声学基础：时间平均声级或等效连续声级Leq和昼夜等效声级Ldn

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01、时间平均声级或等效连续声级Leq
A声级能够较好地反映人耳对噪声的强度和频率的主观感觉，对于一个连续的稳定噪声，它是一种较好的评价方法。但是对于起伏的或不连续的噪声，很难确定A声级的大小。例如我们测量交通噪声，当有汽车通过时噪声可能是75dB，当没有汽车通过时可能只有50dB，这时就很难说交通噪声是75dB还是50dB。又如，一个人在噪声环境下工作，间歇接触噪声与一直接触噪声对人的影响也不一样，因为人所接触的噪声能量不一样。为此，提出了用噪声能量平均的方法来评价噪声对人的影响，这就是时间平均声级或等效连续声级，用Leq表示。这里仍用A计权，故亦称等效连续A声级LAeq。

等效连续A声级定义为：在声场中某一位置上，用某一段时间能量平均的方法，将间歇出现变化的A声级以一个A声级来表示该段时间内的噪声大小，并称这个A声级为此时间段的等效连续A声级，即：

式中，pA(t )是瞬时A计权声压；P0是参考声压(2×10-5Pa)；LA 是变化A声级的瞬时值，单位dB；T 是某段时间的总量。

实际测量噪声是通过不连续的采样进行测量，假如采样时间间隔相等，则：

式中，N 是测量的声级总个数，LAi 是采样到的第i 个A声级。对于连续的稳定噪声，等效连续声级就等于测得的A声级。

02、昼夜等效声级Ldn
通常噪声在晚上比白天更显得吵，对睡眠的干扰更是如此。评价结果表明，晚上噪声的干扰通常比白天高10dB。为了把不同时间噪声对人的干扰不同的因素考虑进去，在计算一天24h的等效声级时，要对夜间的噪声加上10dB的计权，这样得到的等效声级为昼夜等效声级，以符号Ldn 表示：

式中，Ld 为白天的等效声级，Ln为夜间的等效声级。白天与夜间的时间定义可依地区的不同而异。16为白天小时数 (6:00~22:00)，8为夜间小时数 (22:00~第二天6:00)。

03、累计百分声级（统计声级）LN
由于环境噪声，如街道、住宅区的噪声，往往呈现不规则且大幅度变动的情况，因此需要用统计的方法，用不同的噪声级出现的概率或累积概率来表示。定义为：累计百分声级LN表示某一A声级，且大于此声级的出现概率为N%。如L5=70dB表示整个测量期间噪声超过70dB的概率占5%。L10、L95的意义，依此类推。

L5相当于峰值平均噪声级，L50相当于平均噪声级，又称中央值，L95相当于背景噪声级（或本底噪声级）。如果测量是按一定时间间隔（例如，每5s一次）读取指示值，那么L10表示有10%的数据比它高，L50表示有50%的数据比它高，L90表示有90%的数据比它高。

如果噪声级的统计特性符合正态分布，那么：

式中，d=L10-L90。如果噪声级的统计特性符合对称正态分布，则L10-L50与L50-L90应该相同。如不对称则差值不同，差值越大说明分布越不集中。

来源：杭州爱华仪器有限公司微信公众号（ID：hzaihua）