3—交通噪声影响分析及控制123

第三章交通噪声影响分析及控制声音的基本概念声音的基本概念 物体的振动产生声音，振动发声的物物体的振动产生声音，振动发声的物体被称为声源。体被称为声源。声音的形成是由声音的形成是由振动的发生与传播振动的发生与传播这两个这两个环节组成。环节组成。交通噪声及其度量交通噪声的传播特性交通噪声分类及测量交通噪声影响预测交通噪声的控制与管理主要内容交通噪声对人的健康影响很大，我们应该尽量减少交通噪交通噪声对人的健康影响很大，我们应该尽量减少交通噪声，随着城市机动车辆数目增长，交通干线迅速发展，交声，随着城市机动车辆数目增长，交通干线迅速发展，交通噪声日益成为城市的主要噪声。通噪声日益成为城市的主要噪声。汽车是交通运输的重要工具，而且车辆的拥有率越来越高汽车是交通运输的重要工具，而且车辆的拥有率越来越高，汽车噪声是城市环境噪声的主要噪声源，其性质属于流，汽车噪声是城市环境噪声的主要噪声源，其性质属于流动声源，包括多种声源的综合噪声源，包括驱动系统噪声动声源，包括多种声源的综合噪声源，包括驱动系统噪声（包括进、排气噪声、燃烧噪声、冷却风扇噪声、发动机（包括进、排气噪声、燃烧噪声、冷却风扇噪声、发动机结构噪声等）和运行系统噪声（包括轮胎、轮辋、传动齿结构噪声等）和运行系统噪声（包括轮胎、轮辋、传动齿轮等噪声）。前者同发动机的转速有关，同运行速度几乎轮等噪声）。前者同发动机的转速有关，同运行速度几乎无；后者同轮胎花纹、路面状况有关，并随车辆行驶速度无；后者同轮胎花纹、路面状况有关，并随车辆行驶速度而变化。汽车喇叭声是瞬时发生的，但它无强于其他噪声而变化。汽车喇叭声是瞬时发生的，但它无强于其他噪声，频繁使用喇叭会造成噪声污染，频繁使用喇叭会造成噪声污染交通噪声是一种不稳定的噪声。在交通干线交通噪声是一种不稳定的噪声。在交通干线两旁，噪声级随时间而变化。这种噪声与机两旁，噪声级随时间而变化。这种噪声与机动车辆的类型、数目、速度、运行状态、相动车辆的类型、数目、速度、运行状态、相互距离、是否鸣笛、道路宽度、坡度、干湿互距离、是否鸣笛、道路宽度、坡度、干湿状态、路面情况和交叉路口建筑物的层数，状态、路面情况和交叉路口建筑物的层数，以及风速等因素有关以及风速等因素有关分布范围与道路网的分布一致分布范围与道路网的分布一致与道路的坡度、路面粗糙度、路段位置有关与道路的坡度、路面粗糙度、路段位置有关与道路交通状况有密切的关系与道路交通状况有密切的关系与车辆加速有关与车辆加速有关声功率、声强和声压声功率、声强和声压声源的声功率：声源的声功率：纯属声源本身的一种特性纯属声源本身的一种特性声强声强声压声压：有效声压，：有效声压，单位是帕（单位是帕（PaPa）听阈声压听阈声压:刚能听到的声音的声压值。刚能听到的声音的声压值。痛阈声压痛阈声压:感到疼痛的声音的声压值。感到疼痛的声音的声压值。声强和声压的关系：声强和声压的关系：声场中声波的强弱可用声声场中声波的强弱可用声强表示也可以用声压衡量，某处声强和声压的强表示也可以用声压衡量，某处声强和声压的平方成正比。平方成正比。声强级、声压级、声功率级声强级、声压级、声功率级声强级声强级声压级声压级声功率级声功率级声压级的叠加声压级的叠加注意：注意：“级级”单位是分贝，只有相对比值的意单位是分贝，只有相对比值的意义，是无量纲的量。义，是无量纲的量。噪声主观评价是从噪声对人的心理影响的角度来度量噪噪声主观评价是从噪声对人的心理影响的角度来度量噪声的方法，有时噪声的客观量不能正确反映人对噪声的声的方法，有时噪声的客观量不能正确反映人对噪声的主观感觉，需要一些统计上能正确反映主观感觉的评价主观感觉，需要一些统计上能正确反映主观感觉的评价量，并把这些主观评价量通噪声的客观物理量建立起联量，并把这些主观评价量通噪声的客观物理量建立起联系，这是噪声主观评价的任务。系，这是噪声主观评价的任务。于是有了下面的一系列指标。于是有了下面的一系列指标。响度级是人们对噪声进行主观评价的一个基本量，用响度级是人们对噪声进行主观评价的一个基本量，用LNLN表示，单位为方表示，单位为方(phon)(phon)响度级响度级(方值方值)就等于该纯音的声压级数，即与该声音就等于该纯音的声压级数，即与该声音同样响度的同样响度的10001000赫兹纯音的声压级。赫兹纯音的声压级。等响度曲线响度级通过计权网络测得的声压级称为计权声级，通过计权网络测得的声压级称为计权声级，简称声级。简称声级。为使噪声测量结果与人对噪声的主观感觉量为使噪声测量结果与人对噪声的主观感觉量一致，通常在声学测量仪器中，引入一种模一致，通常在声学测量仪器中，引入一种模拟人耳听觉在不同频率上的不同感受特性的拟人耳听觉在不同频率上的不同感受特性的计权网络，计权网络，对被测噪声进行测量。计权声级对被测噪声进行测量。计权声级是在人耳可听范围内按特定频率计权而合成是在人耳可听范围内按特定频率计权而合成的声压级。的声压级。计权声级通过计权网络测得的声压级称为计权声级，通过计权网络测得的声压级称为计权声级，简称声级。简称声级。为使噪声测量结果与人对噪声的主观感觉量为使噪声测量结果与人对噪声的主观感觉量一致，通常在声学测量仪器中，引入一种模一致，通常在声学测量仪器中，引入一种模拟人耳听觉在不同频率上的不同感受特性的拟人耳听觉在不同频率上的不同感受特性的计权网络，计权网络，对被测噪声进行测量。计权声级对被测噪声进行测量。计权声级是在人耳可听范围内按特定频率计权而合成是在人耳可听范围内按特定频率计权而合成的声压级。的声压级。计权声级n频率计权电网络频率计权电网络 在声学测量仪器中，通常根据等响度曲线，设置在声学测量仪器中，通常根据等响度曲线，设置一定的频率计权电网一定的频率计权电网 络，使接收的声音按不同程络，使接收的声音按不同程度进行频率滤波，以模拟人耳的响度感觉特性。一度进行频率滤波，以模拟人耳的响度感觉特性。一般设置般设置A A、B B 和和C C 三种计权网络，三种计权网络，A A 计权网络是模拟人耳对计权网络是模拟人耳对40 40 方纯音的响应，当信号通方纯音的响应，当信号通 过时，其低频段（过时，其低频段（500Hz 500Hz 以下）的声音有较大的衰以下）的声音有较大的衰减减B B 计权网络是模拟人耳对计权网络是模拟人耳对7070方纯音的响应方纯音的响应,它使接收、它使接收、通过的低频声音有一定的衰减；通过的低频声音有一定的衰减；C C 计权网络是模拟人耳对计权网络是模拟人耳对100 100 方纯音的响应，在整个方纯音的响应，在整个可听频率范围内有近乎平直的特性。使所有频率的可听频率范围内有近乎平直的特性。使所有频率的声音近乎平直通过声音近乎平直通过计权声级计权声级A、B、C声级 不同计权网络测量的结果，分别标以不同计权网络测量的结果，分别标以dBdB（A A）、）、dBdB（B B）或）或dBdB（C C），称为），称为A A声级、声级、B B声级、声级、C C声级。声级。原来规定原来规定70dB70dB以下用以下用A A声级计，声级计，707090 dB90 dB用用B B声级声级计，计，90 dB90 dB以上用以上用C C声级计。后来研究表明，无论声强声级计。后来研究表明，无论声强多大，多大，A A声级都能较好地反映人耳的响应特征，所以，声级都能较好地反映人耳的响应特征，所以，如无特殊说明，基本都用如无特殊说明，基本都用A A声级表示噪声评价指标。表声级表示噪声评价指标。表6-4 6-4 为几种常见声源的为几种常见声源的A A 声级。声级。A声级/dB声 源2030406060708090100110轻声耳语普通办公室内普通交谈声，小型空调机大声交谈，收音机，较吵的街道空压机站，泵房，嘈杂的街道 织布机，电锯，砂轮机，大鼓风机 表6-4 几种常见声源的A 声级 等效连续声级是指某一段时间内的等效连续声级是指某一段时间内的A A声级能量声级能量平均值，简称等效声级或平均声级，用符号平均值，简称等效声级或平均声级，用符号LeqLeq表表示，单位是示，单位是dB(A)dB(A)式中，LPA(t)为瞬间A声级（dB(A)）;T为总测量时间（s）。TtLeqdtTLPA0)(1.0101lg10等效声级因噪声在夜间比昼间对人干扰更大，为了考因噪声在夜间比昼间对人干扰更大，为了考虑这种因素，提出了昼夜等效声级作为评价量。虑这种因素，提出了昼夜等效声级作为评价量。计算昼夜等效声级时，规定将夜间测得的噪计算昼夜等效声级时，规定将夜间测得的噪声级加声级加10dB10dB，然后再计算一昼夜，然后再计算一昼夜24h24h的等效声级的等效声级昼夜等效声级声音随时间起伏变化较大时，常用统计方声音随时间起伏变化较大时，常用统计方法来评价。法来评价。统计声级的物理定义为达到或大于某一声统计声级的物理定义为达到或大于某一声级的概率，用符号级的概率，用符号LsLs表示噪声的统计特征表示噪声的统计特征符合正态分布，则符合正态分布，则 25060eqdLL1090dLL统计声级10L测量时间内10%时间的噪声级超过它的值50L测量时间内50%时间的噪声级超过它的值90L测量时间内90%时间的噪声级超过它的值噪声污染级噪声污染级 综合能量平均值和变动特性综合能量平均值和变动特性（用标准（用标准偏差表示）两者的影响而给出的对噪声（偏差表示）两者的影响而给出的对噪声（主要是交通噪声）的评价数值。主要是交通噪声）的评价数值。感觉噪声污染级感觉噪声污染级 人们主观判断噪声的人们主观判断噪声的“吵闹吵闹”程度程度成比例的数值量称为噪度。成比例的数值量称为噪度。基于基于“烦恼烦恼”而不是基于而不是基于“响度响度”的的主观分析，通过噪度转换成分贝指数而得的。主观分析，通过噪度转换成分贝指数而得的。声波的绕射声波的绕射声波的反射声波的反射声波的吸收和透射声波的吸收和透射声能随距离的衰减声能随距离的衰减声传播过程中的附加衰减声传播过程中的附加衰减噪声被空气吸收的衰减噪声被空气吸收的衰减墙壁屏障效应墙壁屏障效应户外建筑物的声屏障效应户外建筑物的声屏障效应植物的吸收屏障作用植物的吸收屏障作用阻挡物的反射效应阻挡物的反射效应地面吸收的附加衰减地面吸收的附加衰减风速和温度梯度对噪声传播的影响风速和温度梯度对噪声传播的影响交通噪声分类交通噪声分类交通噪声的测量交通噪声的测量道路交通噪声道路交通噪声动力噪声动力噪声轮胎噪声轮胎噪声轨道交通噪声轨道交通噪声机车噪声机车噪声轮轨噪声：滚动噪声、摩擦噪声、撞击噪声轮轨噪声：滚动噪声、摩擦噪声、撞击噪声列车运行噪声列车运行噪声高架铁路噪声高架铁路噪声车站噪声车站噪声地基噪声和振动地基噪声和振动编组场噪声编组场噪声附属设备噪声附属设备噪声机场噪声机场噪声推进系统噪声推进系统噪声空气动力噪声空气动力噪声噪声测量仪器噪声测量仪器声级计声级计数字式声级计 测量室内噪声时，将声级测量室内噪声时，将声级计传声器放在操作人员耳朵处计传声器放在操作人员耳朵处或放在工作面附近，选择若干或放在工作面附近，选择若干个测点，进行测量。个测点，进行测量。若噪声有明显变化或出现若噪声有明显变化或出现间隙，则还应测量等效连续声间隙，则还应测量等效连续声级。级。噪声测量方法噪声测量方法精密测量精密测量简易测量简易测量交通噪声一直是城市坏境噪声中的主要来源。交通噪声一直是城市坏境噪声中的主要来源。在噪声传播途径中把声音隔绝起来是噪声控制最有效的方法之在噪声传播途径中把声音隔绝起来是噪声控制最有效的方法之 一，防噪屏是最常见的措施。一，防噪屏是最常见的措施。隔声屏障能使声能衰减，是利用声隔声屏障能使声能衰减，是利用声波的反射和衍射原理，在板后形成声影区，在声波的反射和衍射原理，在板后形成声影区，在声影区中噪声可以得到衰减。影区中噪声可以得到衰减。在上海、深圳及北京等大城市的高架在上海、深圳及北京等大城市的高架道路两旁先后建起了不同形式和结构的道路隔声道路两旁先后建起了不同形式和结构的道路隔声屏。屏。