噪声污染1学习.pptx

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1、6.1 引言噪 声 通 常 定 义 为“不 需 要 的 声 音”(unwanted sound)，是一种环境现象。人一生都暴露在有噪声的环境中。噪声也可看成是一种环境污染物，一种由人类各种活动产生的废物。按后一种观点，噪音与响度(loudness)无关，但它会对个人造成生理或心理上的不良影响，或可能干扰个人或团体的社会活动，包括语言交流、工作、休息、娱乐、睡眠等活动。第六章 噪声污染第1页/共49页通过人们的生活方式而产生的废物，一般可分为两种类型：第第一一种种最为大众熟知，即空气、水以及固体废物污染所造成的大量残留物，这些残留物长期滞留于环境中；而第第二二种种类类型型以残留的能量形式存在，最

2、近才引起人们的关注，如来自制造过程的废热将造成河流的热污染，而以声波形式存在的能量是另一种残留形式的能量，但幸运的是它们在环境中的存在时间并不长，且这些以声波形式分散的总能量与其他形式的能量比较起来并不大。耳朵对噪声极其敏感，少量的声能进入耳朵后，会对人和其他生物造成不良影响。第2页/共49页足够强度与持久性的噪声能导致暂时的或永久性的听力损失，从轻微的听力减弱到几乎完全耳聋。一般而言，当暴露于强度足够高的声源时会造成暂时性的听力损失。若暴露持续一段时间，则会导致永久性的听力减弱。噪噪声声对对人人们们造造成成的的短短暂暂的的、但但通通常常较较严严重重的的影影响响包包括括：干扰语言交流和对其他听

3、觉信号的认知，妨碍睡眠和休闲，降低人们进行复杂工作的能力，导致生活质量降低。噪声直到近些年才被广泛认为是一种的严重的环境污染物，且具有潜在的危险，原因有以下几点：（1 1）将噪声定义为“不需要的声音”是很主观的，被某人认为是噪声的声音，却可能被另外一人喜爱。第3页/共49页（2 2）噪噪声声衰衰退退的的时时间间短短，不像空气污染物和水污染物那样长期存在于环境中，因此当人们设法去降低、控制或抱怨环境噪声时，该噪声可能已不再存在。（3 3）噪噪声声对对人人们们生生理理和和心心理理的的影影响响经经常常是是错错综综复复杂杂的的、隐隐伏伏的的，其影响结果的出现是渐进的，以致于很难将原因与结果联系在一起。

4、实际上，一些听觉可能已经受到噪声影响的人，却不认为有什么问题。（4 4）普通公民均以国家科技的进步为荣，他们都很高兴看到快速运输工具、节省人力的设施和新的娱乐设施的出现。不幸的是，科科技技进进步步却却往往往往伴伴随随着着环环境境噪噪声声的的增增加加，而而大大部部分分人人往往往往容容易易接接受受额额外外增增加加的的噪噪声声，将将其其作作为为技技术术进进步步代代价价的的一一部分。部分。第4页/共49页6.1.1 6.1.1 声波的性质声波的性质固体的振动产生声波，或当流体越过、环绕或穿过固体孔洞时流体分离产生声波。空气压缩使空气局部密度和压力增加；相反，膨胀则使密度和压力减小。这些交替的压力变化即

5、是人耳所听到的声音。这些交替的压力变化即是人耳所听到的声音。空气交替压缩与膨胀产生的正弦波:第5页/共49页连续两个波峰或波谷间的时间间隔称为周周期期（P P）。周期的倒数为频频率率（f f）：1秒的振动中波峰到达的次数。P P与与f f之间的关系为：之间的关系为：P=1/fP=1/f。相邻两个波峰或波谷之间的距离称为波波长长（），波长与频率之间的关系为：=c/f=c/f。l波的振振幅幅(amplitude，A)是指通过零压力线测得的波峰或波谷的高度。在一个振动周期内，平均压力为零，与振幅无关。当然这不能反映事物的真实状态。因此，人们采用均均方方根根 声声 压压 (root mean squa

6、re sound pressure，p prmsrms)来克服这个困难。第6页/共49页 p prmsrms的计算步骤为：先计算平均时间区段内每一瞬间振幅值的二次方，然后将此二次方值加起来，再除以平均时间，最后开二次方求得：公式中符号上方横线表示对时间加权平均，而T是测量的时间周期。6.1.26.1.2声功率和声强声功率和声强 功功：物物体体位位移移的的距距离离与与作作用用在在位位移移方方向向上上力力的的乘乘积积。因此声波沿着声波传播的方向传送能量。其作功的速率定义为声功率(sound power，W)。声声强强(sound(sound intensityintensity，I)I)：垂直于声

7、波传播方向单位面积上声功率的时间加权平均值。I与W的关系为：I=W/AI=W/A第7页/共49页A A是指垂直于声波运动方向的面积。声强、声压与声功率之间的关系：式中：I-声强，W/m2；-介质的密度，kg/m3；c-声音在介质中的速度，m/s。空气密度与声音速度均为温度的函数，当温度与压力确定后，空气密度则可查得。在压力为101.325kPa的空气中，声音速度可由下列公式计算：式中：T-热力学温度，K。第8页/共49页6.1.3 6.1.3 声级和分贝声级和分贝一 个 正 常 的 健 康 人 所 能 听 到 的 最 弱 声 压 约 为0.00002Pa。土星火箭(Saturn rocket)

8、离地升空时产生的声压大于200Pa。即使在科学纪录史上，这也是一个“天文数字”。为处理这个问题，使用一种基于测量数字间比例的对数值的尺度来表示噪声，并将所 测 量 的 数 值 称 为 级(1evels)，其 单 位 则 根 据Alexander Graham Bell的名字命名为贝尔(bel)，单位符号为B，用公式表示如下：!式中：L-声级，B；Q-测量数值；Q0-基准数值。由于贝尔是一个相当大的单位，为了方便起见，又将其分成10个小单位，此此小小单单位位称称为为分分贝贝(decibel，dB)。声级用分贝表示时计算公式如下：第9页/共49页（1 1）声功率级）声功率级若基准声功率(Q0)已指

9、定，则dB具有物理意义。对于噪声的测量，基准声功率规定为1pW，因此声功率级可以表示为：由上式计算得到的声功率级的单位为dB。（2 2）声强级）声强级为了测量噪声，基准声强取lpW/m2，因此声强级可按下式计算：（3 3）声压级）声压级规定基准压力为20Pa。第10页/共49页 常常 见见 的的 声声 压压 级级范范 围围 如如 右右 图图 所所示：示：第11页/共49页（4 4）声压级计算）声压级计算由于声压级的对数特性，所以分分贝贝值值之之间间的的加加和和不不能能按按照照加加减减运运算算法法进进行行。其计算过程为：将各个分贝值先转化成声功率，然后相加，相加后再将其转回分贝单位。“图7-4”

10、提供了一个计算噪声值的图解方法。第12页/共49页分贝和的增值表：分贝和的增值表：第13页/共49页对于噪声的测量，结果应该记录到最接近的整数位。当有多个声压级相加时，应该每次两个相加，且由最小数值开始。Example:68dB、79dB和75dB三个分贝值相加，其声功率级是多少？Solution：首先选择68dB和75dB两个较低的值，二者相差为7dB，利用“图7-4”（分贝相加的图解法），由横坐标7.0查得增加的分贝值为0.8，因 此，68dB和 75dB相 加 得 到75+0.8=75.8dB。该题的计算方式可以图示如下：取最接近的整数值，得到答案为81dB。第14页/共49页此题也可先

11、转换成声功率，相加后再转换成分贝而计算：声压级分贝相加的公式：6.1.4 6.1.4 噪声的特征噪声的特征计权网络、八度音阶频带、平均声压级平均声压级（1 1）平均声压级）平均声压级由于分贝具有对数特性，因而对声压级的测量值不能用正常的求和方式计算其平均值。可利用下列的公式进行计算：l ：平均声压级，dB;ln：测量次数lLi：第i个声压级第15页/共49页同样，平均声功率级：（2 2）声音的类型）声音的类型噪声的类型可以用以下术语之一进行定性的描述：稳态(steady-state)或连续式(continuous)；间断式(intermittent)；脉冲式(impulse)或冲击式(impa

12、ct)。连续噪声的声级是不间断的，在观察期间内，其变化小于5dB，例如家用电风扇产生的噪声。间断噪声是一种持续与间断时间均超过1s的连续噪声，如牙医钻牙产生的噪声。脉冲噪声的特点是持续时间小于1s，且在0.5s内其声压变化大于或等于40dB，如武器发射炮弹时发出的噪声。第16页/共49页常见的脉冲噪声一般有两种。脉冲A的特点是声压级快速升高到尖峰，随后是一个小的负压波或衰减到背景值之下。脉冲B的特点是呈振荡衰减，A型脉冲的持续时间就是最初尖峰衰减到背景值的时间，B型脉冲的持续时间为振动尖峰衰减20dB所需的时间。因为脉冲的持续时间短，所以必须使用一种特别的声级计来测量脉冲噪声。美 国 职 业

13、安 全 与 健 康 局(Occupational Safety and Health Administration，OSHA)将时间间隔小于0.5s的重复性噪声，包括脉冲噪声，划分为稳定噪声。第17页/共49页6.2 6.2 噪声对人的影响噪声对人的影响为了讨论方便，将噪声对人的影响分为以下两种：听觉影响(auditory effects)和心理-社会影响。听觉上的影响包括听力损失和语言交流干扰。心理-社会方面的影响包括烦恼、睡眠干扰、工作效率影响和声音的隐私性。6.2.1 6.2.1 正常听力正常听力（1 1）频率范围和敏感性）频率范围和敏感性年轻且听力健康的成年男性，其耳朵可感受到频率范围

14、为2016000Hz的声波。幼童和妇女则经常具有感受高达20000Hz频率声波的能力。讲 话 的 频 率 范 围 为 5002000Hz。耳 朵 对20005000Hz的频率范围最敏感，在此频率范围内可以感受到的最小声压为20Pa。第18页/共49页在空气中，频率1000Hz、20Pa的声压相当于空气分子1.0nm的位移。空气分子的热运动相当于约lPa的声压。如果你的耳朵非常敏感，那么你可以听到空气分子像海边的波浪一样冲击你的耳朵。（2 2）响度）响度一般而言，两个不同频率但相同声压级的纯声听起来会有不同的响度级。响度级是一种心理上对声响大小的量度。1933年，Fletcher和Munson进

15、行了一系列的实验，以确定频率与响度间的关系。基准声和测试声交替地呈现给被测试者，调整测试声的声级直到听起来与基准声的响度一样。把把以以分分贝贝表表示示的的声声压压级级对对测测试试声声频频率率作作图图得得到到一一曲曲线线，该该曲曲线线称称为为Fletcher-MunsonFletcher-Munson曲曲线线或或等等响响度度曲曲线线。参考声频率为1000Hz。第19页/共49页曲线用“方”(phon)标示，它是用分贝表示的频率为1000Hz的纯声的响度级。最低的曲线(虚线)表示“听力阈值”(hearing threshold)。具有正常听力的人，彼此间的听力阈值约在10dB间变化。第20页/共4

16、9页6.2.3 6.2.3 听力损伤听力损伤（1 1）机制）机制除了激烈的噪声引起鼓膜破裂外，外耳和中耳很少被噪声伤害。一般情况下，听力损失是由于毛细胞被伤害引起神经损伤而造成的。有两种理论可用来解释噪声引起的伤害：第第一一种种理理论论认认为为过大的剪切力使毛细胞受到机制性损伤；第第二二种种理理论论认认为为强烈的噪声刺激迫使毛细胞新陈代谢活动加剧，从而使这些毛细胞因负荷过度而死亡。毛细胞一旦被破坏便不能再生。（2 2）影响听力阈值的因素）影响听力阈值的因素影响暂时性和永久性听力阈值偏移的重要的因素有以下几个：（a a）声声级级：正常人经历暂时性听力阈值偏移之前，声级必须超过6080dBA。第2

17、1页/共49页（b b）声声音音频频率率分分布布：大多数能量分布在讲话频率的声音比分布在其他低于讲话频率的声音更有可能造成听力阈值偏移。（c c）声声音音的的持持续续：声音持续时间越长，听力阈值偏移越大。（d d）声声音音暴暴露露的的时时间间分分布布：在声音周期之间，安静周期的数量和长度影响听力阈值偏移。（e e）人们对声音的容忍程度很不相同。）人们对声音的容忍程度很不相同。（f f）声声音音类类型型：稳稳态态的的、间间歇歇式式的的、脉脉冲冲式式或或冲冲击击式式的的：声音持续时间增加时对于尖峰声压的容忍程度降低。第22页/共49页（3 3）暂时性听力阈值偏移）暂时性听力阈值偏移(TTS)(TT

18、S)TTS经常伴随有耳鸣、听不清声音和耳朵不舒服等现象。大多数TTS在暴露于噪声的两小时内发生。在出现TTS以后，在暴露于噪声后的第1到2个 小 时 内 开 始 向 HTL基 线 恢 复。在 暴 露 后 的1624h内大部分将会回复。（4 4）永久性听力阈值偏移）永久性听力阈值偏移(PTS)(PTS)TTS与PTS之间似乎有直接的关系。如果在某一噪声级下暴露28h后不会产生TTS，则持续暴露下去也不会产生PTS。导致听力损失的噪声频率一般在3000 6000 Hz之间。因噪声导致的永久性听力丧失，其开始和发展过程是缓慢的、不知不觉的。暴露的个人不可能注意到。噪声暴露导致的全部听力丧失目前尚未发

19、现。第23页/共49页（5 5）听觉创伤）听觉创伤外耳和中耳很少被强烈的噪声所伤害。但爆炸的声音会使鼓膜破裂或使听骨链错位，短暂地暴露于非常强烈的噪声所导致的永久性听力损失称为“听听觉觉创伤创伤”。6.2.4 6.2.4 损伤损伤-危险标准危险标准损伤-危险标准指明：在在可可以以避避免免听听力力损损伤伤的的危危险险时时，一一个个人人在在噪噪声声下下的的最最大大允允许许暴暴露露量量。美国眼科和耳鼻喉科研究院定义的听力损伤是在500，1000和2000Hz下，超过25dB的平均HTL(ANSI-1969)，这是低限。完完全全损损伤伤发发生生于于当当平平均均HTLHTL超超过过92dB92dB时时。

20、年龄增加导致的听力损失包含在设定的25dB ANSI低限中。已制订了两个标准，以保护所有的工作人员几乎都可以重复地暴露于噪声中而不致于对其听力和理解正常讲话的能力造成不利的影响。第24页/共49页连续或间歇暴露：连续或间歇暴露：NIOSH(The National Institute for Occupational Safety and Health)建议控制职业噪声的暴露，使工作人员暴露的噪声不会超过下图上B线所给出的极限。此外，NIOSH建 议 设 计 新的隔声装置，以保证暴露的噪声低于下图上A线所给出的极限。第25页/共49页6.2.5 6.2.5 语言交流干扰语言交流干扰噪声会干扰我

21、们交流的能力。很多噪声即使没有达到创伤的程度，但仍会干扰语言交流。这种干扰或屏蔽效应是讲话者与听者间距离及所将单词频率等因素的复杂函数。讲话干扰级用于测量交流的难易程度，它能将不同背景噪声级关联起来。目前，用A计权背景噪声级和语言交流质量来描述噪声对语言交流的干扰更为方便。第26页/共49页Example：一个在安静区域的人，希望与一个相距6m远且正在驾驶一辆4.5t的卡车司机讲话，他会遇到什么困难?已知卡车驾驶室的声级为73dBA。（dBAdBA表示表示A A计权背景声级）。计权背景声级）。Solution：利用“图7-20”，我们可以预见他将必须非常大声喊叫。但若移动到1m以内，则能使用“

22、期望”的声级，即在噪声场所使用的声级将不知不觉地轻微增加。l可以看出，在起居室或 教 室 内(相 距4.56m)，为了正常交谈，A计权背景声级必须低于50dB。第27页/共49页6.2.6 6.2.6 烦恼烦恼噪声引起的烦恼是一种对听觉经历作出的反应。在被噪声扰乱或打断的活动中，在对噪声的生理反应以及在对由噪声所带来信息含义上的反应方面，产生的烦恼均有一定的规律可循。例如，同样的声音在晚上听起来可能比白天更令人烦恼。未被注意到且不会很快移除的声音可能比短暂的声音更令人烦恼。烦恼的程度以及烦恼是否导致抱怨，抵制产品或抗议一个既存的或预期会产生的噪声源等行动取决于很多因素。某些因素已被确定，其相对

23、的重要性也已进行过评估。很多现存的噪声评估或预测系统被应用于预测烦恼反应。第28页/共49页6.2.7 6.2.7 睡眠干扰睡眠干扰 睡眠干扰是一种特别的烦恼。睡眠扰人问题非常复睡眠干扰是一种特别的烦恼。睡眠扰人问题非常复杂。杂。一个乡下人可能难于在喧闹的市区入睡，而一个都市人在乡村地区可能被安静所困扰。为什么父母亲会因为自己小孩身体的轻微转动而惊醒，却不会被雷雨所惊醒呢？这些现象表明暴露于声音和晚间的睡眠质量二者间的关系是十分复杂的。l对于相对简短的噪声在安静环境中对人的睡眠的影响已有过深入的研究。第29页/共49页6.2.8 6.2.8 对工作效率的影响对工作效率的影响当工作需要用到听觉信

24、号、语言或非语言时，任何强度的噪声，当其足以妨碍或干扰人们对这些信号的认知时，该噪声将影响工作效率。在不需要听觉信号的地方工作时，噪声对工作效率的影响难于评估。人类的行为是复杂的，因此很难准确地弄清楚不同种类的噪声如何影响进行不同种类工作的不同种类的人。虽然如此，仍然可以得出一般性的结论：虽然如此，仍然可以得出一般性的结论：（1 1）没有特别意义的稳定噪声似乎不干扰人类的行为，除非A计权噪声级超过约90dB。（2 2）不规律的噪声爆发比稳定的噪声更具分裂破坏性，即使低于90dB，有时仍会影响工作效率。第30页/共49页（3 3）高于10002000Hz的高频噪声对工作效率的影响比低频噪声更严重

25、。噪声似乎并不影响工作的整体进度，但高声级的噪声可能增强工作进度的改变。（4 4）“噪声停顿”可能会使工作速度加快。噪声更可能减少工作的准确性而不是减少总的工作量。比起简单工作，复杂工作更可能受到噪声的不良影向。6.2.9 6.2.9 声音的隐私性声音的隐私性如没有隐密的机会，每个人将必须严格地遵守严格的社会规范，或每个人必须采取高度随意的态度。隐私的机会避免了上述任何一种极端情况的出现。特别是当没有声音隐私机会时，人们可能会经历前述所有的噪声影响，此外，个人会因自己的行动可能干扰他人而受到限制。第31页/共49页6.3 6.3 等级评估系统等级评估系统6.3.1 6.3.1 噪声评估系统的目

26、标噪声评估系统的目标一个理想的噪声评估系统应该将声级计(sound level meter)或分析仪所测量的结果简单明了地加以总结，并用一种有意义的方式将噪声暴露表示出来。在前面对响度和烦恼的讨论中，可以注意到人们对噪声的反应与噪声的频率关系很大。更进一步，我们注意到，噪噪声声的的形形式式(连连续续、间间歇歇或或脉脉冲冲式式)和和每每天天发发生生的的时时间间(夜夜晚晚比比白白天天更更糟糟糕糕)是引起烦恼的重要因素。是引起烦恼的重要因素。因此，理想的噪声评估系统必须考虑噪声的频率，并区分白天与夜晚的噪声。而且，评估系统必须能够描述累积的噪声暴露。而统计系统能够满足这些需要。第32页/共49页一个

27、统计评估系统实际应用的困难在于对每个测量位置都会有一组十分庞大的参数，需要应用一组相当大的数列去描述周围环境的特征。但在实际执法中想有效地利用这样一组数列几乎是不可能的。因此，必须确定一种适合测量噪声暴露的单一数值的测量方法。以下的内容将描述目前正在使用中的一个评估系统。6.3.2 L6.3.2 LNN概念概念参数LN是一个统计测量值，表示超过某一特定声级的频率。例如，当我们写出L40=72dBA，即可知道在测量时间中，超过72dB(A)的频率为40，LN对N（N1，2，3，等等）作图可得到一个累积分布曲线，如“图图7-23”7-23”所示。第33页/共49页第34页/共49页与累积分布曲线相

28、关联的另一种曲线是概率分布曲线，它表示噪声级在一定声级间隔内的频率，如“图图7-24”7-24”所示。l图中，有22%的时间，测量的噪声级范围在7072dBA之间，有 17%的 时 间，其 范 围 在7274dBA之间，等等。这个图和LN之间的关系非常简单，将从右至左连续间隔上的百分比加起来，即可得到一个相对的LN值，其中N为百分比的加和，L则是各相加间隔最左边的较低限制值，因此L40的值为：L(2+7+14+17)72dBA。第35页/共49页6.3.3 L6.3.3 Leqeq概念概念等效连续声级(Leq)可应用于任何波动的噪声级。其定义为：在声场中一定点位置上，用某一段时间内能量平均的方

29、法，将间歇暴露的几个不同声级的噪声，以一个声级来表示该段时间内的噪声大小，这个声级即为等效连续声级，单位仍为dB。等效连续声级可用下式表示：!式中t为测定Leq的时间，L(t)为随时间变化的噪声级。一般而言，L(t)和时间之间没有明确定义的关系，因此，只能利用一系列不连续样本的L(t)。Leq的表达式可以修正为!式中：n-利用的总样本数；Li-第i个样本的声级，dBA；ti：总样本的时间分数。第36页/共49页Example：90dBA的 噪 声 级 存 在 5min，然 后60dBA的噪声级存在50min，请问对于该55min时段的Leq是多少?假设取样间隔为5min。Solution：若取

30、样间隔是5min，则样本总数n为11。对每个样本而言，其所占总样本的时间分数ti为1/11=0.091。利用这些计算值，我们可计算总和如下：最后，代入公式计算：第37页/共49页6.4 6.4 社区噪声源及其标准社区噪声源及其标准6.4.1 6.4.1 运输噪声运输噪声（1 1）飞机噪声）飞机噪声一架大型喷气机(如波音747)的噪声频谱显示，飞机在起飞时的声压级比降落时高。除了涡轮喷气式飞机和小型飞机有较低的声压级外，其他的飞机都是如此。飞机飞行时令人烦恼的标准是根据大量的现场测试和意见调查得出的。（2 2）高速公路汽车噪声）高速公路汽车噪声对大多数汽车而言，噪声主要是在时速55km/h以下正

31、常行驶时产生的。虽然汽车轮胎的噪声相对于卡车来说小得多，但在时速80km/h以上时却是主要的噪声来源。尽管汽车没有卡车那样吵人，但因为汽车的数量远大于卡车，所以汽车对噪声环境总的影响也较大。第38页/共49页扰人与交通噪声指数扰人与交通噪声指数TNITNI之间的关系之间的关系第39页/共49页6.4.2 6.4.2 建筑工程噪声建筑工程噪声19类常见的建筑施工设备的声级范围如“图图7-29”7-29”所示。虽然所列实例有限，但数据却相当准确。机器和材料相互作用产生的噪声通常对噪声级的贡献更大。将建筑工程噪声所造成的扰人程度定量化是很困难的，以下两点可供参考：（1）在郊区建造一幢房子时，若在边界

32、线8h的Leq值超过70dBA，则会有轻微的抱怨；（2）在郊区进行挖掘和施工时，若在边界线8h的Leq值超过85dBA，将会有合法的抗议活动。第40页/共49页第41页/共49页6.5 室外声音的传播6.5.1 6.5.1 距离衰减距离衰减如果一个半径为的圆球沿径向均匀膨胀和收缩，则球的表面会均匀地发散出声波。若将球放在一个不会将声波反射回声源的地方，且远小于1(是波数)，则径向上的声密度与距离的二次方成反比：上式即为声强与声源距离的二次方成反比的关系式，又称反二次方定律(inverse square law)。该定律解释了声强随距离衰减的部分原因是声波发散(“图图7-307-30”)。l l

33、I I：声强，：声强，W/m2W/m2；l lWW：声源的声功率，：声源的声功率，WW。第42页/共49页如果我们测量的是声功率级(Lw，W01pW)，而不是声功率(W)，则方程式 可改写为：L Lp p L Lww-20lgr-11-20lgr-11!式中：Lp-声压级，dB；Lw-声功率级，dB；r-声源与接受者之间的距离，m；20lgr-分贝转换，等于10lgr2；11-分贝转换而来，等于10lg4。第43页/共49页6.5.2 6.5.2 声源辐射场声源辐射场由噪声源发散出来的声波，其特性会随距声源的距离变化(“图图7-31”7-31”)。在靠近声源的位置，也就是在近场(near fi

34、eld)，颗粒速度和声压并并不不同同相相。在此区域内，Lp随距离的变化不遵守反二次方定律。第44页/共49页当颗粒速度和声压同相时，测量声音的位置称为远场(far field)。若声源处在自由空间(fre espace)，即没有任何反射面，则在远场中的测量也称为自由场测量(free field measurements)。若声源处于高度反射空间，例如一间墙壁、天花板和地板都是钢板的房间，则 在 远 场 中 测 量 也 称 为 回 声 场 测 量(reverberant field measurement)。“图图7-31”7-31”中远场的阴影区表明在回声场中L，并不遵守反二次方定律。第45页

35、/共49页6.5.3 6.5.3 方向性方向性大部分实际的声源并不是均匀地向各个方向发散声音。如果在一个固定距离处，测量一个真实声源在某频率段下的声压级，则会发现在不同的方向有不同的值。如果在极坐标体系中将这些声压级数据画出来，可得到声源的方向性模型。方向性因子(directivity factor)是声源方向性的数值表示，方向性因子的对数称为方向性指数(directivity index)。对一个球形声源而言，方向性指数定义为：DIDI=L=Lp p-L-Lpsps!L Lp p -发射功率为W的定向声源在一个无回声空间内，在距离为r，角度为0处所测得的声压级，dB；L Lpsps-发散功率

36、为W的非定向声源在一个无回声空间内，在距离为r处所测得的声压级，dB。第46页/共49页对于一个位于或接近坚硬、平坦表面的声源，方向性指数表示如下：DIDI=L=Lp p-L-Lpsps+3+3式中加上3dB是因为以半球取代圆球进行测量。若声源发射半圆球而不是理想圆球声波时，则在半径为r处的同一点，其其声声强强将将变变为为2 2倍倍。每一个方向性指数只适合用在L Lp p 所测量时的角度和测量时的频率。假设方向性模型并不改变其形状，同时忽略与声源间的距离，这样我们就可以将反二次方定律应用于方向性声源，只要加上方向性指数即可：L Lp p L Lww+DI+DI-20lgr-11-20lgr-11第47页/共49页Questions1.试求以下声级的总和（都以dB计）：68，82，76，68，74和81。2.以下的噪声数据在屋前的庭院测得，这样的声音是否会吵扰邻居？试求等效连续声级。第48页/共49页感谢您的观看！第49页/共49页