武理工噪聲控制工程講義04噪聲評價方法及標準

71~~~~~~~~~~~~~~~絲 ~~~~~~~~~~~~~~~絲 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~絲~~~~~~~~~~~~~~~絲4噪聲評價方法及標準~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~絲本章提要噪聲對人的干擾與噪聲的物理性質有很大關系，同時也取決于人的心理狀態(tài)和身體狀況。多年來人們?yōu)榱饲‘數(shù)卦u價噪聲的影響，對噪聲的評價指標與方法進行了大量研究，以達到對噪聲的評價與主觀感覺相適應的目的。目前環(huán)境噪聲評價主要有a聲級、等效a聲級、晝夜等效聲級、累積百分聲級、噪聲污染級、交通噪聲指數(shù)、噪聲評價數(shù)、感覺噪聲級、噪聲沖擊指數(shù)、更佳噪聲標準曲線等多種方法。本章介紹了環(huán)境噪聲標準、健康保護和聽力保護標準、聲源噪聲控制標準，這些標準為評價環(huán)境噪聲提供依據(jù)。4.1人耳的聽覺特性4.1.1聲音的接受與人耳的功能人耳是人體感受聲音的器官。人耳由外耳、中耳、內耳構成，如圖4.1所示。聲音傳入人耳有兩種途徑：一種是氣傳導，聲波經(jīng)外耳、中耳，再傳入內耳，一般來說，這是聲音傳播的主要途徑；另一種是骨傳導，聲波通過頭顱直接傳入內耳。我們看到的耳朵是外耳，起收集聲波的作用，在外耳和中耳之間有一層薄膜，稱為鼓膜。聲波由耳道進入，使鼓膜產(chǎn)生相應振動，鼓膜振動由一組聽骨通過卵形窗進入內耳，刺激分布在基底膜上的聽覺神經(jīng)末梢并傳給大腦，于是我們就聽到72了聲音。圖4.1人耳的構造人耳是非常靈敏的聲音感受器，世界上還沒有任何一種小的儀器能夠像人耳那樣靈敏精密。在內耳的基底膜表面約分布有25000條主聽覺神經(jīng)末梢，對每一個頻率的聲音，基底膜上都有一個最大振動點。人耳的聽覺頻率范圍在20Hz~20kHz，低于20Hz的次聲人耳聽不到，但其強度足夠大時，能使人平衡失調，目眩作嘔，并產(chǎn)生恐慌。高于20kHz的超聲波，人耳也聽不到。人耳能經(jīng)受得起自然界較強的聲音，其聲壓達到10Pa3；可感覺到極小的聲壓，最小聲壓弱至10-5Pa。這樣微小的壓強，在1kHz左右，鼓膜上只產(chǎn)生數(shù)量級為10-9cm的位移，比氫分子直徑的1/10還小。小小的耳朵竟有如此驚異的機能，對人類來說真可謂得天獨厚。4.1.2人耳的聽覺特性與等響曲線人耳是一個極其靈敏的傳聲器，還可以起頻率分析器的作用，這種頻率分析器具有相當大的選擇本領。例如，在有干擾的本底噪聲下，人耳可以從中分辨出某些特殊頻率的聲音。同窗四年，不用看面孔，聽聲音就可以分辨出是誰；細心的母親可以在嘈雜的聲音中聽出自己孩子的聲音；盲人憑借呼吸聲和腳步聲，也可以判別出所熟悉的朋友和親人。此外，人耳還具有判別響度等機能。人耳靈敏精密，應該好好保護它，不能讓它遭受噪聲和其他因素的危害。聲音給人耳的感覺，主要是響的感覺。不同頻率的聲音，即使聲壓相同，人耳感覺的響度也不同。如空壓機與電鋸，同是100dB聲壓級的噪聲，聽起來電鋸聲要響得多，原因是空壓機輻射的是低頻聲，電鋸聲屬高頻聲。人耳主觀感覺的響度大小與聲壓級和頻率有關，人們仿照聲壓級的概念，引出一個與頻率有關的響度級，描述聲音在主觀感覺上的量，其單位是方(希臘字母phon，發(fā)聲的意思)。即選取頻率為1000Hz純音的聲壓級40dB為基準聲音，調節(jié)1000Hz純73音的聲壓級，使大量受試者判斷，若某聲源噪聲聽起來與該純音一樣響，則該噪聲的響度級(方值)就等于這個純音的聲壓級(dB)值。例如，某風機噪聲聽起來與聲壓級85dB、頻率1000Hz的基準聲音同樣響，則該噪聲的響度級就是85方。響度級用LN表示，是表示聲音強弱的主觀量，它把聲壓級和頻率用一個單位統(tǒng)一起來。利用與基準聲音比較的方法，可以得到整個可聽頻率范圍純音的響度級，即等響曲線，圖4.2等響曲線是魯賓遜和達遜通過測試所得的響度級與聲壓級和頻率的關系曲線。測試條件為：①聲源在被測試者頭頂上方；②聲波為自由平面波；③測量聲壓級時，被試者不在場；④用雙耳聽聞；⑤受試者為18~25歲的聽力正常者。這簇曲線已被國際標準化組織(1s0)采用(見1s0/R226—1961)，故又叫1s0等響曲線。其每根曲線是相等響度的聲音對應點的連線，它相當于聲壓級不同、頻率不同，但響度級相同的聲音，圖中各等響曲線上的數(shù)字表示聲音的響度級(方值)，即和這個聲音同樣響的1000Hz純音的聲壓級。最下面的曲線是聽閾曲線，即人耳剛剛能聽到的聲音；上面120方曲線是痛閾曲線，在聽閾和痛閾之間是正常人耳能聽到的全部聲音，其聲壓相差106倍。4.2等響曲線從等響曲線可看出：對于60方響度級的聲音，1000Hz時的聲壓級是60dB，3000~4000Hz時的聲壓級是52dB，而100Hz的聲壓級為67dB，對30Hz的聲壓級就要提高到90dB才是60方。人耳對高頻聲特別是1000~5000Hz的聲音最745000Hz之間，人耳的聽覺很靈敏，這是語言的可懂度和欣賞音樂的聲頻范圍。為直觀了解，圖4.3列出了不同環(huán)境下的“方”值。圖4.3不同環(huán)境下的“方”值在1000Hz時，最小聲壓級為4dB就可被人耳聽到；而在63Hz時，聲壓級達到35dB才能被人耳聽到。當聲壓級小、頻率低時，對某一聲音來說聲壓級(分貝值)和響度級(方值)的差別不大，如聲壓級40dB的50Hz的低頻聲是聽不見的，低于聽閾曲線，它的響度還不到0。而同樣40dB聲壓級的80Hz的低頻聲的響度級為20方，600Hz的中音為42方，1000Hz的高音為40方。人耳對低頻聲的靈敏度比高頻聲低可避免被低頻聲干擾。當聲壓級高于100dB時，等響曲線逐漸拉平，說明當聲音達到一定程度(高于100dB)，人耳已不易分辨出高低頻率的聲音，聲音的響度只決定于聲壓級，而與頻率關系不大。75響度級(方值)是一個相對量，有時需要用絕對量來表示人耳對聲音強弱的判斷，就引入響度單位—宋(由7one的譯音而來)，取40方(大約相當于0.3m距離處耳語的響度)為1宋或稱為1響，請受試者判斷另一個聲音的響度為1宋的2倍、3倍或0.5倍、0.3倍等，記下其響度級，根據(jù)人耳判斷得出的數(shù)據(jù)作出響度級和響度的關系曲線如圖4.4，從圖中可看出當響度級增加10方，響度宋值略增加1倍，而與起始無關。顯然響度宋值的標度是表達一個聲音與另一聲音的響度比，是主觀評價聲音大小的量，它與人耳的聽覺成正比，對于每個方值(40方為1宋)，有相應的一個宋值。大約每增加或減少10方，人們即感到響度增加或減少1倍，如50方為2宋，60方為4宋，70方為8宋。用響度表示聲音大小，既可利用自然數(shù)相加，又可定量地描述聲音的疊加和衰減量，直接得出聲響增加或降低的百分數(shù)。如某聲源經(jīng)聲學處理后，響度級降低10方，相當于響度減少了50%；響度級降低20方，則相當于響度減少了75%，表示方法很直觀。響度計算反映了人耳對聲音強度的某種主觀屬性，按國際標準化組織1s0/R181—1959E的建議，在用響度級范圍內(20-120方)，響度級LN和響度N之間存在下列關系：LN-40N=210或LN=40+33.2lgN(4.1)(4.2)式中N—響度(宋)；LN—響度級(方)。按照式(4.1)中響度(宋)和響度級(方)的對應關系，可利用圖4.4進行換算。圖4.5為響度與響度級間對應關系的列線。純音情況下的響度與頻譜連續(xù)的工廠噪聲復合音的總響度N總的計算有一定的差異。史蒂文斯(steven)根據(jù)大量的生理學試驗，并考慮掩蔽等聽覺效應，對連續(xù)頻譜的噪聲提出用倍頻程聲壓級計算響度級的簡便方法。首先測出噪聲的倍頻程聲壓級，然后由圖4.6查出各頻程聲壓級相應的頻程響度指數(shù)，再按式(4.3)計算復合音的總響度。表4.1所示為倍頻程中心頻率對應的聲壓級和等響度指數(shù)的對應關系。76圖圖4.4響度級和響度的關系曲線77圖4.5響度(宋)和響度級(方)間對應關系的列線圖4.6等響度曲線指數(shù)表4.1倍頻程中心頻率對應的聲壓級和等響度指數(shù)中心頻率(Hz)632505001000200040008000聲壓級(dB)4240475460586072等響度指數(shù)式中N總=Nm+F(ⅩNi-Nm)N總—總響度(宋)；(4.3)78Nm—頻帶響度指數(shù)中最大者；ⅩNi—所有頻帶的響度指數(shù)之和；F—系數(shù)，對倍頻程、1/2倍頻程、1/3倍頻程分析器分別為0.3、0.2、0.15。例如，用倍頻程分析器測量后查等響度指數(shù)，根據(jù)圖4.6的等響度曲線指數(shù)圖，倍頻程中心頻率對應的聲壓級和等響度指數(shù)為：N總=Nm＋0.3(ⅩNi-Nm)=17.5十0.3x(21.8)4.2噪聲的評價量和評價方法4.2.1A聲級A聲級即A計權聲級，它能較好地反映人耳對噪聲強度與頻率的主觀感覺，因此，對一個連續(xù)的穩(wěn)態(tài)噪聲是一種較好的評價方法。用A聲級評價噪聲對人的危害已得到滿意結果，A聲級已成為國際標準化組織和絕大多數(shù)國家用作評價噪聲的主要指標。4.2.2等效A聲級噪聲常常是間歇性的，或強度隨時間起伏，對這種非穩(wěn)態(tài)噪聲，用A聲級進行評價是不合適的。如交通噪聲隨車輛流量和種類而變化；一臺機器工作時某聲級穩(wěn)定，但它是間歇工作，與另一臺聲級相同、連續(xù)工作的機器對人的影響就不一樣。因此，人們用等效A聲級代替A聲級評價非穩(wěn)態(tài)噪聲。等效A聲級是對在某個規(guī)定時段內的非穩(wěn)態(tài)噪聲的A聲級，用能量平均的方法，以一個連續(xù)不變的A聲級來表示該時段內噪聲的聲級。由于環(huán)境噪聲測量都用A聲級，所以等效A聲級可簡單稱為等效聲級，用符號Leq表示。在規(guī)定的時間7內，設A聲級為LAi，持續(xù)時間為4i，按定義等效A聲級為：式中nin(4.4)79當測量是采樣測量，采樣的時間間隔都是t時，上式可表示為：Leq=Leq=l0lg(l00.lLAi)=l0lg(l00.lLAi)n=l0lg(=l0lg(Ⅹl00.lLAi)-l0lgn(4.5)i=l在工業(yè)噪聲測量中，計算等效聲級可采用如下方法。以一天工作8h計，T=480min。在某個測點，測出的聲級按由小到大的順序排列，每5dB(A)為一擋，每擋的聲級為80、85、90、…，80dB(A)表示78~82dB(A)，85dB(A)表示83~87dB(A)。低于78dB(A)不予考慮。將一天各聲級的持續(xù)時間(min)統(tǒng)計填入表4.2。擋次(n)l23456中心聲級(dB(A))9095l00l05持續(xù)時間(min)tlt2tt3tt4tt5tt6t一天的等效聲級可近似計算為：Leq=80+l0lg[Ⅹ(l0tn)]-l0lg480n=53.2+l0lg[Ⅹ(l0tn)]n(4.6)【例4.1】某工人一天工作8h，接受噪聲情況如下：每小時4次暴露于l02dB(A)，每次6min；暴露于l06dB(A)l次，持續(xù)時間lmin，其余時間僅受背景噪聲79dB(A)影響。求該工人一天接觸噪聲的等效聲級?！窘狻縧02dB(A)歸5擋：l00dB(A)，得：n=5，t5=6x4x8=l92l06dB(A)歸6擋：l05dB(A)，得：n=6，t6=lx8=879dB(A)歸l擋：80dB(A)，得：n=l，tl=480-l92-8=280所以Leq=53.2+l0lg(l0x280+l0xl92+l0x8)=53.2+l0lg(2.2xl04)=96.7dB(A)4.2.3晝夜等效聲級晝夜等效聲級用來評價區(qū)域環(huán)境噪聲，表示一晝夜(24h)噪聲的等效作用。晝間一般指6h至22h，夜間指22h至次日6h。若晝間等效聲級為Ld，夜間等效聲級為Ln，則定義晝夜等效聲級Ldn為：Ldn=l0lg[](4.7)晝間和夜間的時間，可依地區(qū)和季節(jié)不同而變更。為了表明夜間噪聲對人的干擾更大，故計算夜間等效聲級時應加l0dB的計權，與我國制訂的環(huán)境噪聲標準同類區(qū)域晝間比夜間高l0dB(A)相一致。美國環(huán)境保護局已利用晝夜等效聲級Ldn作為在整個特定時間公共噪聲暴露的單一數(shù)值量度。4.2.4累積百分聲級(統(tǒng)計聲級)在評價區(qū)域環(huán)境噪聲和交通噪聲時，常用累積百分聲級。在現(xiàn)實生活中，許多環(huán)境噪聲屬于非穩(wěn)態(tài)噪聲。對這類噪聲前面已述，可用等效聲級Leq表達，但對噪聲隨機的起伏程度卻沒有表達出來，應使用統(tǒng)計方法，按噪聲級出現(xiàn)的時間概率或累積概率表示。目前，主要采用累積概率的統(tǒng)計方法，也就是用累積百分聲級Lx表示。累積百分聲級也稱統(tǒng)計聲級。Lx是表示x%的測量時間內所超過的噪聲級。在取樣時間內共取得l00個或200個數(shù)據(jù)(瞬時A聲級)，由大到小排列。如Ll0=70dB(A)，表示在整個測量時間內有l(wèi)0%的時間的噪聲級超過70dB(A)，其余90%的時間噪聲級低于70dB(A)；同理，L50=60dB(A)，表示有50%的時間噪聲級低于60dB(A)；L90=50dB(A)，表示有90%的時間噪聲級超過50dB(A)，只有l(wèi)0%的時間噪聲級低于50dB(A)。因此，L90相當于本底噪聲級，L50相當于中值噪聲級，Ll0相當于平均峰值噪聲級。根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計方法，用累積百分聲級求出標準偏差r。在規(guī)定的時間內，共采樣n個，則標準偏差為：nr=^(LA-LAi)2n式中A為n個聲級的算術平均值，即nLA=LAi(4.8)(4.9)城市交通干線噪聲一般遵從正態(tài)分布，計算標準偏差可簡單取近似值為：r=(Ll6-L84)這種情況下的等效聲級可近似計算為： (Ll0-L90)2Leq=L50+60(4.l0)(4.ll)等效聲級、累積百分聲級和標準偏差都是區(qū)域環(huán)境噪聲和交通干線噪聲的評價量。等效聲級是評價值，累積百分聲級和標準偏差反映噪聲起伏的情況。4.2.5噪聲污染級噪聲污染級用來評價噪聲對人體的影響，它用等效聲級和標準偏差表示，綜合了能量平均值和變動特性兩者的影響。標準偏差愈大，表示噪聲離散程度愈大，即噪聲起伏愈大。噪聲污染級用符號LNP表示，表達式為：LNP=Leq+kg(4.12)式中Leq—指定的測量時間內A計權聲級的等能量聲級值；g—聲級的標準偏差；k—常數(shù)，經(jīng)測量和對噪聲主觀反應的調查和研究，得出k=2.56。式(4.12)中的Leq主要取決于干擾噪聲的強度，已經(jīng)計入了出現(xiàn)的各個噪聲在總的噪聲暴露時間中所占的分量。kg取決于干擾噪聲事件的相繼時間，對于起伏較大的噪聲，在平均能量中難以反映，計入kg后，能反映起伏越大的噪聲，對噪聲污染級的影響就越大，更增加對人的干擾。計算噪聲污染級應選在對人的活動和噪聲事件的發(fā)生比較合理的一段時間內。如白天和夜間，人的活動和噪聲事件的發(fā)生顯然不一樣，因此噪聲污染級要分開計算。噪聲污染級在合乎正態(tài)分布的條件下，可用等效聲級或累積百分聲級表示：LNP=Leq+L10-L90LNP≈L50+d+(4.13)(4.14)式中d=L10-L90。噪聲污染級適用于許多公共噪聲的評價，如適用于評價航空或道路交通噪聲，它與噪聲暴露的物理測量比較，一致性很好。但是，迄今為止，還沒有見到進一步說明噪聲污染級與人們對噪聲主觀反應相關程度的其他試驗數(shù)據(jù)。LNP在美國住房和城市規(guī)劃部門已作為一項室外和室內環(huán)境噪聲測量的允許指標。如對于現(xiàn)有收聽無線電和電視的房間，LNP宜在50-60dB(A)范圍內，對于臥室的LNP宜控制在40-65dB(A)。對于新建住宅區(qū)的室外環(huán)境的LNP，如dB(A)，一般可以接受；小于62dB(A)時，才明顯地認為可以接受。4.2.6交通噪聲指數(shù)起伏噪聲比穩(wěn)態(tài)噪聲對人們的干擾更大，評價這類噪聲應考慮這一因素。交通噪聲指數(shù)是用統(tǒng)計聲級評價機動車輛對周圍環(huán)境的干擾程度。交通噪聲指數(shù)的測量是在24h周期內進行大量的室外A計權聲壓級取樣，取樣時間不連續(xù)，將這些取樣聲級(如100個或200個)從大到小排列，求得累積百分聲級L10和L90。對交通噪聲指數(shù)TN1和L10和L90的計權組合規(guī)定如下：TN1=4(L10-L90)+L90-30(4.15)式中4(L10-L90)—“噪聲氣候”的范圍和說明噪聲的起伏變化程度；L90—本底噪聲；30—使數(shù)據(jù)方便加入的修正值。TN1是根據(jù)交通噪聲特征經(jīng)大量測量和調查得出，僅適用于機動車輛噪聲對周圍環(huán)境的干擾評價，只限于交通車輛較多的地段和時間。如在車輛來往繁忙的道路上測得：L90=70dB(A)，L10=84dB(A)，其TN1=96dB(A)；對于車流量很少的道路，L10一般不會降低，可能仍為84dB(A)，而L90會大為降低，可以假定為55dB(A)，其TN1=141dB(A)，超過前者過大，顯然不合理，原因是噪聲漲落較大。4.2.7噪聲評價數(shù)A聲級作為評價噪聲的主要指標，缺點是A聲級只是單一的數(shù)值，雖綜合了噪聲所有的頻率成分，但不能準確反映頻率特性。完全不同的頻譜，可能有相同的A聲級。如圖4.7所示，曲線1A計權聲級為96.7dB，曲線2A計權聲級為96.6dB，兩種噪聲僅相差0.1dB，但具有不同的頻譜。根據(jù)人耳對各頻率響應的特點，同時考慮噪聲的強度和頻率兩個主要因素，可用噪聲評價數(shù)進行評價。國際標準化組織于1961年公布了一簇噪聲評價曲線(NR曲線)，如圖4.8所示。該曲線簇考慮了高頻噪聲比低頻噪聲對人有更大干擾?？蓮浹aA聲級反映頻率特性的不足。該曲線簇由一組NR值從0到130，以5為單位的曲線組成，它的噪聲級范圍是0-130dB，頻率范圍是31.5-8000Hz內9個倍頻程。每條曲線有一個NR值，等于該曲線與1000Hz相并處的聲壓級。不同頻率的，但在同一條曲線上的聲音對人有相同的干擾。圖4.7具有相同A聲級的兩個不同聲音頻譜圖4.8噪聲評價曲線簇表4.3所示為噪聲評價曲線修正值，表示對不同NR值的評價曲線，以1000Hz為比較標準時，各頻帶聲壓級容許提高或降低的值。表4.3噪聲評價曲線修正值評價曲線NR倍頻程聲壓級修正值(dB)31.5632505002000400080000552255532145220450204204942547446294442894L續(xù)表4.3評價曲線NR倍頻程聲壓級修正值(dB)31.56325050020004000800040422794-3-5-745412693-3-5-7502583-3-5-6552483-3-5-6602383-3-5-6652273-3-5-6702173-3-5-6752073-3-5-662-3-4-62862-3-4-6902752-3-4-6952552-3-4-623952-3-4-522852-2-4-520852-2-4-5742-2-4-5741-2-4-5用噪聲評價數(shù)評價噪聲，是要求出該噪聲的噪聲評價數(shù)NR。若噪聲的頻譜已知，可由噪聲評價曲線查得各頻帶相應的NR，其中最大者即為該噪聲評價數(shù)NR。由已知的倍頻帶聲壓級，相應的NR為：NR=式中Lp—倍頻聲壓級；a、b—常數(shù)，其值見表4.4。 (Lp-a)b(4.16)必須指出，噪聲評價數(shù)一般用來評價穩(wěn)態(tài)聲場噪聲，在噪聲控制工程設計中用作參考量。建議的NR環(huán)境噪聲標準：臥室，20~30dB；辦公室，30~40dB；教室，40~50dB；工廠，60~70dB。為保護聽力，NR=85dB是允許的最大噪聲評價數(shù)，NR低于45dB，人們才感覺適宜。表4.4a、b數(shù)值表倍頻帶中心頻率(Hz)6335.50.79022.00.8702500.9305004.80.97410000.02000-3.54000-6.18000-8.0【例4.2】設一室內噪聲倍頻程頻譜如圖4.9所示，若對該室要求NR不超過65dB，問該室內噪聲是否需要治理？【解】先計算各頻帶的噪聲評價數(shù)NR：63Hz：NR=(70-35.5)/0.790=44(取整數(shù)部分，下同)125Hz：NR=(65-22)/0.870=49250Hz：NR=(75-12)/0.930=68500Hz：NR=(63-4.8)/0.974=602000Hz：NR=(67+3.5)/1.015=694000Hz：NR=(67+6.1)/1.025=718000Hz：NR=(55+8.0)/1.030=61圖4.9例4.2中的噪聲頻譜圖由于1000Hz的聲壓級為61dB，故NR=61dB。由計算可以看出，在250Hz、2000Hz、4000Hz三個頻帶的NR都超過了65dB，未達到規(guī)定標準。該噪聲的噪聲評價數(shù)為71dB，即各頻帶聲壓級相應的NR中最大者。結論：應對該室的噪聲進行治理，使上述三個倍頻帶的聲壓降低。讀者可自行計算各中心頻率最小的降噪量應是多少分貝。4.2.8感覺噪聲級確定噪聲對人的干擾程度比確定響度復雜，因為這里包含了心理因素的影響。如一般認為高頻噪聲比同樣響的低頻噪聲更吵鬧；強度隨時間激烈變化的噪聲比強度相對穩(wěn)定的同一聲音覺得更吵鬧；聲源位置觀察不到的聲音比位置確定的噪聲更吵鬧；噪聲的干擾又與一天中噪聲出現(xiàn)的時間和人的活動有關；兩個聲強相同的聲音，其中一個包含純音或聲能集中在窄頻帶內，則該聲音比另一個更令人煩惱?？死锩摽紤]了這些因素的一部分，提出了等感覺噪度曲線(如圖4.10所示)。由這些曲線可以確定感覺噪度與聲壓級、頻帶的關系。圖4.10等感覺噪度曲線感覺噪度的單位是吶，類似響度的單位為宋，一個感覺噪度為3吶的聲音與一個比1吶響3倍的聲音一樣吵鬧。感覺噪度的定義：中心頻率為1000Hz的倍頻帶，聲壓級為40dB，規(guī)定其感覺噪度為1吶。和響度級類似，人們提出感覺噪聲級這一評價方法：某一噪聲的感覺噪聲級在“吵鬧”上與該聲音相同的是中心頻率為1000Hz的窄帶噪聲的聲壓級，它是基于感覺的“煩惱”而不是基于“響度”的主觀分析。感覺噪聲級LPN每增加10dB，感覺噪度加倍。由于噪聲總有相當寬的頻帶，在計算其總噪度時，要用類似復合音響度的方法。具體講，就是由等感覺噪度曲線查出頻帶聲壓級的感覺噪度Ni，然后求總感覺噪度N。對于倍頻程n對于1/3倍頻n式中Ni—第i個頻帶聲壓級相應的感覺噪度；Nm—Ni中的最大者。感覺噪聲級和總感覺噪度的關系是：或N=2(LPN_40)/10(4.17)(4.18)(4.19)(4.20)將式(4.19)、式(4.20)分別與式(4.2)、(4.1)比較，可以看出計算響度的宋與感覺噪度的吶類似，響度級的方與感覺噪聲級的分貝相似。感覺噪度與感覺吵鬧度成線性關系。通常感覺噪聲級較感覺噪度使用更廣。感覺噪聲級主要用于航空噪聲的評價，也可推廣到家庭設備噪聲、公共噪聲和對聽覺危害的噪聲的評價?！纠?.3】測得某噪聲1/3倍頻程頻譜如表4.5所示，求該噪聲的感覺噪聲級。中心頻率(Hz)頻帶聲壓級(dB)中心頻率(Hz)頻帶聲壓級(dB)中心頻率(Hz)頻帶聲壓級(dB)5087.531579.5200072.06386.040079.5250070.583.050081.0315069.783.063082.2400068.381.0080.2500068.680.0100076.7630067.520084.7125077.0800067.825083.5160077.51000068.1【解】由等感覺噪度曲線(或由有關資料查閱感覺噪度表)查得從50Hz到1000Hz范圍內與各自的聲壓級相應的感覺噪度分別是：10.6，11.3，9.3，12.1，，為82.2dB)，按1/3倍頻程求總感覺噪度，總感覺噪度Ⅳ為：幾幾所以Ⅳ=0.85×18.7＋0.15×335.87(吶)LPN=33.3lgⅣ＋40=33.3lg66.27＋404.2.9噪聲沖擊指數(shù)合理評價噪聲對環(huán)境的影響，除噪聲級的分布外，還應考慮受某一聲級影響的人口數(shù)，即人口密度這一因素。人口密度越高，噪聲影響越大。噪聲對人和社會環(huán)境的影響(包括短期和長期)可以用噪聲沖擊的總計權人口數(shù)(TwP)描述：TwP=ⅩWiPi式中Pi為全年或某段時間內受第i等級范圍內(如60-65dB(A))晝夜等效聲級影響的人口數(shù)；Wi為該等級的計權因子，如表4.6所示。由于不同國家或地區(qū)的生活習慣和環(huán)境的差異，各等級的計權值可能不同。從式(4.21)可以看出高噪聲級對少數(shù)人的沖擊可等量于低噪聲級對多數(shù)人的沖擊。將式(4.21)的噪聲沖擊除以暴露在該環(huán)境噪聲下的總人數(shù)ⅩPi，即iNⅡ=(4.22)式中NⅡ稱為噪聲沖擊指數(shù)，也就是平均每人受到的沖擊量。NⅡ可用作對聲環(huán)境質量的評價和不同環(huán)境的相互比較，以及供城市規(guī)劃布局(4.21)表4.6不同Ldn范圍的Wi值Ldn范圍(dB(A))iWi35-400.0140-450.0245-500.0550-550.0955-600.1860-650.3265-700.5470-750.8375-8080-8585-902.31PNC曲線空間類型(和聲學上的要求)PNC曲線中考慮噪聲對環(huán)境的影響，并作出選擇。4.2.10更佳噪聲標準曲線更佳噪聲標準曲線以語言干擾級和響度級為基礎，可作為評價各類室內噪聲環(huán)境的方法。語言干擾級是600Hz至4800Hz之間3個倍頻帶聲壓級的算術平均值，被經(jīng)過修正為500Hz、1000Hz和2000Hz的3個倍頻帶中心頻率聲壓級的平均值取代，稱更佳語言干擾級。實踐證明，NC曲線有不足之處，于是對這些曲線作了修正，提出新的更佳噪聲標準(PNC)曲線，如圖4.11所示。圖4.11PNC曲線這些曲線不但適用于對室內活動場所穩(wěn)態(tài)環(huán)境噪聲的評價，也可用于設計以噪聲控制為主要目的場合。PNC曲線的使用方法：對實際存在的或建筑設計中出現(xiàn)的環(huán)境噪聲，取頻率從31.5Hz至8000Hz范圍內共8個倍頻帶的聲壓級，由PNC曲線分別得到對應的PNC號數(shù)，其中最大的號數(shù)即為該環(huán)境噪聲的評價值。如PNC.35表示這一環(huán)境噪聲或建筑設計中噪聲將達到PNC.35標準。表4.7給出不同環(huán)境推薦的PNC曲線推薦值。表4.7各類環(huán)境的PNC曲線推薦值0音樂廳、歌劇院(能聽到微弱的音樂聲)~20播音室、錄音室(使用時遠離傳聲器)~20大型觀眾廳、大劇院(優(yōu)良的聽聞條件)不超過20續(xù)表4.7空間類型(和聲學上的要求)PNC曲線廣播、電視和錄音室(使用時靠近傳聲器)不超過25小型音樂廳、劇院、音樂排練廳、大會堂和會議室(具有良好的聽聞效果)；行政辦公室和50人的會議室(不用擴音設備)不超過35臥室、宿舍、醫(yī)院、住宅、公寓、旅館、公路旅館等(適宜睡眠、休息、休養(yǎng))25~40單人辦公室、小會議室、教室、圖書館等(具有良好聽聞條件)30~40起居室和住宅中類似的房間(作為交談或聽收音機和電視)30~40大的辦公室、接待區(qū)域；商店、食堂、飯店等(對于要求比較好的聽聞條件)35~45休息(接待)室、實驗室、制圖室、普通秘書室(有清晰的聽聞條件)40~50維修車間、辦公室和計算機設備室、廚房和洗衣店(中等清晰的聽聞條件)；車間、汽車庫、發(fā)電廠控制室等(能比較滿意地聽語言和電話通訊)50~604.3噪聲允許標準城市環(huán)境噪聲不但影響人的身心健康，也干擾人們工作、學習和休息，使正常的工作生活環(huán)境受到破壞。噪聲對人的影響不但與噪聲的物理特征(如聲強、頻率、噪聲持續(xù)時間等)有關，還與噪聲暴露時間、個體差異等因素有關。因此必須對環(huán)境噪聲加以控制，但控制到什么程度是一個復雜問題，要考慮聽力保護，對人體健康的影響，以及人們對噪聲的煩惱，又要考慮目前的經(jīng)濟、技術條件。為此，要對不同場所和不同時間的噪聲暴露加以限制，這一限制值就是噪聲標準。噪聲標準是指在不同情況下所容許的最高噪聲聲壓級。通過噪聲標準可以對噪聲進行行政管理，并在技術上為控制噪聲污染提供依據(jù)。我國和其他各國相繼頒布了一系列噪聲標準，這些標準可概括為三類：第一類是環(huán)境噪聲標準；第二類是保護職工身體健康(主要是保護聽力)的勞動衛(wèi)生標準；第三類是聲源噪聲控制標準。類別晝間夜間14.3.1環(huán)境噪聲標準為了提供滿意的聲學環(huán)境，保證人們正常工作、學習和休息，世界各國都頒布了一系列環(huán)境噪聲標準。各國的環(huán)境噪聲標準不完全相同，同一國家也因各地區(qū)情況不同而有差別。標準的方式有的按地區(qū)性質，如工業(yè)區(qū)、商業(yè)區(qū)、住宅區(qū)等分類制定允許聲級；有的根據(jù)房間用途規(guī)定容許聲級，并對不同時間如白天和夜間、夏天和冬天，以及不同的噪聲特性修正。1971年，國際標準組織提出的環(huán)境噪聲容許標準中規(guī)定：住宅區(qū)室外環(huán)境噪聲的容許聲級為35~45dB(A)，對不同的時間，按表4.8修正，對于不同的地區(qū)，按表4.9修正。對于非住宅區(qū)的室內噪聲容許標準見表4.10。表4.8不同時間的聲級修正值時間修正值(dB(A))白天晚上深夜0-5-10~-15表4.9不同地區(qū)聲級修正值地區(qū)修正值(dB(A))農村住宅，醫(yī)療地區(qū)郊區(qū)住宅，小馬路市區(qū)住宅附近有工廠，或沿主要大街城市中心工業(yè)地區(qū)0表4.10非住宅區(qū)的室內噪聲容許標準場所容許噪聲(dB(A))辦公室，會議室等餐廳，帶打字機的辦公室，體育館大的打字室車間(根據(jù)不同用途)455045~75我國在1982年頒布了《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》(試行)，在試行的基礎上，1993年頒布了《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》(GB3096—93)。在標準中規(guī)定城市5類區(qū)域的環(huán)境噪聲最高限值(鄉(xiāng)村生活區(qū)可參照這一標準)，見表4.11所示。表4.11城市5類環(huán)境噪聲標準20123450556065704045505555各類標準的使用區(qū)域如下：0類標準適用于療養(yǎng)區(qū)、高級別墅區(qū)、高級賓館區(qū)等特別需要安靜的區(qū)域，若此區(qū)域位于城郊和鄉(xiāng)村，則此標準分別按降低5dB執(zhí)行。1類標準適用于以居住、文教機關為主的區(qū)域。鄉(xiāng)村居住環(huán)境可參照執(zhí)行該類標準。2類標準適用于居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)。3類標準適用于工業(yè)區(qū)。4類標準適用于城市中的交通干線道路的兩側區(qū)域，穿越城區(qū)的內河航道的兩側區(qū)域。穿越城區(qū)的鐵路主、次干線的兩側區(qū)域的背景噪聲(指不通過列車時的噪聲水平)限值也執(zhí)行該類標準。另外夜間突發(fā)噪聲，其最大值不準超過標準值15dB。對于工業(yè)企業(yè)，《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準值》(GB12348—90)，規(guī)定了工廠及有可能造成噪聲污染的企事業(yè)單位的噪聲標準值。各類廠界噪聲標準值見表4.12。表4.12廠界噪聲標準值等效聲級(dB(A))類別晝間夜間I5545Ⅱ6050Ⅲ6555N7055各類別標準值適用范圍規(guī)定：I類標準適用于以居住、文教機關為主的區(qū)域。Ⅱ類標準適用于居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)及商業(yè)中心區(qū)。Ⅲ類標準適用于工業(yè)區(qū)。N類標準適用于城市中的交通干線道路兩側區(qū)域。另外，對于夜間頻繁突發(fā)的噪聲(如排氣噪聲)，其峰值不超過標準值10dB；夜間偶然突發(fā)的噪聲(如短促鳴笛聲)，其峰值不準超過標準值15dB。3《建筑施工場界噪聲限值》(CB12523—90)，規(guī)定了城市建筑施工期間施工場地不同施工階段的作業(yè)噪聲限值，見表4.13所示。表4.13的適用范圍：城市建筑施工期間施工場地產(chǎn)生的噪聲。表中所列噪聲值是指與敏感區(qū)域相應的建筑施工場地邊界線處的限值，如有幾個施工階段同時進行，以高噪聲階段的限值為準。表4.13建筑施工場界噪聲限值等效聲級(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、挖掘機、裝載機等7555打樁各種打樁機禁止施工結構混凝土攪拌振搗棒、電鋸等7055裝修吊車、升降機等65554.3.2健康保護和聽力保護標準大量實驗和調查表明，在80dB和85dB的噪聲環(huán)境中長期工作，有人因噪聲產(chǎn)生耳聾。理想的健康和聽力保護標準應為70dB，在考慮實際標準時，要兼顧大多數(shù)人不受噪聲的危害和經(jīng)濟上的合理性。世界大多數(shù)國家采用的標準是每天接觸8h或每周接觸40h噪聲級為90dB，少數(shù)國家采用85dB。人在噪聲環(huán)境中接觸時間減半，噪聲級可提高3-5dB。我國頒布的《工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標準》規(guī)定，工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)車間和作業(yè)場所的噪聲標準為85dB，現(xiàn)有企業(yè)經(jīng)過努力暫時達不到該標準時，可放寬到90dB。不同接觸時間的相應標準見表4.14和表4.15。表4.14工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標準每個工作日接觸噪聲的時間(h)8421允許噪聲(dB(A))9194最高不得超過115表4.15現(xiàn)有企業(yè)暫時達不到標準的參考值每個工作日接觸噪聲的時間(h)8421允許噪聲(dB(A))90939699最高不得超過115國際標準化組織在其推薦的標準中規(guī)定，為了保護聽力，按每周40h工作時間，容許噪聲標準為90dB，噪聲級每提高3dB，噪聲接觸時間減半。在任何情況4下，噪聲都不應超過保護聽力的極限聲級115dB。對于非穩(wěn)態(tài)噪聲的工作環(huán)境或工作位置流動的情況，根據(jù)監(jiān)測規(guī)范的要求，應測量等效連續(xù)聲級，或測量不同的A聲級和相應的暴露時間，計算等效連續(xù)A聲級可按式(4.4)計算。噪聲暴露率的計算是將暴露聲級的時數(shù)除以暴露聲級的允許工作時數(shù)，該暴露在Li聲級的時數(shù)為Ci、Li，允許暴露時數(shù)為Ti(可由表4.14和表4.15查出)，則按每天8h工作可算出噪聲暴露率D。D=＋＋＋…=(4.23)如果D>1，表明8h工作的噪聲暴露劑量超過允許標準；如果D<1，表明8h工作的噪聲暴露劑量低于