声音的标尺(评价量)之三:RC曲线

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还记得我们在声学知识殿堂分享的“声学演义-Something About Sound”系列吗?

不熟悉的小伙伴们请见前两期的分享链接:

声音的标尺(评价量)之二:计权网络,NR和NC那点事

技术分享-听觉等响曲线!

写在前面的话:

六月里,花香满满、海浪欢喜、满窗日色文书香。小编在六月初引领大家走进声学专家的知识殿堂,得到小伙伴们的评价是酱紫:太专业、太深奥了,复习了大学专业课,好好学习学习......

六月份的尾巴,让我们再次拉开声学演义的第三篇章,一起感受声音世界的魅力吧。

   01

房间评价RC曲线

虽然相对于A计权声级,NR和NC曲线已经对噪声的频谱有了详细的规定,并被广泛应用,但NC曲线没有完全覆盖到足够低的噪声频率,例如来自空调通风系统(HVAC -Heat Ventilation and Air Conditioning )系统明显的低频噪声。另一方面, NC曲线也缺乏对噪声频谱均衡性特征的评价,即使噪声的NC值很低,但噪声频谱中的轰隆声(Rumble)以及咝咝声(Hissing)的噪声频谱部分仍能让人感觉到房间内噪声与高噪声环境一样差劲。

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上世纪80年代, Blazier1)首先提出了RC曲线(Room Criteria)的评价标准,并纳入美国标准ANSI12.22),RC曲线最早叫修正评价曲线(Revised Criteria),这项曲线指标的提出是基于在上世纪70年代针对由空调噪声引起抱怨的68间办公室房间的测量结果提出的。RC曲线在低频部分扩展到16Hz和31.5Hz两个1/3倍频带,并且可用来评价引起轰隆感(rumble)的噪声低频成分(16~500Hz)以及引发咝咝感(hissing)的噪声高频成分(1k~8kHz)之间的噪声频谱平衡状态。RC曲线纳入了ASHRAE (American Society of Heating Refrigerating and Air-conditioning Engineers美国采暖、制冷与空调工程师学会) 手册,是暖通空调噪声控制的考核指标。在RC曲线的低频段定义了区域A和B用以标识噪声的频谱平衡特征,ANSI12.2-2008标准中将63Hz以下频段的噪声进入A区定义为噪声激发的轻质墙面和吊顶的振动可明显感受到,并引起轻质结构、门窗等处的可听到的沙沙声(rattle);而进入B区表示噪声激发的振动可被感受到,并有可能在轻质结构、门窗等处引起沙沙声(rattle)。


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(图1 RC曲线图)


   02

RC曲线评价方法

RC曲线的评价结果表达以 RC XX(YY)的格式表示,其中XX表示评价得到的对应RC曲线号,YY为表示噪声频谱平衡特性的描述因子。


RC曲线的评价步骤如下:

步骤1. 将要评价的噪声在RC曲线图上画出倍频程频谱曲线。(如图2中红色实线━);

步骤2. 计算SIL值(Sound Interference Level即语言干扰级,定义为500Hz,1kHz以及2kHz这3个倍频程声压级的平均值),此值即为RC XX(YY)中的XX值。将SIL值数值点标注在图中1kHz位置(如图2中红色原点◎);

步骤3. 以-5dB/Oct的斜率画一条经过1kHz SIL值(图中红色原点◎)的斜线(如图2中红色虚线┉);

步骤4. 在上一步所画的红色虚线上方5dB处,频率范围为16~500Hz区域,画一根平行于红色线的斜线(如图2中蓝色虚线┉);

步骤5. 在1k~4kHz范围内画一根平行于红色线距离3dB的斜线(如图2中绿色虚线┉)。

完成以上步骤后,可以来确定RC XX(YY)中的YY值。

蓝色虚线┉和绿色虚线┉定义了噪声偏离中性N(Neutral)特性的最大范围。即噪声频谱曲线(如图中红色实线━)在低频部分没有超过蓝色虚线┉,并且在高频部分没有超过绿色虚线┉时,则噪声的频谱特性标注为中性N(Neutral)。如果噪声频谱曲线超越了蓝色虚线┉,则用R(Rumbly)标注,同样,如果噪声频谱曲线超越了绿色虚线┉,则用H(Hissy)标注。


接下来再评价16~63Hz的低频段,如果噪声频谱没有进入着色区域,则以上用N、R或H来标识 RC XX(YY)中的YY值的过程就已经完成。如果噪声频谱进入了着色区域,将会引起室内的沙沙声(Rattle),以及墙面和吊顶处的振动(Vibration),这时不再用N、R、H来标识噪声的频谱特性,需要用RV来标注YY的值。如果低频噪声频谱曲线进入A区,则表示为RVa;进入B区则用RVb来表示。


如图2中示例噪声频谱曲线, SIL值为37,噪声在低频段进入区域A, 所以该噪声的RC评价结果为 RC 37 (RVa)。

图3中给出了低频噪声较好条件下,RC曲线评价结果为RC 37(R)的噪声评价示例


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(图2 RC曲线评价过程)


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(图3 评价值为RC37(R)噪声示例)


   03

常见环境推荐的噪声评价曲线

ANSI/ASA S12.2-2008 标准推荐的不同环境的噪声评价等级曲线。

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参考文献:


1. Blazier, Jr., Warren E., “Revised Noise Criteria for Application in the Acoustical Design and Rating of HVAC Systems,” Noise Control Engineering Journal, March-April 1981, 64-73 (1981)

2. ANSI/ASA S12.2-2008 Criteria for Evaluating Room Noise.


文章分类: 声学
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