Chapter7 噪声监测
第一节 声音和噪声
第二节 声音的物理特性和量度
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
第七节 振动及测量方法
第一节 声音和噪声
7.1.1声音的定义
声音的本质是波动。受作用的空气发生振动,
当振动频率在 20~ 20000Hz时,作用于人的耳鼓膜而
产生的感觉称为声音。
7.1.2噪声及其主要危害
人们生活和工作所不需要的声音叫噪声。
损伤听力、干扰人们的睡眠和工作,诱发疾病,
干扰语言交流,强噪声还会影响设备正常运转和损
环建筑结构。
7.1.3环境噪声的来源
1.交通噪声
2.工厂噪声
3.建筑施工噪声
4.社会生活噪声
第二节 声音的物理特性和量度
7.2.1声音的发生、频率、波长和声速
1.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 20~
20000Hz之间,人耳可以感觉,称为可听声,简称声
音。
2.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 λ 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,
?fc ?
7.2.2声功率、声强和声压
1.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。
2.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/s2。
3.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。
7.2.3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”。
0
1lg10
A
AN ?
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。
0
lg10 WWL W ?
2.声功率级
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。
0
lg10 IIL I ?
3.声强级
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 2× 10- 5Pa,该值是正常青
年人耳朵刚能听到的 1000Hz纯音的声压值。
0
2
0
2
lg20lg10 ppppL p ??
7.2.4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。
2
0
2
2
2
1lg10
p
ppL
p
??
)1010l g(10 1010 21 pp
LL
??
[例 ] 两声源作用于某一点得声压级分别为 Lp1=
96 dB,Lp2=93 dB,由于 Lp1- Lp2=3 dB,查曲线得
Δ Lp= 1.8 dB,因此 Lp总 = 96 dB +1.8 dB= 97.8 dB。
图 7.1 两噪声源的叠加曲线
Lp1- Lp2 /dB
?L
p /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 7.1的曲线两两叠加
而得。任选两种叠加次序如下,
2.噪声的相减
[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 104
dB,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 100 dB ( Lp1)。
Lp- Lp1=4 dB,从图 7.2中可查得相应 Δ Lp=
2.2 dB,因此该机器的实际噪声噪级 Lp2=Lp-Δ Lp
=101.8 dB。
图 7.2 背景噪声修正曲线
Lp- Lp1/dB
ΔL
p/
dB
第三节 噪声的物理量
和主观听觉的关系
7.3.1响度和响度级
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。
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”。
图 7.3 等响曲线 (又称 ISO等响曲线 )
3.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。

)10 40(2 ?? NLN
NL N lg3340 ??
响度级的合成不能直接相加,而响度可以相
加。
7.3.2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 55~ 85dB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。
图 7.4 A,B,C,D计权特性曲线
7.3.3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” 。
)d101l g (10 0 1.0,A e q A?? T LT tTL p
式中,LpA—— 某时刻 t的瞬时 A声级,dB;
T —— 规定的测量时间,s。
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,
9010250,A e q,60/ LLddLL T ????
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。
2.噪声污染级
噪声污染级( LNP),
?KLL ?? eqNP
式中,K—— 常数,对交通和飞机噪声取值 2.56;
σ —— 测定过程中瞬时声级的标准偏差 。
?
?
???
n
i
ipp LLn
1
2
AA )(1
1?
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。
ApL
3.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,
]24 1081016l g [10
)10(1.01.0
dn
nd ????? LLL
式中,Ld—— 白天的等效声级,时间是从 6∶00 至
22∶00,共 16个小时;
Ln—— 夜间的等效声级,时间是从 22∶00 至
第二天的 6∶00,共 8个小时。
7.3.4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
中心频率
fm/Hz
上截止频率
f2/Hz
下截止频率
f1/Hz
中心频率
fm/Hz
上截止频率
f2/Hz
下截止频率
f1/Hz
31.5 44.547 3 22.273 7 1 000 1 414.20 707.100
63 89.094 6 44.547 3 2 000 2 828.40 1 414.20
125 176.775 88.387 5 4 000 5 656.80 2 828.40
250 353.550 176.775 8 000 11 313.6 5 656.80
500 707.100 353.550 16 000 22 627.2 11 313.6
第四节 噪声测量仪器
一、声级计
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。
图 7.6 声级计工作方框图
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
图 7.7 各种声级计实物照片
二、其他噪声测量仪器
1.声级频谱仪
2.录音机
3.记录仪
4.实时分析仪
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
第五节 噪 声 标 准
人的活动 最高值 理想值
体力劳动(保护听力) 90 70
脑力劳动(保证语言清晰度) 60 40
睡眠 50 30
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
时间 修正值
白天 0
晚上 -5
夜间 -10至 -15
地区 修正值
农村、医院、休养区 0
市郊、交通量很少的地区 +5
城市居住区 +10
居住、工商业、交通混合区 +15
城市中心(商业区) +20
工业区(重工业) +25
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
窗户状况 修正值
开窗 -10
关闭的单层窗 -15
关闭的双层窗或不能开的窗 -20
类 别 昼 间 夜 间
0 50 40
1 55 45
2 60 50
3 65 55
4 70 55
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, GB3096— 93
类 别 昼间 夜 间
0 50 40
1 55 45
2 60 50
3 65 55
4 70 55
适用于疗养区、高级
别墅区、高级宾馆区等特
别需要安静的区域,位于
城郊和乡村的这一类区域
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)
类 别 昼间 夜 间
0 50 40
1 55 45
2 60 50
3 65 55
4 70 55 适用于以居住、文教机关为主的区域,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)
类 别 昼间 夜 间
0 50 40
1 55 45
2 60 50
3 65 55
4 70 55 适用于居住、商业、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)
类 别 昼间 夜 间
0 50 40
1 55 45
2 60 50
3 65 55
4 70 55
适用于工业区 。
表 7.6 城市区域环境噪声标准值
单位:等效声级 Leq /dB(A)
类 别 昼间 夜 间
0 50 40
1 55 45
2 60 50
3 65 55
4 70 55
适用于城市中的道路交通干
线道路的两侧区域,穿越城区的
内河航道两侧区域,穿越城区的
铁路主、次干线两侧区域的背景
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。
每个工作日接触噪声时间 / h 允许标准 / dB(A)
8 85
4 88
2 91
1 94
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
每个工作日接触噪声时间 / h 允许标准 / dB(A)
8 90
4 93
2 96
1 99
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( GB16170— 1996) 单位,dB(A)
车辆类型 燃料种类 车辆出厂日期 1998年 1月 1日前 1998年 1月 1日起
轿车 汽油 87 85
微型客车、货车 汽油 90 88
轻型客车、货车、越野车
汽油 n≤4300r/min 94 92
汽油 n >4300r/min 97 95
柴油 100 98
中型客车、货车、大型客车 汽油 97 95 柴油 103 101
重型货车 P≤147kW 101 99 P >147kW 105 103
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( GB1495— 2002)
汽车分类
噪声限值 / dB(A)
第一阶段 第二阶段
2002.10.1- 2004.12.30期间生产的汽车 2005.1.1以后生产的汽车
M1 77 74
M2(GVM≤3.5t)或 N2(GVM≤3.5t)
GVM≤2t
2t<GVM≤3.5t
78 76
79 77
M2(3.5t<GVM≤5t)或 M3(GVM>5t)
P<150kW
P≥150kW
82 80
85 83
N2(3.5t<GVM≤12t)或 N3(GVM>12t)
P<75kW
75kW≤P<150kW
P≥150kW
83 31
86 83
88 84
说明,
a) M1,M2(GVM≤3.5t)和 N1类汽车装用直喷式柴油机时,其限值增加 1dB(A)。
b) 对于越野汽车,其 GVM>2t时,
如果 P<150kW,其限值增加 1dB(A);
如果 P≥150kW,其限值增加 2dB(A)。
c) M1类汽车,若其变速器前进档多于四个,P>140kW,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 7.11 摩托车和轻便摩托车噪声限值( GB116169— 1996) 单位,dB(A)
车辆类型 发动机 总工作容积
车辆出厂日期
1998年 1月 1日前 1998年 1月 1日起
加速行驶噪声 定置排气噪声 加速行驶噪声 定置排气噪声
轻便摩托车 ≤50 77 87 76 85
摩托车
>50且 ≤100 82
92
80
90
>100 84 83
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。
适用区域 标准值
一类区域 ≤70
二类区域 ≤75
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,
①机舱内任一测点的噪
声级不得大于 110dB;
②客舱参照执行。
类别 划分说明 备注
船长(两柱间长) / m 航行时间 / h
I >75 >24
II
>75 12~ 24
30~ 75 >12
III <30 只考虑船长
<12 只考虑航行时间
部 位 限制值 LpA
Ⅰ Ⅱ Ⅲ



有人值班机舱主机操纵处 90①
有控制室的或无人的机舱 110①
机舱控制室 75 78 -
工作间 90



驾驶室 65 70 70
报务室 65 70 -



卧室 ② 60 65 70
医务室 60 65 -
办公室、休息室等舱室 65 70 75
厨房 80 85 85
表 7.15 海洋船舶各舱室噪声级最大限制值
注:①机舱内任一测点的噪声级不得大于 110dB;
②客舱参照执行。
部 位 限制值 LpA / dB



有人值班机舱主机操纵处 90①
有控制室的或无人的机舱 110①
机舱控制室 75
工作间 85



驾驶室 65
桥楼两翼 70
海图室 65
报务室 60



卧室 ② 60
医务室、病房 60
办公室、休息室、接待室等舱室 65
厨房 机械设备和专用风机不工作
机械设备和专用风机正常工作
70
80
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
噪声带 颜色 阴影线
35dB以下 浅绿色 小点,低密度
36~ 40dB 绿色 中点,中密度
41~ 45dB 深绿色 大点,高密度
46~ 50dB 黄色 垂直线,低密度
51~ 55dB 褐色 垂直线,中密度
56~ 60dB 橙色 垂直线,高密度
61~ 65dB 朱红色 叉线,低密度
66~ 70dB 洋红色 叉线,中密度
71~ 75dB 紫红色 交叉线,高密度
76~ 80dB 蓝色 宽条垂直线
81~ 85dB 深蓝色 全黑
第六节 噪 声 监 测
7.6.1城市环境噪声监测方法
城市环境
噪声监测
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
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 5.5m/ s
以上时停止测量。
测量时间
分为白天( 6:00~22:00)和夜间 (22:00~
6:00)两部分。
(一 ) 城市区域环境噪声监测
1.网格测量法
2.定点测量法
图 7.8 网格测量法示意图
图 7.9 定点测量法示意图
(二)城市交通噪声监测


道 监测点
7.6.2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 1~ 3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
7.6.3机动车辆噪声测量方法
车外噪声测量
测量条件
测量场地及测点位置
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 车辆型号
测量地点 车辆牌照号
路面状况 额定载客(质)量
测量仪器 行驶里程
测点位置 挡位 车速 噪声级 /dB A C
驾驶室
载客室 中部 后部
频率 A C 31.5 63 125 250 500 1k 2k 4k 8k
前部
中部
后部
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 _____________
测定序号 本底噪声 /dB(A) 噪声级 /dB(A) 备注 测定值 平均值
7.6.4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 1.2 m,离其他反射壁面 1
m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,
监测时间 /
时分秒
飞机状态 /
起降 飞机型号 LAmax/dB 持续时间 /s L’Amax/dB LEPN/dB 备注
第七节 振动及测量方法
物体围绕平衡位置往复运动称为振动。
振动是噪声产生的原因。
机械设备产生的噪声有两种传播方式:
一种是以空气为介质向外传播,称为空气声;另
一种是声源直接激发固体构件振动,这种振动以
弹性波的形式在建筑物基础、地板、墙壁中传播,
并在传播过程中向外辐射噪声,称为固体声。
7.7.1城市区域环境振动标准
(一)适用地带范围的划定
特殊住宅区;居民、文教区;混合区;
商业中心区(指商业集中的繁华地区);工
业集中区;交通干线道路两侧;铁路干线两
侧;标准适用的地带范围;标准昼夜。
(二)监测方法
测量点的布设;计算方法 。
城市区域环境振动标准 (GBl0070一 88)规
定了城市区域环境振动的标准值及适用地带范
围 (见表 7.24)。
适用地带范围 昼间 夜间
特殊住宅区 65 65
居民、文教区 70 67
混合区、商业中心区 75 72
工业集中区 75 72
交通干线道路两侧 75 72
铁路干线两侧 80 80
表 7.24 城市各类区域铅垂向 Z振级标准值 单位,dB
7.7.2城市区域环境振动测量方法
(一)名词术语
振动加速度级 VAL;振动级 VL; Z振动级
VLz ; 累积百分 Z振级 VLzn ; 稳态振动 ; 冲击
振动;无规振动 。
(二)测量仪器
用于测量环境振动的仪器,其性能必须符
合 ISO/ DP8401— 1984有关条款的规定。测量
系统每年至少送计量部门校准一次。
(三)测量量及读值方法
测量量;读数方法和评价量。
(四)测量位置及检振器的安装
(五)测量条件
测量时振源应处于正常工作状态,应避免足
以影响环境振动测量值的其他环境因素或其他非振
动污染源引起的干扰。
(六)测量数据记录和处理
环境振动测量按待测振源的类别,选择教材
表 7-24、表 7-25、表 7-26中的对应表格逐项记录。
测量交通振动,应记录车流量。
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