第七章噪声监测.ppt

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1、第七章 噪声监测,本章内容,主要内容： 第一节 噪声的物理量度（0.5学时，了解） 第二节 噪声的生理量度（0.5学时，掌握） 第三节 噪声污染监测（1学时，掌握、运用） 重点和难点： 噪声生理量度及城市环境噪声监测,声音和噪声,声音：空气发生振动，当振动频率在20-20000Hz 时，作用于人的耳骨膜而产生的感觉。 噪声：物理强度和频率无规则变化的声音 主观人们生活和工作不需要的声音 来源：交通噪声 工业噪声 建筑施工噪声 社会生活噪声,噪声危害,1、干扰睡眠，影响工作效率 2、损伤听力，造成噪声性耳聋 80-85dB(A)，造成轻微的噪声性耳聋； 90dB(A)，听力损伤 3、影响人的心理

2、变化 4、能诱发多种疾病 80dB 神经系统损伤 80-90dB 心血管系统损伤 5、影响设备正常运转和损环建筑结构,第一节 噪声的物理量度,一 频率、波长和声速 二 声压、声功率、声强 三 分贝、声压级、声功率级、声强级 四 噪声的叠加,一、频率、波长和声速,频率：声源在1秒钟内振动的次数，f, 单位Hz。 可听声：振动频率在20Hz - 20000Hz之间 次声：频率低于20Hz 超声：频率高于20000Hz 波长：沿声波传播方向，振动一个周期所传播 的距离，单位m。 声速：一秒内声波传播的距离，c，单位m/s。 C = f * ,二、声功率、声强、声压,声功率（W）：单位时间内，声波通过

3、垂直于 传播方向某指定面积的声能量。 声强（I）：单位时间内，声波通过垂直于传播 方向单位面积的声能量。I=W/S 声压（P）：单位面积上压力的变化。 I=P2/(c),三、分贝、声功率级、声强级、声压级,分贝：指两个相同的物理量（例A和A0）之比 取以10为底的对数并乘以10（或20） N = 10lg(A/A0) dB A0基准量(参考值） A1被量度量 lg(A/A0) 被量度量的“级”，代表被量度量比 基准量高出多少“级”。,声功率级： Lw = 10lg(W/W0) W0 =10-12W 声强级： LI = 10lg(I/I0) I0 = 10-12W/m2 声压级： Lp = 10

4、lg(P2/P02) = 20lg(P/P0) P0 =210-5Pa 声压： 210-5Pa - 20Pa 声压级：0-120dB,四、噪声叠加和相减,设两个声源声功率W1、W2 W总=W1+W2 I总=I1+I2 I1=P12/c I2=P22/c I总=I1+I2=(P12+P22)/c =P总2/c P总2= P12+P22 又 Lp1=10lg(P1/P0)2 (P1/P0)2=10Lp1/10 (P2/P0)2=10Lp2/10 总声压级：Lp总= 10lg( P12+P22)/P02 = 10lg(10Lp1/10+10Lp2/10),噪声叠加,若 LP1 = LP2 Lp总=1

5、0lg(10Lp1/10+10Lp2/10） =10lg(210Lp1/10) =10lg10Lp1/10+10lg2 =Lp1+10lg2 LP1+3(dB) 例：两个96dB噪音合成，Lp总=96+3=98,若Lp1Lp2(设Lp1Lp2)时，求Lp 可查两噪声源的叠加曲线，见图71 先求出Lp1与Lp2的差值：Lp1-Lp2， 由所得差值按图7-1查得p， 由Lp总Lp1+Lp，求出合成声压级值,两噪声源的叠加曲线,例1：已知两个声压级分别为Lp1=90dB， Lp2=84dB，求合成声压级Lp 解: (1)Lp1 - Lp2=90-84=6dB (2)查图 6dB L =1.0dB (

6、3) Lp=Lp1+ L=90+1.0=91dB,例2：已知两个声压级分别为Lp1=96dB， Lp2=93dB，求合成声压级Lp 解: (1)Lp1 - Lp2=96-93=3dB (2)查图 3dB L =1.8dB (3) Lp=Lp1+ L=96+1.8=97.8dB,对于多声源的叠加，只需逐次两两叠加即可，而与叠加次序无关。 例如，有8个声源作用于一点，声压级分别为70、 70、75、82、90、93、95、100dB，它们合成的总声压级可以任意次序查图7.1的曲线两两叠加而得。任选两种叠加次序如下：,小结： 1、两个声压级相等时，合成L=Lp1+3dB 2、两个声压级不等时，最大不

7、超过3dB。 （Lp1Lp2，LpLp1+3） 3、两个声压级不等时，相差10dB以上时，增 值很小，可以忽略不计，仍等于L1 例: Lp1=90dB，Lp2=75dB，合成Lp=90dB 4、多声源叠加时，逐次两两叠加，与次序无关 (例子见书P332-333）。,噪声相减,例为测定某车间中一 台机器的噪声大小，从声级 计上测得声级为104 dB，当 机器停止工作，测得背景噪 声为100dB，求该机器噪声 的实际大小。,解：机器噪声和背景噪声之和Lp 为104dB，而背景噪声Lp1为100 dB 。 LpLp1=4 dB，从图中查得相应Lp2.2 dB ，因此该机器的实际噪声声级Lp2=Lp-

8、Lp =101.8 dB。,背景噪声修正曲线,第二节 噪声生理量度,一、响度和响度级 二、计权声级 三、等效声级 四、噪声污染级 五、昼夜等效声级 六、统计声级 七、噪声测量仪,一、响度和响度级,响度（N）：人耳判别声音由轻到响的强度等级概念，它不仅取决于声音的强度，还与它的频率与波长有关。40dB，1000Hz，来自正前方的平面波形的响度定义为1个响度单位(宋)。 响度级（LN）：1000Hz纯音声压级的分贝值为响度级的数值，任何其他频率的声音，当调节1000Hz纯音的强度使之与这声音一样响时，则这1000Hz纯音的声压级分贝值就为这一声音的响度级值。单位为“方”。,等响曲线：人耳听觉范围内

9、一系列响度相等的声 压级与频率关系曲线,二、计权声级,计权声级：为了能用仪器直接反映人的主观响度的评价量，有关人员在声级计中设计了一种特殊滤波装置计权网络。通过计权网络测得的声压级叫计权声级，简称声级。 A计权声级：模拟人耳对55dB以下低强度噪声的频率特 性，LPA或LA表示，单位dB(A) B计权声级：模拟5585dB的中等强度噪声的频率特性 C计权声级：模拟高强度噪声的频率特性 D计权声级：专用于飞机噪声测量。,A、B、C、D计权特性曲线,给声级计设计的A.B.C三种计权网络,三、等效声级,等效声级（等效连续声级）：用噪声能量按时间平均方法来评价噪声对人影响。用一个相同时间内声能与之相等

10、的连续稳定的A声级来表示该段时间内的噪声的大小。因此，等效连续声级反映在声级不稳定的情况下人实际所接受的噪声能量的大小，它是一个用来表达随时间变化的噪声的等效量。符号“Leq”或“LAeq.T”。,LPA某时刻t的瞬时A声级(dB)。 T规定的测量时间(s)。,实际计算：,四、噪声污染级LNP,1、定义：对于非稳态噪声，在Leq上加一项表示 噪声变化幅度的量，更能反映实际污染程度。 2、公式： LNPLAeq+2.56 为测量过程中瞬时声级的标准偏差 也可以写成： LNPLAeq+d 或 LNPL50+dd2/60 d=L10 - L90 3、意义：涨落的噪声对人们的烦恼程度,五、昼夜等效声级

11、,昼夜等效声级（也称日夜平均声级）：反映社会噪声昼夜间的变化情况，符号“Ldn”，表达式为：,Ld白天的等效声级，时间是从600至 2200，共16个小时； Ln夜间的等效声级，时间是从2200至 第二天的600，共8个小时。,六、统计声级,定义：测量时间的百分之N所超过的噪声声级， 又叫累积分布声级。 L10：10的时间超过的噪声级，相当于噪声的平均峰值； L50：50的时间超过的噪声级，相当于噪声的平均值； L90：90的时间超过的噪声级，相当于噪声的背景值。 若随机噪声符合正态分布，其累积分布为： Leq = L50+d2/60 d = L10-L90,L10、L50、L90的求法 （1

12、）作图，查找 （2）将Data（100个Data）从大到小排列， 第10，50，90个为L10、L50、L90,（一）声级计 1、普通声级计 20800赫 2、精密声级计 2012500赫 （二）声级频谱仪 可测定频率与声压级的声音特征曲线 （三）自动记录仪与（一）,（二）合用 （四）录音机（全部情况记录下来） （五）实时分析仪,七、噪声测量仪器,声级计工作方框图,声级计主要组成部分：传声器、放大器、衰减器、计权网络、电表电路及电源。 声级计的工作原理：声音或噪声经传声器接收后，将声压信号转换成电压信号，经前置放大器放大后，由计权网络加以计权，最后从显示仪上指示出声压级的分贝数值。,第三节 噪

13、声污染监测,一、城市区域环境噪声监测 二、城市交通噪声监测 三、工业企业噪声监测,干扰睡眠和休息的噪声级阈值白天为50dB， 夜间为45dB。,我国环境噪声允许范围 单位：dB,噪 声 标 准,环境噪声标准制定的依据: 环境基本噪声 参考ISO推荐的基数（如睡眠为30dB），根据不同时间、不同地区和室内噪声受室外噪声影响的修正值以及本国具体情况来制定。,一天不同时间对基数的修正 单位：dB,不同地区对基数的修正值 单位：dB,室内噪声受室外噪声影响的修正值 单位：dB,城市各类区域环境噪声标准值,单位：等效声级 Leq dB(A),一、城市区域环境噪声监测,1、布点:网格布点法 将监测区域分成

14、等距离网格（例500m500m），测点设在每个网格中心，网格数不少于100。 2、测点选择 受影响者居住或工作建筑物外1米； 传声器离地面高1.2m； 传声器对准声源方向，附近应没有别的障碍物 或反射体，无法避免时应背向反射体 传声器伸出车窗外一定距离； 手持声级计使人体与传声器距离0.5m以上。,3、测量： 天气：无风、无雪天气测量，四级以上大风停止测量，声级计加风罩避免风噪声干扰 。 测量时间：分为白天（6:00-22:00)和夜间（22:00-6:00)两部分。白天测量选在8:00-12:00或14:00-18:00，夜间测量选在22:00-5:00。 每隔5秒读A声级瞬时值，动态特性选

15、慢响应。 每一测点连续读100个数据。 测量数据用统计噪声级或等效连续A声级表示，计算L10、L50、L90、Leq。,4、评价方法： 1)数据平均法：将全部网点测得的连续等效A声级做算术平均运算，所得到的算术平均值就代表某一区域或全市的总噪声水平。 2)图示法：用区域噪声污染图表示。将各测点的测量结果以5dB为一等级，划分为若干等级，然后用不同的颜色或阴影线表示每一等级，绘制在城市区域的网格上，用于表示城市区域的噪声污染分布。,二、城市交通噪声监测,1、布点：每两个交通路口之间的交通线上选择一个测点，测点设在马路边人行道上，离马路20cm，距路口的距离应大于50m。长度小于100m的路段，测

16、点选在路段中间。,2、测量：每隔5秒记一个瞬时A声级（慢响应），连续记录200个数据，然后按从大到小顺序排列，第20个数据即为L10，第100个数据即为L50，第180个数据即为L90。测量的同时记录车流量。 3、计算： Leq = L50+d2/60, d=L10-L90 , LNP=Leq+d,全市交通干线Leq、L10、L50、L90 l 全市干线总长度(km) Lk所测K段干线的声级Leq (或 L10) lk所测第K段干线的长度（km),例题：下面是一份噪声测量记录，试计算L10、L50、 L90，Leq、LNP。 环境噪声测量记录 ( P258 ) 地点 路 交叉口 计权网络 A档

17、 噪声源交通噪声：7辆分 快慢挡 慢挡 取样间隔： 5秒 取样总次数 100次 58 62 65 76 80 67 61 69 70 64 65 65 68 66 69 69 68 68 55 60 66 70 62 66 65 70 72 70 73 65 62 60 55 57 59 70 62 68 67 71 68 66 60 58 60 68 63 66 61 62 64 67 64 66 66 58 61 70 70 57 66 68 58 65 69 68 63 69 70 54 68 69 71 74 66 67 68 71 65 66 70 70 70 68 70 62 60

18、 70 62 62 65 66 57 55 58 71 66 67 55 60,解法一： 1、将测量数据填入环境噪声测量数据表 ； 分别求出Ni 、 Ni 、Li 、 Lm ； 2、累计数分别为10、50、90处的分贝值分别为L90、 L50、L10，此处为59、66和70 3、Leq 计算：Leq = Lm - 10lg Ni 区域计算：Leq = Lm - 20(100个数据) 交通噪声：Leq = Lm - 23(200个数据) 本题为： Leq = 88.4 - 20 = 68.4(dB),解法二： 1. 表格统计不同声级出现的频率(上面一行)，然后将频数从 最高位声级向低位声级累计相

19、加，并填写在相应格内(下面一行)。 2. 在正态概率纸上以横坐标为声级，纵坐标为累积百分数画出累积分布曲线图，如符合正态分布(例交通噪声等)应为一直线，从图中可查得相应的L10、L50、L90，分别为71、66、59dB(A)。 3按公式：Leq = L50 + d2/60 LNP = Leq + d 计算： d = L10 - L90 = 71 - 59 = 12 Leq = 66 + 122/60 = 68.4 (dB) LNP =68.4 + 12 = 80.4(dB),三、工业企业噪声监测,1、布点：传声器位置应在工作人员的耳朵位置，但人需离开。 2、测点选择： 若车间内各处A声级波动

20、小于3dB，选1-3个测点。 若大于 3dB，按声级大小，分成若干区域，任意两区域的声级应3dB；而每一区域内波动3dB；每区域1-3点。 3、测量：慢档，平均读数。,新建、扩建、改建企业标准 _ 每个工作日接触噪声时间/h 允许标准/dB(A) _ 8 85 4 88 2 91 1 94 _ 最高不得超过115,现有企业暂行标准 _ 每个工作日接触噪声时间/h 允许标准/dB(A) _ 8 90 4 93 1 96 1 99 _ 最高不得超过115,噪声剂量（D）： D = T实/T D = T实1/T1 + T实2/T2 + T实3/T3 + 意义：D1，超过安全标准,例: 某工人在车床上

21、工作，8h定额生产140 个零件，每个零件加工2min，车床工作时 声级为93dB（A），试计算噪声剂量（D）， 并以现有企业标准评价是否超过安全标准？,作业,1. 有一车间在8小时工作时间内，有1小时声压级为80dB(A)，2小时为85 dB(A)， 2小时为90dB(A)， 3小时为95 dB(A)，问这种环境是否超过8小时90dB(A)的劳动防护卫生标准？ 2. 在铁路旁某处测得：货车通过时，在2.5min内的平均声压级为72dB；客车通过时，在1.5 min内平均声压级为68dB；无车通过时的环境噪声约为60dB；该处白天12h内共有65列火车通过，其中货车45列、客车20列，试计算该地点白天的等效连续声级。,