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坐标图上的形状。相应的图称为频谱图。
成谱又称线谱、离散谱，如乐器（基音，泛音），连续谱又称无调噪声，有些噪声源，如鼓风机、车床、空调机、发电机等产生噪声的频谱中，既有线谱又有连续谱成分．故称为有调噪声，这种噪声听起来有明显的音调。
(2) 频程：为方便起见通常把宽广的声频变化范围划分为若干个较小的频段、称为频带或频程。 一般对n倍频程作如下定义：和1／3倍频程（n=1/3）。
在一个频程中，上限频率与下限频率之比为
f2n为频程倍数，在噪声测量中，最常用的是倍频程（n=1）?2n，
f1f2?2称为倍频程。倍频程通常用它的几何中心频f1率来表示：f0?f2f1?2f2?2f1 ，若f2?f1??f，?f成为带宽。 2当把倍频程再分成三等分．即1／3倍频程，那么．上限频率与下限频率之比为：
f232 ，则中心频率为：f0??f11f2f1?62f1?f2 62由上可知，倍频程及1/3倍频程的带宽?f分别为： ?f=0.707f0； ?f=0.23f0
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倍频程与1/3倍频程频率表
倍频程频率下限频率 f/Hz 上限频率 下限频率 1/3倍频程频率f/Hz 上限频率 17.8 22.4 28.2 35.5 44.7 56.2 70.8 89.1 112 141 178 224 282 355 447 562 708 891 1122 1413 1778 2239 2818 3548 4467 5623 7079 8913 11220 14130 17780 22390 中心频率 中心频率 16 20 25 31.5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 8000 10000 12500 16000 20000 11 16 22 14.1 17.8 22.4 22 31.5 44 28.2 35.5 44.7 44 63 88 56.2 70.8 89.1 88 125 177 112 141 178 177 250 355 224 282 355 355 500 710 447 562 708 710 1000 1420 891 1122 1413 1420 2000 2840 1778 2239 2818 2840 4000 5680 3548 4467 5623 5680 8000 11360 7079 8913 11220 11360 16000 22720 14130 17780 参见教材12页表2-2。
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2.1.3 声波的传播特性
1. 垂直入射声波的反射和透射
入射声波由介质Ⅰ入射到介质Ⅱ，入射声波为pi，反射声波为pr，投射声波为pt。 定义声压的反射系数rp为反射声压幅值pAr与入射声压幅值pAi之比，即： rp?pAr?2c2??1c1 ?pAi?2c2??1c1同样定义声压透射系数?p为透射声压幅值pAi与入射声压幅值pAi之比，即： ?p?pAt2?2c2 ?pAi?2c2??1c1声波在分界面上反射和透射的大小与入射、反射和透射声波声压大小无关，仅与两介质的声特性阻抗有关。声强反射系数rI与声强透射系数?I的定义见教材25页。
由上式可知，当?2c2??1c1时，rp=0，?p=1，声波全部透射；当?2c2?介质Ⅱ相当于刚性发射体，声波全反射，并在介质Ⅰ中形成驻波；当?1c1??1c1时，rp=1，?p=0，
?2c2时，rp=-1，?p=0，
介质Ⅱ中无透射声波，在介质Ⅰ中，入射声压与反射声压在界面处，大小相等、相位相反，总声压达到极小，产生驻波声场。 2. 斜入射声波的反射和折射
sin?isin?rsin?t ??c1c1c2当c1?c2时，则?i??t，折射线靠近法线；反之则远离，所以，同一介质由于声速分布不同，也会发生折射。
当c1?c2时，?t??i，当?t增至某角度?c时，?t=90，即折射波沿界面传播，称?c为全反射
0
临界角。?i??c，则?t>90，无透射波。
0
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由式可知，声波的折射是由声速决定的，除了在不同介质的界面上能产生折射现象外，在同一种介质中，如果各点处声速不同，也就是说存在声速梯度时，也同样产生折射现象。在大气中，使声波折射的主要因素是温度和风速。参见教材27页图。
3. 声波的散射和衍射（绕射）
(1) 散射：声波传播过程中，遇到的障碍物表面较粗糙或者障碍物的大小与波长差不多，则当声
波入射时，就产生各个方向的反射，这种现象称为散射，散射情况较复杂．而且频率稍有变化，散射波图有较大的改变。
入射声波绕过障碍物传到其背面形成声波的衍射（低频声） (2) 衍射：声波传播过程中，遇到障碍物或孔洞时，声波会产生绕射现象，即传播方向发生改变。
绕射现象与声波的频率、波长及障碍物的尺寸有关。当声波频率低、波长较长、障碍物尺寸比波长小得多时，声波将绕过障碍物继续向前传播。如果障碍物上有小孔洞，声波仍能透过小孔扩散向前传播。
4. 声波的干涉：频率相同，同向传播的2个简单波在传播空间某点由于相位相同，振幅增大，而
在某些点相位相反而振幅抵消或减弱的现象。参见教材23页。
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2.1.4 声波的自然衰减
1. 衰减的类型及声源的类型
(1) 声源类型：点声源是指声源尺寸相对于声波的波长或传播距离而言比较小的声源。点声源的波前是球面；面声源是指尺寸为一个长方形的声源；线声源则指在一个方向上的尺寸远远大于其他两个方向尺寸的声源，它发出的是柱面声波。
(2) 扩散衰减（Ad）：声波在声场传播过程中，波前的面积随着传播距离的增加而不断扩大，声能逐渐扩散．从而使单位面积上通过的声能相应减少，使声强随着离声源距离的增加而衰减，这种衰减称为扩散衰减。
(3) 空气吸收衰减(Aa)：声波在介质中传播时，由于介质的内摩擦、粘滞性、导热性等特性使声能不断被介质吸收转化为其他形式的能量．使声强逐渐衰减，这种衰减称为吸收衰减。 (4) 地面吸收衰减（Ag）：疏松土地的声特性阻抗大约与空气的特性阻抗同数量级，声波由空气透射到地面时，只有部分反射。
(5) 声屏障衰减（Ab）: 声屏障衰减与声源及接受点相对屏障的位置、屏障的高度及结构，以及声波的频率密切相关。
(6) 气象条件对声传播的影响（Am）: 雨、雪、雾等对声波的衰减量大约每1000米不到0.5dB，因此可以忽略，风和温度梯度对声波的传播影响很大。 总衰减 A?Ad?Aa?Ag?Ab?Am 2. 声源的扩散衰减（在自由声场中）
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物理性污染控制讲义
江汉大学
主讲：xxx
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第1章 绪论
1.1 物理环境与环境物理学
各种物质都在以不同的运动形式进行能量的交换和转化，物质能量的交换和转化的过程，就构成了物理环境。自然声环境、震动环境、电磁环境、放射性辐射环境、热环境、光环境构成了天然物理环境。人工物理环境是人类活动的物理因素不同程度地干预天然物理环境所生成的次生物理环境，两者交叠共存，相互作用。
人类生存于这种物理环境里，也影响着这种物理环境。比如由于人类进行大规模的工业生产并向大气释放大量温室气体，造成温室效应，使地球变暖，就是一个例子。环境物理学是在物理学的基础上发展起来的一门新兴学科，是环境科学的重要组成部分。
环境物理学主要研究范围是大自然中的物理变化引起人类生存环境的改变，污染物迁移及分布的规律，以及研究环境问题时所采用的物理原理与方法。其中最主要的是应用物理手段研究和解决在环境中存在的污染问题，物理污染的产生机理、发展变化、对人类的影响以及预防和治理对策等等，目的是为人类创造一个适宜的物理环境。
物理性污染同化学性污染和生物性污染是不同的。化学性污染和生物性污染是环境中有了有害的物质和生物，或者是环境中的某些物质超过正常含量，而天然物理性的声、光、热、电磁场等在环境中是永远存在的，它们本身对人无害，只是由于人为造成的环境中含量过高或过低而造成污染或异常现象才对人体及生态造成危害。物理性污染是一般是局部性的，同时在环境中不会有残余物质存在。
物理环境和物理性污染的特征决定了环境物理学的研究特点。物理环境的声、光、热、电等要素对人类是必需的，因此决定了环境物理学不仅研究如何消除污染，更重要的是研究适宜于人类生活和工作的声、光、热、电等物理条件；物理性污染程度是由声、光、热、电等在环境中的量决定的，环境物理学的研究，要注重物理现象的定量研究。
环境物理学的研究领域是相当广阔的。人体作机械运动或者人体处在机械振动环境中所产生的物理效应和生理效应，也是环境物理学有待深入研究的内容。环境物理学将在对物理环境和物理性污染全面、深入研究的基础上，发展自身的理论和技术，形成一个完整的学科体系。
1.2 环境物理学的发展
二十世纪初人们开始研究声、光、热等物理现象对人类生活和工作的影响，并逐渐形成了在建筑物内部为人类创造适宜的物理环境的学科，即建筑物理学。二十世纪五十年代后，建筑物外部的物理环境对人类生存的影响越来越大，促使声学、热学、光学、电磁学、力学、放射学等学科开展对环境，以及消除这些影响的技术途径与控制措施的研究，从而出现了一些新的学科分支，如环境声学、环境光学、环境电磁学、环境热学、电离辐射防护，其中较为成熟的是环境声学、电离辐射防护，其它学科还没有完全定型。
人们发现噪声污染的时间较早。约在一、二百年前，锻造工人、织布机挡车工、造船和锅炉制造的铆焊工，由于长期在噪声环境中工作已受到职业性噪声的危害。1765年就有人提出了铜匠、锻造工的噪声性耳聋的报告，环境噪声则是随着近代城市人口的增长及交通工具的发展而形成的。1930年美国纽约市开始进行了大规模的城市噪声调查，六十年代许多国家的城市噪声问题越来越突出，已成为城市“四大公害”之一。1971年美国成立了噪声控制工程学会，1974年在第八届国际声学会
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议上正式采用“环境噪声”这一术语，而且作为这次会议议程的重点。近年，科学研究工作者把城市噪声污染规律和环境噪声评价方法的研究与以往噪声控制、心理声学和生理声学的研究有机地联系在一起，形成了一门“环境声学”。研究噪声污染规律，噪声的产生、传播和控制及其对人体健康影响的机理的科学，已成为声学的一门分支学科。
电离辐射是指宇宙中的某些射线在其行进路程中将能量传递给介质元素的原子的电子壳而产生电离，被电离的离子又通过电离作用破坏分子结构而产生的辐射。人类生存的地球，经常遭受天然的电离辐射。天然的电离辐射通常来于三方面：一是宇宙线，二是地壳中天然放射性元素，三是存在于表层土壤、水相大气中的天然性元素，并可随着食物或水进入人体。
十九世纪快要结束时，科学家发现了X射线和放射性。不久医疗上出现了X射线照相技术及在其它方面的应用，从此人们接触到辐射并遭受辐射损伤的机会大大增多。1911年就有关于x射线操作者患白血病的报告，以后又在美国发现放射科医生的白血病发生率比非放射科医生高。大约在统一时期，又发现从事钟表发光标度盘涂漆工人也因长期接触放射物质而受害，最初是再生性障碍性贫血症，后来出现骨癌，从而人们进一步注意到人体内沉积的放射物质的危害性，这些部促使人们不得不加强辐射防护措施的研究。1928年国际放射学会议发起成立了国际X射线和镭防护委员会，l 950年又改名为国际放射防护委员会。它主要是研究和推荐辐射防护标准和防护方法。1955年第十届联合国大会通过决议成立了原子辐射影响问题科学委员会，放射防护研究逐渐成为一门独立的学科，即放射卫生学，主要研究有关放射的卫生标淮、放射性物质的生产和使用单位的卫生防护、消除放射性沾污以及防治放射性物质对生产场所和周围环境的影响。六十年代以后，由于核电站的大量建设和原子能的广泛应用，环境中的电离辐射污染越来越引起人们的重视，并成为防治环境污染的一项重要内容，同时也促进了放射防护技术的研究。
1831 年, 英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。到了19 世纪80 年代, 人们利用电磁感应原理,建立起世界上第一座发电站。从此,人类便大步迈进了电磁辐射的应用时代。现在我们已经知道,电磁作用力是自然界四种基本相互作用力之一。地球上生命的起源与繁殖, 完全依赖于太阳辐射的能量。我们不仅依靠阳光中的红外线获得温暖, 而且还以可见光提供照明, 方便生活, 体味五彩斑斓的世界。从科学角度来讲,没有阳光,就没有人类所需要的各种食物,人类就难以生存。当前,电视、电话、手机、电脑、因特网及绿色能源等科技成果, 已深入到我们工作和生活的方方面面。神奇的电磁波更让我们走进了信息高速公路的时代, 人们足不出户,瞬间即可分享全球人类的精神文明, 使地球村成为现实。总之, 电磁辐射给人带来了诸多的方便。但是, 如果使用不当, 电磁辐射就会成为电磁污染, 从而威胁人类的身体健康。
据专家介绍，电磁辐射到底对人体健康有没有影响的争论早在20年前就开始了。有的科学家认为，电磁辐射对人体确实有害。一份由11位美国电磁场学家历时9年完成的关于电磁场对人体健康影响的报告指出，数以百万计的人由于长期暴露在来自电缆和家庭电器的电磁辐射中，所面对患癌症和退化性疾病的危险正在增加。据报道，美国一科学家小组1999年一项最新研究对比实验表明，每天接受2小时电磁辐射的小白鼠，大脑思维出现混乱，不能准确辩别方向，而对照组的小白鼠全部顺利游到对岸。但有的科学家则不以为然，他们指出，在同等条件下，为何只有个别人出现症状呢?科学界又提出热效应和非热效应之说。所谓热效应，就是高频电磁波直接对生物肌体细胞产生“加热”作用。由于它是穿透生物表层直接对内部组织“加热”，而生物体内部组织散热又困难，所以往往肌体表面看不出什么，可是其内部组织已严重“烧伤”。微波炉就是根据此原理加热食物的。专家指出，不同的人或者同一个人的不同器官对热效应的承受能力是不一样的。老人、儿童、孕妇属于敏感人群，而心脏、眼睛和生殖系统等属于敏感器官之列。至于非热效应，专家的解释是，电磁辐射作用于人体的辐射系统，影响新陈代谢及大脑电流，使人的行为发生变化及相关器官发生变化，并进而影响人的循环系统、免疫及生殖和代谢功能，严重的会诱发癌症。至今，科学家对电磁辐射于人体健康影响的研究仍在进一步探索之中。
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目前，电磁辐射对人体有危害已是被众专家所公认。但凡事都有个度，只要控制在这个度的范围内，事态便会良好。电磁辐射防护标准在经历了较长时间的探讨后，至今没有全世界统一的标准。我国在考察了东西方各国的防护标准后，制定给出最敏感段标准对公众为40微瓦/平方厘米，比西方和国际上的标准还严格4倍。
1.3 环境物理学的分支学科
环境声学
是环境物理学的一个分支学科，研究声环境及其同人类活动的相互作用。
人类生活的环境里有各种声波，用来传递信息和进行社会活动的，是人们需要的；而影响人的工作和休息，甚至危害人体的健康的，则是噪声。为了改善人类的声环境，保证语言清晰可懂，音乐优美动听,20世纪初,人们开始对建筑物内的音质问题进行研究，促进了建筑声学的形成和发展。50年代以来，人类生活环境的噪声污染日益严重，人们开始了在建筑物内和在建筑物外的一定的空间范围内控制噪声的研究。研究涉及物理学、生理学、心理学、生物学、医学、建筑学、音乐、通信、法学、管理科学等许多学科，经过长期的研究，成果逐渐汇聚，形成了一门综合性的科学──环境声学。在1974年召开的第八届国际声学会议上，环境声学这一术语被正式使用。
环境声学主要是研究声音的产生、传播和接收，及其对人体产生的生理、心理效应；研究改善和控制声环境质量的技术和管理措施。主要内容有：
①噪声控制：声是一种波动现象，它在传播过程中，会产生反射，衍射，折射和透射现象，会随传播距离增加而衰减。声的波动基本物理性质，是改善和控制声环境的理论基础。因此在噪声控制中，根据物理原理，首先是降低噪声源的辐射。其次是控制噪声的传播,改变声源已经发出的噪声的传播途径。再次是采取防护措施。
②音质设计：剧场、电影院、音乐厅、会议厅等建筑物中的音质问题很重要。音质控制是要加强声音传播途径中有效的声反射，使声能量在建筑物内均匀分布和扩散，以保证直达声有适当的响度；还要消除建筑物内的不利的声反射、声能集中等现象，控制混响时间，降低内部和外部的噪声干扰。
③噪声的影响：噪声对人的影响同噪声的声级、频率、连续性、发出的时间的物理性质有关，而且同收听者的听觉特性、心理、生理状态等因素亦有关，是一复杂的问题。
④ 研究噪声标准：噪声标准要能保护多数人不受过度噪声的干扰或伤害，是防止和消除噪声污染的重要手段，噪声控制的技术措施必须满足它的要求。
近年来，噪声控制研究受到普遍重视，对声源的发声机理、发声部位和特性，以及振动体和声场的分析和计算，都有重大发展。
在机械振动、声场分布以及二者间耦合的理论方面，经典的格林函数已普遍用于振动系统的理论分析。声学工作者把量子力学的处理方法用到声场分析，形成了简正振动方式（或称简正波）理论。在频率较高时，用统计方法分析振动中的能量关系, 发展了统计能量分析(SEA)。利用瑞利提出最大动能等于最大位能，算出振动基频的物理方法，创造出有限元方法及边界元方法。能量流技术在计算和降低机器噪声方面也得到应用。
在测量手段方面，利用物理原理发展的是声音强度测量。可以直接求得声源发出的总声功率及其各部分的发声情况。
在气流噪声的研究中弄清了噪声与压力、喷口等的关系。在撞击噪声的研究中，求得加速噪声、自振噪声等的特性及其在总噪声中的地位。
发展了各种新型吸声、隔声材料和结构。例如各种无纤维吸声材料或结构，逐渐有较多的应用。马大猷院土在60年代后期提出微穿孔板吸声体，已得到国内外广泛应用。最近又研究微缝吸声体理论。德国夫琅霍费建筑研究所还发展了一种聚碳酸能薄膜穿孔吸声结构。
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在隔声材料方面，最近出现了一种称之为“声学晶体”的新型组合材料，它由局部共振结构单元组成。改变结构单元的大小和几何形状，可以调谐频率范围使在此范围内有效弹性常数是负的，从而成为反射器的材料，显示出比相关波长小两个数量级的点阵常数的谱隙，打破了传统的“质量定律”的声传输规律。
环境振动学
环境振动学研究有关振动的产生、测试、评价、控制措施；研究振动环境对人的影响，现代交通运输业和宇航声学的发展，使环境振动学得以迅速地发展。振动本身可形成噪声源，因此，环境振动学与环境声学是密切相关的科学。振动属于瞬时性能量污染。
环境电磁学
环境物理学中新形成的一个分支学科，主要研究各种电磁污染的来源及其对人类生活环境的影响。电磁污染是指天然的和人为的各种电磁波干扰和有害的电磁辐射。
电磁辐射是指能量以电磁波的形式通过空间传播的物理现象，分为广义的电磁辐射和狭义的电磁辐射。广义的电磁辐射又分为电离辐射和非电离辐射两种，凡能引起物质电离的电磁辐射称为电离辐射，包括X射线、γ射线、α粒子、β粒子、中子、质子等。不足以导致组织电离的电磁辐射称为非电离辐射，包括极低频（ELF，3Hz~3KHz），甚低频（VLF，3~30KHz）、射频（100KHz~300GHz）、红外线、可见光、紫外线及激光等。一般所说的电磁辐射是指非电离辐射。
1969年国际电磁兼容讨论会上， 建议把电磁辐射列为必须控制的环境污染危害物，联合国人类环境会议采纳了上述建议，并将此编入《广泛国际意义污染物的控制与鉴定》一文。1972年，国际大电网会议召开，科学家首次将工频电磁辐射的污染问题作为学术问题进行讨论。70年代后期，西德科学家通过对电磁污染的深入研究，发展了环境电磁学。1979年我国颁布的《中华人民共和国环境保护法》也将电磁辐射列入有害的环境污染物之一。
电磁污染源 影响人类生活环境的电磁污染源可分天然的和人为的两大类。天然的电磁污染是某些自然现象引起的。最常见的是雷电，火山喷发、地震和太阳黑子活动。人为的电磁污染主要有：①脉冲放电。②工频交变电磁场。③射频电磁辐射。目前，射频电磁辐射已经成为电磁污染环境的主要因素。
电磁辐射对环境的影响包括两个方面，一方面是对仪器设备工作环境的影响，另一方面是对人体健康的影响。在一定强度的电磁波干扰下，会造成导弹系统控制失灵，飞机与卫星指示信号失误。我国深圳，广州白云机场在90年代都有受无线电台的干扰而被迫关闭的事件发生。
电磁辐射对人体健康的影响主要体现在对各器官组织的功能效应影响，目前科学家研究地比较多的主要有：（1）对神经系统的作用；（2）对心血管系统的作用；（3）对血液成分的影响；（4）对内分泌系统的影响；（5）对生殖和子代发育的影响；（6）与癌症、肿瘤的发生关系。
近年来，我国经济与城市化得到迅速发展，城市空域的电磁环境更为复杂，出现了许多新现象、新问题。主要有：（1）城市的发展与扩大，大中型广播电视与无线电通信发射台站被新开发的居民区所包围，局部居民生活区形成强场区；（2）移动通信技术（包括移动电话通信、寻呼通信、集群专业网通信）发展迅速，城市市区高层建筑上架起成百上千个移动通信发射基地站，（3）随着城市用电量增加，10KV和220KV高压变电站进入城市中心区；（4）城市交通运输系统（汽车、电车、地铁、轻轨及电气化铁路）迅速发展引起城市电磁噪声呈上升趋势；（5）个人无线电通信手段及家用电器增多，家庭小环境电磁能量密度增加，室内电磁环境与室外电磁环境已融为一体，城市电磁环境总量在不断增加。
如上所述，恶化的电磁环境不仅对人类生活日益依赖的通信、计算机与各种电子系统造成严重的危害，而且会对人类身体健康带来威胁。为此世界各国都十分重视愈来愈复杂的电磁环境及其广泛的影响，电磁环境保护与电磁兼容技术已成为一个迅速发展的新学科领域。
环境热学
主要研究热环境及其对人体的影响，以及人类活动对热环境影响的学科。
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环境的天然热源是太阳，环境的热特性取决于环境接收太阳辐射的情况，并与环境中大气同地表之间的热交换有关。大气中的臭氧、水蒸汽和二氧化碳是影响太阳辐射到达地表的强度的主要因素。在距地面20～50公里上空的臭氧层，能大量地吸收对生命物质有害的紫外线，是生物得以生存和发展的重要条件。
穿过大气的太阳直接辐射和散射光，一部分被地表反射，一部分被地表吸收。地表由于吸收短波辐射被加热，再以长波向外辐射。大气吸收辐射能后被加热，再以长波向地表、天空辐射。大部分长波辐射能被阻留在地表和大气下层，就使地表和大气下层的温度增高。产生所谓的温室效应。太阳向地表和大气辐射热能，地表和大气之间也不停地进行潜热交换和以对流及传导方式进行的显热交换。
人体不能完全适应天然环境剧烈的寒暑变化，为防御、缓和外界气候变化的影响，人类创造了房屋、火炉等，形成了人工热环境。
人工热环境是人类生活不可缺少的条件。热环境对人体的影响？环境与人的热舒适之间的关系？是环境热学研究的内容之一。
环境热学要对热污染进行研究，热污染是指因为人类活动影响而造成的对热环境的危害现象。 人类活动主要从以下三个方面影响自然环境，从而引起热污染：1．人类活动改变大气的组成，从而改变太阳辐射和地球辐射的透过率。如城市排放的烟尘使大气混浊度增加，影响环境接收太阳辐射。2．人类活动改变地表状态与反射率，从而改变地表和大气间的换热过程，如大规模的农牧业开发使森林变为农田和草原，再化为沙漠；城市建设使大量的钢筋混凝土建筑物代替了田野和植物，这些现象都使地面的反射率不断改变，从而破坏环境的热平衡，形成热污染。3．人类活动直接向环境释放热量。如城市消耗大量的燃料。在燃烧过程中产生的能量一部分直接成为废热，另一部分转化为有用功，最终也成为废热向环境散发。据估算，二十世纪末，全世界耗能总量已占地球接收的净辐射千分之一
热污染的危害主要在于：1．大范围的干旱 2．全球变暖 3．对水体产生不利影响 4．降低人体机理的正常免疫功能。
环境热污染对人类的危害大多是间接的。人们对热污染的认识尚处于探索阶段。 环境光学
环境光学是研究人类的光环境的科学。环境光学的研究内容包括天然光环境和人工光环境；光环境对人的生理和心理的影响；光污染的危害和防治等。
环境光学是在光度学、色度学、生理光学、心理物理学、物理光学、建筑光学等学科的基础上发展起来的。环境光学的定量分析以光度学、色度学为基础；在研究光与视觉的关系上主要借助于生理光学及心理物理学的实验和评价方法。
天然光环境的光源是太阳。研究天然光环境的一项首要工作，就是对一个国家和地区的天然光环境进行常年连续的观测、统计和分析，取得区域性的天然光数据。为了利用天然光创造美好舒适的光环境，环境光学还要研究天然光的控制方法、光学材料和光学系统。
人工光环境较天然光环境易于控制，但电光源的能源利用效率很低，目前由初级能源转换成光能的效率则只有百分之几。研究控制灯光强度和分布的理论及光学器件，探索合理有效的照明方法。也是环境光学研究的内容。
人靠眼睛获得75%以上的外界信息。没有光，就不存在视觉，人类也无法认识和改造环境。环境光学要研究光和视觉，视觉功能与照明条件之间的定量关系，光环境的质量评价指标，为制订照明标准提供依据。
环境光学研究内容另一重要方面是光污染及其防治方法。光污染是指过量的光辐射对人类生活和生产环境造成的不良影响，包括可见光（又称噪光）、红外线、紫外线等引起的污染。
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如：城市大气污染严重，空气混浊，云雾凝聚，造成天然光照度减低，能见度下降，致使航空、测量、交通等室外作业难以顺利进行。又如城市灯光不加控制，夜间天空亮度增加，影响天文观测；路灯控制不当，照进住宅，影响居民休息等等。
另外，大功率光源造成的强烈眩光，某些气体放电灯发射过量的紫外线，以及像焊接一类生产作业发出的强光，对人体和视觉都有危害。
在城市区域范围内常见的光污染一般为：1．白亮污染 2．人工白昼 3．彩光污染； 光污染对人体健康的影响主要表现在对眼睛和神经系统的影响。
白亮污染由强烈光线的反射引起。长期在白亮污染环境下工作和生活的人，眼角膜和虹膜会受到不同程度的损害，视力下降，白内障发病率高达40%以上，同时，还有可能使人产生头晕目眩、失眠心悸、神经衰弱，严重者可导致精神疾病和心血管疾病。
“人工白昼”污染会使人正常的生物节律受到破坏，生活在“不夜城”里的人们，人体的“生物钟”发生紊乱，产生失眠、神经衰弱等各种不适症，导致白天精神萎靡、工作效率低下。
彩光污染包括黑光灯和各种彩色灯光的污染。黑光灯所产生的紫外线强度大大高于太阳光中的紫外线，长期受到这些光源中紫外线的照射，可诱发流鼻血、脱牙、白内障，甚至导致白血病和其他癌变。
环境空气动力学
所谓环境空气动力学，主要是指应用物理学中的动力学原理，来研究全球气温的变化及空气中污染物的扩散等情况。大气中的气团运动不仅决定了气候的变化，同样也决定了污染物的扩散条件。
例如运用理想气体的状态方程和门捷列夫-克拉珀珑方程等物理方法，可以科学的解释了空气质点上升（下降），温度下降（上升）、海拔上升100米，温度下降约1摄氏度等自然现象。利用动力学原理，结合周围环境情况，研究污染物分子之间以及与周围空气分子之间力的相互作用，可以分析和预测污染物的扩散和迁移情况。
最近频繁出现的“厄尔尼诺”和“拉尼娜”现象，对人类最直接的影响就是全球温度的变化，“厄尔尼诺”导致的异常升温转而又给大气加热，引起了很多难以预测的气候反常现象，虽然人们已经认识到“厄尔尼诺”现象的起因（由于在南半球的太平洋上，原来强劲的东南信风渐渐变弱甚至倒转为西风，而东太平洋沿岸的冷水上翻也会势头减弱甚至完全消失，于是太平洋上层的海水温度便迅速上升，并且向东回流。这股上升的“厄尔尼诺”洋流导致东太平洋海面比正常海平面升高20-30厘米，温度上升2-5摄氏度。），但是，如何运用空气动力学的原理，科学的分析和预测这些自然界的异常气温变化，仍然是环境空气动力学的重要研究内容。
此外还有放射性污染源以及如何用物理的方法建立各种环境模型亦是环境物理研究的内容。
1.4 物理性污染控制的内容
一.噪声污染及定量
1. 声波的基本性质
(1) 声波的产生及描述声波的基本物理量 (2) 声压、声能量、声强、声功率
(3) 声级的概念：分贝 压级 声强级和声功率级 声级的计算 声级的叠加 (4) 声波的传播特性 (5) 声在传播中的衰减
随距离的发散衰减 空气吸收的附加衰减 地面的附加衰减 声屏障衰减 气象条件对声传播的影响
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2. 噪声的评价和标准 (1) 噪声的评价量
等响曲线 响度级和响度 斯蒂文斯响度 计权声级和计权网络 等效连续A声级和昼夜等效声级 累计百分数声级 更佳噪声标准（PNC）曲线和噪声评价数（NR）曲线 噪度和感觉噪声级 计权等效连续感觉噪声级LWECPN 交通噪声指数 噪声污染级 噪声冲击指数 噪声掩蔽 语言清晰度指数和语言干扰级 (2) 环境噪声法规和标准 环境噪声污染防治法
噪声标准（产品的噪声标准、噪声的环境质量标准等） 3. 噪声监测
(1) 噪声测量仪器、噪声测量系统 (2) 噪声测量方法
城市区域环境噪声测量 机动车辆噪声测量 航空噪声测量 工业企业生产环境噪声测量 机器噪声的现场测量 厂界噪声测量 4. *环境噪声影响评价
(1) 环境噪声影响评价的工作程序和内容 (2) 噪声预测方法
预测的基础资料 预测范围和预测点布置原则
噪声传播声级衰减计算方法 包括几何发散衰减、遮挡物引起的衰减、空气吸收引起的衰减、附加衰减
公路噪声预测的基本模式
铁路噪声预测方法：比例预测法和模式预测法 机场飞机噪声预测 工业噪声预测
二、 噪声污染控制技术 1. 噪声控制技术概述
(1) 噪声控制的基本原理和一般原则 (2) 噪声源分析
(3) 城市环境噪声源分类 2. 吸声和室内声场
(1) 材料的声学分类和吸声特性 吸声材料的分类 吸声系数和吸声量 吸声系数的测量方法 (2) 多孔吸声材料
多孔吸声材料的吸声原理
影响多孔吸声材料吸声特性的因素 (3) 共振吸声结构
薄膜和薄板共振吸声结构 穿孔板共振吸声结构 微穿孔板吸声结构
(4) 室内声场和吸声降噪
直达声场、混响声场、混响半径、混响时间
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室内吸声降噪量的计算 3. 隔声技术
(1) 隔声的评价量
透射系数 隔声量 平均隔声量 隔声指数 (2) 单层匀质密实墙的隔声
隔声量的计算 吻合效应 单层隔声墙的频率特性 (3) 双层隔声结构的隔声特性 (4) 隔声间
降噪量的计算 隔声门和隔声窗的设计要点 (5) 隔声罩的插入损失与设计要点 (6) 声屏障的插入损失及设计要点 4. 消声器
(1) 消声器的基本要求、消声性能评价量、消声器的设计程序 (2) 阻性消声器
声衰减量的计算 高频失效频率 阻性消声器的种类
气流对阻性消声器性能的影响 阻性消声器的设计程序 (3) 抗性消声器
扩张式室消声器的消声原理及消声量计算 消声器的上下截止频率
共振式消声器的消声原理与消声量计算公式 改善消声性能方法 设计步骤 (4) 阻抗复合消声器
阻抗消声器的消声原理及基本类型 三、 振动污染及其控制 1. 振动的基本概念
2. 振动的危害及其评价标准 3. 振动测量方法和常用仪器 4. 振动的控制技术和方法
5. 隔振系统的设计以及隔振材料、器件的分类和选择等 6. 阻尼减振及阻尼材料
四、 其他物理性污染及其控制 1. 放射性污染防治 (1) 放射性的概念 (2) 来源
(3) 辐射剂量的基本量和单位
(4) 辐射的生物效应及对人体的危害 (5) 环境放射性标准 (6) 放射性污染的防治 (7) 放射性监测与评价 2. 电磁辐射污染
(1) 电磁场与电磁辐射 (2) 电磁污染的量度单位 (3) 电磁辐射污染源及危害 (4) 电磁辐射的测量及标准
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(5) 电磁辐射污染的控制 3. 环境热污染及其防治 (1) 热环境 (2) 热岛效应
(3) 环境热污染及其防治 4. 光污染及其防治 (1) 光环境
(2) 照明单位及度量 (3) 光污染的危害 (4) 光环境的评价标准 (5) 光污染的防治
1.5 教材及参考书
教材：陈杰瑢主编，物理性污染控制，高等教育出版社，2007年。 参考书：
1. 2. 3. 4. 5. 6.
陈亢利、钱先友、许浩瀚等主编，物理性污染与防治，北京，化学工业出版社，2006年 张宝杰，乔秀杰，赵志伟主编，环境物理性污染控制，北京，化学工业出版社，2003年。 洪宗辉，潘仲麟主编， 环境噪声控制工程，北京，高等教育出版社，2002年。 周新祥编著，噪声控制及应用实例，北京，海洋出版社，1999年 刘树杰等主编，环境物理学，北京，化学工业出版社，2004年。
周律，张孟青编著，环境物理学，北京，中国环境科学出版社，2001年
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第2章 噪声污染及其控制
2.1 声波的基本性质
2.1.1 声波的产生及描述
1. 声波：声波是一种机械波，是机械振动在弹性媒质中的传播，声波可以在气体、液体和固体等
不同的物质形态中传播，声波传播的物理过程是振动能量在媒质中的传递。 2. 声场：介质中有声波存在的区域。
3. 波长：声波两个相邻密部或两个相邻疏部之间的距离叫做波长，或者说，声源振动一次，声波
传播的距离叫波长。波长用λ表示，单位是m。
4. 频率：声波每秒钟振动的次数称为频率，用f表示，单位是Hz。
f<20Hz的声波称为次生，f>20000Hz的声波称为超声波。声频声20～20000 Hz。 周期：质点振动往复一次所需要的时间称为周期，用T表示，单位是s（秒）。
f?1 T5. 声速：声波每秒钟在介质中传播的距离称为声速．用c表示，单位是m／s。波长λ、频率f、
声速c是三个重要的物理量．它们之间的关系为：
c??f c?
?T
声音不仅在空气中可以传播，在水、钢铁、混凝土等固体中也可以传播。不同的介质有不同的声速。参见教材第10页表2-1。声速大小与介质有关，而与声源无关：
c??p03
p0及?0分别为介质处于平衡态时的压强(Pa)及密度（㎏/m）, ?0 ?为比热比（定压比热/定容比热），空气?=1.4，则有：
c?20.05T 或 c?331.45?0.61t
一般计算时，空气中的声速可取340m/s。 6. 声阻抗率（声特性阻抗）：声阻抗率等于介质的密度与声速的乘积，也等于声音在声场中某位
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置的声压与该位置质点振动的速率之比，单位是Pa2s/m。声阻抗率(简称声阻)的大小决定着声波从一种介质传入另一种介质时的反射程度以及材料的隔声性能。某些介质的声速、密度和声阻抗率如下表： 名称 空气 水 玻璃 铝 铜 铅 木材 橡胶 温度t（℃） 密度ρ（kg/m3） 声速c(m/s) 20 20 20 20 20 20 1.205 1×103 2.5×103 2.7×103 7.8×103 11.4×103 0.5×102 1～2×103 2.6×103 1.8×103 70 344 1450 5200 5100 5000 1200 2400 40-150 4000-5000 2000-4300 1330 声阻抗率ρc （kg/m2s） 410 1.45×106 1.38×107 1.30×107 3.90×107 1.37×107 1.20×106 1.3×107 6.5×106 9.3×106 混凝土 砖 石油
7. 波前、波面、波线
声波从声源发出，在媒质中向各方向传播、声波的传播方向称为声线(波线)。某一时刻，相位相同的各点连成轨迹曲线面叫波前(或波阵面)。在各向同性的均匀媒质中，波线与波阵面垂直。按波前的形状，声波可分为球面波和平面被，即波前是球面的称为球面波，波前是平面纳叫做平面波，如图所示：
8. 声场类型：
自由声场，理论上说是没有边界的、媒质均匀而各向同性的声场。在自由声场中，声波在任何方向传播都没有反射，如室外开阔的旷野、消声室等均属自由声场。
扩散声场是与自由声场完全相反的声场，声波在扩散声场里接近全反射。在大多数场合下，传播声音的是半自由声场，即介于自由和扩散之间的声场，如工矿企业、住宅等。在半自由声场中，吸声性能好的靠近自由声场。
2.1.2 声波的物理量度
1. 声压、声强、声功率
(1) 声压：即声场中单位面积上由声波引起的压力增量为声压，用p表示，其单位为Pa。通常
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都用声压来衡量声音的强弱。声场中某一瞬时的声压值成为瞬时声压，在一定的间隔时间内，最大的瞬时声压值称为峰值声压(pA)。
有效声压(pe)：对声波，人们经常研究的瞬时间隔内声压的有效值，即随时间变化的均方根值称为有效声压值。数学友达式为: pe?-5
pA1T2p?, pdte?0T2正常人耳刚能听到的声压是2xl0Pa，称为听阈声压；人耳产生疼痛感觉的声压是20Pa，称
为痛阈声压。
(2) 声能密度：单位体积介质所含声波能量，用D表示，常采用一个周期内声能密度的平均值来
pe2表示：D=
?0c(3) 声强：在单位时间内，通过垂直声波传播方向的单位面积上的声能，叫做声强。用I表示，
2
单位为W／m。在自由声场中．声压与声强有密切的关系：
pe2 I?
?0c(4) 声功率： 声源在单位时间内辐射的总能量叫声功率。通常用W表示，单位是w。
lw＝1N.m／s。在自由声场中，W=IS。 对于自由声场球面波则有：I?W， r为离声源的距离（m）。 4?r22. 声压级、声强级和声功率级
-51
从听阈声压2310Pa到痛阈声压2310Pa声压的绝对值数量级相差100万倍，表示不方便，人耳对声音的响度感觉与对数成比例。所以，人们采用了声压或能量的对数比表示声音的大小，用“级”来衡量声压、声强和声功率，称为声压级、声强级和声功率级。单位是贝尔（B），贝尔的1/10成为分贝（dB）。在声压级、声强级、声功率级中分别采用人耳对1000Hz纯音的听阈声压、听阈声强和听阈声功率为基准值。 (1) 声压级
2pepLp?10lg2?20lge， p0为基准声压，即p0=2310-5Pa。则有Lp?20lgpe?94
p0p0(2) 声强级
LI?10lg(3) 声功率级
I-122
，I0为基准声强，I0=10W/m, 则有：LI?10lgI?120 I0LW?10lgW-12
， W0为基准声功率，W0=10W， W0一些声源或噪声的声压级、声功率级参见参考教材及参考书。
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3. 级的叠加
在噪声测量、评价及控制工程中，经常需要对噪声级进行加、减及平均值的计算。由于噪声级以对数为基础，是一个相对量，不可直接相加或相减。进行相关计算时应遵循能量迭加法则，即：
2
声波的能量可以进行迭加。声强(单位：w/m)和声功率(单位：w)是衡量声能量的物理量，可以直接累加：
IT??Ii?I1?I2???In WT??Wi?W1?W2???Wn
式中：IT为i个声源累加后的总声强；Ii为第i个声源的声强；WT为i个声源累加后的总声功率；Wi为第i个声源的声功率。
Pe2声压(单位：N/m)是压力单位，不能直接相加减，但从I?中可以知道，声压平方的和对应
?0c2
着声音能量的相加，即：
PT??Pi?P1?P2???Pn
22222式中：PT为总声压；Pi为第i个声源的声压。
级的运算可采用公式法和图表法。 (1) 公式法
级的运算步骤为：首先将声压级按公式换算为声压，进行加减运算后再换算为声压级。 设有n个不同的声源，其声压级分别为P1、P2 、??Pn ，相对应的声压级分别为LP1、LP2??LPn ，根据能量叠加法则，总的声压级可以表示为： LPT?10lgP1?P2???????PnP0P2P022222P?10lg(2?2????????n)
P02P0P0P1P2?10，
LPn10nLPi222 ?LP?10Lg ?LP110P2P02LP10故有： LPT?10lg（10?10LP210???????10）?10lg(?1010)
i?1由上式可知，当有n个声压级相同的声音存在时，即LP1=LP2=??=LPn ，其总声压级为：
LPT?LP1?10lgn例题见教材20页。
(2) 图表法
在工程上，在不需要十分精确的情况下，为了简便起见，经常使用图表法求总声压级，具体步骤为：
1） 两个声压级有LP1＞LP2，求出两个声压级的差ΔLP=LP1-LP2 ； 2） 由图表中查出相应的增值ΔLP ；
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3） 把增值?Lp'与两个声压级中较大的LP1相加，可得LP1与LP2叠加后的声压级，即
LP1?2?LP1??Lp'；
4） 按照上述步骤，将各个声源的声压级两两进行叠加，即可求出总声压级。
两个不同声压级的声音叠加分贝增值表
LP1?LP2/dB
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
?LP'/dB
3.0 2.5 2.1 1.8 1.5 1.2 1.0 0.8 0.6 0.5 0.4 0.3 0.3 0.2 0.2 0.1
不同声压级叠加分贝增值图（见教材21页） 例题见教材20页。
4. 级的“相减”
在实际测量中经常遇到这样的问题：已知环境背景噪声LPB，并在背景噪声存在的情况下，测得某一声源的声压级LPT，求该声源的实际声压级LPS，这时需要使用声压级的减法。声压级的减法也可以用公式法或图表法进行计算。
1) 公式法
根据能量叠加法则，可以导出声压级减法的计算公式：
LPS?10lg(10LPT10?10LPB10)
例：某车床运转时，在相距1m处测得的声压级为85dB，该车床停车时，在同一地点测得的环境背景噪声为75dB，求该车床单独产生的声压级？
解：已知：LPT=85dB，LPB=75dB，则车床单独产生的声压级为：
LP2?10lg(10?10)?84.5(dB)
2) 图表法
首先求出LPT与LPB的差值，在表或图中查出与LPT-LPB相对应的ΔLP，则LPS=LPT-ΔLP 例：使用图表法计算上题中的车床的声压级
解：LPT－LP1=10dB，查表ΔLP=0.5dB，则LP2=85-0.5=84.5（dB）
分贝“相减的修正值” 85107510LPT?LPB/dB 1 2 3 4 5 1.7 6 1.3 7 1 8 0.8 9 0.6 10 0.45 11 0.34 6.9 4.4 3 2.3 ?LP/dB 背景噪声修正曲线（见教材22页） 例题参见教材21页。 5. 平均声压级
Lp?10lg1N??10i?1nLpi/10?
6. 频谱及频谱分析
(1) 频谱分析：声音的频率是很复杂的，为了较详细地了解声音成分分布范围和性质，通常对
一个噪声源发出的声音，将它的强度按频率顺序展开，使声强成为频率的函数，并考查其
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(1) 点声源的扩散衰减
Lp2?Lp1?20lgr2 (dB） 则有距离每增加l倍，声压级衰减6dB。 r1(2) 线声源的扩散衰减
当r≤l/π时，按无限长的线声源考虑，即距离增加l倍，声压级衰减3dB。
Lp2?Lp1?10lgr2 (dB) r1 当r≥l/π时，按点声源考虑。
对于上述两种情况，没有明确的界线。工程上一般由音l/π≈l/3为分界线．进行声压级的衰减计算。
(3) 面声源的扩散衰减
设面声源的边长分别为a、b(a≤b)，则有
当r≤a/π时，衰减为0，
当a/π≤r≤b/π时，按线声源来处理， 当r≥b/π时，按点声源处理。 (4) 点声源球面波的扩散衰减
假设以声源为中心的球面对称地向各个方向辐射声能，则有：
Lp?LI?LW?20lgr?11 全空间
Lp?LI?LW?20lgr?8 半空间 3. 声源的空气吸收衰减
f2r?10?8 (dB), f为频率（Hz） 20℃时简化公式为：Aa?7.4， ?为相对湿度， ?Aa?20 ?C,?? 对其它温度：Aa?T,????10?8 (dB)，β＝4310-6
1???Tf 每1m衰减的分贝值也可参阅相关表格直接查取。参见教材28页。 4. 地面吸收衰减（Ag）：
地面是非刚性表面时，短距离，声能的衰减可以忽略，70米以上时不可忽略，厚草地或穿过灌木丛传播时衰减：
Ag??0.18lgf?0.31?d (dB); d为传播距离，m。
穿过树林或森林时的衰减为： Ag?0.01f1/3d (dB), d为传播距离，m。
（声波的自然衰减计算也可参阅相关书籍列出的一些经验公式） 如评价中
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△L=20logr﹢6×10-6f2r+8 (dB)
式中： f为噪声的倍频带几何平均频率（Hz）； R为噪声源与受点的距离（m）；
6×10-6f2r为由空气吸收而引起的衰减（dB）
2.1.5 声源的指向性
绝大多数声源，既不是点声源，也不是面声源，声源向周围辐射的声能也不均等，有些地方强些，有些地方弱些，称这种声源为指向性声源。声源的指向性与频率有关。
声源的指向性，常用指向性因数Q和指向性指数DI来表示。
指向性因数Q定义为生长中某点的声强，与同一声功率声源在相同距离同心球辐射面上的平均声强之比，即：
I?p?2Q??2 ，
Ip式中：I?,p?分别表示?方向上距声源r处的声强（W/m2）和声压（Pa）； I,p分别为半径为r的同心球面上的平均声强（W/m2）和声压（Pa）。 指向性指数DI等于指向性因数以10为底的对数乘以10，即：
I? DI?10lQg?10lg?Ip?2102l gp按声压级的定义，由上式可得指向性指数的另一关系式 DI?Lp?Lp
式中：Lp为距声源r处，某点的声压级，dB;
Lp为半径为r的同心球辐射面上的平均声压级，dB。 Q=1或DI=0的声源称为无指向性声源。
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2.2 噪声的评价和标准
噪声：从心理学上指凡是人们不需要的声音，从物理学观点看，噪声是由许多不同频率和强度的声波无规则地杂乱无章组合而成。
2.2.1 噪声的主观量度
1. 响度级和等响度曲线
(1) 响度级：根据入耳的特性，人们模仿声压的概念，引出与频率有关的响度级，响度级单位是方(phon)．就是选取以1000Hz的纯音为基准声音，取其噪声频率的纯音和1000Hz纯音相比较，调整噪声的声压级，使噪声和基准纯音(1000Hz)听起来一样响。该噪声的响度级就等这个纯音的声压级(dB)。
响度级是表示声音响度的主观量，它把声压级和频率用—个单位统一起来。
(2) 等响曲线：在一定条件下，根据人的主观感觉对声音进行测试，以声音的频率为横坐标，以声压级为纵坐标，把在听觉上大小相同的点用曲线连接起来，得到一组曲线叫做等响曲线。
(3) 响度：
在一般情况下，声压级每增加10dB，正常人耳感觉响1倍，为了直接表示人耳对声音强弱的感觉，声学上引入响度的概念。响度的单位为宋，定义40方的纯音为l宋，响度每增减一倍，响度级就增减10phon，若用N表示响度，LN表示响度级．它们之间有如下关系:
N?2?LN?40?/10 或 LN?40?10log2N 或 LN?40?33.3lgN
式中：LN为响度级（phon），N为响度（sone）。
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2. 斯蒂文斯响度
响度不能直接测量，而通过计算得到。美国史蒂文斯根据大量生理学实验．并考虑掩蔽等听觉效应．对连续谱的噪声，提出根据倍频带声压级计算响度级的方法。 N总?Nmax?F(?Ni?Nmax)
?N：所有频带响度指数之和，
i N总：总响度(sone)，Nmax：各频带响度指数中最大者，
F：修正系数，对于倍频带F为0.3，l／2倍频带为0.2，l／3倍频带F为0.15。
有时利用响度下降的百分率来衡量噪声治理的效果，响度下降的百分率η为： ??N1?N2?100% ，N1,N2分别为噪声治理前后的响度，sone。 N13. 计权声级和计权网络 (1) 计权声级：在噪声测试仪器中．利用模拟人的听觉的某些特性，对不同频率的声压级予以增减，以使直接读出主观反映人耳对噪声的感觉数值来，这种通过频率计权的网络读出的声级、称为计权声级。
(2) 计权网络：计权网络有A、B、C、D，最常用的是A 计权和C计权。
A计权网络是模拟响度级为40Phon的等响曲线的倒置曲线，它对低频声(500Hz以下)有较大的衰减。B网络是模拟人耳对70phon纯音的响应，它近似于响度级为70phon的等响曲线的倒置曲线，它对低频段的声音有一定的衰减。C网络是模拟人耳对响度级为100phon的等响曲线倒置相接近，它对可听声所有频率基本不衰减。D 计权网络是对高频声音做了补偿，它主要用了航空噪声的评价。 上述经各种计权网络测得的声压级，即为相应的声级。如经A计权网络测得的声压级为A计权声级，简称A声级，单位是dB(A)。计权网络特性曲线及转换表（见教材33页和34页）。
计权网络频率特性修正值
频率，相应值，L/dB A计权 -56.7 -39.4 -26.2 -16.1 -8.6 -3.2 0 1.2 1.0 -1.1 -6.6 B计权 -28.5 -17.1 -9.3 -4.2 -1.3 -0.3 0 -0.1 -0.7 -2.9 -8.4 C计权 -8.5 -3.0 -0.8 -0.2 0 0 0 -0.2 -0.8 -3.0 -8.5 D计权 -22.6 -16.7 -10.9 -5.5 -1.6 -0.3 0 7.9 11.1 5.5 -0.7 f/Hz 16 31.5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000 (3) 线性声级：如果不对频率计权即仪器对不同频率的响应都是相同的，测得的分贝数为线性声级。
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A声级的测量结果与人耳对噪声的主观感受近似一致，即为高频敏感，对低频不敏感。A声级越高，人越觉得吵闹，A声级同入耳的损伤程度也对应得较合理，即A声级越高，损伤越严重。因此A声级是目前评价噪声的主要指标，已被广泛应用。当然．A声级不能代替倍频程声压级来反映噪声源的频谱特性。 4. 等效声级
(1) 等效连续A声级：在声场中的某定点位置，取一段时间内能量平均的方法，将间歇暴露的几个不同的A声级噪声，用一个在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噪声的大小，这种声级称为等效连续A声级。可由下式表述：
1T0.1LAdt 单位：dB(A) Leq?10lg?010T T——噪声暴露时间；LA——在T时间内，A声级变化的瞬时值[dB(A)]。
如果测量是在同样的采样时间间隔下，测试得到的一系列A声级数据的序列，则测量时段内的等效连续A声级也可如下计算：
?1N0.1LAi?ti? dB(A) Leq?10lg??10?Ti?1? 式中：T为总的测量时段，s； LAi为ti时间段的A计权声级，dB(A); ti为第i段时间或采样间隔时间，s； N为测试数据个数。
?1N0.1LAi?对于等时间间隔取样，若时间划分的段数为N，则有： Leq?10lg??10?
N?i?1?EXAMPLE(1)：某空压机房噪声声压级为90dB(A),工人没班要进入机房内巡视2h，其余6h在操
作间停留。试问工人在一班8h内接触到的等效连续A声级是多少？
2?100.1?90?6?100.1?65Leq?10lg?84 dB(A)
2?6EXAMPLE(2):已知某操作工每班在70dB(A)的操作室工作4h，在机房内工作4h，如果噪声允许标准为85dB(A)。试问机房内所允许的最高噪声级是多少？
解：因为Leq=85dB(A), LA1=70 dB(A),t1=4h，则有 LA2t?10?t?10??10lg?t?t0.1Leqi1ii0.1LA1
8?100.1?85?4?100.1?70?88 dB(A) ?10lg8?4 EXAMPLE(3): 工业企业噪声卫生标准中的计算
将80—115dB(A)的噪声级范围按5dB(A)为一段，共划分为8段，并用其算术平均声级表示，如中心声级80 dB(A)。表示78—82 dB(A)的声级范围。对低于78dB(A)和高于117dB(A)的噪声级不
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计，统计各段声级的暴露时间，用下式计算等效连续声级：
Leq?80?10lg?101nn?12?Tn
T式中：n=1，2，3??8，表示各段声级的序号；Tn为在n段下的暴露时间；T为总暴露时间，若以一个工作日（8小时）计算，则有T=480min。
例：一工人在8小时工作日内，暴露在112dB(A)下1hr，102dB(A)下0.5hr， 93dB(A)下1hr， 86dB(A)下50min，其余时间均在80dB(A)，求该工人在一个工作日内的等效连续A声级为多少？ 解：将已知声级与对应的暴露时间分别填入下表：
中心声级序号n 中心声级Ln/ dB(A) 声级范围L/dB(A) 暴露时间Tn/min 1 80 78—82 280 2 85 83—87 50 3 90 88—92 4 95 5 100 6 105 103—93—97 98—102 107 60 30 112 60 117 7 110 108—8 115 113—将数据带入式（8—24），得：
Leq?80?10lg?50???10?60
480280?158?18974?3000?60000?80?10lg
480101?12?280?102?127?12?90dB(A)
教材例题见35～36页。 (2) 昼夜等效声级Ldn
?1?0.1?Ln?10??0.1Ld?? L?10lg16?10?8?10?? dn???24 式中： Ld为白天(06：00—22：00)测得的平均A声级Leq,d，单位为dB(A)；
Ln为夜间(22：00—06：00)测得的平均A声级Leq,n，单位为dB(A)。
5. 统计声级（累计百分数声级）：它表示在测量时间内高于Lx声级所占的时间为x%。对于同一测量时间段内的噪声级，按从大到小的顺序进行排列，就可以清除地看出噪声涨落的变化程度。
通常认为，L90相当于本底噪声级，L50相当于中值噪声级，L10相当于峰值噪声级。
对于统计特性符合正态分布的噪声，其累计百分数声级与等效连续A声级之间有近似关系：
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Leq?L50??L10?L90?602 dB(A)
统计声级的标准偏差为：
1n ??(Li?L)2 ?n?1i?16. 更佳噪声标准（PNC）曲线
美国声学专家Beranek提出的噪声标准曲线（NC），及修正的更佳噪声标准（PNC）曲线用于评价室内噪声（声学上的要求）。将测得的噪声各倍频带声压级与图中（教材37页图2-13）声压级相比较，得出对应的PNC曲线号数，其中最大号数为所测环境的噪声评价值。
各类环境的PNC曲线推荐值可参阅教材38页表2-8。
7. 噪声评价数（NR）曲线，该曲线考虑了高频噪声比低频噪声对人的干扰更大的特点。
NR评价曲线：以1kHz倍频带声压级作为噪声评价数NR，每条曲线上的NR值为曲线通过中心频率1000Hz的声压值数值，根据噪声倍频带声压级数查得各NRi，其中最大者即为该噪声该噪声评价数NR。
各频程中心频率下NRi也可由各中心频率对应的声压级Lpi（dB）计算： NRi?Lpi?ab 即
Lpi?a?bNRi
式中：Lpi为第i个频带声压级，dB； a、b为不同倍频带中心频率的系数，见表2-9。
NR数与A声级有较好的相关性，两者之间的关系为：LA?NR?5 dB(A)
8. 噪度（Na）和感觉噪声级（LPN）
噪度：考虑到噪声频率、涨落和昼夜对人的影响，与主观判断噪声的“吵闹”程度成比例的数值量称为噪度，用Na表示，单位为呐（noy）。定义在中心频率为1kHz的倍频带上，声压级为40dB的噪声的噪度为1呐（noy），50dB时为2呐，60dB时为4呐等。
克雷特的等感觉噪度曲线参见环境噪声控制工程。在此基础上，复合噪声的总感觉噪度计算方法为：
(1) 根据各频带声压级，查图得相应的感觉噪度值；
(2) 找出最大值Nm，将各频道噪度总和中扣除最大值Nm，再乘以相应的频带计权因子F，再加上Nm即为复合噪声的噪度Na，数学式为：
?n? Na?Nm?F???Ni?Nm?
?i=1? F为频带计权因子，倍频程时为1，1/3倍频程时为1/2。
感觉噪声级（LPN）：将噪度转换为分贝指标，称为感觉噪声级，单位dB。 LPN=40+10log2Na (PNdB)
LPN的简单近似求法为：LPN=LA+13 (PNdB) LPN=LD+7 (PNdB)
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感觉噪度和感觉噪声级最初是为了对航空噪声的评价而提出的，后来也有用于工业噪声和城市噪声对人听力损失的评定。
9. 计权等效连续感觉噪声级LWECPN 用于航空噪声评价
LWECPN?LEPN?10lg?N1?3N2?10N3??39.4 （dB） 式中：LEPN为N次飞行的有效感觉噪声级的能量平均值，dB；
N1为白天的飞行次数；N2为傍晚的飞行次数；N3为夜间的飞行次数。三段时间的具体划分由当地人民政府决定。
10. 交通噪声指数TNI
TNI=4(L10-L90)+L90-30 (dB)
第一项说明噪声的起伏变化，第二项表示本底噪声状况，第三项是调节量。适用于车流量较多及附近无固定声源的环境。
11. 噪声污染级LNP：用噪声的标准偏差来反映噪声的涨落。 LNP=Leq+Kσ (dB) ??n1??Li?Ln?1i?1??2 式中：σ为规定的时间内噪声瞬时声级的标准偏差，dB；
L为算术平均声级，dB； Li为第i次声级，dB； n为取样总数； K为常量，一般取2.56。 对于随机分布的噪声:
LNP=Leq+(L10-L90) (dB) 或LNP=L50+(L10-L90)+
12. 噪声冲击指数NNI
噪声冲击：噪声对某区域内人员在社会生活各个方面产生的影响。用于声学环境质量评价，也用于比较两个地区或两种噪声污染状况，以及供城市规划布局中考虑噪声对环境的影响，并由此作出选择。 计算方法：
首先计算噪声冲击总计权人口数TWP： TWP=∑Wi(Ldn)·Pi(Ldn) (dB)
式中：Pi(Ldn)为全年或某时间段内受第i等级昼夜等效声级范围内影响的人口数； Wi(Ldn)为第i等级声级的计权因子，参见环境噪声控制工程。
根据上式可以计算出每个人受到的冲击强度，称为噪声冲击指数，用NNI表示如下：
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12?L10-L90? (dB) 60适用于许多公共噪声的评价，如到道路交通噪声、航空噪声以及公共场所等。
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NNI?
TWP （dB）
P(L)?idn13. 噪声掩蔽：当某种噪声很响而影响了人而对另外一种声音的听觉灵敏度，使听阈发生迁移，这
种现象叫做噪声掩蔽。听阈提高的分贝数称为掩蔽值。
下图为1.2kHz的窄带噪声的掩蔽效应，掩蔽噪声的声压级低时，再此中心频率附近被它掩蔽的频率就窄，但掩蔽噪声的声压级较高时，被它掩蔽的频率范围就宽，而且一个声音容易掩蔽比它的频率高的声音。
14. 语言清晰度指数AI和语言干扰级SIL (1) 语言清晰度指数AI：是一个正常的语言声级信号能为听者听懂的百分数。这一百分数与背景噪声、语言频率以及频率之间的掩蔽有关，是表示噪声对语言通讯干扰评价的一个方法。 可参见有关图示来理解。
(2) 语言干扰级SIL:是作为对清晰度指数的一个简化代用量，它是中心频率600～4800Hz的6个倍频带声压级的算术平均值。最初用于飞机客舱等的评价，现已广泛用于其他场合。
(3) 更佳语言干扰级PSIL：由于低于600Hz的低频噪声的影响不能忽略，对已有语言干扰级SIL做了修改，提出了以500Hz、1000 Hz、2000 Hz为中心频率的三个倍频带平均声压级来表示，称为更佳语言干扰级PSIL。后来又提出了用500～4000 Hz的4个倍频带，经验证，更为切合实际。 PSIL=SIL+3
清晰度受干扰程度图示如下：
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更佳语言干扰级
表中分贝值表示以为稳态连续噪声作为背景噪声的PSIL值，列出的数据只是勉强保持有效的语言通讯，干扰级是男性声音的平均值，女性减5dB。
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2.2.2 环境噪声标准
环境噪声标准分为产品噪声标准、噪声排放标准和环境质量标准。 1. 产品噪声标准
(1) 汽车定置噪声（GB16170-1996） 车辆类型 轿 车 微型客车、货车 燃料种类 汽 油 汽 油 1998年1月1日前 1998年1月1日起 87 85 90 94 97 100 97 103 101 105 88 92 95 98 95 101 99 103 汽油 nr≤4300r／min 轻型客车、货车、越野车 汽油 nr>4300r／min 柴 油 中型客车、货车、大型客车 重型货车 汽 油 柴 油 N≤147kw N＞147kW 注：N——按生产厂家规定的额定功率 单位：dB(A)
(2) 家用和类似用途家用电器噪声限值（GB19606-2004） 空调器噪声限值（声压级） 额定制冷量（kW） ＜2.5 2.5-4.5 ＞4.5-7.1 ＞7.1-14 ＞14-28 电风扇噪声限值（声功率级） 台扇、台地扇、落地扇、壁扇 规格（mm） ≤200 ＞200-250 ＞250-300 ＞300-350 ＞350-400 ＞400-500 ＞500-600 噪声dB(A) 59 61 63 65 67 70 73 规格（mm） ≤900 ＞900-1050 ＞1050-1200 ＞1200-1400 ＞1400-1500 ＞1500-1800 - 吊扇 噪声dB(A) 62 65 67 70 72 75 - 室内噪声dB(A) 整体式 52 55 60 - - 分体式 40 45 52 55 63 室外噪声dB(A) 整体式 57 60 65 - - 分体式 52 55 60 65 68 电冰箱噪声限值（声功率级,dB(A)） 容积（L） 直冷式 风冷式 冷柜 ≤250 ＞250 45 48 47 52 47 55 - 30 -
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洗衣机噪声限值（声功率级） 洗衣机 洗涤 62 dB(A) 3脱水 72 dB(A) 噪声dB(A) 71 72 73 吸油烟机噪声限值（声功率级） 风量（m/min） ≥7-10 ≥10-12 ≥12 微波炉噪声限值（声功率级）：68 dB(A)
标称微波频率：2450Hz，额定微波输出功率不超过1kW。 (3) 机械产品噪声标准 参见教材46页。
2. 噪声排放标准
(1) 工业企业厂界噪声标准（GB12348-90）【等效声级Leq(dB(A))】
类别 昼间 夜间 0 50 40 Ⅰ 55 45 Ⅱ 60 50 Ⅲ 65 55 Ⅳ 70 55 0类标准适用于疗养区、高级宾馆区和别墅区等特别需要安静的区域。 Ⅰ类标准适用于以居住、文教机关为主的区域。
Ⅱ类标准适用于居住、商业、工业混杂区及商业中心区。 Ⅲ类标准适用于工业区。
Ⅳ类标准适用于交通干线道路两侧区域。
夜间频繁突发的噪声(如排气噪声)。其峰值不准超过标准值10dB(A)，夜间偶然突发的噪声(如短促鸣笛声)，其峰值不准超过标准值15dB(A)。 (2) 建筑施工场界噪声限值（GB12523-90）
不同施工阶段作业噪声限值等效声级Leq[dB(A)] 施工阶段 土石方 打桩 结构 装修
(3) 铁路边界噪声限值及其测量方法（GB12525-90）规定距铁路外侧轨道中心线30m处等效A声级
主要噪声源 推土机、挖掘机、装载机等 各种打桩机等 混凝土、振捣棒、电锯等 吊车、升降机等 噪声限制 昼间 75 85 70 62 夜间 55 禁止施工 55 55 不得超过70dB（2011年1月1日前的已建及改扩建铁路）。 (4) 机场周围飞机噪声环境标准(GB9660-88)
采用一昼夜的计权等效连续感觉噪声级作为评价量，用Lwecpn表示，单位为dB。 一类区域≤ 70 二类区域 ≤ 75
一类区域：特殊住宅区，居住、文教区。 二类区域：除一类区域以外的生活区。
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3. 环境质量标准
(1) 工业企业噪声卫生标准
《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87-85）规定。
工业企业噪声卫生标准是在大量测试分析和调查的基础上制定的，充分考虑了保护职工的身体健康和标准的可行性。该标准是一个对听力和健康的保护标准，执行这个标准可以保护95%以上的职工长期工作不致耳聋，绝大多数职工不会因噪声而引起心血管疾病和神经系统疾病。
标准规定：工业企业生产车间和作业场所的工作地点的噪声标准为85dB(A)。现有工业企业经过努力暂时达不到标准时，可适当放宽为90dB(A)。对在每个工作日中接触噪声不足8小时的工种，按照“等能量”原理进行修正，即：暴露时间减半,允许噪声可相应提高3dB(A)，但在任何情况下，噪声最高不得超过115dB(A)。工业企业噪声卫生标准值见表。
工业企业噪声卫生标准值如下：
每个工作日接触噪声时间(h) 8 4 2 1 允许标准L/dB(A) 新建、扩建、改建企业标准 85 88 91 94 最高不得超过115 (2) 室内环境噪声允许标准
参见《环境噪声控制工程》61页及教材41页。
我国民用建筑室内允许噪声值参见教材41页表2-10。 (3) 城市区域环境噪声标准（GB 3096－93）
0类标准适用于疗养区、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。
1类标准适用于以居住、文教机关为主的区域。乡村居住环境可参照执行该类标准。 2类标准适用于居住、商业、工业混杂区。 3类标准适用于工业区。
4类标准适用于城市中的道路交能干线道路两侧区域，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)限值也行该类标准。
夜间突发的噪声，其最大值不准超过标准值15dB。
城市各类区域环境噪声最高限值（等效声级LAeq）
类别 0 1 2 3 4 昼间 50 55 60 65 70 夜间 40 45 50 55 55 现有企业参照标准 90 93 96 99 - 32 -
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2.2.3 测量仪器
1. 声级计
（1） 声级计的分类
声级计按其用途可以分为一般声级计、车辆噪声计、脉冲声级计、积分声级计和噪声剂量计等。声级计按其精度可分为四种类型，见表。
声级计精度分类
类型 误差 用途
（2） 声级计的结构
2. 滤波器和频谱分析仪
（1） 滤波器：恒定百分比滤波器，恒定带宽滤波器。
（2） 频谱分析仪：声级计和滤波器的组合。 3. 电平纪录仪和磁带记录仪
4. 实时分析和快速分析系统
2.2.4 环境噪声测量
1. 城市区域环境噪声测量
对于噪声普查应采用网格测量法；对于常规监测，常采用定点测量法。
（1） 网格测量法：注意测点选择、测量方法和评价方法，参见教材。
（2） 定点测量方法：选取有代表性的点，进行监测。
评价量可用区域或城市昼间（或夜间）的环境噪声平均水平（L）表达。
L=0型 ±0.4dB 在实验室作为标准仪器使用 1型 ±0.7dB 在实验室作为精 密、测量使用 2型 ±1dB 现场测量的通用仪器 3型 ±2dB 噪声监测和普及型声级计 LiSi 式中：Li为第i个测点测得的昼间（或夜间）的连续等效A声级，dB(A)； ?Sin
Si为第i个测点所代表的区域面积；
S为整个区域或城市的总面积。
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2. 城市道路交通噪声的测量
（1） 测点：距马路沿20cm，距交叉路口50m以上，传声器距地面1.2m高。 （2） 方法：每5秒读一A声级值，连续读取200个数据，记录车流量（辆/h）。
（3） 绘制交通噪声污染图，并以全市各交通干线的等效声级和统计声级的算术平均值、最大值和标准偏差来表示。
各项值得计算方法参见教材52页。
3. 城市环境噪声长期监测
参见教材。
2.2.5 工业企业噪声测量
1. 生产环境（车间）的噪声测量
要求使用A计权慢档，布点区域声级≥3dB，每区域布1～3个点。如环境噪声为非稳态，应测量等效连续A声级。记录及表格见教材。 2. 工业企业现场机器噪声的测量
注意测点的位置，遵照相应规范。 3. 厂（场）区的噪声测量
参见教材 4. 厂界噪声测量
参见GB12349-90《工业企业厂界噪声测量方法》。
环境监测方法标准汇编 噪声与振动
本册《环境监测方法标准汇编 噪声与振动》汇集了截止2006年11月底前批准发布的77项噪声限值及测量方法方面的国家标准和1项行业标准。内容涉及机器和设备发射的噪声、船舶辐射的噪声、车辆噪声、工业企业噪声、环境噪声、建筑施工场界噪声等。
GB 1495-2002 汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法 GB 3096-1993 城市区域环境噪声标准 GB/T 3222-1994 声学 环境噪声测量方法
GB/T 3450-2006 铁道机车和动车组司机室噪声限值及测量方法
GB/T 3767-1996 声学 声压法测定噪声源声功率级 反射面上方近似自由场的工程法
GB/T 3768-1996 声学 声压法测定噪声源声功率级 反射面上方采用包络测量表面的简易法 GB/T 3871.8-2006 农业拖拉机 试验规程 第8部分：噪声测量
GB/T 4129-2003 声学 噪声源声功率级的测定标准声源的性能要求与校准
GB/T 4214.1-2000 声学 家用电器及类似用途器具噪声测试方法 第1部分：通用要求 GB 4569-2005 摩托车和轻便摩托车定置噪声限值及测量方法 GB/T 4964-1985 内河航道及港口内船舶辐射噪声的测量 GB/T 4980-2003 容积式压缩机噪声的测定
GB/T 5111-1995 声学 铁路机车车辆辐射噪声测量 GB/T 5265-1985 水下噪声测量 GB 5979-1986 海洋船舶噪声级规定 GB 5980-2000 内河船舶噪声级规定
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??fm? R??10lg?? 或 R??20lgm?20lgf?43
?c?0? 质量定律：在声波频率一定时，墙板面密度越大，隔声量越高。上式中斜率为6dB。
考虑到墙板的弹性、阻尼和损耗等，无规入射声波的隔声量经验式： Ｒ＝18lgm+12lgf-25
在频率100～3200Hz范围内，平均隔声量经验式：
2R?13.5lgm?14(m?200kg/m2)R?16lgm?8(m>200kg/m)
2
2.5.4 多层墙的隔声
1. 双层墙的隔声
两层均质墙与中间夹一定厚度的空气层所组成的结构，称作双层墙。一般情况下，双层墙比单层墙隔声量大5～10dB；如果隔声量相同，双层墙的总重比单层墙减少2/3～3/4。 （1） 双层墙的隔声声特性曲线（参见教材63页）
（2） 双层墙共振频率的确定：入射声波法向入射时的墙板共振频率f0，近似为：
f0?c2??0?1?h?m1?1m2?2
? 式中：m1，m2分别为两墙的面密度，kg/m； ? h为空气层厚度，m；
3
ρ0为空气密度，常温下为1.18kg/m。
（3） 双层墙隔声量的实际估算
R?16lg?m1?m2??16lgf?30??R
平均隔声量为：
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2?R?16lg(m1?m2)?8??R?(m?m)?200kg/m12?? 2?R?13.5lg(m1?m2)?14??R?(m?m)?200kg/m12??
△R为空气层附加隔声量，可查表，见教材64页图2-29。
2. 多层复合板的隔声：由几层面密度或性质不同的板材组成的复合隔声墙板称作多层复合板。 其隔声性能可参见《物理性污染与防治》81页表格。
2.5.5 隔声间
由不同隔声构件组成的具有良好隔声性能的房间。有封闭式和半封闭式之分。封闭式较好。 1. 具有门、窗的组合墙平均隔声量的计算
组合墙的平均透声系数：为各组成部分的透声系数的平均值，表示为：
???1S1??2S2??3S3S1?S2?S3???Sii?1nni 则组合墙的平均隔声量为：
i?Si?1 R?10lg()
1?计算实例见教材66页例2-9。
2
EXAMPLE：某隔声间对噪声源一侧用一堵22m的隔声墙相隔，该的传声损失为50dB，在墙上开
22
一个面积为2m的门，该门的传声损失为20dB，又开了一个面积为4m的窗户，该窗户的传声损失为30dB。求开了门窗之后使墙体的隔声量下降了多少？
-5-2-3
解：由传声损失可知，墙、门和窗的透射系数分别为10、10和10，所以隔声墙组合体的平均透射系数为：
???墙S墙＋?门S门＋?窗S窗S总1?10lg10?5?16＋10?2?2＋10?3?4＝?0.001101
22R?10lg?1?29.6dB,则组合体的隔声量比原墙的隔声量下降为：
0.001101R墙－R组?50?29.6?21.4dB
由计算可知单纯提高墙的隔声量对提高组合墙的隔声量作用不大，也不经济；因而一般使墙体的隔声量比门、窗高出10～15dB已足够。比较合理的设计是用“等透射量”的方法。即：
?S? ?1S1??S2 可得 R1?R2?10lg?1?式中R1、R2分别为墙本身与门（窗）的隔声量，dB。
?S2?为计算方便，可以根据如下推导制成图表后用于组合墙体的隔声量计算：
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S2?2?S??2S2S1?1?R/10 R?11 因 ??10，所以有 ??1SS1?S21+2S11??S2??R1?R2?/10?1??10?S11? R?10lg?R1?10lg????S2??1????????S1??? 绘制组合隔声量计算图如下：
如上题中窗墙面积比为4：16=1：4，隔声量之差为50-30=20dB,查图则得隔声量损失值约为13dB，
则窗墙隔声量为50-13=37dB；20=1：10，隔声量之差为37-20=17dB,查图则得隔声量损失值约为7dB，则组合墙体平均隔声量为37-7=30dB。 2. 孔洞对墙板隔声的影响
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3. 门、窗的隔声和孔洞的处理
参见教材68-69页图示。
常用门的隔声量 构造/mm 三合板门，扇厚45 125 13.4 250 15 17 30 25 隔声量/dB 500 1000 2000 4000 平均 15.2 19.7 17.7 21.7 29 29 25 35 29.5 20.6 22.2 26 32.8 27 28.9 21.5 24.5 27.7 31 26.5 16.8 18.8 27 31 27 29 35 三合板门，扇厚45，上开一 13.6 小观察孔，玻璃厚3 30 重料木门，橡皮毛毡密封 分层木门 分层木门，不密封 双层木板实拼门，板厚100 钢板门，厚6
20 25 28.7 32.7 16.4 20.8 27.1 29.4 25.1 26.7 31.1 36.4
几种厚玻璃的临界频率
玻璃厚度(mm) 临界频率(Hz) 玻璃厚度(mm) 临界频率(Hz) 3 5
常用窗的隔声量 构造/mm 单层玻璃窗，玻璃厚3～6 单层固定窗，6.5厚玻璃，橡皮密封 单层固定窗，15厚玻璃，腻子密封 双层固定窗 有一层倾斜的双层窗 三层固定窗 隔声量/dB 125 250 500 1000 2000 4000 20.7 17 25 20 28 37 - 48 -
4000 2500 6 10 2000 1100 平均 22±2 29.7 35.5 28.8 35.5 45 20 27 28 17 31 45 23.5 26.4 30 32 22 29 42 34 37 35 41 43 22.9 38 40 41 47 47 32 50 38 40 56 物理性污染控制 by SWT
4. 隔声间的降噪计算
隔墙的噪声衰减：定义隔墙两边的声压级差为隔墙的噪声衰减，或称为隔墙的噪声降低量，记作NR，即NR?Lp1?Lp2，参见教材69页图示。经推导可得：
NR?Lp1?Lp2?R?10lg??1SW??? 4R?r2?2
式中：R为隔墙的隔声量，dB； SW为隔墙的面积，m； Rr2为接收室的房间常数，m；
2
例2-10参见教材71页。
当发声室与受声室皆为扩散声场时，隔声间的噪声衰减NR为： NR?Lp1?Lp2?R?10lgA SW2
式中：R为隔声墙的平均隔声量，dB； A为隔声墙的吸声量，m； SW为传声墙的面积，m。
2
通常隔声间的噪声衰减约在20～50dB。
2.5.6 隔声罩
前述的隔声间适用于噪声源分散、单独控制噪声源有困难的场合。
在工矿企业，常见一些噪声源比较集中或仅有个别噪声源，如空压机、柴油机、电动机、风机等，此情况下，可将噪声源封闭在一个罩子里，使噪声很少传出去，消除或减少噪声对环境的干扰。这种噪声控制装置叫隔声罩。隔声罩的降噪量一般在10～40dB之间。
隔声罩的优点较多，技术措施简单，体积小，用料少，投资少。而且能够控制隔声罩的隔声量，使工作所在的位置噪声降低到所需要的程度。但是，将噪声封闭在隔声罩内，需要考虑机电设备运转时的通风、散热问题；同时，安装隔声罩可能对检修、操作、监视等带来不便。 1. 隔声罩的插入损失
IL?10lg? 或 IL?R?10lga ? 例：用2mm厚的钢板做一隔声罩。已知钢板的传声损失为29dB，钢板的平均吸声系数为0.01。由于隔声效果不理想而进行了改进，在隔声罩内作了吸声处理，使平均吸声系数提高到0.6。求改进后的隔声罩的实际隔声值提高了多少？ 解：罩内未做吸声处理时，根据公式：
IL1?R?10lga?29?10lg0.01?29?20?9dB
罩内做吸声处理后，则：
IL2?29?10lg0.6?29?2?27dB
所以，改进后隔声罩的实际隔声量比改进前提高的dB数为：
- 49 -