì)。 當(dāng)聲音信號(hào)進(jìn)入A網(wǎng)絡(luò)，中、低頻聲音按比例衰減通過

28、，1000Hz聲音無衰減通過。通過A聲級計(jì)測定的聲壓級稱為A聲級，記做dBA或dB（A）。 A、B和C計(jì)權(quán)聲級的主要差別在于對低頻成分的衰減程度，A衰減最多，B其次，C最少。 A計(jì)權(quán)的頻率與人耳對寬頻帶的聲音的靈敏度相當(dāng)表征人耳主觀聽覺較好，被普遍應(yīng)用。5、等效連續(xù)聲級(Leq) A計(jì)權(quán)聲級能較好評價(jià)連續(xù)穩(wěn)態(tài) 噪聲，但對一個(gè)起伏的或不連續(xù)的噪聲，A計(jì)權(quán)聲級就不合適了。用噪聲能量按時(shí)間平均方法來評價(jià)噪聲對人影響，即等效連續(xù)聲級，符號(hào)“Leq”。它是用一個(gè)相同時(shí)間內(nèi)聲能與之相等的連續(xù)穩(wěn)定的A聲級來表示該段時(shí)間內(nèi)噪 聲的大小。 數(shù)學(xué)表達(dá)式： 如果測量是在同樣的采樣時(shí)間間隔，則表達(dá)式變?yōu)椋篘 測試數(shù)據(jù)

29、個(gè)數(shù) 把一個(gè)工作日（8h）的A聲級從小到大排列，略去78dB以下的聲級，第一段規(guī)定用中心聲級80dB代替，78-82，其余各段依次類推，相鄰段中心聲級相差5dB，段數(shù)與相應(yīng)中心聲級的暴露時(shí)間見下表工業(yè)噪聲中，計(jì)算等效連續(xù)A聲級方法： 段數(shù)n 1 2 3 4 5 6中心聲級 80859095100105暴露時(shí)間t1t2t3t4t5t6例：某工人一天工作8h，受噪聲影響狀況如下：每小時(shí)4次噪聲達(dá)102dB，每次持續(xù)6min，1次達(dá)106dB持續(xù)1min，其余時(shí)間僅受背景噪聲79dB影響，求該工人一天接觸噪聲的等效聲級？ 6、晝夜等效聲級Ldn注：晝間為07:0022:00，共16小時(shí)；夜間為22:

30、007:00，共8小時(shí)，考慮夜間噪聲對人們的影響更大，對夜間的噪聲A聲級加10dB進(jìn)行修正。7、累計(jì)百分?jǐn)?shù)聲級Ln連續(xù)等效聲級反映了噪聲對人體的影響，但是未能反映噪聲的起伏程度；因而采用累計(jì)百分?jǐn)?shù)聲級來評價(jià)噪聲。 累計(jì)百分?jǐn)?shù)聲級一般只用于有較好正態(tài)分布的噪聲評價(jià)累計(jì)百分?jǐn)?shù)聲級Ln表示在測量時(shí)間內(nèi)高于Ln聲級所占的時(shí)間為n。例如L1070dB，表示聲級高于70dB的時(shí)間占10，其余90的時(shí)間內(nèi)噪聲級均低于70dB。L90表示本底噪聲， L50表示中值噪聲級， L10表示噪聲峰值。 對于統(tǒng)計(jì)特性符合正態(tài)分布的噪聲，其累計(jì)百分?jǐn)?shù)聲級與等效連續(xù)A聲級之間有近似關(guān)系8、噪度和感覺噪聲級 與人們主觀判斷噪

31、聲的“吵鬧”程度成比例的數(shù)值量稱為噪度，用Na表示，單位吶（noy） 在中心頻率為1KHZ的倍頻帶上，聲壓級為40dB的噪聲的噪度為1noy。 將噪度轉(zhuǎn)換成分貝指標(biāo)，稱為感覺噪聲級，用LpN表示，單位dB 當(dāng)感覺噪度值每增加1倍，感覺噪聲級增加10dB LpN=40+10log2Na LpN=LA+139、計(jì)權(quán)等效連續(xù)感覺噪聲級LwecpN 航空噪聲評價(jià)中 ，對在一段檢測時(shí)間內(nèi)飛行事件的噪聲評價(jià)采用計(jì)權(quán)等效連續(xù)感覺噪聲級，考慮一段監(jiān)測時(shí)間內(nèi)通過以固定點(diǎn)的飛行引起的總噪聲級，同時(shí)也考慮不同時(shí)間內(nèi)飛行所造成的不同社會(huì)影響。 10、交通噪聲指數(shù) TNI=4（L10L90）+L9030 第一項(xiàng)“噪聲氣

32、候”的范圍，表明噪聲的起伏變化程度。 本底噪聲狀況 調(diào)節(jié)量繁忙干線：L90=70dB，L10=84dB，TNI=96dB車流量較少干線：L90=55dB，L10=84dB，TNI=141dB TNI=4（L10L90）+L9030繁忙干線：L90=70dB，L10=84dB，TNI=96dB車流量較少干線：L90=55dB，L10=84dB，TNI=141dBTNI與噪聲的起伏變化有很大的關(guān)系，適用于機(jī)動(dòng)車噪聲對周圍環(huán)境干擾的評價(jià)，限于車流量較多及附近無固定聲源的環(huán)境11、噪聲污染級 評價(jià)噪聲對人的煩惱程度 用標(biāo)準(zhǔn)偏差來反映噪聲的漲落，標(biāo)準(zhǔn)程度越大，離散程度越大，即噪聲起伏越大。用LNp來表示

33、，數(shù)值上等于連續(xù)等效聲級與標(biāo)準(zhǔn)偏差之和。 第一項(xiàng)累積各個(gè)噪聲分量，取決于噪聲能量，第二項(xiàng)取決于噪聲事件的持續(xù)時(shí)間，噪聲起伏大小，第二項(xiàng)值大，對噪聲污染級的影響也大，更能引起人們的煩惱，對于隨機(jī)分布的噪聲 LNP=Leq+（L10L90） LNP=L50+（L10L90）+1/60(L10L90)213、噪聲掩蔽 由于噪聲的存在，降低了人耳對另外一種聲音聽覺的靈敏度，使聽閾發(fā)生遷移的現(xiàn)象。 聽閾提高的分貝數(shù)稱為掩蔽值。 eg：1000HZ的純音3dB聽到，70dB環(huán)境中，84dB聽到，掩蔽值81dB。聽力損失又稱聾度或聽力級，是人耳在某一頻率的聽閾比正常聽閾高出的分貝數(shù)。12、語言清晰度指數(shù)和語

34、言干擾級 語言清晰度指數(shù)（AI）是一個(gè)正常的語言信號(hào)能為聽者聽懂的百分?jǐn)?shù) 語言干擾級SIL是對語言清晰度指數(shù)AI的簡化代用量 6004800HZ6個(gè)倍頻帶聲壓級的算術(shù)平均值 更佳語言干擾級PSIL500,1000,2000HZ三個(gè)倍頻帶的算術(shù)平均值 PSIL=SIL+3二、環(huán)境噪聲評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治法 產(chǎn)品噪聲標(biāo)準(zhǔn)：機(jī)電產(chǎn)品（家電、辦公、車輛） 噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)：1.工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn) 2.建筑施工場界噪聲標(biāo)準(zhǔn) 3.鐵路及機(jī)場周圍環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn) 環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，室內(nèi)環(huán)境噪聲允許標(biāo)準(zhǔn)，城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)1、我國環(huán)境噪聲允許范圍人的活動(dòng)最高值理想值體力勞

35、動(dòng)9070腦力勞動(dòng)6040睡眠50302、聽力保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)噪聲級分貝（A）工作時(shí)間（小時(shí)）現(xiàn)有企業(yè)新建、改建、擴(kuò)建企業(yè)90858938849691299941不得超過115 工作環(huán)境噪聲每增加3dB，工作時(shí)間就必須減少一半。噪聲暴露率D為： 實(shí)際暴露的小時(shí)數(shù)T實(shí)除以允許暴露的小時(shí)數(shù)T。 即：D T實(shí)/T，如D1，則現(xiàn)場工作人員接受的噪聲超過標(biāo)準(zhǔn)。 實(shí)例1：某現(xiàn)有企業(yè)某車間有一臺(tái)機(jī)床，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)A聲級為111dB，試問工人在該噪聲環(huán)境下，每日累積最長工作時(shí)間為多少？解：根據(jù)工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，99dB時(shí)為1小時(shí)，聲級每升高3dB，工作時(shí)間縮短一半，則：1119912dB，12/34

36、，即工作時(shí)間為1/241/16小時(shí)4分鐘。實(shí)例2：某工人在車床廠工作，4小時(shí)定額生產(chǎn)140個(gè)零件，每個(gè)零件加工2分鐘，車床 工作時(shí)聲級為93dB(A)。試計(jì)算噪聲劑量(D)，并以現(xiàn)有企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)是否超過安全標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)例3：某車間工作人員在一個(gè)工作日內(nèi)噪聲暴露的累計(jì)時(shí)間分別為90dB4小時(shí)，75dB2小時(shí)，100dB2小時(shí)，試計(jì)算噪聲劑量(D)，并以現(xiàn)有企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)是否超過安全標(biāo)準(zhǔn)。解：完成定額工作量所需時(shí)間： T實(shí) 1402280分鐘 噪聲劑量 D280/（460）1.17 1，超標(biāo)。解：噪聲劑量 D4/8+2/12.5 1，超標(biāo)。3、各類廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)值類別晝間夜間1（居住、文教）55452（商

37、業(yè)中心）60503（工業(yè)）65554（交通干線）7055小結(jié)響度級、等響曲線、響度斯蒂文斯響度（計(jì)算）計(jì)權(quán)聲級和計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)等效連續(xù)聲級(Leq)工業(yè)噪聲中，計(jì)算等效連續(xù)A聲級方法晝夜等效聲級Ldn小結(jié)累計(jì)百分?jǐn)?shù)聲級Ln噪度和感覺噪聲級交通噪聲指數(shù)TNI噪聲污染級噪聲掩蔽語言清晰度指數(shù)和語言干擾級噪聲暴露率D(計(jì)算)第四節(jié) 噪聲測試和監(jiān)測一、測量儀器 1、聲級計(jì)：噪聲測量中最常用的基本聲學(xué)儀器，一種可測量聲壓級的便攜式儀器。 國際電工委員會(huì)將聲級計(jì)分為0、1、2、3四種等級，環(huán)境中主要使用1型（精密級）和2型（普通級）。 類型精密級普通級0123精度0.4dB0.7dB1.0dB1.5dB用途實(shí)驗(yàn)

38、室聲學(xué)研究現(xiàn)場測試監(jiān)測、普查 聲級計(jì)一般由傳聲器、放大器、衰減器、計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)、檢波器和指示器組成。 傳聲器：將聲壓轉(zhuǎn)換成電壓的聲電轉(zhuǎn)換器。 （聲級計(jì)中大多選用空氣電容傳聲器和駐極體電容傳聲器） 放大器：一般采用兩級放大器，即輸入放大器和輸出放大器，其作用是將微弱的電信號(hào)放大。 衰減器：聲級計(jì)的量程范圍較大一般為25dB130dB，將強(qiáng)信號(hào)給予衰減。 輸入衰減器和輸出衰減器是用來改變輸入信號(hào)的衰減量和輸出信號(hào)衰減量的，以便使表頭指針指在適當(dāng)?shù)奈恢谩］斎敕糯笃魇褂玫陌p器調(diào)節(jié)范圍為測量低端，輸出放大器使用的衰減器調(diào)節(jié)范圍為測量高端。許多聲級計(jì)的高低端以 70dB 為界限。 濾波器：包括A、B、C、計(jì)

39、權(quán)網(wǎng)絡(luò)濾波器 在聲級計(jì)模擬人耳的聽覺特性，把電信號(hào)修正為與聽感近似值的網(wǎng)絡(luò)，通過計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)測得的聲壓級，不是客觀物理量的聲壓級，而是經(jīng)過聽感修正的聲壓級。 檢波器作用是把迅速變化的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)變成變化較慢的直流電壓信號(hào)。聲級計(jì)的主要附件： 防風(fēng)罩:防止較大風(fēng)速對傳聲器干擾 鼻形錐：在穩(wěn)定方向的高速氣流中測量噪聲中使用，降低因氣流而產(chǎn)生的噪聲 延長電纜“避免測量儀器和監(jiān)測人員對聲場的干擾 聲級計(jì)的校準(zhǔn)：對儀器進(jìn)行校準(zhǔn) 2、頻譜分析儀和濾波器 具有對聲信號(hào)進(jìn)行頻譜分析功能的設(shè)備稱為頻譜分析儀，其核心是濾波器。 讓頻率在f1和f2之間的信號(hào)通過，且不影響信號(hào)的幅值和相位，同時(shí)阻止f1以下和f2以上的任何

40、信號(hào)通過。3、磁帶記錄儀4、讀出設(shè)備5、實(shí)時(shí)分析儀二、環(huán)境噪聲監(jiān)測方法 1、城市區(qū)域環(huán)境噪聲測量 城市區(qū)域環(huán)境噪聲測量方法 對于噪聲普查應(yīng)采用網(wǎng)格測量法 對于常規(guī)檢測應(yīng)采用定點(diǎn)測量法 晝間夜間每一網(wǎng)格中的工廠、道路及非建成區(qū)的面積之和不得大于網(wǎng)格面積的50有效網(wǎng)格總數(shù)應(yīng)多于100個(gè)每次每個(gè)測點(diǎn)測量10min的連續(xù)等效聲級，全部網(wǎng)格中心的10min的連續(xù)等效聲級的算術(shù)平均值代表某一區(qū)域的噪聲水平75-8070-7565-7060-65定點(diǎn)測量方法：24小時(shí)連續(xù)監(jiān)測，測量每小時(shí)的連續(xù)等效聲級，晝間A聲級能量平均值，夜間A聲級能量平均值該區(qū)的環(huán)境噪聲水平由下式計(jì)算：道路交通噪聲測量測點(diǎn)：市區(qū)交通干線

41、(機(jī)動(dòng)車流量不小于100輛 )一側(cè)的人行道上，距馬路沿20cm處，此處距兩交叉路口應(yīng)大于50cm機(jī)動(dòng)車輛噪聲測量在測試中心周圍25m半徑范圍內(nèi)不應(yīng)有大的反射物，測試跑道應(yīng)有20m以上平直、干燥的瀝青路面或混凝土路面，路面坡度不超過0.5車內(nèi)噪聲、車外噪聲航空噪聲測量測量飛機(jī)噪聲采用D計(jì)權(quán)飛機(jī)噪聲的基本評價(jià)量是感覺噪聲級LpN航空噪聲測量條件2、工業(yè)企業(yè)噪聲測量 生產(chǎn)環(huán)境噪聲工業(yè)企業(yè)內(nèi)部噪聲 機(jī)器設(shè)備噪聲 工業(yè)企業(yè)對外界環(huán)境的影響生產(chǎn)環(huán)境噪聲測量根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GBJ87-85工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范。1、測量時(shí)，傳聲器置于人耳附近，工作人員暫時(shí)離開；2、對于穩(wěn)定噪聲只測A聲級，不穩(wěn)定噪聲8小時(shí)工作

42、時(shí)間內(nèi)取樣，計(jì)算連續(xù)等效A聲級3、聲級變化小于3dB，選取1-3個(gè)測點(diǎn)，大于3dB，分為若干小區(qū)域重復(fù)以上過程。機(jī)器設(shè)備噪聲 設(shè)法避免減小環(huán)境的背景噪聲和反射聲的影響小型機(jī)器（外形尺寸小于0.3m）：測點(diǎn)距表面0.3m中型機(jī)器（外形尺寸0.3-1m）：測點(diǎn)距表面0.5m大型機(jī)器（外形尺寸大于1m）：測點(diǎn)距表面1m廠界噪聲測量1、要求：使用精度為2以上的聲級。2、測量的聲級：等效聲級3、測點(diǎn)：選在廠界外1m，高1.2m以上的噪聲敏感處；若與居民區(qū)相連，廠界無法測量時(shí)，測點(diǎn)選在居室中央，室內(nèi)限值比標(biāo)準(zhǔn)低10dB4、背景聲值的修正：背景值比待測聲級低10dB以上為正常，兩者相差10dB應(yīng)加以修正小結(jié)

43、聲級計(jì)等級聲級計(jì)組成部分傳聲器分為哪兩種聲級計(jì)的主要附件除聲級計(jì)之外的測量設(shè)備噪聲普查采用什么方法，具體步驟常規(guī)檢測采用什么方法，具體步驟航空噪聲采用D計(jì)權(quán)第五節(jié) 環(huán)境噪聲影響評價(jià)一、環(huán)境噪聲影響評價(jià)的目的和意義二、環(huán)境噪聲影響評價(jià)工作程序和內(nèi)容評價(jià)工作程序確定噪聲環(huán)境影響評價(jià)工作等級，編寫環(huán)境影響評價(jià)大綱噪聲部分 環(huán)境噪聲現(xiàn)狀調(diào)查和測量聲源調(diào)查現(xiàn)狀調(diào)查及測量受影響人口調(diào)查建設(shè)項(xiàng)目工程分析(與噪聲有關(guān)的內(nèi)容)環(huán)境噪聲現(xiàn)狀評價(jià)噪聲級預(yù)測、受影響人口預(yù)測噪聲管理法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)噪聲環(huán)境影響評價(jià)噪聲防治對策噪聲影響評價(jià)專題報(bào)告建設(shè)項(xiàng)目工程概況（參閱有關(guān)文件）評價(jià)范圍內(nèi)現(xiàn)場踏勘噪聲環(huán)境影響評價(jià)工作等級劃分基

44、本原則劃分依據(jù)：投資額劃分建設(shè)項(xiàng)目規(guī)模（大、中、?。┰肼曉吹姆N類及數(shù)量項(xiàng)目建設(shè)前后噪聲級的變化程度建設(shè)項(xiàng)目噪聲有影響范圍內(nèi)的環(huán)境保護(hù)目標(biāo)、環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)和人口分布級別項(xiàng)目規(guī)模受影響范圍屬于的功能區(qū)建設(shè)前后噪聲級的變化受影響的人口一級大、中型0類及0類以上有顯著增高（5-10dB）顯著增多二級大、中型1、2類有較明顯增高3-5dB增加較多三級中型3類及3類以上65dB增加很小3dB變化不大小型1、2類噪聲環(huán)境影響評價(jià)工作基本要求環(huán)境影響評價(jià)大綱噪聲部分環(huán)境噪聲評價(jià)量噪聲環(huán)境影響的評價(jià)范圍根據(jù)評價(jià)工作等級確定環(huán)境影響評價(jià)報(bào)告書噪聲專題報(bào)告編寫提綱噪聲預(yù)測1.預(yù)測的基礎(chǔ)資料（1）聲源資料 發(fā)聲持續(xù)時(shí)間

45、，空間位置，作用時(shí)間段，噪聲級等（2）影響聲波傳播的各種參量 氣象因素、遮擋物、地面覆蓋等預(yù)測范圍大于等于評價(jià)等級要求預(yù)測點(diǎn)布置所有的環(huán)境噪聲現(xiàn)狀測量點(diǎn)網(wǎng)格法確定1、噪聲控制基本原理與原則第六節(jié) 噪聲控制技術(shù)概述聲源傳播途徑接收器在聲源處抑制噪聲在聲傳播途徑中控制接收器的保護(hù)抑制噪聲源聲源控制降噪效果控制噪聲的傳播途徑常用噪聲控制措施的原理與應(yīng)用范圍保護(hù)接收器 在聲源處抑制噪聲：包括降低激發(fā)力，減小系統(tǒng)各環(huán)節(jié)對激發(fā)力的響應(yīng)以及改變操作程序或改造工藝過程等。 在聲傳播途徑中控制：噪聲控制的普遍技術(shù)，包括隔聲、吸聲、消聲、阻尼減振等措施 接收器的保護(hù)：耳塞、耳罩、消聲頭盔，對精密儀器將其安裝在隔聲

46、間或隔振臺(tái)上2、噪聲控制的一般原則科學(xué)性、技術(shù)的先進(jìn)性（不能影響原有設(shè)備的技術(shù)性能）、經(jīng)濟(jì)性、3、噪聲控制的基本程序噪聲源測量和分析傳播途徑調(diào)查和分析受影響區(qū)域調(diào)查降噪量確定制定控制方案設(shè)計(jì)施工工程評價(jià)總降噪量、聲源、途徑降噪量聲源分布,頻率特性,時(shí)間特性聲質(zhì)量評價(jià)、經(jīng)濟(jì)性、適應(yīng)性評價(jià)聲源控制、途徑控制危害狀況、本底噪聲、允許標(biāo)準(zhǔn)傳播途徑有空氣聲、固體聲4、噪聲源分析機(jī)械噪聲：摩擦力、撞擊力、非平衡力等使機(jī)械部件和殼體產(chǎn)生振動(dòng)空氣動(dòng)力性噪聲：氣體流動(dòng)過程中的相互作用或者氣流和固體介質(zhì)之間的相互作用電磁噪聲：電磁場交替變化引起的機(jī)械部件或空間容積振動(dòng)5、城市環(huán)境噪聲控制（1）噪聲源分類：工業(yè)生產(chǎn)

47、噪聲、建筑施工噪聲、交通運(yùn)輸噪聲、社會(huì)生活噪聲（2）城市規(guī)劃與噪聲控制a、居住區(qū)規(guī)劃中的噪聲控制b、工業(yè)區(qū)遠(yuǎn)離居住區(qū)C、居住區(qū)人口控制規(guī)劃美國環(huán)保局發(fā)布資料Ldn=10lg+22 （3）道路交通噪聲控制 a、低噪聲車輛 b、道路設(shè)計(jì) C、合理的城市規(guī)劃（4）噪聲管理：1997年3月1日環(huán)境噪聲污染防治法（5）城市綠地降噪厚草地、灌木叢：Ag（0.18lgf-0.31）d樹木、森林 ：Ag0.01 f 1/3 d第七節(jié) 吸聲和室內(nèi)聲場 吸聲是噪聲污染控制的一種重要手段； 在噪聲污染控制工程設(shè)計(jì)中，常利用吸聲材料吸收聲能量來降低室內(nèi)噪聲。室內(nèi)噪聲的來源：通過空氣傳來的直達(dá)聲室內(nèi)各墻壁面反射回來的混

48、響聲室內(nèi)混響聲對環(huán)境的影響：混響使室內(nèi)噪聲級增加，如一列火車進(jìn)入隧道以后的噪聲級比行駛在空曠的野外可高出5-10dB;混響對聽覺的干擾；一、吸聲材料的聲學(xué)分類及吸聲特性 多孔性吸聲材料（針對高頻噪聲控制）特征： 內(nèi)部有許多微小細(xì)孔，并與材料表面相通，具有通氣性。吸聲機(jī)理： 聲波投射到多孔材料表面時(shí)，部分投入的聲波與纖維或顆粒表面產(chǎn)生內(nèi)摩擦（摩擦力來自空氣的壓縮、膨脹），部分聲能轉(zhuǎn)變成熱能，從而使聲音的能量減小。多孔性吸聲材料分類：無機(jī)纖維（如玻璃棉、巖棉及其制品等）有機(jī)纖維（如棉麻植物纖維、木質(zhì)纖維等）泡沫材料（如泡沫塑料、泡沫混凝土等）吸聲建筑材料（如微孔吸聲磚、膨脹珍珠巖） 共振吸聲結(jié)構(gòu)（

49、針對低頻噪聲控制） 材料特征：薄膜或薄板表面穿孔 吸聲機(jī)理：應(yīng)用共振原理 1）聲音與薄板（薄膜）固有頻率產(chǎn)生共振 2）聲音與板后空腔氣室空氣產(chǎn)生共振共振吸聲結(jié)構(gòu)的分類微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)（小于1mm微孔）穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)（共振腔結(jié)構(gòu)）薄板或薄膜吸聲結(jié)構(gòu)（材料本身產(chǎn)生共振）二、吸聲特性的描述（吸聲系數(shù)和吸聲量）1）吸聲系數(shù)：當(dāng) 0時(shí)，無吸聲當(dāng) 1時(shí)，完全吸收，無聲能反射1）吸聲系數(shù)是頻率的函數(shù)同一種材料，不同頻率，吸聲系數(shù)不同為研究問題方便，常用中心頻率為125，250，500，1000，2000，4000Hz六個(gè)頻程的吸聲系數(shù)的平均值，稱為平均吸聲系數(shù)2）吸聲量：A：材料的總吸聲量Si：材料i的

50、吸聲表面積 (m2)可推知，吸聲量A的單位是m2三、吸聲系數(shù)的測量1)混響室法 把被測吸聲材料按一定的要求放置于專門的聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室（混響室）中進(jìn)行測定。將不同頻率的聲波以相同的幾率從各個(gè)角度入射到材料表面，根據(jù)吸聲材料前后混響時(shí)間的變化來確定材料的吸聲特性。 用此方法測定的吸聲系數(shù)稱為混響吸聲系數(shù)或無規(guī)則入射吸聲系數(shù)，記作2)駐波管法基于振幅合成, 產(chǎn)生駐波時(shí):駐波比 n波腹：波節(jié)：聲強(qiáng)系數(shù)與聲壓系數(shù)之間為平方關(guān)系，即：由于a代替I得到：比較兩種吸聲測量方法可知： 基于聲音傳播方向的無規(guī)則性，混響室法測得的吸聲系數(shù)更接近材料的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境；但測定吸聲系數(shù)較困難，兩種方法測定的吸聲系數(shù)可以進(jìn)行換算

51、。四、多孔材料的吸聲機(jī)理和影響吸聲性能的因素1、吸聲機(jī)理由于 當(dāng)Zsm（材料聲阻抗率）與c相等時(shí)，a1，說明材料將聲音完全吸收，但在實(shí)際應(yīng)用中不可能。理想吸聲材料要求其聲阻抗率接近于空氣的特性阻抗率。壓縮、膨脹、摩擦、產(chǎn)熱降低聲音能量2、影響吸聲性能的因素材料的厚度材料的密度材料層于剛性面間的空氣層護(hù)面層（多應(yīng)用于多孔疏松材料）空間吸聲體（室內(nèi)懸掛吸聲體）A：材料厚度（頻率一定時(shí)）多孔材料對高頻率聲音吸聲效果明顯，即在高頻區(qū)吸聲系數(shù)較大；多孔材料對低頻率聲音吸聲效果差，即在低頻區(qū)吸聲系數(shù)較?。浑S著材料厚度的增加，吸聲最佳頻率向低頻方向移動(dòng)；A：材料厚度厚度每增加1倍，最大吸收頻率向低頻方向移動(dòng)

52、一個(gè)倍頻程；材料厚度（最佳吸收頻率下的波長）當(dāng)聲音頻率大于500Hz時(shí)，吸聲系數(shù)與厚度無關(guān)。B：材料密度（容重）隨著材料密度的增大，最大吸收系數(shù)amax向低頻方向移動(dòng).C：空氣層即：材料層與剛性面間的空氣層；當(dāng)空氣層厚度d=1/4時(shí)，吸聲系數(shù)a最大； 當(dāng)空氣層厚度d=1/2,或是整數(shù)倍時(shí)，吸聲系數(shù)a最??；對于低頻率聲音來說，較大，空氣層厚度也要加大，對于房頂可適當(dāng)增加空氣層的厚度，一般5-10cm。D：護(hù)面層多孔材料疏松，無法固定，不美觀，需表面覆蓋護(hù)面層，如護(hù)面穿孔板，織物或網(wǎng)紗等；穿孔率（P），即穿孔總面積與未穿孔總面積的比值，穿孔率越大，對中高頻率聲音吸收效果越好，穿孔率越小，對低頻吸收

53、效果越好。穿孔率的計(jì)算：1）當(dāng)圓孔為正方形排列時(shí)2）當(dāng)孔為等邊三角形排列時(shí)3）當(dāng)孔為平行狹縫時(shí)穿孔率計(jì)算：E：空間吸聲體分散懸掛于建筑空間上部，用以降低室內(nèi)噪聲或改善室內(nèi)音質(zhì)的吸聲構(gòu)件。具有用料少、重量輕、投資省、吸聲效率高、布置靈活、施工方便的特點(diǎn)。許多國家從20世紀(jì)50年代開始使用空間吸聲體，70年代應(yīng)用廣泛。中國從70年代起應(yīng)用。80年代應(yīng)用增多?？臻g吸聲體可有板狀、方塊狀、柱體狀、圓錐狀和球體狀等多種形狀。其中板狀的結(jié)構(gòu)最簡單。 E：空間吸聲體即：將吸聲體懸掛在室內(nèi)對聲音進(jìn)行多方位吸收；該法節(jié)省吸聲材料，對工廠、企業(yè)的吸聲降噪比較適用。F：G：溫度、濕度五、共振吸聲結(jié)構(gòu)分類與吸聲原理

54、共振吸聲結(jié)構(gòu)分類薄板或薄膜共振吸聲結(jié)構(gòu)1）薄板（膜）共振吸聲結(jié)構(gòu)基于空氣的體積彈性量為c2 假設(shè)空腔厚為L，則彈性系數(shù)根據(jù)彈簧振子共振頻率代入得到：其中：M：薄板面密度, Kg/m2L: 空腔厚度，cmf: Hz: 空氣密度薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍：薄膜吸聲結(jié)構(gòu)的共振頻率通常在200-1000Hz范圍，最大吸聲系數(shù)約為0.3-0.4，一般作為中頻范圍的吸聲材料。當(dāng)薄板固定在剛性面骨架上時(shí)，薄板和板后的封閉空氣層，也構(gòu)成振動(dòng)系統(tǒng)，其中K與板的彈性、骨架構(gòu)造、安裝情況有關(guān)。2）單腔共振吸聲體共振吸收頻率：其中： S：孔面積，m2 V：空腔體積，m3 t：孔深度，m ：孔口修正量，m t+為有效頸

55、長，對于直徑為d的圓孔，d/43）穿孔薄板共振吸聲體（多腔共振吸聲體）假設(shè)：S：每各孔面積, m2A：共振單元薄板面積, m2D：空氣層厚度，m則穿孔率PS/A，共振腔體積VAD 其共振頻率為六 室內(nèi)聲場和吸聲降噪1、聲場的分類直達(dá)聲場：從聲源直接到達(dá)接受點(diǎn)的直達(dá)聲形成的聲場?；祉懧晥觯航?jīng)過房間面壁一次和多次反射后到達(dá)接受點(diǎn)的反射聲形成的聲場。擴(kuò)散聲場：房間內(nèi)聲能密度處處相同，而且在任一受聲點(diǎn)上，聲波在各個(gè)傳播方向作無規(guī)則分布的聲場。擴(kuò)散聲場包含直達(dá)聲場和混響聲場，是由兩聲場疊加形成2、擴(kuò)散聲場的聲能密度和聲壓級（1）、直達(dá)聲場對于點(diǎn)聲源，直達(dá)聲的聲強(qiáng)為：Q指向因子當(dāng)聲源置于自由空間，Q=1當(dāng)

56、聲源置于無窮大剛性平面上，Q=2當(dāng)聲源置于兩個(gè)剛性平面的交線上，Q=4當(dāng)聲源置于三個(gè)剛性平面的交角上，Q=8對于點(diǎn)聲源，直達(dá)聲的聲強(qiáng)為：因?yàn)椋核裕褐边_(dá)聲聲能密度：(2)、混響聲場自由程：在室內(nèi)聲場中，聲波每相鄰兩次反射所經(jīng)過的路程。平均自由程：聲波經(jīng)過相鄰兩次反射距離的平均值（d）。由理論和實(shí)驗(yàn)均證實(shí)不論空間形狀如何，均有：其中：V為房間體積，S為房間總表面積。設(shè)聲音在1秒鐘內(nèi)傳播的距離為c米，則1秒鐘內(nèi)的平均反射次數(shù)為：設(shè)聲源單位時(shí)間發(fā)出的聲功率為W，則當(dāng)聲波被房間壁面部分吸收后剩余的聲能量為:設(shè)混響聲平均聲能密度為 ，則單位時(shí)間被吸收的聲能量為：亦即：聲源提供的混響聲能量。當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)聲

57、源貢獻(xiàn)的混響聲能與被吸收的混響聲能相等時(shí)，體系達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，即：所以，室內(nèi)混響聲場平均聲能密度為：設(shè)：R：房間常數(shù)，m2則混響聲場平均聲能密度為：又由于直達(dá)聲聲能平均密度為： 當(dāng)室內(nèi)存在混響時(shí)，室內(nèi)某點(diǎn)的平均聲能密度應(yīng)等于直達(dá)聲和混響聲能密度之和，即：3）總聲場把直達(dá)聲場和混響聲場疊加形成總聲場。聲能密度與有效聲壓是平方正比關(guān)系，即：則：所以混響聲壓級為： 從混響聲壓級公式可看出：公式中第一項(xiàng)Lw為直達(dá)聲，第二項(xiàng)為混響聲。當(dāng) 時(shí)，即 r 很小，聲場以直達(dá)聲為主；當(dāng) 時(shí) ，即 r 很大，聲場以混響聲為主；當(dāng) 時(shí)，直達(dá)聲聲能密度與混響聲聲能密度相等，這時(shí)r稱為臨界半徑，即：當(dāng)Q1時(shí)的臨界半徑又稱為

58、混響半徑。當(dāng)接受點(diǎn)與聲源距離大于臨界半徑時(shí)，即混響聲占主導(dǎo)地位，則吸聲降噪處理效果明顯；當(dāng)接受點(diǎn)與聲源距離小于臨界半徑時(shí)，即直達(dá)聲占主導(dǎo)地位，則吸聲降噪處理效果不明顯。4、室內(nèi)聲音的衰減和混響半徑混響聲：由于室內(nèi)存在混響，聲音發(fā)出后，不會(huì)立即消失，要持續(xù)一段時(shí)間，這一段時(shí)間內(nèi)持續(xù)的聲音成為“混響聲”。聲音經(jīng)過第2次反射后： 聲音經(jīng)過第n次反射后：聲音經(jīng)過第1次反射后：則t秒后的平均聲能密度為： 又由于聲能密度與有效聲壓是平方正比關(guān)系，所以有：由于在t秒內(nèi)總反射次數(shù)為： 當(dāng)聲能密度衰減到原來的百萬分之一時(shí)所需要的時(shí)間，即聲壓級衰減60dB所需要的時(shí)間，稱為混響時(shí)間所以有：混響時(shí)間 當(dāng)聲音為高頻區(qū)

59、聲音，聲音傳播過程中空氣吸聲不能不考慮，t秒內(nèi)傳播距離為ct，經(jīng)空氣吸收后聲能密度降為原來的e-mct，其中m為聲音衰減常數(shù)，單位為m-1，則t秒后平均聲能密度衰減為：則：1）當(dāng)聲音頻率低于2000Hz時(shí)，m可忽略，也即：2）當(dāng)聲音頻率低于2000Hz，且平均吸聲系數(shù)小于0.2時(shí)，有：此時(shí)混響時(shí)間為：5、吸聲降噪量設(shè)吸聲前的聲壓級為：吸聲后的聲壓級為：則：當(dāng)某接受點(diǎn)遠(yuǎn)離聲源時(shí)，即：則：一般情況下，平均吸聲系數(shù)都比1小得多，所以有： 由于平均吸聲系數(shù)通常是按實(shí)測混響時(shí)間T60得到，如果T1和T2分別為吸聲前后的混響時(shí)間，則： 一般地面和壁面（墻面）平均吸聲系數(shù)為0.03左右，吸聲處理后平均吸聲系

60、數(shù)約為0.3左右，則聲壓級衰減10dB左右。一般吸聲處理降噪10-12dB，如果平均吸聲系數(shù)要求0.5以上，則降噪處理所需要的成本增加。吸聲設(shè)計(jì)小結(jié)1、室內(nèi)噪聲的來源2、多孔吸聲結(jié)構(gòu)吸聲機(jī)理3、共振吸聲結(jié)構(gòu)吸聲機(jī)理4、共振吸聲結(jié)構(gòu)分類5、吸聲系數(shù)的測量方法6、影響多孔吸聲材料聲性能的因素7、空間吸聲體的懸掛原則8、單腔共振吸聲體9、混響聲10、混響時(shí)間11、混響半徑12、吸聲量13、平均吸聲系數(shù)14、穿孔率、共振頻率15、混響時(shí)間16、吸聲降噪量小結(jié)一、隔聲原理二、聲波透過單層勻質(zhì)構(gòu)件的傳播三、雙層隔墻四、門窗和孔隙對墻體隔聲的影響五、隔聲間的降噪量六、隔聲罩的降噪量第八節(jié) 隔聲技術(shù)一、隔聲原