噪聲評價與標準

1、噪聲評價與標準,第三章噪聲的評價和標準,不同頻率的聲音對人的影響不同；噪聲出現(xiàn)的時間不同對人的影響不同；同樣的聲音對不同心理和生理特征的人群反應不同。要根據(jù)不同情況，擬訂不同的噪聲評價量，以制訂不同的噪聲評價標準。國際上已提出數(shù)十種噪聲評價量或評價指標。本章主要介紹幾種最基本和常用的評價量。,（一）響度、等響曲線和響度級（二）計權聲級（三）A聲級和等效連續(xù)A聲級（四）晝夜等效聲級（五）統(tǒng)計聲級（六）更佳噪聲標準（PNC

2、）曲線 （七）噪聲評價數(shù)（NR）曲線,（一）響度、等響曲線和響度級,人耳對強度相同而頻率不同的聲音有不同的響度感覺，即對于相同聲壓級但頻率不同的聲音，人耳聽起來是不一樣響的。描述聲音大小的主觀感覺量,,？,響度級定義：以頻率1000Hz純音的聲壓級40dB為基準音，調節(jié)1000Hz純音的聲壓級，使大量受試者判斷，若某聲源的噪聲聽起來與該純音一樣響亮，則該噪聲的響度級就等于該純音的聲壓級值。單位：“方”（phon）。,響度描述聲

3、音大小的主觀感覺量，“宋”(sone) 定義：1000Ｈz純音聲壓級為40dB時的響度為１sone。,利用與基準音相比較的方法，可以得到整個可聽頻率范圍純音的響度級。,等 響 曲 線,等響曲線是相等響度聲音對應點的連線，相當于聲壓級、頻率不同，但響度級相同的聲音。各曲線上的數(shù)字表示聲音的響度級，即和這個聲音同樣響的1000Hz純音的聲壓級。零方響度級曲線(虛線)是聽閾曲線，虛線上的點表明入耳剛能聽到聲音的頻率和聲壓級，

4、低于虛線的點所表示的一定頻率和聲壓級的聲音都聽不到。120 phon曲線是痛閾曲線。任一曲線低頻區(qū)聲壓級高，高頻區(qū)聲壓級低，說明人耳對低頻聲不敏感，對高頻聲敏感。聲壓級高于100dB，等響曲線漸平緩，說明人耳分辨高、低頻聲音的能力變差，此時聲音的響度級與頻率關系已不大，主要決定于聲壓級。,響度與響度級響度較好地表征了人對噪聲主觀反映的感覺；人可以感受到的響度有一個很大的范圍；類比聲壓與聲壓級的處理方法，用響度級表示響度值隨聲壓

5、級和頻率的變化關系。,討論,響度與響度級的量化關系：通過對許多聽力正常人的測試統(tǒng)計，定義以響度級為40phon的響度為參考，響度每增減一倍，響度級就增減10phon。即設響度級為40phon時的響度為1sone，那么響度級為50phon的響度則為2sone，響度級為60phon的響度則為4sone。據(jù)此，建立起的響度與響度級的關系式,討論,,響度 與響度級 的關系式為 或

6、 （1）響度不能直接測量，而通過計算得到。,非純音狀況；噪聲掩蔽:由于噪聲的存在，降低了人耳對另外一種聲音聽覺的靈敏度，使聽閾發(fā)生遷移的現(xiàn)象叫做噪聲掩蔽。,斯蒂文斯-茨維克法計算總響度步驟： （1）測出噪聲的倍頻帶聲壓級；（2）按式（2）計算總響度；（3）由圖2查出響度指數(shù)。,討論,總響度計算公式

7、 （2）式中 —— 噪聲的總響度，sone；

8、

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26、 —— 某頻率和聲壓級對應的響度指數(shù)，sone； —— 中最大的一個響度指數(shù)，sone； —— 計權因子，與頻帶寬有關，對于倍

27、頻程＝0.3；1/2倍頻程＝0.2；1/3倍頻程＝0.15。,,圖2 等響指數(shù)線,響度下降百分率 (3) 式中 、 ——分別表示噪聲治理前和治理后的響度，sone。有時利用響度下降百分率來衡量噪聲治理的效果,例 某計算機房采用方式進行吸聲降噪，治理前后的倍頻程聲壓級測試數(shù)據(jù)見表，試求治理前后機房內的總響度、總響度級及總響度降低的百分數(shù)？,總響度：響度級：,

28、治理前：48.85 song 48.85 phon治理后：26.19 song 87.2 phon46.3%,,,（二）計權聲級,,,1.計權聲級： 通常對不同頻率聲音的聲壓級經某一特定的加權修正后，再疊加計算可得到噪聲的總聲壓級，此聲壓級稱為計權聲級。2.計權網絡： 是近似以人耳對純音的響度即頻率特性而設計的。國際電工委員會規(guī)定了四種計權網絡： A、B、C、D,A、B、C計權網絡分別模擬人耳對40

29、、70、100 phon純音的響應，稱為A聲級、B聲級和C聲級，記作dB（A）、dB（B）、dB（C）。A聲級能較好地反映穩(wěn)態(tài)寬頻帶噪聲，國際公認用A聲級作為保護聽力和健康、以及環(huán)境噪聲的評價量。,定義：某時段內的非穩(wěn)態(tài)噪聲的A聲級，用能量平均的方法，以一個連續(xù)不變的A聲級來表示該時段內噪聲的聲級。 計算公式1：A聲級測量值 連續(xù) 式中 ——等效連

30、續(xù)A聲級，dB（A）； ——噪聲暴露時間，h或min； ——時間t內的A聲級，dB（A）。,（三）等效連續(xù)A聲級,計算公式2： A聲級測量值 非連續(xù)離散 式中 ——第 段時間，h或min； —— 時段內的A聲級，dB（A）。對于

31、等時間間隔取樣，若時間劃分的段數(shù)為 ，則有,2.等效連續(xù)A聲級,計算公式3：工業(yè)噪聲測量中的計算方法 把一個工作日(8h)的A聲級從小到大分段排列；略去78dB（A）以下的聲級，第1段規(guī)定用中心聲級80dB（A）代替78～82dB（A），其余各段依此類推，相鄰段中心聲級相差5dB（A）。段數(shù)與相應的中心聲級和暴露時間見表2-7。一天的等效聲級可近似計算為,【例2-5】某工人一天工作8h，受噪聲的影響狀況如下：每小時4次噪

32、聲達102dB（A），每次持續(xù)6min；1次達106dB（A），持續(xù)時間1min，其余時間僅受背景噪聲79 dBA影響。求該工人一天接觸噪聲的等效聲級。,解：查表(2-7)得 102dB（A）的段數(shù)n=5, 又106dB（A)的段數(shù)n=6, 又79dB(A)的段數(shù)n=1,又 所以,（四）晝夜等效聲級,表示一晝夜24h噪聲的等效作用，用來評價區(qū)域環(huán)境噪聲。若晝間等效聲級為 ，夜間等效聲級為 ，

33、則定義晝夜等效聲級 為 由于人們對夜間噪聲比較敏感，因此對在夜里22:00至次日晨6:00時出現(xiàn)的聲級，均以比實際聲級高出10dB來處理，,（五）統(tǒng)計聲級,等效連續(xù)聲級不能表達出噪聲隨機的起伏程度，為了描述噪聲隨時間的變化特性，在噪聲評價中采用累積概率來表示，稱為統(tǒng)計聲級（或累積百分聲級），記作 。意義：表示在測量時間內

34、高于 聲級所占的時間為 。例如,dBA，整個測量時間內噪聲級高于70dBA的時間占10%；dBA，整個測量時間內噪聲級高于75dBA的時間占50%；dBA，整個測量時間內噪聲級高于50dBA的時間占90%。,,,,背景噪聲 ：整個測量時間內噪聲級高于 的時間占90%。中間值噪聲 ：整個測量時間內噪聲級高于 的時間占50%。峰值噪聲 ：整個測量時間內噪聲級高于

35、 的時間占10%。用于評價漲落較大的噪聲時相關性較好，美國聯(lián)邦公路局作為公路設計噪聲限值的評價量。,統(tǒng)計聲級一般只用于有較好正態(tài)分布的噪聲評價。符合正態(tài)分布的噪聲統(tǒng)計聲級與等效連續(xù)A聲級 之間有近似關系為,其中，,統(tǒng)計聲級的標準偏差為 式中 ——所有聲級的算術平均值； ——第i個聲級； ——測得聲級的總個數(shù)。等效聲級的標準偏差為,,,

36、（六）更佳噪聲標準（PNC）曲線,NC曲線：美國著名聲學專家 Beranak以語言干擾級和響度級為基礎，提出室內噪聲標準曲線。更佳噪聲標準（PNC）曲線： 修正NC曲線頻率與實際情況的差異（圖2-13）。,圖2-13 PNC曲線,PNC曲線的代號為曲線通過中心頻率1000Hz時的聲壓級數(shù)值，如PNC-45曲線，表示這條曲線在1kHz處的聲壓級為45dB。評價方法是將測得的噪聲各倍頻帶的聲壓級與圖中曲線上的聲壓級作比較，得出對

37、應的PNC曲線號，其中最大的PNC號為評價值。PNC曲線常用作室內噪聲控制設計標準。表2-8是一些環(huán)境下PNC曲線的推薦值。,討論,表2-8 各種環(huán)境的PNC曲線推薦值,（七）噪聲評價數(shù)（NR）曲線（圖2-14）,評價室內噪聲?？紤]了高頻噪聲比低頻噪聲對人的影響更大，可彌補A聲級反映頻率特性的不足。以1kHz倍頻帶聲壓級值作為噪聲評價數(shù)NR，其噪聲級范圍是0～130dB，頻率范圍是31.5～8000Hz內9個倍頻程。每條曲線上的

38、NR值為曲線通過中心頻率1000Hz的聲壓級數(shù)值。,NR數(shù)的確定方法,已知噪聲的頻譜,由噪聲評價數(shù)曲線查得各頻帶相應的NR，其中最大者即為該噪聲評價數(shù)NR。,已知倍頻帶聲壓級，相應的NR為式中 ——各中心頻率下NR數(shù)對應的聲壓級,dB； a、b——各中心頻率對應的系數(shù),其值見表2-9。,,,方法1,方法2,方法3,NR數(shù)與A聲級較好相關，二者間的近似關系為

39、 式中， ——A聲級, dB（A）。,,表2-9 不同中心頻率的系數(shù)a和b,環(huán)境噪聲標準制定依據(jù)考慮在不同環(huán)境場所對各類人群的保護；防止噪聲的污染危害；兼顧目前的技術條件、經濟的合理性。依據(jù)以上原則，規(guī)定噪聲排放的允許限值，形成環(huán)境噪聲標準。,,,環(huán)境噪聲標準,二,（一）機電產品噪聲標準（二）工業(yè)企業(yè)噪聲標準（三）區(qū)域環(huán)境噪聲標準 1、城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準2. 工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標準3. 室內環(huán)

40、境噪聲標準,,,環(huán)境噪聲標準,二,常見機械產品和家用電器的噪聲標準,（一）機電產品噪聲標準,（二）工業(yè)企業(yè)噪聲標準,《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準》 （GB 12348—2008）《建筑施工場界噪聲標準》（GB12523-90）及鐵路、機場、道路周圍等環(huán)境噪聲標準。規(guī)定了工業(yè)企業(yè)生產活動、建筑施工和交通運輸中產生和排放的噪聲限值，對相鄰一定范圍內的環(huán)境予以保護。為配合噪聲標準，還頒布了《建筑施工場界噪聲測量方法》（G

41、B12524-90）。,（三）區(qū)域環(huán)境噪聲標準,1.城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》(GB3096—93)為了保證城市區(qū)域聲環(huán)境質量，在對以前試行的城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準的基礎上進行修訂，為制訂噪聲控制規(guī)劃和管理提供了依據(jù)。《城市區(qū)域環(huán)境噪聲測量方法》 （GB/T14623—93）規(guī)定了對城市區(qū)域環(huán)境噪聲進行測量的具體方法。,（三）區(qū)域環(huán)境噪聲標準,2. 工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標準《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規(guī)范》(GBJ87—85

42、)是工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計標準規(guī)定了工業(yè)企業(yè)廠區(qū)內各類地點的噪聲標準；不同噪聲強度下的工作時間限制值；確定了車間內部的容許噪聲級。,1. 產品噪聲標準2. 噪聲排放標準3. 環(huán)境質量標準,,,環(huán)境噪聲標準,二,1.產品噪聲標準,a.汽車定置噪聲b.地鐵車輛噪聲標準,a.汽車定置噪聲汽車定置：汽車不行駛，發(fā)動機處于空載運轉狀態(tài)。反映了車輛的排氣噪聲和發(fā)動機噪聲情況?！镀嚩ㄖ迷肼曄拗怠穼Τ鞘械缆吩试S行駛的在用汽車規(guī)定

43、了定置噪聲的限值。,,,各類車輛定置噪聲A聲級限值(dB),,,b.地鐵車輛噪聲標準,,,地鐵電動車組司機室和客室內允許的噪聲級（LPA）(dB),2. 噪聲排放標準,a.各類廠界噪聲標準b.建筑施工廠界噪聲限值c.鐵路及機場周圍環(huán)境噪聲標準,a 《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》（GB12348-90）,規(guī)定四類標準的適用范圍為： Ⅰ類標準適用于以居住、文教機關為主的區(qū)域。 Ⅱ類標準適用于居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)及商業(yè)中心

44、區(qū)。 Ⅲ類標準適用于工業(yè)區(qū)。 Ⅳ類標準適用于交通干線道路兩側區(qū)域。,b 《建筑施工場界噪聲標準》（GB12523-90）,c.鐵路及機場周圍環(huán)境噪聲標準,鐵路邊界噪聲限值及測量方法機場周圍飛機噪聲環(huán)境標準,機場周圍飛機噪聲標準值及適用區(qū)域,注：一類區(qū)域：特殊區(qū)域居住區(qū)；居住、文教區(qū)。 二類區(qū)域：除一類以外的生活區(qū)。,a.工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標準b.室內環(huán)境噪聲允許標準c.城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準,3.

45、環(huán)境質量標準,a.工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標準,工業(yè)企業(yè)廠區(qū)內各類地點的噪聲標準（A計權聲級dB）,b. 室內環(huán)境噪聲標準（1）國際標準化組織(ISO)的環(huán)境噪聲標準規(guī)定住宅區(qū)室內環(huán)境噪聲的容許聲級為34～45dB，并根據(jù)不同時間、不同地區(qū)等條件進行修正，其修正值該標準亦做了規(guī)定。（2）我國民用建筑室內噪聲標準 我國民用建筑室內允許噪聲級如表2-10所示。,表 我國民用建筑室內允許噪聲級,C 我國城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準(GB30

46、96—93),五類標準的適用區(qū)域為： 0類標準適用于療養(yǎng)區(qū)、高級別墅區(qū)、高級賓館區(qū)等特別需要安靜的區(qū)域， 位于城郊和鄉(xiāng)村的這一類區(qū)域分別按嚴于0類標準5dB執(zhí)行。 1類標準適用于居住、文教機關為主的區(qū)域，鄉(xiāng)村居住環(huán)境可參照執(zhí)行該類標準。 2類標準適用于居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)。 3類標準適用于工業(yè)區(qū)。 4類標準適用于城市中的道路交通干線道路兩側區(qū)域，穿越城區(qū)的內河航道兩側區(qū)域，穿越城區(qū)的鐵路主、次干線兩側區(qū)域的背景噪聲限值（指不

47、通過列車時的噪聲水平）也執(zhí)行該類標準。 另外，夜間突發(fā)的噪聲，其最大值不準超過標準值15dBA。,小結,,,,更佳噪聲標準（PNC）曲線；噪聲評價數(shù)（NR）曲線,響度、等響曲線和響度級；,晝夜等效聲級；統(tǒng)計聲級；,,計權聲級；A聲級和等效連續(xù)A聲級,第四章噪聲測試和監(jiān)測,1、測量儀器,（1）聲級計,2、聲強功率及聲的測量,3、環(huán)境噪聲監(jiān)測方法（1）城市區(qū)域網格測量法：,補聲級計的圖組成聲級計的各部分的主要功能和工作原理,每一網

48、格中的工廠、道路及非建成區(qū)的面積之和不得大于網格面積的50％,有效網格總數(shù)應多于100個,每次每個測點測量10min的連續(xù)等效聲級，全部網格中心的10min的連續(xù)等效聲級的算術平均值代表某一區(qū)域的噪聲水平,定點測量方法：,24小時連續(xù)監(jiān)測，測量每小時的連續(xù)等效聲級，晝間A聲級能量平均值，夜間A聲級能量平均值，,該區(qū)的環(huán)境噪聲水平由下式計算：,（2）道路交通噪聲測量,測點：市區(qū)交通干線(機動車流量不小于100輛 )一側的人行道上，距馬路沿