一、聲音與噪聲的定義：
聲音的本質(zhì)是波動(dòng)。受作用得空氣發(fā)生振動(dòng)，當震動(dòng)頻率在20-20000Hz時(shí)，作用于人的耳鼓膜而產(chǎn)生的感覺(jué)稱(chēng)為聲音。聲源可以是固體、也可以是流體（液體和氣體）的振動(dòng)。聲音的傳媒介質(zhì)有空氣。水和固體，它們分別稱(chēng)為空氣聲、水聲和固體聲等。噪聲監測主要討論空氣聲。
人類(lèi)是生活在一個(gè)聲音的環(huán)境中，通過(guò)聲音進(jìn)行交談、表達思想感情以及開(kāi)展各種活動(dòng)。但有些聲音也會(huì )給人類(lèi)帶來(lái)危害。例如，震耳欲聾的機器聲，呼嘯而過(guò)的飛機聲等。這些為人們生活和工作所不需要的聲音叫噪聲，從物理現象判斷，一切無(wú)規律的或隨機的聲信號叫噪聲；噪聲的判斷還與人們的主觀(guān)感覺(jué)和心理因素有關(guān)，即一切不希望存在的干擾聲都叫噪聲，例如，在某些時(shí)候，某些情緒條件下音樂(lè )也可能是噪聲。
環(huán)境噪聲的來(lái)源有四種：一是交通噪聲，包括汽車(chē)、火車(chē)和飛機等所產(chǎn)生的噪聲；二是工廠(chǎng)噪聲，如鼓風(fēng)機、汽輪機，織布機和沖床等所產(chǎn)生的噪聲；三是建筑施工噪聲，像打樁機、挖土機和混凝土攪拌機等發(fā)出的聲音；四是社會(huì )生活噪聲，例如，高音喇叭，收錄機等發(fā)出的過(guò)強聲音。
二、聲音的發(fā)生、頻率、波長(cháng)和聲速
頻率：聲源在一秒中內振動(dòng)的次數，記作f。單位為Hz。
周期：聲源振動(dòng)一次所經(jīng)歷的時(shí)間，記作T，單位為s。T=1/f。
波長(cháng)：沿聲波傳播方向，振動(dòng)一個(gè)周期所傳播的距離，或在波形上相位相同的相鄰兩點(diǎn)間距離，記為λ，單位為m。
聲速：聲波每秒在介質(zhì)中傳播的距離，記作c，單位為m/s。聲速與傳播聲音的介質(zhì)和溫度有關(guān)。在空氣中，聲速（c）和溫度（t）的關(guān)系可簡(jiǎn)寫(xiě)為：c = 331.4+0.607t常溫下，聲速約為345m/s。
頻率f、波長(cháng)λ和聲速c三者之間的關(guān)系是: c = λf當物體在空氣中振動(dòng)，使周?chē)諝獍l(fā)生疏、密交替變化并向外傳遞，且這種振動(dòng)頻率在20-20000Hz之間，人耳可以感覺(jué)，稱(chēng)為可聽(tīng)聲，簡(jiǎn)稱(chēng)聲音，噪聲監測的就是這個(gè)范圍內的聲波。頻率低于20Hz的叫次聲，高于20000Hz的叫超聲，它們作用到人的聽(tīng)覺(jué)器官時(shí)不引起聲音的感覺(jué)，所以不能聽(tīng)到。
三、聲功率、聲強和聲壓
（一） 聲功率（W）
聲功率是指單位時(shí)間內，聲波通過(guò)垂直于傳播方向某指定面積的聲能量。在噪聲監測中，聲功率是指聲源總聲功率。單位為W。
（二） 聲強（I）
聲強是指單位時(shí)間內，聲波通過(guò)垂直于傳播方向單位面積的聲能量。單位為 W / s2。
（3）聲壓（P）
聲壓是由于聲波的存在而引起的壓力增值。單位為Pa。聲波在空氣中傳播時(shí)形成壓縮和稀疏交替變化，所以壓力增值是正負交替的。但通常講的聲壓是取均方根值，叫有效聲壓，故實(shí)際上總是正值，對于球面波和平面波，聲壓與聲強的關(guān)系是： I= P2 / ρc式中：ρ-空氣密度，如以標準大氣壓與20℃的空氣密度和聲速代入，得到ρ·c =408 國際單位值,也叫瑞利。稱(chēng)為空氣對聲波的特性阻抗.a
四、分貝、聲功率級、聲強級和聲壓級的定義
（一） 分貝
人們日常生活中遇到的聲音，若以聲壓值表示，由于變化范圍非常大，可以達六個(gè)數量級以上，同時(shí)由于人體聽(tīng)覺(jué)對聲信號強弱刺激反應不是線(xiàn)形的，而是成對數比例關(guān)系。所以采用分貝來(lái)表達聲學(xué)量值。所謂分貝是指兩個(gè)相同的物理量（例A1和A0）之比取以10為底的對數并乘以10（或20）。N = 10lg(A1/A0) 分貝符號為"dB"，它是無(wú)量綱的。式中A0是基準量（或參考量），A是被量度量。被量度量和基準量之比取對數，這對數值稱(chēng)為被量度量的"級"。亦即用對數標度時(shí)，所得到的是比值,它代表被量度量比基準量高出多少"級"。
（二） 聲功率級
Lw =10lg(W/W0)
式中：Lw——聲功率級（dB）；
W—— 聲功率（W）；
W0—— 基準聲功率，為10-12 W。
（三） 聲強級
LI = 10lg(I/I0)式中：LI —— 聲壓級(dB)；
I —— 聲強（W/m2）；
I0 —— 基準聲強，為10-12 W/m2。
（四） 聲壓級
LP = 20lg(P/P0)
式中： LP—— 聲壓級（dB）；
P ——聲壓（Pa）；
P0—— 基準聲壓，為2×10-5Pa，該值是對1000HZ聲音人耳剛能聽(tīng)到的聲壓。
五、噪聲疊加和相減
（一）噪聲的疊加兩個(gè)以上獨立聲源作用于某一點(diǎn)，產(chǎn)生噪聲的疊加。聲能量是可以代數相加的，設兩個(gè)聲源的聲功率分別為W1和W2，那么總聲功率W總 = W1+ W2。而兩個(gè)聲源在某點(diǎn)的聲強為I1 和I2 時(shí)，疊加后的總聲強
總 = I + I2 。但聲壓不能直接相加。由于 I1 =P12/ρc I2 = P22/ρc故 P總2 = P12 + P22又 （P1/ P0）2= 10(Lp1/10)
(P2 / P0)2 = 10(Lp2/10)故總聲壓級： 
LP =10 lg[（P12 + P22）/ P02]
=10 lg[10(Lp1/10)+10(Lp2/10)]
如LP1=LP2，即兩個(gè)聲源的聲壓級相等，則總聲壓級：
LP = LP1+ 10lg2 
≈ LP1 + 3(dB)
也就是說(shuō)，作用于某一點(diǎn)的兩個(gè)聲源聲壓級相等，其合成的總聲壓級比一個(gè)聲源的聲壓級增加3dB。當聲壓級不相等時(shí)，按上式計算較麻煩?？梢岳脮?shū)上圖7-1查曲線(xiàn)值來(lái)計算。方法是：設LP1 > LP2 ,以 LP1 - LP2值按圖查得ΔLP ，則總聲壓級 LP總 = LP1 + ΔLP 。
（二） 噪聲的相減 噪聲測量中經(jīng)常碰到如何扣除背景噪聲問(wèn)題，這就是噪聲相減問(wèn)題。通常是指噪聲源的聲級比背景噪聲高，但由于后者的存在使測量讀數增高，需要減去背景噪聲。圖7-2為背景噪聲修正曲線(xiàn)，。
例：為測定某車(chē)間中一臺機器的噪聲大小，從聲級計上測得聲級為104dB,當機器停止工作，測得背景噪聲為100dB，求該機器噪聲的實(shí)際大小。解： 設有背景噪聲時(shí)測得的噪聲為L(cháng)P ，背景噪聲為L(cháng)P1，機器實(shí)際噪聲級為L(cháng)P2由題意可知
LP - LP1 =4dB 
從圖7-2中可查得ΔLP = 2.2dB,因此該機器的實(shí)際噪聲聲級為：
LP2 = LP -ΔLP
= 104dB-2.2dB
= 101.8dB
六、 響度和響度級
1 .響度（N）
響度是人耳判別聲音由輕到響的強度等級概念，它不僅取決于聲音的強度(如聲壓級)，還與它的頻率及波形有關(guān)。響度的單位為"宋",1宋的定義為聲壓級為40dB,頻率為1000Hz,且來(lái)自聽(tīng)者正前方的平面波形的強度。如果另一個(gè)聲音聽(tīng)起來(lái)比1宋的聲音大n倍，即該聲音的響度為n宋。
2 .響度級(LN)
響度級是建立在兩個(gè)聲音主觀(guān)比較的基礎上，選擇1000Hz的純音作基準音，若某一噪聲聽(tīng)起來(lái)與該純音一樣響，則該噪聲的響度級在數值上就等于這個(gè)純音的聲壓級（dB）。響度級用LN表示，單位是"方"。如果某噪聲聽(tīng)起來(lái)與聲壓級為80dB，頻率為1000Hz的純音一樣響，則該噪聲的響度級就是80方。
3 .響度與響度級的關(guān)系
根據大量的實(shí)驗得到，響度級每改變10方，響度加倍或減半。它們的關(guān)系可用下列數學(xué)式表示：N = 2[(LN-40)/10] 或 LN = 40+33lgN注意，響度級的合成不能直接相加，而響度可以相加。應先將各響度級換算成響度進(jìn)行合成，然后再換算成響度級。
七、計權聲級
為了能用儀器直接反映人的主觀(guān)響度感覺(jué)的評價(jià)量，有關(guān)人員在噪聲測量?jì)x器——聲級計中設計了一種特殊濾波器，叫計權網(wǎng)絡(luò )。通過(guò)計權網(wǎng)絡(luò )測得的聲壓級，已不再是客觀(guān)物理量的聲壓級，而叫計權聲壓級或計權聲級，簡(jiǎn)稱(chēng)聲級。通用的有A、B、C和D計權聲級。A計權聲級是模擬人耳對55dB以下低強度噪聲的頻率特性；B計權聲級是模擬55dB到85dB的中等強度噪聲的頻率特性；C計權聲級是模擬高強度噪聲的頻率特性；D計權聲級是對噪聲參量的模擬，專(zhuān)用于飛機噪聲的測量。計權網(wǎng)絡(luò )是一種特殊濾波器，當含有各種頻率通過(guò)時(shí)，它對不同頻率成分的衰減是不一樣的。A、B、C計權網(wǎng)絡(luò )的主要差別是在于對低頻成分衰減程度，A衰減*多，B其次，C*少。A、B、C、D計權的特性曲線(xiàn)見(jiàn)
八、等效連續聲級、噪聲污染級和晝夜等效聲級

（一）等效連續聲級

A計權聲級能夠較好地反映人耳對噪聲的強度與頻率的主觀(guān)感覺(jué)，因此對一個(gè)連續的穩態(tài)噪聲，它是一種較好的評價(jià)方法，但對一個(gè)起伏的或不連續的噪聲，A計權聲級就顯得不合適了。例如，交通噪聲隨車(chē)流量和種類(lèi)而變化；又如，一臺機器工作時(shí)其聲級是穩定的，但由于它是間歇地工作，與另一臺聲級相同但連續工作的機器對人的影響就不一樣。因此提出了一個(gè)用噪聲能量按時(shí)間平均方法來(lái)評價(jià)噪聲對人影響的問(wèn)題，即等效連續聲級，符號“Leq”或“LAeq.T”。它是用一個(gè)相同時(shí)間內聲能與之相等的連續穩定的A聲級來(lái)表示該段時(shí)間內的噪聲的大小。例如，有兩臺聲級為85dB的機器，臺連續工作8小時(shí)，**臺間歇工作，其有效工作時(shí)間之和為4小時(shí)。顯然作用于操作工人的平均能量是前者比后者大一倍，即大3dB。因此，等效連續聲級反映在聲級不穩定的情況下，人實(shí)際所接受的噪聲能量的大小，它是一個(gè)用來(lái)表達隨時(shí)間變化的噪聲的等效量。
LAeq.T =10lg[1/T∫T0100.1LPAdt]式中：LPA—— 某時(shí)刻t的瞬時(shí)A聲級（dB）;
T —— 規定的測量時(shí)間（s）如果數據符合正態(tài)分布，其累積分布在正態(tài)概率紙上為一直線(xiàn)，則可用下面
近似公式計算：
LAeq.T ≈ L50+d2/60, d = L10 - L90其中L10， L50， L90為累積百分聲級，其定義是：
L10 —— 測量時(shí)間內，10%的時(shí)間超過(guò)的噪聲級，相當于噪聲的平均峰值。
L50—— 測量時(shí)間內，50%的時(shí)間超過(guò)的噪聲級，相當于噪聲的平均值。
L90—— 測量時(shí)間內，90%的時(shí)間超過(guò)的噪聲級，相當于噪聲的背景值。
累積百分聲級L10、L50、和L90的計算方法有兩種：其一是在正態(tài)概率紙上
畫(huà)出累積分布曲線(xiàn)，然后從圖中求得；另一種簡(jiǎn)便方法是將測定的一組數據（例如100個(gè)），從大 到小排列，第10個(gè)數據即為L(cháng)10，第50個(gè)數據即為L(cháng)50，第90個(gè)數據即為L(cháng)90。
（二） 噪聲污染級
許多非穩態(tài)噪聲的實(shí)踐表明，漲落的噪聲所引起人的煩惱程度比等能量的穩態(tài)噪聲要大，并且與噪聲暴露的變化率和平均強度有關(guān)。經(jīng)實(shí)驗證明，在等效連續聲級的基礎上加上一項表示噪聲變化幅度的量，更能反映實(shí)際污染程度。用這種噪聲污染級評價(jià)航空或道路的交通噪聲比較恰當。故噪聲污染級（LNP）公式為：
LNP = Leq + Kσ
式中：K —— 常數，對交通和飛機噪聲取值2.56；
σ —— 測定過(guò)程中瞬時(shí)聲級的標準偏差。
（三）晝夜等效聲級
也稱(chēng)日夜平均聲級，符號“Ldn”。用來(lái)表達社會(huì )噪聲晝夜間的變化情況，表達式為：
Ldn = 10lg{[16×100.1Ld + 8×100.1(Ln+10)]/24}
式中：Ld——白天的等效聲級，時(shí)間從6∶00－22∶00，共16個(gè)小時(shí)；

Ln——夜間的等效聲級，時(shí)間從22∶00－**天的6∶00，共8個(gè)小時(shí)。為表明夜間噪聲對人的煩擾更大，故計算夜間等效聲級這一項時(shí)應加上10dB的計權。