噪聲與振動技術(shù)基礎(chǔ)噪聲評價與標(biāo)準(zhǔn)

第二章噪聲評價與噪聲標(biāo)準(zhǔn)

噪聲評價主觀評價客觀評價聲壓級人耳特征（*）

聲強(qiáng)級人體健康心理情緒統(tǒng)計聲級（*）專項評價響度、響度級計權(quán)聲級（ABCD)噪度、感覺噪度噪聲污染級噪聲劑量、噪聲評價數(shù)（NR）室內(nèi)活動語言干擾級、噪聲掩蔽等效連續(xù)A聲級累計百分?jǐn)?shù)聲級交通噪聲指數(shù)第一節(jié)響度級與響度本節(jié)內(nèi)容要點：

1。響度級與等響曲線；

2。響度；

3。響度指數(shù)與斯蒂文斯（Stevens）響度一、響度級與等效曲線1.響度級概念

主觀現(xiàn)象：同是80dB/100Hz和80dB/1000Hz聲音聽起來不一樣響

對于單一頻率的純音，與1000Hz的純音進(jìn)行比較，當(dāng)兩者聽起來一樣響時，那么1000Hz的純音的聲級（分貝數(shù)值）即為與之比較的純音的響度級。響度級：用LN表示，單位：方（phon）一、響度級與等效曲線2.等響曲線

以頻率為橫坐標(biāo)，聲級為縱坐標(biāo)，將該坐標(biāo)系中不同頻率不同聲級而響度相同的各點連接起來，形成一系列曲線，稱為等響曲線。

說明：

（1）1956年D.W.魯賓森和R.S.達(dá)德森測得的等響曲線，1961年被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）所接受(ISO/R226-1961)。（2）2000年后，重新繪制了更傾向于亞洲人的等響曲線。但尚未得到推廣。

聲強(qiáng)級頻率等響曲線一、響度級與等效曲線等響曲線說明：

a.人耳最敏感的聲音為1000Hz～4000Hz，尤其是3000Hz～4000Hz；人耳對低頻和高頻聲音不敏感。

b.最早，人們認(rèn)為1000Hz、2×10-5Pa是人所能聽到的最小聲音，即聽閾聲壓，并將其作為參考聲壓，其響度級為0方。后經(jīng)準(zhǔn)確測量和人群統(tǒng)計平均，確定人耳所能聽到的聲音不是0方，而是4.2方，所以人耳聽閾為4.2方（見首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)張沛商、姜亢《噪聲控制工程》）。這一點與等響曲線圖是一致的。相反，洪宗輝《環(huán)境噪聲控制工程》P39有錯誤。

c.是否因上述錯誤變更基準(zhǔn)參考聲壓？不必，基準(zhǔn)參考聲壓仍為2×10-5Pa，只要改正聽閾就行了。二、響度問題：響度級解決了人耳對不同頻率聲音感受程度問題，但沒有解決人耳聲音感受強(qiáng)弱的“倍數(shù)關(guān)系”問題，為此，引入“響度”。

響度定義：

40方的聲音其響度為1宋（sone），響度級每增加10方（phon）,響度增加1倍。響度用N表示，與響度級關(guān)系：

128宋40方30方20方10方0方50方60方70方80方90方100方110方120方256宋2宋32宋64宋1宋8宋16宋4宋1/4宋1/2宋1/16宋1/8宋響度級與響度關(guān)系三、響度指數(shù)與斯蒂文斯（Stevens）響度問題：響度級和響度解決了人耳對單頻率純音的強(qiáng)弱感受問題，對連續(xù)聲譜的人耳感受如何解決?1.響度指數(shù)

1967年，Stevens為解決上述問題提出響度指數(shù)概念。所謂響度指數(shù)就是倍頻程的響度，單位：宋sone。

Stevens等響度指數(shù)曲線：以倍頻程中心頻率為縱坐標(biāo)，聲級為縱坐標(biāo)，把頻程中心頻率不同、聲級不同但響度指數(shù)相同的點用折線連接起來，形成一系列折線，稱為Stevens等響度指數(shù)曲線。1kHz倍頻程當(dāng)聲級為70dB時，該頻程的的斯蒂文斯響度指數(shù)為8宋；2kHz倍頻程當(dāng)聲級為80dB時，該頻程的斯蒂文斯響度指數(shù)約為17宋。2.斯蒂文斯（Stevens）響度所解決的問題：

在考慮各個頻程相互屏蔽的基礎(chǔ)上，將各個頻程的響度指數(shù)疊加為一個等效響度。S——斯蒂文斯（Stevens）響度（單位：宋）Sm——各頻程中最大響度指數(shù)Si——各頻程響度指數(shù)F——由倍頻程帶寬決定的修正因子

1/1倍頻程：F=0.301/2倍頻程：F=0.201/3倍頻程：F=0.15計算公式：2.斯蒂文斯（Stevens）響度例題：測得某聲音的倍頻程頻譜如下表：

①繪倍頻程頻譜圖；②計算該聲音斯蒂文斯響度；③計算響度級。

解：①略②查Stevens等響度指數(shù)曲線，得各個頻帶得響度指數(shù)如下：中心頻（Hz）631252505001k2k4k8k聲級（dB）76817871757681591/1倍頻程，修正因子F=0.3；

Sm=25sone中心頻（Hz）631252505001k2k4k8k響度指數(shù)（sone）5101081215258③響度級第二節(jié)A、B、C、D計權(quán)聲級一、計權(quán)聲級概述

1.計權(quán)聲級概念

對倍頻程頻譜，考慮人耳對不同頻率聲音敏感程度不同，分別對各個頻程聲級進(jìn)行修正，并按聲級加法將各頻程修正后聲級疊加，稱計權(quán)聲級。計權(quán)聲級更符合人耳聽覺習(xí)慣。國際電工委員會提出四種計權(quán)聲級：

A計權(quán)聲級——按40方等響曲線倒置修正

B計權(quán)聲級——按70方等響曲線倒置修正

C計權(quán)聲級——按100方等響曲線倒置修正

D計權(quán)聲級——航空噪聲計權(quán)測量聲強(qiáng)級頻率二、A計權(quán)聲級1.A計權(quán)聲級修正值計權(quán)修正值曲線近似于響度級為40方等響曲線的倒置(以40dB水平線為軸).-26.2dB63Hz二、A計權(quán)聲級(續(xù))A計權(quán)修正值中心頻率f0(Hz)修正值(dB)中心頻率f0(Hz)修正值(dB)31.5-39.41000063-26.220001.2125-16.140001.0250-8.68000-1.1500-3.216000-6.6注：1000Hz頻率（或頻帶）修正值為0二、A計權(quán)聲級(續(xù))2.A計權(quán)聲級具體修正方法

①測量各倍頻程聲級Li

，即獲取倍頻程頻譜；②查表或查圖找出各頻程A計權(quán)修正值ΔLi

，對各頻程聲級進(jìn)行修正(Li+ΔLi

)；③將修正后的各頻程聲級按聲級加法疊加，求總聲級，即為A計權(quán)聲級.記做：LA,單位：dB(A).

二、A計權(quán)聲級(續(xù))例：某車床倍頻程頻譜如下，計算其A計權(quán)聲級LA?

中心頻率（Hz）631252505001K2K4K8K聲級Li（dB）7982869087817169解：查表可得各頻程A計權(quán)修正量，并計算各頻程修正后聲級如下表：中心頻率（Hz）631252505001K2K4K8K聲級Li（dB）7982869087817169A計權(quán)修正值（dB）-26.2-16.1-8.6-3.201.21.0-1.1修正后聲級（dB）52.865.977.486.88782.27267.9二、A計權(quán)聲級(續(xù))例（續(xù)）：A計權(quán)聲級說明：a.A計權(quán)聲級是按40方等響曲線進(jìn)行計權(quán)修正，所以對55方以上的聲音，其修正偏差較大，應(yīng)由B計權(quán)或C計權(quán)聲級修正，但實際聲學(xué)測量中，55方以上聲音仍用A計權(quán)聲級測量評價，原因是可A聲級仍能較好的反映人耳聽覺特性，且可避免多個修正方法的測量結(jié)果不一致。所以A計權(quán)聲級是目前采用最廣的一種噪聲評價方法。

b.A計權(quán)修正方法可在儀表中制成A計權(quán)修正網(wǎng)絡(luò)，直接給出修正結(jié)果。

c.計權(quán)聲級不能反映頻譜特性，同一測量結(jié)果，頻譜可差別很大。二、B計權(quán)聲級1.B計權(quán)聲級修正值計權(quán)修正值曲線近似于響度級為70方等響曲線的倒置(以70dB水平線為軸).-17.1dB31.5Hz二、B計權(quán)聲級(續(xù))B計權(quán)修正值中心頻率f0(Hz)修正值(dB)中心頻率f0(Hz)修正值(dB)31.5-17.11000063-9.32000-0.1125-4.24000-0.7250-1.38000-2.9500-0.316000-8.4注：1000Hz頻率（或頻帶）修正值為0計權(quán)聲級與Stevens響度的關(guān)系相同點：

都是根據(jù)人耳聽覺特性對聲音的評價，建立在純音的等響曲線基礎(chǔ)之上對各個頻帶聲級修正后疊加。不同點：

①修正值取法不同：Stevens響度每個頻帶不同聲級給出不同的修正；而計權(quán)聲級對每個頻帶給出固定修正量；

②各頻帶聲級修正后疊加方法不同:

Stevens響度突出最大聲級頻帶貢獻(xiàn)，兼顧其對其它頻帶的掩蔽效應(yīng)；而計權(quán)聲級直接采用聲級加法進(jìn)行疊加。③計權(quán)聲級易于產(chǎn)品化，制成計權(quán)網(wǎng)絡(luò)集成電路，應(yīng)用更為廣泛。第三節(jié)統(tǒng)計聲級一、等效連續(xù)A聲級（LAeq）

1.等效連續(xù)A聲級概念

對不穩(wěn)定或斷續(xù)噪聲，如果其在一段時間內(nèi)作用于人耳的能量與一穩(wěn)定聲音相同，那么穩(wěn)定聲音的A計權(quán)聲級即為不穩(wěn)定噪聲在該時間段內(nèi)的等效連續(xù)A聲級，是聲音對時間平均效果，屬統(tǒng)計聲級一種。記為：LAeq注：LAeq實質(zhì)上是聲能的A計權(quán)時間平均值。2.等效連續(xù)A聲級計算

(1)

連續(xù)變化聲級

(2)

斷續(xù)或分段穩(wěn)定噪聲

(3)

等間隔采樣例題1：對車間進(jìn)行8小時噪聲監(jiān)測，有4小時為82dBA,3小時為75dBA,1小時為90dBA,求該工作日內(nèi)等效連續(xù)A聲級。解：例題2：對車間進(jìn)行35分鐘噪聲監(jiān)測，每5分鐘測一聲級，測量結(jié)果如下表，求在此35分鐘的等效連續(xù)A聲級LAeq。數(shù)據(jù)序號12345678LAi(dBA)8185948876706572解：二、累計百分?jǐn)?shù)聲級

問題：等效連續(xù)A聲級LAeq對非穩(wěn)定噪聲的平均效果進(jìn)行了描述，但不能對噪聲起伏程度不能體現(xiàn)。

1.累計百分?jǐn)?shù)聲級定義對波動噪聲進(jìn)行監(jiān)測統(tǒng)計，有n%的時間超過某一聲級,則把該聲級稱作累計百分?jǐn)?shù)聲級Ln。

如：L30=73dB(A),表示在統(tǒng)計時間內(nèi)，有30％的時間超過73dB(A)二、累計百分?jǐn)?shù)聲級

2.典型累計百分?jǐn)?shù)聲級通常用L10、L50、L90三個累計百分?jǐn)?shù)聲級一起來反映統(tǒng)計時間內(nèi)噪聲的起伏情況。

L10——相當(dāng)于噪聲的峰值

L50——相當(dāng)于噪聲的中間值

L90——相當(dāng)于本底噪聲第四節(jié)其它噪聲評價方法一、噪聲污染級LNP1.定義：用于評價噪聲引起人的煩惱程度，既考慮了噪聲的平均值，也考慮了噪聲的起伏。一、噪聲污染級LNP2.LNP與統(tǒng)計聲級的關(guān)系二、交通噪聲指數(shù)TNI

用于評價交通噪聲，考慮本底噪聲的基礎(chǔ)上，加大噪聲漲落權(quán)重。三、語言干擾級

Beranek研究發(fā)現(xiàn)，500，1000，2000Hz三個頻帶的噪聲對人的語言干擾最大，故取其算術(shù)平均值作為語言干擾評價指標(biāo)，稱更佳語言干擾級（PSIL）.講者聽者距離（m）

PSIL(dB)聲音正常聲音提高聲音很響非常響0.150.30.61.21.83.7746862565246807468625852868074686458928680747064第五節(jié)噪聲標(biāo)準(zhǔn)噪聲評價標(biāo)準(zhǔn)分類：

暴露限值標(biāo)準(zhǔn)：噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)：企業(yè)廠界、建筑施工場界環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)：如城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品噪聲標(biāo)準(zhǔn)：車輛、電子產(chǎn)品等噪聲測量標(biāo)準(zhǔn)：幾乎每個噪聲標(biāo)準(zhǔn)都有相應(yīng)測量標(biāo)準(zhǔn)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)：噪聲作業(yè)分級、聽力損失診斷標(biāo)準(zhǔn)聲學(xué)測量儀器標(biāo)準(zhǔn)：聲級計標(biāo)準(zhǔn)

一、噪聲暴露限值標(biāo)準(zhǔn)噪聲暴露限值標(biāo)準(zhǔn)沿革：1979年由衛(wèi)生部和原國家勞動總局聯(lián)合頒布《工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(試行草案)》，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定工業(yè)企業(yè)的噪聲允許標(biāo)準(zhǔn)為85dB，對于未能達(dá)標(biāo)的企業(yè)適當(dāng)放寬，不得超過90dB。1986年國家發(fā)展和改革委員會頒布了《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計規(guī)范》(GBJ87-85)國家標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定生產(chǎn)車間和作業(yè)場所的噪聲限值為90dB。1999年衛(wèi)生部頒布了《工業(yè)企業(yè)職工聽力保護(hù)規(guī)范》，明確將85dB（A）作為統(tǒng)一執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。2002年衛(wèi)生部又對己執(zhí)行23年的《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GBZ1-2002

)進(jìn)行了修訂，新增加噪聲接觸限值LAeq，8h為85dB（A），時間等能量換算值為3dB（A），最大不超過115d（A）。

工作地點噪聲聲級的衛(wèi)生限值日接觸噪聲時間(h)衛(wèi)生限值[dB(A)]8854882911941/2971/41001/8103最高不得超過115[dB(A)]注：超過85dBA每增加3dBA，允許暴露時間減半。問題：如何具體操作使用此標(biāo)準(zhǔn)以判斷暴露量是否超標(biāo)，目前標(biāo)準(zhǔn)缺乏明確規(guī)定。

《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB12348-2008)《建筑施工場界噪聲限值》（GB12523-90)《鐵路邊界噪聲限值及測量方法》（GB12525-90)《機(jī)場周圍飛機(jī)噪聲環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)》（GB9660-80)二、噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)1.《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》

各類場界噪聲標(biāo)準(zhǔn)值（LAeq）廠界外時段聲環(huán)境功能區(qū)類別晝間夜間05040Ⅰ5545Ⅱ6050Ⅲ6555Ⅳ7055注:0類：療養(yǎng)區(qū)、高級別墅區(qū)、高級賓館區(qū)；

Ⅰ類：居住、文教為主區(qū)域；

Ⅱ類：居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)及商業(yè)中心；

Ⅲ類：工業(yè)區(qū)；

Ⅳ類：交通干線道路兩側(cè)區(qū)域2.《建筑施工場界噪聲限值》不同施工階段作業(yè)噪聲限Leq[dB(A)]

施工階段主要噪聲源噪聲限值晝間夜間土石方推土機(jī)、挖掘機(jī)、裝載機(jī)等7555打樁各種打樁機(jī)等85禁止施工結(jié)構(gòu)混凝土、振搗棒、電鋸等7055裝修吊車、升降機(jī)等6255三、環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)

《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》（GB3096-93）

城市各類區(qū)域環(huán)境噪聲最高限值(LAeq(dBA)

)類別晝間夜間0123450556065704045505555注:0類標(biāo)準(zhǔn)適于療養(yǎng)區(qū)、高級別墅區(qū)、高級賓館等；