水滴噪聲的試驗研究

李東澤 東北育才雙語學校，遼寧沈陽 110164

水滴噪聲的試驗研究

李東澤 東北育才雙語學校，遼寧沈陽 110164

用AWA6270A噪聲頻譜分析儀測量并記錄水滴以不同高度滴入水盆中的10s內的統計噪聲Leq值，對試驗測量數據進行篩選分析，并對Leq值進行分析計算，最終得出其噪聲變化的一般規律。

水滴；噪聲；聲強

water droplets; noise; sound intensity

1.研究背景

噪聲污染和空氣污染、水污染一樣，被稱為當今的三大污染。而人類對空氣污染和水污染的關注度不減的同時，也開始重視噪聲污染的問題。因為噪聲污染的問題是真實存在于我們的日常生活中的。水噪聲顧名思義就是由水產生的噪聲，廣義來講是指一切與水體有關的噪聲；狹義來分有很多種，按規模分為海洋噪聲和河流噪聲、按形式分為水體自然狀態的噪聲和人為水工建筑物的噪聲，等等。長期以來，水噪聲污染并未得到廣泛的關注和足夠的重視，但其負面影響已經逐漸進入我們的視野，如海洋噪聲對海洋生物的影響、泄水建筑物下泄水流產生噪聲會影響附近居民的身心健康，等等。目前對水噪聲的研究還很薄弱，這就需要我們通過模型試驗來探索。

2.試驗設備及方法

2.1 試驗設備

直徑為30cm高為20cm的圓柱形水槽；20ml膠頭滴管；AWA6270A噪聲頻譜分析儀；直尺。

試驗在密閉環境下進行，背景噪聲值見表1。

2.2 試驗方法與內容

將圓柱形水盆注水至高18cm深，用膠頭滴管吸滿水，以不同高度滴入水盆中；用A W A 6270A噪聲頻譜分析儀測量并記錄10s內Leq值。

Leq定義為：在聲場中的某定點位置，取一段時間內能量平均的方法，將間歇暴露的幾個不同的聲級噪聲，用一個在相同時間內聲能與之相等的連續穩定的聲級來表示該段時間內噪聲的大小，這種聲級稱為等效連續聲級。可由下式表述：

A聲級變化的瞬時值[dB(A)]

本次試驗中使用的A W A 6270A噪聲頻譜分析儀可直接測量Leq值，不需要計算。

3.試驗結果與分析

3.1 試驗結果

經多次測量取平均值，所得結果見表1。

表1 水滴10sLeq測量值表（單位dB(A)）

3.2 leq值變化規律分析

3.2.1 水滴噪聲變化規律圖

水滴數據的散點圖如圖1所示。

圖1 水滴噪聲變化規律圖

通過散點圖可以看出，呈現曲線變化；而且隨著距離增大，噪聲值逐漸增大，40cm以后增幅較大。

3.2.2 曲線擬合

分別用二次函數、三次函數和指數函數擬合這些實驗點據。結果如圖2所示。

圖2 水滴實驗數據與方程擬合圖

圖2中三次方程的曲線對觀測量的擬合稍好一些，而且通過對統計量的分析與研究表明：

①比較三個模型的修正值R2值。二次模型的R2=0.966，三次模型的R2=0.975，指數模型的R2=0.869。由此可以判斷，擬合最好的是R2值最大的三次模型。

②方差分析的F值概率均小于0.001，因此比較F值。二次模型的F=98.687，三次模型的F=136.109，指數模型的F=53. 002。其中F值最大的為三次模型。

所以最佳的方程為三次方程，即：

4.結論

①水滴的噪聲與垂直距離呈現曲線變化；而且噪聲值增幅逐漸變大。

②水滴噪聲可以用y=466.716-0.934x2+0.016x3這個方程根據垂直距離對噪聲進行預測。

Experimental Study of Droplets Noise

Li Dongze (Northeast Yucai Bilingual School, Shenyang 110164, Liaoning, China)

The experiment measured and recorded droplets noise Leq values, using AWA6270A noise spectrum analyzer. Leq values were statistics in 10seconds, when water drops into the tub with different height. The study screened experimental measurement data, then analyzed Leq values, and obtained the general rule of the noise changes, finally.

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.13.011