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噪聲測(cè)量的基本原理
2012-11-26
一 聲音與噪聲
聲音的本質(zhì)是波動(dòng)。受作用得空氣發(fā)生振動(dòng)，當(dāng)震動(dòng)頻率在20-20000Hz時(shí)，作用于人的耳鼓膜而產(chǎn)生的感覺稱為聲音。聲源可以是固體、也可以是流體（液體和氣體）的振動(dòng)。聲音的傳媒介質(zhì)有空氣。水和固體，它們分別稱為空氣聲、水聲和固體聲等。噪聲監(jiān)測(cè)主要討論空氣聲。
人類是生活在一個(gè)聲音的環(huán)境中，通過聲音進(jìn)行交談、表達(dá)思想感情以及開展各種活動(dòng)。但有些聲音也會(huì)給人類帶來危害。例如，震耳欲聾的機(jī)器聲，呼嘯而過的飛機(jī)聲等。這些為人們生活和工作所不需要的聲音叫噪聲，從物理現(xiàn)象判斷，一切無規(guī)律的或隨機(jī)的聲信號(hào)叫噪聲；噪聲的判斷還與人們的主觀感覺和心理因素有關(guān)，即一切不希望存在的干擾聲都叫噪聲，例如，在某些時(shí)候，某些情緒條件下音樂也可能是噪聲。
環(huán)境噪聲的來源有四種：一是交通噪聲，包括汽車、火車和飛機(jī)等所產(chǎn)生的噪聲；二是工廠噪聲，如鼓風(fēng)機(jī)、汽輪機(jī)，織布機(jī)和沖床等所產(chǎn)生的噪聲；三是建筑施工噪聲，像打樁機(jī)、挖土機(jī)和混凝土攪拌機(jī)等發(fā)出的聲音；四是社會(huì)生活噪聲，例如，高音喇叭，收錄機(jī)等發(fā)出的過強(qiáng)聲音。
頻率：聲源在一秒中內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)，記作f。單位為Hz。
周期：聲源振動(dòng)一次所經(jīng)歷的時(shí)間，記作T，單位為s。T=1/f。
波長(zhǎng)：沿聲波傳播方向，振動(dòng)一個(gè)周期所傳播的距離，或在波形上相位相同的相鄰兩點(diǎn)間距離，記為λ，單位為m。
聲速：聲波每秒在介質(zhì)中傳播的距離，記作c，單位為m/s。聲速與傳播聲音的介質(zhì)和溫度有關(guān)。在空氣中，聲速（c）和溫度（t）的關(guān)系可簡(jiǎn)寫為：c = 331.4+0.607t常溫下，聲速約為345m/s。
頻率f、波長(zhǎng)λ和聲速c三者之間的關(guān)系是: c = λf當(dāng)物體在空氣中振動(dòng)，使周圍空氣發(fā)生疏、密交替變化并向外傳遞，且這種振動(dòng)頻率在20-20000Hz之間，人耳可以感覺，稱為可聽聲，簡(jiǎn)稱聲音，噪聲監(jiān)測(cè)的就是這個(gè)范圍內(nèi)的聲波。頻率低于20Hz的叫次聲，高于20000Hz的叫超聲，它們作用到人的聽覺器官時(shí)不引起聲音的感覺，所以不能聽到。
（一） 聲功率（W）
聲功率是指單位時(shí)間內(nèi)，聲波通過垂直于傳播方向某指定面積的聲能量。在噪聲監(jiān)測(cè)中，聲功率是指聲源總聲功率。單位為W。
（二） 聲強(qiáng)（I）
聲強(qiáng)是指單位時(shí)間內(nèi)，聲波通過垂直于傳播方向單位面積的聲能量。單位為 W / s2。
（三） 聲壓（P）
聲壓是由于聲波的存在而引起的壓力增值。單位為Pa。聲波在空氣中傳播時(shí)形成壓縮和稀疏交替變化，所以壓力增值是正負(fù)交替的。但通常講的聲壓是取均方根值，叫有效聲壓，故實(shí)際上總是正值，對(duì)于球面波和平面波，聲壓與聲強(qiáng)的關(guān)系是： I= P2 / ρc式中：ρ-空氣密度，如以標(biāo)準(zhǔn)大氣壓與20℃的空氣密度和聲速代入，得到ρ•c =408 國際單位值,也叫瑞利。稱為空氣對(duì)聲波的特性阻抗.
聲音的本質(zhì)是波動(dòng)。受作用得空氣發(fā)生振動(dòng)，當(dāng)震動(dòng)頻率在20-20000Hz時(shí)，作用于人的耳鼓膜而產(chǎn)生的感覺稱為聲音。聲源可以是固體、也可以是流體（液體和氣體）的振動(dòng)。聲音的傳媒介質(zhì)有空氣。水和固體，它們分別稱為空氣聲、水聲和固體聲等。噪聲監(jiān)測(cè)主要討論空氣聲。
人類是生活在一個(gè)聲音的環(huán)境中，通過聲音進(jìn)行交談、表達(dá)思想感情以及開展各種活動(dòng)。但有些聲音也會(huì)給人類帶來危害。例如，震耳欲聾的機(jī)器聲，呼嘯而過的飛機(jī)聲等。這些為人們生活和工作所不需要的聲音叫噪聲，從物理現(xiàn)象判斷，一切無規(guī)律的或隨機(jī)的聲信號(hào)叫噪聲；噪聲的判斷還與人們的主觀感覺和心理因素有關(guān)，即一切不希望存在的干擾聲都叫噪聲，例如，在某些時(shí)候，某些情緒條件下音樂也可能是噪聲。
環(huán)境噪聲的來源有四種：一是交通噪聲，包括汽車、火車和飛機(jī)等所產(chǎn)生的噪聲；二是工廠噪聲，如鼓風(fēng)機(jī)、汽輪機(jī)，織布機(jī)和沖床等所產(chǎn)生的噪聲；三是建筑施工噪聲，像打樁機(jī)、挖土機(jī)和混凝土攪拌機(jī)等發(fā)出的聲音；四是社會(huì)生活噪聲，例如，高音喇叭，收錄機(jī)等發(fā)出的過強(qiáng)聲音。
二、聲音的發(fā)生、頻率、波長(zhǎng)和聲速
頻率：聲源在一秒中內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)，記作f。單位為Hz。
周期：聲源振動(dòng)一次所經(jīng)歷的時(shí)間，記作T，單位為s。T=1/f。
波長(zhǎng)：沿聲波傳播方向，振動(dòng)一個(gè)周期所傳播的距離，或在波形上相位相同的相鄰兩點(diǎn)間距離，記為λ，單位為m。
聲速：聲波每秒在介質(zhì)中傳播的距離，記作c，單位為m/s。聲速與傳播聲音的介質(zhì)和溫度有關(guān)。在空氣中，聲速（c）和溫度（t）的關(guān)系可簡(jiǎn)寫為：c = 331.4+0.607t常溫下，聲速約為345m/s。
頻率f、波長(zhǎng)λ和聲速c三者之間的關(guān)系是: c = λf當(dāng)物體在空氣中振動(dòng)，使周圍空氣發(fā)生疏、密交替變化并向外傳遞，且這種振動(dòng)頻率在20-20000Hz之間，人耳可以感覺，稱為可聽聲，簡(jiǎn)稱聲音，噪聲監(jiān)測(cè)的就是這個(gè)范圍內(nèi)的聲波。頻率低于20Hz的叫次聲，高于20000Hz的叫超聲，它們作用到人的聽覺器官時(shí)不引起聲音的感覺，所以不能聽到。
三、聲功率、聲強(qiáng)和聲壓
（一） 聲功率（W）
聲功率是指單位時(shí)間內(nèi)，聲波通過垂直于傳播方向某指定面積的聲能量。在噪聲監(jiān)測(cè)中，聲功率是指聲源總聲功率。單位為W。
（二） 聲強(qiáng)（I）
聲強(qiáng)是指單位時(shí)間內(nèi)，聲波通過垂直于傳播方向單位面積的聲能量。單位為 W / s2。
（三） 聲壓（P）
聲壓是由于聲波的存在而引起的壓力增值。單位為Pa。聲波在空氣中傳播時(shí)形成壓縮和稀疏交替變化，所以壓力增值是正負(fù)交替的。但通常講的聲壓是取均方根值，叫有效聲壓，故實(shí)際上總是正值，對(duì)于球面波和平面波，聲壓與聲強(qiáng)的關(guān)系是： I= P2 / ρc式中：ρ-空氣密度，如以標(biāo)準(zhǔn)大氣壓與20℃的空氣密度和聲速代入，得到ρ•c =408 國際單位值,也叫瑞利。稱為空氣對(duì)聲波的特性阻抗.
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