汽車振動與噪聲-噪聲測量分析技術

1、1主講：胡愛軍2噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術 第一節(jié)第一節(jié) 傳聲器及其參數(shù)特性傳聲器及其參數(shù)特性 傳聲器傳聲器是最基本的聲學測量設備，是一種裝有是最基本的聲學測量設備，是一種裝有換能器的電聲器件，能把聲波的機械能轉換為換能器的電聲器件，能把聲波的機械能轉換為電能。（電能。（Microphone 俗稱話筒，音譯作麥克俗稱話筒，音譯作麥克風）風） 傳聲器可以分為傳聲器可以分為靜電靜電和和電動電動兩種：兩種：靜電傳聲器靜電傳聲器是以電場變化為原理的是以電場變化為原理的傳聲器傳聲器，常見的，常見的有電容式、駐極體式和壓電式三種有電容式、駐極體式和壓電式三種電動傳聲器電動傳聲器是用電磁感應為原理，以

2、在磁場中運動是用電磁感應為原理，以在磁場中運動的導體上獲得輸出的導體上獲得輸出電壓電壓的的傳聲器傳聲器，常見的有動圈式，常見的有動圈式 和帶式傳聲器和帶式傳聲器3 第一節(jié)第一節(jié) 傳聲器及其參數(shù)特性傳聲器及其參數(shù)特性 動圈式傳聲器：動圈式傳聲器：動圈式動圈式傳聲器傳聲器以懸浮于磁路系以懸浮于磁路系統(tǒng)中的音圈切割磁力線而產生統(tǒng)中的音圈切割磁力線而產生電壓電壓輸出。它的輸出。它的結構牢固，性能穩(wěn)定，能承受強音而不失真，結構牢固，性能穩(wěn)定，能承受強音而不失真，價格較便宜，是一種耐用的價格較便宜，是一種耐用的傳聲器傳聲器，廣泛應用，廣泛應用于一般音響系統(tǒng)。是在生活中最常見的傳聲器，于一般音響系統(tǒng)。是在生

3、活中最常見的傳聲器，但在聲學測量中很少使用。但在聲學測量中很少使用。噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術4 第一節(jié)第一節(jié) 傳聲器及其參數(shù)特性傳聲器及其參數(shù)特性 動圈式傳聲器：動圈式傳聲器：噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術5 第一節(jié)第一節(jié) 傳聲器及其參數(shù)特性傳聲器及其參數(shù)特性 動圈式傳聲器：動圈式傳聲器： 主要由振動膜片、音圈、永義磁鐵和主要由振動膜片、音圈、永義磁鐵和升升壓壓變壓器等組成。它的工作原理是當人變壓器等組成。它的工作原理是當人對著話筒講話時，膜片就隨著聲音前后顫對著話筒講話時，膜片就隨著聲音前后顫動，從而帶動音圈在磁場中作切割磁力線動，從而帶動音圈在磁場中作切割磁力線的運動。根據(jù)電磁感

4、應原理，在線圈兩端的運動。根據(jù)電磁感應原理，在線圈兩端就會產生感應音頻電動勢，從而完成了聲就會產生感應音頻電動勢，從而完成了聲電轉換。為了提高電轉換。為了提高傳聲器傳聲器的輸出感應電動的輸出感應電動勢和阻抗，還需裝置一只升勢和阻抗，還需裝置一只升壓壓變壓器。變壓器。 動圈動圈傳聲器傳聲器結構簡單、穩(wěn)定靠、使用結構簡單、穩(wěn)定靠、使用方便、固有噪聲小，被廣泛用于語言廣播方便、固有噪聲小，被廣泛用于語言廣播和擴聲系統(tǒng)中。但缺點是靈敏度較低、頻和擴聲系統(tǒng)中。但缺點是靈敏度較低、頻率范圍窄。不適合做聲學測量。率范圍窄。不適合做聲學測量。 噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術6 第一節(jié)第一節(jié) 傳聲器及其參數(shù)特

5、性傳聲器及其參數(shù)特性 帶式傳聲器帶式傳聲器 帶式帶式傳聲器傳聲器的振動系統(tǒng)是一條懸掛在強磁場中的波狀合金箔。的振動系統(tǒng)是一條懸掛在強磁場中的波狀合金箔。它的頻率響應極好，特別是瞬態(tài)特性好，音色柔和自然，指向性它的頻率響應極好，特別是瞬態(tài)特性好，音色柔和自然，指向性為雙向，但輸出電平極低，而且防風耐震性差，易損壞，不宜在為雙向，但輸出電平極低，而且防風耐震性差，易損壞，不宜在室外使用。目前除特殊用途外，已很少使用。室外使用。目前除特殊用途外，已很少使用。噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術7 第一節(jié)第一節(jié) 傳聲器及其參數(shù)特性傳聲器及其參數(shù)特性 靜電傳聲器靜電傳聲器按換能方式分，又可以分為：按換能方式

6、分，又可以分為： 電容式傳聲器，壓電傳聲器，駐極體傳聲器三種電容式傳聲器，壓電傳聲器，駐極體傳聲器三種按感應方式分，又可以分為：按感應方式分，又可以分為： 壓強式、壓差式和相移式三種壓強式、壓差式和相移式三種其中壓強式是常用的。其中壓強式是常用的。噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術8 第一節(jié)第一節(jié) 傳聲器及其參數(shù)特性傳聲器及其參數(shù)特性 傳聲器參數(shù)指標傳聲器參數(shù)指標噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術9 第一節(jié)第一節(jié) 傳聲器及其參數(shù)特性傳聲器及其參數(shù)特性 傳聲器靈敏度傳聲器靈敏度n傳聲器靈敏度也稱響應，指輸出端電壓和輸入端傳聲器靈敏度也稱響應，指輸出端電壓和輸入端有效聲壓的比值。有效聲壓的比值。S=S

7、=輸出電壓輸出電壓/ /輸入端聲壓，實際輸入端聲壓，實際使用時也常用對數(shù)（分貝）來表示靈敏度，稱作靈使用時也常用對數(shù)（分貝）來表示靈敏度，稱作靈敏度級敏度級n但在噪聲測量中，常把靈敏度級稱為靈敏度但在噪聲測量中，常把靈敏度級稱為靈敏度* *n靈敏度反映的是傳聲器對聲音的測量靈敏程度靈敏度反映的是傳聲器對聲音的測量靈敏程度噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術10 第一節(jié)第一節(jié) 傳聲器及其參數(shù)特性傳聲器及其參數(shù)特性 傳聲器靈敏度傳聲器靈敏度靈靈 敏敏 度：度： 20mV/Pa20mV/Pa（駐極體傳聲器）（駐極體傳聲器）靈靈 敏敏 度：度： 18mV/Pa18mV/Pa（駐極體傳聲器（駐極體傳聲器靈敏

8、度（靈敏度（1KHz1KHz、4.5V4.5V、2.2K2.2K）48dB 48dB 28dB (0dB=1V/pa)28dB (0dB=1V/pa)68dB 68dB 48dB (0dB=1V/bar 48dB (0dB=1V/bar 0.1Pa)0.1Pa)噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術11 第一節(jié)第一節(jié) 傳聲器及其參數(shù)特性傳聲器及其參數(shù)特性 傳聲器頻響特性傳聲器頻響特性傳聲器的靈敏度對頻率的響應情況（即傳聲器傳聲器的靈敏度對頻率的響應情況（即傳聲器靈敏度隨頻率的變化情況）稱為傳聲器的頻率靈敏度隨頻率的變化情況）稱為傳聲器的頻率響應特性。響應特性。理想情況下，傳聲器的頻率響應特性應盡可能

9、理想情況下，傳聲器的頻率響應特性應盡可能平直，即在測量范圍內輸出恒定，靈敏度保持平直，即在測量范圍內輸出恒定，靈敏度保持不變，但實際的傳聲器往往出現(xiàn)高低起伏的變不變，但實際的傳聲器往往出現(xiàn)高低起伏的變化化噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術12 第一節(jié)第一節(jié) 傳聲器及其參數(shù)特性傳聲器及其參數(shù)特性 傳聲器頻響特性傳聲器頻響特性噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術13 第一節(jié)第一節(jié) 傳聲器及其參數(shù)特性傳聲器及其參數(shù)特性 傳聲器頻響特性傳聲器頻響特性頻響特性：頻響特性： 100Hz-12KHz100Hz-12KHz頻響特性：頻響特性： 150Hz-12500Hz150Hz-12500Hz頻響特性：頻響特性：

10、 50501000Hz1000Hz噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術14 第一節(jié)第一節(jié) 傳聲器及其參數(shù)特性傳聲器及其參數(shù)特性 傳聲器輸出阻抗傳聲器輸出阻抗傳聲器的輸出阻抗是指傳聲器的兩根輸出線之傳聲器的輸出阻抗是指傳聲器的兩根輸出線之間在間在1KHz1KHz（即（即1 1千赫）時的阻抗。有低阻（如千赫）時的阻抗。有低阻（如5050、150150、200200、250250、600600等）和高等）和高阻（如阻（如10K10K、20K20K、50K50K）兩種。）兩種。頻率不同，傳聲器的阻抗也有所不同，一般來頻率不同，傳聲器的阻抗也有所不同，一般來說，頻率較低時阻抗會較大，為確保低頻響應，說，頻率

11、較低時阻抗會較大，為確保低頻響應，設計測量系統(tǒng)時要注意阻抗匹配。設計測量系統(tǒng)時要注意阻抗匹配。噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術15 第一節(jié)第一節(jié) 傳聲器及其參數(shù)特性傳聲器及其參數(shù)特性 傳聲器指向特性傳聲器指向特性傳聲器感應面上的聲壓變化不僅與聲波頻率、傳聲器感應面上的聲壓變化不僅與聲波頻率、傳聲器形狀和尺寸有關，而且還與聲波的傳播傳聲器形狀和尺寸有關，而且還與聲波的傳播方向有關。傳聲器這種靈敏度隨聲波入射方向方向有關。傳聲器這種靈敏度隨聲波入射方向變化的特性稱為傳聲器的指向性。變化的特性稱為傳聲器的指向性。一般用當聲波以一個角度入射時，傳聲器靈敏一般用當聲波以一個角度入射時，傳聲器靈敏度與軸向

12、入射軸向靈敏度的比值來表示指向性度與軸向入射軸向靈敏度的比值來表示指向性一般來說，同一傳聲器對不同頻率的聲音指向一般來說，同一傳聲器對不同頻率的聲音指向特性不同，頻率越高，指向特性越明顯。特性不同，頻率越高，指向特性越明顯。噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術16 第一節(jié)第一節(jié) 傳聲器及其參數(shù)特性傳聲器及其參數(shù)特性 傳聲器指向特性傳聲器指向特性指向性圖案：指向性圖案：一般來說，傳聲器尺寸與波長相比很小可以忽略時，傳聲一般來說，傳聲器尺寸與波長相比很小可以忽略時，傳聲器可以看作是無指向性的，但如果尺寸不可忽略，傳聲器器可以看作是無指向性的，但如果尺寸不可忽略，傳聲器將表現(xiàn)出明顯的指向性將表現(xiàn)出明顯的

13、指向性噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術17 第一節(jié)第一節(jié) 傳聲器及其參數(shù)特性傳聲器及其參數(shù)特性 傳聲器動態(tài)范圍傳聲器動態(tài)范圍傳聲器靈敏度保持不變的聲壓變化范圍稱為動態(tài)范圍，傳聲傳聲器靈敏度保持不變的聲壓變化范圍稱為動態(tài)范圍，傳聲器動態(tài)范圍寬，則可測量的聲壓范圍大。器動態(tài)范圍寬，則可測量的聲壓范圍大。傳聲器最小測量聲級主要由電路內部噪聲決定，上限可測范傳聲器最小測量聲級主要由電路內部噪聲決定，上限可測范圍一般指出現(xiàn)圍一般指出現(xiàn)3 3諧波失真時的聲級，一般來說，傳聲器直諧波失真時的聲級，一般來說，傳聲器直徑越小，可測上限聲級越高。徑越小，可測上限聲級越高。噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術18 第一

14、節(jié)第一節(jié) 傳聲器及其參數(shù)特性傳聲器及其參數(shù)特性 傳聲器其他參數(shù)傳聲器其他參數(shù)信噪比（固有噪聲）信噪比（固有噪聲）工作電壓、工作電流工作電壓、工作電流外型尺寸外型尺寸噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術19 第一節(jié)第一節(jié) 傳聲器及其參數(shù)特性傳聲器及其參數(shù)特性 靜電式傳聲器的結構及工作原理靜電式傳聲器的結構及工作原理傳聲器均有兩部分組成傳聲器均有兩部分組成聲接收器：一般由膜片及殼體等構成。將聲壓聲接收器：一般由膜片及殼體等構成。將聲壓轉化為位移或速度。轉化為位移或速度。電換能器：將位移或速度轉化為電量。電容式，電換能器：將位移或速度轉化為電量。電容式，駐極體式換能器為可變電容；壓電式傳聲器為駐極體式換

15、能器為可變電容；壓電式傳聲器為壓電晶片。壓電晶片。噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術20 第一節(jié)第一節(jié) 傳聲器及其參數(shù)特性傳聲器及其參數(shù)特性 電容式傳聲器電容式傳聲器由模片和后極板構成一電容位移傳感器。在極由模片和后極板構成一電容位移傳感器。在極化電壓作用下，在有聲壓變化時，會有電流產化電壓作用下，在有聲壓變化時，會有電流產生，并輸出電壓。生，并輸出電壓。靈敏度高，頻響特性寬而且平直，動態(tài)范圍廣，靈敏度高，頻響特性寬而且平直，動態(tài)范圍廣，從從1212170dB170dB均可測量。輸出穩(wěn)定，環(huán)境適應性均可測量。輸出穩(wěn)定，環(huán)境適應性強。但制造成本高，制造復雜，而且需要極化強。但制造成本高，制造復雜，

16、而且需要極化電壓（不同傳聲器的極化電壓有所不同）電壓（不同傳聲器的極化電壓有所不同）噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術21 第一節(jié)第一節(jié) 傳聲器及其參數(shù)特性傳聲器及其參數(shù)特性 電容式傳聲器電容式傳聲器噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術22 第一節(jié)第一節(jié) 傳聲器及其參數(shù)特性傳聲器及其參數(shù)特性 駐極體式傳聲器駐極體式傳聲器利用駐極體換能器進行工作的傳聲器稱為駐極利用駐極體換能器進行工作的傳聲器稱為駐極體傳聲器，通常使用聚四氟乙烯材料作為振動體傳聲器，通常使用聚四氟乙烯材料作為振動膜片。由于這種材料經(jīng)特殊電處理后，表面被膜片。由于這種材料經(jīng)特殊電處理后，表面被永久地駐有極化電荷，從而取代了電容傳聲器永久

17、地駐有極化電荷，從而取代了電容傳聲器的極板，故名為駐極體電容傳聲器的極板，故名為駐極體電容傳聲器其工作原理與電容式傳聲器比較接近，只是不其工作原理與電容式傳聲器比較接近，只是不再需要極化電壓，實際上是一種自偏壓式電容再需要極化電壓，實際上是一種自偏壓式電容位移傳感器。位移傳感器。Omnidirectional Electret Condenser Microphone Cartridge 全指向性駐極體傳聲器噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術23 第一節(jié)第一節(jié) 傳聲器及其參數(shù)特性傳聲器及其參數(shù)特性 駐極體式傳聲器駐極體式傳聲器駐極體傳聲器駐極體傳聲器由于不需要極由于不需要極化電壓，可直化電壓，可

18、直接與放大器相接與放大器相連接，結構堅連接，結構堅固，成本低，固，成本低，便于使用。但便于使用。但高頻頻響差，高頻頻響差，穩(wěn)定性不高。穩(wěn)定性不高。噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術24 第一節(jié)第一節(jié) 傳聲器及其參數(shù)特性傳聲器及其參數(shù)特性 壓電傳聲器壓電傳聲器壓電傳聲器是利用壓電晶體作為感應器，在聲壓電傳聲器是利用壓電晶體作為感應器，在聲壓變化時，壓電晶體會隨之產生電荷，輸出電壓變化時，壓電晶體會隨之產生電荷，輸出電壓信號。由于壓電晶體比電容傳聲器模片厚得壓信號。由于壓電晶體比電容傳聲器模片厚得多，因而固有頻率低，頻響特性較窄，靈敏度多，因而固有頻率低，頻響特性較窄，靈敏度也比較低。只適合于普通場

19、合的的噪聲測量。也比較低。只適合于普通場合的的噪聲測量。噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術25 第二節(jié)第二節(jié) 倍頻程及計權聲級倍頻程及計權聲級 頻譜頻譜以頻率為橫坐標，聲壓級或者聲強級為縱坐標給出的以頻率為橫坐標，聲壓級或者聲強級為縱坐標給出的噪聲測量圖形稱為頻譜圖，一般來說頻譜圖中各峰值噪聲測量圖形稱為頻譜圖，一般來說頻譜圖中各峰值所對應的頻率就是某聲源造成。所對應的頻率就是某聲源造成。噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術26可聽聲范圍從可聽聲范圍從20Hz20Hz到到20KHz20KHz頻率變化范圍高達頻率變化范圍高達10001000倍，倍，為實用方便，把頻率變化范圍劃分為若干頻程，每個為實用方

20、便，把頻率變化范圍劃分為若干頻程，每個頻程有上下限和中心頻率，如果兩個頻率相差一倍則頻程有上下限和中心頻率，如果兩個頻率相差一倍則稱為相差一個倍頻程稱為相差一個倍頻程 第二節(jié)第二節(jié) 倍頻程及計權聲級倍頻程及計權聲級 倍頻程倍頻程LucLuLufffffff中心頻率下限頻率上限頻率2噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術27 第二節(jié)第二節(jié) 倍頻程及計權聲級倍頻程及計權聲級 倍頻程倍頻程按國際通用取法，人耳能聽到的頻率范圍按倍頻程分為按國際通用取法，人耳能聽到的頻率范圍按倍頻程分為9 9段段中心頻率（Hz）31.5631252505001000200040008000頻率范圍22454590901801

21、8035535571071014001400280028005600560011200噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術28 第二節(jié)第二節(jié) 倍頻程及計權聲級倍頻程及計權聲級 1/31/3倍頻程倍頻程倍頻程劃分頻率太粗略，為使頻帶更窄一點，通常把一個頻倍頻程劃分頻率太粗略，為使頻帶更窄一點，通常把一個頻程再分為三份，稱為程再分為三份，稱為1/31/3倍頻程倍頻程從從31.531.54000Hz4000Hz共共2626個頻率段來表示個頻率段來表示LucLuLufffffff中心頻率下限頻率上限頻率26. 123/1噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術29 第二節(jié)第二節(jié) 倍頻程及計權聲級倍頻程及計權聲級頻

22、 帶頻 帶編號編號中 心 頻 率中 心 頻 率 (Hz)頻率范圍頻率范圍(Hz)A 計 權 修計 權 修正（正（dB）頻 帶頻 帶編號編號中心頻率中心頻率(Hz)頻率范圍頻率范圍(Hz)A計權修正計權修正（dB）121614.117.8-56.728630562708-1.9132017.822.4-50.529800708891-0.8142522.428.2-45.7301000891112201531.528.235.5-39.4311250112214130.6164035.544.7-35.6321600141317781.0175044.756.2-30.2332000177822

23、391.2186356.270.8-26.2342500223928181.3198070.889.1-22.5353150281835481.22010089.1112-19.1364000354844671.021125112141-16.1375000446756230.522160141178-13.438630056237079-0.123200178224-10.939800070798913-1.124250224282-8.64010000891311220-2.525315282355-6.641125001122014130-5.326400355447-5.8421600

24、01413017780-6.627500447562-3.243200001778022390-9.3噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術30 第二節(jié)第二節(jié) 倍頻程及計權聲級倍頻程及計權聲級 1/31/3倍頻程倍頻程1/31/3倍頻程聲壓級倍頻程聲壓級2023/121)(log10)(pNpfLpkkNec噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術31 第二節(jié)第二節(jié) 倍頻程及計權聲級倍頻程及計權聲級 A A計權聲壓級計權聲壓級對聲或者噪聲的客觀量度一般采用聲壓級、聲強級或聲對聲或者噪聲的客觀量度一般采用聲壓級、聲強級或聲功率級表示，但人的主觀感受還很大程度上受頻率的影功率級表示，但人的主觀感受還很大程度上受

25、頻率的影響。模擬響。模擬4040方等響曲線對聲音進行修正，模擬人的主觀方等響曲線對聲音進行修正，模擬人的主觀感覺，這樣得到的聲壓級稱為感覺，這樣得到的聲壓級稱為A A計權聲級。計權聲級。80dB(A)80dB(A)A)(tp)(tpA噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術32 第二節(jié)第二節(jié) 倍頻程及計權聲級倍頻程及計權聲級 A A計權聲壓級計權聲壓級計權特性分貝數(shù)）聲壓級）計權聲壓級）ALpLpLpALpAAA(習慣上，常按習慣上，常按1/31/3倍頻程的中心頻率給出各個頻段的修倍頻程的中心頻率給出各個頻段的修正值。計算總的計權聲級時，將各個頻帶的聲級根據(jù)中正值。計算總的計權聲級時，將各個頻帶的聲級

26、根據(jù)中心頻率進行修正后再進行疊加。心頻率進行修正后再進行疊加。噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術33 第二節(jié)第二節(jié) 倍頻程及計權聲級倍頻程及計權聲級 A A計權聲壓級計權聲壓級101log1010/ )(21LLL在聲級疊加時需要進行分貝的合成，分貝合成在聲級疊加時需要進行分貝的合成，分貝合成L1-L2(dB)01234567891015L32.52.11.81.51.21.00.80.60.50.40.1從聲貝的合成可以看到，如果兩個聲源中一個噪聲級超從聲貝的合成可以看到，如果兩個聲源中一個噪聲級超過另外一個過另外一個6 68 8分貝，則較弱者可以忽略不計。分貝，則較弱者可以忽略不計。噪聲測量

27、分析技術噪聲測量分析技術34第三節(jié)第三節(jié) 汽車噪聲常用的測量方法汽車噪聲常用的測量方法 頻譜分析法：頻譜分析法： 以頻率為橫坐標，聲壓級或者聲強級為縱坐標給出的以頻率為橫坐標，聲壓級或者聲強級為縱坐標給出的噪聲測量圖形稱為頻譜圖，一般來說頻譜圖中各峰值噪聲測量圖形稱為頻譜圖，一般來說頻譜圖中各峰值所對應的頻率就是某聲源造成。所對應的頻率就是某聲源造成。噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術35第三節(jié)第三節(jié) 汽車噪聲常用的測量方法汽車噪聲常用的測量方法 頻譜分析法：頻譜分析法： 頻譜分析的主要目的是了解噪聲的頻率結構，了解噪頻譜分析的主要目的是了解噪聲的頻率結構，了解噪聲能量在各個頻率上的分布。聲能量

28、在各個頻率上的分布。分析噪聲頻率一是人的主觀感覺與頻率結構相關，另分析噪聲頻率一是人的主觀感覺與頻率結構相關，另一方面與噪聲的產生、輻射和傳播密切相關，頻率特一方面與噪聲的產生、輻射和傳播密切相關，頻率特性為尋找噪聲源提供了重要依據(jù)。性為尋找噪聲源提供了重要依據(jù)。噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術36第三節(jié)第三節(jié) 汽車噪聲常用的測量方法汽車噪聲常用的測量方法 頻譜分析法：頻譜分析法： 對聲壓級、聲強級和聲功率級均可以進行頻譜分析，對聲壓級、聲強級和聲功率級均可以進行頻譜分析，從而得到聲壓級譜、聲強級譜、聲功率譜（自功率譜從而得到聲壓級譜、聲強級譜、聲功率譜（自功率譜，互功率譜）。，互功率譜）。噪

29、聲測量分析技術噪聲測量分析技術37第三節(jié)第三節(jié) 汽車噪聲常用的測量方法汽車噪聲常用的測量方法 頻譜分析法：頻譜分析法： 頻譜的橫坐標可以是線性坐標，也可以是對數(shù)坐標，頻譜的橫坐標可以是線性坐標，也可以是對數(shù)坐標，相應的譜就稱為線性譜（恒定帶寬譜或窄帶譜）或對相應的譜就稱為線性譜（恒定帶寬譜或窄帶譜）或對數(shù)譜。對數(shù)譜中又根據(jù)頻程定義可稱為數(shù)譜。對數(shù)譜中又根據(jù)頻程定義可稱為1/n1/n倍頻程譜倍頻程譜噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術38第三節(jié)第三節(jié) 汽車噪聲常用的測量方法汽車噪聲常用的測量方法 頻譜分析法：頻譜分析法： 小提示：小提示： 頻譜分析的本質頻譜分析的本質 單邊譜，雙邊譜，幅值譜，相位譜

30、，譜密度函數(shù)，譜單邊譜，雙邊譜，幅值譜，相位譜，譜密度函數(shù)，譜幅值，譜的單位幅值，譜的單位 聲壓幅值譜聲壓幅值譜:(:(聲壓單位為聲壓單位為PaPa的話，譜單位為的話，譜單位為PaPa，聲壓，聲壓單位為單位為dBdB的話，譜單位為的話，譜單位為dBdB） 相位譜的單位是相位譜的單位是radrad 譜密度的單位：譜密度的單位：W/HzW/Hz dtetxfXftj2)()(噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術39第三節(jié)第三節(jié) 汽車噪聲常用的測量方法汽車噪聲常用的測量方法 頻譜分析法：頻譜分析法： 利用頻譜識別汽車噪聲利用頻譜識別汽車噪聲 汽車主要零部件的頻率范圍：汽車主要零部件的頻率范圍：噪聲源頻率

31、范圍（Hz）相應特性燃燒10000柴油機集中在14000，汽油機范圍廣活塞敲擊8000與轉速和缸數(shù)有關進、排氣門2000與轉速和氣門有關冷卻風扇2000與轉速和葉片數(shù)有關進氣50500周期進氣1KHz排氣505000排氣渦流1KHz噴油泵2000與轉速和分泵數(shù)有關齒輪4000與轉速、齒數(shù)有關輪胎15000子午線胎1000Hz,斜交胎2500Hz左右車身300車身結構30Hz，板件30300Hz噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術40第三節(jié)第三節(jié) 汽車噪聲常用的測量方法汽車噪聲常用的測量方法 頻譜分析法：頻譜分析法： 頻譜分析設備：頻譜分析設備：n帶頻譜分析功能的聲級計帶頻譜分析功能的聲級計n專用的

32、頻譜分析設備（專用的頻譜分析設備（B&KB&K，Hp, Hp, 中科院聲學所，聲望公司）中科院聲學所，聲望公司）Workstation噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術41第三節(jié)第三節(jié) 汽車噪聲常用的測量方法汽車噪聲常用的測量方法 聲壓測量：聲壓測量： 聲壓測量法是目前最常用的噪聲測量方法，利用聲級聲壓測量法是目前最常用的噪聲測量方法，利用聲級計等聲壓測量儀器直接測量聲場中的聲壓級分布，從計等聲壓測量儀器直接測量聲場中的聲壓級分布，從而找出噪聲峰值，確定主要聲源的位置：而找出噪聲峰值，確定主要聲源的位置：n聲級計聲級計n聲強測量設備聲強測量設備噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術42

33、第三節(jié)第三節(jié) 汽車噪聲常用的測量方法汽車噪聲常用的測量方法 聲壓測量：聲壓測量： 聲級計：根據(jù)聲級計在標準條件下測量聲級計：根據(jù)聲級計在標準條件下測量1000Hz1000Hz純音所純音所表現(xiàn)出的精度，國際上把聲級計分為兩類，一類叫精表現(xiàn)出的精度，國際上把聲級計分為兩類，一類叫精密聲級計，一類叫普通聲級計。近年以來開始實行四密聲級計，一類叫普通聲級計。近年以來開始實行四類分法，即分為類分法，即分為0 0型、型、1 1型、型、2 2型和型和3 3型。它們的精度分型。它們的精度分別為別為0.460.46、0.760.76、1.001.00和和1.5dB1.5dB。 0 0型聲級計主要用作實驗室參考標

34、準；型聲級計主要用作實驗室參考標準；1 1型聲級計供實型聲級計供實驗室及聲學環(huán)境能夠嚴格控制的場合使用；驗室及聲學環(huán)境能夠嚴格控制的場合使用；2 2型聲級計型聲級計適合一般的測量使用；適合一般的測量使用；3 3型聲級計主要用于現(xiàn)場的噪聲型聲級計主要用于現(xiàn)場的噪聲普查普查噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術43第三節(jié)第三節(jié) 汽車噪聲常用的測量方法汽車噪聲常用的測量方法 聲壓測量：聲壓測量： 聲級計：根據(jù)聲級計所用電源的不同，還可將聲級計聲級計：根據(jù)聲級計所用電源的不同，還可將聲級計分為交流式聲級計和用干電池的電池式聲級計兩類。分為交流式聲級計和用干電池的電池式聲級計兩類。電池式聲級計也稱為便攜式聲級

35、計，這種儀器體積小電池式聲級計也稱為便攜式聲級計，這種儀器體積小、重量輕、現(xiàn)場使用方便。聲級計一般由傳聲器、前、重量輕、現(xiàn)場使用方便。聲級計一般由傳聲器、前置放大器、衰減器、放大器、計權網(wǎng)絡、檢波器、指置放大器、衰減器、放大器、計權網(wǎng)絡、檢波器、指示表頭和電源等組成。示表頭和電源等組成。噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術44第三節(jié)第三節(jié) 汽車噪聲常用的測量方法汽車噪聲常用的測量方法 聲壓測量：聲壓測量： 聲級計：聲級計：A加權測量范圍 30dB to 130dB C加權測量范圍 35dB 130dB 量測檔位 30-80dB, 50-100dB, 60-110dB, 80-130dB 頻率響應

36、31.5 Hz to 8KHz 頻率加權特性 A特性和C特性 動態(tài)特性時間加權 快速和慢速 麥克風 1/2 英吋極化電容式麥克風 數(shù)字顯示 4 位數(shù) LCD , 0.1dB resolution, updated every 0.5s AC / DC 信號輸出 2Vrms/每檔滿刻度，10mV/dB 過載指示 模擬刻劃顯示 每一刻劃代表1dB，取樣率為20次/秒 電源 1.5V 3號電池4顆或直流6V 100mA電源轉換器 電池壽命 約20小時 操作溫濕度 5 40oC , 10 90% RH 外形尺寸 265 (長) 72(寬) 21(高)mm, ( 10.4 L 2.8 W 0.8 H )

37、 重量 約310公克 附件 使用手冊、電池、手提攜帶盒、調整棒、海棉球、3.5f 耳機插頭 噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術45第三節(jié)第三節(jié) 汽車噪聲常用的測量方法汽車噪聲常用的測量方法 聲壓測量：聲壓測量： 聲級計（嘉興紅聲）：聲級計（嘉興紅聲）：35-130dB35-130dB（A A） 31.5Hz-8kHz31.5Hz-8kHz檢波特性：快（檢波特性：快（F F）、慢（）、慢（S S）、）、脈沖（脈沖（L L）、峰值保持。）、峰值保持。附件：（含附件：（含HS14417HS14417傳聲器傳聲器1 1只）、風只）、風罩罩1 1只，鐘表起子只，鐘表起子1 1把，外配攜帶箱把，外配攜帶箱1

38、 1只。只。選購附件：校準器、延伸電纜（選購附件：校準器、延伸電纜（5m5m、10m10m）、三腳架和專用）、三腳架和專用ACAC附件。附件。噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術46第三節(jié)第三節(jié) 汽車噪聲常用的測量方法汽車噪聲常用的測量方法 聲壓測量：聲壓測量： 聲級計：聲級計：測量范圍：測量范圍：28-130dB 時間計權：快，慢，脈沖時間計權：快，慢，脈沖 頻率計權：頻率計權：A，C 測量參數(shù)：測量參數(shù)：Lp,Leq,Le,Lmax,Lmin,Lx 顯示：顯示：128*64點陣液晶點陣液晶 存儲：存儲：15000點測量數(shù)據(jù)點測量數(shù)據(jù) 校準：內置校準：內置1kHz正弦波正弦波 輸出：輸出：AC，

39、DC輸出輸出 I/O接口：接口：RS-232接口接口 外形尺寸：外形尺寸：85*310*48 重量：重量：370g 噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術47噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術48噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術49噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術50噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術51噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術52噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術53噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術54噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術55第三節(jié)第三節(jié) 汽車噪聲常用的測量方法汽車噪聲常用的測量方法 聲強測量：聲強測量： M1車前面聲強測量車前面聲強測量從車體前面從車體前面A A計權等聲強圖和計權等

40、聲強圖和3D3D聲貌圖可以看出，車體前面聲貌圖可以看出，車體前面噪聲的最大聲強級為噪聲的最大聲強級為89.9 89.9 dB(A)dB(A)，出現(xiàn)在車頭中間下部，出現(xiàn)在車頭中間下部第第28283030測點附近。分析認為測點附近。分析認為車體前部的噪聲主要是發(fā)動機車體前部的噪聲主要是發(fā)動機噪聲通過車體底部和散熱器隔噪聲通過車體底部和散熱器隔柵直接輻射出來柵直接輻射出來噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術56第三節(jié)第三節(jié) 汽車噪聲常用的測量方法汽車噪聲常用的測量方法 聲強測量：聲強測量： M1車后面的聲強測量車后面的聲強測量從車體后面從車體后面A A計權等聲強圖和計權等聲強圖和3D3D聲貌圖可以看出，

41、車體后面噪聲的最大聲強級為聲貌圖可以看出，車體后面噪聲的最大聲強級為88.9dB(A)88.9dB(A)，噪聲集中在車體下部，主要是排氣噪聲和發(fā)動機輻射噪聲。與前部發(fā)動機，噪聲集中在車體下部，主要是排氣噪聲和發(fā)動機輻射噪聲。與前部發(fā)動機噪聲相比，排氣噪聲與發(fā)動機基本處于同一級別大小。噪聲相比，排氣噪聲與發(fā)動機基本處于同一級別大小。噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術57第三節(jié)第三節(jié) 汽車噪聲常用的測量方法汽車噪聲常用的測量方法 聲強測量：聲強測量： M1車左側面的聲強測量車左側面的聲強測量從車體后面從車體后面A A計權等聲強圖和計權等聲強圖和3D3D聲聲貌圖可以看出，車體后面噪聲的最貌圖可以看出，

42、車體后面噪聲的最大聲強級為大聲強級為88.9dB(A)88.9dB(A)，噪聲集中，噪聲集中在車體下部，主要是排氣噪聲和發(fā)在車體下部，主要是排氣噪聲和發(fā)動機輻射噪聲。與前部發(fā)動機噪聲動機輻射噪聲。與前部發(fā)動機噪聲相比，排氣噪聲與發(fā)動機基本處于相比，排氣噪聲與發(fā)動機基本處于同一級別大小。同一級別大小。噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術58第三節(jié)第三節(jié) 汽車噪聲常用的測量方法汽車噪聲常用的測量方法 聲強測量：聲強測量： M1車右側面的聲強測量車右側面的聲強測量從車體右側面從車體右側面A A計權等聲強圖和計權等聲強圖和3D3D聲貌圖可以看出，車體右側面的聲聲貌圖可以看出，車體右側面的聲強峰值出現(xiàn)在前輪

43、緣位置，最大聲強峰值出現(xiàn)在前輪緣位置，最大聲強級為強級為88.6dB(A)88.6dB(A)，主要是發(fā)動機，主要是發(fā)動機輻射噪聲。與前部相比后部無明顯輻射噪聲。與前部相比后部無明顯的噪聲輻射來源。的噪聲輻射來源。噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術59第三節(jié)第三節(jié) 汽車噪聲常用的測量方法汽車噪聲常用的測量方法 聲強測量：聲強測量： M1車平面噪聲輻射圖車平面噪聲輻射圖該車在風扇小負荷工作狀態(tài)時噪聲該車在風扇小負荷工作狀態(tài)時噪聲主要是從前部散熱器柵格，車底部；主要是從前部散熱器柵格，車底部；左側和右側的輪罩間隙，車下部輻左側和右側的輪罩間隙，車下部輻射出來；后面的排氣噪聲對該車車射出來；后面的排氣噪

44、聲對該車車外噪聲也有比較大的貢獻。從噪聲外噪聲也有比較大的貢獻。從噪聲量級來看，左側前輪罩附近噪聲最量級來看，左側前輪罩附近噪聲最大，最大計權聲強級達到大，最大計權聲強級達到91.4dB(A)91.4dB(A)，前部散熱器柵格位置，前部散熱器柵格位置輻射出來的噪聲輻射出來的噪聲( (最大聲強最大聲強89.9dB(A)89.9dB(A)、右側輪罩輻射出來的、右側輪罩輻射出來的噪聲噪聲( (最大聲強最大聲強88.6dB(A)88.6dB(A)以及排以及排氣附近的噪聲氣附近的噪聲( (最大聲強最大聲強88.9(dB(A)88.9(dB(A)基本在同一水平。基本在同一水平。噪聲測量分析技術噪聲測量分析

45、技術60第三節(jié)第三節(jié) 汽車噪聲常用的測量方法汽車噪聲常用的測量方法 聲全息測量：聲全息測量： 聲全息測量原理聲全息測量原理全息照片，不僅記錄了物體發(fā)出的光的強度信息，而且還記錄了相位信息，記錄了波的全部信息。所以在光二次發(fā)生衍射時能夠重建物體的像普通照片普通照片全息照片全息照片照片底片照片底片噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術61第三節(jié)第三節(jié) 汽車噪聲常用的測量方法汽車噪聲常用的測量方法 聲全息測量：聲全息測量： M1車全息測量結果車全息測量結果工 況標稱車速(km/h)實際車速檔位工況14034373工況25042433工況36050513噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術62第三節(jié)第三節(jié) 汽車

46、噪聲常用的測量方法汽車噪聲常用的測量方法 聲全息測量：聲全息測量： M1車全息測量結果車全息測量結果工況1下 a）汽車左側噪聲信號頻譜 b）汽車右側噪聲信號頻譜噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術63第三節(jié)第三節(jié) 汽車噪聲常用的測量方法汽車噪聲常用的測量方法 聲全息測量：聲全息測量： M1車全息測量結果車全息測量結果圖 工況1下90110Hz頻帶內汽車左側表面噪聲分布噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術64第三節(jié)第三節(jié) 汽車噪聲常用的測量方法汽車噪聲常用的測量方法 聲全息測量：聲全息測量： M1車全息測量結果車全息測量結果圖 工況1下90110Hz頻帶內汽車右側表面噪聲分布噪聲測量分析技術噪聲測量分析

47、技術65第三節(jié)第三節(jié) 汽車噪聲常用的測量方法汽車噪聲常用的測量方法 聲全息測量：聲全息測量： M1車全息測量結果車全息測量結果工況2下a) 汽車左側噪聲信號頻譜 b) 汽車右側噪聲信號頻譜噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術66第三節(jié)第三節(jié) 汽車噪聲常用的測量方法汽車噪聲常用的測量方法 聲全息測量：聲全息測量： M1車全息測量結果車全息測量結果圖 工況2下175195Hz頻帶內汽車左側表面噪聲分布噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術67第三節(jié)第三節(jié) 汽車噪聲常用的測量方法汽車噪聲常用的測量方法 聲全息測量：聲全息測量： M1車全息測量結果車全息測量結果表不同工況下排氣噪聲比較表標稱車速（km/h）聲場

48、重建頻段（Hz）主要噪聲源大?。╠b）左側右側左側右側40901101001208183501151351151358080601301601301608382噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術68第三節(jié)第三節(jié) 汽車噪聲常用的測量方法汽車噪聲常用的測量方法 聲全息測量：聲全息測量： M1車全息測量結果車全息測量結果表 不同工況下發(fā)動機爆發(fā)頻率噪聲比較表標稱車速（km/h）聲場重建頻段（Hz）主要噪聲源大小（db）左側右側左側右側40901101001207881501151351151358683.5601301601301609490噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術69第三節(jié)第三節(jié) 汽車噪聲常

49、用的測量方法汽車噪聲常用的測量方法 聲全息測量：聲全息測量： M1車全息測量結果車全息測量結果 從以上分析可知，發(fā)動機爆發(fā)頻率噪聲主要通過汽車從以上分析可知，發(fā)動機爆發(fā)頻率噪聲主要通過汽車前輪罩附近向外輻射，并且隨著車速的提高噪聲的聲前輪罩附近向外輻射，并且隨著車速的提高噪聲的聲壓級也顯著提高。而排氣噪聲主要通過汽車尾部排氣壓級也顯著提高。而排氣噪聲主要通過汽車尾部排氣口附近向外輻射，其聲壓大小與車速之間不存在固定口附近向外輻射，其聲壓大小與車速之間不存在固定規(guī)律。規(guī)律。 從分析結果可知，在工況從分析結果可知，在工況3狀態(tài)下，車左側噪聲總體大狀態(tài)下，車左側噪聲總體大于車右側噪聲。該車噪聲主要是

50、發(fā)動機爆發(fā)頻率噪聲于車右側噪聲。該車噪聲主要是發(fā)動機爆發(fā)頻率噪聲，其次為排氣噪聲。對于發(fā)動機爆發(fā)頻率噪聲是通過，其次為排氣噪聲。對于發(fā)動機爆發(fā)頻率噪聲是通過汽車前輪罩前下方向外輻射的，排氣噪聲是通過排氣汽車前輪罩前下方向外輻射的，排氣噪聲是通過排氣口向外輻射的口向外輻射的噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術70第三節(jié)第三節(jié) 汽車噪聲常用的測量方法汽車噪聲常用的測量方法 消去測量法：消去測量法： 就是首先把附帶全部裝備的試驗對象（如汽車、發(fā)動就是首先把附帶全部裝備的試驗對象（如汽車、發(fā)動機等）在一定條件下測定其總的工作噪聲，然后去除機等）在一定條件下測定其總的工作噪聲，然后去除其中的一部分裝備或控制

51、這部分噪聲傳出，再按同樣其中的一部分裝備或控制這部分噪聲傳出，再按同樣試驗條件測定試驗對象的工作噪聲，則去除這部分裝試驗條件測定試驗對象的工作噪聲，則去除這部分裝備前后試驗對象噪聲變化值，即被視作被拆卸或控制備前后試驗對象噪聲變化值，即被視作被拆卸或控制傳出裝備的噪聲的方法。傳出裝備的噪聲的方法。噪聲測量分析技術噪聲測量分析技術71第三節(jié)第三節(jié) 汽車噪聲常用的測量方法汽車噪聲常用的測量方法 消去測量法：消去測量法： ： 消去法去除部件噪聲影響的措施有兩種，即拆除該零消去法去除部件噪聲影響的措施有兩種，即拆除該零件或采用鉛板等隔聲效果好的材料屏蔽該零件。在實件或采用鉛板等隔聲效果好的材料屏蔽該零件。在實際中常同時兩種方法并用，互相補充，以