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噪音

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噪音

噪声是指发声体做无规则振动时发出的声音。声音由物体的振动产生,以波的形式在一定的介质中进行传播。通常所说的噪声污染是指人为造成的。从生理学观点来看,凡是干扰人们休息、学习和工作以及对你所要听的声音产生干扰的声音,即不需要的声音,统称为噪声。当噪声对人及周围环境造成不良影响时,就形成噪声污染。产业革命以来,各种机械设备的创造和使用,给人类带来了繁荣和进步,但同时也产生了越来越多而且越来越强的噪声。噪声不但会对听力造成损伤,还能诱发多种致癌致命的疾病,也对人们的生活工作有所干扰。

噪音
噪音分类

按噪音源的物理特性分类

  1、气体动力噪音:叶片高速旋转或高速气流通过叶片,会使叶片两侧的空气发生压力突变,激发声波,如通风机、鼓风机、压缩机、发动机迫使气体通过进、排气口时发出的声音即为气体动力噪音。

  2、机械噪音:物体间的撞击、摩擦、交变的机械力作用下的金属板,旋转的动力不平衡,以及运转的机械零件轴承、齿轮等都会产生机械性噪音。

  3、电磁性噪音:由于电机等的交变力相互作用产生的声音。如电流和磁场的相互作用产生的噪音,发动机、变压器的噪音均属此类。

按噪音源的时间特性分类

  1、稳态噪音:指噪音声压级的变化较小(一般不大于3dB),且不随时间有大幅度的变化,如电机、风机及其他电磁噪音,固定转速的摩擦、转动等噪音。

  2、非稳态噪音:指噪音强度随时间而有起伏波动(声压变化大于3dB)。有的呈周期性噪音,如锤击;有的呈无规律的起伏噪音,如交通噪音。

  3、脉冲噪音:指持续时间小于1s的单个或多个突发声组成的噪音,声压级原始水平升至峰值又回至原始水平所需的持续时间短于500ms,其峰值声压级大于40dB。脉冲噪音往往是突发的高强噪音,如爆破、火炮发射等所产生的噪音。

按噪音的频率成分分布分类

  按照噪音的频率成分分布可将噪音分为:低频噪音(主频率低于300Hz)、中频噪音(主频率在300~800Hz)、高频噪音(主频率高于800Hz)。

  也可分为宽频带噪音(从低频到高频较为均匀的噪音)、窄频带噪音(主要成分集中分布在狭窄的频率范围内的噪音)、有调噪音(既有连续噪音,又有离散频率成分存在的噪音)。

信道中加性噪音的来源分为三方面:

  1、人为噪音:人为噪音来源于无关的其它信号源,例如:外台信号、开关接触噪音、工业的点火辐射等;

  2、自然噪音:自然噪音是指自然界存在的各种电磁波源,例如:闪电、雷击、大气中的电暴和各种宇宙噪音等。;

  3、内部噪音:内部噪音是系统设备本身产生的各种噪音,例如:电阻中自由电子的热运动和半导体中载流子的起伏变化等。

  某些类型的噪音是确知的。虽然消除这些噪音不一定很容易,但至少在原理上可消除或基本消除。另一些噪音则往往不能准确预测其波形。这种不能预测的噪音统称为随机噪音。我们关心的只是随机噪音。

随机噪音的分类:

  1、单频噪音

  单频噪音是一种连续波的干扰(如外台信号),它可视为一个已调正弦波,但其幅度、频率或相位是事先不能预知的。这种噪音的主要特点是占有极窄的频带,但在频率轴上的位置可以实测。因此,单频噪音并不是在所有通信系统中都存在。

  2、脉冲噪音

  脉冲噪音是突发出现的幅度高而持续时间短的离散脉冲。这种噪音的主要特点是其突发的脉冲幅度大,但持续时间短,且相邻突发脉冲之间往往有较长的安静时段。从频谱上看,脉冲噪音通常有较宽的频谱(从甚低频到高频),但频率越高,其频谱强度就越小。脉冲噪音主要来自机电交换机和各种电气干扰,雷电干扰、电火花干扰、电力线感应等。数据传输对脉冲噪音的容限取决于比特速率、调制解调方式以及对差错率的要求。

  3、起伏噪音

  起伏噪音是以热噪音、散弹噪音及宇宙噪音为代表的噪音。这些噪音的特点是,无论在时域内还是在频域内他们总是普遍存在和不可避免的。

其他的噪音分类:

  1、白噪音

  白噪音(白杂讯),是一种功率频谱密度为常数的随机信号或随机过程,是功率谱密度在整个频域内均匀分布的噪音。此信号在各个频段上的功率是一样的,由于白光是由各种频率(颜色)的单色光混合而成,因而此信号的这种具有平坦功率谱的性质被称作是“白色的”,此信号也因此被称作白噪音。相对的,其他不具有这一性质的噪音信号(功率谱密度不均匀分布)被称为有色噪音。

  理想的白噪音具有无限带宽,因而其能量是无限大,这在现实世界是不可能存在的。实际上,我们常常将有限带宽的平整讯号视为白噪音,因为这让我们在数学分析上更加方便。然而,白噪音在数学处理上比较方便,因此它是系统分析的有力工具。一般,只要一个噪音过程所具有的频谱宽度远远大于它所作用系统的带宽,并且在该带宽中其频谱密度基本上可以作为常数来考虑,就可以把它作为白噪音来处理。例如,热噪音和散弹噪音在很宽的频率范围内具有均匀的功率谱密度,通常可以认为它们是白噪音。

  2、加性噪音

  加性噪音一般指热噪音、散弹噪音等,它们与信号的关系是相加,不管有没有信号,噪音都存在。一般通信中把加性随机性看成是系统的背景噪音;

  3、乘性噪音

  信道特性随机变化引起的噪音,它主要表现在无线电通信传输信道中,例如,电离层和对流层的随机变化引起信号不反应任何消息含义的随机变化,而构成对信号的干扰。

  这类噪音只有在信号出现在上述信道中才表现出来,它不会主动对信号形成干扰,因此称之为乘性噪音。乘性噪音一般由信道不理想引起,它们与信号的关系是相乘,信号在它在,信号不在他也就不在。

  乘性随机性看成系统的时变性(如衰落或者多普勒)或者非线性所造成的。


噪音分类
噪音标准

什么是噪音标准:

  噪音级为30~40分贝是比较安静的正常环境;超过50分贝就会影响睡眠和休息。由于休息不足,疲劳不能消除,正常生理功能会受到一定的影响;70分贝以上干扰谈话,造成心烦意乱,精神不集中,影响工作效率,甚至发生事故;长期工作或生活在90分贝以上的噪音环境,会严重影响听力和导致其他疾病的发生。

环境噪音标准:

  环境噪音标准(the standard for the environment noise)是为保护人群健康和生存环境,对噪音容许范围所作的规定。制定原则,应以保护人的听力、睡眠休息、交谈思考为依据,应具有先进性、科学性和现实性。环境噪音基本标准是环境噪音标准的基本依据。各国大都参照国际标准化组织(ISO)推荐的基数(例如睡眠30分贝),并根据本国和地方的具体情况而制定。

  包括不同地区的户外噪音标准和不同使用要求的室内噪音标准,是环境标准的一种。制定这类标准的目的是控制噪音对人的影响,为合理采用噪音控制技术和实施噪音控制立法提供依据。

室内噪音标准:

  室内噪音标准可分为住宅和非住宅两种。住宅室内噪音标准是根据生活安静的要求和所在区域环境噪音标准,参考住宅窗户条件制定的,一般不应低于所在区域的环境噪音标准20分贝。中国住宅室内的标准规定为低于所在区域环境噪音标准10分贝,因为中国城市有较多的小工厂紧靠住宅。非住宅的室内噪音标准,是根据房间用途规定的。

洁净室噪音标准:

  根据国家相关标准,标准的洁净室内噪音应符合下列要求:

  一、动态测试时,洁净室内的噪音级不应超过70分贝。

  二、空态测试时,乱流洁净室的噪音级不宜大于60分贝;层流洁净室的噪音级不应大于65分贝A。

  注:

  ①由于技术经济条件限制,或噪音大于70分贝对生产无影响时,噪音级可适当放宽,但不宜大于75分贝;

  ②上述噪音级是指在室内每一个工作点人耳位置(人离开)的测量值。对于变动噪音,则取相同位置处在一个正常工作日内的等效连续声压级。

  洁净室的噪音频谱限制,应采用倍频程声压级;

  洁净室的平、剖面布置,应考虑噪音控制的要求,其围护结构应有良好的隔声性能,并宜使各部分隔声量相接近。

  洁净室内的各种设备均应选用低噪音产品。对于辐射噪音超过洁净室允许值的设备,应设置专用隔声设施(如隔声间、隔声罩等)。

  洁净室净化空气调节系统噪音超过允许值时,应采取隔声、消声、隔振等控制措施。除事故排风外,应对洁净室内的排风系统进行减噪设计。

  净化空气调节系统,根据室内噪音级的要求,风管内风速宜按下列规定选用:

  一、总风管为6~10米/秒;

  二、无送、回风口的支风管为6~8米/秒;

  三、有送、回风口的支风管为3~6米/秒。

噪音标准分类分级

  环境保护部最近发布的环境噪音污染防治年度报告显示,一些地方的百姓受到噪音的困扰。其实,噪音的标准并非一刀切,按照区划各有不同。声环境功能区包括五种类型:

  0类声环境功能区

  指康复疗养区等特别需要安静的区域。

  1类声环境功能区

  指以居民住宅、医疗卫生、文化教育、科研设计、行政办公为主要功能,需要保持安静的区域。

  2类声环境功能区

  指以商业金融、集市贸易为主要功能,或者居住、商业、工业混杂,需要维护住宅安静的区域。

  3类声环境功能区

  指以工业生产、仓储物流为主要功能,需要防止工业噪音对周围环境产生严重影响的区域。

  4类声环境功能区

  指交通干线两侧一定距离之内,需要防止交通噪音对周围环境产生严重影响的区域,包括4a类和4b类两种类型。4a类为高速公路、一级公路、二级公路、城市快速路、城市主干路、城市次干路、城市轨道交通(地面段)、内河航道两侧区域;4b类为铁路干线两侧区域。

  城市区域环境噪音总体水平分为六级,昼间0级标准为≤50.0分贝,夜间≤40.0分贝;昼间一级标准为50.1—55.0分贝,夜间为40.1—45.0分贝;每级数值差为5分贝,以此类推。但4a级和4b级昼间均不能超过70分贝。

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