2008年環(huán)保工程師專業(yè)知識四精選講義(2)

　　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?yōu)?，將聲擾動產(chǎn)生的逾量壓強 稱為聲壓。聲壓一般是時間和空間的函數(shù)。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(nèi)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(chǎn)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(shù)n有如下關(guān)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(nèi)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(fā)出的聲功率和聲源做功發(fā)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(shè)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)輻射噪聲大小有關(guān)聯(lián)。

　　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(guān)系不是線性關(guān)系，而接近對數(shù)的關(guān)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(shù)壓縮，而且也符合人耳對聲音響應(yīng)的靈敏程度。使用“級”的概念用于量度聲音的強弱。

　　聲學(xué)量與同類基準(參考)量之比再取對數(shù)就是“級”的概念。級的單位是奈培時，其對數(shù)取自然對數(shù)，底為 ，符號是 ;級的單位是貝爾(Bell)時，其對數(shù)取以10為底的對數(shù)，符號是B。

　　(2)分貝

　　聲學(xué)中將正比于聲功率的兩個同類聲學(xué)量(如兩個聲壓平方)之比，取以10為底的對數(shù)，再乘以10，該參數(shù)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(guān)系為，聲壓級變化20dB，相當(dāng)于聲壓值變化10倍;聲壓級變化40dB,相當(dāng)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(shù)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(shù)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

　?、俾晧杭壪嗤穆曇舻寞B加。不能將聲壓級做簡單的算術(shù)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(dāng)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(shè)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(shè)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(shù)關(guān)系，聲壓級的平均應(yīng)取各聲壓級的能量平均的分貝數(shù)， ，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(dǎo)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(nèi)，簡化用算術(shù)平均法的誤差不大。

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