噪声污染概述

一、噪声的概念 

这些为人们生活和工作所不需要的声音叫噪声，从物理现象判断，一切无规律的或随机的声信号叫噪声；噪声的判断还与人们的主观感觉和心理因素有关，即一切不希望存在的干扰声都叫噪声。 

二、噪声的分类 

按机理分可分三类：空气动力性噪声、机械性噪声、电磁性噪声。 

按来源分可分五类：交通噪声、工业噪声、建筑施工噪声、社会生活噪声、自然噪声。 

三、 环境噪声的主要特征 

（ 1 ）噪声是感觉公害。 

（ 2 ）噪声具有局限性和分散性 

四、 噪声的危害 

干扰人们的睡眠和工作，强噪声会使人听力损失。这种损失是累计性的，在强噪声下工作一天，只要噪声不是过强（ 120 分贝以上），事后只产生暂时性的听力损失，经过休息可以恢复；但如果长期在强噪声下工作，每天虽可以恢复，经过一段时间后，就会产生*性的听力损失，过强的噪声还能杀伤人体。 

① 损伤听力，造成噪声性耳聋。 

90 分贝下 20 ％聋， 85 分贝下 10 ％耳聋 

②干扰睡眠，影响工作效率。 

噪声会影响人的睡眠质量和数量。连续噪声可以加快熟睡到轻睡的回转，使人熟睡时间缩短；突然的噪声可使人惊醒。一般 40dB 连续噪声可使 10% 的人受影响， 70dB 连续噪声可使 50% 的人受影响突然的噪声 40dB 时，使 10% 的人惊醒； 60dB 时，使 70% 的人惊醒 

③ 干扰语言通讯 

④ 影响人的心理变化 

⑤ 诱发多种疾病 

噪声→紧张→肾上腺素↑→心率↑ , 血压↑ ; 

噪声→耳腔前庭→眩晕、恶心、呕吐（晕船）； 

噪声→神经系统→失眠，疲劳，头晕、疼，记忆力下降。 

五、噪声监测参数及其分析 

1、声功率、声强、声压 

（ 1 ） 声功率（ W ） 
声功率 是指单位时间内，声波通过垂直于传播方向 某面积 的声能量。在噪声监测中，声功率是指声源总声功率。单位为 W 。 

（ 2 ） 声强（ I ） 
声强 是指单位时间内，声波通过垂直于传播方向 单位面积 的声能量。单位为 W / s 2 。 

（ 3 ） 声压（ P ） 
声压 是由于声波的存在而引起的压力增值。单位为 Pa 。声压与声强的关系是： I= P 2 / ρ c 

2、分贝、声功率级、声强级和声压级 
（ 1 ） 分贝 
人们日常生活中遇到的声音，若以声压值表示，由于变化范围非常大，可以达六个数量级以上，同时由于人体听觉对声信号强弱刺激反应不是线形的， 
而是成对数比例关系。所以采用分贝来表达声学量值。 
所谓 分贝 是指两个相同的物理量（例 A1 和 A0 ）之比取以 10 为底的对数并乘以 10 （或 20 ）。 
N = 10lg(A1/A0)  
分贝符号为 "dB" ，它是无量纲的。式中 A0 是基准量（或参考量）， A 是被量度量。被量度量和基准量之比取对数，这对数值称为被量度量的 " 级 " 。亦即用对数标度时，所得到的是比值 , 它代表被量度量比基准量高出多少 " 级 " 。 

（ 2 ） 声功率级 
Lw =10lg(W/W 0 ) 
式中： Lw—— 声功率级（ dB ）； 
      W—— 声功率（ W ）； 
      W0—— 基准声功率，为 10-12 W 。 

（ 3 ） 声强级 
LI = 10lg(I/I0) 
式中： LI —— 声压级 (dB) ； 
      I  —— 声强（ W/m2 ）； 
      I0 —— 基准声强，为 10-12 W/m2 。 

（ 4 ） 声压级 
LP = 20lg(P/P0) 
式中： LP—— 声压级（ dB ）； 
       P —— 声压（ Pa ）； 
       P0—— 基准声压，为 2 × 10-5Pa ，该值是对 1000HZ 声音人耳刚能听到的低声压 。 

3、噪声的叠加 

两个以上独立声源作用于某一点，产生噪声的叠加。 
声能量是可以代数相加的，设两个声源的声功率分别为 W1 和 W2 ，那么总声功率 W 总 = W1+ W2 。而两个声源在某点的声强为 I1 和 I2 时，叠加后的总声强 I 总 = I + I2 。但声压不能直接相加。 
由于 I1 =P12/ ρ c    I2 = P22/ ρ c 
故 P 总 2 = P12 + P22 
又 （ P1/ P0 ） 2= 10(Lp1/10) 
  (P2 / P0)2 = 10(Lp2/10) 
故总声压级：   
LP =10 lg[ （ P12 + P22 ） / P02] 
=10 lg[10(Lp1/10)+10(Lp2/10)] 

如 LP1=LP2 ，即两个声源的声压级相等，则总声压级： 
LP = LP1+ 10lg2  ≈ LP1 + 3(dB) 

也就是说，作用于某一点的两个声源声压级相等，其合成的总声压级比一个声源的声压级增加 3dB 。当声压级不相等时，按上式计算较麻烦。可以利用书上图 7-1 查曲线值来计算。方法是：设 LP1 > LP2 , 以 LP1 - LP2 值按图查得Δ LP ，则总声压级 LP 总 = LP1 + Δ LP 。 
4、响度和响度级 

（ 1 ） 响度（ N ） 

响度是人耳判别声音由轻到响的强度等级概念，它不仅取决于声音的强度 ( 如声压级 ) ，还与它的频率及波形有关。 

响度的单位为 " 宋 ",1 宋的定义为声压级为 40dB, 频率为 1000Hz, 且来自听者正前方的平面波形的强度。如果另一个声音听起来比 1 宋的声音大 n 倍，即该声音的响度为 n 宋。 

（ 2 ） 响度级 (LN) 

响度级是建立在两个声音主观比较的基础上，选择 1000Hz 的纯音作基准音，若某一噪声听起来与该纯音一样响，则该噪声的响度级在数值上就等于这个纯音的声压级（ dB ）。 

响度级用 LN 表示，单位是 " 方 " 。 
如果某噪声听起来与声压级为 80dB ，频率为 1000Hz 的纯音一样响，则该噪声的响度级就是 80 方。 

（ 3 ） 响度与响度级的关系 
根据大量的实验得到，响度级每改变 10 方，响度加倍或减半。它们的关系可用下列数学式表示： N = 2[(L N -40)/10] 或 L N = 40+33lgN 
注意，响度级的合成不能直接相加，而响度可以相加。应先将各响度级换算成响度进行合成，然后再换算成响度级。 

5、计权声级 

为了能用仪器直接反映人的主观响度感觉的评价量，有关人员在噪声测量仪器 —— 声级计中设计了一种特殊滤波器，叫计权网络。通过计权网络测得的声压级，已不再是客观物理量的声压级，而叫计权声压级或计权声级，简称声级。通用的有 A 、 B 、 C 和 D 计权声级。 

A 计权声级是模拟人耳对 55dB 以下低强度噪声的频率特性； 
B 计权声级是模拟 55dB 到 85dB 的中等强度噪声的频率特性； 
C 计权声级是模拟高强度噪声的频率特性； 
D 计权声级是对噪声参量的模拟，于飞机噪声的测量。 

6、等效连续声级、噪声污染级和昼夜等效声级 

（一） 等效连续声级 
A 计权声级能够较好地反映人耳对噪声的强度与频率的主观感觉，因此对一个连续的稳态噪声，它是一种较好的评价方法，但对一个起伏的或不连续的噪声， A 计权声级就显得不合适了。例如，交通噪声随车流量和种类而变化；又如，一台机器工作时其声级是稳定的，但由于它是间歇地工作，与另一台声级相同但连续工作的机器对人的影响就不一样。因此提出了一个用噪声能量按时间平均方法来评价噪声对人影响的问题，即 等效连续声级，符号 “Leq” 或 “LAeq.T” 。它是用一个相同时间内声能与之相等的连续稳定的 A 声级来表示该段时间内的噪声的大小 。 

7.1.5 .6 等效连续声级、噪声污染级和昼夜等效声级 

例如，有两台声级为 85dB 的机器，*台连续工作 8 小时，第二台间歇工作，其有效工作时间之和为 4 小时。显然作用于操作工人的平均能量是前者比后者大一倍，即大 3dB 。因此，等效连续声级反映在声级不稳定的情况下，人实际所接受的噪声能量的大小，它是一个用来表达随时间变化的噪声的等效量。 
LAeq.T =10lg[1/T ∫ T0100.1LPAdt] 
式中： LPA—— 某时刻 t 的瞬时 A 声级（ dB ） ; 
  T —— 规定的测量时间（ s ）。 
如果数据符合正态分布，其累积分布在正态概率纸上为一直线，则可用下面近似公式计算： 
LAeq.T ≈ L50+d2/60, d = L10 - L90 
其中 L10 ， L50 ， L90 为累积百分声级，其定义是： 
L10 —— 测量时间内， 10% 的时间超过的噪声级，相当于噪声的平均峰值。 
L50—— 测量时间内， 50% 的时间超过的噪声级，相当于噪声的平均值。 
L90—— 测量时间内， 90% 的时间超过的噪声级，相当于噪声的背景值。 
累积百分声级 L10 、 L50 、和 L90 的计算方法有两种：其一是在正态概率纸上画出累积分布曲线，然后从图中求得；另一种简便方法是将测定的一组数据（例如 100 个），从大 到小排列，第 10 个数据即为 L10 ，第 50 个数据即为 L50 ，第 90 个数据即为 L90 。 

（二） 噪声污染级 
许多非稳态噪声的实践表明，涨落的噪声所引起人的烦恼程度比等能量的稳态噪声要大，并且与噪声暴露的变化率和平均强度有关。经实验证明，在等效连续声级的基础上加上一项表示噪声变化幅度的量，更能反映实际污染程度。用这种噪声污染级评价航空或道路的交通噪声比较恰当。故噪声污染级（ LNP ）公式为： 
     LNP = Leq + K σ 
式中： K —— 常数，对交通和飞机噪声取 2.56 ； 
σ —— 测定过程中瞬时声级的标准偏差。 

7.1.5 .6 等效连续声级、噪声污染级和昼夜等效声级 

（三）昼夜等效声级   也称日夜平均声级，符号 “Ldn” 。用来表达社会噪声昼夜间的变化情况，表达式为： 
    Ldn = 10lg 
  式中： Ld—— 白天的等效声级，时间从 6 ∶ 00 － 22 ∶ 00 ，共 16 个小时； 
        Ln—— 夜间的等效声级，时间从 22 ∶ 00 －第二天的 6 ∶ 00 ，共 8 个小时。 
为表明夜间噪声对人的烦扰更大，故计算夜间等效声级这一项时应加上 10dB 的计权。 

7、噪声的频谱分析 

略。