第七章噪声监测

第七章噪声监测噪声监测的重点：（1）可听声、噪声、分贝、等效声级的定义；（2）声级计的工作原理及其分类；（3）噪声标准；第七章噪声监测第一节声音的物理特性和量度（1）声音声音的本质是波动。受作用的空气发生振动时，当振动频率在20—20000Hz之间，人耳可以感觉，称为可听声，简称声音。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。（2）噪声噪声是指人们生活和工作所不需要的声音。从物理现象判断，一切无规律的或随机的声信号叫噪声。因此，即使是和谐的乐声，只要它超过了人们生活、生产和社会活动所容许的声音程度都称为噪声。1）噪声污染的特征[1]可感受性噪声是通过感觉对人产生危害。噪声污染与受害人的心理、生理因素有关。[2]即时性噪声是一种能量污染，其能量由噪声源提供。一旦声源停止辐射能量，噪声污染将立即消失。[3]局部性噪声污染局限在声源附近不大的一个区域内。[4]多发性城市中噪声源分布多又分散。2）噪声分类[1]按产生机理分类*电磁声——如电动机、变压器的噪声；*空气动力性声——如空压机、风机等进气、排气产生的噪声；*机械声——如织机、冲床噪声。[2]按声源类型分类*交通噪声——如飞机、铁路、船舶、道路噪声；*工业噪声——如工厂生产过程中各种机器设备产生的噪声；*建筑施工噪声——如城市设施的建设产生的噪声；*社会噪声——如人类的社会活动和家庭生活产生的噪声。3）噪声危害[1]听力损伤噪声可使人的听力下降，产生噪声性耳聋，甚至引起噪声性耳聋；[2]神经系统损伤噪声污染能使人产生头痛、失眠、记忆力下降；[3]心血管系统损伤噪声与心脏病、高（低）血压等心血管疾病有关系；[4]人的心理影响噪声使人烦恼、易怒、易激动、甚至失去理智；[5]视力影响噪声易发生眼疲劳、眼痛、眼花等眼损伤现象。(3)频率声源在一秒钟内振动的次数叫频率，记作f，单位为赫兹（Hz），简称为赫。振动一次所经历的时间叫周期，记作T，单位为s。频率和周期的关系为，互为倒数，即T=1/f。（4）声波和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作波长，记为入，单位为米（m）。（5）声速一秒时间内声波传播的距离叫作声波速度，简称声速，记作c，单位为m/s。频率、波长和声速三者的关系：c=f入从上述关系式表明：频率和波长成反比，即频率越高，波长越短。频率的高低或波长的长短对声学测量噪声控制都有很大关系。声速与传播声音的媒质和温度有关。在空气中，声速(c）和温度（t—摄氏温度）的关系可简写为：c=331.4+0.607t常温下，声速约为345m/s.(6)分贝如以声压值来表示，由于变化范围非常大，可达6个数量级以上，同时由于人体听觉对声信号强弱刺激反应不是线性的，而是成对数比例关系的。所以，采用一种以对数方式—分贝(dB)来表达声学量值。因此所谓分贝是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）。N=10lgA1/AO式中：AO——基准量（或参考量）；A1——被量度量。被量度量和基准量之比取对数，这对数值称为被量度量的“级”，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”。分贝符号为“dB”，它是无量纲的。在噪声测量中是很重要的参数。（7）计权声级在噪声测量仪器中按照选择的几条等响曲线设计几个滤波器，又称为计权网络。通过计权网络测出的数值称计权声级，通常称声级。一般计权网络有A、B、C、D四种。其中A网络用得最普遍。用A计权网络测得的声级称为声级，用LA表示，单位为dB(A)。（8）等效声级等效声级又称等效连续声级或等效连续A声级，用Leq表示，单位为dB(A)，有时也以LAeq或LAeq,T表示。它是一段时间(T)内的能量平均声级，又称平均声级。所谓等效就是指在一段时间内的能量平均。（9）统计声级统计声级又称累积分布声级或百分声级，计作LN，通常用来描述起伏的随机噪声。统计声级的定义是测量时间的百分之N所超过的噪声声级。常用的有L10、L50、L90。L10是整个测量时间内有10%的噪声超过这个值。例如L10=80dB（A），表示在测量时间中，有10%的噪声级超过80dB（A）。L50和L90可类推。（10）噪声标准环境噪声标准制定的依据是环境基本噪声。各国大多数参考ISO推荐的基数（例如，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。1）关于听力保护的噪声允许范围强噪声会损伤听力。在85dB的车间连续工作5年，噪声性耳聋的发病率达3%。在90dB的环境中工作30年，耳聋的可能性为18%。表7-1我国环境噪声允许范围单位：dB人的活动最高值理想值体力劳动（保护听力）9070脑力劳动（保证语言清晰度）6040睡眠50302）城市区域环境噪声标准（GB3096—93）表7-2城市各类区域环境噪声标准值单位：等效声级Leq/dB类别昼间夜间05040155452605036555470553）各类标准区域的划分0类：适用于疗养区、高级别墅区，高级宾馆区等特别需要安静的地区。1类：适用于以居住、文教机关为主的区域。2类：适用于居住、商业、工业混杂区。3类：适用工业区。4类：适用于城市中的道路交通干线道路两侧区域，穿越城区的内河航道两侧区域。4）昼间、夜间的时间段的划分依据当地习惯和季节变换划定。一般为昼间6：00—23：00，夜间23：00—次日6：00。5）其它有关噪声标准*声环境质量标准（GB3096—2008）*社会生活环境噪声排放标准（GB22337—2008）*工业企业厂界噪声标准（GB12348—90）*机动车辆允许噪声标准（GB1495—79）*机场周围飞机噪声环境标准（GB9660—88）*建筑施工厂界噪声限值（GB12523—90）*铁路边界噪声限值（GB12525—90）*城市港口及江河两岸区域环境噪声标准（GB11339—89）第二节噪声的测量（一）噪声测量仪噪声测量仪器一般是通过测定声场中的声压或声压中的频率分布来测量噪声值的，常用的测量仪器主要有声级计、声级频谱仪、录音机、记录仪和实时分析仪等。（1）声级计声级计的工作原理（图7–1），其精度可分为四种类型：*O型声级计—实验用的标准声级计；*Ⅰ型声级计—相当于精密声级计；*Ⅱ型声级计—为一般用途的普通声级计；*Ⅲ型声级计—为一般用途的普通声级计；图7-1声级计按其用途可分为一般声级计、车辆声级计、脉冲声级计、积分声级计和噪声剂量计等。按其体积大小可分为便携式声级计和袖珍式声级计。国产声级计有ND-2型精密声级计和PSJ-2普通声级计。PSJ-2如图7-2所示。图7-2（2）声级频谱仪声级频谱仪也称为频率分析仪，是测量噪声频谱的仪器。它的基本组成大致与声级计相似。但是频谱分析仪中设置了完整的计权网络（滤波器），即可对噪声进行频谱分析。（3）磁带录音机在现场测量中，由于某些原因不能当场进行分析，可将现场噪声信号记录在磁带上，带回实验室分析。测量使用的磁带记录仪要求在20–15000HZ频率范围内，失真小（3%），信噪比大（35dB），此外，还要求有平直的响应。（4）自动记录仪记录仪是将测量的噪声声频信号随时间变化记录下来，从而对环境噪声做出准确评价。（5）实时分析仪实时分析仪是一种数字式谱线显示仪，能把测量范围的输入信号在短时间内同时反映在一系列信号通道视频上。实时分析仪有一块长方形荧光屏，可以反映相对声级与噪声频率的关系。它可以即时地将声音的谱线分析出来，利于分析瞬时变化的声音，特别是测量瞬息变化的声音很方便。（二）噪声测量方法（1）城市环境噪声测量方法（GB/T14623—93)1）监测项目常规项目——道路交通噪声监测；环境噪声标准适用区域（俗称功能区）定期监测；区域环境噪声普查（白天）。选测项目——噪声源监测；区域环境噪声普查（夜间）；噪声高空观测。2）测量条件测量仪器——采用测量精度2的积分式声级计及环境噪声自动监测仪器。测量条件——在无雨、无雪的天气条件下进行，风速超过5.5m/s时停止测量。测量点选在居住或工作建筑物外，离任一建筑物的距离不小于1m。传声器距地面的垂直距离不小于1.2m。测量时间——一般分为昼间（6：00–22：00）和夜间（22：00–6：00）两个时间。昼间有时分成早（6：00–8：00），白天（8：00-18：00），和晚（18：00–22：00）三个时段。3)测量方法——主要有网格测量法和定点测量法两种。网格测量法:在进行环境噪声普查时常采用网格测量法。每一网格中的工厂、道路及非建成区的面积之和不得大于网格面积的50%。有效网格总数应多于100个。定点测量方法:在优化选取一个或多个能代表某一区域或整个城市建成区环境噪声平均水平的测点，进行长期定点监测，进行24h连续监测.4）结果表示网格测量结果表示法有数值法和污染图法。数值法是将全部网格中心测点测得的10min的连续等效A声级做算术平均运算，所得到的平均值代表某一区域或全市的噪声水平。污染图法是将测量到的连续等效A声级按5dB一挡分级（如60dB–65dB，65dB–70dB，70dB–75dB），用不同的颜色或阴影线表示每一挡等效A声级，绘制在覆盖测量城市区域的网格上，用于表示城市区域的噪声污染分布情况。定点测量结果是将每一小时测得的连续等效A声级按时间排列，得到24h的声级变化图形,用于表示某一区域或城市环境噪声的时间分布规律。（2）其它噪声测量方法1）城市道路交通噪声测量方法环境噪声测量方法（GB/T3222——94）中规定了城市道路交通噪声测量方法。2）工业企业厂界噪声测量方法（GB12349——90）3）机场周围飞机噪声的测量方法（GB9661——88）4）机动车辆噪声测量方法（GB1496——79）及摩托车噪声测量方法（GB5467——85）（刘砚华等，2005）图7-3（二）我国城市区域声环境质量状况（刘砚华等，2005）图7-4思考题与习题1.什么叫噪声?2.简述分贝的物理意义，它是计量噪声的物理量吗?3.为什么要用分贝表示声学的基本量?4.声级计的工作原理及其分类。