物理声学噪声控制是环境保护的重要工作,一般降低噪声常用吸音处理，即在声音传播途径上使用吸音隔音材料，以减少工厂、交通噪声对环境污染。当然在设计时要考虑经济、技术等诸多

Question

物理 声学
噪声控制是环境保护的重要工作,一般降低噪声常用吸音处理，即在声音传播途径上使用吸音隔音材料，以减少工厂、交通噪声对环境污染。当然在设计时要考虑经济、技术等诸多问题。
现有一厂房，内部面积为800m2，未经处理时，平均吸声系数为0.05（即噪声每反射一次与入射的能量的比值），总吸声面积（平均吸声系数*内部面积）为40m2.
测得该厂房的噪声等级为100dB。如果对这间厂房进行吸声处理，情况如下表。
材料平均吸声系数 总吸声面积/m2 噪声等级/dB
0.05 40 100
0.20 160 94
0.35 280 91.5
0.50 400 90
分析表中数据可得出什么结论？对这间厂房的噪声控制计划，你可提供哪些原则性意见？

Answer 1

噪音
[英文]
1. noise
2. rumble
3. static
① 音高和音强变化混乱、听起来不谐和的声音。是由发音体不规则的振动产生的（区别于【乐音】）
从物理学的角度来看：噪声是发声体做无规则振动时发出的声音。
② 同【噪声】：在一定环境中不应有而有的声音。泛指嘈杂、刺耳的声音。
从环境保护的角度看：凡是妨碍到人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音产生干扰的声音，都属于噪声。
噪声是一类引起人烦躁、或音量过强而危害人体健康的声音。噪声污染主要来源于交通运输、车辆鸣笛、工业噪音、建筑施工、社会噪音如音乐厅、高音喇叭、早市和人的大声说话等。
[编辑本段]噪音概念
物理学定义
噪声是发生体做无规则振动时发出的声音。
生理学定义
凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音产生干扰的的声音。从这个意义上来说，噪音
的来源很多。街道上的汽车声、安静的图书馆里的说话声、建筑工地的机器声、以及邻居电视机过大的声音，都是噪音。
总体讲
噪音是物体震动产生。
噪音的单位(分贝)
dB(Decibel，分贝) 是一个纯计数单位，本意是表示两个量的比值大小，没有单位。
在工程应用中经常看到貌似不同的定义方式（仅仅是看上去不同）。对于功率，dB = 10*lg(A/B)。对于电压或电流，dB = 20*lg(A/B)。此处A，B代表参与比较的功率值或者电流、电压值。
dB的意义其实再简单不过了，就是把一个很大（后面跟一长串0的）或者很小（前面有一长串0的）的数比较简短地表示出来。如（此处以功率为例）：
X = 100000 = 10^5
X(dB) = 10*lg(X) dB= 10*lg(10^5) dB= 50 dB
X = 0.000000000000001 = 10^-15
X(dB) = 10*log(X) dB= 10*log(10^-15) dB= -150 dB
一般来讲，在工程中，dB和dB之间只有加减，没有乘除。而用得最多的是减法：dBm 减 dBm 实际上是两个功率相除，信号功率和噪声功率相除就是信噪比（SNR）。比如：30dBm - 0dBm = 1000mW/1mW = 1000 = 30dB。dBm 加 dBm 实际上是两个功率相乘，没有实际的物理意义。
[编辑本段]噪音的产生
一、振动所产生的噪音
转动机械：许多机械设备的本身或某一部份零件是旋转式的，常因组装的损耗或轴承的缺陷而产生异常的振动，进而产生噪音。
冲击：当物体发生冲击时，大量的动能在短时间内要转成振动或噪音的能量，而且频率分布的范围非常的广，例如冲床、压床、段造设备等，都会产生此类噪音。
共振：每个系统都有其自然频率，如果激振的频率范围与自然频率有所重叠，将会产生大振福的振动噪音，例如引擎、马达等。
磨擦：此类噪音由于接触面与附着面间的滑移现象而产生声响，常见的设备有切削、研磨等。
二、流场所产生的噪音
流动所产生的气动噪音，乱流、喷射流、气蚀、气切、涡流等现象。当空气中以高速流经导管或金属表面时，一般空气在导管中流动碰到阻碍产生乱流或大而急速的压力改变均会有噪音的产生。
三、环境噪音
一般环境噪音大多来自随机的噪音源，例如急驰而过的车辆、飞机、人们的喧闹、以及周围各式各样的噪因来源。
四、燃烧产生的噪音
在燃烧过程中可能发生爆炸、排气、以及燃烧时上升气流影响周围空气的扰动，这些现象均会伴随噪音的产生。例如引擎、锅炉、熔炼炉、涡轮机等这一类的燃烧设备均会产生这一类的噪音。
五、其他噪音
在日常生活中，诸如室内各项家庭用具均会发生声音，如冷气机、音响、抽油烟机、电视、空调设备，均为造音源，另外；如学校、商场、公园、体育场等公共场所亦可视为噪音产生的场所。
[编辑本段]噪音的种类及特点
噪音污染按声源的机械特点可分为：气体扰动产生的噪音、固体振动产生的噪音、液体撞击产生的噪声以及电磁作用产生的电磁噪声。
噪声按声音的频率可分为：＜400Hz的低频噪声 、400～1000Hz的中频噪声及＞1000Hz的高频噪声。
噪音按时间变化的属性可分为：稳态噪音、非稳态噪音、起伏噪音、间歇噪声以及脉冲噪音等。
交通噪音
交通运输工具行驶过程中产生的噪音属于交通噪音。具有两个特点：
1、存在十分广泛。汽车噪音是城市噪音的主要来源；空中交通的迅速发展，提高了机场临近区域的噪音水平；
2、通常音量都很大。机场附近的噪音响度大约在75dB—95dB之间。
职业噪音
在工作场所中的噪音是第二个主要的来源。职业噪音的第一特点是都为宽带噪音，特别是办公室里的噪音，是由各种不同频率的声音组合而成的。另一个特点是具有广泛性和音量都很大。
建筑噪音
环保署在1986年成立时，建筑噪音是主要的问题。当时，市区建筑地盘的打桩机每天12小时运作，每12位市民便有1位受到打桩噪音滋扰。政府于1989年实施《噪音管制条例》，其后逐渐加强管制建筑噪音。已建区的建筑工地每日只可进行3至5小时打桩工程，而且必须采用低噪音打桩设备，其他嘈吵建筑工序则受管制。然而，时至今日建筑噪音的问题仍未彻底解决。人们正探究问题症结，并鼓励建造业成员自律守法，改变他们把罚款纳入经营成本的错误观念。
飞机及其他噪音
飞机噪音由民航处负责管制。该处会监测噪音水平及规定航空公司采纳较宁静的飞行常规，例如在飞机起飞时实施消减噪音的步骤。香港国际机场于1998年迁往赤角后，市区的飞机噪音滋扰已大幅减低。以往，启德机场附近尽是稠密的住宅区，飞机升降的隆然巨响令38万居民苦不堪言。
工商业场所如食肆等的通风系统经常产生扰人声浪。这类噪音和邻里噪音、防盗警钟、新登记车辆噪音均受《噪音管制条例》监管，后者的噪音水平必须达到欧洲及日本的标准。
[编辑本段]噪音的标准值
1.1 标准值 类 别 昼 间 夜 间
Ⅰ 55 45
Ⅱ 60 50
Ⅲ 65 55
Ⅳ 70 55
1.2 各类标准适用范围的划定
1.2.1 Ⅰ类标准适用于以居住、文教机关为主的区域。
1.2.2 Ⅱ类标准适用于居住、商业、工业混杂区及商业中心区
1.2.3 Ⅲ类标准适用于工业区。
1.2.4 Ⅳ类标准适用于交通干线道路两侧区域。
1.2.5 各类标准适用范围由地方人民政府划定。
1.3 夜间频繁突发的噪音(如排气噪声)。其峰值不准超过标准值10dB(A)，夜间偶然突发的噪音(如短促鸣笛声)，其峰值不准超过标准值15dB(A)。
1.4 本标准昼间、夜间的时间由当地人民政府按当地习惯和季节变化划定。
1.2 引用标准GB12349工业企业厂界噪音测量方法
1.3 监测方法按GB12349执行。
[编辑本段]噪音污染
随着近代工业的发展，环境污染也随着产生，噪音污染就是环境污染的一种，已经成为对人类的一大危害。噪音污染与水污染、大气污染被看成是世界范围内三个主要环境问题。
噪音是发生体做无规则时发出的声音.
声音由物体振动引起，以波的形式在一定的介质（如固体、液体、气体）中进行传播。通常听到的声音为空气声。一般情况下，人耳可听到的声波频率为20～20，000Hz，称为可听声；低于20Hz，称为次声波；高于20，000Hz，称为超声波。所听到声音的音调的高低取决于声波的频率，高频声听起来尖锐，而低频声给人的感觉较为沉闷。声音的大小是由声音的强弱决定的。从物理学的观点来看，噪音是由各种不同频率、不同强度的声音杂乱、无规律的组合而成；乐音则是和谐的声音。
判断一个声音是否属于噪音，仅从物理学角度判断是不够的，主观上的因素往往起着决定性的作用。例如，美妙的音乐对正在欣赏音乐的人来说是乐音，但对于正在学习、休息或集中精力思考问题的人可能是一种噪音。即使同一种声音，当人处于不同状态、不同心情时，对声音也会产生不同的主观判断，此时声音可能成为噪音或乐音。因此，从生理学观点来看，凡是干扰人们休息、学习和工作的声音，即不需要的声音，统称为噪音。当噪声对人及周围环境造成不良影响时，就形成噪音污染。
[编辑本段]噪音的危害
噪声给人带来生理上和心理上的危害主要有以下几方面：损害听力。有检测表明：当人连续听摩托车声，8小时以后听力就会受损；若是在摇滚音乐厅，半小时后，人的听力就会受损。有害于人的心血管系统、中国对城市噪声与居民健康的调查表明：地区的噪声每上升一分贝，高血压发病率就增加3%。影响人的神经系统，使人急躁、易怒。影响睡眠, 造成疲倦。
从心理声学的角度来说，噪音又称噪声，一般是指不恰当或者不舒服的听觉刺激。它是一种由为数众多的频率组成的并具有非周期性振动的复合声音。简言之，噪音是非周期性的声音振动。它的音波波形不规则，听起来感到刺耳。从社会和心理意义来说，凡是妨碍人们学习、工作和休息并使人产生不舒适感觉的声音，都叫噪音。如流水声、敲打声、沙沙声，机器轰鸣声等，都是噪音。它的测量单位是分贝。零分贝是可听见音的最低强度。
噪声有高强度和低强度之分。低强度的噪声在一般情况下对人的身心健康没有什么害处，而且在许多情况下还有利于提高工作效率。高强度的噪声主要来自工业机器（如织布机、车床、空气压缩机、风镐、鼓风机等）、现代交通工具（如汽车、火车、摩托车、拖拉机、飞机等）、高音喇叭、建筑工地以及商场、体育和文娱场所的喧闹声等。这些高强度的噪声危害着人们的机体，使人感到疲劳，产生消极情绪，甚至引起疾病。高强度的噪声，不仅损害人的听觉，而且对神经系统、心血管系统、内分泌系统、消化系统以及视觉、智力等都有不同程度的影响。如果人长期在 95 分贝的噪声环境里工作和生活，大约有 29% 的会丧失听力；即使噪声只有 85 分贝人，也有 10% 的人会发生耳聋； 120~130 分贝的噪声，能使人感到耳内疼痛；更强的噪音会使听觉器官受到损害。在神经系统方面，强噪音会使人出现头痛、头晕、倦怠、失眠、情绪不安、记忆力减退等症候群，脑电图慢波增加，植物性神经系统功能紊乱等；在心血管系统方面，强噪音会使人出现脉搏和心率改变，血压升高，心律不齐，传导阻滞，外周血流变化等；在内分泌系统方面，强噪音会使人出现甲状腺机能亢进，肾上腺皮质功能增强，基础代谢率升高，性机能紊乱，月经失调等；在消化系统方面，强噪音会使人出现消化机能减退，胃功能紊乱，胃酸减少，食欲不振等。总之，强噪音会导致人体一系列的生理、病理变化。有人曾对在噪音达 95 分贝的环境中工作的 202 人进行过调查，头晕的占 39% ，失眠的占 32% ，头痛的占 27% ，胃痛的占 27% ，心慌的占 27% ，记忆力衰退的占 27% ，心烦的占 22% ，食欲不佳的占 18% ，高血压的占 12% 。孕妇长期处在超过50分贝的噪音环境中，会使内分泌腺体功能紊乱，并出现精神紧张和内分泌系统失调。严重的会使血压升高、胎儿缺氧缺血、导致胎儿畸形甚至流产。而高分贝噪音能损坏胎儿的听觉器官，致使部分区域受到影响。影响大脑的发育，导致儿童智力低下。
噪音的恶性刺激，严重影响我们的睡眠质量，并会导致头晕、头痛、失眠、多梦、记忆力减退、注意力不集中等神经衰弱症状和恶心、欲吐、胃痛、腹胀、食欲呆滞等消化道症状。营养学家研究发现，噪音还能使人体中的维生素、微量元素氮基酸、谷氮酸、赖氮酸等必须的营养物质的消耗量增加，影响健康；噪音令人肾上腺分泌增多心跳加快、血压上升，容易导致心脏病发；同时噪音可使人唾液、胃液分泌减少，胃酸降低，从而患胃溃疡和十二指肠溃疡。
[编辑本段]噪音对人体健康的影响
一、噪音引起的听力损伤
噪音是伤害耳朵感声器官（耳蜗）的感觉发细胞（sensoryhaircells），一旦感觉发细胞受到伤害，则永远不会复原。感觉高频率的感觉发细胞最容易受到噪音的伤害，因此一般人听力已经受噪音伤害了，如果没有做听力检验却往往不自觉，直到听力丧失到无法与人沟通时，却为时已晚。早期听力的丧失以4000Hz最容易发生，且双侧对称（4Kdip）。病患无法听到轻柔高频率的声音为主。除非突然暴露在非常强烈的声音下如枪声，爆竹声等，听力的丧失也是渐进性的。
二、噪音引起心脏血管伤害
急性噪音暴露常引起高血压，在100分贝十分钟下肾上腺激素则分泌升高，交感神经被激动。在动物实验上，也有相同的发现。虽然流行病学调查结果不一致，但最近几个大规模研究显示长期噪音的暴露与高血压呈正相关的关系。暴露噪音70分贝到90分贝五年，其得到高血压的危险性高达2.47倍。
三、噪音对生殖能力的影响
在此方面的研究到目前仍无结论，尚待进一步的探讨。
四、噪音对睡眠的影响
有高达百分之二十八的人认为噪音影响睡眠，但长久影响下是否对健康有伤害，尚待进一步的探讨。
五、噪音对心理的影响
在高频率的噪音下，一般人都有焦躁不安的症状，容易激动的情形。有人研究发现噪音越高的工作场所，意外事件越多，生产力越低，此项结果仍有争论。
噪音分贝大小对人类生活的影响：
1)噪声对睡眠的干扰 人类有近1/3的时间是在睡眠中度过的。睡眠是人类消除疲劳、恢复体力、维持健康的一个重要条件。但环境噪声会使人不能安眠或被惊醒，在这方面，老人和病人对噪声干扰更为敏感。当睡眠被干扰后，工作效率和健康都会受到影响。研究结果表明：连续噪声可以加快熟睡到轻睡的回转，使人多梦，并使熟睡的时间缩短；突然的噪声可以使人惊醒。一般来说，40分贝大连续噪声可使10%的人受到影响；70分贝可影响50%；而突发动噪声在40分贝时，可使10%的人惊醒，到60分贝时，可使70的人惊醒。长期干扰睡眠会造成失眠、疲劳无力、记忆力衰退，以至产生神经衰弱症候群等。在高噪声环境里，这种病的发病率可达50^-60%以上。
(2)噪声对语言交流的干扰 噪声对语言交流的影响，来自噪声对听力的影响。这种影响，轻则降低交流效率，重则损伤人们的语言听力。研究表明，30分贝以下属于非常安静的环境，如播音室、医院等应该满足这个条件。40分贝是正常的环境，如一般办公室应保持这种水平。50-60分贝则属于较吵的环境，此时脑力劳动受到影响，谈话也受到干扰。当打电话时，周围噪声达65分贝则对话有困难；在80分贝时，则听不清除。在噪声达80-90分贝时，距离约0.15米也得提高嗓门才能进行对话。如果噪声分贝数再高，实际上不可能进行对话。
(3)噪声损伤听觉 人短期处于噪声环境时，即使离开噪声环境，耳朵也会造成短期的听力下降，但当回到安静环境时，经过较短的时间即可以恢复。这种现象叫听觉适应。如果长年无防护地在较强的噪声环境中工作，在离开噪声环境后听觉敏感性的恢复就会延长，经数小时或十几小时，听力可以恢复。这种可以恢复听力的损失称为听觉疲劳。随着听觉疲劳的加重会造成听觉机能恢复不全。因此，预防噪声性耳聋首先要防止疲劳的发生。一般情况下，85分贝以下的噪声不至于危害听觉，而85分贝以上则可能发生危险。统计表明，长期工作在90分贝以上的噪声环境中，耳聋发病率明显增加。
(4)噪声可引起多种疾病 噪声除了损伤听力以外，还会引起其他人身损害。噪声可以引起心绪不宁、心情紧张、心跳加快和血压增高。噪声还会使人的唾液、胃液分泌减少，胃酸降低，从而易患胃溃疡和十二指肠溃疡。一些工业噪声调查结果指出，劳动在高噪声条件下的钢铁个人和机械车间个人比安静条件下的个人循环系统发病率高。在强声下，高血压的人也多。不少人认为，20世纪生活中的噪声是造成心脏病的原因之一。长期在噪声环境下工作，对神经功能也会造成障碍。实验室条件下人体实验证明，在噪声影响下，人脑电波可发生变化。噪声可引起大脑皮层兴奋和抑制的平衡，从而导致条件下反射的异常。有的患者会引起顽固性头痛、神经衰弱和脑神经机能不全等。症状表现与接触的噪声强度有很大关系。例如，当噪声在80-85分贝时，往往很易激动、感觉疲劳，头痛多在颞额区；95-120分贝时，作业个人常前头部钝性痛，并伴有易激动、睡眠失调、头晕、记忆力减退；噪声强到140-150分贝时不但引起耳病，而且发生恐惧和全身神经系统紧张性增高。
噪声防治及管理措施
[编辑本段]噪音的防止方法
为了防止噪音，我国著名声学家马大猷教授曾总结和研究了国内外现有各类噪音的危害和标准，提出了三条建议：
（1）为了保护人们的听力和身体健康，噪音的允许值在 75~90 分贝。
（2）保障交谈和通讯联络，环境噪音的允许值在 25~50 分贝。
（3）对于睡眠时间建议在 35~50 分贝。
我国心理学界认为，控制噪音环境，除了考虑人的因素之外，还须兼顾经济和技术上的可行性。充分的噪音控制，必须考虑噪音源、传音途径、受音者所组成的整个系统。控制噪音的措施可以针对上述三个部分或其中任何一个部分。
噪音控制的内容包括：
（1）降低声源噪音，工业、交通运输业可以选用低噪音的生产设备和改进生产工艺，或者改变噪音源的运动方式（如用阻尼、隔振等措施降低固体发声体的振动）。
（2）在传音途径上降低噪音，控制噪音的传播，改变声源已经发出的噪音传播途径，如采用吸音、隔音、音屏障、隔振等措施，以及合理规划城市和建筑布局等。
（3）受音者或受音器官的噪音防护，在声源和传播途径上无法采取措施，或采取的声学措施仍不能达到预期效果时，就需要对受音者或受音器官采取防护措施，如长期职业性噪音暴露的工人可以戴耳塞 、耳罩或头盔等护耳器。
防治噪声污染的一些办法
（1）营造隔音林
（2）将噪声污染严重的企业搬离市区
（3）源头处预防，传播过程消减
噪音控制在技术上虽然现在已经成熟，但由于现代工业、交通运输业规模很大，要采取噪音控制的企业和场所为数甚多，因此在防止噪音问题上，必须从技术、经济和效果等方面进行综合权衡。目前国内已经有这方面噪音治理先进技术的企业及事业单位：如清华大学建筑物理实验室，杭州汉克斯隔音技术工程有限公司等在噪音治理与振动控制行业领域做出比较突出贡献。当然，具体问题应当具体分析。在控制室外、设计室、车间或职工长期工作的地方，噪音的强度要低；库房或少有人去车间或空旷地方，噪音稍高一些也是可以的。总之，对待不同时间、不同地点、不同性质与不同持续时间的噪音，应有一定的区别。
[编辑本段]噪音的利用