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工程声学术语
2007-07-31 14:39:48
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环境噪声 与给定环境有关的噪声声压级。指在某一环境中除了要听闻的声源以外,近处和远处的其他噪声源的声压级总和。
可听频率范围 人耳正常可以听到的声频范围:20Hz~20000Hz;但在许多工程研究中只考虑40Hz~11000Hz的频率范围。
背景噪声 在一个给定的环境中,除了被测声源的噪声之外,其他一切噪声的声压级总和。
宽频噪声 频谱由许多频率元素组成,没有一个是单一要素。
分贝 声压、电压、电量的两个均方根的比值再以10为底取对数的10倍。“分贝”的缩写为dB。
分贝叠加值
注:此叠加值应加于较高声级之上。
例如:
80dB + 74dB = 81dB
频率 ─ 每隔一定时间周期性变化的次数。通常由每秒多少周期来表示,也表示为Hz。
噪声 ─ 危害人的身体、干扰语言交流或紊乱的、不需要的声音。
倍频程 ─ 指频程上限是下限的两倍的频率范围。倍频程由它们的算术平均频率或中心频率表示。
1/3倍频程 每个频程被分成1/3倍频程,频程上限是下限的1.26倍。每个频带由算术平均频率表示。
优选频率 ─ 由ISO和ANSI标准定义的频程和1/3倍频程的中心频率是它们各自上、下限的算术平均值。
上、下限的标定倍频程是由中心频率各乘以1.4142和0.7071得到的。
1/3倍频程的中心频率由10n/10得出,其中n是1/3倍频程的频段数。例如,125Hz的频段数是21,则102.1 = 125.89。下、上限频率分别是2-1/6(0.89)和21/6(1.12)的函数。
粉红噪声 ─ 声音用一种连续稳定的频谱和功率传播,其功率与中心频率成比例。例如,每个倍频程的声功率级是恒定的。
纯音 ─ 发出单一频率的声音。
声音接收器 ─ 被测声源周围的一个或几个观测点。一个单独的接收器上的声音效果的测定是在靠近耳朵或身体的地方测量。
声音 ─ 声音是一种振动扰动,通过在可测媒介中传播,刺激听力器械。可听区域为20Hz~20000Hz。
声功率 ─ 声源的声能,用Watts(瓦特)表示。
额定1/3倍频带中心频率和范围
3个频段数
中心频率
Hz
频率范围
Hz
相应的倍频带
14
15
16
25
—31.5—
40
22~28
28~36
35~45
次倍频程
22~45
17
18
19
50
—63—
80
45~56
56~71
71~89
1
45~89
20
21
22
100
—125—
160
89~112
112~141
141~178
2
89~178
23
24
25
200
—250—
315
178~224
224~282
282~355
3
178~355
26
27
28
400
—500—
630
355~447
447~563
562~708
4
354~709
29
30
31
800
—1000—
1250
708~892
891~1123
1122~1413
5
707~1414
32
33
34
1600
—2000—
2500
1412~1779
1778~2240
2238~2819
6
1411~2822
35
36
37
3150
—4000—
5000
2817~3549
3547~4469
4465~5625
7
2815~5630
38
39
40
6300
—8000—
10000
5621~7082
7077~8916
8909~11225
8
5617~11234
注:频段数和中心频率(一般情况使用)以ANSI和IEC为标准。频带以最近的频率为限。
声功率级(Lw ─ 一个给定声源的声功率与基准声功率的比值(10-12瓦特),用下式表示:
Lw = 10 log(W/10-12) dB (A-1)
Lw = 10 log W + 120 dB (A-2)
其中:
W = 声功率,瓦特。
根据定义,对于Lw,1瓦特相当于120dB。
典型声源的声功率级
声源
声功率,
W
Lw,dB
基数10-12W
土星火箭
100,000,000
200
二次燃烧的喷气式发动机
100,000
170
大型离心风机
风量:500000 cfm (849,500 m3/hr)
100
140
75个管弦乐队
轴流风机
风量:100000 cfm (169,900 m3/hr)
10
130
大型琢石锤
1
120
收音机
0.1
110
离心风机
风量:13000 cfm (22087 m3/hr)
0.1
110
高速公路
0.01
100
食物搅拌机—上限
0.001
90
洗碗机—上限
0.0001
80
声音—语言交流
0.00001
70
管式消声器,再生噪声
+ 1000 fpm (5.1 m/s)
0.00000001
40
声音—非常轻柔的耳语
0.000000001
30
对听力极好的人来说,最细小的可听声
0.000000000001
0
声压 — 由声波引起的空气压力的波动。
声压级(Lp — 是一个比值,单位:分贝。声源的均方声压与参考的均方声压的比值。此参考值是根据常规选用,与听觉界限相等的声压。
Lp = 10 log ( P/Pref )2 = 20 log ( P/Pref ) (A-3)
其中:
Lp = 声压级
P = 声压均方根
参考压力,Pref = 2 x 10-5(N/m2)
= 0.0002达因/cm2
= 0.0002微巴
= 20微帕斯卡(RMS)
声源 — 产生声音的设备或现象。声源室:含有声源的房间。
频谱 — 用频率的函数表示的参数,如声压—频率曲线。
声音在空气中的传播速度
C = 49.03 (460+T)1/2 ft/s (A-4)
Cm = 20.05 (273+Tc)1/2 m/s (A-5)
其中:
C = 声音的速度,单位:ft/s
T = 温度,单位:华氏
Cm = 声音的速度,单位:m/s
Tc = 温度,单位:摄氏度。
声音在工程材料中的传播速度
材料
fps
m/s
材料
fps
m/s
钢板
16,500
5,029
混凝土
10,600
3,231
16,000
4,877
4,700
1,433
13,700
4,176
3,800
1,158
硬木
13,000
3,962
软木
1200/1700
366/518
玻璃
13,000
3,962
空气
1,129
344
12,800
3,910
橡胶
130/490
40/149
黄铜
11,400
3,475
结构噪声 — 在固体材料中,与时间有关的运动和力产生和传播的不需要的声音。
相同噪声源的叠加 由N个相同噪声源产生的总声级为:
Lp(总) = Lp(单)+ 10 logN (A-6)
其中:
N = 噪声源数量。
听力范围 — 对于正常人耳来说,可以听得见的最低的连续的声压级。任何低于这些声压级的声音均听不见,高于听力界限的声音根据密度不同而有各种响度。
资料来源:《噪声控制手册》,由C.M.Harris,McGraw-Hill著,1979年。


瞬间声音 — 只在一段有限的时间内可听见的声音,如瞬间飞过的飞机。
隔振 — 减少由振源产生的力或位移。通常用安装弹性装置来达到目的。
波长 — 一个完整的循环中,声波经过的空间。
l=(声速/频率)=(c/f) (A-7)
其中:
l=波长,ft或m。
声音在700F(210C)状态下的波长

C=1,129fps
Cm=344m/s
f
l,ft
l,m
f
l,ft
l,m
63
17.9
5.46
1000
1.129
0.34
125
9.03
2.75
2000
0.56
0.17
250
4.51
1.38
4000
0.28
0.085
500
2.26
0.69
8000
0.14
0.043

白噪声 — 在特定的频率范围内,噪声的频谱密度是与频率无关的。对于频带宽度恒定的任何范围的频率均有相同的声功率。