噪聲的計(jì)量和評(píng)價(jià)

1、級(jí)和分貝

(1)級(jí)

人們聽(tīng)覺(jué)靈敏度與聲波量之間的關(guān)系不是線(xiàn)性關(guān)系，而接近對(duì)數(shù)的關(guān)系。因此利用分貝作為單位進(jìn)行量度，既可對(duì)范圍很大的聲音強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)數(shù)壓縮，而且也符合人耳對(duì)聲音響應(yīng)的靈敏程度。使用“級(jí)”的概念用于量度聲音的強(qiáng)弱。

聲學(xué)量與同類(lèi)基準(zhǔn)(參考)量之比再取對(duì)數(shù)就是“級(jí)”的概念。級(jí)的單位是奈培時(shí)，其對(duì)數(shù)取自然對(duì)數(shù)，底為 ，符號(hào)是 ;級(jí)的單位是貝爾(Bell)時(shí)，其對(duì)數(shù)取以10為底的對(duì)數(shù)，符號(hào)是B。

(2)分貝

聲學(xué)中將正比于聲功率的兩個(gè)同類(lèi)聲學(xué)量(如兩個(gè)聲壓平方)之比，取以10為底的對(duì)數(shù)，再乘以10，該參數(shù)的單位稱(chēng)為分貝，記為dB， 。

2、聲壓級(jí)

噪聲控制中，常用聲壓級(jí)來(lái)衡量聲音的強(qiáng)弱。 ，基準(zhǔn)聲壓 聲壓級(jí)和聲壓的關(guān)系為，聲壓級(jí)變化20dB，相當(dāng)于聲壓值變化10倍;聲壓級(jí)變化40dB,相當(dāng)于聲壓值變化100倍;

3、聲功率級(jí)

聲源的聲功率級(jí) 等于這個(gè)聲源的聲功率 與基準(zhǔn)聲功率 的取常用對(duì)數(shù)再乘以10。

基準(zhǔn)聲功率

4、振動(dòng)加速度級(jí)

振動(dòng)加速度平方與基準(zhǔn)加速度平方的比值取以10為底的對(duì)數(shù)乘以10，就得到振動(dòng)加速度級(jí) ， ——加速度有效值，簡(jiǎn)諧振動(dòng)加速度有效值為加速度幅值的 倍， ; ——基準(zhǔn)加速度， 。一般人剛剛感覺(jué)到的垂直振動(dòng)加速度級(jí)為 ，即60dB。

5、振動(dòng)級(jí)

振動(dòng)級(jí)指修正的加速度級(jí)，用 表示，即：

6、聲壓級(jí)的疊加、修正和平均

(1)聲壓級(jí)的疊加

①聲壓級(jí)相同的聲音的疊加。不能將聲壓級(jí)做簡(jiǎn)單的算術(shù)相加，能進(jìn)行疊加運(yùn)算的只能是聲音的能量，利用能量的相加進(jìn)行聲壓級(jí)運(yùn)算。

當(dāng)N=2，即聲壓級(jí)相同的兩個(gè)聲音疊加，則總聲壓級(jí)為：

②聲壓級(jí)不相同的聲音的疊加。兩個(gè)聲壓級(jí)不相同的聲音的疊加，并假設(shè)第一個(gè)聲音的聲壓級(jí)大于第二個(gè)聲音的聲壓級(jí)，即 ，則總的聲壓級(jí) 可以表示為：

(2)聲壓級(jí)的修正

2個(gè)聲壓級(jí)不相同的聲音疊加時(shí)，假設(shè)第一個(gè)聲音的聲壓級(jí)大于第二個(gè)聲音的聲壓級(jí)，即 ，則總的聲壓級(jí)可表示為： (3)聲壓級(jí)的平均

分貝是能量之比的對(duì)數(shù)關(guān)系，聲壓級(jí)的平均應(yīng)取各聲壓級(jí)的能量平均的分貝數(shù)， ，或者表示為： 計(jì)算N個(gè)聲壓級(jí)的平均值的方法是：首先求出N個(gè)聲壓級(jí)的總聲壓級(jí)，然后減去 。它是從聲能平均的原理推導(dǎo)出來(lái)的，在一般測(cè)量中，測(cè)量的各聲壓級(jí)差值如果在10dB的范圍內(nèi)，簡(jiǎn)化用算術(shù)平均法的誤差不大。

7、A聲級(jí)

研究噪聲對(duì)人體健康的危害及對(duì)噪聲的防治，必須有噪聲對(duì)人體影響程度的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)噪聲的評(píng)價(jià)常采用統(tǒng)計(jì)的方法，即依靠足夠數(shù)的人們對(duì)噪聲主觀反應(yīng)的對(duì)比性調(diào)查，得出統(tǒng)計(jì)的平均量。主要的評(píng)價(jià)量有A聲級(jí)、等效連續(xù)、噪聲評(píng)價(jià)數(shù)NR和累積百分聲級(jí)。

有關(guān)概念：

(1)響度級(jí)：?jiǎn)挝皇欠?phon)。響度級(jí)就是指當(dāng)選取1000Hz純音做基準(zhǔn)音時(shí)，凡是聽(tīng)起來(lái)和該純音一樣響的聲音，不論其聲壓級(jí)和頻率是多少，它的響度級(jí)(方值)就等于該純音的聲壓級(jí)數(shù)。

(2)等響曲線(xiàn)：345頁(yè)圖表示每一條曲線(xiàn)表示不同頻率、不同聲壓級(jí)的純音具有相同的響度級(jí)。

(3)頻率計(jì)權(quán)：在測(cè)量?jī)x器中，對(duì)不同頻率的客觀聲壓級(jí)人為地給予適當(dāng)?shù)脑鰷p，這種修正方法稱(chēng)為頻率計(jì)權(quán)，實(shí)現(xiàn)這種頻率計(jì)權(quán)的網(wǎng)絡(luò)稱(chēng)為計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)。A、B、C、D 4種計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)過(guò)計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)測(cè)得的聲級(jí)稱(chēng)為計(jì)權(quán)聲級(jí)，是衡量噪聲強(qiáng)弱的主觀評(píng)價(jià)量。

A聲級(jí)測(cè)量的結(jié)果與人耳對(duì)聲音的響度感覺(jué)相近似，用A聲級(jí)分貝數(shù)的大小對(duì)噪聲排列次序時(shí)，能夠較好反映人對(duì)各種噪聲的主觀評(píng)價(jià)。是目前評(píng)價(jià)噪聲的主要指標(biāo)。

8、等效聲級(jí)

A聲級(jí)很好的反映了噪聲影響與頻率的關(guān)系，對(duì)于穩(wěn)態(tài)的噪聲，即隨時(shí)間變化不大的噪聲，我們通?？梢圆捎肁聲級(jí)來(lái)評(píng)價(jià)。等效聲級(jí)是以A聲級(jí)為基礎(chǔ)建立起來(lái)的非穩(wěn)態(tài)噪聲的噪聲評(píng)價(jià)量，它是以A聲級(jí)的穩(wěn)態(tài)噪聲代替變動(dòng)噪聲，在相同的暴露時(shí)間內(nèi)能夠給人以等數(shù)量的聲能，這個(gè)聲級(jí)就是該變動(dòng)噪聲的等效聲級(jí)，又稱(chēng)等效A聲級(jí)，或簡(jiǎn)稱(chēng)等效聲級(jí)。等效連續(xù)A聲級(jí)指在某段時(shí)間內(nèi)的不穩(wěn)態(tài)噪聲的A 聲級(jí)，用能量平均的方法，以一個(gè)連續(xù)不變的A聲級(jí)來(lái)表示該時(shí)段內(nèi)噪聲的聲級(jí)，又稱(chēng)等能量A 聲級(jí)。等效連續(xù)A聲級(jí) 可表示為：

9、頻帶聲壓級(jí)

在一個(gè)倍頻程帶寬頻率范圍聲壓級(jí)的累加稱(chēng)為倍頻帶聲壓級(jí)。

10、噪聲評(píng)價(jià)數(shù)

噪聲評(píng)價(jià)數(shù)NR曲線(xiàn)見(jiàn)350頁(yè)圖，NR數(shù)指噪聲評(píng)價(jià)曲線(xiàn)的號(hào)數(shù)，它是中心頻率等于1000Hz時(shí)倍步帶聲壓級(jí)的分貝數(shù)，它的噪聲級(jí)范圍是0—130dB，適用于中心頻率從31.5—8000Hz的9個(gè)倍頻帶。在同一條NR曲線(xiàn)上各倍頻帶的噪聲級(jí)對(duì)人的影響是相同的。

11、累積百分聲級(jí)

累積百分聲級(jí)又稱(chēng)統(tǒng)計(jì)聲級(jí)，指在測(cè)量時(shí)間內(nèi)所有超過(guò) 聲級(jí)所占的n%時(shí)間，單位為dB。

12、混響

當(dāng)室內(nèi)聲場(chǎng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，聲源突然停止發(fā)聲，房間內(nèi)的聲音并沒(méi)有立即停止，需要延續(xù)一段時(shí)間，聲能逐漸衰減直到實(shí)際聽(tīng)不到聲音為止，這種聲音的延續(xù)現(xiàn)象稱(chēng)為混響。聲源停止發(fā)聲后，由于多次反射或散射而逐漸衰減的聲音也可以稱(chēng)之為混響。室內(nèi)空氣或墻壁壁面的吸收作用愈差，聲能愈不容易衰減，混響時(shí)間就愈長(zhǎng)。

房間內(nèi)聲音的增長(zhǎng)過(guò)程、穩(wěn)定狀態(tài)和衰減過(guò)程可以用圖5-1-6表示。

13、混響時(shí)間

當(dāng)室內(nèi)聲場(chǎng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，聲源突然停止發(fā)聲，室內(nèi)聲能密度衰減到原來(lái)的百萬(wàn)分之一，即聲壓級(jí)衰減60dB所需要的時(shí)間稱(chēng)為混響時(shí)間，記作 ，單位為s。

擴(kuò)散聲場(chǎng)：對(duì)于一個(gè)有聲源的大房間，設(shè)其室內(nèi)聲能密度處處相同，并且在任何一點(diǎn)上，從各個(gè)方向傳來(lái)的聲波概率相等，而聲波的相位是無(wú)規(guī)則的，這樣的聲場(chǎng)稱(chēng)為擴(kuò)散聲場(chǎng)。

吸聲系數(shù)a:吸導(dǎo)報(bào)材料或結(jié)構(gòu)吸聲能力的大小稱(chēng)為吸聲系數(shù)。

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