【汽车试验技术】第十二章 汽车噪声试验系统
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汽车主动降噪系统技术要求和试验方法1 范围本文件规定了汽车主动降噪系统的技术要求及试验方法,包含发动机噪声主动降噪系统和道路噪声主动降噪系统。
本文件适用于M1、N1类车辆主动降噪系统,其它的车辆主动降噪系统可参照执行。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 3730.2-1996 道路车辆质量词汇和代码GB/T 3785.1 电声学声级计第1部分:规范GB/T 6326 轮胎术语及其定义GB/T 6882 声学声压法测定噪声源声功率级和声能量级消声室和半消声室精密法GB/T 15089 机动车辆及挂车分类GB/T 15173 电声学声校准器GB/T 18697 声学汽车车内噪声测量方法GB/T 19596-2017 电动汽车术语GB 34660 -2017 道路车辆电磁兼容性要求和试验方法GB/T 38146.1 中国汽车行驶工况第1部分:轻型汽车ISO 10844 声学用于测量道路车辆及其轮胎发射噪声的试验车道技术规范(Acoustics - Specification of test tracks for measuring noise emitted by road vehicles and their tyres)3 术语和定义GB/T 3730.2、GB/T 6326、GB/T 15089、GB/T 38146.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
汽车主动降噪系统 automobile active noise cancellation system(ANC)基于两个声波相消性或声辐射抑制的原理,控制器基于车辆行驶信号对车辆实际状况做出响应,由扬声器发出反向声波以抵消车内实际噪声。
根据有无参考信号,主动降噪系统可分为前馈主动降噪系统和反馈主动降噪系统,前馈主动降噪系统由参考信号、控制器、麦克风和扬声器等组成,反馈主动降噪系统由控制器、麦克风和扬声器等组成。
车辆测试技术噪声测试教学课件PPT
Lp-Le=4dB表查找:△L=2.3dB
然后:
L=Lp-△L=104-2,3=101.7dB,3 、噪声频谱分析,低频噪声-350赫兹以下的最高声级分布
中频噪声——最高声级分布在350 ~ 1000赫兹
高频噪声——最高声音级别高于1000赫兹
纯音-仅单频声音(简单谐波)复音-由多个纯音组成的声音频谱是离散频谱音调-最低频率、频谱中最高的声音
基频的泛音整数倍的频谱大部分是连续频谱。
中心频率为:1倍频程缩写为倍频程,4 、噪声主观评价,5 、噪声测量仪。
噪声测量主要是测量声压级、声强级、声功率级和噪声频谱。
测量系统:声级(声压)测量系统;声强测量系统的测量环境:消声室、混合室等。
或者在夜深人静的时候,第7章问题:1.
什么是噪音?如何分类?
2.什么是声压级、声功率级、声强级?,。
汽车噪声检测实验一、实验内容测量实验车加速、匀速时的车内噪声值;测量实验车喇叭声级值;测量实验车的固定声源,如怠速噪声、排气噪声等。
二、实验目的1、熟悉声级计的工作原理、结构及其特点。
2、掌握汽车噪声的测试方法,熟悉国家有关标准。
三、实验仪器设备1、实验车1 辆。
2、声级计1 个3、发动机转速表1 套。
四、实验准备工作1、检查声级计电池电量。
2、将校准并按测试要求安装于相应位置。
3、将实验车辆预热至正常工作温度。
4、选择好测量场地并布好测点位置。
五、实验步骤1 、车外噪声的测量1)测量本底噪声:选用“ A”计权网络,选择适当量程,记录指示值。
2)根据实验车类型,预置声级dB 量程。
3)驾驶人员按加速及匀速行驶操作要求,分别往返行驶,各进行1-2 次,测量记录最大指示值。
2、车内噪声的测量1)停车、熄火、关闭门窗,测量本底噪声,记录指示值。
2)实验车用常用档位,以60km/h 以上不同车速匀速成行驶, 测量记录最大指示值。
3、喇叭噪声的测量1)停车于水平地面上,驻车制动。
2 )布置声级计,传声器距车前2m离地面高1.2m处。
3)选取声级计量程。
按汽车喇叭3 秒,测量记录最大指示值。
4、排气噪声的测量1 )发动机运转至正常热状态后熄火,测量本底噪声,记录指示值。
2)按规定位置布置测点。
3)起动发动机,加速至2/3 额定转速,测量记录最大指示值。
六、注意事项1 、装入电池时,应注意极性,切勿接反。
2、学生不得随意进入实验车内,严禁学生发动或驾驶实验车。
测量车外噪声时,要注意现场的师生及过往行人、车辆的安全,防止发生事故。
七、结果整理与分析1 、将实验数据记入实验报告(请自行设计记录表格)。
2、试分析车、内外噪声过高及汽车喇叭声级不合格的主要原因。
汽车振动噪声测量实验报告一、实验目的汽车振动噪声测量实验的主要目的是探究汽车行驶时所产生的振动和噪声,并通过测量分析来找出其产生原因,以便进行相应改进。
二、实验原理1.振动:在汽车行驶过程中,由于路面不平整或车辆本身设计缺陷等原因,会产生不同频率和幅度的振动。
这些振动会通过底盘传递到车内,给乘客带来不适感。
2.噪声:汽车行驶时所产生的噪声来源较多,包括发动机、轮胎与路面摩擦、风阻力等。
这些噪声也会通过底盘传递到车内,影响乘客舒适度。
3.测量方法:为了准确测量汽车振动和噪声,需要使用专业仪器进行测试。
常用仪器包括加速度计、麦克风、频谱分析仪等。
加速度计用于测量振动信号,麦克风用于测量声音信号,频谱分析仪则可将信号转化为频谱图以便进一步分析。
三、实验步骤1.准备工作:确保测试车辆处于正常工作状态,所有仪器已经校准并连接好。
2.振动测量:使用加速度计对车辆进行振动测量。
将加速度计固定在底盘上,并进行数据采集。
通过数据分析,可以得出车辆在不同路况下的振动情况。
3.噪声测量:使用麦克风对车辆进行噪声测量。
将麦克风放置在车内,并进行数据采集。
通过数据分析,可以得出车辆在不同路况下的噪声情况。
4.信号分析:将振动和噪声信号转化为频谱图,并进行进一步分析。
通过频谱图可以找出信号中存在的主要频率和幅度,以及其产生原因。
5.改进措施:根据分析结果,制定相应的改进措施,例如更换悬挂系统、降低发动机噪声等。
四、实验结果与分析经过实验测量和信号分析,我们发现汽车行驶时所产生的主要振动频率为10Hz-50Hz,而噪声主要来自于发动机和轮胎与路面摩擦。
针对这些问题,我们可以采取以下措施进行改进:1.更换悬挂系统,提高车辆稳定性和舒适度。
2.降低发动机噪声,采用消音器等降噪设备。
3.改善路面状况,减少轮胎与路面摩擦产生的噪声。
五、实验结论通过本次汽车振动噪声测量实验,我们深入了解了汽车行驶时所产生的振动和噪声,并通过测量分析找出了其产生原因。
汽车振动与噪声实验报告实验目的1.熟悉声传感器和两种加速度传感器,并区分两种加速度传感器。
2.学会对声传感器和加速度传感器进行标定3.了解Snyergy数据采集仪的简单操作4.学会用两种穿感觉分别测量汽车的振动与噪声,并将结果进行对比分析实验框图1.标定声传感器将声传感器与发声装置相连,并与采集仪相连,打开发声仪器发展单位声波并开始采集信号。
采集前要进行数据初始化,选择相应的通道,并对相应的单位进行设置。
根据说明书参考值预设要标定的系数,采集图像,选取较平整的一段图像放大,寻找最大波峰值和最小波谷值,理想值应为±1.414,如实验得到数的绝对值小于1.414则将系数调大重新测量,否侧将系数调小,反复尝试至采得值在±1.414左右即标定完成。
2.标定奇士乐加速度传感器将奇士乐加速度传感器与振动装置相连,并与采集仪相连,打开振动装置发出单位振动频率并开始采集信号。
采集前要进行数据初始化,选择相应的通道,并对相应的单位进行设置。
根据说明书参考值预设要标定的系数,采集图像,选取较平整的一段图像放大,寻找最大波峰值和最小波谷值,理想值应为±1.414,如实验得到数的绝对值小于1.414则将系数调大重新测量,否侧将系数调小,反复尝试至采得值在±1.414左右即标定完成。
3.标定BK437加速度传感器将BK437加速度传感器与电荷放大器相连,在通过电荷放大器连接到采集仪。
根据说明书对电荷放大器参数进行预设为0.91,然后进行数据采集。
采集前要进行数据初始化,选择相应的通道,并对相应的单位进行设置。
采集图像,选取较平整的一段图像放大,寻找最大波峰值和最小波谷值,理想值应为±1.414,如实验得到数的绝对值小于1.414则将电贺放大器的参数调小重新测量,否侧将参数调大,反复尝试至采得值在±1.414左右即标定完成。
4.测量汽车内噪声和发动机振动分别将加速度传感器布置在汽车发动机上,将声音采集器布置与驾驶室内,连接设备并进行仪器调试,分别观察汽车在怠速情况下和加速情况下振动频率图像和噪声频率图像,并通过软件进行傅里叶变换进行频域分析。
车载测试中的车辆动力系统噪音分析随着汽车工业的快速发展,对于车辆动力系统噪音的分析和控制变得越来越重要。
车辆动力系统噪音不仅会影响驾驶者的舒适性和驾驶体验,还可能对周围环境和行人造成噪音污染。
因此,对车载测试中的车辆动力系统噪音进行准确分析是必要的。
一、噪音源分析在车辆动力系统中,常见的噪音源包括发动机、传动系统、排气系统以及机械振动等。
噪音源的解剖学分析对于准确分析车辆噪音具有重要意义。
通过分析噪音源的结构和工作原理,可以更好地理解和定位噪音产生的根源。
二、噪音特性分析车辆动力系统噪音的特性在一定程度上决定了噪音的传播和分布。
通过对噪音频谱、频率响应和谐波分析等手段,可以获取到噪音的频率成分、能量分布以及噪音级别。
这些特性的分析可以帮助我们了解噪音的强度、频率范围以及噪音增加的因素。
三、噪音识别和分类在车载测试中,通过合理的噪音识别和分类可以帮助我们进一步了解和分析车辆动力系统噪音的性质。
可以根据不同的噪音特性,将车辆噪音分为机械噪音、气动噪音、排气噪音等多个类别。
通过噪音识别和分类,可以为噪音控制提供指导和策略。
四、噪音控制方法对车辆动力系统噪音的控制是一个复杂而综合的问题。
通过有效的噪音控制方法,可以降低噪音的水平,提高驾驶者乘坐的舒适性。
常见的噪音控制方法包括隔音降噪、减振、优化设计和系统优化等。
这些方法需要根据具体的噪音源和特性进行针对性的应用。
五、未来发展趋势随着科技的不断进步和人们对于驾驶体验的不断追求,车辆动力系统噪音分析与控制将继续得到重视和发展。
未来的趋势包括更加智能化的噪音识别和控制系统、更加精细化的噪音分析方法以及更好的噪音控制效果。
在总结中,车载测试中的车辆动力系统噪音分析是一项重要的研究内容。
通过对噪音源的分析、噪音特性的分析和噪音控制方法的应用,可以实现对车载噪音的有效控制和优化,提升驾驶者的舒适性和驾驶体验。
随着科技的不断发展,噪音分析与控制的方法和技术将逐渐改进和完善,为未来的汽车行业发展提供更好的支持。
第十二章 汽车噪声试验系统噪声对人体的危害早在公元前7世纪已被人们所认识。
当然,当今人们对噪声危害的认识更加深入。
1979年世界环境保护会议上将噪声列为当代人类最不可容忍的灾难之一。
汽车是当今社会主要的噪声源之一,欲减小汽车噪声对人体健康的影响,首先应对噪声进行准确的度量和分析。
第一节 噪声谱分析系统噪声的频谱分析与第五章中介绍的汽车行驶平顺性分析方法完全相同,所用数学工具均是FFT 。
由于噪声的频率范围较宽(可闻声波的频率范围是20Hz ~20000Hz ),所以噪声频谱分析的分频方法常采用倍频程。
当然,为了不同的目的,有时也采用与平顺性分析相同的分频方法(1/3倍频程)。
表12-1是可闻声波按倍频程分频得到的各频带上、下限频率的结果,若测得声压的时间历程为()p t ,按下式可计算出各频带上声压的均方根值(频谱值)。
⎰=u lf f pi df f p T2)(1σ(12-1)式中:pi σ——中心频率为i f 所对应频带上的声压均方根值;l f 、u f ——分别为各频带上的下限频率和上限频率;)(f p ——中心频率为i f 所对应频带上声压时间历程的富氏变换。
倍频程各频带的上、下限频率和中心频率 表12-1中心频率if (Hz ) 下限频率lf (Hz ) 上限频率uf (Hz ) 中心频率if (Hz ) 下限频率lf (Hz ) 上限频率uf (Hz ) 31.5 22.5 45 1000 700 140 634590200014002800125 90 180 **** **** 5600 250 180 355 8000 5600 11200 500355710160001120022400解噪声在各频带上的分布,以便采取相应的措施减小噪声对人体的危害。
为了使对客观物理量的测试结果能反应人耳的固有特性,需要引入响度、响度级及计权网络等重要概念。
人耳对声音的听觉反应是“响”或“不响”,因此用响度对其度量。
汽车噪声的检测实验指导书一、实验目的和实验任务各种道路机动车辆、各种内河航运船舶、铁路机车以及飞机等发出的噪声,属于交通运输噪声,已成为现代城市环境最大的噪声污染源。
噪声对人类在生理、心理和社会各方面都有影响。
长期在高噪声环境下工作和生活会危害人体的健康。
声响评价指标:声压、声功率、声强、声压级。
学会声级计的使用方法;学会汽车噪声的测量方法。
二、实验仪器设备声级计一台;实验车辆一辆;卷尺;粉笔。
三、实验内容(一)、了解噪声试验概念、明确实验目的。
(二)、讲解实验操作方法。
(三)、对汽车车外、车内、驾驶员耳旁、喇叭的噪声进行测量。
四、仪器部件简介声级计是一种能够把工业噪声、生活噪声和车辆噪声等,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(方)。
声级计一般由传声器、前置放大器、衰减器、放大器、计权网络、检波器、指示表头和电源等组成。
1-传声器,2-前置放大器,3-输入衰减器,4-输入放大器,5-计权网络6-输出衰减器,7-输出放大器,8-检波器 9-表头五、测量条件:(一)、车外噪声测量条件1、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。
2、测试场地跑道应有2Om以上的平直、干燥的沥青路面或混凝土路面,路面坡度不超过0.5%。
3、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。
4、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。
5、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。
测量人员的身体离声级计也应尽量远些,以免影响测量的准确性。
6、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)、车内噪声测量条件:1、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。
一、实验目的1. 了解汽车噪声的来源和影响因素。
2. 掌握噪声测定的基本方法和步骤。
3. 评估汽车噪声水平,为汽车噪声控制提供依据。
二、实验原理汽车噪声主要来源于发动机、排气系统、传动系统、轮胎与地面摩擦以及车身振动等。
噪声的测量通常采用声级计进行,声级计可以测量声压级,即声音的强度。
三、实验仪器与设备1. 声级计2. 汽车振动传感器3. 数据采集器4. 汽车5. 标准噪声源6. 导线7. 耐磨胶带四、实验步骤1. 准备阶段(1)将声级计、振动传感器、数据采集器等仪器设备连接好,并进行必要的调试。
(2)选择实验车辆,确保车辆状况良好,发动机运行正常。
(3)将标准噪声源放置在实验场地,确保其稳定运行。
2. 噪声测量(1)将声级计放置在距离汽车一定距离的位置,记录汽车在怠速、低速、中速和高速下的噪声数据。
(2)将振动传感器固定在汽车发动机上,记录发动机在不同工况下的振动数据。
(3)将数据采集器连接到声级计和振动传感器,实时记录噪声和振动数据。
3. 数据分析(1)将采集到的噪声和振动数据导入计算机,利用相关软件进行数据分析。
(2)分析噪声和振动数据,找出噪声的主要来源和影响因素。
(3)评估汽车噪声水平,与国家标准进行比较,判断是否达标。
4. 实验总结(1)总结实验过程中遇到的问题和解决方法。
(2)总结实验结果,提出改进措施。
五、实验结果与分析1. 噪声测量结果实验结果表明,汽车在怠速、低速、中速和高速下的噪声水平分别为:82dB、85dB、88dB和92dB。
2. 振动测量结果实验结果表明,汽车发动机在怠速、低速、中速和高速下的振动加速度分别为:0.5m/s²、0.7m/s²、1.0m/s²和1.2m/s²。
3. 分析(1)汽车噪声的主要来源为发动机、排气系统和传动系统。
(2)汽车振动的主要来源为发动机和传动系统。
(3)汽车噪声和振动水平较高,不符合国家标准。
六、实验结论1. 汽车噪声和振动水平较高,对环境和人体健康产生一定影响。
《车辆振动与噪声测试系统软件开发与应用》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展,车辆振动与噪声问题逐渐成为消费者关注的重点。
为了满足市场对高品质汽车的需求,车辆振动与噪声测试系统的研发与应用显得尤为重要。
本文将详细介绍车辆振动与噪声测试系统的软件开发及其在实际应用中的效果。
二、车辆振动与噪声测试系统概述车辆振动与噪声测试系统主要用于对汽车在行驶过程中产生的振动与噪声进行测试与分析。
该系统通常包括传感器、数据采集设备、分析软件及报告输出等部分。
通过该系统,可以准确获取车辆振动与噪声数据,为汽车设计和改进提供有力支持。
三、软件开发1. 需求分析:在软件开发初期,需对系统功能进行详细的需求分析。
根据实际需求,确定系统应具备的测试功能、数据分析功能、报告生成功能等。
同时,还需考虑系统的易用性、稳定性和可扩展性。
2. 系统设计:根据需求分析结果,进行系统设计。
设计包括数据库设计、软件架构设计、界面设计等。
数据库需具备高效的数据存储和检索能力;软件架构应采用模块化设计,便于后期维护和扩展;界面设计应简洁明了,方便用户操作。
3. 编程实现:根据系统设计,进行编程实现。
编程语言通常采用C++、Java等。
在编程过程中,需确保代码的可读性、可维护性和可扩展性。
同时,还需对程序进行严格的测试,确保程序的正确性和稳定性。
4. 软件开发工具与环境:在软件开发过程中,需使用到多种工具和环境。
如集成开发环境(IDE)用于编程和调试;数据库管理系统(DBMS)用于数据存储和检索;版本控制系统(VCS)用于代码管理和协作等。
四、应用1. 测试流程:车辆振动与噪声测试系统的应用流程主要包括传感器布置、数据采集、数据分析、报告生成等步骤。
首先,根据测试需求,在车辆上布置传感器;然后,通过数据采集设备获取振动与噪声数据;接着,利用分析软件对数据进行处理和分析;最后,生成报告,为汽车设计和改进提供依据。
2. 应用效果:车辆振动与噪声测试系统的应用可以有效提高汽车品质和舒适性。
附件1汽车发动机振动噪声测试系统1用途及基本要求:该设备主要用于教学和科研中的振动和噪声测量,要求能够测量试验对象的振动噪声特性(频率、阶次、声强等),能对试验数据进行综合分析。
该产品的生产厂应具有多年振动噪声行业从业经验,有较高的知名度和影响力。
系统软件和硬件应该为成熟的模块化设计,同时具有很强的扩展能力,能保证将来软件和硬件同时升级。
2设备技术要求及参数2.1设备系统配置2.1.1数据采集系统一套;2.1.2数据测试分析软件一套;2.1.3传声器 2个;2.1.4加速度计 2个;2.1.5声强探头 1套;2.1.6声级校准器 1个;2.1.7笔记本电脑一台2.2数据采集、控制系统技术要求2.2.1主机箱一个;供电采用9~36V直流和 200~240V交流;2.2.2便携式采集前端,适用于实验室及现场环境;2.2.3整机消耗功率<150W;2.2.4工作环境温度:-10 C ~50C;2.2.5中文或英文WindowsXP下运行,操作主机采用笔记本电脑;2.2.6输入通道数:4个以上,其中2个200V极化电压输入通道、不少一个转速输入通道;2.2.7输入通道拥有Dyn-X技术,动态围160dB;2.2.8每通道最高采样频率:≥65.5kHz,最大分析带宽:≥25.6kHz;2.2.9系统留有扩充板插槽,根据需要可以进一步扩充;数据采集前端可同时连接多种形式传感器,包括加速度计、转速探头、传声器、声强探头等;2.2.10系统具有堆叠和分拆能力,多个小系统可组成多通道大系统进行测量。
大系统可分拆成多个小系统独立运行;2.2.11采集前端的数据传输具备二种方式之一:①通过10/100M自适应以太网传输至PC;②通过无线通讯以太网技术传输至PC,通信距离在100米以上。
使测量过程更为灵活方便,方便硬件通道和计算机系统扩展升级;2.2.12多分析功能:对同一信号可同时进行FFT和CPB分析和显示处理;对同一信号也可同时设置不同的分析带宽进行分析;2.2.13输入通道采用至少24位的A/D;2.2.14自动检测带传感器电子数据表的传感器(即插即用)2.3数据测试分析软件系统技术要求2.3.1多通道输入测量信号并行采集、处理与存储;根据需要可以进一步扩充;2.3.2多通道实时在线显示;2.3.3能测量传递函数、自功率谱、互功率谱、自相关函数、互相关函数、能测量相干函数、概率密度函数、脉冲相应函数、倒频谱、时域波形, 能进行动态信号的微积分、四则运算、编辑等;2.3.4系统具有自动报告生成功能。
车载测试中的噪音与振动测试技术在汽车工业中,车载测试是非常重要的一项工作。
而在车载测试中,噪音与振动测试技术则是不可或缺的一环。
本文将就车载测试中的噪音与振动测试技术进行探讨,并介绍一些相关的测试方法和设备。
一、噪音测试技术1. 噪音的类型在车载测试中,噪音主要可以分为两种类型:内部噪音和外部噪音。
内部噪音指的是车辆内部产生的噪音,包括引擎噪音、空调噪音、悬挂系统噪音等。
而外部噪音则是指来自车辆周围环境的噪音,如车辆行驶时的风噪、路面噪音等。
2. 测试方法在噪音测试中,采用的主要方法有声学测试和人员主观评价两种。
(1)声学测试:通过使用专业的测试设备,测量车辆在不同工况下的噪音水平。
常用的测试设备包括噪音分析仪、声压级计等。
这些设备可以准确地测量出车辆产生的噪音水平,并对其进行分析和评估。
(2)人员主观评价:由专业测试人员进行听觉评价,主观地评估车辆在不同工况下的噪音水平。
这种方法侧重于测量人员对噪音的感知和感受,能够提供更加全面的评价结果。
3. 测试设备在噪音测试中,需要使用到一些专业的测试设备。
(1)噪音分析仪:主要用于测量噪音的频谱变化和声压级等参数。
通过噪音分析仪可以对车辆产生的噪音进行详细的分析和评估。
(2)声压级计:用于测量声音的强度和频率。
声压级计可以准确地测量车辆产生的噪音水平,并提供相应的数字显示。
二、振动测试技术1. 振动的类型在车载测试中,振动主要可以分为两种类型:结构振动和运动振动。
(1)结构振动:指的是车辆结构本身产生的振动,如发动机振动、车身振动等。
(2)运动振动:指的是车辆行驶过程中产生的振动,如车辆行驶时的震动、悬挂系统的振动等。
2. 测试方法在振动测试中,常用的方法是加速度测试和频率响应测试。
(1)加速度测试:通过使用加速度传感器,测量车辆在不同工况下的振动水平。
加速度传感器可以将振动信号转换为电信号,并输出相应的加速度数值。
(2)频率响应测试:通过施加不同频率的激励信号,来测试车辆对不同频率振动的响应情况。
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第十二章 汽车噪声试验系统
噪声对人体的危害早在公元前7世纪已被人们所认识。
当然,当今人们对噪声危害的认识更加深入。
1979年世界环境保护会议上将噪声列为当代人类最不可容忍的灾难之一。
汽车是当今社会主要的噪声源之一,欲减小汽车噪声对人体健康的影响,首先应对噪声进行准确的度量和分析。
第一节 噪声谱分析系统
噪声的频谱分析与第五章中介绍的汽车行驶平顺性分析方法完全相同,所用数学工具均是FFT 。
由于噪声的频率范围较宽(可闻声波的频率范围是20Hz ~20000Hz ),所以噪声频谱分析的分频方法常采用倍频程。
当然,为了不同的目的,有时也采用与平顺性分析相同的分频方法(1/3倍频程)。
表12-1是可闻声波按倍频程分频得到的各频带上、下限频率的结果,若测得声压的时间历程为()p t ,按下式可计算出各频带上声压的均方根值(频谱值)。
⎰=
u l f f pi df f p T 2
)(1σ (12-1) 式中:pi σ——中心频率为i f 所对应频带上的声压均方根值;
l f 、u f ——分别为各频带上的下限频率和上限频率;
)(f p ——中心频率为i f 所对应频带上声压时间历程的富氏变换。
倍频程各频带的上、下限频率和中心频率 表
12-1
中心频率
i
f (Hz)下限频率
l
f
(Hz)
上限频率
u
f
(Hz)
中心频率
i
f
(Hz)
下限频率
l
f
(Hz)
上限频率
u
f
(Hz)
31.5 22.5 45 1000 700 140
63 45 90 2000 1400 2800
125 90 180 **** **** 5600
250 180 355 8000 5600 11200
500 355 710 16000 11200 22400 解噪声在各频带上的分布,以便采取相应的措施减小噪声对人体的危害。
为了使对客观物理量的测试结果能反应人耳的固有特性,需要引入响度、响度级及计权网络等重要概念。
人耳对声音的听觉反应是“响”或“不响”,因此用响度对其度量。
由于人耳对不同频率声音的反应不同,所以不同频率的声音,尽管其声压级相同,但人耳所感觉到的响度却不一样。
为了获得响度与声压级间的关系,美国的弗莱切(Fletcher)和芒森(Munson)及英国的鲁宾逊(Robinson)和达逊(Dason)对许多人群进行了各种频率的听觉试验,他们将不同频率、响度相同的点连成一条曲线,便得到了等响曲线。
再将各个频率的听域声压级点和痛域声压级点分别相连,便得到了听域线和痛域线。
在两线之间,按响度的不同,将其分为若干个级,即响度级。
在国际标准中,将其分为13级,其单位为仿(Phon)。
每一级都有一条对应的等响曲线,如图12-1所示。
其中:零响度线即听域线,120仿的响度线即痛域线。
响度的单位是宋(Sone),1宋的响度相当于1000Hz的纯音、声压级为40dB(响度
2
3
级为40仿)的听觉反应。
50仿为2宋,60仿为3宋。
实验证明,响度级每增加10仿,响度增加一倍。
若用N L 代表响度级,N 表示响度,二者的关系是:
10
40
2-=N L N (12-2)
图12-1 等响曲线
为了便于比较不同频率噪声对人体的影响,需对噪声进行频率加权处理,国际组织规定了3种声频率加权处理方法,并给了它一个专用的名词,即计权网络。
A 计权网络是仿效40仿等响曲线设计的,其特点是对中频和低频噪声有较大的衰减,这种特性与人耳的感觉比较接近;B 计权网络接近70仿等响曲线,仅在低频段有一定的衰减;C 计权网络接近100仿等响曲线,在任何频率都没有衰减。
如图12-3所示。
4
图12-3 声级计计权网络特性曲线
声级计上均设有计权网络选择按钮,噪声测试前需选定计权网络,由声级计输出的声压信号便是经加权处理后的时间历程)(t p f ,将)(t p f 带入式(12-1)可得到选定计权网络
个频带声压的均方根值,即噪声频谱。
第二节 声强试验系统
表达噪声大小强弱的客观量是声压、声强和声功率。
物理学家韦伯的大量实验发现,人耳对声音的感觉(听觉)与客观物理量(声压、声强、声功率)之间并不是线性关系,而近似于对数关系,即人的听觉随刺激量的增大而逐渐趋于迟钝。
为此,科学家便引出了一个成倍比关系的对比量——声级,用以表达声音的大小强弱。
与声压、声强、声功率等物理量对应的声级量分别是声压级、声强级、声功率级,它们彼此之间的关系是:
lg 20p p L p = (12-3) 0
lg 10I I L I = (12-4)
5
0lg
10w
w L w (12-5) 式中:w I p L L L ,,——分别是声压级、声强级、声功率级,dB ;
w I p ,,——分别是声压、声强、声功率,2/m N 、2
/m w 、w ; 000,,w I p ——分别是基准音的听阈声压、听阈声强、听阈声功率,2/m N 、2/m w 、
w 。
声音是一个既有大小又有方向的矢量,但度量声音的各量中只有声强是矢量。
因此要想深入研究噪声(如声源的定位和识别、声能测线的测量、材料隔吸声性能的测定及机械故障的诊断等),需对声强进行测量。
早期,许多物理学家及声学工作者都试图测出声强这一物理量,但直到1977年美国科学家J·R·Chung 和英国科学家F·J·Fang 分别独立证明了声强的互谱关系式才获得成功。
由此可见,声强的测试和声压不同,它需要用到2个声压传感器,如图12-4所示。
A 和B 应是二只特性完全相同的声压传感器,正对安装,二者之间用隔离器将其隔开。
若要得到最准确的测试结果,A 、B 二个声压传感器间的距离L (隔离器的长度)应视被测噪声频率的高低在12mm ~50mm 范围内自由可调。
在低频和高回响的情况下,距离L 较长;当频率高时,距离L 则应较短。
L
(a )声强测试系统的外形与组成 (b )声强测试系统中声传感器安装关系。