噪音

噪音

音高和音強變化混亂、聽起來不諧和的聲音。是由發音體不規則的振動產生的(區別于樂音),從物理學的角度來看:噪聲是發聲體做無規則振動時發出的聲音。噪聲:在一定環境中不應有而有的聲音。泛指嘈雜、刺耳的聲音。從環境保護的角度看:凡是妨礙到人們正常休息、學習和工作的聲音,以及對人們要聽的聲音產生干擾的聲音,都屬於噪聲。噪聲是一類引起人煩躁、或音量過強而危害人體健康的聲音。噪聲污染主要來源於交通運輸、車輛鳴笛、工業噪音、建築施工、社會噪音如音樂廳、高音喇叭、早市和人的大聲說話等。

基本信息

簡介

噪音噪音
物理學:噪音是發聲體做無規則振動時發出的聲音。
生理學:凡是妨礙人們正常休息、學習和工作的聲音,以及對人們要聽的聲音產生干擾的的聲音。從這個意義上來說,噪音的來源很多。街道上的汽車聲、安靜圖書館里的說話聲、建築工地的機器聲以及鄰居電視機過大的聲音,都是噪音。通訊領域:干擾信號傳輸的能量場,稱為噪音。這種能量場的產生源可以來自內部系統,也可以產生於外部環境

單位

dB(Decibel,分貝)是一個純計數單位,本意是表示兩個量的比值大小,沒有單位。
在工程套用中經常看到貌似不同的定義方式(僅僅是看上去不同)。對於功率,dB=10*lg(A/B)。對於電壓或電流,dB=20*lg(A/B)。此處A,B代表參與比較的功率值或者電流電壓值
dB的意義其實再簡單不過了,就是把一個很大(後面跟一長串0的)或者很小(前面有一長串0的)的數比較簡短地表示出來。如(此處以功率為例):
X=100000=10^5
X(dB)=10*lg(X)dB=10*lg(10^5)dB=50dB
X10的負15次方=10^-15
X(dB)=10*log(X)dB=10*log(10^-15)dB=-150dB
一般來講,在工程中,dB和dB之間只有加減,沒有乘除。而用得最多的是減法:dBm減dBm實際上是兩個功率相除,信號功率和噪聲功率相除就是信噪比(SNR)。比如:30dBm-0dBm=1000mW/1mW=1000=30dB。dBm加dBm實際上是兩個功率相乘,沒有實際的物理意義。分貝有很多概念,一般是形容聲音大小的物理量。聽力損失以純音測聽500、1000、2000赫茲Hz的氣導平均聽力計算,正常人的聽力範圍在20-20,000赫茲(Hz)之間。
世界衛生組織耳聾分級標準
26~40分貝:輕度聾
41~55分貝:中度聾
56~70分貝:中重度聾
71~90分貝:重度聾
音量 類比
噪音噪音
190分貝導致死亡
140分貝歐盟界定的導致聽力完全損害的最高臨界點
139分貝世界盃球迷的吶喊聲
130分貝火箭發射的聲音
125分貝噴氣式飛機起飛的聲音
120分貝在這種環境下呆超過一分鐘即會產生暫時耳聾
110分貝螺鏇漿飛機起飛聲音、搖滾音樂會的聲音
105分貝永久損害聽覺
100分貝氣壓鑽機聲音、壓縮鐵錘捶打重物的聲音
90分貝嘈雜酒吧環境聲音、電動鋸鋸木頭的聲音
85分貝及以下不會破壞耳蝸內的毛細胞
噪音噪音
80分貝嘈雜的辦公室、高速公路上的聲音
75分貝人體耳朵舒適度上限
70分貝街道環境聲音
50分貝大聲說話聲
40分貝正常交談聲音
20分貝竊竊私語
按普通人的聽覺
宇宙音量-254分貝絕對無聲
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、普通室內談話;
60-70分貝吵鬧、有損神經;
70-90分貝很吵、神經細胞受到破壞。
90-100分貝吵鬧加劇、聽力受損;
100-120分貝難以忍受、呆一分鐘即暫時致聾。
120分貝以上極度聾或全聾
為防治噪聲污染,保障城鄉居民生活工作和學習的聲環境質量,2008年,國家環境保護部發布了 ]GB3096-2008《聲環境質量標準》b]. ]GB12348-2008b]]《工業企業廠界環境噪聲排放標準》b]以及]GB22337-2008《社會生活環境噪聲排放標準》,b]並於2008年10月1日開始實施。

產生

振動產生

(圖)噪音噪音
轉動機械:
許多機械設備的本身或某一部份零件是鏇轉式的,常因組裝的損耗或軸承的缺陷而產生異常的振動,進而產生噪音。

衝擊:當物體發生衝擊時,大量的動能在短時間內要轉成振動或噪音的能量,而且頻率分布的範圍非常的廣,例如沖床、壓床、段造設備等,都會產生此類噪音。

共振:每個系統都有其自然頻率,如果激振的頻率範圍與自然頻率有所重疊,將會產生大振福的振動噪音,例如引擎馬達等。

磨擦:此類噪音由於接觸面與附著面間的滑移現象而產生聲響,常見的設備有切削、研磨等。

流場所產生

流動所產生的氣動噪音,亂流、噴射流、氣蝕、氣切、渦流等現象。當空氣中以高速流經導管或金屬表面時,一般空氣在導管中流動碰到阻礙產生亂流或大而急速的壓力改變均會有噪音的產生。

環境噪音

一般環境噪音大多來自隨機的噪音源,例如急馳而過的車輛、飛機、人們的喧鬧、以及周圍各式各樣的噪因來源。

燃燒產生

在燃燒過程中可能發生爆炸、排氣、以及燃燒時上升氣流影響周圍空氣的擾動,這些現象均會伴隨噪音的產生。例如引擎、鍋爐熔煉爐、渦輪機等這一類的燃燒設備均會產生這一類的噪音。

其他噪音

在日常生活中,諸如室內各項家庭用具均會發生聲音,如冷氣機、音響、抽油煙機、電視、空調設備,均為造音源,另外;如學校、商場、公園、體育場等公共場所亦可視為噪音產生的場所。

減弱方法

1、在聲源處減弱噪音。
2、在傳播途徑中減弱噪音。
3、在人耳處減弱噪音。

種類及其特點

噪音污染按聲源的機械特點可分為:氣體擾動產生的噪音、固體振動產生的噪音、液體撞擊產生的噪聲以及電磁作用產生的電磁噪聲。
噪聲按聲音的頻率可分為:<400Hz的低頻噪聲、400~1000Hz的中頻噪聲及>1000Hz的高頻噪聲。
噪音按時間變化的屬性可分為:穩態噪音、非穩態噪音、起伏噪音、間歇噪聲以及脈衝噪音等。

交通噪音

(圖)噪音汽車噪音
交通運輸工具行駛過程中產生的噪音屬於交通噪音。具有兩個特點:
1、存在十分廣泛。汽車噪音是城市噪音的主要來源;空中交通的迅速發展,提高了機場臨近區域的噪音水平;
2、通常音量都很大。機場附近的噪音響度大約在75dB—95dB之間。

職業噪音

在工作場所中的噪音是第二個主要的來源。職業噪音的第一特點是都為寬頻噪音,特別是辦公室里的噪音,是由各種不同頻率的聲音組合而成的。另一個特點是具有廣泛性和音量都很大。

建築噪音

環保署在1986年成立時,建築噪音是主要的問題。當時,市區建築地盤的打樁機每天12小時運作,每12位市民便有1位受到打樁噪音滋擾。政府於1989年實施《噪音管制條例》,其後逐漸加強管制建築噪音。已建區的建築工地每日只可進行3至5小時打樁工程,而且必須採用低噪音打樁設備,其他嘈吵建築工序則受管制。

飛機噪音

飛機噪音由民航處負責管制。該處會監測噪音水平及規定航空公司採納較寧靜的飛行常規,例如在飛機起飛時實施消減噪音的步驟。香港國際機場於1998年遷往赤角後,市區的飛機噪音滋擾已大幅減低。以往,啟德機場附近儘是稠密的住宅區,飛機升降的隆然巨響令38萬居民苦不堪言。

其他噪音

工商業場所如食肆等的通風系統經常產生擾人聲浪。這類噪音和鄰里噪音、防盜警鐘、新登記車輛噪音均受《噪音管制條例》監管,後者的噪音水平必須達到歐洲日本的標準。隨著近代工業的發展,環境污染也隨著產生,噪音污染就是環境污染的一種,已經成為對人類的一大危害。噪音污染與水污染、大氣污染被看成是世界範圍內三個主要環境問題。

產生污染

隨著近代工業的發展,環境污染也隨著產生,噪音污染就是環境污染的一種,已經成為對人類的一大危害。噪音污染與水污染、大氣污染被看成是世界範圍內三個主要環境問題。判斷一個聲音是否屬於噪音,僅從物理學角度判斷是不夠的,主觀上的因素往往起著決定性的作用。例如,美妙的音樂對正在欣賞音樂的人來說是樂音,但對於正在學習、休息或集中精力思考問題的人可能是一種噪音。即使同一種聲音,當人處於不同狀態、不同心情時,對聲音也會產生不同的主觀判斷,此時聲音可能成為噪音或樂音。因此,從生理學觀點來看,凡是干擾人們休息、學習和工作的聲音,即不需要的聲音,統稱為噪音。當噪聲對人及周圍環境造成不良影響時,就形成噪音污染。

對人體的危害

聽力損傷

(圖)噪音噪音
噪音傷害耳朵感聲器官(耳蝸)的感覺發細胞,一旦感覺發細胞受到傷害,則永遠不會復原。感覺高頻率的感覺發細胞最容易受到噪音的傷害,因此一般人聽力已經受噪音傷害了,如果沒有做聽力檢驗卻往往不自覺,直到聽力喪失到無法與人溝通時,卻為時已晚。

心血管傷害

急性噪音暴露常引起高血壓,在100分貝十分鐘下腎上腺激素則分泌升高,交感神經被激動。在動物實驗上,也有相同的發現。暴露噪音70分貝到90分貝五年,其得到高血壓的危險性高2.47倍。<

對睡眠的影響

有高達百分之二十八的人認為噪音影響睡眠,但長久影響下是否對健康有傷害,尚待進一步的探討。

生殖能力影響

2000年以來,一些專家提出了“環境激素”理論,指出環境中存在著能夠像激素一樣影響人體內分泌功能的化學物質,噪音就是其中一種。它會使人體內分泌紊亂,導致精液和精子異常。長時間的噪音污染可以引起男性不育;對女性而言,則會導致流產和胎兒畸形。在其他方面的研究仍無結論,尚待進一步的探討。

心理的影響

在高頻率的噪音下,一般人都有焦躁不安的症狀,容易激動的情形。有人
研究發現噪音越高的工作場所,意外事件越多,生產力越低,此項結果仍有爭論。

防止方法

防治管理

為了防止噪音,我國著名聲學家馬大猷教授曾總結和研究了國內外現有各類噪音的危害和標準,提出了三條建議:
(1)為了保護人們的聽力和身體健康,噪音的允許值在75~90分貝。
(2)保障交談和通訊聯絡,環境噪音的允許值在25~50分貝。
(3)對於睡眠時間建議在35~50分貝。
我國心理學界認為,控制噪音環境,除了考慮人的因素之外,還須兼顧經濟和技術上的可行性。充分的噪音控制,必須考慮噪音源、傳音途徑、受音者所組成的整個系統。控制噪音的措施可以針對上述三個部分或其中任何一個部分。

噪音控制

(1)降低聲源噪音,工業、交通運輸業可以選用低噪音的生產設備和改進生產工藝,或者改變噪音源的運動方式(如用阻尼、隔振等措施降低固體發聲體的振動)。
(2)在傳音途徑上降低噪音,控制噪音的傳播,改變聲源已經發出的噪音傳播途徑,如採用吸音、隔音、音屏障、隔振等措施,以及合理規劃城市和建築布局等。
(3)受音者或受音器官的噪音防護,在聲源和傳播途徑上無法採取措施,或採取的聲學措施仍不能達到預期效果時,就需要對受音者或受音器官採取防護措施,如長期職業性噪音暴露的工人可以戴隔音耳塞、耳罩或頭盔等護耳器。

防治辦法

(1)營造隔音林
(2)將噪聲污染嚴重的企業搬離市區
(3)源頭處預防,傳播過程消減
噪音控制在技術上雖然已經成熟,但由於現代工業、交通運輸業規模很大,要採取噪音控制的企業和場所為數甚多,因此在防止噪音問題上,必須從技術、經濟和效果等方面進行綜合權衡。目前國內已經有這方面噪音治理先進技術的企業及事業單位:如清華大學建築物理實驗室,司等在噪音治理與振動控制行業領域做出比較突出貢獻。當然,具體問題應當具體分析。在控制室外、設計室、車間或職工長期工作的地方,噪音的強度要低;庫房或少有人去車間或空曠地方,噪音稍高一些也是可以的。總之,對待不同時間、不同地點、不同性質與不同持續時間的噪音,應有一定的區別。

利用

噪音噪音
雖然噪音是世界四大公害之一,但它還是有用處的
噪聲除草
科學家發現,不同的植物對不同的噪聲敏感程度不一樣。根據這個道理,人們製造出噪聲除草器。這種噪聲除草器發出的噪聲能使雜草的種子提前萌發,這樣就可以在作物生長之前用藥物除掉雜草,保證作物的順利生長。噪聲診病科學家製成一種雷射聽力診斷裝置,它由光源、噪聲發生器和電腦測試器三部分組成。使用時,它先由微型噪聲發生器產生微弱短促的噪聲,振動耳膜,然後微型電腦就會根據回聲,把耳膜功能的數據顯示出來,供醫生診斷。它測試迅速,不會損傷耳膜,沒有痛感,特別適合兒童使用。此外,還可以用噪聲測溫法來探測人體的病灶。噪音測量溫度美國科學家發明了一種新型的溫度計,能夠利用噪音測量溫度。這種儀器能夠在室溫和攝氏-272.15度之間進行準確的測量。耶魯大學的研究人員用中間隔有一段氧化鋁的兩層鋁製成了這種溫度計。對儀器施以電壓,產生的電子穿過中間的隔層,從而形成了電流。電壓磁場和噪音量之間的關係,或者說磁差,在電流中是根據溫度改變的。因此,只要知道所加的電壓,這個被稱為採集噪音溫度(SNT)的儀器就能夠測出溫度。

噪音地圖

2008年英國政府推出了一項名為“噪音地圖”的線上服務。網民只需輸入郵政編碼,便可了解所處地區的噪音污染程度。這項服務啟動當天,網站伺服器便因為“空前的瀏覽需求”而癱瘓了。如今,歐盟許多人口超過25萬的城市都繪製了“噪音地圖”。
在城市中來作一個測試噪音的實驗。無論去哪兒,人們的首選交通工具是公車。公車“突突突”地艱難加速,又在十字路口猛地剎車,小孩子咿咿呀呀地跟大人講話,風格各異的手機鈴聲不時響起。如果你手中有測噪儀,儀器的數字不斷在64dB—78dB之間跳動著。車門打開那一瞬間,聲音達到了85dB,大家鬧哄哄地下車,96dB。
下了車站在城市的主幹道上……這座城市的大動脈,來往的車輪們軋得馬路隱隱發抖,裹挾著低沉或亢奮的馬達聲絕塵而去(68—78dB)。某些橫穿馬路的勇士,會引來一聲尖銳的剎車(90dB),然後是一陣憤怒的喇叭聲(106dB)。一輛除塵車在馬路邊不緊不慢地開著,兩米外,它發出的聲響仍然可以達到嬰兒號哭聲的程度(90dB)。
在城市裡任何一個十字路口附近,平均分貝就沒有低過84db,這煩躁的路面大合唱把我趕到地下鐵去,在我印象中,這是一片寧靜而冰涼的空間。但測量儀讀數的變化異常熱鬧:長長的地下通道傳來隱隱的轟隆聲(76dB),月台上的廣播(80dB),捷運吱地停住(80dB),開門,一群凌亂的腳步聲上下車(90dB)。
列車在軌道中轟隆隆地穿行,呼呼地加速,測量儀上,數字一直往上跳,88dB,92dB,98dB,105dB。在行近“磨碟沙”站那段軌道時,居然還升到了112dB。這個分貝已經接近人類忍受範圍的極限了,我瞪著手中的儀器,同時感覺血壓上升,心跳加快,被轟隆聲包圍的雙耳開始疼痛起來。
在這個動輒達到90甚至100多分貝的環境中,如果要聽清歌手唱的是什麼,至少得把音量調到平常的兩三倍。也就是說,他的耳膜正承受著雙重的拷打。
鑽出地面,來到曲折的窄小巷裡(41至48dB),安靜得可以聽到老人下棋的落子聲。但在不遠處的步行街,卻是另一番光景:板車在石板路上隆隆地走過(88dB);售貨員賣力地在門口拍手掌(90dB);商店的電子舞曲(93dB)……

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