噪声定义

噪音是一类引起人烦躁、或音量过强而危害人体健康的声音。从环境保护的角度讲：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声音，都属于噪音。从物理学的角度讲：噪音是发声体做无规则振动时发出的声音。噪音的来源很多，如街道上的汽车声、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。
一、物理量单位：
1、定义 – 衡量声音音量变化的单位，符号为dB。它是两个声音的音量之比，用对数表示。计算公式：分贝=10log音量A/音量B。
2、特点 – 恰与入耳对音量变化的听觉灵敏度相似，即人耳对音量小的变化感觉灵敏，而对音量很大的变化感觉不灵敏。
例如声压增大两倍，有6分贝的感觉，而声压增大1000倍，人耳只有40分贝的感觉。录音师在录音时可根据分贝表的指示，对声音强弱进行制。
二、噪声产生的种类：
1、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。
2、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、锻造设备等，都会产生此类噪音。
3、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，将会产生大振幅的振动噪音，例如引擎、马达等。
4、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。
5、流动产生 – 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。
7、环境噪声 – 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、飞机的鸣笛、人们的喧闹、以及周围各式各样的噪音来源。
8、燃烧产生 – 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。
9、其他原因产生 – 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，均为噪音源，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。
三、噪声减弱方法：
1、在声源处减弱噪音。
2、在传播途径中减弱噪音。
3、在人耳处减弱噪音。
四、噪声分类：
1、白噪声 – 在整个频谱内毎个频点的能量为常数，且基本恒定，不管对信号进行低通滤波器还是高通滤波器处理，均不能有效地滤除白噪声，因为它存在于整个频带范围内。白噪声是随机的，它不具有相关性，故也没有偏差，因此，白噪声可以叠加到信号和算法中，或始终存在于模/数转换器中，而不会造成长期误码。通过恰当的处理，白噪声还可以用来创造声音，包括人的声音和自然界的声音，甚至还能合成其它噪声。
人类对白噪声的了解已经非常充分，并能熟练地从中提取很多有用的信息。白噪声甚至具有医疗功能，有些医学专家(主要是内科医生和牙医)还成功地在试验中将白噪声应用于轻度麻醉。一般来说，通过随机数字发生器可以生成白噪声，但实验表明要生成理想的白噪声很难，其它噪声的合成也与此类似。
2、粉红噪声 – 在给定频率范围内(不包含直流成分)随着频率的增加，其功率密度每倍频程下降3分贝(密度与频率成反比)每倍频程的功率相同，但要产生每倍频程3分贝的衰减非常困难，因此，没有纹波的粉红噪声在现实中很难找到。粉红噪声对于测量音频设备的频率响应和决定房间的扩音应用非常有用。
3、红噪声 – 红噪声来自海洋学的概念。这是有关海洋环境的一种噪声，由于它是有选择地吸收较高的频率，因此称之为红噪声。
4、橙噪声 – 该类噪声是准静态噪声，在整个连续频谱范围内，功率谱有限且零功率窄带信号数量也有限。这些零功率的窄带信号集中于任意相关音符系统的音符频率中心上。由于消除了所有的合音，这些剩余频谱就称为“橙色”音符。
5、蓝噪声 – 在有限频率范围内，功率密度随频率的增加每倍频程增长3分贝(密度与频率呈正比)。
6、紫噪声 – 在有限频率范围内，功率密度随频率的增加毎倍频程增长6分贝(密度正比于频率的平方值)。
7、灰噪声 – 该噪声在给定频率范围内，类似于心理声学上的等响度曲线(如反向的A-加权曲线)因此在所有频率点的噪声电平都相同。
8、棕噪声 – 在不包含直流成分的有限频率范围内，功率密度随频率的增加每倍频程下降6分贝(密度与频率的平方成反比)。该噪声实际上是布朗运动产生的噪声，它也称为随机飘移噪声或醉鬼噪声。
9、黑噪声-又称“静止噪声”。在20000赫以上的有限频率范围内，功率密度为常数的噪声，一定程度上它类似于超声波白噪声。这种黑噪声就像“黑光”一样，由于频率太高而使人们无法感知，但它对你和你周围的环境仍然有影响。
五、分类及特点：
1、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。
2、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。
3、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。
六、交通噪声：
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。
七、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，并且音量都很大。
八、建筑噪音：
环保部在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，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。
九、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 [11] 。
十、噪声分级：
分贝有很多概念，一般是形容声音大小的物理量。听力损失以纯音测听500、1000、2000赫兹Hz的气导平均听力计算，正常人的听力范围在 20~20,000赫兹（Hz）之间。
1、世界卫生组织耳聋：
26～40分贝：轻度聋；
41～55分贝：中度聋；
56～70分贝：中重度聋；
71～90分贝：重度聋；
2、音量等级（类比）：
190分贝 导致死亡；
150分贝 火箭、导弹发射的声音；
140分贝 欧盟界定的导致听力完全损害的最高临界点；
140分贝 喷气式飞机起飞的声音；
139分贝 世界杯球迷的呐喊声；
130分贝 螺旋浆飞机起飞的声音、摇滚音乐会的声音；
120分贝 在这种环境下呆超过一分钟即会产生暂时性耳聋；
120分贝 球磨机工作的声音；
110分贝 电锯工作的声音；
105分贝 永久损害听觉；
100分贝 气压钻机声音、压缩铁锤捶打重物的声音；
100分贝 拖拉机开动的声音；
90分贝 嘈杂酒吧环境声音、电动锯锯木头的声音；
90分贝 嘈杂的办公室、高速公路上的声音；
85分贝及以下 不会破坏耳蜗内的毛细胞；
80分贝 街道环境的声音、一般车辆行驶的声音；
75分贝 人体耳朵舒适度上限；
70分贝 大声说话的声音；
60分贝 正常交谈的声音；
50分贝 办公室的声音；
40分贝 图书馆阅览室的声音；
30分贝 卧室的声音；
20分贝 窃窃私语的声音；
10分贝 风吹落叶的沙沙声；
0分贝 刚刚引起听觉的声音；
3、普通人的听觉：
宇宙音量-254分贝绝对无声
0~20 分贝 很静、几乎感觉不到；
20~40 分贝 安静、犹如轻声絮语；
40~60 分贝 一般、普通室内谈话；
60~70 分贝 吵闹、有损神经；
70~90 分贝 很吵、神经细胞受到破坏。
90~100 分贝 吵闹加剧、听力受损；
100~120 分贝 难以忍受、呆一分钟即暂时致聋；
120分贝以上 极度聋或全聋；
十一、噪声污染：
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20～20000Hz，称为可听声；低于20Hz，称为次声波；高于20000Hz，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，从环境保护的角度来讲，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。
十二、健康影响：
一般噪声高过50dB(A)，就对人类日常工作生活产生有害影响。具体危害如下：
1、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）。病患以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。
2、视力损伤 – 研究表明，当噪音为90分贝时，人们视网膜中视杆细胞区别光亮度的敏感性开始下降，识别弱光的反应时间延长；达到95分贝时，瞳孔会扩大；达到115分贝时，眼睛对光亮度的适应性会降低207。
此外，长期接触噪音的人，最易发生眼疲劳、眼痛、视物不清和流泪等现象。
3、睡眠影响- 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。
4、心理影响 – 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。
十三、防治管理：
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。
十四、噪音控制：
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隔音耳塞、耳罩或头盔等护耳器。
十五、防治办法：
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。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，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。
十六、噪声的利用：
噪声和其他事物一样，既有有害的一面，又有可被人类利用、造福人类的一面。许多科学家在噪声利用方面做了大量研究工作：
1、1991年，奥地利某研究所研究出一种消声的水泥公路，这种混凝土的水泥公路有像泡沫材料一样的气孔和弹性，可把大量的振动能转变为材料内部的热能散发掉，从而使振动和噪声迅速衰减。
2、日本科学家采用一种新型的“音响设备”，将家庭生活中的各种流水声如洗手、淘米等产生的噪声变成悦耳的协奏曲。美国也研制出一种吸收大城市噪声并将其转变为大自然“乐声”的合成器，英国科学家还研制出电吹风声响的“白噪声”并由此生产出“宝宝催眠器”，能使婴幼儿自然酣睡。
3、噪声是声波，所以它也是一种能量。英国剑桥大学的专家们开始利用噪声发电的尝试。他们设计了一种鼓膜式声波接受器。这种接收器与一个共鸣器连接在一起，放在噪声污染区，就能将声能转为电能。美国研究人员发现，高能量的噪声可以使尘粒相聚一体，产生较好的除尘效果。
4、在科学研究领域更为有意义的是利用噪声透视海底的方法。科学家利用海洋里的噪声，如破碎的浪花、鱼类的游动、下雨、过往船只的扰动声等进行摄影，用声音作为摄影的“光源”。1991年，美国科学家用这种奇妙的摄影功能，首先在太平洋海域作了成功的实验。
5、噪声应用于农作物同样获得令人惊讶的成果。科学家们发现，植物在受到声音的刺激后，能吸收更多的二氧化碳和氧分，从而提高增长速度和产量。实验发现，水稻、大豆、黄瓜等农作物在噪声的影响下都有不同程度的增产。或许，在不久的将来，恼人的噪声将变成优美的新曲，造福人类。