测试技术-8-噪声的测量优秀PPT.ppt
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1、2022/11/32022/11/31 18.1 8.1 噪声测量的主要参数噪声测量的主要参数 (Principal Parameters of Noise Measure)声音声音是在某种弹性介质中的一种振动过程。是在某种弹性介质中的一种振动过程。术语术语:介质介质的基本类型有三种:气体、液体、固体。的基本类型有三种:气体、液体、固体。声波声波(振源频率在(振源频率在 2020 000 Hz2020 000 Hz时,人的耳朵可以听到)。时,人的耳朵可以听到)。次声波次声波(振源频率低于(振源频率低于 20 Hz 20 Hz 时,人耳无法听到时,人耳无法听到)。超声波超声波(振源频率高于(振源
2、频率高于 20 000 Hz20 000 Hz时,人耳无法时,人耳无法 听到)。听到)。振动是指质量在确定的位置旁边作来回往复运动,亦称为振荡。振动是指质量在确定的位置旁边作来回往复运动,亦称为振荡。波动波动是振动的传播过程,即振动状态的传播。是振动的传播过程,即振动状态的传播。2022/11/32022/11/32 21.1.声压与声压级声压与声压级声压声压:指某点上各瞬间的压力与大气压力之差值,单位为指某点上各瞬间的压力与大气压力之差值,单位为 PaPa(帕)。(帕)。听阀声压听阀声压:指正常人刚能听到的指正常人刚能听到的 1 000 Hz 1 000 Hz 声音的声压为声音的声压为 2
3、102 10-5-5 Pa Pa,并规定为基准参考声压,记为,并规定为基准参考声压,记为 p0 。声压级声压级:是一个相对比较的量纲一的量(无量纲量)。是一个相对比较的量纲一的量(无量纲量)。相对于声压相对于声压 p 的声压级的声压级 L p 定义为定义为dBdBp p0 0 为基准参考声压为基准参考声压噪声测量的主要参数噪声测量的主要参数(2/9)2022/11/32022/11/33 3 2.2.声强与声压级声强与声压级声强声强:在传播方向上单位时间内通过单位面积的声能量,在传播方向上单位时间内通过单位面积的声能量,以以 I I 表示,单位为表示,单位为W/m2。声强级声强级 LI:声强与
4、参考声强声强与参考声强 I0(取取 I0=1010-12 W/m2)的比)的比值常用对数的值常用对数的 10 倍来表示,称为声强级倍来表示,称为声强级 LI(单位为(单位为dB),),亦是一种量纲一的量,定义为亦是一种量纲一的量,定义为 dBdB对于球形声源对于球形声源,传播过程中没受到任何阻碍可,也不存在能传播过程中没受到任何阻碍可,也不存在能量损失量损失,则则声强随着声源声强随着声源的距离的平方的距离的平方而减小而减小W W 噪声测量的主要参数噪声测量的主要参数(3/9)2022/11/32022/11/34 43.3.声功率及声功率级声功率及声功率级声功率声功率(W):(W):声源在单位
5、时间内放射出的总能量,单位为声源在单位时间内放射出的总能量,单位为W;W;声功率级声功率级(L Lw w):):声功率声功率(W)与参考基准声功率与参考基准声功率W0(取取W0=10-12 W)的比值常用对数的的比值常用对数的10倍来表示,声功率级倍来表示,声功率级LW(单位为(单位为dB)噪声测量的主要参数噪声测量的主要参数(4/9)2022/11/35表表 8.1 8.1 通用语言与若干乐器输出功率值的近似值通用语言与若干乐器输出功率值的近似值声声 源源峰值功率峰值功率/W男生会话男生会话女生会话女生会话单簧管单簧管低音提琴低音提琴钢琴钢琴管乐器管乐器37in36in的低音鼓的低音鼓75件
6、乐器的交响乐件乐器的交响乐210-34 10-35 10-216 10-227 10-231 10-225.070100噪声测量的主要参数噪声测量的主要参数(5/9)2022/11/32022/11/36 64.4.多声源的多声源的噪声强度噪声强度Wi 表示第表示第 i 个声源个声源的声功率。的声功率。第第 i 个声源的声强个声源的声强两个以上相互独立的声源,同时发出来的声功率和声强可两个以上相互独立的声源,同时发出来的声功率和声强可以代数相加,即以代数相加,即W=W1+W2+W3+Wi+Wn I=I1+I2+I3+Ii+In总声功率级总声功率级:总声强级总声强级:噪声测量的主要参数噪声测量的
7、主要参数(6/9)2022/11/32022/11/37 7从声压及声压级动身,当两个以上的噪声同时存在时,从声压及声压级动身,当两个以上的噪声同时存在时,假如从假如从 n n 个声源发出的噪声(或是由同一声源发出的噪声频谱个声源发出的噪声(或是由同一声源发出的噪声频谱中的各频率成分),且互不相干,则中的各频率成分),且互不相干,则合成噪声的总声压合成噪声的总声压 p 为为由此得由此得:噪声测量的主要参数噪声测量的主要参数(7/9)2022/11/38n 个噪声级相同的声源,在离声源距离相同的一点所产生的个噪声级相同的声源,在离声源距离相同的一点所产生的总声压级为总声压级为当有两个不同噪声级当
8、有两个不同噪声级 L1 L1 和和 L2L2的声源同时作用,且的声源同时作用,且 L1 LA 时时,表明噪声的中频成分较突出;,表明噪声的中频成分较突出;当当 LC LB LA时,时,表明噪声是低频特性。表明噪声是低频特性。噪声的分析方法与评价噪声的分析方法与评价(8/(8/14)2022/11/318C 计权网络是效仿计权网络是效仿 100 方等响曲方等响曲线,在整个可听频率范围内近于线,在整个可听频率范围内近于平直的特点,它让所用频率的声平直的特点,它让所用频率的声音近于一样程度的通过,基本上音近于一样程度的通过,基本上不衰减,因此不衰减,因此 C 计权网络表示总计权网络表示总声压级。声压
9、级。A 计权网络是效仿倍频程等响曲计权网络是效仿倍频程等响曲线中的线中的 40 方曲线而设计的,它方曲线而设计的,它较好地仿照了人耳读低频段较好地仿照了人耳读低频段(500 Hz以下)不敏感,而对于以下)不敏感,而对于 1 0005 000 Hz声音频率的敏感声音频率的敏感的特点;的特点;B 计权网络是效仿计权网络是效仿 70 方等响曲方等响曲线,对低频有衰减;线,对低频有衰减;噪声的分析方法与评价噪声的分析方法与评价(9/14)频率/Hz图8.4 A B C计权网络的衰减曲线100-10-20-30-40-5031.5 63 125 250 500 1 000 4 00016 0002 00
10、08 000相对响应/dBCBB CA2022/11/3194.4.等效连续声级与噪声评价标准等效连续声级与噪声评价标准假如考虑噪声对人们的危害程度,则除了要留意噪声的强度假如考虑噪声对人们的危害程度,则除了要留意噪声的强度和频率之外,还要留意作用的时间。反映这者作用效果的噪和频率之外,还要留意作用的时间。反映这者作用效果的噪声量度叫做等效连续声级。声量度叫做等效连续声级。我国工业企业噪声检测规范(草案)规定:稳定噪声,测我国工业企业噪声检测规范(草案)规定:稳定噪声,测量量 A A 声级;不稳定噪声,测量等效连续声级,或测量不同声级;不稳定噪声,测量等效连续声级,或测量不同 A A 声级下的
11、暴露时间声级下的暴露时间等效连续声级可表示为等效连续声级可表示为瞬时声强某段统计时间总和基准声强某一间歇时间内的 A 声级噪声的分析方法与评价噪声的分析方法与评价(10/(10/14)2022/11/320 以以每个工作日每个工作日 8 h 为基础,低于为基础,低于 78 dB 的不予考虑,则的不予考虑,则一天的等效声级可按下式一天的等效声级可按下式 近似计算:近似计算:第 n 段声级Ln 一个工作日的总暴露时间,min n 的取值见表 8.4噪声的分析方法与评价噪声的分析方法与评价(11/(11/14)2022/11/321假如一周工作六天,每周的等效连续声级可按下式近似计假如一周工作六天,
12、每周的等效连续声级可按下式近似计算:算:第第 n 段声级段声级 Ln 一周的总一周的总暴露时间,暴露时间,n 的取值见表的取值见表 8.48.4噪声的分析方法与评价噪声的分析方法与评价(12/(12/14)2022/11/322N(段段)12345678中心声级中心声级 Ln/dB(A)80859095100105110115暴露时间暴露时间 In/min T1T2T3T4T5T6T7T8表 8.4 中心声级与暴露时间例:测量某车间的噪声,有 4 h 中心声级为 90 dB(A),有3 h 中心声级为 100 dB(A),有 1 h 中心声级为 110 dB(A),试计算一天内的等效连续声级。
13、解:将测量的数据带入主教材中的式(9.15),则车间等效声级为噪声的分析方法与评价噪声的分析方法与评价(13/(13/14)2022/11/323 图 8.5 噪声评价曲线若噪声的倍频程声压级没有超若噪声的倍频程声压级没有超过该容许评价数所对应的评价过该容许评价数所对应的评价曲线,则认为符合标准的规定。曲线,则认为符合标准的规定。国际标准化组织国际标准化组织(ISO)1971 年年提出接受噪声评价曲线,以确提出接受噪声评价曲线,以确定噪声评价标准,图中每一条定噪声评价标准,图中每一条曲线均以确定的噪声评价数曲线均以确定的噪声评价数 NR来表征。来表征。依据容许标准规定的声级依据容许标准规定的声
14、级 LA 来确定容许的噪声评价数为来确定容许的噪声评价数为 NR。换算关系为。换算关系为 NR=LA-5 dB噪声的分析方法与评价噪声的分析方法与评价(14/(14/14)010203040506070809010011012031.563120 250 5002 000 5 0001 000 4 000R5101520253035404550556065707580859095100105110115倍频程声压级的中心频率/Hz2022/11/32022/11/324248.3 8.3 噪声测量仪器噪声测量仪器 (Measure Instruments of Noise)噪声的测量主要是声压
15、级、声功率及其噪声频谱的测量。噪声的测量主要是声压级、声功率及其噪声频谱的测量。一套声压级测量仪器包括传声器、声级计、频率分析仪、一套声压级测量仪器包括传声器、声级计、频率分析仪、校准器等。校准器等。声功率级是在特定的条件下由测量的声压级计算出来的。声功率级是在特定的条件下由测量的声压级计算出来的。1.1.传声器传声器传声器是将声波信号转换为相应的电信号的传感器。传声器是将声波信号转换为相应的电信号的传感器。其原理是由声造成的空气压力推动传声器的振动膜振动,进其原理是由声造成的空气压力推动传声器的振动膜振动,进而经变换器将此机器振动变成电参数的变更。而经变换器将此机器振动变成电参数的变更。常用
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