2008年环保工程师专业知识四精选讲义(2)

　　7、声压：空气受到扰动时，空气压强就在大气压强 附近做迅速起伏变化的波动，并改变为 ，将声扰动产生的逾量压强 称为声压。声压一般是时间和空间的函数。分为瞬时声压和有效声压。单位 1Pa=1N/m2,微巴( )，1微巴=0.1Pa。

　　一定时间间隔内瞬时声压对时间的均方根值称为有效声压。 人耳对频率为1000Hz声音的可听阈(即人耳刚刚能察觉到声音的存在)约为 Pa;刚刚使人耳产生疼痛感觉的声压(痛阈声压)约为20Pa。

　　8、频带：把宽广的声音频率变化范围划分为若干较小的段落，叫做频带(频程)。任一频带都有上限频率 、下限频率 (这两个频率又称截至频率)和中心频率 ，上、下限频率之间的频率范围称为频带宽度，又称带宽。

　　倍频带(倍频程)：如果两个频率相差一倍，称这两个频率之间相差一个倍频带，即这两个频率之比为21，或 ;相差3个倍频带意味着两个频率之比为23，依此类推，相差n个倍频带就意味着两个频率之比为 。上限频率 、下限频率 和倍频带系数n有如下关系： 或 ，一般 越小，频带分的越细。

　　频带的中心频率 是上、下限频率的几何平均值， 在噪声测量中，通用的倍频带有n=1时的1/1倍频带，简称倍频带;有n=1/2时的1/2倍频带，有n=1/3时的1/3倍频带等。其上限频率值 、下限频率 和中心频率值 值分别见337页表。

　　9、声功率：单位时间内声源辐射出来的总声能量称为声功率。瞬时声功率 ，它的平均声功率为： 。

　　一个声源发出的声功率和声源做功发出的总功率是两个截然不同的概念，声功率只是声源总功率中以声波形式辐射出去的一小部分功率。声源声功率强度的范围很广。

　　10、振动的位移、速度和加速度

　　设在一简谐振动中，A为振动的振幅， 为角频率， 为时间，则可将振动的位移表为 、速度表为 、加速度表为 。

　　振动位移在研究机械结构强度和变形时有意义;加速度在研究机械疲劳、冲击和评价振动对人的影响时有重要意义;振动速度和结构辐射噪声大小有关联。

　　二、噪声的计量和评价

　　1、级和分贝

　　(1)级

　　人们听觉灵敏度与声波量之间的关系不是线性关系，而接近对数的关系。因此利用分贝作为单位进行量度，既可对范围很大的声音强度进行对数压缩，而且也符合人耳对声音响应的灵敏程度。使用“级”的概念用于量度声音的强弱。

　　声学量与同类基准(参考)量之比再取对数就是“级”的概念。级的单位是奈培时，其对数取自然对数，底为 ，符号是 ;级的单位是贝尔(Bell)时，其对数取以10为底的对数，符号是B。

　　(2)分贝

　　声学中将正比于声功率的两个同类声学量(如两个声压平方)之比，取以10为底的对数，再乘以10，该参数的单位称为分贝，记为dB， 。

　　2、声压级

　　噪声控制中，常用声压级来衡量声音的强弱。 ，基准声压 声压级和声压的关系为，声压级变化20dB，相当于声压值变化10倍;声压级变化40dB,相当于声压值变化100倍;

　　3、声功率级

　　声源的声功率级 等于这个声源的声功率 与基准声功率 的取常用对数再乘以10。

　　基准声功率 4、振动加速度级

　　振动加速度平方与基准加速度平方的比值取以10为底的对数乘以10，就得到振动加速度级 ， ――加速度有效值，简谐振动加速度有效值为加速度幅值的 倍， ; ――基准加速度， 。一般人刚刚感觉到的垂直振动加速度级为 ，即60dB。

　　5、振动级

　　振动级指修正的加速度级，用 表示，即： 6、声压级的叠加、修正和平均

　　(1)声压级的叠加

　　①声压级相同的声音的叠加。不能将声压级做简单的算术相加，能进行叠加运算的只能是声音的能量，利用能量的相加进行声压级运算。

　　当N=2，即声压级相同的两个声音叠加，则总声压级为：

　　②声压级不相同的声音的叠加。两个声压级不相同的声音的叠加，并假设第一个声音的声压级大于第二个声音的声压级，即 ，则总的声压级 可以表示为：

　　(2)声压级的修正

　　2个声压级不相同的声音叠加时，假设第一个声音的声压级大于第二个声音的声压级，即 ，则总的声压级可表示为： (3)声压级的平均

　　分贝是能量之比的对数关系，声压级的平均应取各声压级的能量平均的分贝数， ，或者表示为： 计算N个声压级的平均值的方法是：首先求出N个声压级的总声压级，然后减去 。它是从声能平均的原理推导出来的，在一般测量中，测量的各声压级差值如果在10dB的范围内，简化用算术平均法的误差不大。

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