機動車噪聲控制課件

1、機動車噪聲控制主講 戴曉鋒機動車噪聲控制本章重點：噪聲評價指標的含義噪聲標準喇叭聲級標準及檢測方法聲級計使用方法概述噪聲作為一種嚴重的公害已日益引起人們的關注，目前世界各國已紛紛制定出控制噪聲的標準。噪聲的一般定義是：頻率和聲強雜亂無章的聲音組合，造成對人和環(huán)境的影響。更人性化的描述是，人們不喜歡的聲音就是噪聲。 一、噪聲的評價指標1、噪聲的聲壓和聲壓級噪聲的主要物理參數(shù)有聲壓與聲壓級、聲強與聲強級和聲功率與聲功率級。其中聲壓與聲壓級是表示聲音強弱的最基本的參數(shù)。聲壓是指由于聲波的存在引起在彈性介質(zhì)中壓力的變化值。聲音的強弱取決于聲壓，聲壓越大聽到的聲音越強。人耳可以聽到的聲壓范圍是210-5

2、(聽閾聲壓)20Pa(痛閾聲壓)，相差100萬倍，因此用聲壓的絕對值表示聲音的強弱會感到很不方便，所以人們常用聲壓級來表示聲音的強弱。 聲壓級是指某點的聲壓P與基準聲壓(聽閾聲壓)P0的比值取常用對數(shù)再乘以20的值，單位為分貝(dB)。可聞聲聲壓級范圍為0120dB。一、噪聲的評價指標（續(xù)）2、噪聲的頻譜人耳對聲音的感覺不僅與聲壓有關，而且還與聲音的頻率有關。人耳可聞聲音的頻率范圍為2020000Hz。一般的聲源，并不是僅發(fā)出單一頻率的聲音，而是發(fā)出具有很多頻率成分的復雜聲音。聲音聽起來之所以會有很大的差別，就是因為它們的組成成分不同造成的。 一、噪聲的評價指標（續(xù)）3、噪聲級聲壓級相同的聲音

3、，但由于頻率不同，聽起來并不一樣響，相反，不同頻率的聲音，雖然聲壓級也不同，但有時聽起來卻一樣響，因此，用聲壓級測定的聲音強弱與人們的生理感覺往往不一樣。因而，對噪聲的評價常采用與人耳生理感覺相適應的指標。為了模擬人耳在不同頻率有不同的靈敏性，在聲級計內(nèi)設有一種能夠模擬人耳的聽覺特性，把電信號修正為與聽覺近似值的網(wǎng)絡，這種網(wǎng)絡稱作計權網(wǎng)絡。通過計權網(wǎng)絡測得的聲壓級，已不再是客觀物理量的聲壓級，而是經(jīng)過聽感修正的聲壓級，稱作計權聲級或噪聲級。國際電工委員會(IEC)對聲學儀器規(guī)定了A、B、C等幾種國際標準頻率計權網(wǎng)絡，它們是參考國際標準等響曲線而設計的。由于A計權網(wǎng)絡的特性曲線接近人耳的聽感特性

4、，故目前普遍采用A計權網(wǎng)絡對噪聲進行測量和評價，記作dB(A)。聽閾和痛閾的數(shù)值都是定義在1000Hz純音條件下的量，當聲音的頻率發(fā)生變化時，聽閾和痛閾的數(shù)值也將隨著變化。為使在任何頻率條件下主客觀量都能統(tǒng)一，就需要在各種頻率條件下對人的聽力進行試驗，即選取1000Hz純音作為基準音，其噪音聽起來與基準純音一樣響，則噪聲的響度級就等于這個純音的聲壓級(分貝數(shù))，試驗得出的曲線稱為等響曲線。 二、汽車噪聲檢驗方法及標準1喇叭聲級檢驗方法(GB15742-2001機動車用喇叭的性能要求及試驗方法）(1) 將聲級計置于車前2 m、離地高1.2 m處，且傳聲器指向被檢車輛駕駛員位置。(2) 按使用說明

5、書要求，調(diào)整網(wǎng)絡開關到“A”級計權和快檔位置。(3) 檢測環(huán)境背景噪聲應比被測量喇叭的聲壓級10dB(A)；(4) 按喇叭連續(xù)發(fā)聲3秒以上，讀取檢測數(shù)據(jù)。2檢測標準：根據(jù)GB72582004機動車運行安全技術條件的規(guī)定，機動車喇叭聲級在距車前2米、離地高1.2米測量時，其值對發(fā)動機最大凈功率為7kW以下的摩托車和輕便摩托車為80 dB(A)112 dB(A)，其它機動車為90 dB(A)115 dB(A)。修正方法 當被測對象噪聲值與背景噪聲值之差小于10分貝（dB）時，要從測得的被測對象噪聲值中減去下表所列的修正值，其所余數(shù)值即為被測對象噪聲的實際值。即： （測量值）（修正值）=（被測對象噪

6、聲的實際值） 噪聲修正值表（分貝，dB） （測量值）（修正值）=（被測對象噪聲的實際值） 例如：背景噪聲值為85分貝（dB）；測量噪聲值為90分貝（dB）；差值為5分貝（dB）；查表得修正值為2分貝（dB），則被測對象噪聲實際值應為： 90分貝85分貝=差值5分貝， 查表得修正值為2分貝 90分貝（dB）2分貝（dB）88分貝（dB）。 測量值背景值33456910修 正 值換場地321不修正噪聲修正二、汽車噪聲檢驗方法及標準（續(xù)）2、車外噪聲測量方法(1)測量條件測量場地應平坦而空曠，在測試中心以25m為半徑的范圍內(nèi)，不應有大的反射物，如建筑物、圍墻等。測試場地跑道應有20m以上平直、干燥的

7、瀝青路面或混凝土路面。路面坡度不超過0.5%。本底噪聲(包括風噪聲)應比所測車輛噪聲至少低10dB。并保證測量不被偶然的其他聲源所干擾。本底噪聲是指測量對象噪聲不存在時，周圍環(huán)境的噪聲。為避免風噪聲干擾，可采用防風罩，但應注意防風罩對聲級計靈敏度的影響。聲級計附近除測量者外，不應有其他人員，如不可缺少時，則必須在測量者背后。被測車輛不載重，測量時發(fā)動機應處于正常使用溫度，車輛帶有其他輔助設備亦是噪聲源，測量時是否開動，應按正常使用情況而定。二、汽車噪聲檢驗方法及標準（續(xù)）(2)測量場地及測點位置 如圖所示為汽車噪聲的測量場地及測量位置，測試傳聲器位于20m跑道中心點O兩側，各距中線7.5m，距

8、地面高度1.2m，用三角架固定，傳聲器平行于路面，其軸線垂直于車輛行駛方向。二、汽車噪聲檢驗方法及標準（續(xù)）(3)加速行駛車外噪聲測量方法車輛須按規(guī)定條件穩(wěn)定地到達始端線，前進檔位為4檔以上的車輛用第3檔，前進檔位為4檔或4檔以下的用第2檔，發(fā)動機轉速為其標定轉速的3/4。如果此時車速超過了50kmh，那么車輛應以50kmh的車速穩(wěn)定地到達始端線。對于自動變速器的車輛，使用在試驗區(qū)間加速最快的檔位。輔助變速裝置不應使用。在無轉速表時，可以控制車速進入測量區(qū)，即以所定檔位相當于3/4標定轉速的車速穩(wěn)定的到達始端線。從車輛前端到達始端線開始，立即將加速踏板踏到底或節(jié)氣門全開，直線加速行駛，當車輛后

9、端到達終端線時，立即停止加速。車輛后端不包括拖車以及和拖車連接的部分。本測量要求被測車在后半?yún)^(qū)域發(fā)動機達到標定轉速，如果車速達不到這個要求，可延長OC距離為15m，如仍達不到這個要求，車輛使用檔位要降低一檔。如果車輛在后半?yún)^(qū)域超過標定轉速，可適當降低到達始端線的轉速。聲級計用“A”計權網(wǎng)絡、“快”檔進行測量，讀取車輛駛過時的聲級計表頭最大讀數(shù)。同樣的測量往返進行1次。車輛同側兩次測量結果之差，應不大于2dB，并把測量結果記入規(guī)定的表格中。取每側2次聲級平均值中最大值作為檢測車的最大噪聲級。若只用1只聲級計測量，同樣的測量應進行4次，即每側測量2次。汽車加速行駛車外噪聲的限值（GB1495-20

10、02） 汽車分類噪聲限值（dB(A)）第一階段第二階段2002年10月1日2004年12月30日期間生產(chǎn)的汽車2005年1月1日以后生產(chǎn)的汽車M17774M2(GVM3.5t)，或N1(GVM3.5t)：GVM2t78762tGVM3.5t7977M2(3.5tGVM5t)，或M3(GVM5t)：P150kW8280P150kW8583N2(3.5tGVM12t)，或N3(GVM12t)：P75kW838175kWP150kW8683P150kW8884注1：M1、M2(GVM3.5t)和N1類汽車裝用直噴式柴油機，其限值增加1 dB(A)。注2：對于越野車，其GVM2t時： 如果P150kW

11、，其限值增加1dB(A)； 如果P150kW，其限值增加2dB(A)注3：M1類汽車，若其變速器前進擋多于四個，P140kW，P/GVM之比大于75kW/t，并且用第三擋測試時其尾端出線的速度大于61km/h，則其限值增加1 dB(A)。二、汽車噪聲檢驗方法及標準（續(xù)）(4)勻速行駛車外噪聲測量方法車輛用常用檔位，加速踏板保持穩(wěn)定，以50kmh的車速勻速通過測量區(qū)域。聲級計用“A”計權網(wǎng)絡、“快”檔進行測量，讀取車輛駛過時聲級計表頭的最大讀數(shù)。同樣的測量往返進行1次，車輛同側兩次測量結果之差不應大于2dB，并把測量結果記入規(guī)定的表格中。若只用1個聲級計測量，同樣的測量應進行4次，即每側測量2次

12、。 二、汽車噪聲檢驗方法及標準（續(xù)）3、車內(nèi)噪聲測量方法(1)測量條件。測量跑道應有足夠試驗需要的長度，應是平直、干燥的瀝青路面或混凝土路面。測量時風速(指相對于地面)應不大于3m/s。測量時車輛門窗應關閉。車內(nèi)帶有其他輔助設備是噪聲源，測量時是否開動，應按正常使用情況而定。車內(nèi)本底噪聲比所測車內(nèi)噪聲至少低l0dB，并保證測量不被偶然的其他聲源所干擾。車內(nèi)除駕駛員和測量人員外，不應有其他人員。二、汽車噪聲檢驗方法及標準（續(xù)）(2)測點位置車內(nèi)噪聲測量通常在人耳附近布置測點，傳聲器朝車輛前進方向。駕駛室內(nèi)噪聲測點的位置如圖所示。載客車室內(nèi)噪聲測點可選在車廂中部及最后一排座的中間位置，傳聲器高度參

13、考圖示。 客車車內(nèi)噪聲的檢測標準客車以50km/h的速度勻速行駛時，客車車內(nèi)噪聲應不大于79dB(A) 。 二、汽車噪聲檢驗方法及標準（續(xù)）(3)測量方法車輛以常用檔位、50kmh以上的不同車速勻速行駛，分別進行測量。用聲級計“慢”檔測量“A”、“C”計權聲級，分別讀取表頭指針最大讀數(shù)的平均值，測量結果記入規(guī)定的表格中。做車內(nèi)噪聲頻譜分析時，應包括中心頻率為31.5Hz、63Hz、125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz、8000Hz的倍頻帶。 二、汽車噪聲檢驗方法及標準（續(xù)）4、駕駛員耳旁噪聲的測量方法(1)車輛應處于靜止狀態(tài)且變速器置于空檔，發(fā)動機應處于

14、額定轉速狀態(tài)。(2)測點位置如圖所示。(3)聲級計應置于“A”計權、“快”檔。駕駛員耳旁噪聲的檢測標準汽車（三輪汽車和低速貨車除外）駕駛員耳旁噪聲聲級不應大于90dB(A)。 二、汽車噪聲檢驗方法及標準（續(xù)）5、汽車定置噪聲檢驗方法：按GBT143651993的規(guī)定進行。(1)排氣噪聲測量 傳聲位置 二、汽車噪聲檢驗方法及標準（續(xù)）a) 傳聲器與排氣口端等高，在任何情況下距地面下得小于0.2m。b） 傳聲器的參考軸應與地面平行，并和通過排氣口氣流方向且垂直地面平面成4510的夾角。傳聲器朝向排氣口。距排氣口端0.5m，放在車輛外側。c） 車輛裝有兩個或更多個排氣管，且排氣管之間的間隔不大于0.

15、3m，并聯(lián)接于一個消聲器時，只需取一個測量。傳聲器應選擇位于最靠近車輛外側的那個排氣管。如果兩個或兩個以上的排氣管同時在垂直于地面的直線上，則選擇離地面最高的一個排氣管。d) 裝有多個排氣管，并且各排氣管之間的間隔又大于0.3m的車輛對每一個排氣管都要測量，并記錄下其最高聲級。e) 排氣管垂直向上的車輛，傳聲器放置高度應與排氣管口等高，傳聲器朝上，其參考軸應垂直地面。傳聲器應放在離排氣管較近的車輛一側，并距排氣口0.5m。f) 車輛由于設計原因（如備胎、油箱、蓄電池等）不能滿足標準的5.3.1.1和5.3.1.2放置時，應畫出測點圖，并標注傳聲器選擇的位置。傳聲器朝向排氣口，放在盡可能滿足條件

16、，并距最近障礙物大于0.2m地方。 發(fā)動機運轉條件a、發(fā)動機測量轉速：汽油機車輛取3/4nr50r/min；柴油機車輛取3/4nr50r/min；nr指生產(chǎn)廠家規(guī)定的額定轉速。b、測量時，發(fā)動機穩(wěn)定在上述轉速后，測量由穩(wěn)定轉速盡快減速到怠速過程的噪聲，然后記錄下最高聲級。 二、汽車噪聲檢驗方法及標準（續(xù)）(2) 發(fā)動機噪聲測量 傳聲位置 二、汽車噪聲檢驗方法及標準（續(xù)）傳聲器放置高度距地面0.5米，并朝向車輛，放在沒有駕駛員位置的車輛一側。距車輛外廓0.5米，傳聲器參考軸平行地面，位于一垂直平面內(nèi)，該垂直平面的位置取決于發(fā)動機的位置。前置發(fā)動機：垂直平面通過前軸；后置發(fā)動機：垂直平面通過后軸；

17、中置發(fā)動機：垂直平面通過前后軸距的中點。 發(fā)動機運轉條件測量時，發(fā)動機從怠速盡可能快地加速到前面所規(guī)定的轉速，并用一種合適的裝置保持必要長的時間。測量由怠速加速到穩(wěn)定轉速過程的噪聲，然后記錄下最大噪聲。汽車定置噪聲限值（GB16170-1996）車輛類型燃料種類出廠日期1998年1月1日前1998年1月1日起轎車汽油8785微型客車、貨車汽油9088輕型客車、貨車、越野車汽油N14300r/min9492N14300r/min9795柴油10098中型客車、貨車、大型客車汽油9795柴油103101重型貨車N147kW10199N147kW105103三、聲級計聲級計是測量聲壓級大小的儀器。按

18、供電電源種類可以分為交流式和直流式兩種，其中直流式聲級計因操作攜帶方便，所以比較常用。 聲級計(續(xù))聲級計一般都是由傳聲器、放大器、衰減器、計權網(wǎng)絡、檢波器和指示裝置組成。其原理框圖如圖所示。 聲級計(續(xù))1傳聲器傳聲器也叫話筒，是將聲壓信號轉變?yōu)殡娦盘柕膫鞲衅鳎锹暭売嬛械年P鍵元件之一。常見的傳聲器有晶體式、駐極體式、動圈式和電容式數(shù)種。其中電容式傳聲器是噪聲測量中常用的一種。其結構圖見圖 。它主要有金屬膜片和靠的很近的金屬電極組成，這兩者實質(zhì)上形成了一個平板電容器。在聲壓的作用下，膜片反復出現(xiàn)變形，使兩個極板之間的距離不斷發(fā)生變化，于是極板間的電容也不斷改變。這就為所接的輸入電路提供了一個

19、交變電信號，信號的大小與聲壓成一定比例。電容式傳聲器具有動態(tài)范圍大，頻率響應特征好和靈敏度高等特點，因而廣泛應用與噪聲測量。 聲級計(續(xù))2. 前置放大器由于電容式傳聲器輸出信號很小，輸出阻抗很高，所以需要通過前置放大器將信號進行放大和實現(xiàn)阻抗匹配。3衰減器衰減器用于調(diào)整輸出信號的大小，使得顯示儀表指示到適當?shù)奈恢谩８鶕?jù)量程的選擇衰減程度分為H、M、L三檔。4計權放大計權放大器即計權網(wǎng)絡。它是將聲音信號的低頻段進行適當衰減的電路，以便使儀器的頻率特征更好地適應人耳的聽覺特性。計權網(wǎng)絡分A、B、C三種，有的聲級計只有A、C兩種計權。A計權聲級模擬人耳對55dB以下低強度噪聲的頻率特性，B計權聲級

20、模擬5585dB的中等強度噪聲的頻率特性，C計權聲級模擬高強度噪聲的頻率特性。三者的主要差別是對噪聲低頻成分的衰減程度不同，A衰減最多，B次之，C衰減量最少。A計權聲級由于其特性曲線接近于人耳的聽感特性，因此目前應用最廣泛，B、C計權聲級已逐漸不被采用。 聲級計(續(xù))5檢波器在檢波器之前的信號還是包含著聲音頻率成分的交流信號。為了便于儀表指示，信號需經(jīng)檢波處理（實質(zhì)上就是整流和濾波），以便將快速變化的交流信號轉換成變換比較慢的直流電壓信號。檢波器的輸出一般分為快慢兩檔?！翱臁睓n的平均時間為0.27s，很接近于人耳聽覺器官的生理平均時間?！奥睓n的平均時間為1.05s。當對穩(wěn)態(tài)噪聲進行測量或需要記錄聲級變化過程時，使用“快”檔比較合適；在被測噪聲的波動比較大時，使用“慢”檔比較合適。6對數(shù)放大器從檢波器輸出的信號還只是與聲壓成正比。為了與人耳聽覺對聲音響應的對數(shù)特征相吻合，在電路中設計了對數(shù)放大器，以便使信號儀表指示后，能夠以均勻的刻度顯示所測聲級數(shù)值。 聲級計(續(xù))7保持輸出聲級計上有一個