Research Progress and Comparative Analysis of Domestic and Abroad Aircraft Noise Standards
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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。Abstract: This paper analyzes the requirements of allowable noise limits on civil and military aircrafts in design standards abroad , and compares them, especially those in standards of the U.S., with those in corresponding standards of China. By comprehensively comparing and analyzing the annual noise measurement process, data processing methods, noise evaluation standards and other indicators, this paper summarizes the problems such as insufficient coverage of the current military standards related to noise in China.
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Key words:
- noise /
- aircraft /
- Chinese standard /
- differentiation
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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) 15.24 83 35.56 85 舱内座位的相对位置/(m) 语言干扰级/dB(A) 10.26~14.05 65 14.05~19.81 62 19.81~20.70 65 20.70~32.01 65 32.01~39.88 65 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) 8 85 4 88 2 91 1 94 1/2 97 1/4 100 1/8 103 1/16 106 1/32 109 注:最高不得超过115dB(A)。 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 A SPL ≥ 100 不得进行直接面对面语音交流。 B SPL < 100 需要使用噪声衰减头盔和耳机进行电子辅助通信。 C SPL < 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。 D SPL < 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。 E SPL < 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)。 F SPL < 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)。 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。 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 dBA h min dBA h min dBA min s ≤80 24.0 1440 97 0.50 30.0 114 0.59 35.4 81 20.2 1210 98 0.40 23.8 115 0.47 28.1 82 16.0 960 99 0.31 18.9 116 0.37 22.3 83 12.7 762 100 0.25 15.0 117 0.30 17.7 84 10.1 605 101 0.20 11.9 118 0.23 14.1 85 8.0 480 102 0.16 9.4 119 0.19 11.2 86 6.3 381 103 0.13 7.5 120 0.15 8.9 87 5.0 302 104 0.10 6.0 121 0.12 7.0 88 4.0 240 105 0.08 4.7 122 0.09 5.6 续表 5 LA 允许时间 LA 允许时间 LA 允许时间 89 3.2 190 106 0.06 3.8 123 0.07 4.4 90 2.5 151 107 0.05 3.0 124 0.06 3.5 91 2.0 120 108 0.04 2.4 125 0.05 2.8 92 1.6 95 109 0.03 1.9 126 0.04 2.2 93 1.3 76 110 0.02 1.5 127 0.03 1.8 94 1.0 60 111 0.02 1.2 128 0.02 1.4 95 0.8 48 112 0.02 0.9 129 0.02 1.1 96 0.6 38 113 0.01 0.7 130 0.01 0.9 -
[1] 谢明, 刘湘京, 窦燕生. 工业噪声环境影响预测方法研究[J]. 中国卫生工程学, 2005(3): 134-136. doi: 10.3969/j.issn.1671-4199.2005.03.001 [2] 王忠, 孟晨阳, 王磊, 等. 噪声应激对判断移动反应能力的影响[J]. 中国行为医学科学, 2006(3): 266-267. [3] 李绍珠, 蔡枫, 戴晓红, 等. 工业噪声对人体瞬时记忆和注意的影响(Ⅱ)[J]. 心理科学通讯, 1985(6): 47-52. [4] 徐君, 卢云江, 黄德彬. 工业噪声的危害和控制[J]. 科技传播传播, 2012(6): 98,106. [5] 高子清, 周书林, 张忠彬, 等. 日本职业卫生法律法规标准体系初探[J]. 职业卫生与应急救援, 2016, 34(5): 427-429. [6] 罗鹏, 蔡铭, 王海波. 不同速度的各类型机动车噪声频率特性[J]. 噪声与振动控制, 2013, 33(5): 86-89. doi: 10.3969/j.issn.1006-1335.2013.05.019 [7] 陈玲, 夏语. 民用飞机舱内噪声标准及控制方法综述[J]. 科技视界, 2015(5): 130-132. doi: 10.3969/j.issn.2095-2457.2015.05.101 [8] 王建明, 柴家振, 雷世豪. 民机舱内噪声控制技术分析及理论预估[J]. 民用飞机设计与研究, 1995(2):7. [9] 雷世豪, 姜子茂. 飞机座舱环境声学设计原则[J]. 航空学报, 1994,15(6):4. [10] 《飞机设计手册》总编委会. 飞机设计手册[M]. 北京: 航空工业出版社, 2001. [11] 中国航空工业总公司. 飞机内部噪声测量: HB7123-94[S]. 北京: 国家标准馆, 1995. [12] 中国航空综合技术研究所. 民用飞机噪声控制与测量要求: HB8462-2014[S]. 中华人民共和国工业和信息化部, 2014.