《机动车噪声控制》PPT课件.ppt

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

2、声压范围是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、3、噪声级声压级相同的声音，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

4、的特性曲线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

5、车辆驾驶员位置。 (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

6、际值。即： （测量值）（修正值）=（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

7、沥青路面或混凝土路面。路面坡度不超过0.5%。 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

8、7.5m，距地面高度1.2m，用三角架固定，传声器平行于路面，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

9、速行驶，当车辆后端到达终端线时，立即停止加速。车辆后端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（

10、GB1495-2002）,二、汽车噪声检验方法及标准（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。

11、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

12、匀速行驶，分别进行测量。用声级计“慢”档测量“A”、“C”计权声级，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

13、检验方法及标准（续）,5、汽车定置噪声检验方法： 按GBT143651993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)

14、 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5.3.1.1和5.3.1.2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

15、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

16、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

17、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

18、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

19、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