噪声监测原理及方法ppt课件

1、第7章 噪声监测,本章主要内容 了解主要噪声标准和监测测试仪器；掌握声音和噪声的物理特性及其物理量；重点掌握噪声监测方法及分析评价方法。,1,；.,第7章 噪声监测,7.1 声音和噪声 7.2 声音的物理特性和量度 7.3 噪声的物理量和主观听觉的关系 7.4 噪声测量仪器 7.4 噪声标准 7.5 噪声监测,2,；.,7.1 声音和噪声,7.1.1噪声的概念 7.1.2噪声污染的特点 7.1.3噪声的来源 7.1.4噪声危害,3,；.,7.1.1噪声的概念,声音的本质是波动。受作用得空气发生振动，当震动频率在20-20000Hz时，作用于人的耳鼓膜而产生的感觉称为声音。 广义上来讲，这些人们

2、生活和工作所不需要的声音叫噪声；从物理现象判断，一切无规律的或随机的声信号叫噪声。,4,；.,7.1.2噪声污染的特点,噪声是一种感觉污染； 不带来化学污染物质，只是由于声能人耳朵危害； 噪声的分布广泛而分散，噪声污染的影响范围是有限的，传播不远； 能量衰减； 噪声产生的污染没有后效作用，声源停止，噪声消失，无积累现象，不留痕迹。但噪声对人听力造成的损失是有累积性的。,5,；.,7.1 声音和噪声,交通运输噪声 工业生产噪声 社会生活噪声 施工噪声,7.1.3 噪声来源,6,；.,噪声来源,7.1 声音和噪声,7,；.,7.1.4噪声危害,7.1 声音和噪声,噪 声,人体,动物,物质 体,工作

3、,8,；.,噪声会影响人的睡眠质量和数量。 连续噪声可以加快熟睡到轻睡的回转，使人 熟睡时间缩短； 突然的噪声可使人惊醒。 一般 40dB连续噪声可使10%的人受影响， 70dB连续噪声可使50%的人受影响 突然的噪声 40dB时，使10%的人惊醒； 60dB时，使70%的人惊醒,对人体的生理影响（1）,干扰睡眠，影响工作效率。,7.1 声音和噪声,9,；.,损伤听力，造成噪声性耳聋。 90分贝下20聋，85分贝下10耳聋,对人体的生理影响（2）,7.1 声音和噪声,10,；.,7.2 声音的物理特性和量度,7.2.1声音的发生、频率、波长和声速 7.2.2声功率、声强和声压 7.2.3分贝、

4、声功率级、声强级和声压级 7.2.4噪声的叠加和相减,11,；.,（一）声音的发生 当物体在空气中振动，使周围空气发生疏、密交替变化并向外传递，且这种振动频率在20-20000Hz之间，人耳可以感觉，称为可听声，简称声音，噪声监测的就是这个范围内的声波。频率低于20Hz的叫次声，高于20000Hz的叫超声，它们作用到人的听觉器官时不引起声音的感觉，所以不能听到。,7.2.1声音的发生、频率、波长和声速,12,；.,7.2.1声音的发生、频率、波长和声速,（二）频率f、波长和声速c cf f = 1/T f 的单位为Hz 2020000Hz可听到声音 的单位为m c 的单位为m/s， T 为周期

5、，单位为s,13,；.,声音的发生,14,；.,7.2.2声功率、声强和声压,1、声功率W (1)定义：在单位时间内，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)声源辐射声音本领的大小 2、声强I (1)定义：在单位时间内，通过与声波传播方向垂直的单位面积上的声能量。 (2)声场中的强弱 (3)I=W/4r2，距声源远，声能弱（W/s2）,15,；.,3、声强P (1)定义：声源振动时，空气介质中压力的改变量。牛顿/米2或帕（Pa） (2)声压与声强关系 IP2/c 空气密度；c声速 （声压P易测，W、I不易测量、以后的“声级”即指声压级）

6、,7.2.2声功率、声强和声压,16,；.,（一）分贝 1、定义：指两个相同的物理量（例如A1和A0）之比取以10 为底的对数并乘以10（或20），单位为dB N10lgA1/A0 A0是基准量（或参考值） A1是被量度量,7.2.3分贝、声功率级、声强级和声压级,17,；.,（二）声功率级 LW10lgW/W0 LW声功率级（dB）； W声功率（W）； W0基准声功率，为10-12W 。 （三）声强级 LI10lgI/I0 LI声强率级（dB）； I声强（W/m2）; I基准声强，为10-12W/m2。,18,；.,（四）声压级 Lp10lgP2/P0220lgP/P0 Lp声功率级（dB）

7、； P声压（Pa）； P0基准声压，为210-5Pa，该值是对1000Hz声音人耳刚能听到的最低声压。,19,；.,（一）噪声的叠加 P1Lp1，P2Lp2，求合成声压级Lp I1P12/c I2P22/c P总2P12+P22 又（P1/P0）210Lp1/10 （P2/P0）210Lp2/10 LP=10lg (P12+P22)/P02=10lg(10Lp1/10+ 10Lp2/10),7.2.4噪声的叠加和相减,20,；.,以上方法不好计算，可改用下列方法： 1、Lp1=Lp2时 ， Lp=10lg (P12+P22)/P02=10lg(10Lp1/10+ 10Lp2/10=10lg(2

8、10Lp1/10)=10lg2+Lp1 LpLp1+3 例1 两个96dBnoise合成，L总=96+3=98,21,；.,2、当Lp1Lp2(设Lp1Lp2)时，求Lp 可查曲线见图7-1 步骤：(1)先求Lp1与Lp2的差值：Lp1-Lp2； (2) 由所得差值从表中查分贝和增值L (3)由LpLp1+ L，求出合成声压级值,22,；.,23,；.,例2，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 (3) Lp=Lp1+ L=90+1.0=91dB,24,；.,小结：

9、 1、两个声压级相等时，合成L=Lp1+3dB 2、两个声压级不等时，最大不超过多出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3: 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）。,25,；.,（二）噪声的相减 噪声测量中经常碰到如何扣除背景噪声问题，这就是噪声相减的问题，图7-2为背景噪声修正曲线，使用方法见下例。 例4：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104dB，当机器停止工作：测得背景噪声为100dB，求该机

10、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l00 dB(Lp1)。 LP LP1 4dB，从图7-2中可查得相应之Lp =2.2dB，因此该机器的实际噪声声级LP2为： LP2 = LP - Lp = 101.8dB。,7.2.4噪声的叠加和相减,26,；.,27,；.,7.3 噪声的物理量和主观听觉的关系,7.3.1响度和响度级 7.3.2计权声级 7.3.3等效连续声级、噪声污染级 和昼夜等效声级,28,；.,7.3.1响度和响度级,1、响度(N) 定义：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) (另一个声音

11、听起来比它大几倍，就叫几宋) 2、响度级(LN) 定义：用1000Hz纯音作标准，使其和某一声音(noise)听起来一样响，这个1000Hz纯音的声压级，就是该声音(noise)的响度级。单位为方,29,；.,3、等响曲线（图7-3）：人耳听觉范围内一系列响度相等的声压级与频率关系曲线 例如,30,；.,31,；.,4、响度与响度级的关系 它们的关系可用下列数学式表示； N = 2(LN-400)/10) 或 LN = 40 + 33lgN 响度级的合成不能直接相加，而响度可以相加。 例题（P335）,32,；.,7.3.2计权声级 给声级计设计的A.B.C三种计权网络,输出,33,；.,7.

12、3.3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Leq(LAeq,T) 1、定义：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的连续稳定的A声级宋表示该段时间内的噪声的大小。 2、计算公式 LAeq,T = 10 lg 1/T 0 100.1L dt LPA 某时刻t的瞬时A声级dB); T 规定的测量时间(s)。,T,PA,34,；.,3、简易计算公式,LAeqL50+d2/60，d=L10-L90,L10,L50,L90分别表示10%,50%,90%时间超过 的噪声（峰、中、本底值）,L10、L50、L90的求法 （1）作图，查找 （2）将Dat

13、a（100个Data）从大到小排列， 第10，50，90个为L10、L50、L90,35,；.,（二）噪声污染级LNP 1、定义：在Leq上加一项表示noise变化幅 度的量。 2、公式： LNPLAeq+2.56 为测量过程中瞬时声级的标准偏差 3、意义：涨落的noise对人们烦恼度,36,；.,（二）噪声污染级LNP 4、简易计算公式 LNPLAeq+d d=L10 - L90 或 LNPL50+dd2/60 d=L10 - L90,37,；.,（三）昼夜等效声级Ldn 定义：它是表示社会噪声昼夜间的变化情 况。 公式 （Ld 昼 6:0022:00；Ln 夜 22:006:00）,38,

14、；.,7.4 噪声测量仪器,（一）声级计 1、普通声级计 20800赫 2、精密声级计 2012500赫 （二）频谱分析仪 频谱分析 可测定频率与声压级的声音特征曲线 （三）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,39,；.,（一）声级计,定义：声级计是最基本的噪声测量仪器，在把声信号转换成电信号时，可以模拟人耳对声波反应速度的时间特性；对高低频有不同灵敏度的频率特性以及不同响度时改变频率特性的强度特性。 因此，声级计是一种主观性的电子仪器。 分类：声级计整机灵敏度区分，声级计分类有两类方法 一类是普通声级计 另一类是精密声级计 近年来又有人将声级计分

15、为四类，即0型、1型、2型和3型。它们的精度分别为0.4分贝、0.7分贝、1.0分贝和1.5分贝。 工作原理,40,；.,世界上最小的声级计,41,；.,7.5 噪声标准,一、各类标准：工厂、汽车、居住区. 表7 - 3 我国环境噪声允许范围 表7 - 4一天不同时间对基数的修正值 表7 - 5不同地区对基数的修正值 表7 - 6室内噪声受室外噪声影响的修正值 表7 - 7城市各类区域环境噪声标准值 表7 - 8新建、扩建、改建企业标准 表7 - 9现有企业暂行标准 表7 - 10 机动车量允许噪声标准 表7 - 11 机场周围飞机噪声标准,42,；.,表7-7城市各类区域环境噪声标准值,单位

16、：等效声级LeqdB（A）,43,；.,表7-8 新建、扩建、改建企业标准,表7-9 现有企业暂行标准,44,；.,二、噪声剂量D 1、定义： D=实际暴露时间/允许暴露时间；D=T实际/T 2、意义：D1，超过安全标准 3、计算方法：D= T实际1/T1+ T实际2/T2 + 由不同声级，可查T1、 T2 的值,45,；.,例 某工厂车床工作时LA93dB，每个零件加工2min，8小时定额生产140个零件，某工人在车床上工作8小时，是否超过安全标准？ 解：T实2140280min4.67h 查表7-8得T4h D4.67/4 1 超标,46,；.,7.6 噪声监测,一、监测方法 （一）仪器选

17、择 （二）测点选择 （三）时间、气候条件选择 （四）干扰因素消除,（五）数据处理与结果表示 1、累积分布值 L10，L50，L90 2、 计算 3、LeqL50d2/60， LNP Leqd 4、绘制污染图（用Leq表示）,47,；.,二、城市环境噪声监测方法,（一）城市区域环境噪声监测 （二） 城市交通噪声监测 基本测量仪器为精密声级计或普通声级计。,48,；.,（一）城市区域环境噪声监测,1、布点：分成等距离网格，测量点设在每个网格中心，若中心点的位置不宜测量（如房顶、污沟、禁区等），可移到旁边能够测量的位置。网格数不应少于100个。 2、测量：测量时一般应选在无雨、无雪时（特殊情况除外）

18、，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。 3、测量时间：分为白天（6：00-22：00）和夜间（22：00-6：00）两部分。 4、测点选择：测点选在受影响者的居住或工作建筑物外1米，传声器高于地面1.2m以上的噪声影响敏感处。,49,；.,（一）城市区域环境噪声监测,5、数据处理：由于环境噪声是随时间而起伏的非稳态噪声，因此测量数据一般用统计噪声级或等效连续A声级表示，即把测定数据代入有关公式，计算L10、L50、L90、Leq的算术平均值（L）和最大值及标准偏差（），确定城市区域环境噪声污染情况。 6、评价方法： 1)数据平均法 2)图示法,50,；.,（二） 城市交通噪

19、声监测,1、布点：在每两个交通路口之间的交通线上选择一个测点，测点设在马路边的人行道上，离马路20cm，这样的点可代表两个路口之间的该段道路的交通噪声。 2、测量：测量时应选在无雨、无雪的天气进行。测量时间同城市区域环境噪声要求一样，一般在白天正常工作时间内进行测量。每隔5秒记一个瞬时A声级（慢响应），连续记录200个数据。测量的同时记录车流量（辆/h）。,51,；.,（二） 城市交通噪声监测,3、数据处理：测量结果一般用统计噪声级和等效连续A声级来表示。将每个测点所测得的200个数据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。经验证明城市交

20、通噪声测量值基本符合正态分布，因此，可直接用近似公式计算等效连续A声级和标准偏差值。 LeqL50+d2/60, d = L10 - L90 4、评价方法: 1)数据平均法 2)图示法,52,；.,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 ) 年月日 时分 时分 星期 测量人 天气 仪器 地点 路 交叉口 计权网络 A档 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