第七章 物理性污染及防治.ppt

第七章物理性污染及防治
第一节噪声污染及防治
一环境声学的基本概念
(一)噪声的定义
(二) 噪声的物理量度
(三) 噪声的频谱
(四) 声波的传播
(五) 噪声评价
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一、环境声学的基本概念
(一) 噪声的定义
凡是不需要的声音,就是噪声。
过响声;
妨碍声;
不愉快声;
无影响声
其中,过响声、不愉快声属于客观的噪声;妨碍声和无影响声属于主观的噪声。
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1 声压、声能量、声强和声功率
当有声波存在时,在媒质中产生的压强的增量。
单位:Pa或μbr;1Pa=10 μbr。
当声频为1000Hz时,人耳可听声压范围为2×10-5~20Pa,其中, 2×10-5Pa称为听阈,20Pa称为痛阈。
有效声压pe:一段时间内声压的均方根值。由于人耳无法感受声压的起伏,只能感受一个稳定的有效声压。
媒质的声阻抗率Zs=p/u=ρc,u为质点速度,c为声速。
(1)、声压p
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(2)、声能量
由于声扰动,声波在媒质中传播,产生动能和形变的势能。动能和势能之和即为声能量。单位:J
声场:空间中存在声波的区域。
声能密度D:声场中单位体积媒质所含有的声能量,单位:J/m3。
对于自由空间的平面声波:D=W/cS=I/c=p2/ρc2
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(3)、声强I
单位时间内,通过和声波射线垂直的单位面积内的声能量称为声强,即在传播方向上通过单位面积上的声功率。单位:W/m2。
对于自由空间的平面声波和球面波:I=W/S=pu=p2/ρc
声强与离开声源的距离有关:
对于自由空间的点声源:I球=W/(4πr2)
对于放在具有反射的地面上的点声源:I球=W/(2πr2)
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(4)、声功率W
声功率就是指声源在单位时间内辐射出来的总声能量。单位:W。
对于自由空间的点声源:W球=4πr2p2/ρc
对于放在具有反射的地面上的点声源:W半球=2πr2p2/ρc
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2、声波的测量单位
(1)、级的概念
,用L表示。
:
r=10时,级的单位为贝(耳),级表示的量与功率成正比。工程上常用分贝表示级,是贝的十分之一,符号为dB。
r=e时,级的单位为奈培(Np)。1Np=
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主要声学量的级和基准
名称
定义
基准值
声压级(气体中)
Lp=20lg(p/p0)
P0=20μPa
声压级(液体中)
Lp=20lg(p/p0)
P0=1μPa
振动加速度级
La=20lg(a/a0)
P0=1μm/s2
振动速度级
Lv=20lg(v/v0)
v0=1nm/s
振动位移级
Ld=20lg(d/d0)
d0=1×10-12m
力级
LF=20lg(F/F0)
F0=1μN
声功率级
LW=10lg(W/W0)
W0=1 ×10-12W
声强级
LI=10lg(I/I0)
I0=1 ×10-12W/m2
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2、声波的测量单位
(2)、声压级Lp
Lp=20lg(p/p0)
Lp为声压级,单位dB;p为有效声压,Pa;基准声压p0=2×10-5 Pa。
对于听阈Lp=0;对于痛阈Lp=120dB。
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