噪声与振动控制.pptx
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1、噪声与振动控制技术 噪声控制技术的主要内容:声学基本原理噪声评价与测量噪声控制技术第二章 噪声评价与测量 噪声对人的危害是多方面的,为评价噪声对实际生活的影响,根据不同的应用环境和目的,提出了多种噪声的评价方法和测量方法,迄今为止噪声的评价方法已有几十种而测量方法也很多,在此我们仅给出几种重要的噪声评价方法和测量方法以供读者参考。2.1 噪声的度量 2.1.1、声压级、声强级、声功率级1)声压级(sound pressure levels):定义为测量声压的有效值Pe与参考声压P0的比值取以10为底的常用对数,在乘20,单位为dB(分贝)。声压级一般用符号来表示,其数学表达式为其中:在空气中规
2、定参考声压为210-5帕。这个值是一般人能够察觉到的最低声压。几中常见的声源的声压级:1)人耳能感觉到的声压,从可听阈210-5帕的声压到20帕范围,对应的声压级的变化为0dB到120dB,2)采用声压级描述声压的大小使声的度量得到了简化,声压增大一倍声压级近似增加6分贝。3)一般的微风轻轻吹拂树叶的声音约为14分贝,在房中高声讲话约为68-74分贝(相距1米),交响乐队的演奏约为84dB(5米远),飞机起飞时约为140分贝,4)一般人耳对声音强弱的分辨能力约为0.5分贝。应了解的几个数据:2)分贝相加减例如有两个声源,分别为A、B,其在空间一点产生的噪声声压级的大小为LA、LB,则有其在该点
3、产生的声压级的大小应为多少?注意:分贝相加减应遵从声的叠加原理 先将声压级转换为声压后在进行声压相加,而后将所得的和再转换成声压级所得的值:可以推广到n个声源的情况,有如下的关系式:其中:Lpi为第i个声源在测量点处产生的噪声的声压级。3)声强级(sound intensity levels)定义为测量的声强值与参考的声强值之比取以10为底的常用对数,在乘10,其单位为分贝。声强级一般用符号LI表示,其数学表达式为:其中:I0为参考声强值,在空气中取为10-12瓦/米2。空气中的声强参考值I0是与空气中参考声压P0相对应的声强。由于有:则有:在空气中,空气的特征阻抗率取400帕秒/米(相应温度
4、39)在一般的情况下 的值很小,因此声压级近似等于声强级。例如,在一个大气压下,摄氏0度的情况下,声压级与声强级之差为-0.16分贝,因此可认为声强级和声压级近似相等。4)声功率级(sound power levels)定义为:声功率的测量值与声功率的参考值之比,取以10为底的常用对数,在乘10,其单位为分贝(dB)。声功率级一般用符号Lw表示,其数学表达式为:其中:W0为参考声功率值,在空气中参考声功率值为10-12瓦。5)声压级、声强级与声功率级之间上述三个量之间应注意以下的问题:声强级和声功率级定义前的系数为10,而声压级定义前的系数为20。因而导致声压增加一倍声强级和声压级增加6分贝,
5、而声强增加一倍声强级和声压级增加3分贝。2.1.2、响度级 以1000赫兹的纯音为基准,对听觉正常的人进行大量的比较视听的方法来定出声音的响度级,他的定义是以频率为1000赫兹的纯音的声压级为其响度级。也就是说,对于1000赫兹的纯音,它的响度级就是这个声的声压级,对频率不是1000赫兹的声音,则用1000赫兹的纯音与这一待定的纯音进行试听比较,调节1000赫兹纯音的声压级,使它与待定的纯音听起来一样响,这时1000赫兹纯音的声压级即为待定纯音的响度级。响度级一般记为LN,单位是方(phon)。二、定义一、声音的频谱 对于各个频率的声音与1000赫兹的纯音相比较,把听起来同样响的个响应的声压级
6、按频率连接成曲线,这些曲线称为等响曲线,在同一条曲线上的每个频率的声音在感觉上都一样响,它的响度级为相应曲线上1000赫兹处的声压级值。三、等响曲线四、响度声音响的程度,叫响度,响度记为N,单位是宋(SONE)。定义40方为1宋,每增加10方,响度增加一倍,其表达关系式为:2.1.3、计权声级 人耳对不同频率的声音的感觉是不同的,对于高频声音特别是对与1000-5000赫兹的声音比较敏感,而对低频声,特别是对100赫兹以下的声音不敏感,即相同声压级的声音在不同频率处听起来的感觉是不同的,为了能够使声音的客观度量和人的主观感觉是一致的,可对测量信号进行滤波处理。在实际中对不同的大小的声音的滤波处
7、理网络是不同的,一般的有三种网络即A,B,C。用A滤波网络处理得到的声级称为A声级,其他依次类推。A计权网络是模拟40方的等响曲线设计的,相当于人耳对低声压级的响应,B为70方,相当于人耳对中等声级的响应,C为100方,相当于对高声级的响应。由于A计权与由宽频带噪声对人的影响的描述较好,因此一般的情况下的噪声测量中常采用A计权声级。2.1.4、等效连续声级等效连续声级常用符号Leq表示,其数学表达式如下:2.1.5、累积百分声级对于不规则大幅度起伏变化的噪声,常用A声级统计量(又称累积百分声级)L10、L50和L90表示,它们分别为测定时间内出现时间为10%以上,50%以上和90%以上的A声级
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