第八節(jié)汽車噪聲的檢測噪聲作為一種嚴(yán)重的公害已日益引起人們的關(guān)注，目前世界各國已紛紛制定出控制噪聲的標(biāo)準(zhǔn)。噪聲的一般定義是：頻率和聲強(qiáng)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。隨著汽車向快速和大功率方面的發(fā)展，汽車噪聲已成為一些大城市的主要噪聲源。汽車噪聲主要包括：發(fā)動機(jī)的機(jī)械噪聲、燃燒噪聲、進(jìn)排氣噪聲和風(fēng)扇噪聲；底盤的機(jī)械噪聲、制動噪聲和輪胎噪聲，車廂振動噪聲，貨物撞擊噪聲，喇叭噪聲和轉(zhuǎn)向、倒車時(shí)的蜂鳴聲等噪聲。由于車輛噪聲具有游走性，影響范圍大，干擾時(shí)間長，因而危害比較大。一、噪聲的評價(jià)指標(biāo).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(qiáng)與聲強(qiáng)級和聲功率與聲功率級。其中聲壓與聲壓級是表示聲音強(qiáng)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(qiáng)弱取決于聲壓，聲壓越大聽到的聲音越強(qiáng)。人耳可以聽到的聲壓范圍是2X10-5（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(qiáng)弱會感到很不方便，所以人們常用聲壓級來表示聲音的強(qiáng)弱。聲壓級是指某點(diǎn)的聲壓P與基準(zhǔn)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）?？陕劼暵晧杭壏秶鸀??120dB。.噪聲的頻譜人耳對聲音的感覺不僅與聲壓有關(guān)，而且還與聲音的頻率有關(guān)。人耳可聞聲音的頻率范圍為20?20000Hz。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(fù)雜聲音。聲音聽起來之所以會有很大的差別，就是因?yàn)樗鼈兊慕M成成分不同造成的。因此，為全面了解一個聲源的特性，僅知道它在某一頻率下的聲壓級和聲功率級是不夠的，還必須知道它的各種頻率成分和相應(yīng)的聲音強(qiáng)度，這就是頻譜分析。噪聲的頻譜也是噪聲的評價(jià)指標(biāo)之一。以聲音頻率（Hz）為橫坐標(biāo)、以聲音強(qiáng)度（如聲壓級dB）為縱坐標(biāo)繪制的噪聲測量圖形，稱為頻譜圖。部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò)，有侵權(quán)請聯(lián)系刪除!人耳可聞聲音的頻率有1000多倍的變化范圍，在實(shí)際頻譜分析中不可能逐個頻率分析噪聲。在聲音測量中，讓噪聲通過濾波器把可聞聲音的頻率范圍分割成若干個小的頻段，稱為頻程或頻帶。頻帶的上限頻率五（或稱上截止頻率）與下限頻率無（或稱下截止頻率）具有力=2n的關(guān)系，頻帶的中心頻率八二■#777,當(dāng)“二I時(shí)稱為倍頻程或倍頻帶?？陕劼曇纛l率范圍用10段倍頻程表示，如表4-10所示。表4-10倍頻程中心頻率及頻率范圍（Hz）中心頻率31.563125250500頻率范圍22?4545?9090?180180?355355?710中心頻率100020004000800016000頻率范圍710?14001400?28002800?56005600?1120011200?22400如果需要更詳細(xì)地分析噪聲，可采用1/3倍頻程，即可以把每個倍頻程分成份8=1/3）。3.噪聲級聲壓級相同的聲音，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(shí)聽起來卻一樣響，因此，用聲壓級測定的聲音強(qiáng)弱與人們的生理感覺往往不一樣。因而，對噪聲的評價(jià)常采用與人耳生理感覺相適應(yīng)的指標(biāo)。為了模擬人耳在不同頻率有不同的靈敏性，在聲級計(jì)內(nèi)設(shè)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(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)稱作計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)。通過計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)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(jì)權(quán)聲級或噪聲級。國際電工委員會（IEC）對聲學(xué)儀器規(guī)定了A、B、C等幾種國際標(biāo)準(zhǔn)頻率計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，它們是參考國際標(biāo)準(zhǔn)等響曲線而設(shè)計(jì)的。由于A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)的特性曲線接近人耳的聽感特性，故目前普遍采用A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)對噪聲進(jìn)行測量和評價(jià)，記作dB（A）。二、汽車噪聲的標(biāo)準(zhǔn)及檢測（一）汽車噪聲檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò)，有侵權(quán)請聯(lián)系刪除!GB7258-1997《機(jī)動車運(yùn)行安全技術(shù)條件》對客車車內(nèi)噪聲級、汽車駕駛員耳旁噪聲級和機(jī)動車?yán)嚷暭壸髁艘?guī)定，GB1495—79《機(jī)動車輛允許噪聲》和GB1496-79《機(jī)動車噪聲測量方法》對車外最大噪聲級及其測量方法作了規(guī)定。(1)車外最大允許噪聲級汽車加速行駛時(shí)，車外最大允許噪聲級應(yīng)符合表4-11的規(guī)定。表中所列各類機(jī)動車輛的變型車或改裝車(消防車除外)的加速行駛車外最大允許噪聲級，應(yīng)符合其基本型車輛的噪聲規(guī)定。(2)車內(nèi)最大允許噪聲級客車車內(nèi)最大允許噪聲級不大于82dB。(3)汽車駕駛員耳旁噪聲級耳旁噪聲級應(yīng)不大于90dB。(4)機(jī)動車?yán)嚷暭壚嚷暭壴诰嘬嚽?m、離地高1.2m處測量時(shí)，其值應(yīng)為90?115dB。(二)聲級計(jì)的結(jié)構(gòu)與工作原理在汽車噪聲的測量方法中，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定使用的儀器是聲級計(jì)。聲級計(jì)是一種能把噪聲以近似于人耳聽覺特性測定其噪聲級的儀器。可以用來檢測機(jī)動車的行駛噪聲、排氣噪聲和喇叭聲音響度級。根據(jù)測量精度不同聲級計(jì)可分為精密聲級計(jì)和普通聲級計(jì)兩類，根據(jù)所用電源不同可分為交流式聲級計(jì)和直流式聲級計(jì)兩類。后者也可以稱為便攜式聲級計(jì)，具有體積小、重量輕和現(xiàn)場使用方便等特點(diǎn)。表4-11車外最大允許噪聲級車輛類型車外最大允許噪聲級[dB(A)]1985年1月1日以前生產(chǎn)的汽車1985年1月1日起生產(chǎn)的汽車8tW載質(zhì)量<15t3.5t9289載貨汽W載質(zhì)量＜8t載質(zhì)量9086車<3.5t8984輕型越野車8984公共汽4tW載質(zhì)量＜11t載質(zhì)8986車量W4t8883轎車8482部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò)，有侵權(quán)請聯(lián)系刪除!聲級計(jì)一般由傳聲器、放大器、衰減器、計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)、檢波器、指示表頭和電源等組成。其工作原理是：被測的聲波通過傳聲器被轉(zhuǎn)換為電壓信號，根據(jù)信號大小選擇衰減器或放大，放大后的信號送入計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)作處理，最后經(jīng)過檢波并在以dB標(biāo)度的表頭上指示出噪聲數(shù)值。圖4-23為我國生產(chǎn)的ND2型精密聲級計(jì)。圖4-23ND2型精密聲級計(jì)(1)傳聲器傳聲器是將聲波的壓力轉(zhuǎn)換成電壓信號的裝置，也稱話筒，是聲級計(jì)的傳感器。常見的傳聲器有動圈式和電容式等多種形式。動圈式傳聲器由振動膜片、可動線圈、永久磁鐵和變壓器等組成。振動膜片受到聲波壓力作用產(chǎn)生振動，它帶動著和它裝在一起的可動線圈在磁場內(nèi)振動而產(chǎn)生感應(yīng)電流。該電流根據(jù)振動膜片受到聲波壓力的大小而變化。聲壓越大，產(chǎn)生的電流就越大。電容式傳聲器由金屬膜片和金屬電極構(gòu)成平板電容的兩個極板，當(dāng)膜片受到聲壓作用發(fā)生變形，使兩個極板之間的距離發(fā)生變化，電容量也發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)了將聲壓轉(zhuǎn)換為電信號的作用。電容式傳聲器具有動態(tài)范圍大、頻率響應(yīng)平直、靈敏度高和穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，因而應(yīng)用廣泛。(2)放大器和衰減器在放大線路中都采用兩級放大器，即輸入放大器和輸出放大器，其作用是將微弱的電信號放大。輸入衰減器和輸出衰減器是用來改變輸部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò)，有侵權(quán)請聯(lián)系刪除!入信號的衰減量和輸出信號衰減量的，以便使表頭指針指在適當(dāng)?shù)奈恢蒙?。衰減器每一檔的衰減量為10dB。(3)計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)一般有A、B、Cm種。A計(jì)權(quán)聲級模擬人耳對55dB以下低強(qiáng)度噪聲的頻率特性，B計(jì)權(quán)聲級模擬55?85dB的中等強(qiáng)度噪聲的頻率特性，C計(jì)權(quán)聲級模擬高強(qiáng)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(jì)權(quán)聲級由于其特性曲線接近于人耳的聽感特性，因此目前應(yīng)用最廣泛，B、C計(jì)權(quán)聲級已逐漸不被采用。(4)檢波器和指示表頭為了使經(jīng)過放大的信號通過表頭顯示出來，聲級計(jì)還需要有檢波器，以便把迅速變化的電壓信號轉(zhuǎn)變成變化較慢的直流電壓信號。這個直流電壓的大小要正比于輸入信號的大小。根據(jù)測量的需要，檢波器有峰值檢波器、平均值檢波器和均方根值檢波器之分。峰值檢波器能給出一定時(shí)間間隔中的最大值，平均值檢波器能在一定時(shí)間間隔中測量其絕對平均值。多數(shù)的噪聲測量中均采用均方根值檢波器。均方根值檢波器能對交流信號進(jìn)行平方、平均和開方，得出電壓的均方根值，最后將均方根電壓信號輸送到指示表頭。指示表頭是一只電表，只要對其刻度進(jìn)行標(biāo)定，就可從表頭上直接讀出噪聲級的dB值。聲級計(jì)表頭阻尼一般都有“快”和“慢”兩個檔?！翱臁睓n的平均時(shí)間為0.27s,很接近于人耳聽覺器官的生理平均時(shí)間?！奥睓n的平均時(shí)間為1.05s。當(dāng)對穩(wěn)態(tài)噪聲進(jìn)行測量或需要記錄聲級變化過程時(shí)，使用“快”檔比較合適；在被測噪聲的波動比較大時(shí)，使用“慢”檔比較合適。聲級計(jì)面板上一般還備有一些插孔，這些插孔如果與便攜式倍頻帶濾波器相連，可組成小型現(xiàn)場使用的簡易頻譜分析系統(tǒng)；如果與錄音機(jī)組合，則可把現(xiàn)場噪聲錄制在磁帶上儲存下來，待以后再進(jìn)行更詳細(xì)的研究；如果與示波器組合，則可觀察到聲壓變化的波形，并可存儲波形或用照相機(jī)把波形攝制下來；還可以把分析儀、記錄儀等儀器與聲級計(jì)組合、配套使用，這要根據(jù)測試條件和測試要求而定。(三)汽車噪聲的測量方法國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定汽車噪聲使用的測量儀器有精密聲級計(jì)或普通聲級計(jì)和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表，聲級計(jì)誤差不超過±2dB,并要求在測量前后，按規(guī)定進(jìn)行校準(zhǔn)。部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò)，有侵權(quán)請聯(lián)系刪除!.聲級計(jì)的檢查與校準(zhǔn)(1)在未接通電源時(shí)，先檢查并調(diào)整儀表指針的機(jī)械零點(diǎn)?？捎昧泓c(diǎn)調(diào)整螺釘使指針與零點(diǎn)重合。(2)檢查電池容量。把聲級計(jì)功能開關(guān)對準(zhǔn)“電池”，此時(shí)電表指針應(yīng)達(dá)到額定紅線，否則讀數(shù)不準(zhǔn)，應(yīng)更換電池。(3)打開電源開關(guān)，預(yù)熱儀器10min。(4)校準(zhǔn)儀器。每次測量前或使用一段時(shí)間后，應(yīng)對儀器的電路和傳聲器進(jìn)行校準(zhǔn)。根據(jù)聲級計(jì)上配有的電路校準(zhǔn)“參考”位置，校驗(yàn)放大器的工作是否正常。如不正常，應(yīng)用微調(diào)電位計(jì)進(jìn)行調(diào)節(jié)。電路校準(zhǔn)后，再用已知靈敏度的標(biāo)準(zhǔn)傳聲器對聲級計(jì)上的傳聲器進(jìn)行對比校準(zhǔn)。常用的標(biāo)準(zhǔn)傳聲器有聲級校準(zhǔn)器和活塞式發(fā)聲器，它們的內(nèi)部都有一個可發(fā)出恒定頻率、恒定聲級的機(jī)械裝置，因而很容易對比出被檢傳聲器的靈敏度。聲級校準(zhǔn)器產(chǎn)生的聲壓級為94dB，頻率為1000Hz；活塞式發(fā)聲器產(chǎn)生的聲壓級為124dB，頻率為250Hz。(5)將聲級計(jì)的功能開關(guān)對準(zhǔn)“線性”、“快”檔。由于室內(nèi)的環(huán)境噪聲一般為40?60dB，聲級計(jì)上應(yīng)有相應(yīng)的示值。當(dāng)變換衰減器刻度盤的檔位時(shí)，表頭示值應(yīng)相應(yīng)變化10dB左右。(6)檢查計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)。按上述步驟，將“線性”位置依次轉(zhuǎn)換為“C”、“B”、“A”。由于室內(nèi)環(huán)境噪聲多為低頻成分，故經(jīng)三檔計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)后的噪聲級示值將低于線性值，而且應(yīng)依次遞減。⑺檢查“快”、“慢”檔。