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[声学基础] 声学基础:时间平均声级或等效连续声级Leq和昼夜等效声级Ldn

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发表于 2022-3-18 11:22 | 显示全部楼层 |阅读模式

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01、时间平均声级或等效连续声级Leq
A声级能够较好地反映人耳对噪声的强度和频率的主观感觉,对于一个连续的稳定噪声,它是一种较好的评价方法。但是对于起伏的或不连续的噪声,很难确定A声级的大小。例如我们测量交通噪声,当有汽车通过时噪声可能是75dB,当没有汽车通过时可能只有50dB,这时就很难说交通噪声是75dB还是50dB。又如,一个人在噪声环境下工作,间歇接触噪声与一直接触噪声对人的影响也不一样,因为人所接触的噪声能量不一样。为此,提出了用噪声能量平均的方法来评价噪声对人的影响,这就是时间平均声级或等效连续声级,用Leq表示。这里仍用A计权,故亦称等效连续A声级LAeq

等效连续A声级定义为:在声场中某一位置上,用某一段时间能量平均的方法,将间歇出现变化的A声级以一个A声级来表示该段时间内的噪声大小,并称这个A声级为此时间段的等效连续A声级,即:
1.png
式中,pA(t )是瞬时A计权声压;P0是参考声压(2×10-5Pa);LA 是变化A声级的瞬时值,单位dB;T 是某段时间的总量。

实际测量噪声是通过不连续的采样进行测量,假如采样时间间隔相等,则:
2.png
式中,N 是测量的声级总个数,LAi 是采样到的第i 个A声级。对于连续的稳定噪声,等效连续声级就等于测得的A声级。

02、昼夜等效声级Ldn
通常噪声在晚上比白天更显得吵,对睡眠的干扰更是如此。评价结果表明,晚上噪声的干扰通常比白天高10dB。为了把不同时间噪声对人的干扰不同的因素考虑进去,在计算一天24h的等效声级时,要对夜间的噪声加上10dB的计权,这样得到的等效声级为昼夜等效声级,以符号Ldn 表示:
3.png
式中,Ld 为白天的等效声级,Ln为夜间的等效声级。白天与夜间的时间定义可依地区的不同而异。16为白天小时数 (6:00~22:00),8为夜间小时数 (22:00~第二天6:00)。

03、累计百分声级(统计声级)LN
由于环境噪声,如街道、住宅区的噪声,往往呈现不规则且大幅度变动的情况,因此需要用统计的方法,用不同的噪声级出现的概率或累积概率来表示。定义为:累计百分声级LN表示某一A声级,且大于此声级的出现概率为N%。如L5=70dB表示整个测量期间噪声超过70dB的概率占5%。L10L95的意义,依此类推。

L5相当于峰值平均噪声级,L50相当于平均噪声级,又称中央值,L95相当于背景噪声级(或本底噪声级)。如果测量是按一定时间间隔(例如,每5s一次)读取指示值,那么L10表示有10%的数据比它高,L50表示有50%的数据比它高,L90表示有90%的数据比它高。

如果噪声级的统计特性符合正态分布,那么:
4.png
式中,d=L10-L90。如果噪声级的统计特性符合对称正态分布,则L10-L50L50-L90应该相同。如不对称则差值不同,差值越大说明分布越不集中。

来源:杭州爱华仪器有限公司微信公众号(ID:hzaihua)

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