机动车噪声控制.ppt

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1、机动车噪声控制,主讲 戴晓锋,机动车噪声控制,本章重点：噪声评价指标的含义噪声标准喇叭声级标准及检测方法声级计使用方法,概述,噪声作为一种严重的公害已日益引起人们的关注，目前世界各国已纷纷制定出控制噪声的标准。噪声的一般定义是：频率和声强杂乱无章的声音组合，造成对人和环境的影响。更人性化的描述是，人们不喜欢的声音就是噪声。,一、噪声的评价指标,1、噪声的声压和声压级噪声的主要物理参数有声压与声压级、声强与声强级和声功率与声功率级。其中声压与声压级是表示声音强弱的最基本的参数。声压是指由于声波的存在引起在弹性介质中压力的变化值。声音的强弱取决于声压，声压越大听到的声音越强。人耳可以听到的声压范围

2、是210-5(听阈声压)20Pa(痛阈声压)，相差100万倍，因此用声压的绝对值表示声音的强弱会感到很不方便，所以人们常用声压级来表示声音的强弱。声压级是指某点的声压P与基准声压(听阈声压)P0的比值取常用对数再乘以20的值，单位为分贝(dB)。可闻声声压级范围为0120dB。,一、噪声的评价指标（续）,2、噪声的频谱人耳对声音的感觉不仅与声压有关，而且还与声音的频率有关。人耳可闻声音的频率范围为2020000Hz。一般的声源，并不是仅发出单一频率的声音，而是发出具有很多频率成分的复杂声音。声音听起来之所以会有很大的差别，就是因为它们的组成成分不同造成的。,一、噪声的评价指标（续）,3、噪声级

3、声压级相同的声音，但由于频率不同，听起来并不一样响，相反，不同频率的声音，虽然声压级也不同，但有时听起来却一样响，因此，用声压级测定的声音强弱与人们的生理感觉往往不一样。因而，对噪声的评价常采用与人耳生理感觉相适应的指标。为了模拟人耳在不同频率有不同的灵敏性，在声级计内设有一种能够模拟人耳的听觉特性，把电信号修正为与听觉近似值的网络，这种网络称作计权网络。通过计权网络测得的声压级，已不再是客观物理量的声压级，而是经过听感修正的声压级，称作计权声级或噪声级。,国际电工委员会(IEC)对声学仪器规定了A、B、C等几种国际标准频率计权网络，它们是参考国际标准等响曲线而设计的。由于A计权网络的特性曲线

4、接近人耳的听感特性，故目前普遍采用A计权网络对噪声进行测量和评价，记作dB(A)。,听阈和痛阈的数值都是定义在1000Hz纯音条件下的量，当声音的频率发生变化时，听阈和痛阈的数值也将随着变化。为使在任何频率条件下主客观量都能统一，就需要在各种频率条件下对人的听力进行试验，即选取1000Hz纯音作为基准音，其噪音听起来与基准纯音一样响，则噪声的响度级就等于这个纯音的声压级(分贝数)，试验得出的曲线称为等响曲线。,二、汽车噪声检验方法及标准,1喇叭声级检验方法(GB15742-2001机动车用喇叭的性能要求及试验方法）(1)将声级计置于车前2 m、离地高1.2 m处，且传声器指向被检车辆驾驶员位置

5、。(2)按使用说明书要求，调整网络开关到“A”级计权和快档位置。(3)检测环境背景噪声应比被测量喇叭的声压级10dB(A)；(4)按喇叭连续发声3秒以上，读取检测数据。2检测标准：根据GB72582004机动车运行安全技术条件的规定，机动车喇叭声级在距车前2米、离地高1.2米测量时，其值对发动机最大净功率为7kW以下的摩托车和轻便摩托车为80 dB(A)112 dB(A)，其它机动车为90 dB(A)115 dB(A)。,修正方法,当被测对象噪声值与背景噪声值之差小于10分贝（dB）时，要从测得的被测对象噪声值中减去下表所列的修正值，其所余数值即为被测对象噪声的实际值。即：（测量值）（修正值）

6、=（被测对象噪声的实际值）,噪声修正值表（分贝，dB）（测量值）（修正值）=（被测对象噪声的实际值）例如：背景噪声值为85分贝（dB）；测量噪声值为90分贝（dB）；差值为5分贝（dB）；查表得修正值为2分贝（dB），则被测对象噪声实际值应为：90分贝85分贝=差值5分贝，查表得修正值为2分贝 90分贝（dB）2分贝（dB）88分贝（dB）。,噪声修正,二、汽车噪声检验方法及标准（续）,2、车外噪声测量方法(1)测量条件测量场地应平坦而空旷，在测试中心以25m为半径的范围内，不应有大的反射物，如建筑物、围墙等。测试场地跑道应有20m以上平直、干燥的沥青路面或混凝土路面。路面坡度不超过0.5%。

7、本底噪声(包括风噪声)应比所测车辆噪声至少低10dB。并保证测量不被偶然的其他声源所干扰。本底噪声是指测量对象噪声不存在时，周围环境的噪声。为避免风噪声干扰，可采用防风罩，但应注意防风罩对声级计灵敏度的影响。声级计附近除测量者外，不应有其他人员，如不可缺少时，则必须在测量者背后。被测车辆不载重，测量时发动机应处于正常使用温度，车辆带有其他辅助设备亦是噪声源，测量时是否开动，应按正常使用情况而定。,二、汽车噪声检验方法及标准（续）,(2)测量场地及测点位置 如图所示为汽车噪声的测量场地及测量位置，测试传声器位于20m跑道中心点O两侧，各距中线7.5m，距地面高度1.2m，用三角架固定，传声器平行

8、于路面，其轴线垂直于车辆行驶方向。,二、汽车噪声检验方法及标准（续）,(3)加速行驶车外噪声测量方法车辆须按规定条件稳定地到达始端线，前进档位为4档以上的车辆用第3档，前进档位为4档或4档以下的用第2档，发动机转速为其标定转速的3/4。如果此时车速超过了50kmh，那么车辆应以50kmh的车速稳定地到达始端线。对于自动变速器的车辆，使用在试验区间加速最快的档位。辅助变速装置不应使用。在无转速表时，可以控制车速进入测量区，即以所定档位相当于3/4标定转速的车速稳定的到达始端线。从车辆前端到达始端线开始，立即将加速踏板踏到底或节气门全开，直线加速行驶，当车辆后端到达终端线时，立即停止加速。车辆后端

9、不包括拖车以及和拖车连接的部分。本测量要求被测车在后半区域发动机达到标定转速，如果车速达不到这个要求，可延长OC距离为15m，如仍达不到这个要求，车辆使用档位要降低一档。如果车辆在后半区域超过标定转速，可适当降低到达始端线的转速。声级计用“A”计权网络、“快”档进行测量，读取车辆驶过时的声级计表头最大读数。同样的测量往返进行1次。车辆同侧两次测量结果之差，应不大于2dB，并把测量结果记入规定的表格中。取每侧2次声级平均值中最大值作为检测车的最大噪声级。若只用1只声级计测量，同样的测量应进行4次，即每侧测量2次。,汽车加速行驶车外噪声的限值（GB1495-2002）,二、汽车噪声检验方法及标准（

10、续）,(4)匀速行驶车外噪声测量方法车辆用常用档位，加速踏板保持稳定，以50kmh的车速匀速通过测量区域。声级计用“A”计权网络、“快”档进行测量，读取车辆驶过时声级计表头的最大读数。同样的测量往返进行1次，车辆同侧两次测量结果之差不应大于2dB，并把测量结果记入规定的表格中。若只用1个声级计测量，同样的测量应进行4次，即每侧测量2次。,二、汽车噪声检验方法及标准（续）,3、车内噪声测量方法(1)测量条件。测量跑道应有足够试验需要的长度，应是平直、干燥的沥青路面或混凝土路面。测量时风速(指相对于地面)应不大于3m/s。测量时车辆门窗应关闭。车内带有其他辅助设备是噪声源，测量时是否开动，应按正常

11、使用情况而定。车内本底噪声比所测车内噪声至少低l0dB，并保证测量不被偶然的其他声源所干扰。车内除驾驶员和测量人员外，不应有其他人员。,二、汽车噪声检验方法及标准（续）,(2)测点位置车内噪声测量通常在人耳附近布置测点，传声器朝车辆前进方向。驾驶室内噪声测点的位置如图所示。载客车室内噪声测点可选在车厢中部及最后一排座的中间位置，传声器高度参考图示。,客车车内噪声的检测标准客车以50km/h的速度匀速行驶时，客车车内噪声应不大于79dB(A)。,二、汽车噪声检验方法及标准（续）,(3)测量方法车辆以常用档位、50kmh以上的不同车速匀速行驶，分别进行测量。用声级计“慢”档测量“A”、“C”计权声

12、级，分别读取表头指针最大读数的平均值，测量结果记入规定的表格中。做车内噪声频谱分析时，应包括中心频率为31.5Hz、63Hz、125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz、8000Hz的倍频带。,二、汽车噪声检验方法及标准（续）,4、驾驶员耳旁噪声的测量方法(1)车辆应处于静止状态且变速器置于空档，发动机应处于额定转速状态。(2)测点位置如图所示。(3)声级计应置于“A”计权、“快”档。驾驶员耳旁噪声的检测标准汽车（三轮汽车和低速货车除外）驾驶员耳旁噪声声级不应大于90dB(A)。,二、汽车噪声检验方法及标准（续）,5、汽车定置噪声检验方法：按GBT143651

13、993的规定进行。(1)排气噪声测量 传声位置,二、汽车噪声检验方法及标准（续）,a)传声器与排气口端等高，在任何情况下距地面下得小于0.2m。b）传声器的参考轴应与地面平行，并和通过排气口气流方向且垂直地面平面成4510的夹角。传声器朝向排气口。距排气口端0.5m，放在车辆外侧。c）车辆装有两个或更多个排气管，且排气管之间的间隔不大于0.3m，并联接于一个消声器时，只需取一个测量。传声器应选择位于最靠近车辆外侧的那个排气管。如果两个或两个以上的排气管同时在垂直于地面的直线上，则选择离地面最高的一个排气管。d)装有多个排气管，并且各排气管之间的间隔又大于0.3m的车辆对每一个排气管都要测量，并

14、记录下其最高声级。e)排气管垂直向上的车辆，传声器放置高度应与排气管口等高，传声器朝上，其参考轴应垂直地面。传声器应放在离排气管较近的车辆一侧，并距排气口0.5m。f)车辆由于设计原因（如备胎、油箱、蓄电池等）不能满足标准的和放置时，应画出测点图，并标注传声器选择的位置。传声器朝向排气口，放在尽可能满足条件，并距最近障碍物大于0.2m地方。发动机运转条件a、发动机测量转速：汽油机车辆取3/4nr50r/min；柴油机车辆取3/4nr50r/min；nr指生产厂家规定的额定转速。b、测量时，发动机稳定在上述转速后，测量由稳定转速尽快减速到怠速过程的噪声，然后记录下最高声级。,二、汽车噪声检验方法

15、及标准（续）,(2)发动机噪声测量 传声位置,二、汽车噪声检验方法及标准（续）,传声器放置高度距地面0.5米，并朝向车辆，放在没有驾驶员位置的车辆一侧。距车辆外廓0.5米，传声器参考轴平行地面，位于一垂直平面内，该垂直平面的位置取决于发动机的位置。前置发动机：垂直平面通过前轴；后置发动机：垂直平面通过后轴；中置发动机：垂直平面通过前后轴距的中点。发动机运转条件测量时，发动机从怠速尽可能快地加速到前面所规定的转速，并用一种合适的装置保持必要长的时间。测量由怠速加速到稳定转速过程的噪声，然后记录下最大噪声。,汽车定置噪声限值（GB16170-1996）,三、声级计,声级计是测量声压级大小的仪器。按

16、供电电源种类可以分为交流式和直流式两种，其中直流式声级计因操作携带方便，所以比较常用。,声级计(续),声级计一般都是由传声器、放大器、衰减器、计权网络、检波器和指示装置组成。其原理框图如图所示。,声级计(续),1传声器传声器也叫话筒，是将声压信号转变为电信号的传感器，是声级计中的关键元件之一。常见的传声器有晶体式、驻极体式、动圈式和电容式数种。其中电容式传声器是噪声测量中常用的一种。其结构图见图。它主要有金属膜片和靠的很近的金属电极组成，这两者实质上形成了一个平板电容器。在声压的作用下，膜片反复出现变形，使两个极板之间的距离不断发生变化，于是极板间的电容也不断改变。这就为所接的输入电路提供了一

17、个交变电信号，信号的大小与声压成一定比例。电容式传声器具有动态范围大，频率响应特征好和灵敏度高等特点，因而广泛应用与噪声测量。,声级计(续),2.前置放大器由于电容式传声器输出信号很小，输出阻抗很高，所以需要通过前置放大器将信号进行放大和实现阻抗匹配。3衰减器衰减器用于调整输出信号的大小，使得显示仪表指示到适当的位置。根据量程的选择衰减程度分为H、M、L三档。4计权放大计权放大器即计权网络。它是将声音信号的低频段进行适当衰减的电路，以便使仪器的频率特征更好地适应人耳的听觉特性。计权网络分A、B、C三种，有的声级计只有A、C两种计权。A计权声级模拟人耳对55dB以下低强度噪声的频率特性，B计权声

18、级模拟5585dB的中等强度噪声的频率特性，C计权声级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不同，A衰减最多，B次之，C衰减量最少。A计权声级由于其特性曲线接近于人耳的听感特性，因此目前应用最广泛，B、C计权声级已逐渐不被采用。,声级计(续),5检波器在检波器之前的信号还是包含着声音频率成分的交流信号。为了便于仪表指示，信号需经检波处理（实质上就是整流和滤波），以便将快速变化的交流信号转换成变换比较慢的直流电压信号。检波器的输出一般分为快慢两档。“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

19、需要记录声级变化过程时，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。6对数放大器从检波器输出的信号还只是与声压成正比。为了与人耳听觉对声音响应的对数特征相吻合，在电路中设计了对数放大器，以便使信号仪表指示后，能够以均匀的刻度显示所测声级数值。,声级计(续),7保持输出声级计上有一个保持按扭，在测量最大值时使用。当按下保持按扭时，仪表指示的数值只能升不能降，从而可测量某一段时间内的声音最大值。当松开按扭后，自动恢复即时显示。8指示仪表指示仪表可以有数字式和指针式多种。声级计面板上一般还备有一些插孔，这些插孔如果与便携式倍频带滤波器相连，可组成小型现场使用的简易频谱分析系

20、统；如果与录音机组合，则可把现场噪声录制在磁带上储存下来，待以后再进行更详细的研究；如果与示波器组合，则可观察到声压变化的波形，并可存储波形或用照相机把波形摄制下来；还可以把分析仪、记录仪等仪器与声级计组合、配套使用，这要根据测试条件和测试要求而定。,声级计使用注意事项,1.仪器使用电池供电时，使用完毕后立即将电池取出，以免电池漏液而损坏机件。2.仪器应存放于干燥、温暖的场所，如有可能，最好置于干燥皿中。3.在拆装传声器、电池或外接电源时，应事先将电源开关置于“关”。4.不要随意取下传声器的保护罩，以免损坏膜片。当发现膜片脏时，可用脱脂棉蘸以少许三氯已烯或丙酮轻轻擦拭干净。5.不要用手触摸输入触头，以防由于人体静电而损坏仪器。6.液晶是有机化合物，如果长期暴露于强烈的紫外线辐射下，将会发生光化学反映，因此在使用中应尽量避免日光直接照射在显示器上。,复习思考题,1汽车的噪声源主要有哪些？2测量汽车喇叭时声级计应放置在什么位置？测量排气噪声时声级计应放置在什么位置？测量排气管噪声时声级计应放置在什么位置？测量发动机噪声时声级计应放置在什么位置？3GB72582004规定的汽车喇叭声级范围是多少？4客车车内噪声的声级标准什么？5驾驶员耳旁噪声的声级标准什么？,