第五章 噪声监测 环境监测课件.pptx

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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。

噪声是相对和谐悦耳、旋律优美的音乐声而言的，从环境保护的角度来说，如机器的轰鸣声，各种交通工具的马达声、鸣笛声、人的嘈杂声等,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。

交通噪声主要来自于汽车行驶中发出的噪声，尤其是我国城市道路狭窄拥挤，自行车数量多，使得汽车刹车启动频繁、喇叭鸣叫过多污染更为严重。

此外还有火车、地铁、飞机、轮船等工业噪声主要来自于工厂和建筑工地，工厂的机器、工地上的推土机、打桩机、搅拌机发出的噪声对工作人员及周围的居民造成极大影响。

噪声来源,交通运输噪声社会生活噪声,工业生产噪声施工噪声,噪声来源,生活噪声与人们接触时间最长、危害最广泛、治理最困难。

虽然不会对人产生生理危害，但会使人烦躁、心神不定干扰休息工作和其他活动。

噪声危害,噪,声,对生理影响,对心理影响对特殊人群,孕妇,儿童,听力,睡眠,人体,动物,工作,提纲,第一节概述第二节声音的物理特性及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,第二节声音的物理性质及量度,声音的发生、频率、波长和声速声功率、声强和声压分贝、声功率级、声强级和声压级噪声的叠加和相减,一、声音的发生、频率、波长和声速,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2020000Hz之间，人耳可以感觉，称为可听声，简称声音。

频率声源在一秒钟内振动的次数叫频率，记作f，单位为Hz。

3.波长,沿声波传播方向，振动一个周期所传播的距离，或在波形上相位相同的相邻两点间的距离称为波长，用表示，单位为m。

4.声速一秒时间内声波传播的距离叫声波速度，简称声速，记作c，单位为m/s。

频率、波长和声速三者的关系：

二、声功率、声强和声压,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。

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/m2。

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”,2.声功率级声功率级常用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。

3.声强级声强级常用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。

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。

声压级相同的声音的叠加,当LP1=LP2时，LP=LP1+10lg2LP1+3（dB）扩展为N个相同声压级的声音进行叠加时：

LP=LP1+10lgN求四声源80,80,83,86dB，求总声压级。

声压级不同的声音的叠加,公式法,4个噪声源，80,83,91,84dB，求总声压级也可以利用图表曲线值来计算。

可查曲线见下一页步骤：

（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,Lp1Lp2/dB两噪声源的叠加曲线例两声源作用于某一点得声压级分别为Lp1=96dB，Lp2=93dB，由于Lp1Lp2=3dB，查曲线得Lp=1.8dB，因此Lp总96dB+1.8dB97.8dB。

Lp/dB,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+3dB2、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:

Lp1=90dB，Lp2=75dB，合成Lp=90dB4、多声源叠加时，逐次两两叠加，与次序无关。

2.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。

通常是指噪声源的声级比背景噪声高，但由于后者的存在使测量读数增高，需要减去背景噪声。

公式法声源声压级；总声压级（实际噪声）；背景声压级,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104dB，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100dB（Lp1）。

LpLp1=4dB，从图7.2中可查得相应Lp2.2dB，因此该机器的实际噪声噪级Lp2=Lp-Lp=101.8dB。

图7.2,背景噪声修正曲线,LpLp1/dB,Lp/dB,利用图表曲线值来计算,提纲,第一节概述第二节声音的物理特性及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,第三节噪声的物理量和主观听觉的关系,响度和响度级计权声级等效连续声级噪声的频谱分析,1.响度响度是人耳判别声音由轻到响的强度等级概念，响度的单位叫“宋”，1宋的定义为声压级为40dB，频率为1000Hz，且来自听者正前方的平面波形的强度。

如果另一个声音听起来比这个大n倍，则声音的响度为n宋。

一、响度和响度级,2.响度级定义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定为这一声音的响度级值。

响度级的单位叫“方”。

3.等响曲线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,等响曲线（又称ISO等响曲线）,4.响度与响度级的关系根据大量实验得到，响度级每改变10方，响度加倍或减半。

响度级的合成不能直接相加，而响度可以相加。

计权声级给声级计设计的A.B.C三种计权网络,滤波器,声级计,传声器前置放大器,计权网络AABC,输出放大器,检波器,指示器输出,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。

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。

注意：

稳态噪声Leq=LA间歇噪声,等时间间隔抽样,N为抽样次数,工业企业噪声,将80-115dB（A）的噪声声级范围按5dB（A）为一段，划分成8段，对低于78dB（A）和大宇117dB（A）的噪声级不计，统计各段声级的暴露时间，用下式计算等效连续声级。

n为段数；Tn：

在n段下暴露时间；T暴露时间；,一段工在8小时工作日内，暴露在112dB（A）下1小时，102dB（A）下0.5小时，93dB（A）1小时，86dB（A）下50分钟，其余时间在80dB（A）。

求一个工作日内的Leq,练习：

2.统计声级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。

3.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。

4.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,提纲,第一节概述第二节声音的物理特性及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,第四节噪声测量仪器,声级计其他噪声测量仪器,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。

声级计工作方框图,一、声级计,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噪声统计分析仪各种声级计实物照片,世界上最小的声级计,爱华公司研制成功目前世界上最小的声级计AWA5610P型积分声级计和AWA5633P型声级计，它们全部采用贴片式元件，体积仅为1802516（mm）,比一支钢笔略粗一些，可插在上衣口袋中，重量仅为80克，使用和携带均非常方便。

性能符合新的国际标准IEC61672-2002声级计和新的国家计量检定规程JJG188-2002声级计的要求。

2003年11月26日AWA5610P型积分声级计,二、其他噪声测量仪器,声级频谱仪录音机记录仪实时分析仪,提纲,第一节概述第二节声音的物理特性及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,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略,第五节噪声标准,噪声标准制定原则,噪声对人的影响与声源的物理特性、暴露时间和个体差异等因素有关。

所以噪声标准的制订是在大量实验基础上进行统计分析的，主要考虑因素是保护听力、噪声对人体健康的影响、人们对噪声的主观烦恼度和目前的经济、技术条件等方面。

对不同的场所和时间分别加以限制。

即同时考虑标准的科学性，先进性和现实性。

以保护听力而言，一胶认为每天8小时长期工作在80分贝以下听力不会损失，而声级分别为85分贝和90分贝环境中工作30年，根据国际标淮化组织（ISO）的调查，耳聋的可能性分别为8和18。

在声级70分贝环境中，谈话就感到困难。

而干扰睡眠和休息的噪声级阈值白天为50分贝，夜间为45分贝。

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,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GB309693,4,高级等特位于,城7郊0和乡村的55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）,、文教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）,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）,表7.6,城市区域环境噪声标准值,单位：

等效声级Leq/dB（A）,1,2,3,4,适55用于城市4中5的道路交通干,线道路60的两侧区5域0，穿越城区的内河航65道两侧区5域5，穿越城区的,铁路主70、次干线5两5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。

最高不得超过115,表7.8,现有企业暂行标准,表7.7,新建、扩建、改建企业标准,最高不得超过115,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）,说明：

M1，M2（GVM3.5t）和N1类汽车装用直喷式柴油机时，其限值增加1dB（A）。

对于越野汽车，其GVM2t时：

如果P150kW，其限值增加1dB（A）；如果P150kW，其限值增加2dB（A）。

1,c）M类汽车，若其变速器前进档多于四个，P140kW，P/GVM之比大于75kW/t，并且用第,三档测试时其尾端处的线速度大于61kW/h，则其限值增加1dB（A）。

注：

GVM最大的总质量/t；P发动机额定功率/kW。

）,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,提纲,第一节概述第二节声音的物理特性及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,第六节噪声监测,城市环境噪声监测,一、城市环境噪声监测方法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,

（一）城市区域环境噪声监测,1.网格测量法,图7.82.定点测量法,网格测量法示意图,图7.9,定点测量法示意图,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:

006:

00）两部分。

（二）城市交通噪声监测,车行道,监测点,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,/dB,/dB,表7.18,等效连续声级记录表,三、机动车辆噪声测量方法,测量条件测量场地及测点位置车外噪声测量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,测量日期测量地点路面状况测量仪器,车辆型号车辆牌照号额定载客（质）量行驶里程,测量人员,驾驶人员,表7.22摩托车排气管后方噪声测量记录表,摩托车型号车架编号发动机编号试验地点路面状况试验日期年月日汽油润滑油混合比大气压kPa气温K相对湿度%风速m/s测试装置试验员驾驶员,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1.2m，离其他反射壁面1m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高处风速。

测点编号测点位置环境背景噪声dB测量日期年月日监测人员气象条件：

气温湿度%风向风速m/s测量仪器：

名称型号备注: