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汽车噪声测量技术:从静止到运动

   日期:2009-04-28     来源:中国测控网    作者:管理员    
 

    噪声污染是环境污染的主要问题之一。在噪声污染中,汽车、火车等产生的交通噪声是很重要的一部分。特别是随着城市中汽车保有量的增多,交通噪声对人们生活的影响越来越大,这一点已经引起了国家的高度重视,国家制定了专门的法规对交通噪声以及车辆的噪声进行限制,2002年国家新的汽车噪声标准公布(GB1495-2002),从2005年起将我国汽车噪声标准提高到一个新的高度,这就对我国汽车噪声的治理工作提出了新的要求。

    汽车噪声分析方法各不相同

    汽车噪声包括车外噪声和车内噪声,其中对交通噪声影响最大的是车外噪声。车外噪声主要有发动机噪声、排气噪声和轮胎噪声、传动系噪声、空气动力学噪声,对某些车辆还可能有制动系噪声和传动系噪声。

    汽车是一个复杂的发声体,汽车上存在许多复杂的噪声源。对于复杂噪声源的噪声控制,关键问题是要从复杂的噪声源中寻找出主要噪声源或者主要激励源,针对主要噪声源或主要激励源采取降噪措施,才能收到预期的噪声控制效果。

    目前,用于汽车噪声分析的常规试验分析方法主要有消去法、频谱分析法、声压测量法、声强测量法、表面振动测定法等,这些方法主要用于车辆处于停止状态下的噪声测量。

    消去法就是首先把车辆在附带全部装置的情况下运行起来,测定其噪声水平,然后去除其中的一部分装置或控制改变部分噪声的传出,再按同样试验条件测定车辆的噪声水平,则前后测定噪声的变化即可看作被拆卸或控制噪声传出装备对总的噪声的贡献。这一方法的特点是试验难度大,耗时耗力,而且这一方法不能够获得对车辆的噪声分布的整体概念。

    频谱分析法,汽车各个部分产生的噪声的机理是不同的,因而产生噪声的频率范围也是有差别的。在了解汽车各个组成部分产生的噪声频谱特性的情况下,从测量车辆的总噪声频谱可以分析出各个组成部分对噪声的贡献幅度,从而找出主要噪声源,这就是频谱分析方法识别噪声源的基础。利用频谱分析方法识别噪声源,有时会遇到总噪声频谱中峰值所对应的频率为几个组成声源所共有,或者不为任何一个声源所具有,此时需要将此方法与其他方法结合使用。

    声压测量法是根据测定的车辆表面声压分布判断噪声源位置的方法。为保证测得声压能够反映车辆外表面对应点的声压值,避免非被测部件辐射噪声的影响,要求传声器必须与被测表面靠的越近越好。声压测量法的测量精度受到很多条件的限制,如靠近声源表面总有一定限度,被测声源和其他声源声波的反射会改变近场的条件使之不能够提供精确的测定值,还有测试环境等等对声压测定的结果都是有影响的。

    声强测量法识别噪声源是利用声强探头方向性的特点来进行的。这一方法对环境及场地的要求不是很严格,并可在近场测量,操作方便迅速,因而在实际中应用越来越广泛。

    表面振动测定法是先测量出零部件的表面振动后再推算出噪声级。振动的测点数和位置随被测的表面积和形状而异,一般根据经验确定。这种方法对于汽车这样大且复杂的被测物体,并不是很合适。

    汽车噪声源识别还有相干函数法、倒谱分析法等方法。

    车辆在运动时噪声源检测技术应运而生

    以上各种车辆噪声源识别的方法所分析的目标声场基本都是通过在空间进行实测得到的,通过分析得到的目标声场再进行车辆的声源识别。可以看到这种方法对运动汽车行驶噪声的识别来说是不适合的。汽车在高速运动经过时,往往在很短的时间内就会从测量者身边经过,在这样短的时间内,希望直接将汽车表面的声场完全测下来几乎是不可能的。因而以上这些传统的测量分析方法都是只能对静止车辆的噪声源进行识别,不能直接用来分析运动汽车的噪声源。

    近些年来,由于计算机数据处理技术的提高,一种新的噪声研究技术声全息技术和阵列测量技术得到了实际的应用,与以往的各种传统声学测量手段相比,这些方法不仅利用了声的强度信息而且更全面地利用了声的相位信息,可以实时测得运动车辆表面的噪声场分布,在车辆从测量阵列前高速通过时,系统就可以准确识别出车上的主要噪声源。这对测量治理车辆的通过噪声是非常有帮助的。目前,国内仅有清华大学拥有该项技术,清华大学汽车系利用该项技术为国内多家汽车厂进行了车辆噪声的降噪改进设计工作,取得了非常好的效果。

 
标签: 噪声测量 汽车
  
  
  
  
 
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