噪聲與振動(dòng)技術(shù)基礎(chǔ)噪聲評(píng)價(jià)與標(biāo)準(zhǔn)

第二章噪聲評(píng)價(jià)與噪聲標(biāo)準(zhǔn)

噪聲評(píng)價(jià)主觀評(píng)價(jià)客觀評(píng)價(jià)聲壓級(jí)人耳特征（*）

聲強(qiáng)級(jí)人體健康心理情緒統(tǒng)計(jì)聲級(jí)（*）專項(xiàng)評(píng)價(jià)響度、響度級(jí)計(jì)權(quán)聲級(jí)（ABCD)噪度、感覺噪度噪聲污染級(jí)噪聲劑量、噪聲評(píng)價(jià)數(shù)（NR）室內(nèi)活動(dòng)語言干擾級(jí)、噪聲掩蔽等效連續(xù)A聲級(jí)累計(jì)百分?jǐn)?shù)聲級(jí)交通噪聲指數(shù)第一節(jié)響度級(jí)與響度本節(jié)內(nèi)容要點(diǎn)：

1。響度級(jí)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(jí)與等效曲線1.響度級(jí)概念

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

對(duì)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(shí)，那么1000Hz的純音的聲級(jí)（分貝數(shù)值）即為與之比較的純音的響度級(jí)。響度級(jí)：用LN表示，單位：方（phon）一、響度級(jí)與等效曲線2.等響曲線

以頻率為橫坐標(biāo)，聲級(jí)為縱坐標(biāo)，將該坐標(biāo)系中不同頻率不同聲級(jí)而響度相同的各點(diǎn)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(cè)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(jí)頻率等響曲線一、響度級(jí)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(duì)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(jí)為0方。后經(jīng)準(zhǔn)確測(cè)量和人群統(tǒng)計(jì)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(diǎn)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(cuò)誤。

c.是否因上述錯(cuò)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(jí)解決了人耳對(duì)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(jí)每增加10方（phon）,響度增加1倍。響度用N表示，與響度級(jí)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(jí)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(jí)和響度解決了人耳對(duì)單頻率純音的強(qiáng)弱感受問題，對(duì)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(jí)為縱坐標(biāo)，把頻程中心頻率不同、聲級(jí)不同但響度指數(shù)相同的點(diǎn)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(jí)為70dB時(shí)，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(jí)為80dB時(shí)，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(gè)頻程相互屏蔽的基礎(chǔ)上，將各個(gè)頻程的響度指數(shù)疊加為一個(gè)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(jì)算公式：2.斯蒂文斯（Stevens）響度例題：測(cè)得某聲音的倍頻程頻譜如下表：

①繪倍頻程頻譜圖；②計(jì)算該聲音斯蒂文斯響度；③計(jì)算響度級(jí)。

解：①略②查Stevens等響度指數(shù)曲線，得各個(gè)頻帶得響度指數(shù)如下：中心頻（Hz）631252505001k2k4k8k聲級(jí)（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(jí)第二節(jié)A、B、C、D計(jì)權(quán)聲級(jí)一、計(jì)權(quán)聲級(jí)概述

1.計(jì)權(quán)聲級(jí)概念

對(duì)倍頻程頻譜，考慮人耳對(duì)不同頻率聲音敏感程度不同，分別對(duì)各個(gè)頻程聲級(jí)進(jìn)行修正，并按聲級(jí)加法將各頻程修正后聲級(jí)疊加，稱計(jì)權(quán)聲級(jí)。計(jì)權(quán)聲級(jí)更符合人耳聽覺習(xí)慣。國際電工委員會(huì)提出四種計(jì)權(quán)聲級(jí)：

A計(jì)權(quán)聲級(jí)——按40方等響曲線倒置修正

B計(jì)權(quán)聲級(jí)——按70方等響曲線倒置修正

C計(jì)權(quán)聲級(jí)——按100方等響曲線倒置修正

D計(jì)權(quán)聲級(jí)——航空噪聲計(jì)權(quán)測(cè)量聲強(qiáng)級(jí)頻率二、A計(jì)權(quán)聲級(jí)1.A計(jì)權(quán)聲級(jí)修正值計(jì)權(quán)修正值曲線近似于響度級(jí)為40方等響曲線的倒置(以40dB水平線為軸).-26.2dB63Hz二、A計(jì)權(quán)聲級(jí)(續(xù))A計(jì)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(jì)權(quán)聲級(jí)(續(xù))2.A計(jì)權(quán)聲級(jí)具體修正方法

①測(cè)量各倍頻程聲級(jí)Li

，即獲取倍頻程頻譜；②查表或查圖找出各頻程A計(jì)權(quán)修正值ΔLi

，對(duì)各頻程聲級(jí)進(jìn)行修正(Li+ΔLi

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

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

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

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

c.計(jì)權(quán)聲級(jí)不能反映頻譜特性，同一測(cè)量結(jié)果，頻譜可差別很大。二、B計(jì)權(quán)聲級(jí)1.B計(jì)權(quán)聲級(jí)修正值計(jì)權(quán)修正值曲線近似于響度級(jí)為70方等響曲線的倒置(以70dB水平線為軸).-17.1dB31.5Hz二、B計(jì)權(quán)聲級(jí)(續(xù))B計(jì)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(jì)權(quán)聲級(jí)與Stevens響度的關(guān)系相同點(diǎn)：

都是根據(jù)人耳聽覺特性對(duì)聲音的評(píng)價(jià)，建立在純音的等響曲線基礎(chǔ)之上對(duì)各個(gè)頻帶聲級(jí)修正后疊加。不同點(diǎn)：

①修正值取法不同：Stevens響度每個(gè)頻帶不同聲級(jí)給出不同的修正；而計(jì)權(quán)聲級(jí)對(duì)每個(gè)頻帶給出固定修正量；

②各頻帶聲級(jí)修正后疊加方法不同:

Stevens響度突出最大聲級(jí)頻帶貢獻(xiàn)，兼顧其對(duì)其它頻帶的掩蔽效應(yīng)；而計(jì)權(quán)聲級(jí)直接采用聲級(jí)加法進(jìn)行疊加。③計(jì)權(quán)聲級(jí)易于產(chǎn)品化，制成計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)集成電路，應(yīng)用更為廣泛。第三節(jié)統(tǒng)計(jì)聲級(jí)一、等效連續(xù)A聲級(jí)（LAeq）

1.等效連續(xù)A聲級(jí)概念

對(duì)不穩(wěn)定或斷續(xù)噪聲，如果其在一段時(shí)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(jì)權(quán)聲級(jí)即為不穩(wěn)定噪聲在該時(shí)間段內(nèi)的等效連續(xù)A聲級(jí)，是聲音對(duì)時(shí)間平均效果，屬統(tǒng)計(jì)聲級(jí)一種。記為：LAeq注：LAeq實(shí)質(zhì)上是聲能的A計(jì)權(quán)時(shí)間平均值。2.等效連續(xù)A聲級(jí)計(jì)算

(1)

連續(xù)變化聲級(jí)

(2)

斷續(xù)或分段穩(wěn)定噪聲

(3)

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

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

1.累計(jì)百分?jǐn)?shù)聲級(jí)定義對(duì)波動(dòng)噪聲進(jìn)行監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)，有n%的時(shí)間超過某一聲級(jí),則把該聲級(jí)稱作累計(jì)百分?jǐn)?shù)聲級(jí)Ln。

如：L30=73dB(A),表示在統(tǒng)計(jì)時(shí)間內(nèi)，有30％的時(shí)間超過73dB(A)二、累計(jì)百分?jǐn)?shù)聲級(jí)

2.典型累計(jì)百分?jǐn)?shù)聲級(jí)通常用L10、L50、L90三個(gè)累計(jì)百分?jǐn)?shù)聲級(jí)一起來反映統(tǒng)計(jì)時(shí)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(píng)價(jià)方法一、噪聲污染級(jí)LNP1.定義：用于評(píng)價(jià)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(jí)LNP2.LNP與統(tǒng)計(jì)聲級(jí)的關(guān)系二、交通噪聲指數(shù)TNI

用于評(píng)價(jià)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(jí)

Beranek研究發(fā)現(xiàn)，500，1000，2000Hz三個(gè)頻帶的噪聲對(duì)人的語言干擾最大，故取其算術(shù)平均值作為語言干擾評(píng)價(jià)指標(biāo)，稱更佳語言干擾級(jí)（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(píng)價(jià)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(chǎng)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(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：幾乎每個(gè)噪聲標(biāo)準(zhǔn)都有相應(yīng)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)：噪聲作業(yè)分級(jí)、聽力損失診斷標(biāo)準(zhǔn)聲學(xué)測(cè)量?jī)x器標(biāo)準(zhǔn)：聲級(jí)計(jì)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(dòng)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(duì)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(huì)頒布了《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ87-85)國家標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定生產(chǎn)車間和作業(yè)場(chǎng)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(duì)己執(zhí)行23年的《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)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(shí)間等能量換算值為3dB（A），最大不超過115d（A）。

工作地點(diǎn)噪聲聲級(jí)的衛(wèi)生限值日接觸噪聲時(shí)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(shí)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(chǎng)界噪聲限值》（GB12523-90)《鐵路邊界噪聲限值及測(cè)量方法》（GB12525-90)《機(jī)場(chǎng)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(chǎng)界噪聲標(biāo)準(zhǔn)值（LAeq）廠界外時(shí)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(jí)別墅區(qū)、高級(jí)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(chǎng)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(jí)別墅區(qū)、高級(jí)賓館等；