第二章 第三节噪声的评价和标准
2. 噪声的评价与测量.1

设两个声源的声功率分别为W1和W2,那么总声功 率W总=W1+W2。
两个声源在某点的声强为I1和I2时,叠加后的总 声强I总=I1+I2。
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声压不能直接相加:
空间某点的合成声压与各噪声源在此点的声压值 究竟存在何种形式的量化关系?
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声强与声压的关系: I=P2/ρc ρ—空气密度,kg/m3; c —声速,m/s
ρc —空气的特性阻抗,瑞利,Pa·m/s (声压P易测,I不易测量) 声压只有大小,没有方向;声强是矢量,方向 就是声传播的方向。
P2 I1 1 c P22 I2 c P2 P22 I I1 I 2 1 c c P 2 P22 Ic P 2 1 P P 2 P22 1
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2、噪声级的叠加
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3、声压级
Lp=10 lg(P2/P02)=20 lg(P/P0) Lp——声功率级(dB); P——声压(Pa); P0——基准声压,
空气中,P0为2×10-5Pa,该值是正常人耳对 1000Hz声音刚能听到的最低声压。
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例3,有8个声源作用于一点,声压级分别为70、70、
噪声环境影响评价

第二节 噪声的衰减和反射效应
教学重点:噪声随传播距离的衰减,空气吸收衰减, 声屏障引起的衰减,反射效应 教学难点:噪声的衰减
教学内容:一、噪声随传播距离的衰减
二、噪声被空气吸收的衰减 三、声屏障引起的衰减 四、阻挡物的反射效应
一、噪声随传播距离的衰减 (1)点声源确定原则:当声波波长比声源尺寸大得多或是预测 点离开声源的距离比声源本身尺寸大得多时,声源可当作点 声源处理,等效点声源位置在声源本身的中心。各种机械设 备、单辆汽车、单架飞机等均可简化为点声源。 (1)线声源确定原则:当许多点声源连续分布在一条直线上时, 可认为该声源是线状声源。公路上的汽车流、铁路列车均可 作为线状声源处理。 (3) 面声源状况的考虑:当声源体积较大 ( 由长度有高度 ) ,声 源声级较强时,在声源附近一定距离内的会出现距离变化而 声级基本不变或变化微小时,可认为该环境处于面声源影响 范围;当城市市区主干道周边高层楼房建筑某一层附近出现 垂直声场最大值时,可以认为该层声环境受到 主干道多条车 道线声源叠加影响。
其他部门和非工业建设项目投资额达到3000万元以上为大中型建设项目类别昼间夜间类别昼间夜间50406555554570556050城市区域环境噪声标准gb3096930类标准适用于疗养区高级别墅区高级宾馆区等特别需要安静的区域位于城郊和乡村的这一类区域分别按严于0类标准5db执行
回 顾
水环境影响评价
(3)施工噪声
(4)生活噪声
(5)其它噪声
※※※
在环境噪声影响评价中,噪声源按其辐射性及其传播距离可 分为点声源、线声源和面声源三种声学类型。 点声源是指小型设备,或设备的几何尺寸比噪声影响预测距 离要小的多,或研究距离远大于噪声源本身的尺度。 线声源是指声源呈线性。如呈线性排列的水泵、矿山和选煤 场的输送系统、繁忙的交通线等,其噪声是以近似线装的形 式向外传播的,所以此类声源在近距离范围内总体上可以视 作为线声源。
环境噪声控制工程课程教学指导

环境噪声控制工程课程教学指导《环境噪声控制工程》课程教学指导一、本课程的性质、目的本课程是环境工程专业学生的专业必修课程,其目的在于使学生了解并掌握环境声学的基础理论,噪声控制的基本原理及方法,掌握环境噪声测试的基本知识及技能,为从事环境噪声污染治理奠定必要的理论基础。
二、本课程的教学重点本课程的教学应着重立足于:1、掌握声学的基础知识。
声学的基础知识包括:声波的产生、描述声波的基本物理量、声波的基本类型、声波的叠加、声波的反射、透射和衍射等。
噪声污染控制所针对的三个环节:声源、传播途径和受主都和声波的特性密切相关。
只有在掌握声学基本知识的基础上,才能展开对噪声污染控制原理及技术的教学。
2、掌握环境噪声测试、监测及控制的基本方法。
包括环境噪声测量中常用的一些仪器设备和相关方法,各种噪声的监测方法,噪声控制的基本原则和基本程序以及实际工程中常用的几种控制方法。
明确各种方法的特点和使用环境。
3、掌握环境噪声影响评价的工作程序和内容。
能运用各种方法,采用系统分析法从区域整体出发,进行环境噪声污染综合治理,并寻求解决问题的最佳方案。
此外,还应了解我国目前的环境噪声法规和环境噪声标准。
三、本课程教学中应注意的问题鉴于本课程的理论性与实际应用性联系甚密的特点及其内容体系的不断更新等特点,本课程的教学过程中应该注意:1、注重声学基础知识的掌握,在此基础上展开对环境噪声控制基本原理及方法的教学;2、除教材提供的教学内容外,适当介绍当前国内外的一些新技术;3、应多用教学案例与课程教学内容密切结合,增加学生的可接受性和兴趣。
四、本课程的教学目的通过本课程所有教学环节,应使学生:1、掌握声学的基础知识。
包括:声波的产生、描述声波的基本物理量、声波的基本类型、声波的叠加、声波的反射、透射和衍射等。
2、掌握环境噪声测试、监测及控制的基本方法。
包括环境噪声测量中常用的一些仪器设备和相关方法,各种噪声的监测方法,噪声控制的基本原则和基本程序以及实际工程中常用的几种控制方法。
第二章+第三节噪声的评价和标准20100324

(2-101)
由于人们对夜间噪声比较敏感,因此对在夜里22:00至次日晨 由于人们对夜间噪声比较敏感,因此对在夜里22:00 22:00至次日晨 7:00时出现的声级 均以比实际声级高出10dB来处理, 时出现的声级, 10dB来处理 7:00时出现的声级,均以比实际声级高出10dB来处理,
背景噪声 L90:整个测量时间内噪声级高于 L 整个测量时间内噪声级高于 90 的时间占90% 90%。 的时间占90%。 中间值噪声L
50
:整个测量时间内噪声级高于 整个测量时间内噪声级高于
L50 的时间占50%。 的时间占50% 50%。
峰值噪声 L10 :整个测量时间内噪声级高于L10 整个测量时间内噪声级高于 的时间占10% 10%。 的时间占10%。ห้องสมุดไป่ตู้于评价涨落较大的噪声时相 关性较好,美国联邦公路局作为公路设计噪声 限值的评价量。
第二章
噪声污染及其控制
第三节 噪声的评价和标准
一 噪声的评价量和评价方法 二
环境噪声标准
(二)A声级和等效连续A声级 1.A声级 1.A声级
2.等效连续A声级 等效连续A
1.A声级 1.A声级( A计权声级) 计权声级)
A、B、C计权网络分别模拟人耳对40、70、100 phon纯音的响应,称为A声级、B声级和C声级, 记作dB(A)、dB(B)、dB(C)。 A声级能较好地反映稳态宽频带噪声,国际公 认用A声级作为保护听力和健康、以及环境噪 声的评价量。 声级是一个单一的数值,可以直接测量。
定义:某时段内的非稳态噪声的A声级,用能 量平均的方法,以一个连续不变的A声级来表 示该时段内噪声的声级。 计算公式1:A声级测量值 LA 连续
环境噪声控制工程3

p1 P cost kx 0
p2 P cost kx 0
试计算两个声波构成的平面驻波声场中的平均声能密 度。
第三章 噪声评价和标准
噪声评价方法
噪声标准
第一节 噪声评价方法
响度级与等响曲线
等响曲线:在一定条件下,听力正常者听起来 同样响的各相应声压级按频率连成,得到的一 组曲线,这样的曲线叫做等响曲线。 响度级LN :将待定声音与频率为1000赫的纯 音进行试听比较,以主观听觉相同时1000赫纯 音的声压级为其响度级,单位是方(phon)。
第二章 噪声的传播和分贝的计算
声波的叠加 平面波的反射、透视和折射 声波的绕射 噪声在传播中的衰减 分贝的计算
第一节 声波的叠加
叠加原理:多列声波合成声场的瞬时声 压等于每列声波瞬时声压之和。
p p1 p2 pn pi
n
相干波
i 1
具有相同频率和固定相位差的声波称为 相干波。
ei
由声压级定义得到:
Lp
p p0 10 20 所以,总声压级为:
Lp 10 lg 10
T
n
0.1L pi
! 同一声源发出的不同频率的声波也适用分贝叠加的公 式
i 1
上式还可以改写为:
L p L p 10 lg( 1 10
T 1
0.1L p
)
L p L
1
L 10 lg 1 10
垂直入射的反射和透射
I II ρ2 c2 pt
pi P cost k1 x i pr P cost k1 x r pt P cost k 2 x t k1
ρ1 c1
pi
第二章噪声的基本知识

p p f p0
p 就是声压,声压一般为有效声压:
p( x, y, z, t )(该点瞬时声压)的方均根值
12
第二节 噪声的量度和评价
一、声音的物理量度(声压)
有效声压:人耳鉴别不出瞬时声压的变化,只能感受 到一个稳定的有效声压。有效声压是一个变化周期内 瞬时声压的均方根值。
1 pe T
按波的传播面:平面波、球面波和柱面波。
3
第一节 声学基础
声波的频率f(Hz):声音每秒钟振动的次数。
声波的范围十分广泛,人耳能够听到的范围是20~20000Hz 频率高于20000Hz的称为超声,频率低于20Hz的称为次声。
声速c:声波在媒介中的传播速度。声波在不同介质中 的频率f保持不变,但波长λ有所变化,声速也有所变化.
第二章 噪声基础知识
1. 声学基础 2. 噪声的量度和评价 3. 噪声测量分析技术 4. 噪声的危害和控制
1
第一节 声学基础
声源:一个向周围媒质辐射声波的振动系统叫“声 源” ,固体,液体,气体都可以发声,都可以当作声 源。典型理想点声源:脉动球,振动球。
声波:振动在媒质中的传播过程就称为声波。声波的 存在有两个基本条件:声源和能够传播振动的介质。 声波的属性:声波能在固体,液体和气体中传播,在 固体中可以是纵波,也可以是横波。但在液体和气体 中一般以纵波传播。
p = p A p B
2 2
合成噪声:
p 20 lg 20 lg po
L p
p A pB
2
2
po
L p 10 lg 2
同理,n个相同噪声级 噪声源的合成声压级为
15
第二节 噪声的量度和评价
环境噪声控制工程(2)

两个媒质中的质点振动速度分别为
环境噪声控制工程(2)
由边界条件可以得到
uAi+uAr=uAt
或
➢ 声压反射系数rp:反射声波声压幅值PAr入射 声波声压幅值PAi之比
➢ 声压透射系数τp:透射声波声压幅值PAt与入射 声波声压幅值PAi之比
环境噪声控制工程(2)
➢ 当ρ2 c2 > ρ1 c1时,媒质II比媒质I“硬” ➢ 当ρ1 c1 > ρ2 c2时,媒质II比媒质I“软”
环境噪声控制工程(2)
• 指向性指数DI
环境噪声控制工程(2)
• 例:测得离点声源较远的10米处的声压级为60dB,求 该声源的声功率W。 解:点声源发出的声波为球面波,球面面积 s=4πr2 由声压级、声强级和声功率级的关系
得到
环境噪声控制工程(2)
第三章 噪声的传播和分贝的计算
• 声波的叠加 • 平面波的反射、透视和折射 • 声波的绕射 • 噪声在传播中的衰减 • 分贝的计算
环境噪声控制工程(2)
2020/11/23
环境噪声控制工程(2)
目录
❖ 第一章 绪论 ❖ 第二章 声波的基础知识 ❖ 第三章 噪声的传播和分贝的计算 ❖ 第四章 噪声评价和标准 ❖ 第五章 噪声的测量 ❖ 第六章 吸声和室内声场 ❖ 第七章 隔声 ❖ 第八章 消声器 ❖ 第九章 隔振与阻尼
环境噪声控制工程(2)
• 已知:空气密度为1.21kg/m3,空气中声 速为340 m/s ,水的密度998 kg/m3 ,声 速1483 m/s ,声波斜入射时的入射角为 10o。计算1)声波由空气入射到水面时的 反射角和折射角;2)声波由水入射到水 与空气交界面时的反射角和折射角。问 哪种情况存在全反射临界角,其值为多 少。
2. 噪声的评价与测量.2

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Stevens方法步骤: Stevens方法步骤: 方法步骤 测量各频带(1/1, 1/3倍频程 的声压级。 倍频程) 1、测量各频带(1/1,1/2, 1/3倍频程)的声压级。 根据各频带中心频率的声压级, 2、根据各频带中心频率的声压级,利用图确定各频 带响度指数。 带响度指数。 利用下面公式计算总响度。 3、利用下面公式计算总响度。
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等响曲线: 人耳听觉范围内一系列响度相等( 等响曲线 : 人耳听觉范围内一系列响度相等 ( 听 觉上大小相同)的声压级与频率关系曲线。 觉上大小相同)的声压级与频率关系曲线。 在听觉实验中, 在听觉实验中 , 如果把某个频率的纯音与一定声 压级的1 的纯音很快地交替比较, 压级的1kHz的纯音很快地交替比较,当听者感觉两者 的纯音很快地交替比较 一样响时,把该频率的声压级标出时, 一样响时,把该频率的声压级标出时,便可连出一条 曲线。这条曲线即为等响曲线。 曲线。这条曲线即为等响曲线。 等响曲线是鲁滨逊和达逊提出的, 等响曲线是鲁滨逊和达逊提出的 , 被 ISO所推荐 所推荐 采用,所以又称ISO等响曲线。 等响曲线。 采用,所以又称 等响曲线
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2、响度(N) 响度(N) “phon”仍基于客观量“dB”,只是反映了不同频 “phon”仍基于客观量“dB”, 仍基于客观量 率声音在不同强度下的等响感觉, 率声音在不同强度下的等响感觉,并不能表示一个声 音比另一个声音响多少的那种主观感觉—— ——响了几倍 音比另一个声音响多少的那种主观感觉——响了几倍 或响度增强的百分比不能以该量表示。 或响度增强的百分比不能以该量表示。 响度:定量反映声音响亮程度( 响度:定量反映声音响亮程度(一声音比另一声 音响了多少)的主观量。 音响了多少)的主观量。是人耳判别声音由轻到响的 强度等级概念。单位为sone“ sone“宋 强度等级概念。单位为sone“宋”。 宋是指声音频率为1kHz 声压级为40dB 1kHz, 40dB, 1宋是指声音频率为1kHz,声压级为40dB,且来自听 正前方的平面波形的强度 响度与频率 声压级、 的强度。 频率、 者正前方的平面波形的强度。响度与频率、声压级、 波形都有关 都有关。 波形都有关。
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(2-100)
5 3 .2 1 0 lg [ (1 0
n
2
tn )
【例2-5】某工人一天工作8h,受噪声的影响状况如下:每小 时4次噪声达102dB(A),每次持续6min;1次达106dB(A), 持续时间1min,其余时间仅受背景噪声79 dBA影响。求该工 人一天接触噪声的等效声级。
(四)统计声级
为了描述噪声随时间的变化特性,在噪 声评价中采用累积概率来表示,称为统计声 级(或累积百分声级),记作 L x 。
意义:表示在测量时间内高于 L x 声级所占的时
等效连续声级不能表达出噪声随机的起伏程度,
间为 x % 。例如
L 10 70
L 50 L 90
dBA,整个测量时间内噪声级高于70dBA的时间占10%; 75 dBA,整个测量时间内噪声级高于75dBA的时间占50%; 50 dBA,整个测量时间内噪声级高于50dBA的时间占90%。
利用与基准音相比较的方法,可以得到整个可听频
率范围纯音的响度级。
痛阈曲线
等 响 曲 线
声压级 听阈曲线
等响曲线是相等响度声音对应点的连线,相当于声压级、频率不同,但响度级相同的声音。 各曲线上的数字表示声音的响度级,即和这个声音同样响的1000Hz纯音的声压级。 L p - f 关系曲线 ) 图2-10 等响曲线 (鲁滨逊和达逊测试、统计 L N 零方响度级曲线(虚线)是听阈曲线,虚线上的点表明入耳刚能听到声音的频率和声压级,低于虚线的点所表示的一定频率和声压 级的声音都听不到。120 phon曲线是痛阈曲线。 任一曲线低频区声压级高,高频区声压级低,说明人耳对低频声不敏感,对高频声敏感。 声压级高于100dB,等响曲线渐平缓,说明人耳分辨高、低频声音的能力变差,此时声音的响度级与频率关系已不大,主要决定于
?
响度 N 描述声音大小的主观感觉量,“宋”(sone) 定义:1000Hz纯音声压级为40dB时的响度为1 sone。
响度级 L N 定义:以频率1000Hz纯音的声压级40dB为基准音, 调节1000Hz纯音的声压级,使大量受试者判断,若 某声源的噪声听起来与该纯音一样响亮,则该噪声 的响度级就等于该纯音的声压级值。 单位:“方”(phon)。
2.等效连续A声级
定义:某时段内的非稳态噪声的A声级,用能
量平均的方法,以一个连续不变的A声级来表 示该时段内噪声的声级。
计算公式1:A声级测量值
LA
连续
(2-97)
式中
T 0 L eq ——等效连续A声级,dB(A); t ——噪声暴露时间,h或min; L A ——时间t内的A声级,dB(A)。
响度不能直接测量,而通过计算得到。 斯蒂文斯-茨维克法计算总响度步骤: (1)测出噪声的倍频带声压级; (2)由图2-11查出响度指数;
(3)按式(2-95)计算总响度。
图
等 响 指 数 线
2-11
总响度计算公式
N t N m ax F ( N i N m ax )
A计权/dB
-70.4 -63.4 -56.7 -50.5 -44.7 -39.4 -34.6 -30.2 -26.2 -22.5 -19.1 -16.1 -13.4 -10.9 -8.6 -6.6 -4.8 -3.2 -1.9 -0.8 0 +0.6 +1.0 +1.2 +1.2 +1.2 +1.0 +0.5 -0.1 -1.1 -2.5 -4.3 -6.6 -9.3
即设响度级为40phon时的响度为1sone,那么
响度级为50phon的响度则为2sone,响度级为 60phon的响度则为4sone。
据此,建立起的响度与响度级的关系式
响度 N 与响度级
LN
的关系式为
(2-94)
或
N 2 L N 40 10 log 2 N
( L N 40 ) /10
1 2
L
等效声级的标准偏差为
( L1 6 L 8 4 )
(2-104)
(五)更佳噪声标准(PNC)曲线
NC曲线:美国著名 声学专家 Beranak 以语言干扰级和响 度级为基础,提出 室内噪声标准曲线。
更佳噪声标准
(PNC)曲线:
修正NC曲线频率与 实际情况的差异 (图2-13)。
则定义昼夜等效声级 L d n 为
Ldn 1 6 1 0 0 .1 L d 8 1 0 0 .1 L n 1 0 1 0 lg 24 1
(2-101)
由于人们对夜间噪声比较敏感,因此对在夜里22:00至次日晨
7:00时出现的声级,均以比实际声级高出10dB来处理,
解:查表2-7得 102dB(A)的段数n=5,又t 5 6 4 8 1 9 2 m in 106dB(A)的段数n=6, 又t 6 1 8 8 m in 79dB(A)的段数n=1, 又t1 4 8 0 1 9 2 8 2 8 0 m in
所以
11 5 1 6 1
(一)响度、等响曲线和响度级 (二)A声级和等效连续A声级 (三)昼夜等效声级 (四)统计声级 (五)更佳噪声标准(PNC)曲线 (六)噪声评价数(NR)曲线
(一)响度、等响曲线和响度级
声频
次声…20Hz
~
20kHz…超声
可听范围 声压 (可听阈)2×10-5Pa~20Pa (痛阈)
人耳对强度相同而频率不同的声音有不同的响度感 觉,即对于相同声压级但频率不同的声音,人耳听 起来是不一样响的。 描述声音大小的主观感觉量
图2-12 A、B、C计权网络的频率响应
表 2 ︱ 6 由 平 直 响 应 到 A 、 B 和 C 计 权 的 声 级 转 换 表
频率/Hz
10 12.5 16 20 25 31.5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 8000 10000 12500 16000 20000
L eq 5 3 .2 1 0 lg (1 0
2
280 10
4
2
192 10
2
8)
5 3 .2 1 0 lg ( 2 .2 1 0 ) 9 6 .7 d B ( A )
(三)昼夜等效声级
表示一昼夜24h噪声的等效作用,用来评价区
域环境噪声。
若昼间等效声级为 L d ,夜间等效声级为 L n ,
A声级能较好地反映稳态宽频带噪声,国际公
认用A声级作为保护听力和健康以及环境噪声 的评价量。
声级是一个单一的数值,可以直接测量。
1.A声级( A计权声级)
A、B、C计权
网络的频率响 应特性如图212所示。
A、B、C计权
值与频率的关 系见表2-6。 各频率下的声 级等于相应频 率的声压级加 计权值。
C计权/dB
-14.3 -11.2 -8.5 -6.2 -4.4 -3.0 -2.0 -1.3 -0.8 -0.5 -0.3 -0.2 -0.1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.5 -0.8 -1.3 -2.0 -3.0 -4.4 -6.2 -8.5 -11.2
统计声级一般只用于有较好正态分布的噪声
评价。
符合正态分布的噪声统计声级与等效连续A
声级 L eq 之间有近似关系为
Leq L50
其中,
d
2
(2-102)
60
d L10 L90
统计声级的标准偏差为
( L Li ) n 1
i 1
1
n
2
(2-103)
式中
——所有声级的算术平均值; Li ——第i个声级; n ——测得声级的总个数。
表2-7 各段中心声级和暴露时间
段数n 中心声级/dBA 暴露时间/min
1 80 t1
n 1
2 85 t2
3 90 t3
4 95 t4
5 100 t5
6 105 t6
一天的等效声级可近似计算为
L eq 8 0 1 0 lg [ (1 0
n n 1 2
t n )] 1 0 lg 4 8
B计权/dB
-38.2 -33.2 -28.5 -24.2 -20.4 -17.1 -14.2 -11.6 -9.3 -7.4 -5.6 -4.2 -3.0 -2.0 -1.3 -0.8 -0.5 -0.3 -0.1 0 0 0 0 -0.1 -0.2 -0.4 -0.7 -1.2 -1.9 -2.9 -4.3 -6.1 -8.4 -11.1
第二章 噪声污染及其控制
第一节 概述 第二节 声学基础 第三节 噪声的评价和标准 第四节 噪声控制技术——吸声 第五节 噪声控制技术——隔声 第六节 噪声控制技术——消声 第七节 有源噪声控制简介
第二章
噪声污染及其控制
第三节 噪声的评价和标准
一 噪声的评价量和评价方法 二
环境噪声标准
一 噪声的评价量和评价方法
背景噪声 L90:整个测量时间内噪声级高于 L
的时间占90%。
中间值噪声L
L5 0
50
90
:整个测量时间内噪声级高于
的时间占50%。
峰值噪声 L1 0 :整个测量时间内噪声级高于L1 0
的时间占10%。
• 用于评价涨落较大的噪声时相关性较好。 • 美国联邦公路局作为公路设计噪声限值的评价量。
图2-13 PNC曲线
讨论