噪声控制概论.pptx
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1、1.1 噪声的基本知识噪声的基本知识1.1.1 声音及其物理特性1.1.声音的产生声音的产生在日常生活中充满着各种各样的声音,有谈话声、广播声、在日常生活中充满着各种各样的声音,有谈话声、广播声、各种车辆运动声、工厂的汽笛声和各种机器声等等。人们各种车辆运动声、工厂的汽笛声和各种机器声等等。人们的一切活动离不开声音,正因为有了声音,人们才能进行的一切活动离不开声音,正因为有了声音,人们才能进行交谈,才能从事生产和社会实践活动。如果没有声音,整交谈,才能从事生产和社会实践活动。如果没有声音,整个世界将处于难以想象的寂静之中。可见声音对人类是非个世界将处于难以想象的寂静之中。可见声音对人类是非常重
2、要的。那么,声音是怎样产生的呢常重要的。那么,声音是怎样产生的呢?空气中的各种声音,不管它们具有何种形式,它们都是由空气中的各种声音,不管它们具有何种形式,它们都是由于物体的振动所引起的。敲鼓时听到了鼓声,同时能摸到于物体的振动所引起的。敲鼓时听到了鼓声,同时能摸到鼓面的振动。喇叭发出声音是由于纸盆或膜片在振动。人鼓面的振动。喇叭发出声音是由于纸盆或膜片在振动。人能讲话是由于喉头声带的振动。汽笛声、喷气飞机的轰鸣能讲话是由于喉头声带的振动。汽笛声、喷气飞机的轰鸣声,是因为排气时气体振动而产生的。声,是因为排气时气体振动而产生的。第1页/共36页1.1.声音的产生声音的产生第2页/共36页1.1
3、.声音的产生声音的产生第3页/共36页1.1.1 声音及其物理特性1.1.声音的产生声音的产生总之,物体的振动是产生声音的根源物体的振动是产生声音的根源。发出声音的物体称为发出声音的物体称为声源声源。声源发出的声音必须通过中间媒质才能传播出去。人们最声源发出的声音必须通过中间媒质才能传播出去。人们最熟悉的传声媒质就是空气。除了气体外,液体和固体也都熟悉的传声媒质就是空气。除了气体外,液体和固体也都能传播声音。能传播声音。声音通过媒质的传播声音通过媒质的传播,是振动带动了它相邻近的空气层质是振动带动了它相邻近的空气层质点,使它们产生压缩或膨胀运动。点,使它们产生压缩或膨胀运动。这种向前推进着的空
4、气振动称为声波这种向前推进着的空气振动称为声波。有声波传播的空间叫有声波传播的空间叫声场声场。当声振动在空气中传播时,空气质点并不被带走,它只是当声振动在空气中传播时,空气质点并不被带走,它只是在原来位置附近来回振动,所以声音的传播是指振动的传在原来位置附近来回振动,所以声音的传播是指振动的传递。递。第4页/共36页声音的产生及传播第5页/共36页声音的产生及传播第6页/共36页1.1.1 声音及其物理特性2.2.声音的物理特性声音的物理特性简谐振动位移与时间的关系可表示为:简谐振动位移与时间的关系可表示为:xasin(2ft+)其中,其中,f为频率,为频率,(2ft+)叫简谐振动的相位角,它
5、是决定叫简谐振动的相位角,它是决定物体运动状态的重要物理量,物体运动状态的重要物理量,表示表示t=0时的相位角叫初相时的相位角叫初相位。振幅位。振幅a的大小决定了声音的强弱。的大小决定了声音的强弱。第7页/共36页(1)(1)声音的频率声音的频率物体在物体在1s内振动的次数称为内振动的次数称为频率频率,单位为赫兹,单位为赫兹(Hz),简称赫。每秒钟振动的次数愈多,其频率愈高,人耳简称赫。每秒钟振动的次数愈多,其频率愈高,人耳听到的声音就愈尖,或者说音调愈高。听到的声音就愈尖,或者说音调愈高。人耳并不是对所有频率的振动都能感受到的。一般说人耳并不是对所有频率的振动都能感受到的。一般说来,人耳只能
6、听到频率为来,人耳只能听到频率为20-20000Hz的声音,通常把的声音,通常把这一频率范围的声音叫这一频率范围的声音叫可听声可听声;低于;低于20Hz的声音叫的声音叫次次声声,高于,高于20000Hz的声音叫的声音叫超声超声。次声和超声人耳都不能听到,仅有一些动物却能听到,次声和超声人耳都不能听到,仅有一些动物却能听到,例如老鼠能听到次声,蝙蝠能感受到超声。例如老鼠能听到次声,蝙蝠能感受到超声。【通常将频率低于通常将频率低于500Hz的声音称做低频声,的声音称做低频声,500-1000Hz的声音称做中的声音称做中频声,频声,1000Hz以上的声音称做高频声。以上的声音称做高频声。】第8页/共
7、36页(1)声音的频率第9页/共36页(1)声音的频率第10页/共36页(1)声音的频率第11页/共36页(2)声音的速度振动在媒质中传播的速度叫声速。在任何一种媒质中的声速取决于该媒质的弹性和密度。声音在不同媒质中传播的速度也是不同的,在液体和固体中的传播速度一般要比在空气中快得多,例如在水中声速为1450m/s,而在钢中则为5000m/s。声音在空气中的传播速度,还随空气温度的升高而增加。如在0时空气中的声速为331.5m/s,在20是则为343m/s。第12页/共36页(2)声音的速度第13页/共36页(3)声音的波长声波中两个相邻的压缩区或膨胀区之间的距离称为波长,单位为m。波长、频率
8、和速度间存在如下的关系:=c/f=cT其中T为周期,是物体来回振动一次所需的时间。因此波长是声音在一个周期的时间中所行进的距离。波长和频率成反比,频率愈高,波长愈短,频率愈低,波长愈长。第14页/共36页(3)声音的波长第15页/共36页(3)声音的波长第16页/共36页(4)声音的强度声音的大小也即声音的强弱。物体振动幅度越大,产生的声音就越强。声音的强度常用声压级或响度表示。声压级越高,声音强度越大;响度越大,可听声越大。(5)声音的传播形式声源的振动通过介质使声能向外传播,没有媒质声音不能传播。声波在传播过程中,遇到障碍物会产生反射、透射、折射和衍射等现象。声波波长是影响传播的一个重要参
9、数。频率越低,波长越长,绕过障碍物继续传播的能力就越强。第17页/共36页声波的反射第18页/共36页声波的传播形式第19页/共36页1.1.2 噪声及噪声污染1.噪声的定义噪声的定义最早的噪声定义:最早的噪声定义:出自出自说文说文和和玉篇玉篇,“扰也,群呼烦扰也扰也,群呼烦扰也”物理学观点:物理学观点:噪声是指各种频率和声强杂乱无序组合的声音。噪声是指各种频率和声强杂乱无序组合的声音。心理学观点:心理学观点:凡是使人烦恼的、讨厌的、不需要的声音都称之为噪声。凡是使人烦恼的、讨厌的、不需要的声音都称之为噪声。环境学观点:环境学观点:凡是影响人们正常学习、工作和休息的声音都称为噪声。凡是影响人们
10、正常学习、工作和休息的声音都称为噪声。医学观点:医学观点:医学上认为超过医学上认为超过60分贝的声音是噪声。分贝的声音是噪声。因此,凡是人们不需要的声音都是噪声。第20页/共36页1.噪声的定义噪声的定义第21页/共36页2.噪声污染噪声污染某一环境中所有噪声的组合统称为某一环境中所有噪声的组合统称为环境噪声环境噪声。超过国家规定的排放标准,并干扰他人正常生活、工作和超过国家规定的排放标准,并干扰他人正常生活、工作和学习的现象称为学习的现象称为环境噪声污染环境噪声污染,简称,简称噪声污染噪声污染。噪声污染与大气和水污染一起被列为当今世界三大污染。噪声污染与大气和水污染一起被列为当今世界三大污染
11、。噪声污染是一种物理污染,其特点:噪声污染是一种物理污染,其特点:(1)(1)污染面积大,到处都有,高低不等;污染面积大,到处都有,高低不等;(2)(2)没有污染物,无累计,其能量转化为热能;没有污染物,无累计,其能量转化为热能;(3)(3)声源停止,污染就消失,无后效。声源停止,污染就消失,无后效。噪声也不可完全消除,人不可生活在毫无声息的环境里。噪声也不可完全消除,人不可生活在毫无声息的环境里。第22页/共36页3.噪声的来源噪声的来源噪声主要来源于交通运输、车辆鸣笛、工业噪音、建筑施噪声主要来源于交通运输、车辆鸣笛、工业噪音、建筑施工、社会噪音如音乐厅、高音喇叭、人的大声说话等。工、社会
12、噪音如音乐厅、高音喇叭、人的大声说话等。交通噪声交通噪声:主要指的是机动车辆、飞机、火车和轮船等交通工具在运行时发主要指的是机动车辆、飞机、火车和轮船等交通工具在运行时发出的噪声。这些噪声的噪声源是流动的,干扰范围大。出的噪声。这些噪声的噪声源是流动的,干扰范围大。工业噪声工业噪声:主要指工业生产劳动中产生的噪声。主要来自机器和高速运转设主要指工业生产劳动中产生的噪声。主要来自机器和高速运转设备。备。建筑施工噪声建筑施工噪声:主要指建筑施工现场产生的噪声。在施工中要大量使用各种主要指建筑施工现场产生的噪声。在施工中要大量使用各种动力机械,要进行挖掘、打洞、搅拌,要频繁地运输材料和构件,从而产生
13、动力机械,要进行挖掘、打洞、搅拌,要频繁地运输材料和构件,从而产生大量噪声。大量噪声。社会生活噪声社会生活噪声:主要指人们在商业交易、体育比赛、游行集会、娱乐场所等主要指人们在商业交易、体育比赛、游行集会、娱乐场所等各种社会活动中产生的喧闹声,以及收录机、电视机、洗衣机等各种家电的各种社会活动中产生的喧闹声,以及收录机、电视机、洗衣机等各种家电的嘈杂声,这类噪声一般在嘈杂声,这类噪声一般在8080分贝以下。如洗衣机、缝纫机噪声为分贝以下。如洗衣机、缝纫机噪声为50-8050-80分贝,分贝,电风扇的噪声为电风扇的噪声为30-6530-65分贝,空调机、电视机为分贝,空调机、电视机为7070分贝
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