声音的本质是波动。受作用的空气发生振动，当振动频率在20～20 000 Hz时，作用于人的耳鼓膜而产生的感觉称为声音。声源可以是固体、也可以是流体（液体和气体）的振动。声音的传媒介质有空气、水和固体，它们分别称为空气声、水声和固体声等。噪声监测主要讨论空气声。

人类是生活在一个声音的环境中，通过声音进行交谈、表达思想感情以及开展各种活动。但有些声音也会给人类带来危害。例如，震耳欲聋的机器声，呼啸而过的飞机声等。这些为人们生活和工作所不需要的声音叫噪声，从物理现象判断，一切无规律的或随机的声信号叫噪声；噪声的判断还与人们的主观感觉和心理因素有关，即一切不希望存在的干扰声都叫噪声，噪声可能是由自然现象所产生，也可能是由人类活动所产生，它可以是杂乱无章的声音，也可以是和谐的乐音，只要它超过了人们生活、生产和社会活动所允许的程度都称为噪声，所以在某些时候，某些情绪条件下音乐也可能是噪声。

噪声主要危害是，损伤听力、干扰人们的睡眠和工作，影响睡眠、诱发疾病、干扰语言交流、强噪声还会影响设备正常运转和损坏建筑结构。噪声会使人听力损失。这种损失是累积性的，在强噪声下工作一天，只要噪声不是过强（120分贝以上），事后只产生暂时性的听力损失，经过休息可以恢复；但如果长期在强噪声下工作，每天虽可以恢复，经过一段时间后，就会产生永久性的听力损失，过强的噪声还能杀伤人体。

环境噪声的来源有四种：一是交通噪声，包括汽车、火车和飞机等所产生的噪声；二是工厂噪声，如鼓风机、汽轮机，织布机和冲床等所产生的噪声；三是建筑施工噪声，像打桩机、挖土机和混凝土搅拌机等发出的声音；四是社会生活噪声，例如，高音喇叭、收录机等发出的过强声音。

一、声音的发生、频率、波长和声速

当物体在空气中振动，使周围空气发生疏、密交替变化并向外传递，且这种振动频率在20～20 000 Hz之间，人耳可以感觉，称为可听声，简称声音。频率低于20 Hz的叫次声，高于20 000 Hz的叫超声，它们作用到人的听觉器官时不引起声音的感觉，所以不能听到。

声源在一秒钟内振动的次数叫频率，记作f，单位为Hz。

振动一次所经历的时间叫周期，记作T，单位为s。显然，频率和周期互为倒数，即T=1/f。

沿声波传播方向，振动一个周期所传播的距离，或在波形上相位相同的相邻两点间的距离称作波长，记为λ，单位为m。

一秒时间内声波传播的距离叫声波速度，简称声速，记作c，单位为m/s。频率、波长和声速三者的关系是：

声速与传播声音的媒质和温度有关。在空气中，声速（c）和温度（t）的关系可简写为：

常温下，声速约为345 m/s。

二、声功率、声强和声压

（一）声功率（W）

声功率是指单位时间内，声波通过垂直于传播方向某指定面积的声能量。在噪声监测中，声功率是指声源总声功率，单位为W。

（二）声强（I）

声强是指单位时间内，声波通过垂直于声波传播方向单位面积的声能量，单位为W/s2。

（三）声压（P）

声压是由于声波的存在而引起的压力增值。声波是空气分子有指向、有节律的运动。声压单位为Pa。声波在空气中传播时形成压缩和稀疏交替变化，所以压力增值是正负交替的。但通常讲的声压是取均方根值，叫有效声压，故实际上总是正值。

三、分贝、声功率级、声强级和声压级

（一）分贝

人们日常生活中遇到的声音，若以声压值表示，由于变化范围非常大，可以达六个数量级以上，同时由于人体听觉对声信号强弱刺激反应不是线性的，而是成对数比例关系。所以采用分贝来表达声学量值。

所谓分贝是指两个相同的物理量（例A1和A0）之比取以10为底的对数并乘以10（或20）。

分贝符号为“dB”，它是无量纲的。在噪声测量中是很重要的参量。式中A0是基准量（或参考量），A是被量度量。被量度量和基准量之比取对数，这对数值称为被量度量的“级”。亦即用对数标度时，所得到的是比值，它代表被量度量比基准量高出多少“级”。

（二）声功率级(www.daowen.com)

式中　Lw——声功率级（dB）；

W——声功率（W）；

W0——基准声功率，为10-12 W。

（三）声强级

式中　II——声强级（dB）；

I——声强（W/m2）；

I0—基准声强，为10-12/m2。

（四）声压级

式中　LP——声压级（dB）；

P——声压（Pa）；

P0——基准声压，为2×10-5 Pa，该值是对1 000 Hz声音人耳刚能听到的最低声压。

四、噪声的叠加和相减

（一）噪声的叠加

两个以上独立声源作用于某一点，产生噪声的叠加。

声能量是可以代数相加的，设两个声源的声功率分别为W1和W2，那么总声功率W总=W1+W2。而两个声源在某点的声强为I1和I2时，叠加后的总声强I总=I1+I2。但声压不能直接相加。

[例]两声源作用于某一点得声压级分别为Lp1=96 dB，Lp2=93 dB，由于Lp1-Lp2=3 dB，查曲线得ΔLp=1.8 dB，因此Lp总=96+1.8=97.8 dB。

两个噪声相加，总声压级不会比其中任一个大3分贝以上；而两个声压级相差10分贝以上时，叠加增量可忽略不计。掌握了两个声源的叠加，就可以推广到多声源的叠加，只需逐次两两叠加即可，而与叠加次序无关。

应该指出，根据波的叠加原理，若是两个相同频率的单频声源叠加，会产生干涉现象，即需考虑叠加点各自的相位，不过这种情况在环境噪声中几乎不会遇到。

（二）噪声的相减

噪声测量中经常碰到如何扣除背景噪声问题，这就是噪声相减的问题。通常是指噪声源的声级比背景噪声高，但由于后者的存在使测量读数增高，需要减去背景噪声。

[例]为测定某车间中一台机器的噪声大小，声级计上测得声级为104 dB，当机器停止工作，测得背景噪声为100 dB，求该机器噪声的实际大小。

解：由题可知104 dB是指机器噪声和背景噪声之和（Lp），而背景噪声是100 dB （Lp1）。

Lp-=4 dB，ΔLp=2.2 dB，因此该机器的实际噪声噪级Lp2为：Lp2=Lp-ΔLp=101.8 dB。