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声音测量

From Windpower Guided Tour

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测量和计算音量

尺度

世界范围的公共机构都使用所谓的dB (A)或者分贝(A)尺度来量化声音测量。为了给你尺度的概念,请看下表。

音量 听觉下限 耳语 谈话 城市交通 摇滚音乐会 10米远的喷气式发动机
dB(A) 0 30 60 90 120 150

dB(A)尺度测量不同可听声整个频率范围内的声音强度(不同音高),然后使用一个加权方案,说明人耳对每个不同声音频率具有不同的敏感度。通常,我们在中频段(说话音域)比在低或高频段听得更好。dB(A)系统表示,大多数可听声频率的声压乘以大的数字,而少数可听声频率乘以小的数字,然后每一个加起来得到一个指数数字。

((A)加权方案用于微弱的声音,如风机。也存在其他用于高声的加权方案,称为(B)和(C),虽然它们很少使用。)

dB-尺度是一个对数,或相对尺度。这意味着当声压(或声音中的能量)加倍,指数增大约3倍。因此,一个100dB(A)音量包含的能量是97dB(A)的两倍。用这种方式测量声音的原因是,我们的耳朵(和头脑)根据声压的对数来察觉声音,而不是声压本身。

大多数人会说,如果你增加10分贝(A),会使声音的主观响度加倍。

如果你对准确的定义有兴趣,看一看这个网站上的声学参考手册。

声音的传播与距离:平方反比定律

声波能量(继之声强)随与声源之间距离的平方而下降。换句话说,如果远离风机移动200米,音量一般会是100米距离的四分之一。因此距离的加倍会使分dB(A)水平下降6倍。

距离风机底座一个转轮直径(43米)的地方发出100dB(A)的音量,对应一个(欧洲产)干衣机一般将有55-60dB(A)的音量。距离4个转轮直径(170米)远处有44dB(A),相当于在房间里安静的起居室。距离6个转轮直径(260米)远处有大约40dB(A)。

音量和与声源距离之间的确切关系,在此网站声学参考手册的一个表中给出。

实际上,声音的吸收和反射(从软或硬表面)可能在特定位置起作用,并可能更改这里显示的结果。


几个声源中声音的叠加

如果我们有两台风机而不是一个,位于与我们耳朵距离相同的地方,自然达到我们的声音能量也将加倍。正如我们刚刚学到的,这意味着两台风机将增加3dB(A)的音量。四台风机代替一个(在同样的距离)将增大6dB(A)的音量。事实上,为了感知主观响度已经加倍(即dB水平已经增加了10倍),需要10台风机放置在与你距离相同处。

如果你希望了解有关声音叠加在一起的细节,看一看本网站的声学参考手册

纯音惩罚

人耳(和头脑)辨识纯音比白(随机)噪声更加容易的事实,意味着相关机构可能希望在进行声音评估时予以考虑。因此往往有规则详细说明了万一声音呈现出纯音调,可以在dB(A)数字中增加一定的量。

实际中的风机噪声信息

按照国际标准,制造商一般会规定一个噪音dB(A)理论值,假定所有声音起源于一个中心点,当然,尽管实际上声音将源于整个电机表面及其转轮。

因此,现代风机典型的计算声压大约是96-101dB(A)。这个数字本身相当无趣,因为没有一个单独的点,可以让你体验那个音量!相反,它对于预测风机不同距离处的音量很有用。

现代风机中,纯音一般被完全根除了,至少对于风力发电计算页面目录中所列的现代风机上是这种情况。

法定噪声限制

对应丹麦的法律规定,户外距离在300米以上,高品质风机的理论噪音水平一般将大大低于45dB(A)。(对于有几栋房屋的建设区,40dB(A)噪声限值是丹麦的法定限值)。

不同国家有不同的噪声规定。实际上,同样的电机设计可以用于任何地方。

通用习惯:计算而不是测量

为了获得在人口密集区建立风机的规划许可(从公共机构),计算风机可能发射的声音一般很重要。

一般来说,计算可能发射的声音要比实际测量容易得多。

难以测量声音的原因是,为了正确测量它,音量必须高于背景噪声大约10dB(A)。然而,这些来自于树叶、鸟类和交通的背景噪音常常在30dB(A)以上。因此当准予风机规划许可时,世界上大多数地方的公共机构依靠计算而不是测量。

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