一、聲音與噪音
聲音的本質(zhì)是波動(dòng)。受作用得空氣發(fā)生振動(dòng),當震動(dòng)頻率在20-20000Hz時(shí),作用于人的耳鼓膜而產(chǎn)生的感覺(jué)稱(chēng)為聲音。聲源可以是固體、也可以是流體(液體和氣體)的振動(dòng)。聲音的傳媒介質(zhì)有空氣。水和固體,它們分別稱(chēng)為空氣聲、水聲和固體聲等。噪聲監測主要討論空氣聲。 人類(lèi)是生活在一個(gè)聲音的環(huán)境中,通過(guò)聲音進(jìn)行交談、表達思想感情以及開(kāi)展各種活動(dòng)。但有些聲音也會(huì )給人類(lèi)帶來(lái)危害。例如,震耳欲聾的機器聲,呼嘯而過(guò)的飛機聲等。這些為人們生活和工作所不需要的聲音叫噪聲,從物理現象判斷,一切無(wú)規律的或隨機的聲信號叫噪聲;噪聲的判斷還與人們的主觀(guān)感覺(jué)和心理因素有關(guān),即一切不希望存在的干擾聲都叫噪聲,例如,在某些時(shí)候,某些情緒條件下音樂(lè )也可能是噪聲。 環(huán)境噪聲的來(lái)源有四種:一是交通噪聲,包括汽車(chē)、火車(chē)和飛機等所產(chǎn)生的噪聲;二是工廠(chǎng)噪聲,如鼓風(fēng)機、汽輪機,織布機和沖床等所產(chǎn)生的噪聲;三是建筑施工噪聲,像打樁機、挖土機和混凝土攪拌機等發(fā)出的聲音;四是社會(huì )生活噪聲,例如,高音喇叭,收錄機等發(fā)出的過(guò)強聲音。
二、聲音的發(fā)生、頻率、波長(cháng)和聲速
頻率:聲源在一秒中內振動(dòng)的次數,記作f。單位為Hz。 周期:聲源振動(dòng)一次所經(jīng)歷的時(shí)間,記作T,單位為s。T=1/f。 波長(cháng):沿聲波傳播方向,振動(dòng)一個(gè)周期所傳播的距離,或在波形上相位相同的相鄰兩點(diǎn)間距離,記為λ,單位為m。 聲速:聲波每秒在介質(zhì)中傳播的距離,記作c,單位為m/s。聲速與傳播聲音的介質(zhì)和溫度有關(guān)。在空氣中,聲速(c)和溫度(t)的關(guān)系可簡(jiǎn)寫(xiě)為:c = 331.4 0.607t常溫下,聲速約為345m/s。 頻率f、波長(cháng)λ和聲速c三者之間的關(guān)系是: c = λf當物體在空氣中振動(dòng),使周?chē)諝獍l(fā)生疏、密交替變化并向外傳遞,且這種振動(dòng)頻率在20-20000Hz之間,人耳可以感覺(jué),稱(chēng)為可聽(tīng)聲,簡(jiǎn)稱(chēng)聲音,噪聲監測的就是這個(gè)范圍內的聲波。頻率低于20Hz的叫次聲,高于20000Hz的叫超聲,它們作用到人的聽(tīng)覺(jué)器官時(shí)不引起聲音的感覺(jué),所以不能聽(tīng)到。
三、聲功率、聲強和聲壓
(一) 聲功率(W) 聲功率是指單位時(shí)間內,聲波通過(guò)垂直于傳播方向某指定面積的聲能量。在噪聲監測中,聲功率是指聲源總聲功率。單位為W。 (二) 聲強(I) 聲強是指單位時(shí)間內,聲波通過(guò)垂直于傳播方向單位面積的聲能量。單位為 W / s2。 (三) 聲壓(P) 聲壓是由于聲波的存在而引起的壓力增值。單位為Pa。聲波在空氣中傳播時(shí)形成壓縮和稀疏交替變化,所以壓力增值是正負交替的。但通常講的聲壓是取均方根值,叫有效聲壓,故實(shí)際上總是正值,對于球面波和平面波,聲壓與聲強的關(guān)系是: I= P2 / ρc式中:ρ-空氣密度,如以標準大氣壓與20℃的空氣密度和聲速代入,得到ρ
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