2.噪声的评价与测量.3课件.ppt
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1、School of Chemical and Environmental Engineering第四节第四节噪声测量仪器噪声测量仪器v随着现代电子技术的飞速发展,噪声测量随着现代电子技术的飞速发展,噪声测量仪器发展也很快。在噪声测量中,人们可仪器发展也很快。在噪声测量中,人们可根据不同的测量与分析目的,选用不同的根据不同的测量与分析目的,选用不同的仪器,采用相应的测量方法。仪器,采用相应的测量方法。School of Chemical and Environmental Engineering(一)声级计(一)声级计(噪声计)噪声计)是最基本的噪声测量仪器,在把声信号转换成电信号时,是最基本的
2、噪声测量仪器,在把声信号转换成电信号时,可以模拟人耳对声波反应速度的时间特性;对高低频有不同可以模拟人耳对声波反应速度的时间特性;对高低频有不同灵敏度的频率特性以及不同响度时改变频率特性的强度特性。灵敏度的频率特性以及不同响度时改变频率特性的强度特性。是根据人耳的等响特性而制定的测量声级大小的仪器。它的是根据人耳的等响特性而制定的测量声级大小的仪器。它的频率响应与人耳的等响曲线相适应。其频响曲线由频率计权频率响应与人耳的等响曲线相适应。其频响曲线由频率计权网络即一种特殊的滤波器来完成。网络即一种特殊的滤波器来完成。广泛用于环境噪声、机器噪声、车辆道路交通噪声、广泛用于环境噪声、机器噪声、车辆道
3、路交通噪声、室内噪声以及其他各种噪声的测量。室内噪声以及其他各种噪声的测量。School of Chemical and Environmental Engineeringv1.1.类型:类型:(1 1)按其精度:)按其精度:国际电工委员会国际电工委员会IEC651IEC651号标准以及国标号标准以及国标GB3785-83GB3785-83把声级计分为两种、四类,即精密声级计(把声级计分为两种、四类,即精密声级计(0 0型、型、1 1型)型),普通声级计(,普通声级计(2 2型和型和3 3型)。型)。两种级别的声级计的各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,种性能
4、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。而且随着级别数字的增大,容许误差放宽。其中,其中环境噪声的测量中主要用其中,其中环境噪声的测量中主要用1 1型、型、2 2型,型,如如GB/T14623-93GB/T14623-93规定,用于城市区域环境噪声测量的规定,用于城市区域环境噪声测量的仪器精度为仪器精度为2 2型以上的积分声级计。型以上的积分声级计。School of Chemical and Environmental Engineering (ISOISO)及国际电工委员会()及国际电工委员会(IECIEC)规定普通声级计的)规定普通声级计的频率范围
5、是频率范围是20-8000Hz20-8000Hz,精密声级计的频率范围是,精密声级计的频率范围是20-20-12500Hz12500Hz。(2 2)按体积)按体积 台式声级计、便携式声级计和袖珍式声级计。台式声级计、便携式声级计和袖珍式声级计。(3 3)按用途)按用途 一般声级计、车辆声级计、脉冲声级计、积分声级计。一般声级计、车辆声级计、脉冲声级计、积分声级计。类型类型0型型1型型2型型3型型误差误差0.4dB0.7dB1dB1.5dB用途用途在实验室作为在实验室作为标准仪器使用标准仪器使用在实验室在实验室作为声学使用作为声学使用现场测量现场测量的通用仪器的通用仪器噪声监测和噪声监测和普及型
6、声级计普及型声级计声级计精度分类声级计精度分类School of Chemical and Environmental Engineering2、工作原理、工作原理声级计主要由传声器、放大器、衰减器、计权网络、声级计主要由传声器、放大器、衰减器、计权网络、电表电路及电源等部分组成。电表电路及电源等部分组成。仪器上有阻尼开关能反映人耳听觉动态特性,仪器上有阻尼开关能反映人耳听觉动态特性,“快快”挡:用于测定起伏不大的稳定噪声;挡:用于测定起伏不大的稳定噪声;“慢慢”挡:用于挡:用于测定噪声起伏超过测定噪声起伏超过4dB4dB的噪声。的噪声。对于无规则起伏的连续对于无规则起伏的连续噪声,如果测量它
7、的平均值,一般用噪声,如果测量它的平均值,一般用“慢慢”挡,如果要挡,如果要测量某种噪声变化的最大值,而没有测量某种噪声变化的最大值,而没有“最大保持最大保持”挡,挡,应该用应该用“快快”挡,观察它的最大指示值。挡,观察它的最大指示值。School of Chemical and Environmental Engineering 声压由声压由传声器传声器(又称话筒)膜片接收后,将声压信号转换成电(又称话筒)膜片接收后,将声压信号转换成电信号,经信号,经前置放大器前置放大器作阻抗变换后送到作阻抗变换后送到第一级衰减器第一级衰减器,(由于表,(由于表头指针范围只有头指针范围只有20dB20dB,
8、而声音变化范围可高达,而声音变化范围可高达140dB140dB,必须用衰减,必须用衰减器来衰减较强的信号。一般每挡衰减器来衰减较强的信号。一般每挡衰减10dB10dB。)由。)由输入级放大器输入级放大器进进行定量放大,放大后的信号由行定量放大,放大后的信号由计权网络计权网络进行计权它的设计是模进行计权它的设计是模拟人耳对不同频率有不同敏感性的听觉响应。输出的信号出拟人耳对不同频率有不同敏感性的听觉响应。输出的信号出第二第二级衰减器级衰减器衰减到定额值,随即送到衰减到定额值,随即送到后级放大器后级放大器放大,经放大,经RMSRMS检波器检波器(均方根检波电路(均方根检波电路)后,送出有效电压由后
9、,送出有效电压由电表电表显示所测量的声压显示所测量的声压级分贝值。级分贝值。School of Chemical and Environmental Engineering 爱华爱华公司研制成功世界上最小的声级计公司研制成功世界上最小的声级计 爱华爱华公司研制成功目前世界上最小的声级计公司研制成功目前世界上最小的声级计AWA5610PAWA5610P型积分声级计和型积分声级计和AWA5633PAWA5633P型声级计,它们全型声级计,它们全部采用贴片式元件,体积仅为部采用贴片式元件,体积仅为18018025251616(mmmm),比比一支钢笔略粗一些,可插在上衣口袋中,重量仅为一支钢笔略粗一
10、些,可插在上衣口袋中,重量仅为8080克,使用和携带均非常方便。性能符合新的国际标准克,使用和携带均非常方便。性能符合新的国际标准IEC61672-2002IEC61672-2002声级计声级计和新的国家计量检定规程和新的国家计量检定规程JJG188-2002JJG188-2002声级计声级计的要求。的要求。AWA5610PAWA5610P型积分声级计型积分声级计 School of Chemical and Environmental EngineeringAWA5633D型声级计AWA6270A噪声频谱分析仪AWA6270噪声频谱分析仪AWA6218C噪声统计分析仪图图各种声级计实物照片各
11、种声级计实物照片School of Chemical and Environmental EngineeringSchool of Chemical and Environmental Engineering (二)其他噪声测量仪器(二)其他噪声测量仪器 1 1、频谱分析仪、频谱分析仪 频谱分析频谱分析 如:精密声级计倍频程滤波器如:精密声级计倍频程滤波器 一般情况下,进行频谱分析时,都采用倍频程划一般情况下,进行频谱分析时,都采用倍频程划分频带。如要进行更详细的频谱分析,就要用窄频带分频带。如要进行更详细的频谱分析,就要用窄频带分析仪,例如用分析仪,例如用1/31/3频程划分频带。频程划分频
12、带。原理:设置了完整的计权网络(滤波器)。借助原理:设置了完整的计权网络(滤波器)。借助于滤波器的作用,可以将声频范围内的频率分成不同于滤波器的作用,可以将声频范围内的频率分成不同的频带进行测量。的频带进行测量。School of Chemical and Environmental Engineering图:某鼓风机的噪声频谱图:某鼓风机的噪声频谱School of Chemical and Environmental Engineering 2 2、(自动)记录仪、(自动)记录仪 与声级计、频谱分析仪合用与声级计、频谱分析仪合用 在现场噪声测量中,为了迅速、准确、详细的分在现场噪声测量中,
13、为了迅速、准确、详细的分析噪声源的特性,常把声级频谱仪与自动记录仪连用。析噪声源的特性,常把声级频谱仪与自动记录仪连用。自动记录仪是将噪声频率信号作对数转换,并将噪声自动记录仪是将噪声频率信号作对数转换,并将噪声的峰值、有效值、平均值表示出来。可根据噪声特性的峰值、有效值、平均值表示出来。可根据噪声特性选用适当的笔速、纸速和电位计。选用适当的笔速、纸速和电位计。School of Chemical and Environmental Engineering 3 3、录音机(全部情况记录下来)、录音机(全部情况记录下来)在现场噪声测量中如果没有频谱仪和自动记录仪,在现场噪声测量中如果没有频谱仪和
14、自动记录仪,可用录音机(磁带记录仪)将噪声信号记录下来,以可用录音机(磁带记录仪)将噪声信号记录下来,以便在实验室用适当的仪器对噪声信号进行分析。选用便在实验室用适当的仪器对噪声信号进行分析。选用的录音机必须具有较好的性能,它要求频率范围宽的录音机必须具有较好的性能,它要求频率范围宽(一般为(一般为202015000Hz15000Hz),失真小(小于),失真小(小于3%3%),信噪比),信噪比大(大(35dB35dB以上)。此外,还必须具有较好的频率响应以上)。此外,还必须具有较好的频率响应和较宽的动态范围。和较宽的动态范围。School of Chemical and Environment
15、al Engineeringv信噪比信噪比是一个比较重要的参数,它指音源产是一个比较重要的参数,它指音源产生最大不失真声音信号强度与同时发出噪音生最大不失真声音信号强度与同时发出噪音强度之间的比率称为信号噪声比,简称信噪强度之间的比率称为信号噪声比,简称信噪比(比(Signal/Noise),通常以),通常以S/N表示表示School of Chemical and Environmental Engineering 4 4、实时分析仪、实时分析仪 频谱仪是对噪声信号在一定范围内进行频谱分析,频谱仪是对噪声信号在一定范围内进行频谱分析,需花费很长的时间,且它只能分析稳态噪声信号,而需花费很长的
16、时间,且它只能分析稳态噪声信号,而不能分析瞬时态噪声信号。实时分析仪是一种数字式不能分析瞬时态噪声信号。实时分析仪是一种数字式频线显示仪,它能把测量范围内的输入信号在极短时频线显示仪,它能把测量范围内的输入信号在极短时间内同时反应在显示屏上,通常用于较高要求的研究间内同时反应在显示屏上,通常用于较高要求的研究测量,特别适用于脉冲信号分析。测量,特别适用于脉冲信号分析。School of Chemical and Environmental Engineering第五节第五节噪声标准噪声标准 中华人民共和国环境噪声污染防治法中华人民共和国环境噪声污染防治法,19961996年年1010月通过环境
17、质量标准:城市各环境功能区环境噪声月通过环境质量标准:城市各环境功能区环境噪声标准、居住区、(新、改、扩)企业卫生标准和工业标准、居住区、(新、改、扩)企业卫生标准和工业企业厂界噪声标准企业厂界噪声标准.排放标准:机场周围飞机噪声标准,机动车辆的排放标准:机场周围飞机噪声标准,机动车辆的噪声标准噪声标准 产品噪声标准:机动车量、机械设备等的生产允产品噪声标准:机动车量、机械设备等的生产允许噪声标准许噪声标准 监测标准:区域环境噪声测量方法标准,工业企监测标准:区域环境噪声测量方法标准,工业企业噪声测量标准业噪声测量标准School of Chemical and Environmental E
18、ngineering干扰睡眠和休息的噪声级阈值白天为干扰睡眠和休息的噪声级阈值白天为50dB,夜,夜间为间为45dB,我国提出环境噪声允许范围见表。,我国提出环境噪声允许范围见表。表:我国环境噪声允许范围表:我国环境噪声允许范围单位:单位:dB人的活动人的活动最高值最高值理想值理想值体力劳动(保护听力)体力劳动(保护听力)9070脑力劳动(保证语言清晰度)脑力劳动(保证语言清晰度)6040睡眠睡眠5030School of Chemical and Environmental Engineering环境噪声标准制定的依据是环境噪声标准制定的依据是环境基本噪声环境基本噪声。各国大多参考各国大多参
19、考ISO推荐的基数(如睡眠为推荐的基数(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。影响的修正值以及本国具体情况来制定。表:表:一天不同时间对基数的修正一天不同时间对基数的修正单位:单位:dB时间时间修正值修正值白天白天0晚上晚上-5夜间夜间-10School of Chemical and Environmental Engineering地区地区修正值修正值农村、医院、休养区农村、医院、休养区0市郊、交通量很少的地区市郊、交通量很少的地区+5城市居住区城市居住区+10居住、工商业、交通混合区
20、居住、工商业、交通混合区+15城市中心(商业区)城市中心(商业区)+20工业区(重工业)工业区(重工业)+25表:表:不同地区对基数的修正值不同地区对基数的修正值单位:单位:dB表:表:室内噪声受室外噪声影响的修正值室内噪声受室外噪声影响的修正值单位:单位:dB窗户状况窗户状况修正值修正值开窗开窗-10关闭的单层窗关闭的单层窗-15关闭的双层窗或不能开的窗关闭的双层窗或不能开的窗-20School of Chemical and Environmental Engineering城市各类区域环境噪声标准最高限值城市各类区域环境噪声标准最高限值单位:单位:【等效声级等效声级Leq/dB(A)】一
21、、城市区域环境噪声标准一、城市区域环境噪声标准School of Chemical and Environmental Engineering类 别昼间夜 间0504015545260503655547055 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。表表城市区域环境噪声标准值城市区域环境噪声标准值单位:等效声级单位:等效声级Leq/dB(A)School of Chemical and Environmental Engineering类 别昼间夜 间0504015545260503655547055 适用于以居住、文教
22、机关为主的区域,乡村居住环境可参照执行该类标准。表:表:城市区域环境噪声标准值城市区域环境噪声标准值单位:等效声级单位:等效声级Leq/dB(A)School of Chemical and Environmental Engineering类 别昼间夜 间0504015545260503655547055 适用于居住、商业、工业混杂区。表:表:城市区域环境噪声标准值城市区域环境噪声标准值单位:等效声级单位:等效声级Leq/dB(A)School of Chemical and Environmental Engineering类 别昼间夜 间0504015545260503655547055
23、适用于工业区。表:表:城市区域环境噪声标准值城市区域环境噪声标准值单位:等效声级单位:等效声级Leq/dB(A)School of Chemical and Environmental Engineering类 别 昼间夜 间0504015545260503655547055 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:表:城市区域环境噪声标准值城市区域环境噪声标准值单位:等效声级单位:等效声级Leq/dB(A)School of Chemical and Environme
24、ntal Engineering 夜间突发夜间突发的噪声,其最大值不准超过标准值的噪声,其最大值不准超过标准值15dB15dB。区域及时间的划定:各类标准适用区域由当地人区域及时间的划定:各类标准适用区域由当地人民政府划定;本标准昼间、夜间的时间由当地人民政民政府划定;本标准昼间、夜间的时间由当地人民政府按当地习惯和季节变化划定。府按当地习惯和季节变化划定。监测方法:按监测方法:按GBGBT14623T146239393执行。执行。School of Chemical and Environmental Engineeringv属于城市环境噪声监测的一种。属于城市环境噪声监测的一种。城市环境噪
25、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 School of Chemical and Environmental Engineering为执行为执行GB309693而制定而制定(1)测量仪器)测量仪器精度精度2型型以上的积分式声级计及环境噪声自以上的积分式声级计及环境噪声自动监测仪器。动监测仪器。(测量前,对使用传声器要进行校测量前,对使用传声器要进行校准,并要检查声级计电池电压是否足够,测量准,并要检查声级计电池电压是否足够,测量后要求复校一次,前后灵敏度相差不大于后要求复校一次,前后灵敏度相差不大于2分贝分贝)。School of
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