聲環(huán)境影響預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)
(一)掌握噪聲級(jí)相加與相減計(jì)算方法
1.噪聲級(jí)的相加
⑴公式法。①對(duì)數(shù)換算:P1=P010L1/20 P2=P010L2/20
②能量加和:(P1+2)2=P12+P22=P02(10 L1/10+10L2/10)
③合成聲壓級(jí):L1+2=10lg(10 L1/10+10 L2/10)
④幾個(gè)聲壓級(jí)相加的通用式:L總=10lg(∑10Li/10) (i=1~n) (重點(diǎn)) Li—某一個(gè)聲壓級(jí),dB
⑤若幾個(gè)聲壓級(jí)均相同,簡化為:L總=LP+10lgN LP—單個(gè)聲壓級(jí),dB;N—相同聲壓級(jí)的個(gè)數(shù)。
⑵查表法:利用分貝和增值表直接查出不同聲級(jí)值加和后的增加值,然后計(jì)算加和結(jié)果。在一般有關(guān)工具書或教科書中均附有該表。記住聲壓級(jí)差(L1-L2)dB,0對(duì)應(yīng)增值△L為3,6對(duì)應(yīng)1,9對(duì)應(yīng)0.5。
2.噪聲級(jí)的相減:L1=10lg(100.1L合-100.1L2)
(二)熟悉實(shí)際聲源近似為點(diǎn)聲源的條件
1.點(diǎn)聲源定義:以球面波形式輻射聲波的聲源。從理論上可以認(rèn)為任何形狀的聲源,只要聲波波長遠(yuǎn)遠(yuǎn)>聲源幾何尺寸,該聲源就可視為點(diǎn)聲源。
2.實(shí)際聲源近似為點(diǎn)聲源的條件:⑴對(duì)于單一聲源,如聲源中心到預(yù)測(cè)點(diǎn)之間的距離超過聲源幾何尺寸2倍時(shí),該聲源可近似為點(diǎn)聲源。⑵由眾多聲源組成的廣義噪聲源,如道路、鐵路交通或工業(yè)區(qū),可通過分區(qū)用位于中心位置的等效點(diǎn)聲源近似。某一分區(qū)等效為點(diǎn)聲源的條件:①分區(qū)內(nèi)聲源有大致相同的強(qiáng)度和離地面的高度、到預(yù)測(cè)點(diǎn)有相同的傳播條件;②等效點(diǎn)聲源到預(yù)測(cè)點(diǎn)的距離(d)應(yīng)>聲源尺寸(Hmax)2倍(d>2Hmax),如距離較小(d≤2Hmax),總聲源必須進(jìn)一步劃分為更小的區(qū)。等效點(diǎn)聲源的聲功率級(jí)等于分區(qū)內(nèi)各聲源聲功率級(jí)的能量和。實(shí)際上任何線聲源和面聲源均可采用分區(qū)的方法簡化為點(diǎn)聲源,然后通過每一個(gè)點(diǎn)聲源在預(yù)測(cè)點(diǎn)產(chǎn)生的聲級(jí)的疊加,獲得線聲源或面聲源對(duì)于測(cè)點(diǎn)的影響。(結(jié)合導(dǎo)則掌握)
(三)掌握點(diǎn)聲源幾何發(fā)散衰減公式、計(jì)算和應(yīng)用
1.已知點(diǎn)聲源聲功率級(jí)時(shí)的距離發(fā)散衰減
①在自由聲場條件下,點(diǎn)聲源的聲波遵循球面發(fā)散規(guī)律,按聲功率級(jí)作為點(diǎn)聲源評(píng)價(jià)量,其衰減公式:ΔL=10lg[1/(4πr2)] (8-1) 式中:ΔL—距離增加產(chǎn)生衰減值,dB;r—點(diǎn)聲源至受聲點(diǎn)的距離,m。
②在距離點(diǎn)聲源r1處至r2處的衰減值:ΔL=20lg(r1/r2) (8-2)
當(dāng)r2=2r1時(shí),ΔL=-6(dB),即點(diǎn)聲源聲傳播距離增加一倍,衰減值是6(dB)。
2.已知靠近點(diǎn)聲源r0處聲級(jí)時(shí)的幾何發(fā)散衰減
無指向性點(diǎn)聲源幾何發(fā)散衰減的基本公式:L(r)=L(r0)-20lg(r/r0) (8-3) L(r),L(r0)—r,ro處的聲級(jí)
3.具有指向性聲源幾何發(fā)散衰減:L(r)=L(r0)- 20lg(r/r0) LA(r)=LA(r0)-20lg(r/r0) (8-4)
上式中,L(r)與L(r0),LA(r)與LA(r0)必須是在同一方向上的聲級(jí)。如r,ro是距指向性聲源不同方向上的距離,則不能用上式直接計(jì)算。
(四)熟悉線聲源、面聲源幾何發(fā)散衰減公式、計(jì)算和應(yīng)用
1.線聲源隨傳播距離增加引起的衰減
⑴無限長線聲源的幾何發(fā)散衰減。按嚴(yán)格要求,當(dāng)r/ <1/10時(shí),可視為無限長線聲源。
①在自由聲場條件下,按聲功率級(jí)作為線聲源評(píng)價(jià)量,則r處的聲級(jí)L(r)可由下式計(jì)算:
L(r)=LW-10lg[1/(2πr)] (8-5) LW—單位長度線聲源的聲功率級(jí),dB;r—線聲源至受聲點(diǎn)的距離,m。
②經(jīng)推算,在距離無限長線聲源r1至r2處的衰減值為:ΔL=10lg(r1/r2) (8-6)
當(dāng)r2=2r1時(shí), 由上式可算出ΔL= -3dB,即線聲源聲傳播距離增加一倍,衰減值是3dB。
③已知垂直于無限長線聲源的距離ro處的聲級(jí),則r處的聲級(jí)為:L(r)=L(r0)-10lg(r/r0) (8-7)
④公式(8-7)中的第二項(xiàng)表示了無限長線聲源的幾何發(fā)散衰減:Adiv=10lg(r/r0) (8-8)
⑵有限長線聲源的幾何發(fā)散衰減。設(shè)線聲源長度為l0,單位長度線聲源輻射的倍頻帶聲功率級(jí)為Lw。在線聲源垂直平分線上距聲源r處的聲壓級(jí)為:LP(r)=Lw+10lg[1/r·arctg(l0/2r)]-8 (8-9) 或
LP(r)=LP(r0)+10lg{[1/r·arctg(l0/2r)]/[1/r0·arctg(l0/2r0)} (8-10)
①當(dāng)r>l0且ro>l0時(shí),公式(8-10)可近似簡化為: LP(r)=LP(r0)-20lg(r/r0) (8-11)
即在有限長線聲源的遠(yuǎn)場,有限長線聲源可當(dāng)作點(diǎn)聲源處理。
②當(dāng)r
即在近場區(qū),有限長線聲源可當(dāng)作無限長線聲源處理。
③當(dāng)l0/3
2.面聲源隨傳播距離增加引起的衰減
一個(gè)大型機(jī)器設(shè)備的振動(dòng)表面,車間透聲的墻壁,均可以認(rèn)為是面聲源。如果已知面聲源單位面積的聲功率為W,面聲源可看作由無數(shù)點(diǎn)聲源連續(xù)分布組合而成,其合成聲級(jí)可按能量疊加法求出。
作為一個(gè)整體的長方形面源(b>a,長度b、高度a),中心軸線上的幾何發(fā)散聲衰減可近似如下:①預(yù)測(cè)點(diǎn)和面聲源中心距離r
(一)掌握噪聲級(jí)相加與相減計(jì)算方法
1.噪聲級(jí)的相加
⑴公式法。①對(duì)數(shù)換算:P1=P010L1/20 P2=P010L2/20
②能量加和:(P1+2)2=P12+P22=P02(10 L1/10+10L2/10)
③合成聲壓級(jí):L1+2=10lg(10 L1/10+10 L2/10)
④幾個(gè)聲壓級(jí)相加的通用式:L總=10lg(∑10Li/10) (i=1~n) (重點(diǎn)) Li—某一個(gè)聲壓級(jí),dB
⑤若幾個(gè)聲壓級(jí)均相同,簡化為:L總=LP+10lgN LP—單個(gè)聲壓級(jí),dB;N—相同聲壓級(jí)的個(gè)數(shù)。
⑵查表法:利用分貝和增值表直接查出不同聲級(jí)值加和后的增加值,然后計(jì)算加和結(jié)果。在一般有關(guān)工具書或教科書中均附有該表。記住聲壓級(jí)差(L1-L2)dB,0對(duì)應(yīng)增值△L為3,6對(duì)應(yīng)1,9對(duì)應(yīng)0.5。
2.噪聲級(jí)的相減:L1=10lg(100.1L合-100.1L2)
(二)熟悉實(shí)際聲源近似為點(diǎn)聲源的條件
1.點(diǎn)聲源定義:以球面波形式輻射聲波的聲源。從理論上可以認(rèn)為任何形狀的聲源,只要聲波波長遠(yuǎn)遠(yuǎn)>聲源幾何尺寸,該聲源就可視為點(diǎn)聲源。
2.實(shí)際聲源近似為點(diǎn)聲源的條件:⑴對(duì)于單一聲源,如聲源中心到預(yù)測(cè)點(diǎn)之間的距離超過聲源幾何尺寸2倍時(shí),該聲源可近似為點(diǎn)聲源。⑵由眾多聲源組成的廣義噪聲源,如道路、鐵路交通或工業(yè)區(qū),可通過分區(qū)用位于中心位置的等效點(diǎn)聲源近似。某一分區(qū)等效為點(diǎn)聲源的條件:①分區(qū)內(nèi)聲源有大致相同的強(qiáng)度和離地面的高度、到預(yù)測(cè)點(diǎn)有相同的傳播條件;②等效點(diǎn)聲源到預(yù)測(cè)點(diǎn)的距離(d)應(yīng)>聲源尺寸(Hmax)2倍(d>2Hmax),如距離較小(d≤2Hmax),總聲源必須進(jìn)一步劃分為更小的區(qū)。等效點(diǎn)聲源的聲功率級(jí)等于分區(qū)內(nèi)各聲源聲功率級(jí)的能量和。實(shí)際上任何線聲源和面聲源均可采用分區(qū)的方法簡化為點(diǎn)聲源,然后通過每一個(gè)點(diǎn)聲源在預(yù)測(cè)點(diǎn)產(chǎn)生的聲級(jí)的疊加,獲得線聲源或面聲源對(duì)于測(cè)點(diǎn)的影響。(結(jié)合導(dǎo)則掌握)
(三)掌握點(diǎn)聲源幾何發(fā)散衰減公式、計(jì)算和應(yīng)用
1.已知點(diǎn)聲源聲功率級(jí)時(shí)的距離發(fā)散衰減
①在自由聲場條件下,點(diǎn)聲源的聲波遵循球面發(fā)散規(guī)律,按聲功率級(jí)作為點(diǎn)聲源評(píng)價(jià)量,其衰減公式:ΔL=10lg[1/(4πr2)] (8-1) 式中:ΔL—距離增加產(chǎn)生衰減值,dB;r—點(diǎn)聲源至受聲點(diǎn)的距離,m。
②在距離點(diǎn)聲源r1處至r2處的衰減值:ΔL=20lg(r1/r2) (8-2)
當(dāng)r2=2r1時(shí),ΔL=-6(dB),即點(diǎn)聲源聲傳播距離增加一倍,衰減值是6(dB)。
2.已知靠近點(diǎn)聲源r0處聲級(jí)時(shí)的幾何發(fā)散衰減
無指向性點(diǎn)聲源幾何發(fā)散衰減的基本公式:L(r)=L(r0)-20lg(r/r0) (8-3) L(r),L(r0)—r,ro處的聲級(jí)
3.具有指向性聲源幾何發(fā)散衰減:L(r)=L(r0)- 20lg(r/r0) LA(r)=LA(r0)-20lg(r/r0) (8-4)
上式中,L(r)與L(r0),LA(r)與LA(r0)必須是在同一方向上的聲級(jí)。如r,ro是距指向性聲源不同方向上的距離,則不能用上式直接計(jì)算。
(四)熟悉線聲源、面聲源幾何發(fā)散衰減公式、計(jì)算和應(yīng)用
1.線聲源隨傳播距離增加引起的衰減
⑴無限長線聲源的幾何發(fā)散衰減。按嚴(yán)格要求,當(dāng)r/ <1/10時(shí),可視為無限長線聲源。
①在自由聲場條件下,按聲功率級(jí)作為線聲源評(píng)價(jià)量,則r處的聲級(jí)L(r)可由下式計(jì)算:
L(r)=LW-10lg[1/(2πr)] (8-5) LW—單位長度線聲源的聲功率級(jí),dB;r—線聲源至受聲點(diǎn)的距離,m。
②經(jīng)推算,在距離無限長線聲源r1至r2處的衰減值為:ΔL=10lg(r1/r2) (8-6)
當(dāng)r2=2r1時(shí), 由上式可算出ΔL= -3dB,即線聲源聲傳播距離增加一倍,衰減值是3dB。
③已知垂直于無限長線聲源的距離ro處的聲級(jí),則r處的聲級(jí)為:L(r)=L(r0)-10lg(r/r0) (8-7)
④公式(8-7)中的第二項(xiàng)表示了無限長線聲源的幾何發(fā)散衰減:Adiv=10lg(r/r0) (8-8)
⑵有限長線聲源的幾何發(fā)散衰減。設(shè)線聲源長度為l0,單位長度線聲源輻射的倍頻帶聲功率級(jí)為Lw。在線聲源垂直平分線上距聲源r處的聲壓級(jí)為:LP(r)=Lw+10lg[1/r·arctg(l0/2r)]-8 (8-9) 或
LP(r)=LP(r0)+10lg{[1/r·arctg(l0/2r)]/[1/r0·arctg(l0/2r0)} (8-10)
①當(dāng)r>l0且ro>l0時(shí),公式(8-10)可近似簡化為: LP(r)=LP(r0)-20lg(r/r0) (8-11)
即在有限長線聲源的遠(yuǎn)場,有限長線聲源可當(dāng)作點(diǎn)聲源處理。
②當(dāng)r
即在近場區(qū),有限長線聲源可當(dāng)作無限長線聲源處理。
③當(dāng)l0/3
2.面聲源隨傳播距離增加引起的衰減
一個(gè)大型機(jī)器設(shè)備的振動(dòng)表面,車間透聲的墻壁,均可以認(rèn)為是面聲源。如果已知面聲源單位面積的聲功率為W,面聲源可看作由無數(shù)點(diǎn)聲源連續(xù)分布組合而成,其合成聲級(jí)可按能量疊加法求出。
作為一個(gè)整體的長方形面源(b>a,長度b、高度a),中心軸線上的幾何發(fā)散聲衰減可近似如下:①預(yù)測(cè)點(diǎn)和面聲源中心距離r