风机技术文件(噪声及参数估算)讲义

风机技术-----噪声
噪声
1、噪声定义
2、相关名词的定义及计算
3、噪声的叠加 4、点声源 5、噪声的来源和消除
一、什么是噪声？ 从物理学的角度来看：噪声是发声体做无规则振动时 发出的声音。 从生理学的角度来看：在一定环境中不应有而有的声 音。泛指嘈杂、刺耳的声音。凡是妨碍人们正常休息、学 习和工作的声音，以及对人们要听的声音产生干扰的声音。 从环境保护的角度看：凡是妨碍到人们正常休息、学 习和工作的声音，以及对人们要听的声音产生干扰的声音， 都属于噪声。 连续的噪音，也会使周边遭受到污染。是现代社会的 主要污染源之一。
生大约 2,000 Pa或2 x 109μ Pa 的噪音。
声压级
如用帕斯卡(Pa)来表达声音或噪音，我们须处理小至 20，大至2,000,000,000的数字。明显地，如用帕 斯卡
(Pa)来表达声音或噪音会颇为不便。较简单的做法是用一
个对数标度(logarithmic scale)来表达声音或噪音的响亮 度，以10作为基数。为避免以帕斯卡(Pa)来表达声音或噪
三、噪声的叠加
声压级不能直接相加，也就是说要计算两个独立的声 压在一点的最终声压级值，不能用两个单独的声压级值相
加。
四、点声源的传播
五、噪声的来源和消除 因叶片回转而产生噪音 因叶片产生涡流时也会产生噪音 因乱流而产生噪音 与风管外壳产生共振而发生噪音
噪声单位 dB(Decibel，分贝) 是一个纯计数单位，本意是表示 两个量的比值大小，没有单位。以美国发明家亚历山大·格 雷厄姆·贝尔命名的，因发明电话而闻名于世。因为贝尔 的单位太粗略而不能充分用来描述我们对声音的感觉，因 此前面加了“分”字，代表十分之一。一贝尔等于十分贝。 声学领域中，分贝的定义是声源功率与基准声功率比 值的对数乘10的数值。用于形容声音的响度。
声功率为声源辐射声能量的能力，单位瓦特（Watts）
声强
声压（响度） 响度（loudness）：人主观上感觉声音的大小（俗称 音量），由“振幅”（amplitude）和人离声源的距离决 定，振幅越大响度越大，人和声源的距离越小，响度越大。 响度是声音或噪音的另一个特性。强的噪音通常有较 大的压强变化，弱的噪音压力变化则较小。压强和压强变 化的量度单位为帕斯卡，缩写为Pa。其定义为牛顿/平方 米 ( N/m2)。人类的耳朵能感应声压的范围很大。正常的 人耳能够听到最微弱的声音叫作「听觉阈」，为20微帕斯 卡 (μ Pa) 的压强变化，即20x10-6 Pa (“百万分之二十帕 斯卡”)。另一方面，非常噪吵的情况能产生很大的压力变 化，例如一架太空穿梭机在发出最大马力时能在近距离产
A计权声级是模拟人耳对55dB以下低强度噪声的频率特性
B计权声级是模拟55dB到85dB的中等强度噪声的频率特性。 C计权声级是模拟高强度噪声的频率特性。
三者的主要差别是对噪声低频成分的衰减程度，A衰减最
多，B次之，C最少。 A计权声级由于其特性曲线接近于人耳的听感特性，因此 是目前世界上噪声测量中应用最广泛的一种，B、C已逐 渐不用。 从声级计上得出的噪声级读数，必须注明测量条件，如单 位为dB，且使用的是A计权网络，则应记为dB（A）
关于风机噪声的一些专有名词声功率、声压级、声强级 声功率是指单位时间某声源发出的声能，它与声源的远 近无关。 声强是单位时间通过某垂直于声波的面积的声能量，显 然，测试点离声源越远，则以声源为原点，以到测点的距 离为半径做球，其面积会随着半径的变大而声强变小，但 通过该球面的单位时间的总声能量不会变化。 声能的衰减是与距离成平方关系的。
音（以防处理难以操纵的数字），故使用分贝(dB)这个标
度。该标度以「听觉阈」，20 μ Pa 或20 x 10-6 Pa作为 参考声压值，并定义这声压水平为0分贝(dB)。声压级，
缩写通常为SPL或者Lp，其单位为分贝(dB)，可经由以下
算式求得： SPL=20LOG(10)[p(e)/p(ref)]
p(e)为待测声压有效值，p(ref)为参考声压。
频率（音调） 音调即为声音的高低（高音、低音），由“频率” （frequency）决定，频率越高音调越高，频率单位赫兹 Hz，人耳听觉范围20～20000Hz。20Hz以下称为次声波， 20000Hz以上称为超声波）。 声音高低主要与频率有关，由于可听声的声频太宽 (从20Hz到20000Hz)，为便于进行频率分析，将其分为若 干段，称为频程。 每频程的上限与下限频率的几何平均值称为该频程的 中心频率。中间8段称为倍频程中心频率。将每一倍频程再 分为3份，称为1/3倍频程中心频率。噪声测量最常用的是 倍频程中心频率和1/3倍频程中心频率。
二、相关名词的定义及计算 声功率 指声源在单位时间内向外辐射的声能。声源声功率有时指 的是和在某个频带的声功率，此时需要注明所指的频率范 围。在噪声检测中，声功率指的是声源总声功率。 声功率与声强的关系为 I=W/S 式中，S—声波垂直通过的面积，㎡ 声功率与声压的关系为 W=(P^2*S)/(ΡC), P^2=I*Ρ*C 式中，S—声波垂直通过的面积，㎡ ΡC——媒质的特性抗阻，单位为瑞利，即帕*秒/米 （PA*S/M）
声功率有声源的震动能量决定，声压级是人感受到的噪声 大小。 对于一定的声源，声功率是不变的，而声压级、声强级都
是对着测点位置的不同而变化。
Lwi(Lin):线性声功率级 Lwi(A):加权A声功率级 Lpi(A):声压级
线性声压级 A-WEIGHT，即A计权，计权的意思是指将某个数值按一 定 规则权衡轻重地修改过为了模拟人耳听觉在不同频率有不 同的灵敏性，在声级计内设有一种能够模拟人耳的听觉特 性，把电信号修正为与听感近似值的网络，这种网络叫作 计权网络。通过 计权网络测得的声压级，已不再是客观物 理量的声压级（叫线性声压级），而是经过听感修正的声 压级，叫作计权声级或噪声级。通过计权网络测得的声压 级，已不再是客观物理量的声压级（叫线性声压级），而 是经过听感修正的声压级，叫作计权声级或噪声级。