噪聲和振動測量技術

第一章

噪聲及其危害

第二章

噪聲的評價

第三章

噪聲允許標準

第四章

常用噪聲測量儀器

第五章

噪聲測量方法

第六章

振動測量技術

第七章

常用噪聲和振動監測儀器的使用方法第一章

噪聲及其危害

1、噪聲

1.1聲波和聲壓

噪聲是一種聲音，聲音是由物體的機械振動而產生的。振動的物體稱為聲源，它可以是固體、氣體或液體。聲音可以通過介質（空氣、固體或液體）進行傳播，形成聲波。當聲波到達人耳，人們就聽到聲音。

如果波形是正弦波，則稱為純音，純音的聲波可以用下述函數描述：

p=Psin（ωt+θ）（1-1）

式中：P-幅值；

ω-角頻率，ω=2πf，f-頻率；

θ-初始相位。

聲壓p來表示其大小，單位是Pa(帕)，1Pa=1N/m2（牛頓/米2,N/m2），一個大氣壓等于1.013×105Pa。

聲壓可以用峰值、平均值和有效值表示。

聲壓的峰值是在一定時間間隔中最大瞬時聲壓值，對于正弦波聲壓，峰值聲壓就是它的幅值;

聲壓的平均值是在一定時間間隔中瞬時聲壓的算術平均值值;

聲壓的有效值是在一定時間間隔中，瞬時聲壓對時間取均方根值（RMS），即

pe=√1/T∫0Tp2dt（1-2）

有效值直接與聲波的能量有關，所以用得最多，以下除非另外說明，所論聲壓均指有效值。

1.2聲壓級

由于聲壓變化的范圍很大，例如人耳剛能聽到的最小聲壓為2×10-5

Pa，而噴氣式飛機附近的聲壓可達數百帕，兩者相差數百萬倍；同時考慮人耳對聲音強弱反應的（對數）特性，用對數方法將聲壓分為百十個級，稱為聲壓級。

聲壓級的定義是：聲壓與參考聲壓之比的常用對數乘以20，單位是dB（分貝），即：

（1-3）

式中：p為聲壓（Pa），p0=2×10-5Pa是參考聲壓，它是人耳剛剛可以聽到聲音的聲壓。

1.3噪聲的分類

波形是不規則的，或隨機的，則稱為噪聲。在通常情況下，我們往往把那些不希望聽見的聲音稱為噪聲。

1）按波形分類

無規噪聲：噪聲的幅值對時間的分布滿足正態（高斯）分布曲線；

白噪聲：在某個頻率范圍內單位頻帶寬度噪聲成分的強度與頻率無關，也就是具有均勻而連續的頻譜；

粉紅噪聲：每單位頻帶寬度噪聲的強度以每升高一倍頻程下降3dB而變化，粉紅噪聲是在等比帶寬內能量分布相等的連續譜噪聲。

2)按照聲源分類

機械噪聲:由于固體振動而產生的，如機床、織布機、球磨機等產生的噪聲。

空氣動力性噪聲:如各類風機進排氣噪聲、噴氣式飛機的轟聲、內燃機排氣、儲氣罐排氣所產生的噪聲，爆炸。

電磁性噪聲：由于磁場脈動、磁致伸縮引起電磁部件振動而發生的噪聲，如變壓器產生的噪聲。

3）按噪聲的時間變化特性分

穩定噪聲：噪聲的強度隨時間變化不顯著，如電機、織布機的噪聲。

周期性變化噪聲：噪聲的強度隨時間有規律地起伏，周期性地時大時小的出現，如蒸汽機車的噪聲。

無規噪聲：噪聲隨時間起伏變化無一定的規律，如街道交通噪聲。

脈沖聲：噪聲突然爆發又很快消失，持續時間不超過1s，并且兩個連續爆發聲之間間隔大于1s，如沖床噪聲、槍炮噪聲等。

4）按城市環境噪聲來源分

交通噪聲：由于城市中機動車輛的日益增多和超聲速飛機的大量使用，運輸工具（如汽車、拖拉機、火車、飛機等）產生的噪聲成了城市環境噪聲的主要污染源之一；

工業噪聲：工業噪聲中，紡織廠的噪聲在90~106dB，機械工業在80~120dB，大型球磨機、大型鼓風機在130dB以上。工業噪聲是造成噪聲性耳聾的主要原因；

社會生活噪聲：如居住樓里的水泵、電梯，以及附近卡拉OK廳、舞廳的噪聲，鄰居不當地使用電視機、音響，都會成為噪聲源。

2、噪聲的頻譜

1）噪聲的頻率成分

實際上，任何機器運轉時的噪聲都是不只一個頻率的聲音，它們是從低頻到高頻無數頻率成分的聲音的大合奏。根據頻率成分的組成，又可以將噪聲分為

高頻噪聲：聽起來高亢刺耳，如電鋸、鉚釘槍；

低頻噪聲：輻射的噪聲低沉有力，如空壓機、汽車；

中頻噪聲：噪聲主要頻率成分在500-1000Hz范圍內，8-18型，9-27型高壓風機；

寬頻帶噪聲：有的機器較為均勻地輻射從低頻到高頻的噪聲，如紡織機噪聲。

2）濾波器

在聲學測量中常常使用帶通濾波器,

把一段一段的頻率成分選出來進行測量，帶通濾波器只允許一定頻率范圍（通帶）內的信號通過，高于或低于這一頻率范圍的信號不能通過。圖2-10中虛線畫出了理想帶通濾波器的幅度-頻率特性，

在f1至f2頻率范圍（通帶）內信號不衰減，f1

以下及f2以上頻率范圍（阻帶）信號全部被

衰減到為0。f1和f2分別稱為濾波器的下限截

止頻率和上限截頻率。

常用的倍頻程和1/3倍頻程濾波器是恒百

分比帶寬濾波器。所謂一個倍頻程，就是上

限頻率f2比下限頻率f1高一倍，例如從707Hz~

1414Hz就是一個倍頻程。但是1/3倍頻程并不

是上限頻率比下限頻率高1/3倍，而是上限頻

率為下限頻率的21/3=3√2=1.26倍。一般說來，f2/f1=2n，式中n可以是整數，也可以是分數；既可以是正數也可以是負數。當n是正數時表示f2比f1高，當n是負數時建筑施工噪聲：建筑工地使用各種打樁機、攪拌機、切割機等引起的噪聲。

圖4.2-10濾波器的幅度頻率特性表示f2比f1低。n=1即為1倍頻程，n=1/3即為1/3倍頻程。知道了f2和f1就可以知道其中心頻率f0：

f0=√f1f2

(1-4)

同樣，知道了f0就可以求出f1和f2。對于倍頻程來說，f2=21/2

f0=1.414f0

，f1=2–1/2

f0=0.707f0。對于1/3倍頻程，f2=f0=21/6f0，f1=2–1/6

f0=0.89f0。

3）頻譜分析

以中心頻率（Hz）為橫坐標，以聲壓級(dB)為縱坐標，作出噪聲按倍頻帶或1/3倍頻帶的聲壓分布圖，就一目了然地通觀噪聲的特性。這個方法稱為噪聲的倍頻帶或1/3倍頻帶頻譜分析。圖1.2和圖1.3分別畫出兩種機器的倍頻帶和1/3倍頻帶噪聲頻譜。

在噪聲控制工作中，了解噪聲源的頻譜很重要，降低不同頻率成分的噪聲，采用的控制方法及選用的聲學材料也不一樣。對癥下藥，才能有效合理地降低噪聲。

圖1.2空氣壓縮機噪聲頻譜（倍頻程）

圖1.3離心鼓風機噪聲頻譜（1/3倍頻程）

3、噪聲的危害

（1）噪聲對聽力的損傷

短時間處于高噪聲環境中，雙耳難受、頭痛、不舒服，雙耳嗡鳴，一般令聽力損失15dB。休息幾小時后，聽力會逐漸恢復，這叫暫時性聽力損傷（聽閾偏移、聽覺疲勞），聽覺器官未受到器質性損害。如果長期在高噪聲環境下工作，日積月累，內耳器官會發生器質性病變，聽覺疲勞不能恢復，成為永久性聽閾偏移，這就是噪聲性耳聾。

（2）噪聲對健康的影響

1)作用于人的中樞神經系統，引起頭痛、腦脹、耳鳴、失眠、全身無力、為神經官能癥。

2)引起消化不良，食欲不振、惡心嘔吐、導致腸胃病和潰瘍病。

3)引起心跳加快，心律不齊，血壓升高，動脈硬化，冠心病。

4)視覺器官：眼睛、視力減退、眼花、使勞動生產率下降。

5)內分泌功能影響，胎兒正常發育的影響，及胎兒聽覺器官影響。機場噪聲無論大小對兒童健康都有不良影響，引起兒童的血壓升高和緊張荷爾蒙凝聚度顯著上升。

（3）噪聲對正常生活和工作的干擾

1)影響睡眠。40dB（A）連續噪聲使10%的人睡眠受到影響，70dB（A）影響50%。突發噪聲40dB（A），可使10%的人驚醒，60dB可使70%的人驚醒。

2)影響交談和通訊。通常談話聲不大于70dB，大聲可達85dB，當噪聲級與談話聲級相接近時，正常交談會受到干擾。噪聲級比談話聲級高10dB以上時，談話聲安全被掩蔽。一般65dB噪聲就會干擾普通談話，必須提高嗓門或靠近距離才能交談。如果噪聲級超過90dB，大喊大叫也聽不清。

3)影響工作和學習。分散人的注意力，使人容易疲勞，反應遲鈍，影響工作效率，增高工作差錯率。上課時受噪聲干擾，使教師提高嗓門，增加勞累，學生分散注意力，影響教學效果。

（4）特強噪聲能損害儀器設備和建筑物。

第二章噪聲的評價

1、響度級和響度

聲壓和聲強都是客觀物理量，聲壓越高，聲音越強；聲壓越低，聲音越弱，但是它們不能完全反映人耳對聲音的感覺特性。人耳對聲音的感覺，不僅和聲壓有關，也和頻率有關。一般對高頻聲音感覺靈敏，對低頻聲音感覺遲鈍，聲壓級相同而頻率不同的聲音聽起來可能不一樣響。為了既考慮

到聲音的物理量效應，又考慮到聲音對人耳

聽覺的生理效應，把聲音的強度和頻率用一

個量統一起來，人們仿照聲壓級引出了一個

響度級的概念。右圖中在同一條曲線上，不

同頻率雖然聲壓值不同，但是聽起來響度相

同。

圖2.1等響度曲線2、聲級和A聲級

聲壓級只反應聲音強度對人響度感覺的影響，不能反映聲音頻率對響度感覺的影響。響度級和響度解決了這個問題，但是用它們來反映人們對聲音的主觀感覺過于復雜，于是又提出了計權聲壓級的概念。計權聲壓級就是用一定頻率計權網絡測量得到的聲壓級，計權聲壓級簡稱聲級。

在聲學測量儀器中，通常根據等響度曲線，設置一定的頻率計權電網絡，使接收的聲音按不同程度進行頻率濾波，以模擬人耳的響度感覺特性。當然我們不可能做無窮多個電網絡來模擬無窮多根等響度曲線，一般設置A，B和C三種計權網絡，其中A計權網絡是模擬人耳對40方純音的響度，當信號通過時，其低、中頻段（1000Hz以下）有較大的衰減；B計權網絡是模擬人耳對70方純音的響度，它對信號的低頻段有一定衰減。而C計權網絡是模擬人耳對100方純音的響度，在整個頻率范圍內有近乎平直的響應。

圖2.2頻率計權相對響應曲線

利用具有一定頻率計權網絡和時間計權的聲學測量儀器對聲音進行聲壓級測量，所得到的讀數稱計權聲壓，簡稱聲級，單位為dB。使用什么計權網絡應在測量值后面注明，如70dB（C）或C聲級70dB。近年來研究表明，不論噪聲強度多少，利用A聲級都能較好地反應噪聲對人吵鬧的主觀感覺和人耳聽力損傷的影響。因此，現在基本上都用A聲級來作為噪聲評價的基本量，而且如果不另作說明，都是指的A聲級。C聲級只作為可聽聲范圍的總聲壓級的讀數來使用，B聲級基本上不用了。3、時間平均聲級或等效連續聲級Leq

A聲級能夠較好地反映人耳對噪聲的強度和頻率的主觀感覺，對于一個連續的穩定噪聲，它是一種較好的評價方法。但是對于起伏的或不連續的噪聲，很難確定A聲級的大小。為此提出了用噪聲能量平均的方法來評價噪聲對人的影響，這就是時間平均聲級或等效連續聲級，用Leq

表示。這里仍用A計權，故亦稱等效連續A聲級LAeq。

等效連續A聲級定義為：在聲場中某一定位置上，用某一段時間能量平均的方法，將間歇出現的變化的A聲級以一個A聲級來表示該段時間內的噪聲大小，并稱這個A聲級為此時間段的等效連續A聲級，即：

(2-1)

式中：pA（t）是瞬時A計權聲壓；p0是參考聲壓（2×10-5Pa）；LA是變化A聲級的瞬時值，單位dB；T是某段時間的總量。

實際測量噪聲是通過不連續的采樣進行測量，假如采樣時間間隔相等，則：

（2-2）

式中：N是測量的聲級總個數，LAi是采樣到的第i個A聲級。

4、晝夜等效聲級

通常噪聲在晚上比白天更顯得吵，尤其對睡眠的干擾，晚上噪聲的干擾通常比白天高10dB。為了把不同時間噪聲對人的干擾不同的因素考慮進去，在計算一天24h的等效聲級時，要對夜間的噪聲加上10dB的計權，這樣得到的等效聲級為晝夜等效聲級，以符號Ldn表示：

（2-3）

式中：Ld——白天的等效聲級；Ln——夜間的等效聲級。

5、累計百分聲級（統計聲級）LN

由于環境噪聲，如街道、住宅區的噪聲，往往呈現不規則且大幅度變動的情況，因此需要用統計的方法，用不同的噪聲級出現的概率或累積概率來表示。定義為：累計百分聲級LN表示某一A聲級，且大于此聲級的出現概率為N%。如L5=70dB表示整個測量期間噪聲超過70dB的概率占5%。L10，L95的意義依此類推。

L5相當于峰值平均噪聲級，L50相當于平均噪聲級，又稱中央值，L95相當于背景噪聲級（或叫本底噪聲級）。如果測量是按一定時間間隔（例如每5s一次）讀取指示值，那么L10表示有10%的數據比它高，L50表示有50%的數據比它高，L90表示有90%的數據比它高。6、標準偏差和噪聲污染級

標準偏差SD（或σ）也可表示噪聲起伏大?。?/p>

（2-14）

式中：為整個采樣時間內所有A聲級的算術平均值，LAi為第i個瞬時A聲級，N為總的采樣次數。

SD越大，表示噪聲起伏越大。

7、噪聲評價數NR

噪聲評價數NR是國際標準化組織1961年推薦的方法，它由圖2.3的一簇噪聲評價數曲線（即NR曲線）所組成，并推薦了作為聽力損傷、會話干擾、煩惱的噪聲評價數N。近年來各國規定的噪聲標準，都是以A聲級

（或等效連續A聲級）作為評價標準，參考NR

曲線，我國正在制訂的社會生活噪聲控制標準

及測量方法為了彌補A聲級在評價低頻噪聲方面

的不足，還要按NR曲線在31.5Hz,63Hz,125Hz,

250Hz,500Hz5個頻率點進行評價,并規定了具體

的對應值。對于大多數噪聲（航空噪聲例外），

NR=LA-5。如保護聽力標準為85dB，即相當于

N-80，由N-80曲線即可知各倍頻帶聲壓級的允

許標準。求噪聲評價數的方法是把各倍頻帶聲

壓級畫在圖上，超過這些值的最低曲線的NR值

即所求的值。對聽力保護和語言可懂度，只用

500，1000，2000Hz三個倍頻帶。

第三章噪聲允許標準

1、我國工業企業噪聲衛生標準

在GBZ1-2002工業企業設計衛生標準中關于噪聲的衛生限值標準規定：“工作場所操作人員每天連續接觸噪聲8小時，噪聲級衛生限值為85dB(A)。對于操作人員每天接觸噪聲不足8小時的場合，可根據實際接觸噪聲的時間，按接觸時間減半，限值增加3dB(A)的原則，確定其噪聲級限值。但最高限值不得超過115dB(A)?！?/p>

這是根據等能量原理規定的。執行這個標準，95%以上工人長期工作不致耳聾。

2、我國《聲環境質量標準》（GB3096-2008）

代替GB3096-93，GB/T14623-93

標準規定了五類聲環境功能區的環境噪聲限值及測量方法。

標準適用于聲環境質量評價與管理。

機場周圍區域受飛機通過（起飛、降落、低空飛越）噪聲的影響，不適用于本標準。

聲環境功能區分類:

按區域的使用功能特點和環境質量要求，聲環境功能區分為以下五種類型：

0類聲環境功能區：指康復療養區等特別需要安靜的區域。

1類聲環境功能區：指以居民住宅、醫療衛生、文化教育、科研設計、行政辦公為主要功能，需要保持安靜的區域。

2類聲環境功能區：指以商業金融、集市貿易為主要功能，或者居住、商業、工業混雜，需要維護住宅安靜的區域。

3類聲環境功能區：指以工業生產、倉儲物流為主要功能，需要防止工業噪聲對周圍環境產生嚴重影響的區域。

4類聲環境功能區：指交通干線兩側一定距離之內，需要防止交通噪聲對周圍環境產生嚴重影響的區域，包括

4a類和

4b類兩種類型。4a類為高速公路、一級公路、二級公路、城市快速路、城市主干路、城市次干路、城市軌道交通（地面段）、內河航道兩側區域；4b類為鐵路干線兩側區域。環境噪聲限值

各類聲環境功能區適用表

1規定的環境噪聲等效聲級限值。

表1環境噪聲限值單位：dB（A)

聲環境功能區類別時段晝間夜間0504015545260503655544a70554b7060

表

1中

4b類聲環境功能區環境噪聲限值，適用于

2011年

1月

1日起環境影響評價文件通過審批的新建鐵路（含新開廊道的增建鐵路）干線建設項目兩側區域；

在下列情況下，鐵路干線兩側區域不通過列車時的環境背景噪聲限值，按晝間

70dB（A）、夜間

55dB（A）執行：

a）穿越城區的既有鐵路干線；

b）對穿越城區的既有鐵路干線進行改建、擴建的鐵路建設項目。

既有鐵路是指2010年12月31日前已建成運營的鐵路或環境影響評價文件已通過審批的鐵路建設項目。

各類聲環境功能區夜間突發噪聲，其最大聲級超過環境噪聲限值的幅度不得高于

15dB（A）。3、工業企業廠界環境噪聲排放標準（GB12348-2008）

代替GB12348-90，GB12349-90

工業企業廠界環境噪聲不得超過表

1規定的排放限值。

表

1工業企業廠界環境噪聲排放限值單位：dB（A）

廠界外聲環境功能區類別時段晝

間夜間050401554526050365

5547055說明:

(1)夜間頻發噪聲的最大聲級超過限值的幅度不得高于

10dB（A）。

(2)夜間偶發噪聲的最大聲級超過限值的幅度不得高于

15dB（A）。

(3)工業企業若位于未劃分聲環境功能區的區域，當廠界外有噪聲敏感建筑物時，由當地縣級以上人民政府參照

GB3096和

GB/T15190的規定確定廠界外區域的聲環境質量要求，并執行相應的廠界環境噪聲排放限值。

(4)當廠界與噪聲敏感建筑物距離小于

1m時，廠界環境噪聲應在噪聲敏感建筑物的室內測量，并將表

1中相應的限值減

10dB(A)作為評價依據。

當固定設備排放的噪聲通過建筑物結構傳播至噪聲敏感建筑物室內時，噪聲敏感建筑物室內等效聲級不得超過表

2和表

3規定的限值。

表

2結構傳播固定設備室內噪聲排放限值（等效聲級）單位：dB（A）

房間類型

噪聲敏感建筑物所處時段聲環境功能區類別A類房間B類房間晝

間夜間晝

間夜間0403040301453045352、3、450355040說明：

A類房間——指以睡眠為主要目的，需要保證夜間安靜的房間，包括住宅臥室、醫院病房、賓館客房等。

B類房間——指主要在晝間使用，需要保證思考與精神集中、正常講話不被干擾的房間，包括學校教室、

會議室、辦公室、住宅中臥室以外的其他房間等。噪

聲

敏

感

建

筑所處聲環境功能區類別時段

倍頻帶

中心頻率,Hz房間類型室內噪聲倍頻帶聲壓級限值

31.5631252505000晝間

A、B類房間

7659483934夜間A、B類房間

69513930241晝間

A類房間

7659483934B類房間

7963524438夜間A類房間

6951393024B類房間

72

554335292、3、4晝間

A類房間

7963524438B類房間

8267564943夜間A類房間

7255433529B類房間

76

59483934表

3結構傳播固定設備室內噪聲排放限值（倍頻帶聲壓級）單位：dB4、社會生活環境噪聲排放標準(GB22337—2008

)

標準規定了營業性文化娛樂場所和商業經營活動中可能產生環境噪聲污染的設備、設施邊界噪聲排放限值和測量方法。

標準適用于對營業性文化娛樂場所、商業經營活動中使用的向環境排放噪聲的設備、設施的管理、評價與控制。社會生活噪聲排放源邊界噪聲不得超過表

1規定的排放限值。

單位：dB（A）

廠界外時段聲環境功能區類別晝間夜間0504015545260503655547055說明：（1）

在社會生活噪聲排放源邊界處無法進行噪聲測量或測量的結果不能如實反映其對噪聲敏感建筑物的影響程度的情況下，噪聲測量應在可能受影響的敏感建筑物窗外

1m處進行。（2）當社會生活噪聲排放源邊界與噪聲敏感建筑物距離小于

1m時，應在噪聲敏感建筑物的室內測量，并將表

1中相應的限值減

10dB(A)作為評價依據。

在社會生活噪聲排放源位于噪聲敏感建筑物內情況下，噪聲通過建筑物結構傳播至噪聲敏感建筑物室內時，噪聲敏感建筑物室內等效聲級不得超過表

2和表

3規定的限值。

表

2

結構傳播固定設備室內噪聲排放限值（等效聲級）單位：dB（A）

房間類型噪聲敏感時段建筑物聲環境所處功能區類別A類房B類房晝間夜間晝間夜間0403040301403045352、3、445355040

說明：A類房間——指以睡眠為主要目的，需要保證夜間安靜的房間，包括住宅臥室、醫院病房、賓館客房等。

B類房間——指主要在晝間使用，需要保證思考與精神集中、正常講話不被干擾的房間，包括學校教室、會議室、辦公室、住宅中臥室以外的其他房間等。噪

聲

敏

感

建

筑所處聲環境功能區類別時段

倍頻帶

中心頻率,Hz房間類型室內噪聲倍頻帶聲壓級限值

31.5631252505000晝間

A、B類房間

7659483934夜間A、B類房間

69513930241晝間

A類房間

7659483934B類房間

7963524438夜間A類房間

6951393024B類房間

72

554335292、3、4晝間

A類房間

7963524438B類房間

8267564943夜間A類房間

7255433529B類房間

76

59483934表

3結構傳播固定設備室內噪聲排放限值（倍頻帶聲壓級）單位：dB施工階段主要噪聲源晝間夜間土石方推土機、挖掘機、裝載機等7555打樁各種打樁機等85禁止施工結構混凝土攪攔機、振搗棒、電鋸等7055裝修吊車、升降機等65555、建筑施工場界噪聲限值（GB12523-90）

不同施工階段作業噪聲限值Leq：[dB(A)]

第四章

常用噪聲測量儀器

1、聲級計

聲級計是根據國際標準和國家標準按照一定的頻率計權和時間計權測量聲壓級的儀器，它是聲學測量中最基本最常用的儀器。

(1)聲級計的分類

1）按精度來分：根據最新國際標準IEC61672-1：2002和國家計量檢定規程JJG188-2002，聲級計分為1級和2級兩種。在參考條件下，1級聲級計的準確度±0.7dB。2級聲級計的準確度±1dB。（不考慮測量不確定度）

2）按功能來分：分為測量指數時間計權聲級的常規聲級計，測量時間平均聲級的積分平均聲級計，測量聲暴露的積分聲級計（以前稱為噪聲暴露計）。另外有的具有噪聲統計分析功能的稱為噪聲統計分析儀，具有采集功能的稱為噪聲采集器，具有頻譜分析功能的稱為頻譜分析儀。

3）按大小來分：臺式、便攜式、袖珍式。

4）按指示方式：模擬指示（電表、聲級燈）、數字指示、屏幕指示。

(2)聲級計構造及工作原理

圖4.1聲級計工作原理方框圖傳聲器前置放大器衰減器計權放大器輸出放大器有效值檢波器A/DCPU打印機數字顯示器欠量程檢測濾波器過載檢測過載指示欠量程指示1）傳聲器：用來把聲信號轉換成電信號的換能器，在聲級計中一般均用測試電容傳聲器，它具有性能穩定、動態范圍寬、頻響平直、體積小等特點。電容傳聲器由相互緊靠著的后極板和繃緊的金屬膜片所組成（圖4.2），后極板和膜片在電氣上互相絕緣，構成以空氣為介質的電容器的兩個電極。兩電極上加有電壓（極化電壓200V或28V），電容器充電，并貯存電荷。當聲波作用在膜片上時，膜片發生振動，使膜片與后極板之間距離變化，電容也變化，于是就產生一個與聲波成比例的交變電壓信號，送到后面的前置放大器?，F在，預先駐有電荷的予極化測試電容傳聲器已得到廣泛應用，它不需要另加極化電壓，使設備更加簡單，而且防潮性能好。

電容傳聲器有三種：

a、自由場傳聲器，自由場靈敏度響應平直，用于自由聲場中測量，在聲級計中用得最多；

b、聲壓傳聲器，壓力場靈敏度響應平直，用于主要

用于仿真耳等腔室內使用。

c、擴散場傳聲器，擴散場靈敏度響應平直，用于擴

散場測量，有的國家規定聲級計用擴散場型傳聲器。

②

前置放大器：由于電容傳聲器電容量很小，內阻很高，而后級衰減器和放大器阻抗不可能很高，因此中間需要加前置放大器進行阻抗變換。前置放大器通常由場效應管接成源極跟隨器，加上自舉電路，使其輸入電阻達到幾千兆歐以上，輸入電容小于3pF，甚至0.5pF。輸入電阻低影響低頻響應，輸入電容大則降低傳聲器靈敏度。

③

衰減器：將大的信號衰減，提高測量范圍。

④

計權放大器，將微弱信號放大，按要求進行頻率計權（頻率濾波）。聲級計中一般均有A計權，另外也可有C計權或不計權（Zero，簡稱Z）及平直特性（F）。

⑤

有效值檢波器：將交流信號檢波整流成直流信號，直流信號大小與交流信號有效值成比例。檢波器要有一定的時間計權特性，“F”特性時間常數為0.125s，“S”特性時間常數為1s。在時間平均聲級中，進行線性時間平均。脈沖計權“I”特性已不建議使用，改為以峰值C聲級的功能代替。通常的檢波器都是模擬檢波器，動態范圍小，溫度穩定性差。我公司已普遍采用數字檢波器，大大提高了動態范圍和穩定性。

⑥

電表：模擬指示器，用來直接指示被測聲級的分貝數。

⑦

A/D：將模擬信號變換成數字信號，以便進行數字指示或送CPU進行計算、處理。

⑧

數字指示器：以數字形式直接指示被測聲級的分貝數，讀數更加直觀。數字顯示器件通常為液晶顯示（LCD）或發光數碼管顯示（LED），前者耗電省，后者亮度高。

⑨

CPU：微處理器（單片機）,對測量值進行計算、處理。

⑩

電源：一般是DC/DC，將供電電源（電池）進行電壓變換及穩壓后，供給各部分電路工作。

(11)打印機：打印測量結果，通常使用微型打印機。

2、積分平均聲級計和積分聲級計（噪聲暴露計）

積分平均聲級計是一種直接顯示某一測量時間內被測噪聲的時間平均聲級即等效連續聲級（Leq）和/或聲暴露級（LAE）的儀器，它由聲級測量及計算處理兩大部門構成，計算處理由單片機完成。單片機是一種大規模集成電路，可以按照事先編制的程序對資料進行運算、處理，進一步在顯示器上顯示。

與常規聲級計相比，積分聲級計采用線性平均，而不是指數平均，也就是與時間計權F、S無關。

3、噪聲統計分析儀

噪聲統計分析儀是在積分聲級計的基礎上增加很多功能的儀器，除測量A聲級、等效連續聲級Leq外，它還能測量累計百分聲級LN（N=5，10，50，90，95）、標準偏差SD、噪聲級的統計分布和累計分布，通常它還可外接打印機或計算機進行打印及數據處理。在環境現在噪聲統計分析儀的功能越來越強，使用也越來越方便，廣泛應用在環境噪聲自動監測領域。

A4、濾波器和頻譜分析儀

噪聲是由許多頻率成分組成的，為了了解這些頻率成分，需要進行頻譜分析，通常采用倍頻程濾波器或1/3倍頻程濾波器。這是兩種恒百分比帶寬的帶通濾波器，倍頻程濾波器的帶寬是100%，1/3倍頻程濾波器是23%。為了統一起見，IEC61260-1995國際標準及GB/T3241-1998國家標準對濾波器的中心頻率、帶寬及衰減特性等作了規定。

4、濾波器和頻譜分析儀噪聲是由許多頻率成分組成的，為了了解這些頻率成分，需要進行頻譜分析，通常采用倍頻程濾波器或1/3倍頻程濾波器。這是兩種恒百分比帶寬的帶通濾波器，倍頻程濾波器的帶寬是100%，1/3倍頻程濾波器是23%。為了統一起見，IEC61260-1995國際標準及GB/T3241-1998國家標準對濾波器的中心頻率、帶寬及衰減特性等作了規定。4、濾波器和頻譜分析儀噪聲是由許多頻率成分組成的，為了了解這些頻率成分，需要進行頻譜分析，通常采用倍頻程濾波器或1/3倍頻程濾波器。將聲級計和濾波器裝在一個機殼內組成頻譜分析儀，可以進行倍頻程、1/3倍頻程譜分析和混響時間測量；有的還可以進行環境噪聲測量和24h自動監測；以及數據積分采集和機場噪聲測量。測試傳聲器

用途：用于各種聲學測量儀器中，將被測聲信號轉換為電信號特點：●頻率范圍寬，頻率特性好；●動態范圍寬；●穩定性好型號名稱14403144041441314421144221442314425外徑φ12.7mm(1/2")靈敏度(mV/Pa)12.510305040動態范圍(dB)32～16025～14020～14220～140頻率范圍(Hz)20～4000020～1200020～1250020～1250020～800020~2000020～16000極化電壓(V)200280頻響特性自由場聲壓自由場聲壓自由場14403、14404、1441314421、14422、14423、14425從A計權本底噪聲至3%失真（dBre20μPa）A4、濾波器和頻譜分析儀

噪聲是由許多頻率成分組成的，為了了解這些頻率成分，需要進行頻譜分析，通常采用倍頻程濾波器或1/3倍頻程濾波器。這是兩種恒百分比帶寬的帶通濾波器，倍頻程濾波器的帶寬是100%，1/3倍頻程濾波器是23%。為了統一起見，IEC61260-1995國際標準及GB/T3241-1998國家標準對濾波器的中心頻率、帶寬及衰減特性等作了規定。

4、濾波器和頻譜分析儀噪聲是由許多頻率成分組成的，為了了解這些頻率成分，需要進行頻譜分析，通常采用倍頻程濾波器或1/3倍頻程濾波器。這是兩種恒百分比帶寬的帶通濾波器，倍頻程濾波器的帶寬是100%，1/3倍頻程濾波器是23%。為了統一起見，IEC61260-1995國際標準及GB/T3241-1998國家標準對濾波器的中心頻率、帶寬及衰減特性等作了規定。5、環境噪聲自動監測系統和噪聲顯示屏目前在用的以噪聲統計分析儀為代表的環境噪聲監測儀器，雖然它能自動采集數據、儲存數據、計算和分析測量結果，但它并不是一個環境噪聲自動監測系統。一個環境噪聲自動監測系統至少應具有以下幾方面的功能：（一）它是全天候工作的，不管刮風下雨、天冷天熱，它都能適應。（二）它應是無人值守的，也就是不需要有人值班看護它。（三）它應能自動將數據傳輸到中心站。（四）它應能多點聯網工作，并自動生成各種形式的報告。一套環境噪聲自動監測系統通常由全天候噪聲監測終端、傳輸線路（有線或無線）、中心站主控計算機等幾個部分組成。應用：1）應用于1個或多個測點，進行長期噪聲定點監測，以獲得某一區域或整個城市的環境噪聲的平均水平和噪聲污染的時間分布。

2）用來監測噪聲污染源的噪聲排放，這類污染源如施工噪聲、工業企業廠界噪聲等。

3）用于測量機場周圍由于飛機起飛、降落或低空飛越時所產生的噪聲。6、實時分析和數字信號處理

在信號頻譜分析中，前面介紹的不連續檔級濾波器方法存在以下缺點：

1）很費時間和人力，作一次倍頻程分析要1分鐘，1/3倍頻程分析要3分鐘；

2）只適用于穩態信號，不適用瞬態變化信號；

3）功能單一。

采用數字信號處理技術后，將信號輸入分析儀，經過簡單程控放大，信號被送到A/D變換器進行采樣，將模擬信號變換為數字信號，再由計算機或信號處理器進行數學運算（如數字濾波、FFT），在顯示器上顯示出全頻范圍的頻譜變化。由于計算機運算速度非

?？欤梢栽诤芏虝r間（幾十或十幾毫秒）完成分析工作，

達到實時效果。有些實時分析儀還能作相關函數、相干函

數、傳遞函數等分析，其功能也就更多。

我公司研制的AWA6291型實時信號分析儀（袖珍式），

可以進行噪聲統計分析、1/1和1/3倍頻程分析、FFT分析等，

填補國內空白。AWA6290A型多通道動態分析儀可應用於

許多領域。7、聲校準器

聲校準器是一種能在一個或幾個頻率點上產生一個或幾個恒定聲壓的聲源。它用來校準測試傳聲器、聲級計及其它聲學測量儀器的絕對聲壓靈敏度，有時候還將它作為聲測量裝置的一部分，來保證聲測量的精度。聲校準可以是活塞發聲器，現在用得最多的是聲級校準器。按準確度聲校準器分為0級、1級、2級。

型號名稱AWA6221AAWA6221B標稱聲壓級94dB和114dB(以20μPa為基準)94dB頻率1kHz±5Hz1kHz±20Hz聲壓級準確度1級，±0.2dB(+23℃)，

±0.3dB(-10℃~+50℃)2級,±0.3dB(+23℃)，

±0.5dB(-10℃~+50℃)總諧波失真≤1%(94dB時)≤1.5%電源電池1×6F22適用范圍φ23.77mm(1英寸)、φ12.7mm(1/2英寸)傳聲器及聲學儀器校準工作溫度范圍-10℃~+50℃

第五章

噪聲測量方法

國家已經針對不同對象制訂了幾十個噪聲測量方法的國家標準和部頒標準，通常，應按這些標準進行噪聲測量。

1、作業場所噪聲測量（WS/T69-1996和衛法監發[1999]第620號）

①測量的參數：A計權聲級，等效聲級，倍頻帶頻譜。

②測量儀器：1)1型或2型聲級計或積分聲級計、噪聲統計分析儀、噪聲劑量計；2)倍頻程濾波器：含有中心頻率為31.5～8000Hz九個倍頻程；

③測點選擇：測點應當選在職工作業點的人頭位置，職工無需在場，如職工需在場或在周圍走動，測點高度應參照人耳高度，距外耳道水平距離約0.1m。

④測量方法：1)對穩態噪聲，使用聲級計A網絡及“慢文件”時間特性，并取5s內的平均讀數為等效連續聲級。2)對非穩態噪聲，用2型以上的積分聲級計或個人聲暴露計（劑量計）直接測量等效連續聲級。3)對噪聲強度超標時，應測量中心頻率31.5～8000Hz的九個倍頻帶的聲壓級。

國家已經針對不同對象制訂了幾十個噪聲測量方法的國家標準和部頒標準，通常，應按這些標準進行噪聲測量。

2、環境噪聲監測要求：（GB3096-2008）

2.1測量儀器

測量儀器精度為2型及2型以上的積分平均聲級計或環境噪聲自動監測儀器，其性能需符合

GB3785和

GB／T17181的規定，并定期校驗。測量前后使用聲校準器校準測量儀器的示值偏差不得大于0.5dB，否則測量無效。聲校準器應滿足

GB／T15173對

1級或

2級聲校準器的要求。測量時傳聲器應加防風罩。

2.2測點選擇

根據監測對象和目的，可選擇以下三種測點條件（指傳聲器所置位置）進行環境噪聲的測量：

a）一般戶外

距離任何反射物（地面除外）至少

3.5m外測量，距地面高度

1.2m以上。必要時可置于高層建筑上，以擴大監測受聲范圍。使用監測車輛測量，傳聲器應固定在車頂部

1.2m高度處。

b）噪聲敏感建筑物戶外

在噪聲敏感建筑物外，距墻壁或窗戶

1m處，距地面高度

1.2m以上。

c）噪聲敏感建筑物室內

距離墻面和其他反射面至少

1m，距窗約

1.5m處，距地面

1.2～1.5m高。

2.3氣象條件

測量應在無雨雪、無雷電天氣，風速

5m／s以下時進行。

2.4監測類型與方法

根據監測對象和目的，環境噪聲監測分為聲環境功能區監測和噪聲敏感建筑物監測兩種類型，分別采用附錄B和附錄C規定的監測方法。

2.4聲環境功能區的劃分要求

（1）城市聲環境功能區的劃分

城市區域應按照

GB／T15190的規定劃分聲環境功能區，分別執行本標準規定的

0、1、2、3、4

類聲環境功能區環境噪聲限值。

（2）鄉村聲環境功能的確定

鄉村區域一般不劃分聲環境功能區，根據環境管理的需要，縣級以上人民政府環境保護行政主管部

門可按以下要求確定鄉村區域適用的聲環境質量要求：

a）位于鄉村的康復療養區執行0類聲環境功能區要求；

b）村莊原則上執行1類聲環境功能區要求，工業活動較多的村莊以及有交通干線經過的村莊（指執

行4類聲環境功能區要求以外的地區）可局部或全部執行2類聲環境功能區要求；

c）集鎮執行2類聲環境功能區要求；

d）獨立于村莊、集鎮之外的工業、倉儲集中區執行3類聲環境功能區要求；

e）位于交通干線兩側一定距離（參考GB／T15190第8.3條規定）內的噪聲敏感建筑物執行4類聲環境功能區要求。2.5聲環境功能區監測方法

（1）監測目的

評價不同聲環境功能區晝間、夜間的聲環境質量，了解功能區環境噪聲時空分布特征。

（2）

定點監測法

1）監測要求

選擇能反映各類功能區聲環境質量特征的監測點1至若干個，進行長期定點監測，每次測量的位置、高度應保持不變。

對于0、1、2、3類聲環境功能區，該監測點應為戶外長期穩定、距地面高度為聲場空間垂直分布的可能最大值處，其位置應能避開反射面和附近的固定噪聲源；4類聲環境功能區監測點設于4類區內第一排噪聲敏感建筑物戶外交通噪聲空間垂直分布的可能最大值處。

聲環境功能區監測每次至少進行一晝夜24小時的連續監測，得出每小時及晝間、夜間的等效聲級Leq、Ld、Ln和最大聲級Lmax。用于噪聲分析目的，可適當增加監測項目，如累積百分聲級L10、L50、L90等。監測應避開節假日和非正常工作日。

2）監測結果評價

各監測點位測量結果獨立評價，以晝間等效聲級Ld和夜間等效聲級Ln作為評價各監測點位聲環境質量是否達標的基本依據。

一個功能區設有多個測點的，應按點次分別統計晝間、夜間的達標率。

3）環境噪聲自動監測系統

全國重點環保城市以及其他有條件的城市和地區宜設置環境噪聲自動監測系統，進行不同聲環境功能區監測點的連續自動監測。

環境噪聲自動監測系統主要由自動監測子站和中心站及通信系統組成，其中自動監測子站由全天候戶外傳聲器、智能噪聲自動監測儀器、數據傳輸設備等構成。

（3）普查監測法

1）0-3類聲環境功能區普查監測

a、監測要求

將要普查監測的某一聲環境功能區劃分成多個等大的正方格，網格要完全覆蓋住被普查的區域，且有效網格總數應多于

100個。測點應設在每一個網格的中心，測點條件為一般戶外條件。

監測分別在晝間工作時間和夜間

22:00－24:00（時間不足可順延）進行。在前述測量時間內，每次每個測點測量

10min的等效聲級

，同時記錄噪聲主要來源。監測應避開節假日和非正常工作日。

b、監測結果評價

將全部網格中心測點測得的

10min的等效聲級Leq做算術平均運算，所得到的平均值代表某一聲環境功能區的總體環境噪聲水平，并計算標準偏差。

根據每個網格中心的噪聲值及對應的網格面積，統計不同噪聲影響水平下的面積百分比，以及晝間、夜間的達標面積比例。有條件可估算受影響人口。2）4類聲環境功能區普查監測

a、監測要求

以自然路段、站場、河段等為基礎，考慮交通運行特征和兩側噪聲敏感建筑物分布情況，劃分典型路段（包括河段）。在每個典型路段對應的4類區邊界上（指4類區內無噪聲敏感建筑物存在時）或第一排噪聲敏感建筑物戶外（指4類區內有噪聲敏感建筑物存在時）選擇1個測點進行噪聲監測。這些測點應與站、場、碼頭、岔路口、河流匯入口等相隔一定的距離，避開這些地點的噪聲干擾。監測分晝、夜兩個時段進行。分別測量如下規定時間內的等效聲級Leq和交通流量，對鐵路、城市軌道交通線路（地面段），應同時測量最大聲級Lmax，對道路交通噪聲應同時測量累積百分聲級L10、L50、L90。根據交通類型的差異，規定的測量時間為：

鐵路、城市軌道交通（地面段）、內河航道兩側：晝、夜各測量不低于平均運行密度的

1h值，若城市軌道交通（地面段）的運行車次密集，測量時間可縮短至

20min。高速公路、一級公路、二級公路、城市快速路、城市主干路、城市次干路兩側：晝、夜各測量不低于平均運行密度的

20min值。監測應避開節假日和非正常工作日。

b、監測結果評價

將某條交通干線各典型路段測得的噪聲值，按路段長度進行加權算術平均，以此得出某條交通干線兩側

4類聲環境功能區的環境噪聲平均值。也可對某一區域內的所有鐵路、確定為交通干線的道路、城市軌道交通（地面段）、內河航道按前述方法進行長度加權統計，得出針對某一區域某一交通類型的環境噪聲平均值。根據每個典型路段的噪聲值及對應的路段長度，統計不同噪聲影響水平下的路段百分比，以及晝間、夜間的達標路段比例。有條件可估算受影響人口。對某條交通干線或某一區域某一交通類型采取抽樣測量的，應統計抽樣路段比例。

（4）噪聲敏感建筑物監測方法

1）監測目的

了解噪聲敏感建筑物戶外（或室內）的環境噪聲水平，評價是否符合所處聲環境功能區的環境質量要求。

2）監測要求

a、監測點；一般設于噪聲敏感建筑物戶外。不得不在噪聲敏感建筑物室內監測時，應在門窗全打開狀況下進行室內噪聲測量，并采用較該噪聲敏感建筑物所在聲環境功能區對應環境噪聲限值低10dB（A）的值作為評價依據。

b、周圍環境噪聲源正常工作條件下測量，視噪聲源的運行工況，分晝、夜兩個時段連續進行。

c、測量時間優化：

a）受固定噪聲源的噪聲影響

穩態噪聲測量1min的等效聲級Leq；

非穩態噪聲測量整個正常工作時間（或代表性時段）的等效聲級Leq。

b）受交通噪聲源的噪聲影響

對于鐵路、城市軌道交通（地面段）、內河航道，晝、夜各測量不低于平均運行密度的

1h等效聲級Leq

，若城市軌道交通（地面段）的運行車次密集，測量時間可縮短至

20min。對于道路交通，晝、夜各測量不低于平均運行密度的20min等效聲級Leq。

c）受突發噪聲的影響

以上監測對象夜間存在突發噪聲的，應同時監測測量時段內的最大聲級Lmax。

3）監測結果評價

以晝間、夜間環境噪聲源正常工作時段的

和夜間突發噪聲

作為評價噪聲敏感建筑物戶外（或室內）環境噪聲水平，是否符合所處聲環境功能區的環境質量要求的依據。某一區域或城市晝間（或夜間）的環境噪聲平均水平由下式計算：

(5-1)

式中Li為第i個測點測得的晝間（或夜間）的Leq，Si為第i個測點所代表的區域面積，S為整個區域或城市的總面積。

按各類區域對應標準，評估測量區域的噪聲水平。將每小時測得的Leq按時間排列，得到24h聲級變化圖形，表示某一區域或城市環境噪聲的時間分布規律。

(3)城市交通干線噪聲平均值的測量方法（GB/T3222-94）

在城市規劃部門劃定的城市主、次交通干線，每個自然路段布一個測點，測點距任一路口的距離應大于50m，長度不足100m的路段，測點設于路段中間。測點位于人行道上距路面（含慢車道）20cm處。每個測點（路段）測量20分鐘的等效聲級，以及累積百分聲級L5、L50、L95，同時記錄車流量（輛/小時）。測得的Leq及L5表示該路段道路交通噪聲評價值。

由各路段測得的交通噪聲級Leq、L5，按路段長度加權算術平均方法，計算全市的道路交通干線噪聲平均值，計算公式如下：

（5-2）

式中：L為全市交通干線噪聲平均值；

Li為第i條路段測得的等效聲級；Leq或累積百分聲級L5，dB。

Ii為第i條路段的長度；

n為干線路段總數。

由中科院聲學所負責起草的GB/T3222-94《聲學

環境噪聲測量方法》中提出加測累計百分聲級L5、L95，并做為被測噪聲聲級分布特征分析。而L5和Leq一起作為交通噪聲評價值。

3、工業企業廠界環境噪聲測量方法（GB/T12349-2008）

①測量儀器和測量氣象條件同上。

②測量時間應選在被測企事業單位正常工作時間內進行，分為晝間和夜間兩部分。

③用“快”響應，采樣時間間隔不大于1s。

④穩態噪聲測量1min的Leq，周期性噪聲測量一個周期的Leq，當聲級分布明顯分段時，可按不同聲級段簡化測量，并按不同時段權重計算等效聲級。非周期非穩態噪聲測量整個工作時間的等效聲級。

⑤

測點位置：

1）選在法定廠界外1m、高1.2m以上噪聲敏感處，如有圍墻，測點應高于圍墻。

2）若廠界與居民住宅相連，測點應選在居室中央，室內限值比室外低10dB（A）。

3）若要了解廠界噪聲擾民情況，應在工廠周圍有敏感建筑物的廠界布點。采用等間隔布點方法，每兩點間的聲級差不超過3dB，或采用等聲級布點方法，聲級間隔可選擇3dB或5dB。

4）若建立區域環境噪聲源檔案，可選擇廠界噪聲級最高處設一個測點。

5）若要全面了解一個企業的廠界噪聲分布，應采用等間隔或等聲級方法在整個廠界布點。

北京市環境監測中心站提出幾個原則可供參考：距強噪聲源最近原則，敏感點最近原則，等間隔布點原則，避開屏障聲影區原則，適當移位原則，測量結果準確、方法簡便易行原則，視情況與廠方協商原則。

4、建筑施工場界噪聲測量方法（GB12524-90）

①使用儀器：2型及以上積分聲級計或環境噪聲自動監測儀。

②測點：距地面1.2m的邊界線敏感處，如有圍墻，可高于1.2m。

③氣象條件：無雨雪、風速超過1m/s，加風罩，超過5m/s，停止測量。

④測量時間：分晝間和夜間，晝間測20min的Leq表征該點的晝間噪聲值，夜間測8h的Leq表征該點的夜間噪聲值。

⑤選用“快”特性，采樣時間間隔不大于1s。

⑥

測量期間，各施工機械應處于正常運行狀態，包括進出車輛。

5、鐵路邊界噪聲測量方法（GB/T12525-90）

①使用2型及以上積分聲級計。

②用“快”檔，采樣間隔不大于1s。

③氣象條件：無雨雪、加風罩、4級風以上停止測量。

④測量時間：晝間、夜間各選在接近其機車車輛運行平均密度的某一個小時，用其分別代表晝間、夜間。必要時，晝間、夜間分別進行全段時間測量。

⑤測點選在鐵路邊界（距鐵路外側軌道中心線30m處）高于地面1.2m，距反射物不小于1m處。

⑥測量1h的Leq值。

6、公共場所噪聲測量方法（GB/T18204.22—2000）

①測量儀器：精密聲級計或普通聲級計。

②儀器設置：傳聲器離地面高1.2m，與操作者距離0.5m左右，距墻面和其它主要反射面不小于1m。③

測量方法：

1）布點要求：較大的公共場所（大于100m2）距聲源（或一側墻壁）中心劃一直線至對側墻壁中心，在此直線上取均勻分布的三點為監測點；較小的公共場所（小于100m2）在室中央取一點為監測點。

2）讀數方法：穩態與近似穩態噪聲用快檔讀取指示值或平均值；周期性變化噪聲用慢檔讀取最大值并同時記錄時間變化特性；脈沖噪聲讀取峰值和脈沖保持值；無規則變化噪聲用慢檔，每隔5s讀一個瞬時A聲級；每個測點連續讀取100個數據代表該測點的噪聲分布。

3）測量時間：文化娛樂場所、商場（店），測量營業前30min，營業后30min，營業結束前30min的A聲級。旅店業、圖書館、博物館、美術館、展覽館、醫院候診室、公共交通等候室、公共交通工具均在營業后60min測量。

④

評價值：用LAeq作為評價值，用L10、L50、L90作為分析依據。對于公共場所的一般性衛生監測，可分別求出各點的L50，然后進行合成或平均計算做為公共場所噪聲的判定依據。

7、噪聲的頻譜分析：

①使用儀器：2型以上聲級計及倍頻程或1/3倍頻程濾波器，或噪聲頻譜分析儀。

②測量每個頻段的噪聲級。

③將所得數據依次列表或畫出曲線（如圖1.2和1.3），即得到噪聲的頻譜，可作為噪聲治理的參考依據。

④使用自動噪聲頻譜分析儀，可由打印機直接打印出頻譜圖或列表。

⑤使用實時分析儀可在很短時間內同時得到1/1或1/3倍頻程頻譜圖，或FFT分析。

第六章

振動測量技術

1、概述

聲是空氣（或其它介質）中質點的快速振動在人耳中的反應，這里我們討論固體中的振動，例如機器、車輛、飛機、船舶、大炮等等都可能產生振動。

物體的振動是相對于物體某一參考狀態下的振蕩。在振動中有四個物理量：頻率f、位移s、速度υ和加速度α。四個量之間的關系列于表6.1中，作為特殊例子，表中也給出了對于正弦波三個振動量之間的關系。四個振動量中，位移在研究機械結構的強度和變形時較為有用，它亦被經常用來指示旋轉機件的不平衡;加速度由于它和作用力及負載成比例，常常在研究機械的疲勞、沖擊等方面被采用，現在也普遍用于評價振動對人體的影響；振動的速度和噪聲的大小有直接關系。

在實用單位制中，位移s的單位是m，速度υ的單位是m/s，加速度α的單位是m/s2。另外，常用g來表示加速度單位，g是地球引力所引起的重力加速度，選擇標準重力加速度為1g≈9.81m/s2。

表6.1位移、速度、加速度關系表

已知量

變換為

sVass=s0sin(ωt)

υ=υ=ωs0cos(ωt)α=α=-ω

2s0sin(ωt)υυ=V0sin(ωt)s=∫υdts=V0cos(ωt)α=α=ωV0cos(ωt)αα=A0sin(ωt)s=∫∫αdt2s=A0sin(ωt)υ=∫αdtυ=A0cos(ωt)2、通用振動計

通用振動計是用于測量振動加速度、速度、位移的儀器，可以測量機械振動和沖擊振動的有效值、峰值等，頻率范圍從零點幾赫茲～幾千赫茲。通用振動計由加速度傳感器、電荷放大器、積分器、高低通濾波器、檢波電路及指示器、校準信號振蕩器、電源等組成。工作原理方框圖如圖6.7所示。

圖6.1振動計工作原理方框圖

(1)加速度計:是一種壓電換能器，它能把振動或沖擊的加速度轉換成與之成正比的電壓（或電荷）。加速度計具有體積小、重量輕、頻響寬、耐高溫、穩定性好及無須參考位置等優點，由于它的脈沖響應優異，更適合于沖擊的測量。

加速度計的結構簡圖如圖6.2所示。換能組件為兩個

壓電晶體片，壓電片上放一重的質量塊，質量塊事先用

硬彈簧壓住，整個系統放置在具有厚底的金屬殼中。加

速度計受到振動時，質量塊在壓電片上產生一交變壓力，

這力正比于質量塊的加速度，也就是F=ma。由于壓電

效應，在兩片壓電片上產生一交變電壓，此電壓正比于

所受的力，因此也正比于質量塊的加速度。對于頻率遠

低于質量塊與整個加速度計系統剛性的諧振頻率的振動，

質量塊的加速度事實上與整個換能器的加速度相同。因

此，可以說壓電片上產生的電壓就正比于整個換能器的

加速度。這個電壓可以從加速度計輸出端引出，并被用

來確定振動的幅度、波形和頻率。

加速度計的主要性能之一是靈敏度，它是每單位加速度作用時的輸出電壓或輸出電荷量，前者叫電壓靈敏度Sv，單位是mV/m.s-2；后者叫電荷靈敏度SQ，單位是pC/m.s-2。它們之間的關系是：

（6-1）

式中：Ca是加速度計的電容量；Cc是電纜的電容量。

加速度計的電荷