第10章汽車噪聲檢測 汽車檢測診斷技術 凌永成 電子課件

1、汽車檢測診斷技術汽車檢測診斷技術沈陽大學沈陽大學 凌永成凌永成 配配 套套 教教 材材 信信 息息教材名稱：汽車檢測診斷技術教材名稱：汽車檢測診斷技術教材主編：凌永成教材主編：凌永成教材定價：教材定價：34RMB出版社：清華大學出版社出版社：清華大學出版社出版時間出版時間/版次：版次：2009年年8月第月第1版版國際標準書號（國際標準書號（ISBN ）：）： 978-7-302-20268-4 教材所屬系列：教材所屬系列：普通高等院校汽車工程類規(guī)劃教材普通高等院校汽車工程類規(guī)劃教材第第10章章 汽車噪聲檢測汽車噪聲檢測10.1汽車噪聲及其評價指標汽車噪聲及其評價指標10.1.1汽車噪聲汽車噪聲

2、圖圖10-1 汽車主要噪聲源汽車主要噪聲源10.1.2汽車噪聲評價指標汽車噪聲評價指標0Plg20PPL （10-1） 式中式中 Lp聲壓級（聲壓級（dB，Decibel，分貝）；，分貝）； P實際聲壓（實際聲壓（Pa）；）； P0基準聲壓，即聽閥聲壓，基準聲壓，即聽閥聲壓，P0210-5Pa。1.響度與響度級響度與響度級 響度是指人耳主觀感受的聲音的強弱程度。響度的大小主響度是指人耳主觀感受的聲音的強弱程度。響度的大小主要決定于聲強，也與聲音的頻率有關。因此，聲音的響度是聲要決定于聲強，也與聲音的頻率有關。因此，聲音的響度是聲壓級和頻率的函數(shù)。響度單位為宋（壓級和頻率的函數(shù)。響度單位為宋（S

3、one），），1宋是聲壓級為宋是聲壓級為40分貝（分貝（dB）、頻率為）、頻率為1000Hz純音所產(chǎn)生的響度。純音所產(chǎn)生的響度。 響度級是表示響度的主觀量，它是以頻率響度級是表示響度的主觀量，它是以頻率1000Hz的純音的純音作標準，將其他頻率聲音的強度級換算成主觀音響感覺與之相作標準，將其他頻率聲音的強度級換算成主觀音響感覺與之相同的標準音的強度級。響度級用于不同頻率、不同強度級聲音同的標準音的強度級。響度級用于不同頻率、不同強度級聲音的主觀音響感覺的比較。的主觀音響感覺的比較。 響度級的單位是方（響度級的單位是方（Phon），它是），它是1000Hz純音的聲壓級分純音的聲壓級分貝值，如貝值

4、，如1000Hz純音的聲壓級為純音的聲壓級為40dB，則響度級是，則響度級是40 Phon。若其他頻率的聲音響度與若其他頻率的聲音響度與1000Hz的純音響度相同，則把的純音響度相同，則把1000Hz的響度級當作該頻率的響度級。的響度級當作該頻率的響度級。 把不同頻率、相同響度級的點連成的曲線稱為等響曲線或把不同頻率、相同響度級的點連成的曲線稱為等響曲線或等響特性。為了確定聲壓級與響度級的關系，通過大量的聽覺等響特性。為了確定聲壓級與響度級的關系，通過大量的聽覺試驗，經(jīng)統(tǒng)計后，可得到試驗，經(jīng)統(tǒng)計后，可得到1000Hz純音各分貝值的等響曲線。純音各分貝值的等響曲線。圖圖10-2所示為所示為ISO

5、推薦的等響曲線。推薦的等響曲線。圖圖10-2 等響曲線等響曲線2.A聲級聲級 通常，聲級計設有通常，聲級計設有A、B、C三種計權網(wǎng)絡，它能對不同頻三種計權網(wǎng)絡，它能對不同頻率的聲音信號進行不同程度的衰減。率的聲音信號進行不同程度的衰減。 A計權網(wǎng)絡是效仿計權網(wǎng)絡是效仿40 Phon等響曲線設計的，其特點是對低等響曲線設計的，其特點是對低頻和中頻聲有較大的衰減，即測量儀器對高頻敏感，對低頻不頻和中頻聲有較大的衰減，即測量儀器對高頻敏感，對低頻不敏感，這與人耳對聲音的感覺比較接近；敏感，這與人耳對聲音的感覺比較接近；B計權網(wǎng)絡是效仿計權網(wǎng)絡是效仿70 Phon等響曲線，使被測的聲音通過時，低頻段有

6、一定的衰減；等響曲線，使被測的聲音通過時，低頻段有一定的衰減；C計權網(wǎng)絡是效仿計權網(wǎng)絡是效仿100 Phon等響曲線，任何頻率都沒有衰減，等響曲線，任何頻率都沒有衰減，因而可用因而可用C計權網(wǎng)絡測得的讀數(shù)代表總聲壓級。計權網(wǎng)絡測得的讀數(shù)代表總聲壓級。 經(jīng)過經(jīng)過A計權網(wǎng)絡測出的聲壓級讀數(shù)稱計權網(wǎng)絡測出的聲壓級讀數(shù)稱A計權聲級，簡稱計權聲級，簡稱A聲聲級（級（LA），并用分貝），并用分貝dB（A）表示其單位。由于噪聲的）表示其單位。由于噪聲的A聲級聲級與人們的主觀感覺比較接近，同時與人們的主觀感覺比較接近，同時A聲級的測量比較方便，因聲級的測量比較方便，因此，此，A聲級已成為國際標準化組織和絕大多

7、數(shù)國家作為評價噪聲級已成為國際標準化組織和絕大多數(shù)國家作為評價噪聲的主要指標。聲的主要指標。10.2 汽車噪聲檢測儀器汽車噪聲檢測儀器10.2.1聲級計聲級計 聲級計（也叫分貝儀，俗稱噪音計）是一種最基本的噪聲聲級計（也叫分貝儀，俗稱噪音計）是一種最基本的噪聲測量儀器，它可以按人耳相近的聽覺特性檢測汽車噪聲和喇叭測量儀器，它可以按人耳相近的聽覺特性檢測汽車噪聲和喇叭聲響。聲響。1.聲級計的分類聲級計的分類 根據(jù)所用電源不同，聲級計可分為交流式和直流式（干電根據(jù)所用電源不同，聲級計可分為交流式和直流式（干電池）兩種。其中直流干電池式聲級計因體積小、質(zhì)量輕、操作池）兩種。其中直流干電池式聲級計因體

8、積小、質(zhì)量輕、操作攜帶方便，應用比較廣泛。攜帶方便，應用比較廣泛。 聲級計有聲級計有3種。最簡單的是普通聲級計，如國產(chǎn)種。最簡單的是普通聲級計，如國產(chǎn)SJ-1型、型、丹麥丹麥BK2206型、日本型、日本NA-09型聲級計等。這類聲級計，其測型聲級計等。這類聲級計，其測量傳聲器要求不太高，全機動態(tài)范圍及頻率響應平直范圍較窄，量傳聲器要求不太高，全機動態(tài)范圍及頻率響應平直范圍較窄，一般不和帶通濾波器連用。一般不和帶通濾波器連用。圖圖10-3 AWA5610C型型精密積分聲級計精密積分聲級計 圖圖10-4 AWA5661型型精密脈沖聲級計精密脈沖聲級計 圖圖10-5 ND2型便攜型便攜式精密聲級計式

9、精密聲級計 2.聲級計基本結構聲級計基本結構 聲級計一般由傳聲器、放大器、衰減器、計權網(wǎng)絡、檢波聲級計一般由傳聲器、放大器、衰減器、計權網(wǎng)絡、檢波電路、指示儀表和電源等組成。聲級計結構原理框圖如圖電路、指示儀表和電源等組成。聲級計結構原理框圖如圖10-6所示。所示。 圖圖10-6 聲級計結構原理框圖聲級計結構原理框圖3.聲級計工作原理聲級計工作原理 聲級計檢測時，噪聲通過傳聲器轉(zhuǎn)換成電壓信號，并由前聲級計檢測時，噪聲通過傳聲器轉(zhuǎn)換成電壓信號，并由前置放大器變換阻抗，使其與輸入衰減器匹配，然后信號經(jīng)輸入置放大器變換阻抗，使其與輸入衰減器匹配，然后信號經(jīng)輸入放大器送入計權網(wǎng)絡處理，再經(jīng)輸出衰減器及

10、放大器將信號放放大器送入計權網(wǎng)絡處理，再經(jīng)輸出衰減器及放大器將信號放大到一定的幅度，最后經(jīng)有效值檢波器進入指示儀表，從表頭大到一定的幅度，最后經(jīng)有效值檢波器進入指示儀表，從表頭得到相應的聲級讀數(shù)。得到相應的聲級讀數(shù)。 利用聲級計檢測噪聲時，應根據(jù)被測噪聲的性質(zhì)和特點利用聲級計檢測噪聲時，應根據(jù)被測噪聲的性質(zhì)和特點選擇聲級計的選擇聲級計的“快快”擋或擋或“慢慢” 擋。聲級計一般都有擋。聲級計一般都有“快快”和和“慢慢”兩擋，其中兩擋，其中“快快” 擋平均時間為擋平均時間為0.27s，比較接近人，比較接近人耳聽覺的生理平均時間；耳聽覺的生理平均時間；“慢慢” 擋平均時間為擋平均時間為1.05s。

11、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“快快” 擋較為合適；當被測噪聲的波動比較大時，使用擋較為合適；當被測噪聲的波動比較大時，使用“慢慢” 擋比較合適。擋比較合適。 利用聲級計檢測噪聲時，還可通過如圖利用聲級計檢測噪聲時，還可通過如圖10-7所示的聲級計所示的聲級計A、B、C計權網(wǎng)絡頻率響應特性，根據(jù)聲級計計權網(wǎng)絡頻率響應特性，根據(jù)聲級計A、B、C三擋三擋對同一聲源測量所得的讀數(shù)，大致地估計出所測噪聲的頻譜特對同一聲源測量所得的讀數(shù)，大致地估計出所測噪聲的頻譜特性。性。 若若LALBLC，則表明噪聲中的高頻成分較突出；，則表明噪聲

12、中的高頻成分較突出； 若若LBLCLA，則表明中頻成分略強；，則表明中頻成分略強； 若若LCLBLA，則表明噪聲呈低頻特性。，則表明噪聲呈低頻特性。圖圖10-7 聲級計聲級計A、B、C計權網(wǎng)絡的頻率響應特性計權網(wǎng)絡的頻率響應特性10.2.2頻率分析儀頻率分析儀 汽車噪聲是由大量的不同頻率的聲音復合而成的，為了分汽車噪聲是由大量的不同頻率的聲音復合而成的，為了分析產(chǎn)生噪聲的原因，需對噪聲進行頻譜分析。析產(chǎn)生噪聲的原因，需對噪聲進行頻譜分析。 所謂頻譜分析就所謂頻譜分析就是應用數(shù)學原理（傅是應用數(shù)學原理（傅立葉變換），將原來立葉變換），將原來由時間域表征的動態(tài)由時間域表征的動態(tài)參數(shù)轉(zhuǎn)換為由頻率域參

13、數(shù)轉(zhuǎn)換為由頻率域表征。實現(xiàn)這一轉(zhuǎn)換表征。實現(xiàn)這一轉(zhuǎn)換的最基本裝置是濾波的最基本裝置是濾波器，利用濾波器將待器，利用濾波器將待分析的噪聲信號所包分析的噪聲信號所包含的不同頻率的分量含的不同頻率的分量分離出來，由記錄器分離出來，由記錄器記錄測量結果。記錄測量結果。圖圖10-8 HM5510頻率分析儀頻率分析儀10.3汽車噪聲檢測方法汽車噪聲檢測方法10.3.1車外噪聲檢測方法車外噪聲檢測方法1.汽車定置噪聲的測量汽車定置噪聲的測量 汽車定置噪聲是指車輛不行駛，發(fā)動機處于空載運行狀態(tài)汽車定置噪聲是指車輛不行駛，發(fā)動機處于空載運行狀態(tài)時的噪聲。汽車定置噪聲測量按時的噪聲。汽車定置噪聲測量按GBT143

14、651993聲學聲學機動車輛定置噪聲測量方法機動車輛定置噪聲測量方法的規(guī)定進行。的規(guī)定進行。（1）測量的基本條件。）測量的基本條件。 測量儀器應采用精密聲級計。測量儀器應采用精密聲級計。 測量場地應為開闊的、由混凝土、瀝青等堅硬材料構筑的平測量場地應為開闊的、由混凝土、瀝青等堅硬材料構筑的平坦地面，其邊緣距車輛外廓至少坦地面，其邊緣距車輛外廓至少3m。除測量人員和駕駛員外，。除測量人員和駕駛員外，測量現(xiàn)場不得有影響測量的其他人員。測量現(xiàn)場不得有影響測量的其他人員。 背景噪聲應比所測車輛噪聲至少低背景噪聲應比所測車輛噪聲至少低10dB（A）。背景噪聲）。背景噪聲是指測量對象噪聲不存在時，周圍環(huán)境

15、的噪聲。是指測量對象噪聲不存在時，周圍環(huán)境的噪聲。 測量時，變速器應掛空擋，拉緊駐車制動器，離合器接合。測量時，變速器應掛空擋，拉緊駐車制動器，離合器接合。圖圖10-11 汽車定置排氣噪聲測量場地及傳聲器位置汽車定置排氣噪聲測量場地及傳聲器位置圖圖10-12 排氣噪聲測量（傳聲器朝向排氣口）排氣噪聲測量（傳聲器朝向排氣口）圖圖10-13 汽車定置發(fā)動機噪聲測量場地和傳聲器位量汽車定置發(fā)動機噪聲測量場地和傳聲器位量1-前置發(fā)動機；前置發(fā)動機；2-中置發(fā)動機；中置發(fā)動機；3-后置發(fā)動機；后置發(fā)動機； -傳聲器位置傳聲器位置2.汽車加速行駛噪聲的測量汽車加速行駛噪聲的測量 汽車加速行駛噪聲的測量按汽

16、車加速行駛噪聲的測量按GB 14962002汽車加速汽車加速行駛車外噪聲限值及測量方法行駛車外噪聲限值及測量方法的規(guī)定進行。的規(guī)定進行。圖圖10-14 車外加速行駛噪聲測量場地示意圖車外加速行駛噪聲測量場地示意圖10.3.2車內(nèi)噪聲檢測方法車內(nèi)噪聲檢測方法 車內(nèi)噪聲的測量可按車內(nèi)噪聲的測量可按GBT186972002聲學聲學汽車車汽車車內(nèi)噪聲的測量方法內(nèi)噪聲的測量方法的規(guī)定執(zhí)行。的規(guī)定執(zhí)行。圖圖10-15 車內(nèi)噪聲測點位置車內(nèi)噪聲測點位置10.3.3汽車喇叭聲級檢測方法汽車喇叭聲級檢測方法 汽車喇叭聲級的測點位置如圖汽車喇叭聲級的測點位置如圖10-16所示，傳聲器朝向汽所示，傳聲器朝向汽車，軸

17、線與汽車縱軸線平行。檢測時應注意不被偶然的其他聲車，軸線與汽車縱軸線平行。檢測時應注意不被偶然的其他聲源峰值所干擾。測量次數(shù)定在源峰值所干擾。測量次數(shù)定在2次以上，并監(jiān)聽喇叭聲音是否次以上，并監(jiān)聽喇叭聲音是否悅耳。悅耳。圖圖10-16 汽車喇叭聲級的測點位置汽車喇叭聲級的測點位置10.4汽車噪聲檢測標準汽車噪聲檢測標準10.4.1車外噪聲標準車外噪聲標準1.汽車定置噪聲標準汽車定置噪聲標準 我國在用車輛處于定置工況下的噪聲應根據(jù)我國在用車輛處于定置工況下的噪聲應根據(jù)GB 161701996汽車定置噪聲限值汽車定置噪聲限值的規(guī)定，不超過表的規(guī)定，不超過表10-1所示的限所示的限值。值。2.汽車加

18、速行駛噪聲標準汽車加速行駛噪聲標準 汽車加速行駛時，車外最大噪聲應根據(jù)汽車加速行駛時，車外最大噪聲應根據(jù)GB 14962002汽車加速行駛車外噪聲限值及測量方法汽車加速行駛車外噪聲限值及測量方法的規(guī)定，不超過表的規(guī)定，不超過表10-2所示的限值。所示的限值。10.4.2車內(nèi)噪聲標準車內(nèi)噪聲標準1.客車車內(nèi)噪聲標準客車車內(nèi)噪聲標準 GB 72582004機動車運行安全技術條件機動車運行安全技術條件規(guī)定，客規(guī)定，客車以車以50 kmh的速度勻速行駛時，客車車內(nèi)噪聲聲級應不大的速度勻速行駛時，客車車內(nèi)噪聲聲級應不大于于79dB（A）。）。2.駕駛員耳旁噪聲標準駕駛員耳旁噪聲標準 GB 72582004機動車運行安全技術條件機動車運行安全技術條件規(guī)定，汽規(guī)定，汽車駕駛員耳旁噪聲聲級應不大于車駕駛員耳旁噪聲聲級應不大于90 dB（A）。）。10.4.3汽車喇叭檢測標