二、評價量的含義和應用

　　1. 量度聲波強度的物理量

　　為說明聲環境評價中評價量的含義，首先了解一下幾個量度聲波強度的物

　　Mo

　　①聲壓。

　　聲壓：聲波擾動引起的和平均大氣壓不同的逾量壓強。

　　^P = Pl~Po

　　式中：p0――平均大氣壓;

　　Pl――彈性媒質中疏密部分的壓強。

　　聲壓的單位：帕斯卡(帕)，1 Pa=l N/m2。

　　②聲功率。

　　聲功率是指單位時間內聲源輻射出來的總聲能量，或單位時間內通過某一面積 的聲能，單位是瓦(W)，記作w。

　　SpQ2

　　Poc

　　式中：S――包圍聲源的面積，m2;

　　p0c――媒質的特性阻抗，單位為瑞利，即帕•秒/米(Pa-s/m);

　　pe――有效聲壓，某時間段內的瞬時聲壓的均方根值，后面用p表示Pa。

　　③頻率(/)和倍頻帶。

　　聲波的頻率00為每秒鐘媒質質點振動的次數，單位為赫茲(Hz)。

　　聲波的頻率劃分，次聲波的頻率范圍為10―4?20 Hz;可聽聲波頻率范圍為20? 2X104Hz;超聲波的頻率范圍為2X104?109Hz,環境聲學中研究的聲波一般為可

　　聽聲波。

　　可聽聲波的頻率范圍較寬，按下述公式將可聽聲波劃分為10個頻帶。

　　式中：/――下限頻率，Hz;

　　/2――上限頻率，Hz。《=1時就是倍頻帶。

　　倍頻帶中心頻率可按下式計算。

　　fo = yjfi'fi

　　對于倍頻帶，實際使用時通常可8個頻帶進行分析。噪聲監測儀器中有頻譜分 析儀器(濾波器)，可測量不同頻帶的聲壓級。倍頻帶的劃分范圍和中心頻率見表 3-26。

　　表3-26 倍頻帶中心頻率和上下限頻率

　　下限頻率//中心頻率//上限頻率//2

　　22.331.544.5

　　44.66389

　　89125177

　　177250354

　　354500707

　　7071 0001 414

　　1 4142 0002 828

　　2 8284 0005 656

　　5 6568 00011 312

　　11 31216 00022 624

　　④聲壓級。

　　定義：某聲壓p與基準聲壓&之比的常用對數乘以20稱為該聲音的聲壓級， 以分貝(dB)計，計算式為：

　　Lp 二 20lgI(dB)

　　Po

　　空氣中的參考聲壓凡規定為2X10_5Pa，這個數值是正常人耳對1 000 Hz聲音剛剛能覺察到的最低聲壓值(或可聽聲閾)。

　　人耳可以聽聞的聲壓為2X10―5Pa,痛域聲壓為20Pa,兩者相差100萬倍。 按上式計算，Lp (聽閾)=0dB; Lp (痛閾)=120 dB

　　如測量得到的是某一中心頻率倍頻帶上限和下限頻率范圍內的聲壓級，則可稱 其為某中心頻率倍頻帶的聲壓級，由可聽聲范圍內10個中心頻率倍頻帶的聲壓級經對數疊加可得到總聲壓級。

　　⑤聲功率級。 •

　　某聲源的聲功率與基準聲功率之比的常用對數泰以10,稱為該聲源的聲功率 級，以分貝(dB)計，計算式為：

　　Iw=101g―(dB)

　　式中：Wo=10-12W。

　　聲壓級和聲功率級的關系可由下式表示：

　　Lp = Lw -10 lg ^

　　式中：S――包圍聲源的面積，m2。

　　上述公式的適用條件是自由聲場或半自由聲場，聲源無指向性，其他聲源的聲

　　音均小到可以忽略。

　　自由聲場指聲源位于空中，它可以向周圍媒質均勻、各向同性地輻射球面聲波, s可為球面面積。

　　半自由聲場指聲源位于廣闊平坦的剛性反射面上，向下半個空間的輻射聲波也全部被反射到上半空間來，s可為半球面面積。

　　倍頻帶聲功率級指的是聲波在某一中心頻率倍頻帶上限和下限頻率范圍內的不 同頻率聲波能量合成的聲功率級。

　　以上均是描述聲波的物理量，要評價噪聲對人的影響，就不能單純利用這些物理量，而需要與人對噪聲的主觀反應結合起來進行評價。

　　1. A聲級LA和最大A聲級LAmax

　　環境噪聲的度量，不僅與噪聲的物理量有關，還與人對聲音的主觀聽覺有關。 人耳對聲音的感覺不僅和聲壓級大小有關，而且也和頻率的高低有關。聲壓級相同而頻率不同的聲音，聽起來不一樣響，高頻聲音比低頻聲音響，這是人耳聽覺特性 所決定的。為了能用儀器直接測量出人的主觀響度感覺，研究人員為測量噪聲的儀 器――聲級計設計了一種特殊的濾波器，叫A計權網絡。通過A計權網絡測得的 噪聲值更接近人的聽覺，這個測得的聲壓級稱為A計權聲級，簡稱A聲級，以ZPA 或LA表示，單位為dB (A)。由于A聲級能較好地反映出人們對噪聲吵鬧的主觀 感覺，因此，它幾乎已成為一切噪聲評價的基本量。

　　倍頻帶聲壓級和A聲級的換算關系為：

　　設各個倍頻帶聲壓級為LP/,那么A聲級為：

　　ZA =101g 文 10° 丨(、-從)

　　―<二1 _

　　式中：ALf――第f個倍頻帶的A計權網絡修正值，dB; n――總倍頻帶數。

　　63?16 000 Hz范圍內的A計權網絡修正值見表3-27。

　　表3-27 A計權網絡修正值

　　頻率/Hz631252505001 0002 0004 0008 00016 000

　　AL"dB―26.2-16.1― 8.6-3.201.21.0-1.1―6.6

　　A聲級一般用來評價噪聲源。對特殊的噪聲源在測量A聲級的同時還需要測 量其頻率特性，頻發、偶發噪聲，非穩態噪聲往往需要測量最大A聲級(LAmax)

　　及其持續時間，而脈沖噪聲應同時測量A聲級和脈沖周期。

　　2. 等效連續A聲級LAeq或Leq

　　A聲級用來評價穩態噪聲具有明顯的優點，但是在評價非穩態噪聲時又有明顯的不足。因此，人們提出了等效連續A聲級(簡稱“等效聲級”)，即將某一段時間內連續暴露的不同A聲級變化，用能量平均的方法以A聲級表示該段時間內的 噪聲大小，單位為dB (A)。

　　等效連續A聲級的數學表達式：

　　、=10<爿:10°?)

　　式中：Leq――在：T段時間內的等效連續A聲級，dB (A);

　　La 0)――/時刻的瞬時A聲級，dB (A);

　　T――連續取樣的總時間，min。

　　等效連續A聲級是應用較廣泛的環境噪聲評價量。我國制定的《聲環境質量標準》《工業企業廠界環境噪聲排放標準》《建筑施工場界噪聲限值》《鐵路邊界噪 聲限值和測量方法》和《社會生活環境噪聲排放標準》等項環境噪聲排放標準，均 采用該評價量作為標準，只是根據環境噪聲實際變化情況確定不同的測量時間段， 將其測量結果代表某段時間的環境噪聲狀況。晝間時段測得的等效聲級稱為晝間等 效連續A聲級Ud)，夜間時段測得的聲級稱為夜間等效連續A聲級(Ln)。

　　3. 計權等效連續感覺噪聲級LWECPN或WECPNL

　　計權等效連續感覺噪聲級是在有效感覺噪聲級的基礎上發展起來，用于評價航 空噪聲的方法，其特點在于既考慮了在全天24h的時間內飛機通過某一固定點所 產生的有效感覺噪聲級的能量平均值，同時也考慮了不同時間段內的飛機數量對周圍環境所造成的影響。

　　一曰計權等效連續感覺噪聲級的計算公式如下：

　　WECPNL= EPNL+10 lgW+3A^2+1(W3) -39.4 式中：EPNL――W次飛行的有效感覺噪聲級的能量平均值，dB;

　　N'――7?19時的飛行次數;

　　N2----- 19?22時的飛行次數;

　　^――22?7時的飛行次數。

　　計算式中所需參數如飛機噪聲的EPNL與距離的關系，一般?用美國聯邦航空 局提供的數據或通過類比實測得到。具體的計算步驟可依據《機場周圍飛機噪聲測量方法》(GB 9661 ―88)進行。

　　計權等效連續感覺噪聲級僅作為評價機場飛機噪聲影響的評價量，其對照評價 的標準是《機場周圍飛機噪聲環境標準》(GB966(h~88)。

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