《噪声监测》PPT课件.ppt

第七章 噪声监测,汽轮机 steam turbine 。,建筑施工噪声,社会生活噪声,其它噪声,学习导航,目的与要求 通过本章学习，掌握区域环境噪声与交通环境噪声监测 重点 1分贝、响度、计权声级、等效声级、昼夜等效声级概念 2噪声叠加和相减 3区域环境噪声监测、交通环境噪声监测。 难点 1. 响度及响度级、计权声级 2. 等效声级计算,第一节 声音和噪声 第二节 声音的物理特性和量度 第三节 噪声的物理量和主观听觉的关系 第四节 噪声测量仪器 第五节 噪声标准 第六节 噪声监测 第七节 振动及测量方法,第一节 声音和噪声 一、声音的定义 声音的本质是波动。受作用的空气发生振动，当振动频率在2020000Hz时，作用于人的耳鼓膜而产生的感觉称为声音。 二、噪声及其主要危害 人们生活和工作所不需要的声音叫噪声。 损伤听力、干扰人们的睡眠和工作，诱发疾病，干扰语言交流，强噪声还会影响设备正常运转和损环建筑结构。,二、声功率、声强和声压,1.声功率（W） 声功率是指单位时间内，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，声功率 是指声源总声功率，单位为W。 2.声强（I） 声强是指单位时间内，声波通过垂直于声波传 播方向单位面积的声能量，单位为W/s2。 3.声压（p） 声压是由于声波的存在而引起的压力增值。声 波是空气分子有指向、有节律的运动。声压单位为 Pa。,三、分贝、声功率级、声强级和声压级,1.分贝 分贝是指两个相同的物理量（如A1和A0）之比 取以10为底的对数并乘以10（或20）。 分贝符号为“dB”，它是无量纲的，是噪声测量中 很重要的参量。上式中A0是基准量（或参考量），A1 是被量度量。被量度量和基准量之比取对数，该对数 值称为被量度量的“级”，亦即用对数标度时，所得到 的是比值，它代表被量度量比基准量高出多少“级”。,声功率级常用LW表示，定义为： 式中：LW声功率级，dB； W声功率，W； W0基准声功率，为10-12W。,2.声功率级,声强级常用LI表示，定义为： 式中：LI声强级，dB； I声强，W/m2； I0基准声强，在空气中取10-12W/m2。,3.声强级,4.声压级,声压级常用Lp表示，定义为： 式中：Lp声压级，dB； p声压，Pa； p0基准声压。 在空气中规定p0为2105Pa，该值是正常青年人耳朵刚能听到的1000Hz纯音的声压值。,四、噪声的叠加和相减,1.噪声的叠加 声能量是可以代数相加的，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。而两 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。 声压不能直接相加。,例 两声源作用于某一点得声压级分别为Lp1= 96 dB，Lp2=93 dB， 由于Lp1Lp2=3 dB，查曲线得Lp= 1.8 dB，因此Lp总96 dB +1.8 dB97.8 dB。,图7.1 两噪声源的叠加曲线,掌握了两个声源的叠加，就可以推广到多声源的叠加，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、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：,2.噪声的相减,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：由题可知104dB是指机器噪声和背景噪声之和（Lp），而背景噪声是100 dB （Lp1）。 LpLp1=4 dB，从图7.2中可查得相应Lp2.2 dB ，因此该机器的实际噪声噪级Lp2=Lp-Lp =101.8 dB。,图7.2 背景噪声修正曲线,二、计权声级,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5585dB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。 D计权声级是对噪声参量的模拟，专用于飞机噪声的测量。,图7.4 A、B、C、D计权特性曲线,三、等效连续声级、噪声污染级和昼夜等效声级,1.等效连续声级 一个用噪声能量按时间平均方法来评价噪声对 人影响的问题，即等效连续声级，符号“Leq”或“LAeq,T”。,式中：LpA某时刻t的瞬时A声级，dB； T 规定的测量时间，s。,如果数据符合正态分布，其累积分布在正态概率纸上为一直线，则可用下面近似公式计算：,L10，L50，L90为累积百分声级，其定义是： L10测定时间内，10的时间超过的噪声级，相当于噪声的平均峰值； L50测量时间内，50的时间超过的噪声级，相当于噪声的平均值； L90测量时间内，90的时间超过的噪声级，相当于噪声的背景值。,2.噪声污染级,噪声污染级（LNP）：,式中：K常数，对交通和飞机噪声取值2.56； 测定过程中瞬时声级的标准偏差。,式中：LpAi 测得第i个瞬时A声级； 所测声级的算术平均值； n 测得总数。,3.昼夜等效声级,考虑到夜间噪声具有更大的烦扰程度，故提出一个新的评价指标昼夜等效声级（也称日夜平均声级），符号“Ldn”。它反映社会噪声昼夜间的变化情况，表达式为：,式中：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。,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，并考查其波形，称 为噪声的频率分析（或频谱分析）。 频谱分析的方法是使噪声信号通过一定带宽 的滤波器，通带越窄，频率展开越详细；反之通带 越宽，展开越粗略。以频率为横坐标，相应的强度 （如声压级）为纵坐标作图。经过滤波后各通带对 应的声压级的包络线（即轮廓）叫噪声谱。图7.5 为一次实测的噪声频谱图。,图7.5 频谱图,表7.1列出了1倍频程滤波器最常用的中心频率值（fm），以及上、下截止频率。这是经国际标准化认定并作为各国滤波器产品的标准值。 表7.1 常用1倍频程滤波器的中心频率和截止频率,第四节 噪声测量仪器,一、声级计 1.声级计的工作原理,声级计，又叫噪声计，是一种按照一定的频率计权和时间计权测量声音的声压级和声级的仪器，是声学测量中最常用的基本仪器，是一种主观性的电子仪器。,图7.6 声级计工作方框图,2.声级计的分类,按精度将声级计分为1级和2级。两种级别的声级计的各种性能指标具有同样的中心值，仅仅是容许误差不同，而且随着级别数字的增大，容许误差放宽。 按体积大小可分为台式声级计、便携式声级计和袖珍式声级计。 按指示方式可分为模拟指示（电表、 声级灯）和数字指示声级计。,AWA5633D型声级计,AWA6270A噪声频谱分析仪,AWA6270噪声频谱分析仪,AWA6218C噪声统计分析仪,图7.7 各种声级计实物照片,二、其他噪声测量仪器,1.声级频谱仪 2.录音机 3.记录仪 4.实时分析仪,干扰睡眠和休息的噪声级阈值白天为50dB，夜间为45dB，我国提出环境噪声允许范围见表7.2。,表7.2 我国环境噪声允许范围 单位：dB,第五节 噪 声 标 准,环境噪声标准制定的依据是环境基本噪声。各国大多参考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。,表7.3 一天不同时间对基数的修正 单位：dB,表7.4 不同地区对基数的修正值 单位：dB,表7.5 室内噪声受室外噪声影响的修正值 单位：dB,表7.6 城市区域环境噪声标准值 单位：等效声级Leq /dB(A),选自城市区域环境噪声标准 GB309693,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。,表7.6 城市区域环境噪声标准值 单位：等效声级Leq /dB(A),适用于以居住、文教机关为主的区域，乡村居住环境可参照执行该类标准。,表7.6 城市区域环境噪声标准值 单位：等效声级Leq /dB(A),适用于居住、商业、工业混杂区。,表7.6 城市区域环境噪声标准值 单位：等效声级Leq /dB(A),适用于工业区。,表7.6 城市区域环境噪声标准值 单位：等效声级Leq /dB(A),适用于城市中的道路交通干线道路的两侧区域，穿越城区的内河航道两侧区域，穿越城区的铁路主、次干线两侧区域的背景噪声(指不通过列车时的噪声水平)限值也执行该类标准。,表7.6 城市区域环境噪声标准值 单位：等效声级Leq /dB(A),我国工业企业噪声标准见表7.7和表7.8。,表7.8 现有企业暂行标准,表7.7 新建、扩建、改建企业标准,我国机动车辆允许噪声标准见表7.9表7.11,表7.9 汽车定置噪声限值（GB161701996） 单位：dB(A),注：P按生产厂家规定的额定功率。,表7.10 汽车加速行驶车外噪声限值（GB14952002）,注：GVM最大的总质量/t；P发动机额定功率/kW。,表7.11 摩托车和轻便摩托车噪声限值（GB1161691996） 单位：dB(A),表7.12 机场周围飞机噪声标准 单位：dB,“一类区域”指特殊住宅区，居住、文教区；“二类区域”指除一类区域以外的生活区。,表7.13 船舶分类,表7.14 各类船舶不同舱室噪声级最大限制值 单位：dB,注： 机舱内任一测点的噪声级不得大于110dB； 客舱参照执行。,表7.15 海洋船舶各舱室噪声级最大限制值,注：机舱内任一测点的噪声级不得大于110dB； 客舱参照执行。,在测定城市噪声污染分布情况后，可在城市地图上用不同颜色或阴影线表示噪声带，每一噪声带代表一个噪声等级，每级相差5dB。各等级的颜色和阴影线规定见表7.16。 表7.16 各噪声带颜色和阴影线表示规定,第六节 噪 声 监 测,一、城市环境噪声监测方法,城市环境 噪声监测,城市区域环境噪声监测,城市交通噪声监测,城市环境噪声长期监测,城市环境中扰民噪声源的调查测试,测量仪器： 精度2型以上的积分式声级计及环境噪声自动监测仪器。 测量条件： 无雨、无雪的天气条件，风速为5.5ms以上时停止测量。 测量时间 分为白天（6:0022:00)和夜间(22:00 6:00）两部分。,(一) 城市区域环境噪声监测,1.网格测量法,2.定点测量法,图7.8 网格测量法示意图,图7.9 定点测量法示意图,噪声测量位置,测量位置：主要指测量传声器所置位置。 1 户外测量measuring outdoor 当要求减小周围的反射影响时，则应尽可能在离任何反射物（除地面）至少3.5m外测量，离地面的高度大于1.2m以上，必要而有可能时置于高层建筑上，以扩大可监测的地域范围。但每次测量其位置、高度保持不变。使用监测车辆测量，传声器最好固定在车顶上。,2 建筑物附近的户外测量 这些测量点应在暴露于所需测试的噪声环境中的建筑物外进行。若无其它规定，测量位置最好离外墙12m处，或全打开的窗户前面0.5m（包括高楼层）。 3 建筑物内的测量 这些测量应在所需测试的噪声影响的环境中建筑物内进行。测量位置最好离墙面或其它反射面至少1m，离地面1.21.5m，离窗1.5m处。,测量时间,1 时间段的划分 测量时间分为：昼间和夜间两部分。昼夜还可以分为：白天、早和晚三部分。具体时间，可依地区和季节不同按当地习惯划定。 一般采用短时间的取样方法来测量。白天选在工作时间范围内（如08:0012:00和14:0018:00）；夜间选在睡眠时间范围内（如22:0005:00）。 2 测量日的选择choice of measuring date,测量一般选择在星期一至星期五的正常工作日，如果星期六、日以及不同季节环境噪声有显著差异，必要时可要求做相应的测量，或长期连续测量。,测量应注意的问题,1、测量时一般应选在无雨、无雪时(特殊情况例外)，声级计应加风罩以避免风噪声干扰，同时也可保持传声器清洁。四级以上大风天气应停止测量。 2、声级计可以手持或固定在三角架(three-way support)上，传声器(microphone)离地面高1.2米。 3 如果仪器放在车内，则要求传声器伸出车外一定距离。与人体、地面以及其它反射体保持一定距离。,4 、时间分为白天(6：0022：00时)和夜间(22：006：00时)两部分，白天测量一般选在8：00-12：00时或14：00-18：00时，夜间一般选在22：005：00时，随着地区和季节不同，上述时间可以稍作更动。 5、 按上述规定在每一个测量点，连续读取100个数据(当噪声涨落较大时应取200个数据)代表该点的噪声分布，白天和夜间分别测量，测量的同时要判断和记录周围声学环境，如主要噪声来源等。,（二）城市交通噪声监测,监测方法：城市交通噪声监测 测点选择： 1.测点应选在两路口之间，道路边人行道上，离车行道的路沿20cm处，此处离路口应大于50m，这样该测点的噪声可以代表两路口间的该段道路交通噪声。 2 为调查道路两侧区域的道路交通噪声分布，垂直道路按噪声传播由近及远方向设测点测量。直到噪声级降到临近道路的功能区（如混合区）的允许标准值为止。,二、工业企业噪声监测方法,测量工业企业噪声时，传声器的位置应在操作人员的耳朵位置，但人需离开。 测点选择的原则是： 若车间内各处A声级波动小于3dB，则只需在车间内选择13个测点。 若车间内各处声级波动大于3dB，则应按声级大小，将车间分成若干区域，这些区域必须包括所有工人为观察或管理生产过程而经常工作、活动的地点和范围。,表7.17 工业企业噪声测量记录表 _厂_车间，厂址_，_年_月_日,表7.18 等效连续声级记录表,三、机动车辆噪声测量方法,车外噪声测量,测量条件,测量场地及测点位置,加速行驶车外噪声测量方法,匀速行驶的车外噪声测量方法,图7.10 车外噪声测量场地示意图,图7.11 摩托车测量场地示意图,车内噪声测量,车内噪声测量条件,车内噪声测点位置,测量方法,表7.19 车外噪声测量记录表,图7.12 驾驶室内噪声测量示意图,表7.20 车内噪声测量记录表,表7.21 车内噪声频谱 车速_km/h,表7.22 摩托车排气管后方噪声测量记录表,四、机场周围飞机噪声测量方法,测量条件：气候条件为无雨、无雪，地面上10m高处的风速不大于5m/s，相对湿度不应超过90，不应小于30。 传声器位置：测量传声器应安装在开阔平坦的地方，高于地面1.2 m，离其他反射壁面1 m以上，注意避开高压电线和大型变压器。所有测量都应使传声器膜片基本位于飞机标称飞行航线和测点所确定的平面内，即是掠入射。,在机场的近处应当使用声压型传声器，其频率响应的平直部分要达到10kHz。要求测量的飞机噪声级最大值至少超过环境背景噪声级20dB，测量结果才被认为可靠。 测量仪器：精度不低于2型的声级计或机场噪声监测系统及其他适当仪器。声级计的性能要符合GB3785的规定。,表7.23 机场周围飞机噪声测量记录表,注：风速指10m高