工程测试技术杨建伟第11章噪声测量.pptx

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1、工程测试技术第11章噪声测量第十一章噪声测量声音是在某种弹性介质中的一种振动过程。是由物体振动产生的波。介质的基本类型有气体、液体、固体三种。工程测试技术第一节概述声测量的主要参数声音可分为：次声：频率低于20Hz的声音；可听声：人耳可听到的声音，频率为20Hz到20KHz；超声：声波的频率高到超过人耳听觉范围的频率极限，人们觉察不到的声波；特超声：高于超声频率上限的超高频声波如300MHz、500MHz、1000MHz的声波。噪声的定义噪声是声波的一种，具有声波的一切特性，不协调的声音称为噪声。凡是人所不需要的以及对人体有害的

2、声音都称为噪声。工程测试技术声压声压是指有声波时，媒质的压力对静压（没有声波时媒质的压力）的变化量，通常以其均方根值来表示。声压记为P，单位为牛/米2（N/m2）,即帕（Pa）。听阀声压：正常人双耳能听到的1000Hz的纯音的声压为2×10-5Pa；基准声压:2×10-5Pa当声压为20Pa时，能使人耳开始产生疼痛，称之为痛阈声压。工程测试技术声强声场中某一点处的声强定义为一个与指定方向（声波由声源该点的传播方向）相垂直的单位面积上、每单位时间内传过的声能。以I表示，其单位为瓦/米2（W/m2）听阈声压的声强为10-12W/m2

3、，以此值作为基准声强。声功率声功率是声源在单位时间内发射出的总能量，通常用W表示，单位为瓦（W）。取10-12W作为基准声功率。工程测试技术声音的强弱变化和人的听觉范围非常宽广，用声压、声强和声功率的绝对值来衡量声音的强弱是很不方便的。为此，对以上三中衡量法分别引用成倍比关系的对数量，它们以分贝为单位，是无量纲量。声功率级（LW）式中，W0为基准声功率（W0=10-12W）。工程测试技术声级和分贝通常声压、声强和声功率以分贝表示，分贝表示的量与选定的基准量有关。声压级（Lp）p0为基准声压（p0=2×10-5Pa）。声强级（LI

4、）I0为基准声强（I0=10-12W/m2）。工程测试技术响度及响度级图中纵坐标是声压级，横坐标是频率，二者是声音的客观物理量。同一条曲线上的各点虽然代表不同频率和声压级，但其响度相同，故称等响曲线。每条等响曲线所代表的响度级方的大小由该曲线在1000Hz时的声级的分贝数而定，即选取1000Hz音作为基准音，其噪声听起来与基准音一样响，则噪声的响度级就等于这个纯音的声压级（分贝数）。响度级是一个相对量，有时需要用绝对值来表示，故引出响度单位宋的概念。响度级和响度间的对应关系如图方-宋关系。1宋为40方的响度级，即1宋是声压40d

5、B、频率为1000Hz的纯音所产生的响度。响度与响度级的关系可由下式决定：S(N)响度(宋)LS响度级(方)响度由40方开始，每增加10方，响度增加一倍，即40方为1宋，50方为2宋，60方为4宋，70方为8宋。考虑噪声对人们的危害程度，则除了要注意噪声的强度和频率之外，还要注意作用的时间。反映这三者作用效果的噪声量度叫做等效连续声级。计算等效连续声级，即用等效连续声级作为评定间断的、脉动的或随时变化的不稳定噪声的大小。等效连续声级可表示为：若不考虑低于78dB的声级，则某时段的等效声级可按下式近似计算TnR—第n段声级的总暴露

6、时间T—总暴露时间（分）噪声评价标准n(段)12345678中心声级Ln[dB(A)]80859095100105110115暴露时间Tn(分)T1T2T3T4T5T6T7T8根据测量数组，按声级的大小及持续时间进行整理，将80～120dB声级从小到大分成八段排列，每段相差5dB，每段用中心声级表示，并统计出各段声级的暴露时间，可得表，然后将已知数据代入式即可求出等效连续声级。中心声级与暴露时间工程测试技术第二节噪声测量仪器一、传声器传声器是将声波转换为相应电信号的传感器。由声音造成的空气压力使传感器的振动膜振动，进而经变换器将

7、此机械运动转换成电参量的变化。根据变换器的形式不同有以下几种传声器：电容式、压电式、电动式等。工程测试技术1、电容式最常用的一种传声器，其稳定性、可靠性、耐震性，以及频率特性均较好。其幅频特性平直部分的频率范围约为10Hz～20kHz。张紧的膜片与其靠得很近的后极板组成一电容器。在声压的作用下膜片产生与声波信号相对应的振动，使膜片与不动的后极板之间的极距改变，导致该电容器电容量的相应变化。因此，电容式传声器是一极距变化型的电容传感器。运用直流极化电路输出一交变电压，此输出电压的大小和波形由作用膜片上的声压所决定。工程测试技术2、

8、压电式灵敏度较高，频响曲线平坦，结构简单、价格便宜，广泛用于普通声级计中。压电式传声器主要由膜片和与其相联的压电晶体弯曲梁所组成在声压的作用下，膜片位移，同时压电晶体弯曲梁产生弯曲变形，由于压电材料的压电效应，使其两表面生产相应的电荷，得到一交变的电压输出。工程