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国内外飞机噪声标准研究进展及对比分析

毛宏宇 杨平 何龙标 赵玉莹

毛宏宇,杨平,何龙标,等. 国内外飞机噪声标准研究进展及对比分析[J]. 计量科学与技术,2022, 66(1): 9-13, 56 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2021.0529
引用本文: 毛宏宇,杨平,何龙标,等. 国内外飞机噪声标准研究进展及对比分析[J]. 计量科学与技术,2022, 66(1): 9-13, 56 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2021.0529
MAO Hongyu, YANG Ping, HE Longbiao, ZHAO Yuying. Research Progress and Comparative Analysis of Domestic and Abroad Aircraft Noise Standards[J]. Metrology Science and Technology. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2021.0529
Citation: MAO Hongyu, YANG Ping, HE Longbiao, ZHAO Yuying. Research Progress and Comparative Analysis of Domestic and Abroad Aircraft Noise Standards[J]. Metrology Science and Technology. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2021.0529

国内外飞机噪声标准研究进展及对比分析

doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2021.0529
详细信息
    作者简介:

    毛宏宇(1981-),中国计量科学研究院博士后,研究方向:力学计量,邮箱:maohongyu474@163.com

Research Progress and Comparative Analysis of Domestic and Abroad Aircraft Noise Standards

  • 摘要: 分析了国外民用和军用飞机噪声容许限值设计标准中的各项内容,并与我国现行标准进行比较,以美国为主,分析了国内外噪声标准相关规定的差异。综合比较分析年噪声测量流程、数据处理方法、噪声评价标准等指标,总结了我国现行飞机噪声相关标准存在覆盖性不足等问题。
  • 表  1  播音767飞机舱内噪声限值

    Table  1.   Boeing 737 cabin noise limits

    舱内座位的相对位置/(m)总声级/dB(A)
    15.2483
    35.5685
    舱内座位的相对位置/(m)语言干扰级/dB(A)
    10.26~14.0565
    14.05~19.8162
    19.81~20.7065
    20.70~32.0165
    32.01~39.8865
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    表  2  噪声暴露不同时间容许限值

    Table  2.   Different allowable limits for noise exposure

    每日连续暴露时间/h容许声级/dB(A)
    885
    488
    291
    194
    1/297
    1/4100
    1/8103
    1/16106
    1/32109
    注:最高不得超过115dB(A)。
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    表  3  稳态噪声类别及人员所在区域噪声限值。

    Table  3.   Steady-state noise category and noise limit of personnel’s area

    类别A计权噪声
    限值 (dB)
    通信要求
    ASPL ≥ 100不得进行直接面对面语音交流。
    BSPL < 100需要使用噪声衰减头盔和耳机进行电子辅助通信。
    CSPL < 90不得经常进行直接面对面语音交流。在相距30厘米(12英寸)位置,可以偶尔大声交流。
    DSPL < 85不得经常进行直接面对面语音交流。在相距60厘米(24英寸)位置,可以偶尔大声交流。
    ESPL < 75偶尔需要使用电话或无线电通信,或偶尔需要在相距1.5米(5.0英尺)范围内进行通信。(相当于NC-70)。
    FSPL < 65经常需要使用电话或无线电通信,或经常需要在相距1.5米(5.0英尺)范围内进行通信。(相当于NC-60)。
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    表  4  听觉风险单位(ARU)和LIAeq100ms指标比较

    Table  4.   Comparison of ARU and LIAeq 100 ms

    听觉风险单位(根据AHAAH模型计算得出)间隔为100毫秒的平均等效总能量(LIAeq100ms)
    听觉风险单位(ARU)的计算需要使用AHAAH模型软件,在使用中需要专业知识。LIAeq100ms计算简单,不需要使用计算机程序。
    ARU根据AHAAH模型计算得出,该模型能计算三个听觉保护等级下的已经提醒和未经提醒的暴露的危害。AHAAH是人耳电声模型,旨在匹配人耳生理学特征(将一种能量转化为另一种能量),并结合人耳的非线性特征。AHAAH使设计者能够评估每个脉冲波形对ARU计算结果的影响。LIAeq100ms是Leq8指标的一个变体,专门用于脉冲噪声测量。Leq8用于评估稳态噪声或持续噪声暴露可能对听觉造成的损伤。Leq8具有基于人类对脉冲噪声反应的经验基础,但会高估长持续时间脉冲的听觉损伤风险。LIAeq100ms能够对长持续时间脉冲噪声测量结果进行校正。
    AHAAH包括一个可预测耳内(佩戴听觉保护设备)波形的模块。预测基于听觉保护设备的真耳听阈衰减特性。该模块假设在最高170dBP的声压级下听觉保护设备会产生线性衰减(不包括非线性或声压依赖型听觉保护设备)。根据ANSI/ASAS12.42进行的测试表明,听觉保护设备从大约170dBP开始具有显著的非线性衰减特性。AHAAH中的听觉保护设备模块基于真耳听阈衰减特性进行设计,仅当采购机构未提供适用于被评估设备默认听觉保护配置的ANSI/ASAS12.42数据时才应使用该模块。LIAeq100ms使用ANSI/ASA S12.42中的听觉保护设备峰值插入损耗/脉冲衰减数据来预测噪声危害。ANSI/ASA S12.42在至少三种不同声压级下评估听觉保护设备的性能,并测量听觉保护设备在脉冲噪声环境下的非线性特征。ANSI/ASA S12.42第9.6.3节规定了听觉保护设备的骨传导限值。
    AHAAH模型已经过同行评审,并使用各种数据集进行了系统评估。美国生物科学研究所的评审整体上支持AHAAH模型,但建议对模型中的几个关键假设(特别是各种条件下中耳反射的影响)进行进一步研究,在此期间Leq8可作为临时测量指标。LIAeq100ms尚未经过系统评估和同行评审。然而,LIAeq100ms基于Leq8指标进行设计,许多欧盟国家使用Leq8来评估脉冲噪声导致听觉损伤的风险。此外,在AHAAH模型的几个关键假设得到进一步研究之前,美国生物科学研究所建议将Leq8作为临时测量指标。
    至少一个国家将AHAAH模型作为噪声危害测量标准,此外汽车行业也使用该模型来评估气囊展开导致听觉损失的风险。欧盟及几个欧盟国家将Leq8指标作为噪声危害测量标准,LIAeq100ms指标是Leq8指标的变体。
    注:对于声压级低于160分贝的脉冲噪声,听觉风险单位和LIAeq100 ms指标的预测结果具有相似性。这两种方法均优于MIL-STD-1474D方法。
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    表  5  特定声压级的对应时间限值

    Table  5.   Corresponding time limits for specific sound pressure levels

    LA允许时间LA允许时间LA允许时间
    dBAhmindBAhmindBAmins
    ≤8024.01440 970.5030.01140.5935.4
    8120.21210 980.4023.81150.4728.1
    8216.0 960 990.3118.91160.3722.3
    8312.7 7621000.2515.01170.3017.7
    8410.1 6051010.2011.91180.2314.1
    85 8.0 4801020.16 9.41190.1911.2
    86 6.3 3811030.13 7.51200.15 8.9
    87 5.0 3021040.10 6.01210.12 7.0
    88 4.0 2401050.08 4.71220.09 5.6
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    续表 5
    LA允许时间LA允许时间LA允许时间
    89 3.2 1901060.06 3.81230.07 4.4
    90 2.5 1511070.05 3.01240.06 3.5
    91 2.0 1201080.04 2.41250.05 2.8
    92 1.6 951090.03 1.91260.04 2.2
    93 1.3 761100.02 1.51270.03 1.8
    94 1.0 601110.02 1.21280.02 1.4
    95 0.8 481120.02 0.91290.02 1.1
    96 0.6 381130.01 0.71300.01 0.9
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