第2章噪声评价与标准ppt课件

第二章噪声评价与噪声标准 第一节响度级与响度 本节内容要点 1 响度级与等响曲线 2 响度 3 响度指数与斯蒂文斯 Stevens 响度 一 响度级与等效曲线 1 响度级概念主观现象 同是80dB 100Hz和80dB 1000Hz声音听起来不一样响 对于单一频率的纯音 与1000Hz的纯音进行比较 当两者听起来一样响时 那么1000Hz的纯音的声级 分贝数值 即为与之比较的纯音的响度级 响度级 用LN表示 单位 方 phon 一 响度级与等效曲线 2 等响曲线以频率为横坐标 声级为纵坐标 将该坐标系中不同频率不同声级而响度相同的各点连接起来 形成一系列曲线 称为等响曲线 说明 1 1956年D W 鲁宾森和R S 达德森测得的等响曲线 1961年被国际标准化组织 ISO 所接受 ISO R226 1961 2 2000年后 重新绘制了更倾向于亚洲人的等响曲线 但尚未得到推广 等响曲线 一 响度级与等效曲线 等响曲线说明 a 人耳最敏感的声音为1000Hz 4000Hz 尤其是3000Hz 4000Hz 人耳对低频和高频声音不敏感 b 最早 人们认为1000Hz 2 10 5Pa是人所能听到的最小声音 即听阈声压 并将其作为参考声压 其响度级为0方 后经准确测量和人群统计平均 确定人耳所能听到的声音不是0方 而是4 2方 所以人耳听阈为4 2方 见首都经济贸易大学张沛商 姜亢 噪声控制工程 这一点与等响曲线图是一致的 相反 洪宗辉 环境噪声控制工程 P39有错误 c 是否因上述错误变更基准参考声压 不必 基准参考声压仍为2 10 5Pa 只要改正听阈就行了 二 响度 问题 响度级解决了人耳对不同频率声音感受程度问题 但没有解决人耳声音感受强弱的 倍数关系 问题 为此 引入 响度 响度定义 40方的声音其响度为1宋 sone 响度级每增加10方 phon 响度增加1倍 响度用N表示 与响度级关系 响度级与响度关系 三 响度指数与斯蒂文斯 Stevens 响度 问题 响度级和响度解决了人耳对单频率纯音的强弱感受问题 对连续声谱的人耳感受如何解决 1 响度指数1967年 Stevens为解决上述问题提出响度指数概念 所谓响度指数就是倍频程的响度 单位 宋sone Stevens等响度指数曲线 以倍频程中心频率为纵坐标 声级为纵坐标 把频程中心频率不同 声级不同但响度指数相同的点用折线连接起来 形成一系列折线 称为Stevens等响度指数曲线 1kHz倍频程当声级为70dB时 该频程的的斯蒂文斯响度指数为8宋 2kHz倍频程当声级为80dB时 该频程的斯蒂文斯响度指数约为17宋 2 斯蒂文斯 Stevens 响度所解决的问题 在考虑各个频程相互屏蔽的基础上 将各个频程的响度指数叠加为一个等效响度 S 斯蒂文斯 Stevens 响度 单位 宋 Sm 各频程中最大响度指数Si 各频程响度指数F 由倍频程带宽决定的修正因子1 1倍频程 F 0 301 2倍频程 F 0 201 3倍频程 F 0 15 计算公式 2 斯蒂文斯 Stevens 响度例题 测得某声音的倍频程频谱如下表 绘倍频程频谱图 计算该声音斯蒂文斯响度 计算响度级 解 略 查Stevens等响度指数曲线 得各个频带得响度指数如下 1 1倍频程 修正因子F 0 3 Sm 25sone 响度级 第二节A B C D计权声级 一 计权声级概述1 计权声级概念对倍频程频谱 考虑人耳对不同频率声音敏感程度不同 分别对各个频程声级进行修正 并按声级加法将各频程修正后声级叠加 称计权声级 计权声级更符合人耳听觉习惯 国际电工委员会提出四种计权声级 A计权声级 按40方等响曲线倒置修正B计权声级 按70方等响曲线倒置修正C计权声级 按100方等响曲线倒置修正D计权声级 航空噪声计权测量 二 A计权声级 1 A计权声级修正值计权修正值曲线近似于响度级为40方等响曲线的倒置 以40dB水平线为轴 二 A计权声级 续 A计权修正值 注 1000Hz频率 或频带 修正值为0 二 A计权声级 续 2 A计权声级具体修正方法 测量各倍频程声级Li 即获取倍频程频谱 查表或查图找出各频程A计权修正值 Li 对各频程声级进行修正 Li Li 将修正后的各频程声级按声级加法叠加 求总声级 即为A计权声级 记做 LA 单位 dB A 二 A计权声级 续 例 某车床倍频程频谱如下 计算其A计权声级LA 解 查表可得各频程A计权修正量 并计算各频程修正后声级如下表 二 A计权声级 续 例 续 A计权声级 说明 a A计权声级是按40方等响曲线进行计权修正 所以对55方以上的声音 其修正偏差较大 应由B计权或C计权声级修正 但实际声学测量中 55方以上声音仍用A计权声级测量评价 原因是可A声级仍能较好的反映人耳听觉特性 且可避免多个修正方法的测量结果不一致 所以A计权声级是目前采用最广的一种噪声评价方法 b A计权修正方法可在仪表中制成A计权修正网络 直接给出修正结果 c 计权声级不能反映频谱特性 同一测量结果 频谱可差别很大 二 B计权声级 1 B计权声级修正值计权修正值曲线近似于响度级为70方等响曲线的倒置 以70dB水平线为轴 二 B计权声级 续 B计权修正值 注 1000Hz频率 或频带 修正值为0 计权声级与Stevens响度的关系 相同点 都是根据人耳听觉特性对声音的评价 建立在纯音的等响曲线基础之上对各个频带声级修正后叠加 不同点 修正值取法不同 Stevens响度每个频带不同声级给出不同的修正 而计权声级对每个频带给出固定修正量 各频带声级修正后叠加方法不同 Stevens响度突出最大声级频带贡献 兼顾其对其它频带的掩蔽效应 而计权声级直接采用声级加法进行叠加 计权声级易于产品化 制成计权网络集成电路 应用更为广泛 第三节统计声级 一 等效连续A声级 LAeq 1 等效连续A声级概念对不稳定或断续噪声 如果其在一段时间内作用于人耳的能量与一稳定声音相同 那么稳定声音的A计权声级即为不稳定噪声在该时间段内的等效连续A声级 是声音对时间平均效果 属统计声级一种 记为 LAeq 注 LAeq实质上是声能的A计权时间平均值 2 等效连续A声级计算 1 连续变化声级 2 断续或分段稳定噪声 3 等间隔采样 例题1 对车间进行8小时噪声监测 有4小时为82dBA 3小时为75dBA 1小时为90dBA 求该工作日内等效连续A声级 解 例题2 对车间进行35分钟噪声监测 每5分钟测一声级 测量结果如下表 求在此35分钟的等效连续A声级LAeq 解 例题3 对车间进行8小时噪声监测 每5分钟测一声级 共获得96个采用数据 具体结果如下表 求在此工作日内等效连续A声级LAeq 解 二 累计百分数声级问题 等效连续A声级LAeq对非稳定噪声的平均效果进行了描述 但不能对噪声起伏程度不能体现 1 累计百分数声级定义对波动噪声进行监测统计 有n 的时间超过某一声级 则把该声级称作累计百分数声级Ln 如 L30 73dB A 表示在统计时间内 有30 的时间超过73dB A 二 累计百分数声级2 典型累计百分数声级通常用L10 L50 L90三个累计百分数声级一起来反映统计时间内噪声的起伏情况 L10 相当于噪声的峰值L50 相当于噪声的中间值L90 相当于本底噪声 第四节噪声评价数 NR值 一 问题 A计权声级不能反映噪声的频谱特性 A计权声级相同 但听起来的感觉及对人的影响差别较大 如 同是100dBA 电锯声 高频 听起来很刺耳 鼓风机 中低频 听起来很沉闷 二 噪声评价数 NR值 与噪声评价曲线1 频程的噪声评价数 NRi 考虑噪声频率信息对听力 语言干扰及烦恼程度这3方面的综合影响 首先分别给出各个频程 频率信息 噪声评价数 NR值 2 噪声评价曲线 NR曲线 频程不同 声级不同而NR数相同的点构成的一系列曲线 各频程声级与其NR数的关系 3 声音的噪声评价数 NR值 找出各个的频程的噪声评价数NRi 取整数 其中最大的一个NRim即为该噪声的评价数NR 4 噪声评价数 NR值 与A计权声级的关系LA 70dBA LA NR 5或NR LA 5LA 70dBA LA 0 8NR 18理解 例如当NR值为80时 其LA不会超过85dBA 第五节其他噪声评价方法 一 噪度1 概念 评价噪声 吵闹 程度的主观评价量 也称感觉噪度 中心频率为1000Hz的频程 其声级为40dB时 其噪度定义为1呐 noy 其他噪声值相当于1呐的倍数 2 等噪度曲线 注 LD是按照40呐等噪度曲线进行声级修正 3 复合声音的总噪度 F为计权因子 倍频程为0 3 1 3倍频程为0 15 4 噪度级 二 噪声污染级LNP1 定义 用于评价噪声引起人的烦恼程度 既考虑了噪声的平均值 也考虑了噪声的起伏 2 LNP与统计声级的关系 三 交通噪声指数TNI 用于评价交通噪声 考虑本底噪声的基础上 加大噪声涨落权重 四 语言干扰级 Beranek研究发现 500 1000 2000Hz三个频带的噪声对人的语言干扰最大 故取其算术平均值作为语言干扰评价指标 称更佳语言干扰级 PSIL 第五节噪声标准 噪声评价标准分类 暴露限值标准 噪声排放标准 企业厂界 建筑施工场界环境噪声标准 如城市区域环境噪声标准产品噪声标准 车辆 电子产品等噪声测量标准 几乎每个噪声标准都有相应测量标准噪声卫生标准 噪声作业分级 听力损失诊断标准声学测量仪器标准 声级计标准 一 噪声暴露限值标准 噪声暴露限值标准沿革 1979年由卫生部和原国家劳动总局联合颁布 工业企业噪声卫生标准 试行草案 该标准规定工业企业的噪声允许标准为85dB 对于未能达标的企业适当放宽 不得超过90dB 1986年国家发展和改革委员会颁布了 工业企业噪声控制设计规范 GBJ87 85 国家标准 规定生产车间和作业场所的噪声限值为90dB 1999年卫生部颁布了 工业企业职工听力保护规范 明确将85dB A 作为统一执行标准 进一步规范标准 2002年卫生部又对己执行23年的 工业企业设计卫生标准 GBZ1 2002 进行了修订 新增加噪声接触限值LAeq 8h为85dB A 时间等能量换算值为3dB A 最大不超过115d A 工作地点噪声声级的卫生限值 注 超过85dBA每增加3dBA 允许暴露时间减半 问题 如何具体操作使用此标准以判断暴露量是否超标 目前标准缺乏明确规定 工作地点脉冲噪声声级的卫生限值 非噪声工作地点噪声声级的卫生限值 工业企业厂界环境噪声排放标准 GB12348 2008 建筑施工场界噪声限值 GB12523 90 铁路边界噪声限值及测量方法 GB12525 90 机场周围飞机噪声环境标准 GB9660 80 二 噪声排放标准 1 工业企业厂界环境噪声排放标准 各类场界噪声标准值 LAeq 注 0类 疗养区 高级别墅区 高级宾馆区 类 居住 文教为主区域 类 居住 商业 工业混杂区及商业中心 类 工业区 类 交通干线道路两侧区域 2 建筑施工场界噪声限值 不同施工阶段作业噪声限Leq dB A 三 环境噪声标准 城市区域环境噪声标准 GB3096 93 城市各类区域环境噪声最高限值 LAeq dBA 注 0类标准适于疗养区 高级别墅区 高级宾馆等 1类标准适于居住 文教为主区域 2类标准适于居住 商业 工业混杂区 3类标准适于工业区 4类标准适于交通干线道路两侧区域 四 产品噪声标准 汽车定置噪声限值 GB16170 1996 摩托车和轻便摩托车定置噪声限值 GB4569 2005 建筑施工场界噪声测量方法 GB12524 90 工业企业厂界噪声标准测量方法 GB12349 90 城市区域环境噪声测量方法 GB14623 93 工作环境中噪声暴露的测量和评价准则 JB T6982 93 作业场所噪声测量规范 WS T69 1996 五 噪声测量标准 六 噪声卫生标准 噪声作业分级 LD80 1995 LW 噪声作业实测工作日等效连续A声级 dBA LS 技术时间对应的卫生标准 dBA I 噪声危害指数 七 噪声控制设计标准 工业企业噪声控制设计规范 GBJ87 85 声学开放式工厂的噪声控制设计规程 GBT20430 2006 声学隔声罩和隔声间噪声控制指南 GB T19886 2005 八 噪声测量仪器标准 声级计的电 声性能及测试方法 GB3785 1983 声级计 JJG188 2002 声级计通用技术条件 SJT10423 93 作业