噪声污染与控制chap2(免费阅读).ppt

纯音：当物体以某一固定频率振动时，耳朵听到的是具有单一音调的声音，这种以单一 频率 振动的声音称为纯音。 基音：实际物体振动由不同频率的许多简谐振动所组成，其中最低的频率称为基音。 泛音：比基音高的各频率称为泛音。 乐音：由基音和各次谐音组成的复合声音听起来如很悦耳和谐，随时间变化的波形是有规律的所包含频率成分中基音和谐音之间成简单整数比。所以凡是有规律振动的声音称乐音。 噪声：如果物体许多频率组成，各频率之间不成简单的整数比，这种频率和强度都不同的各种声音的杂乱无规的组合而成的声音就是噪声。 第二章 声波的基本性质 及其传播规律 第一节 声波的产生及描述方法 声源 声音都起始于物体的振动。凡能产生声音的振动物体统称为声源。 从物体的形态分，声源可分为固体声源，液体声源和气体声源等。 所谓声源的振动就是物体（或质点）在其平衡位置附近进行的往复运动 2 声波的形成 当声源振动时，会引起声源周围弹性媒质—空气分子的振动。这些振动的分子又会使其周围的空气分子产生振动，这样，声源就以声波的形式向外传播。 声波可以在空气中传播，也可以在液体和固体中传播，但不能在真空中传播，因为在真空中不存在能够产生振动的弹性媒质。 固体的振动产生声波，或当流体越过、环绕或穿过固体孔洞时流体分离产生声波。空气压缩使空气局部密度和压力增加；相反，膨胀则使密度和压力减小。这些交替的压力变化即是人耳所听到的声音。 空气交替压缩与膨胀产生的正弦波: 次声：频率低于20Hz 超声：频率高于20000Hz 周期、频率、波长 连续两个波峰或波谷间的时间间隔称为周期（P）。 周期的倒数为频率（f）：1秒的振动中波峰到达的次数。 P与f之间的关系为：P = 1/f。 相邻两个波峰或波谷之间的距离称为波长（?），波长与频率之间的关系为： ?=c/f。 prms的计算步骤为：先计算平均时间区段内每一瞬间振幅值的二次方，然后将此二次方值加起来，再除以平均时间，最后开二次方求得： 公式中符号上方横线表示对时间加权平均，而T是测量的时间周期。 第二节 声波的基本类型 平面声波 声波 球面声波 （波阵面的形状） 柱面声波 声强、声压和声压级 1) 声强 单位时间内声波通过垂直作用于声波传播方向单位面积的声能量 2) 声压 声源振动时，空气压强比正常大气压的增强或减弱，其增值称声压 单位：帕Pascal， 1Pa＝1牛顿/m2 听阈：正常人刚能听到的声音的声压2x10-5 痛阈：人耳产生疼痛的声音的声压20Pa 3) 声压级 人耳的声音感觉与声压大小成对数关系 用声压比的对数值来表示声音的强弱 声压级Lp＝10 log(p/p0)2 声压(p)与基准声压(p0)之比再取以10为底的对数并乘以20 Lp＝20 log(p/p0) p0：基准声压2x10-5——听阈 4) 声压级的分贝标度 分贝dB：相对单位，无量纲 声功率和声强 功：物体位移的距离与作用在位移方向上力的乘积。因此声波沿着声波传播的方向传送能量。其作功的速率定义为声功率(sound power，W)。 声强(sound intensity，I)：垂直于声波传播方向单位面积上声功率的时间加权平均值。I与W的关系为： I=W/A A是指垂直于声波运动方向的面积。声强、声压与声功率之间的关系： 式中：I-声强，W/m2；?-介质的密度，kg/m3；c-声音在介质中的速度，m/s。 空气密度与声音速度均为温度的函数，当温度与压力确定后，空气密度则可查得。在压力为101.325kPa的空气中，声音速度可由下列公式计算： 式中：T-热力学温度，K。 声级和分贝 一个正常的健康人所能听到的最弱声压约为0.00002Pa。土星火箭(Saturn rocket)离地升空时产生的声压大于200Pa。即使在科学纪录史上，这也是一个“天文数字”。 为处理这个问题，使用一种基于测量数字间比例的对数值的尺度来表示噪声，并将所测量的数值称为级(1evels)，其单位则根据Alexander Graham Bell的名字命名为贝[尔](bel)，单位符号为B，用公式表示如下： 式中：L’-声级，B；Q-测量数值；Q0-基准数值。 由于贝[尔]是一个相当大的单位，为了方便起见，又将其分成10个小单位，此小单位称为分贝(decibel，dB)。声级用分贝表示时计算公式如下： （1）声功率级 若基准声功率(Q0)已指定，则dB具有物理意义。对于噪声的测量，基准声功率规定为1pW，因此声功率级可以表示为： 由上式计算得到的