3、分贝、声功率级、声强级和声压级 (1)分贝decibel
1、定义: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),单位为dB
N=10lgA1/A0
A0是基准量(或参考值) A1是被量度量 (2)声功率级 LW=10lgW/W0 LW——声功率级(dB) W——声功率(W)
W0 ——基准声功率,10-12 W (3)声强级 LI=10lgI/I0
LI——声强率级(dB); I——声强(W/m2);
I0——基准声强,为10-12 W/m2 (4)声压级
Lp=10lgP2/P02=20lgP/P0 Lp——声功率级(dB); P——声压(Pa);
P0——基准声压,为2×10-5Pa,该值是对1000Hz声音人耳刚能听到的最低声压。 4、噪声的叠加和相减 (1)噪声的叠加
声能量是可以进行代数相加的物理量度 W总=W1+W2.声功率;单位为W I总=I1+I2;声强;单位为W/m2
N(响度;单位为”宋”song)
声压是不能直接进行代数相加的物理量度 P1——Lp1,P2——Lp2,求合成声压级L1+2 ∵I1=P12/ρc I2=P22/ρc ∴P总2=P12+P22
又∵(P1/P0)2=10Lp1/10 (P2/P0)2=10Lp2/10
∴Lp=10lg [(P12+P22)/P02]=10lg(10Lp1/10 + 10Lp2/10) 1、Lp1=Lp2时 ,
Lp=10lg (P12+P22)/P02=10lg(10Lp1/10 + 10Lp2/10) =10lg(2× 10Lp1/10 )=10lg2+Lp1 ∴Lp≈Lp1+3 例1
2、当Lp1≠Lp2时,求Lp可查表 或查曲线见图7--1——分贝和的增值表 Lp1-Lp2 △L
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11
两个96 dB noise 合成,L总=96+3=99
3.0 2.5 2.1 1.8 1.5 1.2 1.0 0.8 0.6 0.5 0.4 0.3
步骤:(1)先求Lp1与Lp2的差值:Lp1-Lp2;
(2) 由所得得差值从表中查得增值△L
(3)由Lp=Lp1+ △ L,求出合成声压级值
例2,已知两个声压级分别为Lp1=90dB,Lp2=84dB,求合成声压级Lp; 解: (1)Lp1 - Lp2=90-84=6dB (2)查表 6dB→ △L =1.0dB (3) Lp=Lp1+ △ L=90+1.0=91dB 小结:
1、两个声压级相等时,合成Lp=Lp1+3dB
2、两个声压级不等时,总声压级不超过任一声压级3dB。(Lp1>Lp2,Lp≤Lp1+3) 3、两个声压级不等时,相差≥10dB,增值很小,可以忽略不计,仍等于Lp1 例3 Lp1=90dB,Lp2=75dB,合成Lp=90dB
4、多声源叠加时,逐次两两叠加,与次序无关,叠加时,一般选择两个噪声级相近的依次进行 5、噪声控制:主要噪声源降下来,才能取得良好的降噪效果。
(2)噪声的相减 P351
A.从总的被测噪声级中减去背景或环境噪声级 B.确定由单独噪声源产生的噪声级。 L1=Lc-△L
L1——机器本身噪声级,dB Lc——总噪声级,dB
△L——增加值,dB
(四)噪声的物理量和主观听觉的关系 一、响度和响度级(主观判断指标!) 1、响度(N)
响度是人耳判别噪声由轻到响的强度概念,它不仅取决于噪声的强度(如声压级).还与它的频率和波形有关。
定义:40 dB, 1000 Hz ,来自正前方的平面波形的响度定义为1 sone(另一个声音听起来比它大几倍,就叫几宋)。
2、响度级(LN) Sound Level 响度级:两个声音主观比较, 基准声音:1000Hz,纯音 响度级=纯音的声压级(dB)。
响度级用LN表示,单位是“方 phon”。
例如:某噪声听起来与声压级为80dB,频率为1000HZ的纯音一样响,则该噪声的响度级就是80方。
响度级是一个表示声音响度的主观量,它把声压级和频率用一个概念统一起来,既考虑声音的物理效应,又考虑声音对人耳的生理效应。
响度与响度级:都是对噪声的主观评价,但 响度可以相加而响度级不能。 二、等响曲线:人耳听觉范围内一系列响度相等的声压级与频率关系曲线
意义:(1)人耳对1K~4K的声音最敏感
(2)声压级较低时,低频变化引起响度级变化较中高频的大 (3)声压级相同,中高频噪声显得比低频的更响
(4)声压级较高时,曲线较为平缓,说明响度级与频率关系不大 三、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55dB到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。
主要差别:对低频成分衰减程度不等,A最多,B其次,C最少 计权声级与声压级并不相等
四、等效连续声级、噪声污染级和昼夜等效声级
A声级主要适用连续稳态噪声的测量和评价,环境中大都是随时间而变化的非稳态噪声,用
A声级来测量和评价不合适。
等效连续声级Leq或LAeq:用噪声能量平均值的方法来评价声级不稳定的噪声对人的影响,反映人实际接受的噪声能量的大小,等效连续A声级。
1、定义:用一个相同时间内声能与之相等的连续稳定的A声级来表示该段时间内的噪声大小。 2、计算公式
LPA—— 某时刻t的瞬时A声级(dB); T —— 规定的测量时间(s)
3、简易计算公式(数据符合正态分布) LAeq ≈ L50+d2/60,d=L10-L90
L10,L50,L90分别表示10%,50%,90%时间超过的噪声(峰、中、本底值) L10,L50,L90的求法 (1)作图,查找
(2)将Data(100个Data)从大到小排列,第10,50,90个为L10、L50、L90。 4、噪声污染级LNP
(1)定义:在Leq上加一项表示noise变化幅度的量。 LNP=LAeq+Ks s:测量中瞬时声级的标准偏差
(2)意义:反映涨落的noise引起的烦恼度,评价航空或者道路交通噪声 (3)简易计算公式:公共噪声
LNP=LAeq+d d=L10 - L90 or LNP=L50+d+d2/60
(4)昼夜等效声级Ldn 定义:它是表示社会噪声——昼夜间的变化情况。
(Ld 等效声级,昼 6:00—22:00;Ln等效声级,夜 22:00—6:00) 5、噪声的频谱分析
声音:由许许多多不同频率,不同强度的纯音组合而成。
频率分析(或频谱分析):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.
意义:深入了解噪声声源的特性,寻找主要的噪声污染源,噪声控制
方法:使噪声信号通过一定带宽的滤波器,通带越宽,频率展开越详细;反之越粗略。以频率为横坐标,相应强度(声压级)为纵坐标作图。
滤波器:等比带宽滤波器
五、噪声测量仪器 (一)测量仪器 (1)声级计:主观性
1、普通声级计 20——800 Hz 2、精密声级计 20——12500 Hz 声级计,又叫噪声计,测量声压级和计权声级,最基本的测量仪器。
适用于环境噪声和各种机器(如风机、空压机、内燃机、电动机)噪声的测量,也可用于建筑声学、电声学的测量。 (2)其他噪声测量仪器
1、声级频谱仪—— 频谱分析(可测定频率与声压级的声音特征曲线) 2、录音机:方便实验室测定 3、自动记录仪
4、实时分析仪:特别适用于脉冲信号分析 六、噪声标准(选择、分级)P361 七、噪声监测
气象条件:无雨雪、无雷电天气,风速<5m/s
测量时段:昼间(6:00~22:00)和夜间(22:00~次日6:00),分别称为昼间等效声级Ld和夜间等效声级Ln。
测点布置:(1)网格测量法 (2)定点测量法
放射性和辐射监测
一、放射性衰变的类型
1.α衰变
α衰变:不稳定重核(一般原子序大于82)自发放出2He核(α粒子)的过程。
226
88
4
Ra→86222Rn+24He。
特性:(A)α粒子的质量大,速度小 (B)易使原子、分子发生电离或激发