第十六章噪聲公害和微波污染第一頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五第十六章噪聲公害和微波污染噪聲的概念過響，超過85dBA；妨礙交談；不愉快：高頻聲噪聲的主要特征是感覺公害—通常是由不同振幅和頻率組成的無調嘈雜聲；有時，有調或好聽的音樂聲，在它影響人們的工作和休息，并感到厭煩時，也是噪聲局限性和分散性的公害—噪聲影響范圍的局限性和聲源分布的分散性—噪聲污染隨發(fā)聲源停止而停止。環(huán)境噪聲源物理特性分類——固體振動氣體動力噪聲—葉片高速旋轉或高速氣流通過葉片，會使葉片兩側的空氣發(fā)生壓力突變，激發(fā)聲波。如通風機，排氣口發(fā)出的聲音。一、環(huán)境噪聲概述第二頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五機械噪聲—物體間的撞擊、摩擦、交變的機械力作用下的金屬板，旋轉機件電磁性噪聲—由于電機等的交變力相互作用而產(chǎn)生的噪聲噪聲的時間特性分類穩(wěn)態(tài)噪聲—強度不隨時間變化非穩(wěn)態(tài)噪聲—強度隨時間變化周期性噪聲、無規(guī)則噪聲、脈沖噪聲城市環(huán)境噪聲分類交通噪聲—交通工具是活動的噪聲源，對環(huán)境影響廣泛工廠噪聲—紡織車間90～100dBA，機械加工80～100dBA施工噪聲—混凝土攪拌機，灌漿振搗、電鋸、切割社會噪聲—社會活動和家庭生活噪聲噪聲的危害—影響面最廣的一種環(huán)境污染聽力損失聽力—通過聽力儀測定ISO的標準500Hz、1000Hz、2000Hz三個；頻率的平均聽力損失超過25分貝的稱噪聲性耳聾—帶助聽器人趕上帶眼鏡的人。一、環(huán)境噪聲概述第三頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五噪聲對睡眠的影響睡眠曲線——40分貝連續(xù)噪聲可使可使10%的人受到影響，70分貝即可影響50%；突然的噪聲在60分貝時可使70%的人驚醒。噪聲對交談通訊、思考的干擾噪聲對人體的生理影響大量的心臟病的發(fā)展和惡心與噪聲有密切的聯(lián)系，有心臟病的人不能欣賞搖滾樂——引起潰瘍病噪聲對心理的影響使人煩惱易怒，甚至失去理智—日本一青年殺死其附近企業(yè)的工廠主噪聲對兒童和胎兒的影響影響兒童智力發(fā)育——靜能生智；胎兒體重偏輕對動物的影響鳥類羽毛脫落，不產(chǎn)卵，甚至內出血死亡美國空軍F-104在俄克拉何馬上空飛行試驗，一天8次，高度10000米，飛了3個月，農(nóng)場10000只雞只剩4000只對物質結構的影響一、環(huán)境噪聲概述第四頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五1、聲波的產(chǎn)生聲音是由物體的振動產(chǎn)生的聲波—媒質質點的機械振動由近及遠地傳播，就稱聲振動的傳播—我們主要研究在空氣中發(fā)生的物體為聲源2、聲速、波長、頻率的關系聲速—聲波在彈性媒質中的傳播速度，C表示；大小取決于媒質的彈性和密度，與聲源無關。鋼板中5000m/s、水中1500m/s、空氣中340m/s波長—從一個聲源發(fā)出的聲波，其相鄰的兩個壓縮層之間的距離稱為波長，用λ表示。聲波行經(jīng)一個波長的距離所需要的時間就是周期T頻率—聲源1秒鐘內的振動次數(shù)，f表示；對正弦波f=1/Tc=λ/Tc=fλ二、聲性質和度量概念第五頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五聲波f20～20000Hz之間人耳敏感范圍600Hz～4000Hz之間次聲波<20Hz超聲波>20000Hz3、聲壓、聲強、聲功率聲壓概念—聲波在傳播時，由于空氣受到壓縮，使在原來大氣壓強的基礎上又疊加了一個壓強，這個疊加的壓強稱為聲壓；P表示，單位牛頓/米2、達因/厘米2瞬時聲壓—是指某瞬時媒質中壓強相對無聲波時內部壓強的改變量。即單位面積的壓力變化有效聲壓—在一定時間間隔中，瞬時聲壓對時間取均方根值稱為有效聲壓對于正弦平面波波的有效值人耳對1KHz聲音的可聽閾約2×10-5帕—可聽閾使人耳產(chǎn)生疼痛的感覺的聲壓為20帕—痛閾二、聲性質和度量概念第六頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五聲強在聲波傳播方向上與該方向垂直的單位面積，單位時間內通過的聲能量，用I表示，單位瓦/米2（每單位面積上沿波傳播方向傳送的平均功率）P-為有效聲壓，ρ為空氣密度，c為空氣中的聲速；聲功率—直接表示聲源發(fā)生能量的大小聲源在單位時間內向外輻射出的總能量，單位瓦4、聲壓級、聲強級、聲功率級因為聲振動的能量范圍及其廣闊，人們通常講話的聲功率只有10-5瓦，而強力火箭的噪聲功率可達109瓦，兩者相差十幾個數(shù)量級。顯然對如此廣闊范圍的能量如使用絕對標度很不方便。改用對數(shù)標度要更方便；另一方面從聲音的接收來講，人耳有一個很奇怪的特點，當耳朵接收到聲振動后，主觀上產(chǎn)生的“響度感覺”并不是正比于強度的絕對值，而是更近于強度的對數(shù)成正比。在聲學中普遍采用對數(shù)標度來度量聲壓、聲強，稱為聲壓級、聲強級。二、聲性質和度量概念第七頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五聲壓級——以Lp表示將待測聲壓有效值P與參考聲壓P0的比值取常用對數(shù)，再乘以20.即P為基準聲壓，2×10-5帕LP=20lgP+94聲強級能夠引起人耳聽覺的聲強范圍為10-12～1瓦/米2將待測聲強I與參考聲強I0的比值取常用對數(shù)，再乘以10.即I0—參考聲強，一般取10-12瓦/米2，1KHz聲音的可聽閾聲強。聲強級與聲壓級在數(shù)值近似相等二、聲性質和度量概念第八頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五聲功率級將待測聲功率W與參考聲功率W之比值取常用對數(shù)，再乘以10。以上物理量無量綱，統(tǒng)一用分貝（dB)為單位。噪聲主觀感覺大小舉例噪聲級的相加分貝相加按能量相加，聲功率或聲強相加，不能聲壓直接相加。設有兩個聲壓級L1分貝和L2分貝相加，求合成的聲壓級L1+2，計算步驟如下：1）二、聲性質和度量概念第九頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五2）合成聲壓P1+2

能量相加(P1+2)2=P12+P22則有：3）按聲壓級的定義合成的聲壓級二、聲性質和度量概念第十頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五1、環(huán)境噪聲常用評價量響度級和響度人耳對聲音的感受不僅和聲壓有關，而且也和頻率有關。聲壓級相同而頻率不相同的聲音聽起來可能是不一樣的人耳對高頻率的聲音敏感，而對低頻聲音遲鈍響度級—模仿人耳這一特性而仿照聲壓級的概念，引出了一個與頻率有關的量度，稱為響度級，單位為方?！褪沁x取1000Hz的純音作為基準聲音，其噪聲聽起來與該純音一樣響，該噪聲的響度級就等于這個純音的聲壓級（分貝值）如某噪聲聽起來與80分貝1000Hz的純音一樣響，該噪聲的響度級就是80方響度級是表示噪聲的主管量度，它把聲壓與頻率統(tǒng)一了。等響曲線：利用與基準聲音比較的方法，就可以得到整個可聽范圍純音的響度級，其結果即等響曲線，它是由大量實驗得來的。等響曲線中每一條曲線相當于聲壓級和頻率不同二響度相同的聲音，也即相當于一定響度級（方）的聲音。最下面的是聽閾曲線，最上面的痛閾曲線；聽閾和痛閾之間是正常人耳可以聽到的聲音。三、環(huán)境噪聲的評價量第十一頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五響度：響度級是個相對量，是不能用算術相加減的，為了計算絕對值和百分比，就引出了響度，單位為宋。40方為1宋，50方為2宋，60方為4宋；響度級每增加10方，響度增加1倍。A聲級定義：在聲學測量儀器中，設置有計權網(wǎng)絡“A”，它是模仿人耳40方等響曲線設計的。使接受的聲音通過時，對于人耳不敏感的低頻聲音有較大的衰減，中頻衰減次之，高頻不衰減甚至稍有增大。其讀數(shù)記為分貝A或dBA。A聲級較能反應出人們對噪聲吵鬧的主管感覺。國內外常用A聲級評價工廠噪聲和城市環(huán)境噪聲，其幾乎成為一切噪聲評價的基本值。統(tǒng)計聲級測量中每隔一定時間讀取一聲級分貝值?？稍谝欢〞r間內讀取一定量的分貝值，將其從大到小排列，第10%的那個分貝值L10為峰值；第50%的那個分貝值為中值，第90%的那個分貝值L90為本底值?！Ｓ脕斫y(tǒng)計交通噪聲。三、環(huán)境噪聲的評價量第十二頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五連續(xù)等效A聲級Leq表示(EquivalentContinousSoundLevel)式中：Li為等間隔時間讀取的聲級值；

n—讀取聲級Li的總個數(shù)；晝夜等效聲級Ldn表示。是美國環(huán)保局（EPA）提出的，為了反映同樣的噪聲晚上比白天影響更大的因素而提出；公式Ld—白天（6∶00—22∶00）Ln—夜間（22∶00—6∶00）三、環(huán)境噪聲的評價量第十三頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五1、噪聲控制技術控制途徑—聲源、傳播途徑、接受者常用辦法：吸聲、隔聲、消聲、阻尼、耳塞吸聲—利用吸聲材料或吸聲結構來吸收聲能吸聲材料或結構：多孔吸聲材料，棉、毛、麻等纖維物質薄板吸聲結構—不穿孔的薄板，后面留有一定的空腔空腔共振吸聲結構微孔板吸聲結構隔聲—最有效的控制措施之一利用屏蔽物將聲音擋住隔離開來。——傳聲損失消聲利用消聲器來降低空氣聲的傳播；阻性消聲器，抗性消聲器，抗阻復合式消聲器。阻尼和隔振阻尼—減低機械振動—減低噪聲隔振—防止機器與其它結構的剛性連接。四、環(huán)境噪聲的控制簡介第十四頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五隔聲障板當前環(huán)境噪聲控制中廣泛使用的一種措施。個人防護最有效、最經(jīng)濟的辦法，耳塞、耳罩平均隔聲20dBA低頻中頻高頻聲影區(qū)隔聲障板聲源四、環(huán)境噪聲的控制簡介第十五頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五微波同屬于電磁波；但微波的波長很短，頻率很高。其波長范圍1mm～1m；頻率范圍是300kMHz；能量為4×10-4～10-6電子伏特。危害：使癌癥發(fā)病率增高傷害眼睛影響生殖功能影響遺傳損害中樞神經(jīng)引起心血管病。五、微波污染與人體健康第十六頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五作業(yè)題：1.證明以分貝為單位的兩個聲音的聲功率之比值等于它們的功率級之差2.假使聲壓值加倍，求聲壓級的增加量。3.設有四個噪聲，其聲壓級分別為94、86、77和69分貝，問疊加后的聲壓級為多少？第十七頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五眨眼入睡熟睡深睡時間睡眠曲線第十八頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五第十九頁，共二十頁，編輯于2023年，星期五有聽覺很安靜安靜中度大聲很大聲煩人響聲0102030405060708090100110120130大炮鑿巖機空氣壓縮機壓路機飛機紡織機鋼鐵廠