第三四章機械振動與噪聲

環(huán)境噪聲控制工程Chapter3噪聲源的丈量—聲級計實時頻譜分析儀聲強丈量聲功率丈量小型聲強儀雙通道快速傅里葉變換分析儀數(shù)字濾波技術混響室法消聲室法現(xiàn)場丈量方法Chapter4噪聲的評價和監(jiān)測4.1噪聲的評價量4.2環(huán)境噪聲的評價規(guī)范與法規(guī)4.3環(huán)境噪聲監(jiān)測方法4.1噪聲的評價量不同頻率的聲音對人的影響不同；噪聲出現(xiàn)的時間不同對人的影響不同；同樣的聲音對不同心思和生理特征的人群反響不同；。。。。。4.1噪聲的評價量4.1.1響度和響度級4.1.2計權聲級4.1.3等效延續(xù)A聲級4.1.4反映噪聲對言語交流干擾程度的量4.1.5針對室內噪聲的評價量4.1.6與煩惱程度有關的評價量4.1.7噪聲沖擊指數(shù)4.1.1響度和響度級1.純音：響度級：當某一頻率的純音與1000Hz的純音聽起來同樣響時，這時1000Hz純音的聲壓級就定義為該聲音的響度級。響度級的符號為LN，單位為方(phon〕。2.等響曲線：對各個頻率的聲音作試聽比較，得到到達同樣響度級時頻率與聲壓級的關系曲線，通常稱為等響曲線。

圖4-1純音規(guī)范等響曲線(phon)3.響度響度是與客觀覺得輕響程度成正比的參量，符號為N，單位是“宋〞(sone)。規(guī)定響度級為40phon時響度為1sone，正常聽者判別一個純音比響度級為40phon參考聲強響的倍數(shù)稱為該純音的響度。響度級每添加10phon，響度添加1倍，二者的關系：4.寬頻帶噪聲：斯蒂文斯響度對寬頻帶的噪聲思索了計權要素：響度指數(shù)最大的頻帶奉獻最大，而其他頻帶由于最大響度指數(shù)頻帶聲音的掩蔽效應，他們對總響度的奉獻應乘上一個小于1的修正因子。頻帶與修正因子的關系頻帶寬度倍頻帶1/2倍頻帶1/3倍頻帶修正因子F0.300.200.15圖4-2斯蒂文斯等響度指數(shù)曲線斯蒂文斯響度計算方法：測出頻帶聲壓級；從圖上查出各頻帶聲壓級對應的響度指數(shù)，相加；取其中最大值，將其從響度指數(shù)總和中扣除，乘以頻帶修正因子F，最后與最大值相加即得響度指數(shù)；[例題]中心頻率/Hz631252505001000200040008000聲壓級/dB7681787175768159響度指數(shù)/sone5101081215258N=25sone+0.3*(93-25)sone=45.4sone〔95phon〕

4.1.2計權聲級4.1.2計權聲級1.計權聲級：通常對不同頻率聲音的聲壓級經(jīng)某一特定的加權修正后，再疊加計算可得到噪聲的總聲壓級，此聲壓級稱為計權聲級。2.計權網(wǎng)絡：是近似以人耳對純音響度的頻率特性而設計的。國際電工委員會規(guī)定了四種計權網(wǎng)絡：A、B、C、D見表4-1[例題]中心頻率/Hz31.5631252505001000200040008000頻帶聲壓級/dB606573768580786260A計權修正/dB-39.4-26.2-16.1-8.6-3.20+1.2+1.0-1.1修正后/dB20.638.856.967.481.88079.263.058.9疊加后A聲級/dB85.214.1.3等效延續(xù)A聲級

定義：等效于在一樣的時間間隔T內與不穩(wěn)定噪聲能量相等的延續(xù)穩(wěn)定噪聲的A聲級。在同樣采樣時間間隔下：[例題]：90、85、7586.5dB[例題]某車間中，任務人員在一個任務日內〔8h〕噪聲累積的暴露時間分別為90dB(A)計4h，75dB(A)計2h，100dB(A)計2h，求該車間的等效延續(xù)A聲級。Leq(A)=94.8dB晝夜等效聲級〔例題〕Ld:晝間〔6:00-22:00)測得的噪聲平均A聲級；Ln:夜間〔22:00-次日6:00)測得的噪聲平均A聲級。累積百分數(shù)聲級Ln定義：它表示在丈量時間內高于Ln聲級所占的時間為n%。L10=85dB:峰值噪聲級；L90=60dB:本底噪聲級；L50:中值噪聲級。[例題]等時間間隔丈量了100個噪聲數(shù)據(jù)，從大到小排列如下：95、94.8、94.5、93.2、93、92.8、92.6、91.7、90.9、90、89、88·····75·····65·····60。求：峰值噪聲級L10和本底噪聲級L90小結學會運用噪聲丈量儀器；掌握響度和響度級、史蒂文斯響度的計算重點掌握dB(A)、Leq的計算了解晝夜等效聲級及其計算了解累積百分數(shù)聲級的含義4.1.4室內噪聲的評價量1.噪聲規(guī)范曲線:噪聲規(guī)范〔NC〕曲線更佳噪聲規(guī)范〔PNC〕曲線適于室內活動場所穩(wěn)態(tài)噪聲的評價，以及有特別噪聲環(huán)境要求的場所的設計。計算方法：測得的噪聲各頻帶的聲壓級；將各頻帶的聲壓級與圖中聲壓級比較既可以得到各頻帶對應的PNC曲線號數(shù)；其中最大號數(shù)即為所測環(huán)境的噪聲評價值。更佳噪聲規(guī)范〔PNC〕曲線中心頻率/Hz31.5631252505001000200040008000頻帶聲壓級/dB554643374035302824[例題]PNC號1520252535353535302.噪聲評價數(shù)(NR)曲線〔室內外均適用〕噪聲評價數(shù)：將1000Hz倍頻帶聲壓級值作為噪聲評價數(shù)NR。其他63Hz-8000Hz倍頻帶的聲壓級和NR的關系也可由下式計算：求NR值的步驟：測得噪聲各頻帶的聲壓級；將測得的噪聲各頻帶的聲壓級與圖中聲壓級比較既可以得到各頻帶的NR值；取其中最大的NR值〔取整數(shù)〕；將最大值加1即為所測環(huán)境的NR值。4.1.5與煩惱程度有關的評價量1.噪度和覺得噪聲級噪度〔Nn〕：定義在中心頻率為1kHz的倍頻帶上，聲壓級為40dB的噪聲的噪度為1吶(noy)。覺得噪聲級LPN：LPN=40+10log2Nn噪度添加1倍，LPN添加10dB等噪度曲線—克雷特〔Kryter〕與人們客觀判別的噪聲“吵鬧〞程度成比例的量復合噪聲總噪度的計算方法：測得噪聲各頻帶聲壓級；查出各頻帶對應的噪度；取其中最大值，將其從噪度總和中扣除，乘以頻帶計權因子F，最后與最大值相加即得。等噪度曲線覺得噪聲級/dBF:倍頻程為1，1/3倍頻程為1/2計權等效延續(xù)覺得噪聲級(LWECPN)用于航空噪聲評價中，對一段監(jiān)測時間內飛行事件噪聲的評價。等效覺得噪聲級〔LEPN〕：在覺得噪聲級〔LPN〕的根底上，對繼續(xù)時間和可聞純音或離散頻率修正后，得到的量。計權等效延續(xù)覺得噪聲級(LWECPN)〔LEPN〕：N次飛行的等效覺得噪聲級能量平均值，dB。N1：白天飛行次數(shù)，N2：傍晚飛行次數(shù)，N3：夜間飛行次數(shù)。2.交通噪聲指數(shù)(TNI)定義：思索到噪聲氣候的范圍，本底噪聲情況。只適用于機動車輛噪聲對周圍環(huán)境干擾的評價，而且限于車流量較多及附近無固定聲源的環(huán)境。3.噪聲污染級噪聲污染級也是用以評價噪聲對人的煩惱程度的一種評價量，它既包含了對噪聲能量的評價，同時也包含了噪聲漲落的影響。2.56瞬時聲級規(guī)范偏向對于隨機分布的噪聲，噪聲污染級和等效延續(xù)聲級或累計百分數(shù)聲級之間，有如下關系：4.1.6反映噪聲對言語交流干擾程度的量1.言語明晰度:音節(jié)明晰度S:經(jīng)過實驗測得聽者對音節(jié)所做出的正確呼應與發(fā)送的音節(jié)總數(shù)之比的百分數(shù)。言語明晰度指數(shù)〔AI〕：假設該音節(jié)為有意義的言語單位，那么稱為言語可懂度，即言語明晰度指數(shù)AI，表示一個正常的言語信號能為聽者聽懂的百分數(shù)。言語明晰度指數(shù)與聲音的頻率有關；言語明晰度指數(shù)與背景噪聲有關；言語明晰度指數(shù)與對話者之間的間隔有關。2.言語干擾級:言語干擾級〔SIL〕：是對言語明晰度指數(shù)AI的簡化，它是中心頻率600—4800Hz的4個倍頻程頻帶聲壓級的算術平均值。更佳言語干擾級〔PSIL〕：利用500、1000、2000Hz為中心頻率的3個倍頻程頻帶的平均聲壓級來表示言語干擾級，稱為更佳言語干擾級PSIL。表4-54.1.7噪聲沖擊指數(shù)噪聲沖擊總計權人口數(shù)TWP：Pi(Ldn)：全年或某段時間內受第i等級晝夜等效聲級范圍內影響的人口數(shù)；Wi(Ldn)：第i等級晝夜等效聲級的計權因子〔表4-4〕。噪聲沖擊指數(shù)NNI：每個人遭到的噪聲沖擊程度可用作對聲環(huán)境質量的評價及不同環(huán)境的相互比較；可供城市規(guī)劃規(guī)劃中思索噪聲對環(huán)境的影響。4.2環(huán)境噪聲的評價規(guī)范與法規(guī)4.2.1環(huán)境噪聲污染防治法4.2.2環(huán)境噪聲規(guī)范4.2.1環(huán)境噪聲污染防治法<中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治法>1996年10月第八屆全國人民代表大會經(jīng)過內容：八章六十四條4.2.1環(huán)境噪聲污染防治法第一章總那么立法目的：維護和改善人們的生活環(huán)境，保證人體健康，促進經(jīng)濟和社會的開展，是制定各類噪聲規(guī)范的根底。4.2.1環(huán)境噪聲污染防治法內容：第二章環(huán)境噪聲污染防治的監(jiān)視管理第三章工業(yè)噪聲污染防治第四章建筑施工噪聲污染防治第五章交通運輸噪聲污染防治第六章社會生活噪聲污染防治第七章法律責任第八章附那么4.2.2環(huán)境噪聲規(guī)范1.產(chǎn)品噪聲規(guī)范2.噪聲排放規(guī)范3.環(huán)境質量規(guī)范1.產(chǎn)品噪聲規(guī)范a.汽車定置噪聲b.地鐵車輛噪聲規(guī)范1.產(chǎn)品噪聲規(guī)范a.汽車定置噪聲汽車定置：汽車不行駛，發(fā)動機處于空載運轉形狀。反映了車輛的排氣噪聲和發(fā)動機噪聲情況。<汽車定置噪聲限值>對城市道路允許行駛的在用汽車規(guī)定了定置噪聲的限值。各類車輛定置噪聲A聲級限值(dB)車輛類型燃料種類1998年1月1日前出廠1998年1月1日后出廠轎車汽油8785微型客車、貨車汽油9088輕型客車、貨車、越野車汽油n<4300r/min汽油n>4300r/min柴油9497100929598中、大型客車、貨車汽油柴油9710395101大型貨車額定功率N<147kW額定功率N>147kW10110599103b.地鐵車輛噪聲規(guī)范地點等級地面線路測量地下線路測量一級7484司機室二級三級77888790客室一級二級三級767982868992地鐵電動車組司機室和客室內允許的噪聲級〔LPA〕(dB)2.噪聲排放規(guī)范a.各類廠界噪聲規(guī)范b.建筑施工廠界噪聲限值c.鐵路及機場周圍環(huán)境噪聲規(guī)范2.噪聲排放規(guī)范a.各類廠界噪聲規(guī)范等級晝間夜間Ⅰ5545Ⅱ6050Ⅲ6555Ⅳ7055Ⅰ類規(guī)范適用于以居住、文教機關為主的區(qū)域；Ⅱ類規(guī)范適用于居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)及商業(yè)中心區(qū)；Ⅲ類規(guī)范適用于工業(yè)區(qū)；Ⅳ類規(guī)范適用于交通干線兩側的區(qū)域。b.建筑施工廠界噪聲限值不同施工階段作業(yè)的廠界噪聲限值〔等效聲級Leq)施工階段主要噪聲源晝間噪聲限值夜間噪聲限值土石方推土機、挖掘機、裝載機7555打樁各種打樁機85禁止施工結構混凝土攪拌機、振搗棒、電鋸等7055裝修吊車、升降機6555c.鐵路及機場周圍環(huán)境噪聲規(guī)范鐵路邊境噪聲限值及丈量方法機場周圍飛機噪聲環(huán)境規(guī)范適用區(qū)域標準值LWECPN(dB)一類區(qū)域≤70二類區(qū)域≤75機場周圍飛機噪聲規(guī)范值及適用區(qū)域注：一類區(qū)域：特殊區(qū)域居住區(qū)；居住、文教區(qū)。二類區(qū)域：除一類以外的生活區(qū)。a.工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生規(guī)范b.室內環(huán)境噪聲允許規(guī)范c.城市區(qū)域環(huán)境噪聲規(guī)范3.環(huán)境質量規(guī)范a.工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生規(guī)范工業(yè)企業(yè)廠區(qū)內各類地點的噪聲規(guī)范〔A計權聲級dB〕序號地點類別噪聲限值1生產(chǎn)車間及作業(yè)場所（工人每天連續(xù)接觸噪聲8h）902高噪聲車間設置的值班室、無電話通話要求時觀察室、休息室有電話通話要求時75703精密裝配線、精密加工車間的工作地點、計算機房704車間所屬辦公室、實驗室、設計室（室內背景噪聲級）705主控制室、集中控制室、通訊室、電話總機室、消防值班室（室內背景噪聲級）606廠部所屬辦公室、會議室、設計室、中心實驗室（包括試驗、化驗、計量室）（室內背景噪聲級）607醫(yī)務室、教室、哺乳室、托兒所、工人值班室（室內背景噪聲級）55a.工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生規(guī)范

車間內部允許噪聲級〔A計權聲級dB〕每個工作日噪聲暴露時間（h）84211/21/41/81/16允許噪聲級(dB)90939699102105108111最高噪聲級≤115我國民用建筑室內允許噪聲級建筑物類型房間功能或要求允許噪聲級LpA(dB)特級一級二級三級醫(yī)院病房、休息室門診室手術室測聽室--------405545254555452550605030住宅臥室、書房起居室----404545505050學校有特殊安靜要求一般教室無特殊安靜要求------40------50------50旅館客房會議室多用途大廳辦公室餐廳、宴會廳3540404550404545505545505055605550--55--b.室內環(huán)境噪聲允許規(guī)范c.城市區(qū)域環(huán)境噪聲規(guī)范城市各類區(qū)域環(huán)境噪聲最高限值〔等效聲級Leq〕等級晝間夜間0504015545260503655547055[思索題]某發(fā)電機房工人一個任務日內〔8h〕暴露于A聲級92dB噪聲中4h，98dB噪聲中24min，其他時間均在噪聲為76dB的環(huán)境中，噪聲環(huán)境能否符合工廠企業(yè)噪聲衛(wèi)生規(guī)范？某一任務人員在噪聲環(huán)境中的暴露時間分別為：93dB(A)計3h，90dB(A)計4h，85dB(A)計1h，噪聲環(huán)境能否符合工廠企業(yè)噪聲衛(wèi)生規(guī)范？Leq(A)=90.5dB噪聲暴露率D=1.375小結熟習室內噪聲評價量熟習噪度、覺得噪聲級、計權等效延續(xù)覺得噪聲級了解言語干擾級、更佳言語干擾級熟習各噪聲評價量的適用范圍了解相關評價規(guī)范和法規(guī)4.3環(huán)境噪聲監(jiān)測與評價4.3.1城市區(qū)域環(huán)境噪聲丈量4.3.2工業(yè)企業(yè)噪聲丈量4.3.3交通噪聲丈量4.3.4環(huán)境噪聲評價????????????????????????????????????????????????????????????????<4040-5050-60>60dB4.3.1城市區(qū)域環(huán)境噪聲丈量1.網(wǎng)格丈量法網(wǎng)格完全覆蓋被普查的區(qū)域；有效網(wǎng)格總數(shù)應多于100個；每個網(wǎng)格中心為測點，測點普通為戶外，晝夜丈量；每次每個測點丈量10min的等效聲級。(1)全部網(wǎng)格中心測點的Leq作算術平均〔規(guī)范偏向〕，代表該功能區(qū)的總體環(huán)境噪聲程度；(2)統(tǒng)計不同噪聲程度下網(wǎng)格面積的百分比，反映該區(qū)域噪聲污染情況；(3)分析晝夜間噪聲達標情況；(4)估算受影響的人口數(shù)〔NNI〕；(5)用不同顏色或陰影線將噪聲值進行分檔，繪制在網(wǎng)格圖上，反映該區(qū)域噪聲空間分布規(guī)律。北京市噪聲分布圖深圳某地域噪聲分布圖4.3.1城市區(qū)域環(huán)境噪聲丈量2.定點監(jiān)測法測點選擇：選擇能代表各類功能區(qū)的測點1個或幾個，每日進展24h延續(xù)監(jiān)測，丈量每小時的Leq，每次丈量的位置、高度堅持不變。結果：噪聲污染的時間分布規(guī)律????????4.3.2工業(yè)企業(yè)噪聲丈量消費環(huán)境噪聲丈量機器噪聲的現(xiàn)場丈量廠界噪聲丈量消費環(huán)境噪聲丈量丈量內容：穩(wěn)態(tài)噪聲、非穩(wěn)態(tài)噪聲、延續(xù)性噪聲丈量方法：根據(jù)任務位置和聲級分布確定測點，每個丈量區(qū)域聲級差小于3dB，傳聲器置于任務人員耳朵附近。丈量條件：減少氣流、電磁場、溫度和濕度等要素的影響。????機器噪聲的現(xiàn)場丈量丈量內容：機器設備噪聲測點選擇：根據(jù)機器的外形尺寸選擇；