第七章 噪声监测 第一节 声音和噪声

1. 第七章 噪声监测第一节 声音和噪声 一、声音的频率、波长和声速 声音的本质是由声波引起的波动，作用于人耳产生的感觉。 声波：由于物体振动引起周围介质发生疏密交替变化并向外传播的波称为声波。 1、频率：声源在1秒钟内的振动次数称为频率，用f 表示，单位：Hz 2、波长：沿声波传播方向，振动一个周期所传播的距离（或一个声波相邻两个压缩层或稀疏层之间的距离）称为波长，用λ 表示，单位：m 3、声速：1秒钟内声波传播的距离称为声速，用c 表示，单位：m/s 三者之间的关系为： c = f λ 声速与传播声音的介质和温度有关，常温下，声音在空气中的传播速度为345m/s。

2. 人耳能听到的声音的频率范围在20～20000Hz < 20Hz 的叫次声（波）， > 20000Hz 的叫超声（波） 人耳能感觉到的振动波称为可听声，简称为声音。 二、声功率、声强和声压 1、声功率（W）：单位时间内声波通过垂直于传播方向某指定面积的声能量，在噪声监测中是指声源的总能量，单位：W (或 J/s）（J＝N . m） 2、声强（I）：单位时间内，声波通过垂直声波传播方向的单位面积 的能量，单位：W/m2 （或 J/s . m2) （改错） 3、声压（P）：由声波引起的压力增值，单位：Pa (N/m2) 式中：ρ——空气密度，kg/m3 标准大气压、200C时， c——空气中的声速，m/s ρc＝408 N.s/m3（瑞利）

3. 三、分贝、声功率级、声强级和声压级 分贝：指两个相同物理量之比取以10为底的对数并乘以10（或20），分贝的符号用“dB”表示，是无量纲的。 A1称为被量度量，A0称为基准量，二者比值的对数值称为被量度量的“级”，表示被量度量比基准值高出多少“级”。

4. 1、声压级（Lp）： 50％的人能听到的最低的声压值为2×10－5Pa，该声压称为听阈，使人耳感到疼痛的声压值为20Pa，称为痛阈。从听阈到痛阈的声压相差106倍，因此用声压的绝对值表示声音的强弱很不方便，为了方便，采用声压比的对数来表示声音的大小，称为声压级，记作dB, 单位：分贝 式中：L p——声压级(dB); p ——声压（Pa）； p0——基准声压，2×10－5 Pa，人耳的听阈值

5. 2、声强级（LI）： I0 基准声强 10－12 W/m2 3、声功率级（LW）： W0 基准声功率 10－12 W

7. 四、噪声的加减计算方法 （一）、噪声的相加 两个以上独立的声源作用于某一点，产生噪声的叠加。 声能量可以代数相加，但声压不能代数相加。 假设两个独立声源的声功率分别为W1 、W2 , 声强分别为I1 、I2，则两个声源在某点叠加后的总的声功率为W总＝ W1 ＋W2 ,总声强为I总＝ I1 ＋I2， 由于 所以 又

8. 当两个声源的声压级相等时(Lp1 = Lp2)，则总声压级 L p总= Lp1 + 10 lg2 ≈ Lp1＋ 3 (dB) 当两个声源的声压级不等时，利用公式计算总声压级，或者用查图的方法进行计算，总声压级 L p总= Lp1 + △Lp 两个声源的叠加曲线见 P 333 从图可以看出，两个声源相差越小，叠加值越大，两个声源相差越大，叠加值越小。 当两个声源的差值大于10 dB以上时，叠加值<0.5dB，可以忽略不计。 多个声源的叠加可以按顺序依次叠加或以任意次序叠加。

10. （二）、噪声的相减 在噪声测量中经常会因背景噪声的存在，而使某被测声源的噪声高于实际噪声值，需要减去背景噪声。 例：测量某车间中一台机器的噪声时，开机时测得的噪声值为104dB，关机时测得的噪声值为100dB（背景值），求该机器实际噪声值为多少？ 解：Lp-Lp1=4dB,从图中查得 △Lp=2.2dB,机器的实际噪声值为Lp2 = Lp- △Lp =101.8dB。

11. 第二节 噪声的物理量和主观听觉的关系 一、响度和响度级 响度（N） 响度是人耳判别声音强弱的概念，响度的单位为“宋”。 规定频率为1000Hz ，声压级为40dB的纯音的响度为1宋。 人耳的听觉不仅与声音的声压级有关，与声音的频率也有密切关系，两个声压级相同，但频率不同的声音，人耳听起来的感觉不同，即响度不同。 响度级（LN） 以频率为1000Hz的纯音的声压级的分贝值为响度级的数值，其它任何频率的声音与之比较时，调节1000Hz的纯音的响度使之与其一样响，则相应1000Hz的纯音的声压级的分贝值定义为这一声音的响度级值，响度级的单位为“方”。 等响曲线：以1000Hz的纯音为基础，其它频率声音的响度与之比较，所得的曲线。

13. 同一条线的响度级相同，人耳对3000～4000Hz的声音最敏感，低于或高于这一频率范围的声音，灵敏度随频率的降低或升高而下降。同一条线的响度级相同，人耳对3000～4000Hz的声音最敏感，低于或高于这一频率范围的声音，灵敏度随频率的降低或升高而下降。 响度与响度级的关系： 或 响度级的合成不能直接相加，而响度可以直接相加。 二、计权声级 因为声源所发射的声音不是纯音，而是频率较宽的混合音，在设计声学测量仪器时，为了使仪器的测量值更能符合人耳对声音的感觉，设置一定的计权网络，通过计权网络后，对不同频率的声音进行不同程度的衰减或者是放大，使其更适合于人耳的感觉，这样的噪声仪所测得的声级叫做计权声级。

14. 常用的计权网络有A、B、C、D四种计权网络，其主要差别在于对低频成分的衰减程度不同。常用的计权网络有A、B、C、D四种计权网络，其主要差别在于对低频成分的衰减程度不同。 其中：A计权网络对低频成分的衰减最多，B其次，C最少；而D计权网络则是对1000~20000Hz之间的高频声音进行了适当的放大。 A 计权网络测得的噪声值最接近人耳的听觉，其测得的噪声级称为A声级，记作LPA、LA或dB(A)，一般的噪声测定值大部分指A声级； B声级和C声级应用较少；D声级主要用于飞机噪声的测定与评价。 三、等效连续声级、噪声污染级和昼夜等效声级 （一）、等效连续声级 噪声分为连续的稳态噪声和起伏的或不连续的非稳态噪声，两个相同声压级的噪声源，若一个是连续的稳态噪声源，另一个是不连续的非稳态噪声源，则两个声源对人的影响不同。为了比较连续的稳态噪声和不连续的非稳态噪声对人的影响程度，提出了等效连续声级的概念。 即用噪声能量按时间平均的方法来评价噪声对人的影响。

15. 等效连续声级的符号为“ Leq ” 或“ LAeq.T ” 。 如果所测数据符合正态分布规律，则可用近似公式进行计算。 Leq ≈ L50 + d2/60 ， d = L10 -L90

16. 式中： L10——测定时间内，10％的时间超过的噪声值，相当于噪声正 态分布的平均峰值； L50——测定时间内，50％的时间超过的噪声值，相当于噪声的平均值； L90——测定时间内，90％的时间超过的噪声值，相当于噪声的背景值。 可以用作图法和计算法求 Leq 。 （二）、噪声污染级 涨落的噪声所引起人的烦恼程度比稳态噪声要大，并且与噪声的变化率有关，在等效连续声级的基础上加上一项表示噪声变化幅度的量，更能反映噪声实际的污染程度。 LNP = Leq + K 为测定过程中瞬时声级的标准偏差。 或 LNP = Leq + d d＝L10－L90

17. （三）、昼夜等效声级 考虑到夜间噪声具有更大的扰人程度，在评价噪声影响时采用昼夜等效声级，用符号“Ldn”表示。 式中： Ld ——白天的等效声级，时间是从6:00—22:00，共16小时； Ln ——夜间的等效声级，时间是从22:00—6:00 ，共8小时。

18. （四）、噪声的频谱分析 将噪声的强度（声压级）按频率顺序展开，使噪声的强度成为频率的函数，称为噪声的频谱分析。 频谱分析的方法是使噪声信号通过一定带宽的滤波器，分别测定一定宽度的各频率的声压级，以频率为横坐标，相应的声压级为纵坐标作图，所得的图称为噪声频谱图。 滤波器类型：等带宽滤波器、等百分比带宽滤波器和等比带宽滤波器。 常用的是等比带宽滤波器，主要有1倍频程 和 1/3倍频程滤波器。 1倍频程: 1/3倍频程 频谱图的作用是可以了解噪声源的特性，为噪声控制提供依据。

20. 第三节 噪声测量仪器 噪声测量的内容主要有声压级和频谱分析。测量仪器主要有声级计、声级频谱仪、记录仪、录音机和实时分析仪等。 一、声级计 普通声级计（测量稳态噪声）、积分式声级计（测量非稳态噪声）、精密声级计等。 二、声级频谱仪 精密声级计配倍频程滤波器，即为声级频谱仪。

21. 第四节 噪声标准 表7－7 城市区域噪声标准 表7－8 新建、扩建、改建企业噪声允许标准 表7－9 现有企业噪声暂行标准 噪声剂量 P344例

22. 第五节 噪声监测 一、城市区域环境噪声监测 (一）、区域环境噪声的普查方法 1、测点选择 一般将普查的区域划分为一定面积的网格，在网格中心测量。要求划分的网格数不小于100个。 2、测量方法 用普通声级计或精密声级计均可。测量时要求在小风、无雨、雪的天气条件下进行，风力大于4级以上时不可进行。测量时声级计距离地面1.2米以上，距离反射面1.0米以上，手持声级计时，要求声级计与人体保持0.5米距离。选择快档，时间间隔1s ,测量时间10min。 测量时间分为白天（6:00—22:00）和夜间（22:00—6:00）两部分。 3、评价方法 噪声平均水平 将全部网格中心测点测得的10min的连续等效A声级做算术平均运算，所得到的平均值代表某一区域或全市的噪声水平。

23. 噪声污染空间分布图 将测量到的连续等效A声级按5dB一档分级(如50～55，55～60，60～65，65～70)。用不同的颜色或阴影线表示每一档等效A声级，绘制在覆盖某一区域或城市的网格上，用于表示区域或城市的噪声污染分布情况。可以将昼间和夜间数据分别画图。(见后图） （二）、定点测量方法 1、测点选择在城市建成区中，优化选取一个或多个能代表某一区域或整个城市建成区环境噪声平均水平的测点，进行长期噪声定点监测。 2 、测量方法进行24h连续监测。测量每小时的Leq及昼间Ld和夜间Ln。 3、评价方法 噪声平均水平：某一区域或城市昼间(或夜间)的环境噪声平均水平由公式计算：

24. 式中：Li——第i个测点测得的昼间(或夜间)的连续等效A声级；式中：Li——第i个测点测得的昼间(或夜间)的连续等效A声级； Si——第i个测点所代表的区域面积； S——整个区域或城市的总面积。 噪声污染时间分布 将每一小时测得的连续等效A声级按时间排列，得到24h的声级变化图形、用于表示某一区域或城市环境噪声的时间分布规律。

25. 二、交通噪声监测 1、 测点选择：在两个交通路口之间的交通线上，离开路口50米处，在马路旁边的人行道上，距离车行道路沿0.2米。 2、测量方法：用普通声级计或精密声级计均可。测量时要求在小风、无雨、雪的天气条件下进行，风力大于4级以上时不可进行。测量时声级计距离地面1.2米以上，手持声级计时，要求声级计与人体保持0.5米距离。选择慢档，时间间隔 5s , 测量时间20min ，同时记录交通流量和车型。 3、评价方法 某路段的交通噪声 全市交通干线的平均值

26. 三、工业企业噪声监测方法 （一）、企业内部噪声监测 1、 测点选择：若车间内各处噪声波动小于 3dB,只需选择1～3个点，若车间内噪声波动大于3dB,则应按噪声大小将车间分成若干区域进行测量。 2、测量方法：测量时被测机器应正常开动，用普通声级计或精密声级计均可。测量时声级计距离地面1.2米以上，声级计传声器位于工人平时工作所站的位置。 稳态噪声: 选择快档，时间间隔为1s ，测量时间10min；或选择快档，时间间隔1s ,测量时间2min， 直接测量等效连续声级Leq。 不稳态噪声：选择慢档，测量不同A声级下的暴露时间，计算等效连续声级。

27. （二）、厂界噪声监测（GB12349－90） 1、 测点选择：应选在法定厂界外1m，高度1.2m以上的噪声敏感处。如厂界有围墙，测点应高于围墙。 2、测量方法：用声级计采样时，选择慢档，时间间隔为5s；用自动监测仪采样时，选择快档，时间间隔不大于1s。 测量分昼间和夜间分别进行。 稳态噪声：测量2min的等效声级。 周期性噪声：测量一个周期的等效声级。 非周期性非稳态噪声：测量整个正常工作时间的等效声级。 3、背景值修正 背景噪声的声级值应比待测噪声的声级值低10dB(A)以上，若测量值与背景值差值小于10dB(A)，按下表进行修正。 差值 3 4－6 7－9 修正值 －3 －2 －1

28. 四、机动车噪声监测方法 （一）车外噪声测量 1、 测量条件：测量场地50米半径的范围内不应有反射物；测试场地跑道应有100米以上的平直沥青路面，坡度不超过0.5％；本底噪声应比所测车辆的噪声低于10dB；被测车辆不载重，测量时发动机应处于正常温度。 2、测量场地及测点位置：测试话筒位于20米跑道中心点两侧7.5米处，距离地面1.2米，话筒平行于路面，垂直于测量行驶方向。（P355） 3、测量方法：用快档进行测量，读取车辆驶过时的最大读数。 （二）车内噪声测量 1、测量条件：测量跑到应有足够的试验需要的长度，应平坦、干燥；测量时车辆门窗应全部关闭；测量时风速应小于5、6级。 2、测点位置：通常布置在人耳位置；客车应布置在车厢中部及最后一排的中间位置。 3、测量方法：声级计放快档测量A、C计权声级。

29. 四、机场周围飞机噪声监测方法 （一）、精密测量 要求作时间函数的频谱分析。 （二）、简易测量 只测计权A声级或D声级。 1、测量条件：气候无雨、雪，地面上空10米高处风速不得大于5m/s； 要求飞机噪声最大值至少超过环境背景噪声20dB。 2、传声器位置：传声器应安装在开阔平坦的地方，高于地面1.2米，离其它反射墙面1米以上。 3、测量仪器：用A型统计声级计。 4、测量方法：测点离跑道较远时，采用慢档，飞机低空高速飞行或离跑道近处的测点采用快档，时间间隔为0.5S，读取一次飞行事件的最大值和最大值下10dB内的持续时间Td，代公式计算一次飞行的有效感觉噪声级LEPN (或EPNL)。

30. 测量时间一般为连续一周，要求记录测量日期、时间、飞行状态、飞机型号、最大声级、持续时间（S）等。测量时间一般为连续一周，要求记录测量日期、时间、飞行状态、飞机型号、最大声级、持续时间（S）等。 评价方法 用一天24小时内不同时段的飞行架次经加权运算后得出一天的平均有效感觉噪声级。