噪声污染与控制课件.ppt

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1、南通大学环境工程专业2006年03月21日噪声污染与控制纯音：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

2、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。声源的振动弹性媒介振动声波空气、固体、液体空气纵波声波固体、

3、液体纵波、横波能量的传递——相邻质点间的动量传递来完成，而不是由物质的迁移来传播能量的。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:声压p=(P-P0)帕斯卡（Pa）波长λ=c/f米（m）周期T秒（s）频率f=1/T赫兹（Hz）声速c米每秒（m/s）空气中c=331.45+0.61t340m/s2、噪声的物理量度次声：频率低于20Hz超声：频率高于20000Hz周期、频率、波长连续两

4、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。波的振幅(amplitude，A)是指通过零压力线测得的波峰或波谷的高度。在一个振动周期内，平均压力为零，与振幅无关。当然这不能反映事物的真实状态。因此，人们采用均方根声压(rootmeansquaresoundpressure，prms)来克服这个困难。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，

5、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）柱面声波波阵面是指空间同一时刻相位相同的各点的轨迹曲线平面声波相干波——具有相同频率、相同振动方向和恒定相位差的声波驻波——声压值随空间不同位置有极大值和极小值分布的周期波声强、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2x1

6、0-5痛阈：人耳产生疼痛的声音的声压20Pa3)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＝10log(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20Lp＝20log(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，无量纲环境声音听阈办公室公共交通空压机喷气飞机痛阈耳语感觉听阈安静吵很吵十分吵痛阈很安静分贝值0508010011012030声能量声强声功率s平面声波波阵面的面积J/m3W/m2W声功率和声强功：物体位移的距离与作用在位移方向上

7、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(soundpower，W)。声强(soundintensity，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/AA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。2声强声场中某点处，

8、与质点速度方向垂直的单位面积上在单位时间内通过的声能称为瞬时声强，它是一个矢量。在指定方向n的声强In=I*n。对于稳态声场，声强是指瞬时声强在一定时