1、2019年深圳研究生院环境工程概论年深圳研究生院环境工程概论 籍国东籍国东北京大学环境工程系北京大学环境工程系20192019年年0303月月2121日日噪声污染与控制噪声污染与控制l1 概述l2 噪声对人的影响l3 等级评估系统l4 社区噪声源及其标准l5 室外声音的传播l6 噪声控制l噪 声 通 常 定 义 为“”(unwanted sound)，是一种环境现象。人一生都暴露在有噪声的环境中。噪声也可看成是一种环境污染物，一种由人类各种活动产生的废物。它会对个人造成生理或心理上的不良影响，或可能干扰个人或团体的社会活动，包括语言交流、工作、休息、娱乐、睡眠等活动。l通过人们的生活方式而产生
2、的废物，一般可分为两种类型：最为大众熟知，即空气、水以及固体废物污染所造成的大量残留物，这些残留物长期滞留于环境中；而以残留的能量形式存在，如来自制造过程的废热将造成河流的热污染，而以声波形式存在的能量是另一种残留形式的能量，但幸运的是它们在环境中的存在时间并不长，且这些以声波形式分散的总能量与其他形式的能量比较起来并不大。耳朵对噪声极其敏感，少量的声能进入耳朵后，会对人和其他生物造成不良影响。l足够强度与持久性的噪声能导致暂时的或永久性的听力损失，从轻微的听力减弱到几乎完全耳聋。一般而言，当暴露于强度足够高的声源时会造成暂时性的听力损失。若暴露持续一段时间，则会导致永久性的听力减弱。干扰语言
3、交流和对其他听觉信号的认知，妨碍睡眠和休闲，降低人们进行复杂工作的能力，导致生活质量降低。l噪声直到近些年才被广泛认为是一种的严重的环境污染物，且具有潜在的危险，原因有以下几点：将噪声定义为“不需要的声音”是很主观的，被某人认为是噪声的声音，却可能被另外一人喜爱。，不像空气污染物和水污染物那样长期存在于环境中，因此当人们设法去降低、控制或抱怨环境噪声时，该噪声可能已不再存在。其影响结果的出现是渐进的，以致于很难将原因与结果联系在一起。实际上，一些听觉可能已经受到噪声影响的人，却不认为有什么问题。普通公民均以国家科技的进步为荣，他们都很高兴看到快速运输工具、节省人力的设施和新的娱乐设施的出现。不
4、幸的是，l固体的振动产生声波，或当流体越过、环绕或穿过固体孔洞时流体分离产生声波。空气压缩使空气局部密度和压力增加；相反，膨胀则使密度和压力减小。l空气交替压缩与膨胀产生的正弦波:l连续两个波峰或波谷间的时间间隔称为。周期的倒数为：1秒的振动中波峰到达的次数。l相邻两个波峰或波谷之间的距离称为，波长与频率之间的关系为：l波的(amplitude，A)是指通过零压力线测得的波峰或波谷的高度。在一个振动周期内，平均压力为零，与振幅无关。当然这不能反映事物的真实状态。因此，人们采用(root mean square sound pressure，)来克服这个困难。的计算步骤为：先计算平均时间区段内每
5、一瞬间振幅值的二次方，然后将此二次方值加起来，再除以平均时间，最后开二次方求得：l公式中符号上方横线表示对时间加权平均，而T是测量的时间周期。因此声波沿着声波传播的方向传送能量。其作功的速率定义为声功率(sound power，W)。垂直于声波传播方向单位面积上声功率的时间加权平均值。I与W的关系为：2/1022/12/12)(1)(TrmsdttPTpp是指垂直于声波运动方向的面积。声强、声压与声功率之间的关系：l式中：I-声强，W/m2；-介质的密度，kg/m3；c-声音在介质中的速度，m/s。l空气密度与声音速度均为温度的函数，当温度与压力确定后，空气密度则可查得。在压力为101.325
6、kPa的空气中，声音速度可由下列公式计算：l式中：T-热力学温度，K。cpIrms2)(Tc05.20l一个正常的健康人所能听到的最弱声压约为0.00002Pa。土星火箭(Saturn rocket)离地升空时产生的声压大于200Pa。即使在科学纪录史上，这也是一个“天文数字”。为处理这个问题，使用一种基于测量数字间比例的对数值的尺度来表示噪声，并将所测量的数值称为级(1evels)，其单位则根据Alexander Graham Bell的名字命名为贝尔(bel)，单位符号为B，用公式表示如下：l式中：L-声级，B；Q-测量数值；Q0-基准数值。l由于贝尔是一个相当大的单位，为了方便起见，又将
7、其分成10个小单位，(decibel，dB)。声级用分贝表示时计算公式如下：0lgQQL 0lg10QQL l若基准声功率(Q0)已指定，则dB具有物理意义。对于噪声的测量，基准声功率规定为1pW，因此声功率级可以表示为：l由上式计算得到的声功率级的单位为dB。l为了测量噪声，基准声强取lpW/m2，因此声强级可按下式计算：l规定基准压力为20Pa。1210lg10WLw1210lg10ILI0202)()(lg20)()(lg10rmsrmsrmsrmspppppLl由于声压级的对数特性，所以。其计算过程为：将各个分贝值先转化成声功率，然后相加，相加后再将其转回分贝单位。“图7-4”提供了一
8、个计算噪声值的图解方法。声压级差(L1-L2,dB)增值 L03.012.522.131.841.551.261.070.880.690.5100.4l对于噪声的测量，结果应该记录到最接近的整数位。当有多个声压级相加时，应该每次两个相加，且由最小数值开始。l计算:68dB、79dB和75dB三个分贝值相加，其声功率级是多少？l解答：首先选择68dB和75dB两个较低的值，二者相差为7dB，利用“图7-4”（分贝相加的图解法），由横坐标7.0查得增加的分贝值为0.8，因此，68dB和75dB相加得到75+0.8=75.8dB。该题的计算方式可以图示如下：l取最接近的整数值，得到答案为81dB。l
9、此题也可先转换成声功率，相加后再转换成分贝而计算：l声压级分贝相加的公式：l由于分贝具有对数特性，因而对声压级的测量值不能用正常的求和方式计算其平均值。可利用下列的公式进行计算：dBLp7.80101010(lg1010/7910/7510/680,lg20PPLiip011,lg20PPLp.,2,1,ippppLLLLniiLLLpiL110101010lg10.1010lg1021)101lg(20120niLpinLl ：平均声压级，dB;ln：测量次数lLi：第i个声压级pLl同样，平均声功率级：l噪声的类型可以用以下术语之一进行定性的描述：稳态(steady-state)或连续式(
10、continuous)；间断式(intermittent)；脉冲式(impulse)或冲击式(impact)。连续噪声的声级是不间断的，在观察期间内，其变化小于5dB，例如家用电风扇产生的噪声。间断噪声是一种持续与间断时间均超过1s的连续噪声，如牙医钻牙产生的噪声。脉冲噪声的特点是持续时间小于1s，且在0.5s内其声压变化大于或等于40dB，如武器发射炮弹时发出的噪声。)101lg(10110niLwinLl常见的脉冲噪声一般有两种。脉冲A的特点是声压级快速升高到尖峰，随后是一个小的负压波或衰减到背景值之下。脉冲B的特点是呈振荡衰减，A型脉冲的持续时间就是最初尖峰衰减到背景值的时间，B型脉冲的
11、持续时间为振动尖峰衰减20dB所需的时间。因为脉冲的持续时间短，所以必须使用一种特别的声级计来测量脉冲噪声。l美国职业安全与健康局(Occupational Safety and Health Administration，OSHA)将时间间隔小于0.5s的重复性噪声，包括脉冲噪声，划分为稳定噪声。l为了讨论方便，将噪声对人的影响分为以下两种：听觉影响(auditory effects)和心理-社会影响。听觉上的影响包括听力损失和语言交流干扰。心理-社会方面的影响包括烦恼、睡眠干扰、工作效率影响和声音的隐私性。l年轻且听力健康的成年男性，其耳朵可感受到频率范围为2016000Hz的声波。幼童和
12、妇女则经常具有感受高达20000Hz频率声波的能力。讲话的频率范围为5002000Hz。耳朵对20005000Hz的频率范围最敏感，在此频率范围内可以感受到的最小声压为20Pa。l在空气中，频率1000Hz、20Pa的声压相当于空气分子1.0nm的位移。空气分子的热运动相当于约lPa的声压。如果你的耳朵非常敏感，那么你可以听到空气分子像海边的波浪一样冲击你的耳朵。l一般而言，两个不同频率但相同声压级的纯声听起来会有不同的响度级。响度级是一种心理上对声响大小的量度。l1933年，Fletcher和Munson进行了一系列的实验，以确定频率与响度间的关系。基准声和测试声交替地呈现给被测试者，调整测
13、试声的声级直到听起来与基准声的响度一样。参考声频率为1000Hz。l曲线用“方”(phon)标示，它是用分贝表示的频率为1000Hz的纯声的响度级。最低的曲线(虚线)表示“听力阈值”(hearing threshold)。具有正常听力的人，彼此间的听力阈值约在10dB间变化。l听力测量可采用听力计(audiometer)。它由具有不同声压级的各种纯声源组成,并输出到一对耳机.如果需要仪器自动绘制测试结果图(听力图),则需安装一个称为听力阈值级(hearing threshold level,HTL)标尺的计权网络.lHTL是一种标尺,使每一个纯声的响度经过频率调整后,“0dB”成为一般正常年龄
14、耳朵刚好听得到的声级.可以ISO R 389-1964 ANSI-1969 作为参照标准.l除了激烈的噪声引起鼓膜破裂外，外耳和中耳很少被噪声伤害。一般情况下，听力损失是由于毛细胞被伤害引起神经损伤而造成的。有两种理论可用来解释噪声引起的伤害：过大的剪切力使毛细胞受到机制性损伤；强烈的噪声刺激迫使毛细胞新陈代谢活动加剧，从而使这些毛细胞因负荷过度而死亡。毛细胞一旦被破坏便不能再生。l影响暂时性和永久性听力阈值偏移的重要的因素有以下几个：正常人经历暂时性听力阈值偏移之前，声级必须超过6080dBA。大多数能量分布在讲话频率的声音比分布在其他低于讲话频率的声音更有可能造成听力阈值偏移。声音持续时间
15、越长，听力阈值偏移越大。在声音周期之间，安静周期的数量和长度影响听力阈值偏移。声音持续时间增加时对于尖峰声压的容忍程度降低。lTTS经常伴随有耳鸣、听不清声音和耳朵不舒服等现象。大多数TTS在暴露于噪声的两小时内发生。在出现TTS以后，在暴露于噪声后的第1到2个小时内开始向HTL基线恢复。在暴露后的1624h内大部分将会回复。lTTS与PTS之间似乎有直接的关系。如果在某一噪声级下暴露28h后不会产生TTS，则持续暴露下去也不会产生PTS。导致听力损失的噪声频率一般在3000 6000 Hz之间。因噪声导致的永久性听力丧失，其开始和发展过程是缓慢的、不知不觉的。暴露的个人不可能注意到。噪声暴露
16、导致的全部听力丧失目前尚未发现。l外耳和中耳很少被强烈的噪声所伤害。但爆炸的声音会使鼓膜破裂或使听骨链错位，短暂地暴露于非常强烈的噪声所导致的永久性听力损失称为。l损伤-危险标准指明：美国眼科和耳鼻喉科研究院定义的听力损伤是在500，1000和2000Hz下，超过25dB的平均HTL(ANSI-1969)，这是低限。年龄增加导致的听力损失包含在设定的25dB ANSI低限中。已制订了两个标准，以保护所有的工作人员几乎都可以重复地暴露于噪声中而不致于对其听力和理解正常讲话的能力造成不利的影响。lNIOSH(The National I n s t i t u t e f o r Occupati
17、onal Safety and Health)建议控制职业噪声的暴露，使工作人员暴露的噪声不会超过下图上B线所给出的极限。此外，NIOSH建议设计新的隔声装置，以保证暴露的噪声低于下图上A线所给出的极限。l噪声会干扰我们交流的能力。很多噪声即使没有达到创伤的程度，但仍会干扰语言交流。这种干扰或屏蔽效应是讲话者与听者间距离及讲话频率等因素的复杂函数。讲话干扰级用于测量交流的难易程度，它能将不同背景噪声级关联起来。目前，用A计权背景噪声级和语言交流质量来描述噪声对语言交流的干扰更为方便。l练习：一个在安静区域的人，希望与一个相距6m远且正在驾驶一辆4.5t的卡车司机讲话，他会遇到什么困难?已知卡车
18、驾驶室的声级为73dBAl解答：利用“图7-20”，我们可以预见他将必须非常大声喊叫。但若移动到1m以内，则能使用“期望”的声级，即在噪声场所使用的声级将不知不觉地轻微增加。l可以看出，在起居室或 教 室 内(相 距4.56m)，为了正常交谈，A计权背景声级必须低于50dB。l噪声引起的烦恼是一种对听觉经历作出的反应。在被噪声扰乱或打断的活动中，在对噪声的生理反应以及在对由噪声所带来信息含义上的反应方面，产生的烦恼均有一定的规律可循。l例如，同样的声音在晚上听起来可能比白天更令人烦恼。未被注意到且不会很快移除的声音可能比短暂的声音更令人烦恼。l烦恼的程度以及烦恼是否导致抱怨，抵制产品或抗议一个
19、既存的或预期会产生的噪声源等行动取决于很多因素。某些因素已被确定，其相对的重要性也已进行过评估。很多现存的噪声评估或预测系统被应用于预测烦恼反应。农村人可能难于在喧闹的市区入睡，而一个都市人在乡村地区可能被安静所困扰。为什么父母亲会因为自己小孩身体的轻微转动而惊醒，却不会被雷雨所惊醒呢？这些现象表明暴露于声音和晚间的睡眠质量二者间的关系是十分复杂的。l对于相对简短的噪声(3min以内)在安静环境中对人的睡眠的影响已有过深入的研究。l当工作需要用到听觉信号、语言或非语言时，任何强度的噪声，当其足以妨碍或干扰人们对这些信号的认知时，该噪声将影响工作效率。l在不需要听觉信号的地方工作时，噪声对工作效
20、率的影响难于评估。人类的行为是复杂的，因此很难准确地弄清楚不同种类的噪声如何影响进行不同种类工作的不同种类的人。没有特别意义的稳定噪声似乎不干扰人类的行为，除非A计权噪声级超过90dB。不规律的噪声爆发比稳定的噪声更具分裂破坏性，即使低于90dB，有时仍会影响工作效率。高于10002000Hz的高频噪声对工作效率的影响比低频噪声更严重。噪声似乎并不影响工作的整体进度，但高声级的噪声可能增强工作进度的改变。“噪声停顿”可能会使工作速度加快。噪声更可能减少工作的准确性而不是减少总的工作量。比起简单工作，复杂工作更可能受到噪声的不良影向。l如没有隐密的机会，每个人将必须严格地遵守严格的社会规范，或每
21、个人必须采取高度随意的态度。隐私的机会避免了上述任何一种极端情况的出现。特别是当没有声音隐私机会时，人们可能会经历前述所有的噪声影响，此外，个人会因自己的行动可能干扰他人而受到限制。l一个理想的噪声评估系统应该将声级计(sound level meter)或分析仪所测量的结果简单明了地加以总结，并用一种有意义的方式将噪声暴露表示出来。在前面对响度和烦恼的讨论中，可以注意到人们对噪声的反应与噪声的频率关系很大。更进一步，我们注意到，l因此，理想的噪声评估系统必须考虑噪声的频率，并区分白天与夜晚的噪声。而且，评估系统必须能够描述累积的噪声暴露。而统计系统能够满足这些需要。l一个统计评估系统实际应用
22、的困难在于对每个测量位置都会有一组十分庞大的参数，需要应用一组相当大的数列去描述周围环境的特征。但在实际执法中想有效地利用这样一组数列几乎是不可能的。因此，必须确定一种适合测量噪声暴露的单一数值的测量方法。以下的内容将描述目前正在使用中的一个评估系统。l参数LN是一个统计测量值，表示超过某一特定声级的频率。例如，当我们写出L40=72dBA，即可知道在测量时间中，超过72dB(A)的频率为40，LN对N（N1，2，3，等等）作图可得到一个累积分布曲线，如所示。l与累积分布曲线相关联的另一种曲线是概率分布曲线，它表示噪声级在一定声级间隔内的频率，如所示。l图中，有22%的时间，测量的噪声级范围在
23、7072dBA之间，有 1 7%的 时 间，其 范 围 在7274dBA之间，等等。这个图和LN之间的关系非常简单，将从右至左连续间隔上的百分比加起来，即可得到一个相对的LN值，其中N为百分比的加和，L则是各相加间隔最左边的较低限制值，因此L40的值为：L(2+7+14+17)72dBA。l等效连续声级(Leq)可应用于任何波动的噪声级。其定义为：在声场中一定点位置上，用某一段时间内能量平均的方法，将间歇暴露的几个不同声级的噪声，以一个声级来表示该段时间内的噪声大小，这个声级即为等效连续声级，单位仍为dB。等效连续声级可用下式表示：l式中t为测定Leq的时间，L(t)为随时间变化的噪声级。l一
24、般而言，L(t)和时间之间没有明确定义的关系，因此，只能利用一系列不连续样本的L(t)。Leq的表达式可以修正为l式中：n-利用的总样本数；Li-第i个样本的声级，dBA；ti：总样本的时间分数。ttLeqdttL010/)(101lg10iniLeqtLi110/10lg10l计算：90dBA的噪声级存在5min，然后60dBA的噪声级存在50min，请问对于该55min时段的Leq是多少?假设取样间隔为5min。l解答：若取样间隔是5min，则样本总数n为11。对每个样本而言，其所占总样本的时间分数ti为1/11=0.091。利用这些计算值，我们可计算总和如下：l最后，代入公式计算：91.
25、010091.01010/6010/9021idBdBtLiniLeqi806.7910lg10110/取l一架大型喷气机(如波音747)的噪声频谱显示，飞机在起飞时的声压级比降落时高。除了涡轮喷气式飞机和小型飞机有较低的声压级外，其他的飞机都是如此。l飞机飞行时令人烦恼的标准是根据大量的现场测试和意见调查得出的。l对大多数汽车而言，噪声主要是在时速55km/h以下正常行驶时产生的。虽然汽车轮胎的噪声相对于卡车来说小得多，但在时速80km/h以上时却是主要的噪声来源。尽管汽车没有卡车那样吵人，但因为汽车的数量远大于卡车，所以汽车对噪声环境总的影响也较大。l19类常见的建筑施工设备的声级范围如所
26、示。虽然所列实例有限，但数据却相当准确。机器和材料相互作用产生的噪声通常对噪声级的贡献更大。l将建筑工程噪声所造成的扰人程度定量化是很困难的，以下两点可供参考：l（1）在郊区建造一幢房子时，若在边界线8h的Leq值超过70dBA，则会有轻微的抱怨；l（2）在郊区进行挖掘和施工时，若在边界线8h的Leq值超过85dBA，将会有合法的抗议活动。l如果一个半径为r的圆球沿径向均匀膨胀和收缩，则球的表面会均匀地发散出声波。若将球放在一个不会将声波反射回声源的地方，且r远小于1(是波数)，则径向上的声密度与距离的二次方成反比：l上式即为声强与声源距离的二次方成反比的关系式，又称反二次方定律(invers
27、e square law)。该定律解释了声强随距离衰减的部分原因是声波发散(“”)。24 rWIl如果我们测量的是声功率级(Lw，W01pW)，而不是声功率(W)，则方程式 可改写为：l式中：Lp-声压级，dB；Lw-声功率级，dB；r-声源与接受者之间的距离，m；20lgr-分贝转换，等于10lgr2；11-分贝转换而来，等于10lg4。24 rWI由噪声源发散出来的声波，其特性会随距声源的距离变化()。在靠近声源的位置，也就是在近场(near field)，颗粒速度和声压。在此区域内，Lp随距离的变化不遵守反二次方定律。l当颗粒速度和声压同相时，测量声音的位置称为远场(far field)
28、。若声源处在自由空间(fre espace)，即没有任何反射面，则在远场中的测量也称为自由场测量(free field measurements)。若声源处于高度反射空间，例如一间墙壁、天花板和地板都是钢板的房间，则在远场中测量也称为回声场测量(reverberant field measurement)。中远场的阴影区表明在回声场中L，并不遵守反二次方定律。l大部分实际的声源并不是均匀地向各个方向发散声音。如果在一个固定距离处，测量一个真实声源在某频率段下的声压级，则会发现在不同的方向有不同的值。如果在极坐标体系中将这些声压级数据画出来，可得到声源的方向性模型。l方向性因子(directiv
29、ity factor)是声源方向性的数值表示，方向性因子的对数称为方向性指数(directivity index)。对一个球形声源而言，方向性指数定义为：-发射功率为W的定向声源在一个无回声空间内，在距离为r，角度为0处所测得的声压级，dB；-发散功率为W的非定向声源在一个无回声空间内，在距离为r处所测得的声压级，dB。l对于一个位于或接近坚硬、平坦表面的声源，方向性指数表示如下：l式中加上3dB是因为以半球取代圆球进行测量。若声源发射半圆球而不是理想圆球声波时，则在半径为r处的同一点，。每一个方向性指数只适合用在 所测量时的角度和测量时的频率。l假设方向性模型并不改变其形状，同时忽略与声源间
30、的距离，这样我们就可以将反二次方定律应用于方向性声源，只要加上方向性指数即可：l在安静、等方向性的空气中声音能量的吸收是通过分子激发、氧分子的松弛，在很低的温度下则是通过空气的热传导和粘性作用进行的。分子激发是噪声频率、湿度、温度的复杂函数。通常，我们可以说，湿度下降时，声音的吸收增加。当温度上升到约1020时(与噪声的频率有关)，声音的吸收会增加，超过25时则吸收下降。在较高的频率时，声音的吸收也较高。l温度的垂直分布会极大地改变声音的传播路径。如果有超绝热递减率存在，则声音传播线会向上弯曲并形成噪声阴影区。如果有逆温层存在，则声音传播线将折回地面，这样会导致声级增加。这种效应在短距离内可忽
31、略；但在距离超过800m时，则声级增加会超过10dB。l类似地，风速梯度会改变噪声传播的途径。声音会随风弯曲向下行进，当声音逆风向时则会向上弯曲。当声波向下弯曲时，声级不增加或增加不大。但是，当声波向上弯曲时，声级会显著地降低。l一个声功率级为Lw的方向性声源对接受体产生声压级，并可用下列方程式来估算：l这就是基本点声源方程式。除去最后一项(Ae)后，则是修正的反二次方定律。Ae项是声波除发散外的附加衰减(excess attenuation)，它由环境条件引起，单位为dB。lAe项可进一步分为以下六项：Ae1：当环境温度和压力引起c值与400kg/(m2s)的值明显不同时，例如温度为38.9
32、，压力为101.325kPa时所引起的c偏离400kg/(m2s)的差值效应，单位为dB；Ae2：在空气中吸收而造成的衰减，dB；Ae3：由雨水、冰雹、雪或雾所造成的衰减，dB；Ae4：由障碍物所造成的衰减，dB；Ae5：由草皮、灌木和树木所造成的衰减，dB；Ae6：由风、温度梯度、大气紊流、地面特征等造成的衰减和波动，dB。l通过计算由于温度和压力改变所造成的密度改变(见上次课“气体定律”)，可以计算出值偏离400kg/(m2s)造成的差异效应。温度变化对的影响可利用式l计算求得。lAel可计算如下：l温度为20C时，可利用下式计算Ae2：l式中：-波段的几何平均频率，Hz；-声源和受体间的
33、距离，m；-相对湿度。l在其他温度(20C10C)时，可利用下式近似解计算：Tc05.20rfAe282104.7TfAAee122l因雨、雾、冰雹、雪等造成的过度衰减还没有得到深入研究。Ae3在雾中为，但一般保守的估算中视其为零。l因障碍物造成的衰减Ae4是路径长度和声音波长的复杂函数。草皮、灌木及树木的吸声资料(Ae5)不易进行简单推算。其衰减范围为030dB/100m。这些方面的分析超出本书的范围。l风及其稳定度的影响可分为接受者在顺风处和逆风处来讨论。在顺风的情形下，可用来估算Ae6。l在逆风的情形下，考虑一个夜晚和两个白天的条件。X0的量是从噪声源到阴影区边缘距离的估计值，如所示。阴
34、影区边缘表示声波因受风和温度影响而开始偏向的位置。l当X0确定后，可用来选择衰减值。l很多噪声源的功率级Lw数据不容易得到，而在某些给定距离和角度的声压级数容易得到，利用现有的测量值，我们可以得到：eppArrLL1212lg20l6.1声源-途径-接受者概念l如果你遇到一个噪声问题，并且要解决这个问题，你必须找出噪声形成什么样的干扰，噪声来自什么地方，噪声的传播方式以及如何控制它。一个直接的方法就是从三个基本要素，即噪声源、传播途径和对接受者或听众的影响来调查噪音问题。l噪声源可能是一台或多台辐射噪声或振动能的机械装置。几台家用电器或机器运行时就有可能产生噪声。噪声最明显的传播途径是在空气中
35、以直线运动方式直接从声源传送到听众。接受者可以是一个人，一个班级的学生或整个社区。l解决一个给定的噪声问题，需要改变或改善以下三个基本要素或其中之一：（1）改善噪声源以减少噪声的输出；（2）改变或控制传播路径和环境以减小到达听众的噪声级；（3）给接受者个人提供防护用具。l许多机器和设备零件间会因强烈的碰撞而产生噪声，通常这些碰撞或撞击是机器工作所必需的。l降低机器和机械系统的旋转和运动部件的速度，可以使其运行更平稳，发出的噪声更小。同样地，降低空气、气体和液体循环系统的压力和流速，可以减小紊流度，使噪声辐射减少。l降低机械系统中转动、滑动和运动部件之间的摩擦，通常可以使运转更顺畅并降低噪声。同
36、样，降低流体分配系统中的流动阻力也可以减少噪声。l一般而言，较大的振动部件会发出较大的噪声。安静的机械设计的首要法则就是在不损害其运行和结构强度的情况下，尽可能减少噪声辐射的有效表面积。以上要求可通过制造较小的元件、移去过多的材料或除去元件中的开口、沟槽或穿孔部分来实现。例如，用线网或金属织品来代替机器上较大、易振动的金属薄板安全装置，可大量减少表面积，从而降低噪声。l降低机械系统中转动、滑动和运动部件之间的摩擦，通常可以使运转更顺畅并降低噪声。同样，降低流体分配系统中的流动阻力也可以减少噪声。l在简单的机器中，从某个运动部件产生的振动能，会通过机械结构传递并作用到其他部件和表面；并使其产生振
37、动，发出声响。通常产生的振动和声音，其强度比原来的还要大。一般而言，振动问题可分成两个部分来考虑。l消声器(muffler)和弱声器(silencer)之间没有明显的区别，通常它们可以互用。事实上，它们是声音过滤器，用于降低流体流动时产生的噪声。这些装置基本上分为两类：吸收消声器和反应消声器。吸收消声器的噪声降低方式主要由可吸收声音的纤维或多孔性材料决定。反应消声器则由其几何形状决定，即通过反射或扩散声波，使产生的声波自身破坏而降低噪声。l可通过以下几种方法来实现：沿声音传播途径吸收声音；在传播途径上放置反射障碍物，使声音向其他方向偏转；将声音容纳在声音隔离系统内。机械噪声主要来自非平衡部件的
38、转动。对于所有的转动、滑动或咬合部件的接触点，必须经常清洁和润滑，以减少噪声。三种调整震动的减振材料包括：液体乳胶；橡胶衬垫、毛毡、粘性胶带或纤维板等；粘弹性金属薄板或复合材料等。比如路面的保养和维护有利于降低汽车轮胎的噪声。l当需要暴露在强烈的噪声场所，且前面讨论的措施均不切合实际时，必须采取措施保护这些操作者。一般可利用下面介绍的两种措施。l限制连续暴露在高噪声级环境的时间。l在市场上可以购买到的听力保护装置包括耳塞、耳罩和头盔。这些装置可将噪声降低1535dB。耳塞只有在医疗人员的指导下配戴才会有效。当耳塞和耳罩一并使用时，可以获得最大的效果。使用时注意，只能使用有证书规定衰减值的耳罩。
