環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析

1、環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析 第八章 聲學(xué)環(huán)境保護(hù) 環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析 環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析 環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析 一 噪聲的定義 n在人類生存環(huán)境中出現(xiàn)的過(guò)響的、妨礙休息 與思考，令人感到不愉快的聲音，包括雜亂 無(wú)章不協(xié)調(diào)的聲音。 環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析 二 噪聲的公害特性 n噪聲是一種感覺(jué)公害 n局部性和多發(fā)性，傳播距離有限 n沒(méi)有污染物（毒害性物質(zhì)）積累 環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析 三 噪聲的危害 n聲音有輕有響，人耳剛能聽(tīng)出的聲音大約為0分貝（分貝為聲音 響度單位），這叫聞閾(聽(tīng)閾)； n0-50分貝：舒適，細(xì)語(yǔ)聲 n大于90-130分貝的

2、噪音就會(huì)使耳朵發(fā)癢、發(fā)脹、疼痛（120分貝， 痛閾） n超過(guò)115分貝，大腦皮層的功能便嚴(yán)重衰退； 環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析 n噪聲的響度不超過(guò)痛閾，長(zhǎng)期受其騷擾，也會(huì)產(chǎn)生慢性危害。 n噪聲對(duì)人體的呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)等 都有影響，特別是對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)（感音神經(jīng)）的摧殘比對(duì)聽(tīng)覺(jué) 的損傷更為嚴(yán)重得多。 環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析 n超過(guò)130分貝，耳膜破裂、耳聾 n達(dá)到165分貝，動(dòng)物死亡； n及至超過(guò)175分貝，人也會(huì)喪命 環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析 噪聲酷刑 n第二次世界大戰(zhàn)期間，某些國(guó)家用噪聲來(lái)折磨戰(zhàn)俘。他們用高音喇叭對(duì)準(zhǔn)異 國(guó)間諜“轟擊”。 n當(dāng)聲響超過(guò)痛閾時(shí)

3、，受刑者產(chǎn)生痛感、心情煩躁；接著思索困難、情緒低落， 于是審訊者有可能從其口中套出真實(shí)情報(bào)。要是某些受刑者仍能控制意志， 則繼續(xù)增大響度，受刑者便汗流如雨、全身抽搐。 n當(dāng)聲響超過(guò)130分貝后，受刑者則大聲呼叫、眼結(jié)膜充血，并竭力掙脫束縛 以求撞墻自殺。在如此極高響度的噪聲的轟擊下，許多俘虜在耳鼓膜破裂兩 小時(shí)后昏死。這是一種何等殘酷的刑罰！據(jù)幸存者申述，即使將他槍殺，也 不愿再受一次“噪聲刑”。 環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析 n目前，世界上城市最高噪聲竟達(dá)155分貝 n1965年，美國(guó)國(guó)家航空和太空總署宣布， 實(shí)驗(yàn)室中制造的噪聲已達(dá)210分貝。此噪 音足以在固體上穿個(gè)洞。 環(huán)境學(xué)概論第章聲

4、學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析 （dBA） 人的活動(dòng)最高值理想值 體力勞動(dòng)9070 腦力勞動(dòng)6040 睡眠5030 環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析 聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3096-2008) 四 噪聲的聲學(xué)特性 n聲波是指在固體、液體、氣體等媒質(zhì)中傳播的 壓縮和稀疏的波 （一） 聲壓 n聲壓:大氣壓受到（聲波）擾動(dòng)后產(chǎn)生的變 化，即為大氣壓強(qiáng)的余壓，它相當(dāng)于在大氣 壓強(qiáng)上疊加一個(gè)擾動(dòng)引起的壓強(qiáng)變化。 n單位： 帕帕、巴、微巴 n 1帕1牛頓/米2 10巴 n 1巴10 6微巴 n聽(tīng)閥聲壓為210 5 Pa (1000Hz純音) n痛閥聲壓為20Pa Pa (1000Hz純音) n普通說(shuō)話聲的聲壓

5、為2 10 2 Pa7 10 2 Pa （二） 聲壓級(jí) n（一）定義： n聲壓的平方與頻率為1000Hz純音聽(tīng)閾聲壓平方比值的對(duì) 數(shù)值貝(B)，取其取其1/10為單位，定名為為單位，定名為分貝分貝(dB) nP被測(cè)聲壓 nP0 1000Hz純音聽(tīng)閾聲壓(2X10 -5 Pa) n聽(tīng)閾聲壓為210 5 Pa， 0 dB n痛閾聲壓為20Pa 120 dB 0 2 0 2 lg20lg10 P P P P LP 環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析 環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析 （三） 噪聲級(jí) n聲壓級(jí)只能反應(yīng)人們對(duì)聲音強(qiáng)度的感覺(jué) n不能反應(yīng)人們對(duì)頻率的感覺(jué)不能反應(yīng)人們對(duì)頻率的感覺(jué) 環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)

6、環(huán)境保護(hù)剖析 n 次聲波：20 000Hz n 可聽(tīng)聲波 ： 2020 000Hz n （ 人講話的頻率范圍為5002000Hz） 環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析 n人耳特性： n人耳對(duì)對(duì)高頻敏感，2000一5000Hz的頻率 范圍最敏感 n從1000Hz 起，隨著頻率減小，聽(tīng)覺(jué)會(huì)逐漸 遲鈍 環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析 1 、A聲級(jí) n 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)A 對(duì)高頻不衰減，對(duì)500Hz以下的低頻有較大的衰減，與 人的主觀感覺(jué)較一致 n 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)B 使接收的聲音通過(guò)時(shí)低頻有一定衰減 n 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)c 在可聽(tīng)的頻率內(nèi)，所有頻率的聲音一樣通過(guò)，它代 表 了總的聲壓級(jí)。 常用常用A網(wǎng)絡(luò)測(cè)得的聲壓級(jí)來(lái)代表噪聲的

7、大小，稱網(wǎng)絡(luò)測(cè)得的聲壓級(jí)來(lái)代表噪聲的大小，稱A級(jí)聲級(jí)聲（dBA） 濾波器濾波器 環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析 2、等效連續(xù)A聲級(jí)Leq n定義：在聲場(chǎng)內(nèi)某一點(diǎn)上，將某一段時(shí)間內(nèi)連續(xù)暴露的不同A 聲級(jí)變化，用能量平均的方法以A聲級(jí)表示該段時(shí)間內(nèi)的噪聲大 小 n實(shí)際：以一定的時(shí)間間隔讀數(shù)取平均 2 1 1 . 0 12 10 1 lg10 T T L eq dt TT L P n i L eq i n L 1 10/ 10 1 lg10 環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析 3、晝夜等效聲級(jí)Ldn n定義：考慮噪聲在夜間對(duì)人影響更嚴(yán)重，將夜間噪聲增加10dB加 權(quán)處理后，用能量平均方法求得24h的平均

8、A聲級(jí) n Ld白天（7：0022:00）的等效A聲級(jí) n Ln夜間（22：007:00）的等效A聲級(jí) )10(1 . 01 . 0 1010 24 1 lg10 nd L n L ddn TTL 環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析 4、統(tǒng)計(jì)噪聲 n定義：某點(diǎn)噪聲級(jí)有較大波動(dòng)時(shí)，用于描述該點(diǎn)噪聲隨著時(shí)間變化 狀況的統(tǒng)計(jì)量。 n 用L10 、 L50 、 L90 nL10 ： 取樣時(shí)間內(nèi)10時(shí)間內(nèi)超過(guò)的噪聲級(jí)噪聲平均峰值 nL50 ： 取樣時(shí)間內(nèi)50時(shí)間內(nèi)超過(guò)的噪聲級(jí)噪聲平均中值 nL90 ：取樣時(shí)間內(nèi)90時(shí)間內(nèi)超過(guò)的噪聲級(jí)噪聲平均低值 方法： n1 將噪聲級(jí)從大到小順序排列 n2 第10個(gè)樣（ L

9、10 ） 第50個(gè)樣(L50 ) 第90樣(L90 ) 環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析 五、噪聲的控制 環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析 一 噪聲控制原理 n噪聲產(chǎn)生及傳播條件 ：噪聲源、傳播途徑、接受者 環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析 （一）從聲源上控制 環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析 （二）在傳播途徑上控制 n1 吸聲（室內(nèi)聲源） n利用吸聲材料吸收聲能利用吸聲材料吸收聲能 n利用聲結(jié)構(gòu)吸收聲能利用聲結(jié)構(gòu)吸收聲能 環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析 (1)利用吸聲材料吸收聲能利用吸聲材料吸收聲能 n原理：原理： 當(dāng)聲波進(jìn)入材料的空隙時(shí)，由于摩當(dāng)聲波進(jìn)入材料的空隙時(shí)，由于摩 擦力和粘滯阻力，使聲音

10、振動(dòng)動(dòng)能擦力和粘滯阻力，使聲音振動(dòng)動(dòng)能 轉(zhuǎn)化為熱能被吸收掉，而使聲能衰轉(zhuǎn)化為熱能被吸收掉，而使聲能衰 減減 環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析 吸聲材料吸聲特點(diǎn) n對(duì)高頻噪聲降噪有效 n一般情況下用吸聲材料來(lái)降低房間的噪聲其數(shù)值不 超過(guò)10dB(A) n在極特殊的條件下也不會(huì)超過(guò)15dB(A) n對(duì)低頻噪聲作用不明顯 環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析 吸聲材料要求吸聲材料要求 n 吸聲材料的吸聲降噪能力與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)吸聲材料的吸聲降噪能力與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān) n優(yōu)良的吸聲材料要求優(yōu)良的吸聲材料要求 n表面和內(nèi)部均應(yīng)多孔表面和內(nèi)部均應(yīng)多孔 n孔與孔之間相互連通，孔隙較小?？着c孔之間相互連通，孔隙較小。

11、n如如玻璃棉、礦渣棉、泡沫塑料、毛氈、吸聲磚、甘 蔗板 n 環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析 (2)利用聲結(jié)構(gòu)吸收聲能利用聲結(jié)構(gòu)吸收聲能 n 共振吸聲、微孔穿孔板：低頻噪聲 環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析 薄板共振吸聲 n在不透氣的薄板背后設(shè)置空氣層并固定在 剛性壁上的一種吸聲結(jié)構(gòu)。如金屬板做成 的天花板或墻板等， n在共振頻率上，由于薄板劇烈振動(dòng)而大量 吸收聲能。 n薄板共振吸收大多在低頻具有較好的吸聲 性能。 m：薄板的面密度 c:聲速 h:空氣層的厚度 :空氣密度 環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析 微孔穿孔板吸聲 r：微孔半徑 c:聲速 h:空氣層的厚度 :空氣密度 l:穿孔薄板厚度 n在穿

12、孔薄板的背后，設(shè)置空氣 層或多孔材料，并固定在剛性 壁上的一種吸聲結(jié)構(gòu) 環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析 n2 消聲（空氣動(dòng)力性噪聲） n消聲主要用消聲器消聲器控制和降低空氣動(dòng)力設(shè)備 進(jìn)、排氣口的輻射噪音或沿管道傳遞的噪聲 n不同的消聲器其降噪原理不同，但不外不同的消聲器其降噪原理不同，但不外 乎是吸收聲能、消耗聲能、或者變頻等，乎是吸收聲能、消耗聲能、或者變頻等， 達(dá)到降低可聽(tīng)聲的目的。達(dá)到降低可聽(tīng)聲的目的。 環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析 3 隔聲 隔聲就是用屏蔽物將聲音擋住，隔離開(kāi)隔聲就是用屏蔽物將聲音擋住，隔離開(kāi) n隔聲罩隔聲罩 隔聲間隔聲間 隔聲屏隔聲屏 環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析

13、 綠化降噪 n松林：3dB/10m n杉樹(shù)林： 2.8dB/10m n槐樹(shù)林：3.5dB/10m n30cm的草地：0.7 dB/10m n4 隔振與阻尼 環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析 （1）隔振： n對(duì)許多因機(jī)械振動(dòng)而產(chǎn)生的噪聲，對(duì)許多因機(jī)械振動(dòng)而產(chǎn)生的噪聲， 通過(guò)降低振動(dòng)可有效地降低噪聲通過(guò)降低振動(dòng)可有效地降低噪聲 n 隔振材料： n剪切橡皮、金屬?gòu)椈伞④浤?、礦渣棉、玻璃纖 維和氣墊 環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析 （2）阻尼： n采用內(nèi)摩擦損耗大的阻尼材料控制振動(dòng)和噪聲 控制的方法 n n 阻尼材料：將固體機(jī)械振動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏?散的材料 n瀝青、軟橡膠、高分子涂料 環(huán)境學(xué)概論第章聲學(xué)環(huán)境保護(hù)剖析 應(yīng)用：俄羅斯955級(jí)“北風(fēng)之神” 潛艇隱身能力強(qiáng)悍 n艇體表面敷設(shè)了厚度為150毫米的第二代 消聲瓦 n采用了高阻尼材料制造螺旋槳 n氣