第八章 噪聲監(jiān)測

第一節(jié)有關(guān)概念第二節(jié)噪聲測量儀器第三節(jié)噪聲標(biāo)準(zhǔn)第四節(jié)噪聲監(jiān)測方法一、噪聲指人們在日常生活中所不需要的雜亂無章的使人厭煩并干擾人的正常生活,工作和休息的聲音。如機(jī)器的轟鳴聲、各種交通工具的馬達(dá)聲、鳴笛聲、人們的嘈雜聲、各種突發(fā)的聲響等。二、聲音的周期、頻率、波長和聲速頻率(f)：聲源在一秒中內(nèi)振動的次數(shù),單位為Hz。周期(T)：聲源振動一次所經(jīng)歷的時(shí)間，單位為s。T=1/f。波長(λ)：沿聲波傳播方向，振動一個(gè)周期所傳播的距離，或在波形上相位相同的相鄰兩點(diǎn)間距離，單位為m。聲速：聲波每秒在介質(zhì)中傳播的距離，記作c，單位為m/s。c=λf可聽聲:f=20-20000Hz次聲:f<20Hz超聲:f>20000Hz三、聲功率、聲強(qiáng)和聲壓1.聲功率（W）

聲功率是指單位時(shí)間內(nèi)，聲波通過垂直于傳播方向某指定面積的聲能量。在噪聲監(jiān)測中，聲功率是指聲源總聲功率。單位為W。2.聲強(qiáng)（I）

聲強(qiáng)是指單位時(shí)間內(nèi)，聲波通過垂直于傳播方向單位面積的聲能量。單位為W/m2。3.聲壓（P）

聲壓是由于聲波的存在而引起的壓力增值。單位為Pa。通常講的聲壓是取均方根值，叫有效聲壓，故實(shí)際上總是正值，對于球面波和平面波，聲壓與聲強(qiáng)的關(guān)系是：

I=P2/ρc

式中：ρ-空氣密度，如以標(biāo)準(zhǔn)大氣壓與20℃的空氣密度和聲速代入，得到ρ·c=408國際單位值,也叫瑞利。稱為空氣對聲波的特性阻抗。四、分貝、聲功率級、聲強(qiáng)級和聲壓級1.分貝(dB)

指兩個(gè)相同的物理量（例A1和A0）之比取以10為底的對數(shù)并乘以10（或20）,是無量綱的。

N=10lg(A1/A0)

式中A0是基準(zhǔn)量（或參考量），A是被量度量。被量度量和基準(zhǔn)量之比取對數(shù)，這對數(shù)值稱為被量度量的"級"。亦即用對數(shù)標(biāo)度時(shí)，所得到的是比值,它代表被量度量比基準(zhǔn)量高出多少"級"。2.聲功率級：

Lw=10lg(W/W0)

式中：Lw-聲功率級（dB）；W-聲功率（W）W0-基準(zhǔn)聲功率，為10-12W。3.聲強(qiáng)級：

LI=10lg(I/I0)

式中：LI-聲壓級(dB)；I-聲強(qiáng)（W/m2）；I0-基準(zhǔn)聲強(qiáng)，為10-12W/m2。4.聲壓級：

LP=20lg(P/P0)

式中：LP-聲壓級（dB）；P-聲壓（Pa）；

P0-基準(zhǔn)聲壓，為2×10-5Pa，該值是對1000HZ聲音人耳剛能聽到的最低聲壓。

五、噪聲疊加和相減1.噪聲的疊加兩個(gè)以上獨(dú)立聲源作用于某一點(diǎn)，產(chǎn)生噪聲的疊加。

聲能量和聲強(qiáng)是可以代數(shù)相加的，但聲壓不能直接相加。

由于I1=P12/ρc

I2=P22/ρc

故P總2=P12+P22

又（P1/P0）2=10(Lp1/10)

(P2/P0)2=10(Lp2/10)

故總聲壓級：

LP=10lg[（P12+P22）/P02]

=10lg[10(Lp1/10)+10(Lp2/10)]

不同A聲級dB數(shù)的和：當(dāng)兩個(gè)A聲級數(shù)LPA1

和LPA2，且LPA1

＞LPA2時(shí)，其和為：L1+2=10lg[100.1LpA1+100.1LpA2]=10lg100.1LpA1[1+10-0.1(LpA1-LpA2)]=LpA1+10lg[1+10-0.1△L]=LpA1+△L′式中：△L=LPA1－LPA2下表為不同的△L與△L′△L01234567891011-1213-1415-1920以上△L′32.52.11.81.51.21.00.80.60.50.40.30.20.10[例]車間內(nèi)有4個(gè)聲壓級分別為80、83、91、84分貝的聲源，利用公式法和圖表法計(jì)算總聲壓級為多少?2.噪聲級相減噪聲測量中經(jīng)常碰到如何扣除背景噪聲問題，這就是噪聲相減的問題?？梢岳帽尘霸肼曅拚€值來計(jì)算。根據(jù)能量疊加法,可導(dǎo)出聲壓級減法的計(jì)算公式:LP2=10lg[10(LpT/10)-10(Lp1/10)][例]某車床運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在相距1米處測得的聲壓級為104分貝，該車床停車時(shí)，在同一點(diǎn)測得的環(huán)境背景噪聲為100分貝，求該車床單獨(dú)產(chǎn)生的聲壓級。[練習(xí)1]車間內(nèi)有4個(gè)聲壓級分別為90、93、80、75分貝的聲源，利用公式法和圖表法計(jì)算總聲壓級為多少?[練習(xí)2]某車床運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在相距1米處測得的聲壓級為85分貝，該車床停車時(shí)，在同一點(diǎn)測得的環(huán)境背景噪聲為75分貝，求該車床單獨(dú)產(chǎn)生的聲壓級。六、計(jì)權(quán)聲級

為了能用儀器直接反映人的主觀響度感覺的評價(jià)量，有關(guān)人員在噪聲測量儀器——聲級計(jì)中設(shè)計(jì)了一種特殊濾波器，叫計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)。通過計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)測得的聲壓級，已不再是客觀物理量的聲壓級，而叫計(jì)權(quán)聲壓級或計(jì)權(quán)聲級，簡稱聲級。通用的有A、B、C和D計(jì)權(quán)聲級。

A計(jì)權(quán)聲級是模擬人耳對55dB以下低強(qiáng)度噪聲的頻率特性；

B計(jì)權(quán)聲級是模擬55dB到85dB的中等強(qiáng)度噪聲的頻率特性；

C計(jì)權(quán)聲級是模擬高強(qiáng)度噪聲的頻率特性；

D計(jì)權(quán)聲級是對噪聲參量的模擬，專用于飛機(jī)噪聲的測量。

常見環(huán)境噪聲dB(A)七、等效連續(xù)聲級、噪聲污染級和晝夜等效聲級1、等效連續(xù)聲級

用噪聲能量按時(shí)間平均的方法來評價(jià)噪聲對人的影響，即等效連續(xù)聲級，符號Leq。它是用一個(gè)在相同的時(shí)間內(nèi)聲能與之相等的連續(xù)穩(wěn)定的A聲級來表示該時(shí)間段內(nèi)不穩(wěn)定噪聲的大小。因此，等效連續(xù)聲級反映在聲級不穩(wěn)定的情況下，人實(shí)際所接受的噪聲能量的大小，它是一個(gè)用來表達(dá)隨時(shí)間變化的噪聲的等效量。式中：LPA—某時(shí)刻的瞬時(shí)聲級；T—規(guī)定的測量時(shí)間。如果數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布，其累積分布在正態(tài)概率紙上為一直線，則可用近似公式計(jì)算：其中L10、L50、L90為累積百分聲級，其定義是：L10—測定時(shí)間內(nèi)，10%的時(shí)間超過的噪聲級，相當(dāng)于噪聲的平均峰值；L50—測定時(shí)間內(nèi)，50%的時(shí)間超過的噪聲級，相當(dāng)于噪聲的平均值。L90—測定時(shí)間內(nèi)，90%的時(shí)間超過的噪聲級，相當(dāng)于噪聲的背景值。2、噪聲污染級許多非穩(wěn)態(tài)噪聲，其漲落所引起人的煩惱程度比等能量的穩(wěn)定噪聲要大，而且與噪聲暴露的變化率和平均強(qiáng)度有關(guān)。因此，在等效連續(xù)聲級的基礎(chǔ)上加上一項(xiàng)表示噪聲變化幅度的量，更能反映實(shí)際污染程度。通常用這種噪聲污染級評價(jià)航空或道路的交通噪聲。其符號為LNP

LNP=Leq+K·σ

式中K—常數(shù)，對交通和飛機(jī)噪聲取值2.56；

σ—測定過程中瞬時(shí)聲級標(biāo)準(zhǔn)偏差。

式中Li—測得第i個(gè)瞬時(shí)A聲級；

L—所測聲級的算術(shù)平均值；

n—測得聲級總數(shù)。對許多重要的公共噪聲，噪聲污染級也可寫成LNP=Leq+d

或LNP=L50+d+d2/60式中d=L10－L903、晝夜等效聲級同樣的噪聲，晚上比白天更感到吵鬧，也就是說同樣的噪聲晚上干擾更大。為了在評價(jià)式中將這一情況考慮進(jìn)去，引出了晝夜等效聲級的概念。以符號Ldn

表示。其表達(dá)式為：式中Ld—白天（6：00~22：00）的等效聲級；

Ln—夜間（22：00~6：00）的等效噪聲。為了表明夜間噪聲對人的干擾更大，故計(jì)算夜間等效聲級時(shí)應(yīng)加上10dB的計(jì)權(quán)。

噪聲測量技術(shù)的一個(gè)重要組成部分就是對測量儀器的操作使用。了解噪聲測量儀器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握儀器的功能和適用場合，學(xué)會儀器的正確使用方法，并能判別和排除儀器的常見故障，應(yīng)是監(jiān)測人員所具備的最基本技能。

噪聲測量儀器的測量強(qiáng)度，主要是聲場中的聲壓，至于聲強(qiáng)、聲功率的直接測量較麻煩，故較少直接測量；其次是測量噪聲的特征，即聲壓的各種頻率組成成分。

一、聲級計(jì)

聲級計(jì)也稱噪聲計(jì)，它是用來測量噪聲的聲壓計(jì)和計(jì)權(quán)聲級的最基本的測量儀器，適用于環(huán)境噪聲和各種機(jī)器（如風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、電動機(jī)）噪聲的測量，也可用于建筑聲學(xué)、電聲學(xué)的測量。

1.種類：聲級計(jì)整機(jī)靈敏度是指在標(biāo)準(zhǔn)條件下測量1000Hz純音所表現(xiàn)出的精度。按其精度可分為四種類型:O型聲級計(jì)，是實(shí)驗(yàn)用的標(biāo)準(zhǔn)聲級計(jì)；Ⅰ型聲級計(jì)，相當(dāng)于精密聲級計(jì)(20-8000Hz)；Ⅱ型聲級計(jì)和Ⅲ型聲級計(jì)作為一般用途的普通聲級計(jì)(20-12500Hz)。1.種類聲級計(jì)整機(jī)靈敏度是指在標(biāo)準(zhǔn)條件下測量1000Hz純音所表現(xiàn)出的精度。按其精度可分為四種類型:O型聲級計(jì)，是實(shí)驗(yàn)用的標(biāo)準(zhǔn)聲級計(jì)；Ⅰ型聲級計(jì)，相當(dāng)于精密聲級計(jì)(20-8000Hz)；Ⅱ型聲級計(jì)和Ⅲ型聲級計(jì)作為一般用途的普通聲級計(jì)(20-12500Hz)。2.工作原理：聲壓大小經(jīng)傳聲器后轉(zhuǎn)換成電壓信號，此信號經(jīng)前置放大器放大后，最后從顯示儀上指示出聲壓級的分貝數(shù)值。普通聲級計(jì)的測量誤差約為±3dB；精密聲級計(jì)的誤差約為±1dB。二、其他噪聲測量儀器：1.聲級頻譜儀2.錄音機(jī)3.自動記錄儀4.實(shí)時(shí)分析儀

噪聲標(biāo)準(zhǔn)的制訂是在大量實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的?？紤]到標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)體現(xiàn)出的科學(xué)性、先進(jìn)性和現(xiàn)實(shí)性，在制訂標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，要盡可能對不同的場所和時(shí)間分別加以限制。一、聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3096-2008)二、工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)

(GB12348-2008)本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了工業(yè)企業(yè)和固定設(shè)備廠界環(huán)境噪聲排放限值及其測量方法。該標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)企業(yè)噪聲排放的管理、評價(jià)及控制。機(jī)關(guān)、事業(yè)單位、團(tuán)體等外環(huán)境排放噪聲的單位也按本標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。第四節(jié)噪聲監(jiān)測一、城市環(huán)境噪聲監(jiān)測方法二、工業(yè)企業(yè)噪聲測量方法一、城市環(huán)境噪聲監(jiān)測方法：聲環(huán)境功能區(qū)噪聲監(jiān)測1.監(jiān)測目的:評價(jià)不同聲環(huán)境功能區(qū)晝間、夜間的聲環(huán)境質(zhì)量，了解功能區(qū)環(huán)境噪聲時(shí)空分布特征。方法：定點(diǎn)監(jiān)測法和普查監(jiān)測法二．工業(yè)企業(yè)噪聲測量方法(GB12348-2008)

測點(diǎn)選擇的原則：1）若車間內(nèi)各處A聲級波動小于3dB，則只需在車間擇1-3個(gè)測點(diǎn)；2）若車間內(nèi)各處聲級波動大于3dB，則應(yīng)按聲級大小，將車間分成若干區(qū)域，任意兩區(qū)域的聲級應(yīng)大于或等于3dB，而每個(gè)區(qū)域內(nèi)的聲級波動必須小于3dB，每個(gè)區(qū)域取1-3個(gè)測點(diǎn)。這些區(qū)域必須包括所有工人為觀察或管理生產(chǎn)過程而經(jīng)常工作、活動的地點(diǎn)和范圍。思考題1.求10個(gè)A聲級LpA=60dB數(shù)的和。2.求6個(gè)A聲級dB數(shù)LpA1=65dB，LpA2=78dB，LpA3=69dB，LpA4=61dB，LpA5=72dB，LpA6=63