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一、聽覺簡(jiǎn)述
聲音是由物體的振動(dòng)而產(chǎn)生的。振動(dòng)引起周圍空氣的壓力變化，并以縱波的形式向前推進(jìn)。當(dāng)聲波從空氣傳到中耳的鼓膜時(shí)，鼓膜隨聲波振動(dòng)，幾乎完全與聲波同步，再通過中耳、內(nèi)耳等一系列聽覺器官的共同作用使人聽到了聲音。不同發(fā)聲體所產(chǎn)生的聲波有其特殊的頻率、振幅和波形。根據(jù)聲音頻率的不同，可以將聲音分為三個(gè)區(qū)域：次聲，可聽聲和超聲。次聲是指低于人們聽覺范圍的聲波，即頻率低于20Hz?？陕犅暿侨硕梢月牭降穆曇?，頻率為20Hz到20000Hz。超聲是頻率超過人耳聽覺頻率的上限的聲音，一般頻率高于20000Hz。聲學(xué)一般從兩個(gè)方面對(duì)聲音進(jìn)行描述，一方面是應(yīng)用聲壓、聲壓級(jí);聲強(qiáng)、聲強(qiáng)級(jí);聲功率、聲功率級(jí)等聲音的基本物理參數(shù)來描述聲音;另一方面是通過人耳的聽覺感受來對(duì)聲音進(jìn)行描述(響度、響度級(jí))，這是一個(gè)全面而又確切的描述方法。聲音有大小即強(qiáng)弱之分，物體振動(dòng)的幅度越大，發(fā)出的聲音越強(qiáng)，反之則弱。聲音的強(qiáng)度常用聲壓級(jí)或“響度”來表示。聲壓級(jí)越高，表示聲音的強(qiáng)度越大，對(duì)于可聽聲來講，響度越大，聲音的強(qiáng)度越大。人耳聽聞特性中，聲音的三要素為響度、音調(diào)、音色;聲音品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)有響度、尖銳度、粗糙度、音調(diào)等參數(shù)。生理學(xué)研究表明正常人對(duì)聲音強(qiáng)度的感覺是：1分貝大約是人剛剛能感覺到的聲音;適宜的生活環(huán)境不應(yīng)超過45分貝，不應(yīng)低于15分貝;普通人的聽覺0~20分貝很靜、幾乎感覺不到;20~40分貝安靜、猶如輕聲絮語;40~60分貝一般普通室內(nèi)談話;60~70分貝吵鬧、有損神經(jīng);70~90分貝很吵、神經(jīng)細(xì)胞受到破壞。
二、噪音的相關(guān)參數(shù)
1、常用參數(shù)—聲壓級(jí)
聲壓級(jí)定義為將待測(cè)聲壓有效值與參考聲壓的比值取常用對(duì)數(shù)，再乘以20，其單位是分貝(dB)。在空氣中參考聲壓一般取為2×10-5(Pa)，這個(gè)數(shù)值是正常人耳對(duì)1千赫聲音剛剛能覺察其存在的聲壓值。一般講，低于這一聲壓值，人耳就再也不能覺察出這個(gè)聲音的存在了。
聲壓級(jí)通常使用噪音測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)量。噪音測(cè)試儀由傳聲器將聲音轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再由前置放大器變換阻抗，使傳聲器與衰減器匹配。放大器將輸出信號(hào)加到計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻率計(jì)權(quán)(或外接濾波器)，然后再經(jīng)衰減器及放大器將信號(hào)放大到一定的幅值，送到有效值檢波器(或外按電平記錄儀)，在顯示器上給出噪聲聲級(jí)的數(shù)值。
為了便于在噪音測(cè)試儀上直接讀出噪聲評(píng)價(jià)的主觀量，測(cè)量?jī)x器接收的聲音按不同的程度濾波，其方法是在噪音測(cè)試儀的放大電路中插入A、B、C三個(gè)計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)。A網(wǎng)絡(luò)是模擬人耳對(duì)40phon純音的響應(yīng)，與40phon的等響曲線倒立后的形狀相接近，它使接收、通過的低頻段的聲音(500Hz以下)有較大的衰減。B網(wǎng)絡(luò)是模擬人耳對(duì)70phon純音的響應(yīng)，與70phon的等響曲線倒立后的形狀相接近，它使接收、通過的低頻段的聲音有一定的衰減。C網(wǎng)絡(luò)是模擬人耳對(duì)100phon純音的響應(yīng)，與100phon的等響曲線倒立后的形狀相接近，在整個(gè)可聽聲頻率范圍內(nèi)有近乎平直的特性，它讓所有頻率的聲音以近乎一樣的程度通過。聲級(jí)計(jì)的讀數(shù)均為分貝值，但由于網(wǎng)絡(luò)不同，其讀數(shù)所代表的意義也不一樣，因此，在讀數(shù)“dB”的后面應(yīng)加上所選定的計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)的名稱。
聲級(jí)是一個(gè)單一的數(shù)值，可以直接測(cè)量，其中在某些條件下A計(jì)權(quán)可較好地反映人的主觀感受，也能較好地反映穩(wěn)態(tài)寬頻帶噪音，國際公認(rèn)用A聲級(jí)作為保護(hù)聽力和健康以及環(huán)境噪音的評(píng)價(jià)量。圖為各種計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)的衰減曲線，由該圖可以看出，利用A、B、C三檔聲級(jí)讀數(shù)可粗略了解噪聲的頻譜特性。
2、主觀計(jì)量參數(shù)——響度、響度級(jí)
聲音主觀計(jì)量參數(shù)為響度、響度級(jí)。響度是表征人耳對(duì)聲音強(qiáng)弱程度的主觀感覺程度，是表示聲響的大小。量化定義1000Hz純音聲壓級(jí)為40dB時(shí)的響度為1sone。響度級(jí)是以1000Hz的聲壓級(jí)40dB為基準(zhǔn)音，調(diào)節(jié)1000Hz純音的聲壓級(jí)，使大量受試者判斷，若某聲源的噪音聽起來與該純音一樣響亮，則該噪音的響度級(jí)就等于該純音的聲壓級(jí)值，單位為phon。利用與基準(zhǔn)音相比較的方法，可以得到整個(gè)可聽頻率范圍純音的響度級(jí)。
3、主觀的評(píng)價(jià)參數(shù)——噪度
人們主觀判斷噪聲的“吵鬧”程度成比例的數(shù)值量稱為噪度。噪度(Na)是在中心頻率為1kHZ的倍頻帶上，聲壓級(jí)為40dB的噪音為1吶。復(fù)合噪音總的感覺噪度計(jì)算方法為先測(cè)量噪音各頻帶的聲壓級(jí)，從圖表中查出各頻帶對(duì)應(yīng)的感覺噪音度值，取其中最大值，將其從噪度總和中扣除，乘以頻帶修正因子后與最大值相加?？蓪⒃攵绒D(zhuǎn)化成分貝指標(biāo)，其值稱為感覺噪音級(jí)。
4、噪音評(píng)價(jià)曲線——頻帶聲壓級(jí)NC、PNC和NR曲線
在噪音控制工業(yè)設(shè)計(jì)中，僅僅有單值A(chǔ)聲級(jí)是不全面的，因?yàn)樗荒艽_切地反映噪音的頻譜特性;不同的頻帶聲壓級(jí)，可能有相同的A聲級(jí)。同時(shí)，噪音控制經(jīng)常是按噪音頻譜來控制的，因而需要按頻帶聲壓級(jí)定出標(biāo)準(zhǔn)。為使用方便，用頻帶聲壓級(jí)曲線及其代號(hào)來規(guī)定。頻帶聲壓級(jí)曲線(即噪音評(píng)價(jià)曲線)很多，但常用的有三組：NC評(píng)價(jià)曲線、PNC評(píng)價(jià)曲線和NR評(píng)價(jià)曲線。NC被廣泛用于英、美和日本等國，PNC和NR在歐洲通用。其中NC和NR兩組曲線并列為國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)推薦的評(píng)價(jià)曲線。三組噪音評(píng)價(jià)曲線見下圖。
三、噪音識(shí)別
噪音識(shí)別的目的就是從復(fù)雜的聲源系統(tǒng)中，通過采取科學(xué)合理的手段，找出主要聲源的部位、能量分布、頻率特性等，為噪音控制提供科學(xué)依據(jù)。噪音源的識(shí)別主要有以下幾種方法：主觀判斷法;分部運(yùn)轉(zhuǎn)法;覆蓋法;近場(chǎng)測(cè)量法;表面振動(dòng)速度測(cè)量法;頻譜分析法(分析整個(gè)頻率范圍的變化趨勢(shì)，分析某個(gè)頻率范圍內(nèi)具體的頻率分布);相干分析法;聲強(qiáng)法(用于近場(chǎng)噪音源的準(zhǔn)確定位)。在《GBT7725-2004房間空氣調(diào)節(jié)器》標(biāo)準(zhǔn)的附錄B中對(duì)空調(diào)的噪音測(cè)試要求、測(cè)試條件、測(cè)試方法有相關(guān)的規(guī)定。
對(duì)于實(shí)際客戶環(huán)境中的噪音常因建筑結(jié)構(gòu)、物件擺放等原因而不能完全達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求，在使用噪音測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)量時(shí)，對(duì)不同觀測(cè)點(diǎn)可利用下圖進(jìn)行簡(jiǎn)易推算。
四、噪音標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求
在GB22337-2008和GB12348-2008標(biāo)準(zhǔn)中,首次提出結(jié)構(gòu)傳播固定設(shè)備室內(nèi)噪聲排放限值，規(guī)定當(dāng)排放的噪聲通過建筑物結(jié)構(gòu)傳播至噪聲敏感建筑物室內(nèi)時(shí)，噪聲敏感建筑物室內(nèi)等效聲級(jí)既不得超過規(guī)定的A聲級(jí)限值，也不得超過規(guī)定的室內(nèi)噪聲倍頻帶聲壓級(jí)限值，(倍頻帶中心頻率為31.5Hz，63Hz，125Hz，250Hz，500Hz，其覆蓋頻率為22Hz-707Hz)，即要求在測(cè)量A聲級(jí)的同時(shí)，進(jìn)行噪聲的倍頻帶頻譜分析。
GB/T7725-2004房間空氣調(diào)節(jié)器5.2.15中的噪音性能要求中規(guī)定了噪音的限定值，而且規(guī)定了“a)空調(diào)使用時(shí)不應(yīng)由異常噪音和振動(dòng)”，由此可見，噪音規(guī)定中除了考慮到聲壓級(jí)外，也考慮到了聲音的品質(zhì)，因此，在分析空調(diào)內(nèi)機(jī)噪音大小與空調(diào)聲音優(yōu)化設(shè)計(jì)服務(wù)的過程，最好同時(shí)將聲音的強(qiáng)度和改善的音質(zhì)作為指標(biāo)，為客戶創(chuàng)造更好的舒適環(huán)境。
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