噪聲測量的基本原理
2012-11-26
一 聲音與噪聲
聲音的本質是波動。受作用得空氣發生振動，當震動頻率在20-20000Hz時，作用于人的耳鼓膜而產生的感覺稱為聲音。聲源可以是固體、也可以是流體（液體和氣體）的振動。聲音的傳媒介質有空氣。水和固體，它們分別稱為空氣聲、水聲和固體聲等。噪聲監測主要討論空氣聲。
人類是生活在一個聲音的環境中，通過聲音進行交談、表達思想感情以及開展各種活動。但有些聲音也會給人類帶來危害。例如，震耳欲聾的機器聲，呼嘯而過的飛機聲等。這些為人們生活和工作所不需要的聲音叫噪聲，從物理現象判斷，一切無規律的或隨機的聲信號叫噪聲；噪聲的判斷還與人們的主觀感覺和心理因素有關，即一切不希望存在的干擾聲都叫噪聲，例如，在某些時候，某些情緒條件下音樂也可能是噪聲。
環境噪聲的來源有四種：一是交通噪聲，包括汽車、火車和飛機等所產生的噪聲；二是工廠噪聲，如鼓風機、汽輪機，織布機和沖床等所產生的噪聲；三是建筑施工噪聲，像打樁機、挖土機和混凝土攪拌機等發出的聲音；四是社會生活噪聲，例如，高音喇叭，收錄機等發出的過強聲音。
頻率：聲源在一秒中內振動的次數，記作f。單位為Hz。
周期：聲源振動一次所經歷的時間，記作T，單位為s。T=1/f。
波長：沿聲波傳播方向，振動一個周期所傳播的距離，或在波形上相位相同的相鄰兩點間距離，記為λ，單位為m。
聲速：聲波每秒在介質中傳播的距離，記作c，單位為m/s。聲速與傳播聲音的介質和溫度有關。在空氣中，聲速（c）和溫度（t）的關系可簡寫為：c = 331.4+0.607t常溫下，聲速約為345m/s。
頻率f、波長λ和聲速c三者之間的關系是: c = λf當物體在空氣中振動，使周圍空氣發生疏、密交替變化并向外傳遞，且這種振動頻率在20-20000Hz之間，人耳可以感覺，稱為可聽聲，簡稱聲音，噪聲監測的就是這個范圍內的聲波。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）
聲功率是指單位時間內，聲波通過垂直于傳播方向某指定面積的聲能量。在噪聲監測中，聲功率是指聲源總聲功率。單位為W。
（二） 聲強（I）
聲強是指單位時間內，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形成壓縮和稀疏交替變化，所以壓力增值是正負交替的。但通常講的聲壓是取均方根值，叫有效聲壓，故實際上總是正值，對于球面波和平面波，聲壓與聲強的關系是： I= P2 / ρc式中：ρ-空氣密度，如以標準大氣壓與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。稱為空氣對聲波的特性阻抗.
聲音的本質是波動。受作用得空氣發生振動，當震動頻率在20-20000Hz時，作用于人的耳鼓膜而產生的感覺稱為聲音。聲源可以是固體、也可以是流體（液體和氣體）的振動。聲音的傳媒介質有空氣。水和固體，它們分別稱為空氣聲、水聲和固體聲等。噪聲監測主要討論空氣聲。
人類是生活在一個聲音的環境中，通過聲音進行交談、表達思想感情以及開展各種活動。但有些聲音也會給人類帶來危害。例如，震耳欲聾的機器聲，呼嘯而過的飛機聲等。這些為人們生活和工作所不需要的聲音叫噪聲，從物理現象判斷，一切無規律的或隨機的聲信號叫噪聲；噪聲的判斷還與人們的主觀感覺和心理因素有關，即一切不希望存在的干擾聲都叫噪聲，例如，在某些時候，某些情緒條件下音樂也可能是噪聲。
環境噪聲的來源有四種：一是交通噪聲，包括汽車、火車和飛機等所產生的噪聲；二是工廠噪聲，如鼓風機、汽輪機，織布機和沖床等所產生的噪聲；三是建筑施工噪聲，像打樁機、挖土機和混凝土攪拌機等發出的聲音；四是社會生活噪聲，例如，高音喇叭，收錄機等發出的過強聲音。
二、聲音的發生、頻率、波長和聲速
頻率：聲源在一秒中內振動的次數，記作f。單位為Hz。
周期：聲源振動一次所經歷的時間，記作T，單位為s。T=1/f。
波長：沿聲波傳播方向，振動一個周期所傳播的距離，或在波形上相位相同的相鄰兩點間距離，記為λ，單位為m。
聲速：聲波每秒在介質中傳播的距離，記作c，單位為m/s。聲速與傳播聲音的介質和溫度有關。在空氣中，聲速（c）和溫度（t）的關系可簡寫為：c = 331.4+0.607t常溫下，聲速約為345m/s。
頻率f、波長λ和聲速c三者之間的關系是: c = λf當物體在空氣中振動，使周圍空氣發生疏、密交替變化并向外傳遞，且這種振動頻率在20-20000Hz之間，人耳可以感覺，稱為可聽聲，簡稱聲音，噪聲監測的就是這個范圍內的聲波。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不引起聲音的感覺，所以不能聽到。
三、聲功率、聲強和聲壓
（一） 聲功率（W）
聲功率是指單位時間內，聲波通過垂直于傳播方向某指定面積的聲能量。在噪聲監測中，聲功率是指聲源總聲功率。單位為W。
（二） 聲強（I）
聲強是指單位時間內，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形成壓縮和稀疏交替變化，所以壓力增值是正負交替的。但通常講的聲壓是取均方根值，叫有效聲壓，故實際上總是正值，對于球面波和平面波，聲壓與聲強的關系是： I= P2 / ρc式中：ρ-空氣密度，如以標準大氣壓與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。稱為空氣對聲波的特性阻抗.
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