专业声学知识 分贝(dB) - 东莞隔音玻璃窗

2018-9-17 14:41:33 admin 356

1、  声音

1.1 分贝的感觉

当物体振动时,在它周围就会产生声波,东莞隔音玻璃窗专业阻隔声波不断向外传播,被人们听到成为声音。人耳的听觉下限是0dB,低于15dB的环境是极为安静的环境,安静得会使人不知所措。乡村的夜晚大多是25-30dB,除了细心才能够体会到的流水、风、小动物等自然声音以外,其他感觉一片宁静,这也是生活在喧嚣之中的城市人所追求的净土。城市的夜晚会因区域不同而有所不同。较为安静区域的室内一般在30-35dB,住在繁华的闹市区或是交通干线附近的居民,将不得不忍受室内40-50dB(甚至更高)的噪声。人们正常讲话的声音大约是60-70dB,大声呼喊的瞬间可达100dB。在机器轰鸣的厂房中,持续的噪声可达80-110dB,这种高强度的噪声会损害人耳的听觉,并对神经系统产生不良影响,长期还会导致神经衰弱、消化不良、听力下降、心血管等疾病。人耳的噪声听觉上限是120dB,超过120dB的声音会耳痛、难以忍受,140dB的声音会使人失去听觉。高分贝喇叭、重型机械、喷气飞机引擎等都能够产生超过120dB的声音。

1.2 人耳的感觉

人耳听觉非常敏感,正常人能够察觉1dB的声音变化,3dB的差异将感到明显不同。人耳存在掩蔽效应,当一个声音高于另一个声音10dB时,较小的声音因掩蔽而难于被听到和理解,由于掩蔽效应,在90-100dB的环境中,即使近距离讲话也会听不清。人耳有感知声音频率的能力,频率高的声音人们会有“高音”的感觉,频率低的声音人们会有“低音”的感觉,人耳正常的听觉频率范围是20-20KHz。人耳耳道类似一个2-3cm的小管,由于频率共振的原因,在2000-3000Hz的范围内声音被增强,这一频率在语言中的辅音中占主导地位,有利于听清语言和交流,但人耳最先老化的频率也在这个范围内。一般认为,500Hz以下为低频,500-2000Hz为中频,2000Hz以上为高频。语言的频率范围主要集中在中频。人耳听觉敏感性由于频率的不同有所不同,频率越低或越高时敏感度变差,也就是说,同样大小的声音,中频听起来要比低频和高频的声音响。

1.3频率特性

声音可以分解为若干(甚至无限多)频率分量的合成。为了测量和描述声音频率特性,人们使用频谱。频率的表示方法常用倍频程和1/3倍频程。倍频程的中心频率是31.5、63、125、250、500、1K、2K、4K、8K、16KHz十个频率,后一个频率均为前一个频率的两倍,因此被称为倍频程,而且后一个频率的频率带宽也是前一个频率的两倍。在有些更为精细的要求下,将频率更细地划分,形成1/3倍频程,也就是把每个倍频程再划分成三个频带,中心频率是20、31.5、40、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1K、1.25K、1.6K、2K、2.5K、3.15K、4K、5K、6.3K、8K、10K、12.5K、16K、20KHz等三十个频率,后一个频率均为前一个频率的21/3倍。在实际工程中更关心人耳敏感的部分,大多数情况下考虑的频率范围在100Hz到5KHz。噪声治理中一般采用倍频程。如果将声音的频率分量绘制成曲线就形成了频谱。

不同声源发出噪声有不同的频率特性,有些噪声低频能量很大,如气泵、齿轮转动机器等,有些声源中频能量很大,如轴承、冷却塔淋水声,有些噪声高频能量很大,如交直流电机、变压器、阀门等,但大多噪声往往是各种频率都有很大声音,而且没有任何规则。对于各种声学材料来讲,不同频率条件下声学性能是不同的。有的材料具有良好的高频吸声性能,有的材料具有良好的低频吸声性能,有的材料对某些频率具有良好的吸声性能,不一而同。隔声等其他声学性能也是如此。

1.4分贝dB

分贝对于非专业人员来讲是最难理解的,然而对于专业人士来讲分贝又是再熟悉不过了。分贝(dB)是以美国电话发明家贝尔命名的,因为贝的单位太大,因此采用分贝,代表1/10贝。分贝的概念比较特别,它的运算不是线性比例的,而是对数比例的,例如两个音箱分别发出60dB的声音,合在一起并不是120dB,而是63dB。分贝的计算较为复杂,叠加公式如下:

如果两个声音Lp1和Lp2相加有:;

如果三个声音Lp1、Lp2和Lp3相加有:;

更多的声音相加以此类推。

根据以上公式我们可以得到:60dB+70dB=70.4dB,88dB+90dB=92.1dB,80dB+80dB+80dB=84.8dB,97.5dB-92dB=96dB,

使用分贝描述声音大大小被称为声压级,与后面讲到的声级不同,声压级是指在某个频率范围内的声音大小,任何声音,不同频率的分贝数可能是不同的。不能说某个声音声压级是多少,而必须说某个频率的声压级是多少。所有频率声压级的计权和是声级。就象考大学的成绩,不能说考了80分,而需要说语文考了多少分,外语考了多少分,这就是“声压级”,而声级是各科求和的“总分”。


2、声级

2.1等响曲线

人耳非常特别,不同频率下相同声压级的声音听起来不一样响。同样50dB的声音,低频、高频听起来没有中频听起来响,而低频63Hz的70dB的声音,和1000Hz的50dB的声音,或和8000Hz的60dB的声音听起来一样响。把频率从20-20KHz听起来一样响的单频率声音的声压级画成一条曲线,叫做等响曲线。从等响曲线图中我们可以查到两个不同频率的声音听起来一样响时各自所需要的声压级。人耳的特点是,低频不敏感,响度低,高频也不敏感,而对中频比较敏感。在噪声治理中,必须首先将中频噪声的声压级降下来,同时低频和高频噪声也要相应地将下来,但允许其声压级比中频大一些。

2.2 A声级和C声级

A声级的概念会使普通人感到迷惑。声级是将各个频率的声音计权相加(不是简单的算术相加)得到的声音大小。A声级又称为A计权声级,是各个频率的声音通过A计权网络后再相加得到的大小,A声级反映了人耳对低频和高频不敏感的听觉特性。例如,如果某声音100Hz的声压级为80dB,在计算A声级时,将按计权减去50.5dB,即按29.5dB来计算;若其1KHz的声压级为80dB,计权值为0dB,即仍按80dB计算。A声级的目的在于,A声级越大,则表明声音听起来越响。A声级分贝通常计为dBA。许多与噪声有关的国家规范都是按A声级作为指标的。

C声级又称为线形声级,是将各个频率的声压级直接相加得到的,它反映了声音的总能量。C声级大的声音表明噪声总能量大,但听起来不一定响。东莞隔音玻璃窗专业阻隔声波不断向外传播。