噪声等效声压级计算公式
三、时间平均声级或等效连续声级Leq A声级能够较好地反映人耳对噪声的强度和频率的主观感觉,对于一个连续的稳定噪 声,它是一种较好的评价方法。但是对于起伏的或不连续的噪声,很难确定A声级的大小。 例如我们测量交通噪声,当有汽车通过时噪声可能是75dB,但当没有汽车通过时可能只有 50dB,这时就很难说交通噪声是75dB还是50dB。又如一个人在噪声环境下工作,间歇接触 噪声与一直接触噪声对人的影响也不一样,因为人所接触的噪声能量不一样。为此提出了用 噪声能量平均的方法来评价噪声对人的影响,这就是时间平均声级或等效连续声级,用Leq 表示。这里仍用A计权,故亦称等效连续A声级LAeq。 等效连续A声级定义为:在声场中某一定位置上,用某一段时间能量平均的方法,将间 歇出现的变化的A声级以一个A声级来表示该段时间内的噪声大小,并称这个A声级为此时 间段的等效连续A声级,即:
dt P t P T L T A eq 2 0 0 1 lg 10 = T L dt T A 0 1 . 0 10 1 lg 10 (2-4) 式中:p A (t)是瞬时A计权声压;p 0 是参考声压(2×10 -5 Pa);L A 是变化A声级的瞬时值, 单位dB;T是某段时间的总量。 实际测量噪声是通过不连续的采样进行测量,假如采样时间间隔相等,则: 0.1 1 1 10 lg 10 Ai n L eq i L N (2-5) 式中:N是测量的声级总个数,L Ai 是采样到的第i个A声级。 对于连续的稳定噪声,等效连续声级就等于测得的A声级。 四、昼夜等效声级 通常噪声在晚上比白天更显得吵,尤其对睡眠的干扰是如此。评价结果表明,晚上噪声 的干扰通常比白天高10dB。为了把不同时间噪声对人的干扰不同的因素考虑进去,在计算 一天24h的等效声级时,要对夜间的噪声加上10dB的计权,这样得到的等效声级为昼夜等效 声级,以符号L dn 表示;昼间等效用L d 表示,指的是在早上6点后到晚上22点前这段时间里面 的等效值,可以将在这段时间内的Leq通过下面的公式计算出来;夜间等效用L n 表示,指的 是在晚上22点后到早上6点前这段时间里面的等效值,可以将在这段时间内的Leq通过下面 的公式计算出来:
n i L d
eqi N L 1 1 . 0 10 10 1 lg 10 n i L n eqi N L 1 1 . 0 10 10 1 lg 10 10 / 10 10 / 10 10 8 10 16 24 1 lg 10 n d L L dn L (2-6) 式中:Ld——白天的等效声级;Ln——夜间的等效声级。Leqi—— 一小段时间的等效值; N—— 等效值的个数 白天与夜间的时间定义可依地区的不同而异。16为白天小时数(6:00~22:00),8为夜间 小时数(22:00~第二天6:00)。 五、声暴露级LAE 对于单次或离散噪声事件,如锅炉超压放气,飞机的一次起飞或降落过程,一辆汽车 驶过等等,可用“声暴露级”L AE 来表示这一噪声事件的大小:
2 1 2 0 2 0 1 lg 10 t t A AE dt p t p t L (3.6) 式中P A (t)为声压、P0为参考声压级,(t 2 -t 1 )为该噪声事件对声能有显著贡献的足够长的 时间间隔。t o 为参考时间,一般不注明时取t o 为1秒。 如一单次噪声事件的时间过程如图2.4所示,则在确定(t 2 -t 1 )的时间间隔时,可取最高 声级以下降低10dB以内的总能量计算,就不会引起不可忽略的误差了。如果用积分式声级 计进行声暴露级的自动 测量,就可按此原则进行设计。声暴露级本身是单次噪声事件 的评价量,此外,知道了单次噪声事件的声暴露级,也可从它 计算T时段内的等效声级。如果在T时段内有n个单次噪声事件, 其声暴露级分别为L AEi ,则T时段内的等效声级为:
n i L o T Aeq
i AH T t L 1 1 . 0 , 10 lg 10 (3.7) 图2.4 单次噪声事件 六、噪声暴露量(噪声剂量) 一个人在一定的噪声环境下工作,也就是暴露在噪声环境下时,噪声对人的影响不仅与 噪声的强度有关,而且与噪声暴露的时间有关。为此,提出了噪声暴露量,并用E表示,单 位是Pa 2 �6�1h(帕 2 �6�1小时)。 噪声暴露量E定义为噪声的A计权声压值平方的时间积分,即:
T A dt t P E 0 2 (2-7) 式中:T是测量时间(h),p A (t)
是瞬时A计权声压。 假如p A (t)在试验期保持恒定不变,则: E=P 2 A T (2-8) 1Pa 2 �6�1h相当于84.95≈85dB声级暴露了8h,我国《工业企业噪声卫生标准》(试行草案) 中,规定工人每天工作8h,噪声声级不得超过85dB,相应的噪声暴露量为1Pa 2 h。如果工人 每天工作4h,允许噪声声级增加3dB,噪声暴露量仍保持不变。 某一时间内的等效连续声级(L eq )与噪声暴露量(E)之间的关系为: dB TP E L eq
2 0 lg 10 (2-9) 有的国家将噪声暴露量用噪声剂量来表示,并以规定的允许噪声暴露量作为100%,例 如以1Pa 2 �6�1h作为100%,则0.5Pa 2 �6�1h噪声剂量为50%,2Pa 2 �6�1h为200%等等。 七、累计百分声级(统计声级)LN 由于环境噪声,如街道、住宅区的噪声,往往呈现不规则且大幅度变动的情况,因此 需要用统计的方法,用不同的噪声级出现的概率或累积概率来表示。定义为:累计百分声级 LN 表示某一A声级,且大于此声级的出现概率为N%。如L 5 =70dB表示整个测量期间噪声超过 70dB的概率占5%。L 10 ,L 95 的意义依此类推。 L 5 相当于峰值平均噪声级,L 50 相当于平均噪声级,又称中央值,L 95 相当于背景噪声级 (或叫本底噪声级)。如果测量是按一定时间间隔(例如每5s一次)读取指示值,那么L 10 表 示有10%的数据比它高,L 50 表示有50%的数据比它高,L 90 表示有90%的数据比它高。 如果噪声级的统计特性符合正态分布,那么: L eq = L 50 + 60 2 d (2-10) 式中:d=L 10 -L 90 。如果噪声级的统计特性符合对称正态分布,则L 10 -L 50 与L 50 -L 90 应该相同。 如不对称则差值不同,差值越大说明分布越不集中。
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