2008年環保工程師專業知識四精選講義(2)
發布時間：2010-01-14 共1頁
7、聲壓：空氣受到擾動時，空氣壓強就在大氣壓強 附近做迅速起伏變化的波動，并改變為 ，將聲擾動產生的逾量壓強 稱為聲壓。聲壓一般是時間和空間的函數。分為瞬時聲壓和有效聲壓。單位 1Pa=1N/m2,微巴( )，1微巴=0.1Pa。
一定時間間隔內瞬時聲壓對時間的均方根值稱為有效聲壓。 人耳對頻率為1000Hz聲音的可聽閾(即人耳剛剛能察覺到聲音的存在)約為 Pa;剛剛使人耳產生疼痛感覺的聲壓(痛閾聲壓)約為20Pa。
8、頻帶：把寬廣的聲音頻率變化范圍劃分為若干較小的段落，叫做頻帶(頻程)。任一頻帶都有上限頻率 、下限頻率 (這兩個頻率又稱截至頻率)和中心頻率 ，上、下限頻率之間的頻率范圍稱為頻帶寬度，又稱帶寬。
倍頻帶(倍頻程)：如果兩個頻率相差一倍，稱這兩個頻率之間相差一個倍頻帶，即這兩個頻率之比為21，或 ;相差3個倍頻帶意味著兩個頻率之比為23，依此類推，相差n個倍頻帶就意味著兩個頻率之比為 。上限頻率 、下限頻率 和倍頻帶系數n有如下關系： 或 ，一般 越小，頻帶分的越細。
頻帶的中心頻率 是上、下限頻率的幾何平均值， 在噪聲測量中，通用的倍頻帶有n=1時的1/1倍頻帶，簡稱倍頻帶;有n=1/2時的1/2倍頻帶，有n=1/3時的1/3倍頻帶等。其上限頻率值 、下限頻率 和中心頻率值 值分別見337頁表。
9、聲功率：單位時間內聲源輻射出來的總聲能量稱為聲功率。瞬時聲功率 ，它的平均聲功率為： 。
一個聲源發出的聲功率和聲源做功發出的總功率是兩個截然不同的概念，聲功率只是聲源總功率中以聲波形式輻射出去的一小部分功率。聲源聲功率強度的范圍很廣。
10、振動的位移、速度和加速度
設在一簡諧振動中，A為振動的振幅， 為角頻率， 為時間，則可將振動的位移表為 、速度表為 、加速度表為 。
振動位移在研究機械結構強度和變形時有意義;加速度在研究機械疲勞、沖擊和評價振動對人的影響時有重要意義;振動速度和結構輻射噪聲大小有關聯。
二、噪聲的計量和評價
1、級和分貝
(1)級
人們聽覺靈敏度與聲波量之間的關系不是線性關系，而接近對數的關系。因此利用分貝作為單位進行量度，既可對范圍很大的聲音強度進行對數壓縮，而且也符合人耳對聲音響應的靈敏程度。使用“級”的概念用于量度聲音的強弱。
聲學量與同類基準(參考)量之比再取對數就是“級”的概念。級的單位是奈培時，其對數取自然對數，底為 ，符號是 ;級的單位是貝爾(Bell)時，其對數取以10為底的對數，符號是B。
(2)分貝
聲學中將正比于聲功率的兩個同類聲學量(如兩個聲壓平方)之比，取以10為底的對數，再乘以10，該參數的單位稱為分貝，記為dB， 。
2、聲壓級
噪聲控制中，常用聲壓級來衡量聲音的強弱。 ，基準聲壓 聲壓級和聲壓的關系為，聲壓級變化20dB，相當于聲壓值變化10倍;聲壓級變化40dB,相當于聲壓值變化100倍;
3、聲功率級
聲源的聲功率級 等于這個聲源的聲功率 與基準聲功率 的取常用對數再乘以10。
基準聲功率 4、振動加速度級
振動加速度平方與基準加速度平方的比值取以10為底的對數乘以10，就得到振動加速度級 ， ――加速度有效值，簡諧振動加速度有效值為加速度幅值的 倍， ; ――基準加速度， 。一般人剛剛感覺到的垂直振動加速度級為 ，即60dB。
5、振動級
振動級指修正的加速度級，用 表示，即： 6、聲壓級的疊加、修正和平均
(1)聲壓級的疊加
①聲壓級相同的聲音的疊加。不能將聲壓級做簡單的算術相加，能進行疊加運算的只能是聲音的能量，利用能量的相加進行聲壓級運算。
當N=2，即聲壓級相同的兩個聲音疊加，則總聲壓級為：
②聲壓級不相同的聲音的疊加。兩個聲壓級不相同的聲音的疊加，并假設第一個聲音的聲壓級大于第二個聲音的聲壓級，即 ，則總的聲壓級 可以表示為：
(2)聲壓級的修正
2個聲壓級不相同的聲音疊加時，假設第一個聲音的聲壓級大于第二個聲音的聲壓級，即 ，則總的聲壓級可表示為： (3)聲壓級的平均
分貝是能量之比的對數關系，聲壓級的平均應取各聲壓級的能量平均的分貝數， ，或者表示為： 計算N個聲壓級的平均值的方法是：首先求出N個聲壓級的總聲壓級，然后減去 。它是從聲能平均的原理推導出來的，在一般測量中，測量的各聲壓級差值如果在10dB的范圍內，簡化用算術平均法的誤差不大。
