噪声信号与处理

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1、噪声测试及防治北京科技大学申焱华1噪声噪声是指不需要的声音。噪声是由许多不同频率和强度的声波，杂乱无章组合而成的。21.1噪声的分类自然噪声（雷声，风声），人为噪声；低频噪声（500Hz)，中频噪声（500~1000Hz)，高频（大于1000Hz)；稳态噪声，非稳态噪声和瞬时噪声。31.1噪声的分类稳态噪声:噪声强度波动范围在5dB以内连续噪声，或重复频率大于10HZ脉动噪声；非稳态噪声:噪声强度波动范围超过5dB的连续噪声脉冲噪声:持续时间小于1s,波动范围大于10dB,或重复频率小于10Hz的间歇性噪声。41.1噪声的分类按城市环境噪声源分类：交通噪声：道路机动车辆，铁路

2、车辆工业噪声：工厂的动力设备，加工机械，生产设备建筑施工噪声：建筑机械社会生活噪声：人们社会活动，家电设备51.1噪声的分类按发声机理分类:机械噪声：机械部件之间在摩擦力，撞击力和非平衡力的作用下振动产生的。空气动力性噪声：高速气流，不稳定气流以及由于气流与物体相互作用产生的噪声。电磁噪声：电磁场的交替变化。61.2噪声的危害噪声致聋噪声可能诱发疾病噪声影响正常生活噪声降低劳动生产率，影响安全生产噪声损害建筑物72噪声测量随着现代工业的发展，噪声污染已成为主要公害之一。控制噪声、保护环境已成为人们的共识。其中，噪声测量是重要的一环，具有举足轻重的地位。82.1噪声的度量声源、

3、传播途径（弹性媒质）、受者声源：振动的物体声场：媒质中有声波存在的区域。分为：自由声场，扩散声场和半扩散声场92.1.1描述声波的基本物理量声压是指声波引起的媒质压力的波动量，它是声波传播时的瞬时压强P与大气压P0（平衡压力）之差值。声压p的单位为帕(Pa)。1Pa=1N/m2有效声压：102.1.1描述声波的基本物理量声压越大，声音越强。声功率W(W):某个声源在单位时间内辐射出的总声能，反映声源的振动辐射能量的大小，是标量.声强I(W/m2):单位面积通过与声波传播方向垂直的声功率.矢量:其方向就是声传播的方向.112.1.1描述声波的基本物理量频率f：物体在1秒钟内的振

4、动的次数。周期T：物体每振动一次需要的时间。f=1/T人耳听到的频率：20~20000Hz。低于20Hz的为次声，高于20000Hz的为超声。噪声不包括次声和超声。122.1.2声压、声强和声功率声学中常用成倍比关系的对数标度来度量声压、声强和声功率。声压级Lp:Lp=20lg(p/pr)基准声压pr=2*10-5Pa(频率1000Hz的人耳听到的最弱声压).听阈声压:0dB(声压级)痛阈声压:20Pa----120dB(声压级)132.1.2声压、声强和声功率声强级LI:LI=20lg(I/Ir)基准声强Ir=1*10-12W/m2声功率级LW:LW=10lg(W/Wr)基

5、准声功率Wr=1*10-12W14分贝分贝:表示两种信号比例关系的一种表达式。功率比表达式：幅值比表达式：152.2噪声的频谱声音的高低主要与其频率有关，噪声的频谱可反映该噪声在不同频率范围内的分布情况。　　对噪声进行频谱分析时，通常采取多个较宽的频带来分析噪声的声级（声压级、声强级和声功率级），最常用的频带宽度是倍频程和1/3倍频程。16172.2噪声的频谱可听声频率范围:20~20000Hz.频带:上限频率fu，下限频率flfu=2nfl倍频带:n=1；1/3倍频带:n=1/3频带宽度:B=fu-fl182.2噪声的频谱频谱分析:分析某一声音在可听频率范围内声音强度随频

6、率变化的规律.低频噪声:500Hz，如汽车的噪声中频噪声:500~1000Hz，如水泵的噪声宽带噪声:分布在125~2000Hz范围内，如柴油机的噪声19频谱分析对一个噪声源发出的声音，将它的声压级、声强级、或者声功率级按频率顺序展开，使噪声的强度成为频率的函数，并考查其形状。202.2噪声的频谱213噪声的主观评价噪声与人的主观感觉之间的关系十分复杂，不是简单的正比关系.频率计权网络对所接受的声音按频带设一定的衰减，模拟人耳对不同声压和频率声音有不同感觉而设置的。223.1A声级主要有A、B、C、D计权网络，所测得的声压级分别为：A，B，C和D声级。它们的频率特性曲线如图所

7、示。233.1A声级其中最常用的是A计权网络。它对低频段有较大的衰减，比较符合人耳对低频声的敏感程度比高频声差的听觉特点。多数噪声经A计权网络滤波后，与人耳的感觉有较好的相关性。243.1A声级等效声级：以A声级为基础建立起来的关于非稳态噪声的噪声评价量。等效声级：在声场中一定点位置上，用某一段时间内能量平均的方法，将间隙暴露的几个不同的A声级，以一个A声级表示该段时间内噪声大小。253.2噪声测试常用仪器噪声测试常用的仪器有传声器、声级计、磁带记录仪、校准器和谱分析仪。263.2.1声级计模拟了人耳对