5.6 汽车噪声检测

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1、5.6 汽车噪声的检测一、噪声参数与评价指标二、汽车噪声的来源及危害三、汽车噪音检测原理与方法四、汽车噪声检测标准五、汽车噪声控制措施1.声音的物理参数1）声波的频率f(Hz)声波的频率是指单位时间内产生振动波的数量。v 频率f处在2020000Hz时人能感觉到，称为声波。v 低于20HZ的声波称为次声，v 高于20000Hz的声波称为超声。声波频率的高低影响声调，频率越高，声调亦高；频率低，则声调低。即人们所说的高昔和低音。人 耳听到频率为1000Hz时的声音称为纯音。一、噪声参数与评价指标5.6 汽车噪声的检测2）声压P(Pa)当声音在弹性介质（如空气）中传播时，将引起介质 在稳定压力Pw

2、附近发生起伏变化，这个压力的变化量p， 称为声压P。它表示声波作用在单位面积上的压力大小。它 的单位与压力单位相同（Pa）。在标准大气压中，稳定大气压力为106Pa。声压要比大 气压小得多，一般在210-520Pa范围内。正常人的耳朵在声波频率为1000Hz时(纯音时)刚好等感觉 到的最弱声压为210-5Pa，此声压称为基准声压p0，或称 听阈声压。当声压达到20Pa时，使人的耳朵刚好产生疼痛 ，故称痛阈声压。声压P是声学中表示声音强弱的指标。声压大，则声音 越强(越响)；声压小，则声音听起来弱(低)。 5.6 汽车噪声的检测3声功率W(W)声功率W表示声源在单位时间内所辐射的声能(声压)的大

3、小。 4声强I(W/m2)声强是单位时间内在与声波垂直方向单位面积上的能量，即 单位面积通过的声功率。痛阈声压所对应的声强为1wm2。 5响度N（sone）v 以上参数都是指声源，但是声音是通过人耳感觉到的，必 须有入耳感觉的衡量参数，这便是响度。v 响度表示人所感受到的声音的强弱程度，它是一种与人耳 的 听感特性有关的人对声音强弱的主观表示法。与客观表 示法相比，主观表示法不仅与声音的强度（如声压）有关、 而且还与声音的频率有关。v 响度的单位为宋（sone），1宋是声压级为40dB，频率为 1000Hz纯音所产生的响度。任何一个声音的响度，如果被听 者判断为1宋响度的几倍，则这个声音的响度

4、就是几宋。5.6 汽车噪声的检测2.声音的评价指标 因为人耳听到声音的频率很宽、强弱的范围很广，若用声压、声调、响度等参数来表示很不方便。此外，大量试验证明，人们对声音强弱变化的感觉，并不是与声压绝对值变化有关，而与声压的相对强弱变化量有关。因此，声音的强弱指标可用“级”来表示，称之为分贝(dB)。所谓级是指实际量与基淮量比值的对数，是一种只作相对比较的无量纲单位。在声学中常使用声压级、声强级、 声功率级和响度级。 5.6 汽车噪声的检测1）声压级LA(dB)(分贝) 大多数声学测量仪器，是直接测量声源的声压。由于听 阈声压和痛阈声压相差一百万倍，这样用声压的绝对值表示 声音的强弱很不方便。因

5、此，人们常采用声压级来表示声音 的强弱。声压级的单位是分贝(dB)。 其定义为式中：Lp声压级（dB）；p声压（Pa）； p0基准声压（取2x10-5Pa）。5.6 汽车噪声的检测采用声压级之后，就将相差一百万倍的可听声压范围，简化成0120dB的声压级变化，见表，它既符合人耳对声音的主观感觉，也便于表示。声压（Pa）20（痛 阈）20.20.020.0020.00020.0002（听 阈） 声压级（dB ）120100806040200声压与声压级对照表5.6汽车噪声的检测2)声功率级Lw(dB)定义为式中：W0 基准声功率（在1000Hz时，为10-12W/m2）。3声强级Li(dB)定义

6、为式中：I0 基准声强（在1000Hz时，为100W/m2）。 5.6汽车噪声的检测4响度级（phon）响度级是人耳听到声音对的主观感觉量的物理描述，因此， 它是同时考虑声音的声压级和人耳对不同频率声音响应的 一个表示响度的主观评价量，单位是方（phon），方的数 值等于根据听力正常的听者判断为等响的1000Hz纯音(来自 正前方的平面行波)的声压级dB值。 如某纯音的声压级Lp为30dB时，则它的响度级为30phon。 人耳是一种特定的听觉器，它对各种频率的声音有不同的 选择性和响应。人耳对高频的声音要比低频的敏感，所以 ，感觉得到的声音响。因此，声源的声压级与人听到的响 度级是有区别的。只

7、有当声源频率为1000Hz时，响度级才 与声压级相同，或者说，频率不是1000HZ的两个声音听起 来一样响，但其声压级却不一样。 响度和响度级的关系为：即：响度级为40phon时，其响度为1sone。5.6汽车噪声的检测二、汽车噪声的来源及危害 汽车是一个综合噪声源，汽车行驶中所产生的这 种综合的声辐射称为汽车噪声。车噪声的噪声源主要 包括：发动机噪声、传动系噪声、轮胎噪声、喇叭噪 声等，见图。汽车噪声的污染源主要是发动机噪声。5.6汽车噪声的检测1.发动机噪声发动机噪声主要包括：燃烧噪声、机械噪声、进排气 噪声和风扇噪声等。燃烧噪声可燃混合气燃烧时产生的气体压力激励 发动机结构所产生的噪声。

8、机械噪声发动机零部件作往复运动和旋转运动产 生的周期力对发动机结构产生的噪声。进排气噪声是由于发动机在进、排气过程中的气 体压力波动和气体流动所引起的振动而产生的噪声。风机噪声：冷却系统风扇或风冷发动机风机产生的 空气动力噪声。5.6汽车噪声的检测2.传动系噪声传动系噪声包括变速器噪声、传动轴噪声及驱动桥噪 声。 变速器噪声主要是因齿轮振动引起的噪声，以及轴承 运转声、润滑油搅拌声、发动机振动传至变速器箱体而 辐射的噪声等。传动轴噪声主要表现为汽车行驶中传动轴发出周期性 响声。车速越高响声越严重，甚至引起车身发生抖动、 驾驶员握转向盘的手有麻木感，这是由于传动轴变形、 轴承松旷及装配不良等原因

9、造成的。驱动桥噪声在汽车行驶时车后部发出较大的响声，且 车速越高响声越大。主要是齿隙不合适、齿轮装配不当 、轴承调整不当等原因造成的。5.6汽车噪声的检测3.制动噪声制动噪声是汽车制动过程中由制动器摩擦诱发引起制动器等部件振动发出的声响，通常称为制动尖叫声。这种尖叫声类似“猪嚎”声，特别是制动器由热态转为冷态时更容易产生这种噪声。该高频噪声不仅影响汽车的舒适性，还会给驾驶员带来不必要的担心。鼓式制动器比盘式制动器产生的噪声大。通常发生在制动蹄摩擦片端部和根部与制动鼓接触的情况下。其噪声大小取决于制动蹄摩擦片长度方向上的压力分布规律，还受制动系统及零部件刚度的影响。5.6汽车噪声的检测4.轮胎噪

10、声轮胎噪声包括：轮胎花纹噪声、道路噪声、弹性振动 噪声以及轮胎旋转时搅动空气引起的风噪声。花纹噪声和道路噪声都是轮胎和路面相互作用而产生 的噪声。汽车行驶时，轮胎接地部分胎面花纹沟槽内的空 气以及路面的微小凹凸与地面间的空气，在轮胎离开地面 时，受到一类似于泵的挤压作用引起周围空气压力变化从 而产生噪声。弹性振动噪声是由于轮胎不平衡、胎面花纹刚度变化 或路面凹凸不平等原因激发胎体振动而产生的噪声。影响轮胎噪声的因素主要有：轮胎花纹，车速及负荷 ，轮胎气压，装配情况，轮胎磨损程度，路面状况等。5.6汽车噪声的检测汽车噪声一般为中等强度的噪声，约为6090dB。 如公共汽车的噪声为80dB左右，摩

11、托车的噪声比一般汽 车高l0dB左右。由于车辆噪声为游走性的，影响范围大，干扰时间 长，因而受害人员多。据有关资料介绍，噪声会使人的 听力减弱、视觉功能下降、神经衰弱、血压变化和胃肠 道出现消化功能障碍，甚至影响人的睡眠、谈话、学习 、工作和情绪等。总之，噪声不仅能引起人体的生理改变和损伤，而 且能导致对心理、生活和工作的不利影响。噪声到了非 治理不可的程度，特别是车辆噪声。为此，我国国家标 准，把控制交通噪声纳入了环境保护的范畴。5.6汽车噪声的检测三、汽车噪音检测原理与方法GBl495-79机动车辆允许噪声和GBl496-79 机动车辆噪声测量方法规定噪声的测量仪器是精密 声级计或普通声级

12、计。声级计是一种能把工业噪声、生活、噪声和交通 噪声等，按人耳听觉特性近似地测定其噪声级的仪器 。噪声级是指用声级计测得的并经过听感修正的声压 级(dB)或响度级(phon)。声级计一般由传声器、放大器、衰减器、计权网 络、检波器、指示表头和电源等组成。它以干电池为 电源，体积较小，现场测量方便。5.6汽车噪声的检测图10-3 AWA5610C 型精密积分声级计 图10-4 AWA5661型 精密脉冲声级计 图10-5 ND2型便携 式精密声级计 （一）声级计结构和工作原理1）传声器它是把声压信号转变为电压信号的装置，也称为话筒 ，是声级计的传感器。传声器安装在声级计的前端。常见 的传声器有电

13、容式、动圈式和压电式。 电容式传声器是声学测量中比较理想的传声器，具有 动态范围大、频率响应平直、灵敏度高和在一般测量环境 中稳定性好等优点，得到广泛应用。1.声级计组成5.6汽车噪声的检测2）放大器和衰减器一般声级计的放大线路中都采用两级放大器，即输入 放大器和输出放大器，其作用是将微弱的电信号放大。输 入衰减器和输出衰减器是用来改变输入信号的衰减量和输 出信号的衰减量，以便使表头指针指在适当的位置，其每 一档的衰减量为10dB。输入放大器使用的衰减器调节范围 为测量低端(如070dB)，输出放大器使用的衰减器调节 范围为测量高端(如70120dB)。输入和输出两个衰减器 的刻度盘常做成不同

14、颜色，目前以黑色与透明配对为多。5.6汽车噪声的检测3）A计权网络计权网络是指模拟人耳对不同强度和频率声音的反应而设计的 电子滤波线路。它能够模拟人耳的听觉特性，将声压的电信号 修正为听觉近似值。通过计权网络测得的声压级就是经过人耳 听觉修正后的声压级。计权网络一般有A、B、C三种。 vA计权声级是模拟人耳对55dB以下低强度噪声的频率特性。vB计权声级是模拟5585dB的中等强度噪声的频率特性。vC计权声级是模拟高强度噪声的频率特性。三者的主要差别是对噪声低频成分的衰减程度，A衰减最多 ，B次之，C最少。A计权声级由于其特性曲线接近于入耳的听感 特性，因此是目前世界上噪声测量中应用最广泛的一

15、种，B、C 已逐渐不用。从声级计上得出的噪声级读数，必须注明测量条 件，如单位为dB，且使用的是A计权网络，则应记为dB(A)。 5.6汽车噪声的检测4）检波器和指示表头 为了使经过放大的信号通过表头显示出来，声级计还需 要有检波器，以便把迅速变化的电压信号转变成变化较慢 的直流电压信号。这个直流电压的大小要正比于输入信号 的大小。指示表头是一只电表，只要对其刻度进行一定的标定，就可从表头上直读出噪声级的dB值。声级计表头阻尼一 般都有“快”和“慢”两个档。“快”档的平均时间为 0.27s，很接近于人耳听觉器官的生理平均时间；“慢” 档的平均时间为1.05s。当对稳态噪声进行测量或需要记 录声

16、级变化过程时，使用“快”档比较合适；在被测噪声 的波动比较大时，使用“慢”档比较合适。5.6汽车噪声的检测2.声级计工作原理 声级计检测时，噪声通过传声器转换成电压信号，并由前 置放大器变换阻抗，使其与输入衰减器匹配，然后信号经输入 放大器送入计权网络处理，再经输出衰减器及放大器将信号放 大到一定的幅度，最后经有效值检波器进入指示仪表，从表头 得到相应的声级读数。利用声级计检测噪声时，应根据被测噪声的性质和特点选 择声级计的“快”挡或“慢” 挡。声级计一般都有“快”和 “慢”两挡，其中“快” 挡平均时间为0.27s，比较接近人耳 听觉的生理平均时间；“慢” 挡平均时间为1.05s。5.6汽车噪声的检测当对稳态噪声进行测量或需要记录声级变化过程时，使用 “快” 挡较为合适；当被测噪声的波动比较大时，使用“慢” 挡 比较合适。利用声级计检测噪声时，还可通过如图10-7所示的声级计 A、B、C计权网络频率响应特性，根据声级计A、B、C三挡 对同一声源测量所得的读数，大致地估计出所测