ch7噪声测量.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,7,章 噪声测量,声音,sound,在,弹性介质,中传播的,波形振动,与波形的幅值、频率有关,声波,耳朵鼓膜,周期性压力（声压）,人对声音的感觉与声压、频率有关,第,7,章 噪声测量,噪声,noise,不需要、不喜欢的声音,不同频率、强度的声音无规则的组合在一起,城市噪声,交通噪声,汽车噪声,发动机噪声,空气动力性、表面辐射、机械振动,7.1,噪声的评价指标,一、噪声的物理参数,1,、声压,p,声波的压力升高量，随时间变化,瞬时声压,p,(,t,),声波传播能量引起的大气中压强的瞬时增量。,有效声压,人耳感觉始终有一不变的声压在起作用,听阈声压：,p,0,=2.0,10,-5,Pa,痛阈声压：,20Pa,7.1,噪声的评价指标,2,、声强,I,单位时间、单位面积上通过的声能，,W/m,2,声强与声压的关系：,I,=,p,2,/(,r,c),听阈声强：,I,0,=1,10,-12,W/m,2,痛阈声强：,1 W/m,2,3,、声功率,W,声源在单位时间内所辐射的总能量，,W,基准声功率：,I,0,=1,10,-12,W,痛阈声功率：,1W,7.1,噪声的评价指标,不用,p,、,I,、,W,表示声音大小,不方便，声压上下限相差,100,万倍,耳朵的感觉与声压变化之比的对数成比例，声压增大一倍，耳朵未感觉声音大一倍,4,、声压级,Lp,20lg(,p,/,p,0,),痛阈声压级：,120dB,7.1,噪声的评价指标,5,、声强级,L,I,10lg(,I,/,I,0,),痛阈声强级：,120dB,6,、声功率级,L,w,10lg(,w,/,w,0,),痛阈声功率级：,120dB,7,、频谱,每个频率下噪声大小,便于消除控制,耳朵能听到的频率：,20,20kHz,测量每个频率下噪声,工作量大,7.1,噪声的评价指标,1),频谱图,声音有大小、频率,Lp,f,某,f,下,Lp,最大,降噪,2),频程,频率范围,分段,频带宽度：,f,上,f,下,频带划分：按听觉特性，按等比级数划分,7.1,噪声的评价指标,3),倍频程、,1/3,倍频程,等比级数划分：,f,上,2,n,f,下,n,1,，一倍频程（倍频程）,n,1/3,，,1/3,倍频程,国家规定用倍频程或,1/3,倍频程测量频谱,中心频率,f,中,f,中,=(2,n,),-1/2,f,上,=,(2,n,),1/2,f,下,=(,f,上,f,下,),1/2,7.1,噪声的评价指标,二、主观评价参数,响度级,1,、人耳听觉特性,声压级高，听着声音大,频率高，听着声音大,人耳对中高频比较敏感,考虑噪声时，要同时考虑声压级、频率,为了综合考虑二者的影响，引入等响度曲线,7.1,噪声的评价指标,2,、等响曲线,以,1000Hz,的某一声压级的纯音为基准，改变声压级和频率，将与之声音大小听着一致者连接起来，形成等响度曲线,7.1,噪声的评价指标,每条等响度曲线上在,1000Hz,时的声压级称为该曲线的响度级，单位：,phon,，方,响度曲线综合反映了频率、声压级,频率对响度级有很大影响,低频时影响小、高频时影响大,在降噪时注意将中、高频削掉,响度：,表示声音强弱的绝对量，单位：宋,S,响度,L,S,响度级,7.1,噪声的评价指标,噪声,100dB,时，频率的影响小一些,响度级是由听觉特性决定的，不能用数学式来描述每一条曲线，无法设计仪器去测量它,为了用等响度曲线来描述噪声，引入计权声级，来近似模拟几条有代表性的等响曲线,7.1,噪声的评价指标,三、计权声级,1,、计权网络,设计声级计的滤波线路，模拟人耳听觉特性及典型的等响曲线，使声音通过网络时：,低频成分有较大衰减，,中频成分有一点衰减或不衰减，,高频成分不衰减、略有增大或较大衰减（高到一定程度，人耳就不敏感了）,7.1,噪声的评价指标,7.1,噪声的评价指标,2,、,A,计权网络,模拟等响曲线中,40,方的一条曲线，模仿后的衰减曲线与,40,方的等响曲线成镜面对称,特点：低频大幅度衰减，中频不衰减，高频不衰减、略有增大或衰减,它最代表人的听觉特性，国际标准规定的噪声就是,A,计权声压级,7.1,噪声的评价指标,3,、,B,计权声压级,模仿,70,方的等响曲线,4,C,计权声压级,模仿,100,方的等响曲线,修正量小，只是在低频和频率很高时修正,5,、噪声频谱特性的粗略判断,用简单的噪声仪，测出,A,、,B,、,C,计权声压级,L,A,=L,B,=LC,高频占主要成分,因频率,1000Hz,时，三者曲线基本重合,L,C,L,B,L,A,低频占主要成分,7.1,噪声的评价指标,6,、,A,计权等效声压级,对于起伏变化较大的声音，在一段时间内用一等效值代表该时间内的声压级的大小,用于劳保,7,、统计声级,主要用于交通噪声检测（,A,计权）,测量,100,次，将结果有大到小排序，,L,10,、,L,50,、,L,90,分别代表第,10,、,50,、,90,名的声压级；,L,10,基噪,L,90,高峰噪声,L,50,用来评价道路上的噪声,7.2,噪声的测量仪器,组成：,传声器,分析仪：,声级计,频谱分析仪,实时频谱分析仪,记录仪：,声级记录仪,磁带记录仪,数据处理机,7.2,噪声的测量仪器,一、传声器,声压,电信号,1,、压电式,声压,晶体,压电效应,7.2,噪声的测量仪器,2,、动圈式,声压,膜片,振动,磁电效应,7.2,噪声的测量仪器,3,、电容式,声压,电容（振膜、背极）,电压,7.2,噪声的测量仪器,二、声级计,1,、工作原理,2,、分类,普通声级计,误差,3dB,精密声级计,误差,1dB,脉冲声级计,测量冲击等瞬时噪声,7.2,噪声的测量仪器,3,、声级计的校准,规定测量前后要校准,活塞发声器,7.2,噪声的测量仪器,三、频谱分析仪,1,、工作原理,噪声,带通滤波器,各频率下的声压级,2,、分类,按带通滤波器的频带宽度分,恒定带宽频谱分析仪,f,上,f,下,不变,f,中,连续变化,恒定百分比带宽频谱分析仪,f,上,f,下,f,中,c,f,中,改变，,f,上,f,下,改变,等对数频带频谱分析仪,倍频带或,1/3,频带,实时频谱分析仪,FFT,7.2,噪声的测量仪器,四、记录仪,1,、声级记录仪,记录各频带的声级,2,、磁带记录仪,记录噪声信号,7.3,发动机的安装和噪声测量工况,一、发动机的安装,安装位置,试验设备,主要附件,二、噪声的测量工况,标定转速、标定功率工况下稳定运转,7.4,噪声测量方法,一、分类,整机噪声测量,排气噪声测量,测量精度、测量点不同,1,、工程法,对于辐射,100,10,000Hz,频率范围内频谱密度相对均匀的发动机噪声源，测量,LA,的标准偏差不大于,2dB(A),测试环境要求高,2,、准工程法,3dB(A),测试环境要求较高,2,、简易法,4dB(A),，用于同类发动机比较,测试环境要求低,7.4,噪声测量方法,二、测量点的选择,1,、整机噪声测量,基准体,测量表面,测量距离,测量点的位置和数量,7.4,噪声测量方法,2,、排气噪声测量,7.4,噪声测量方法,三、测量,1,、发动机运转时,稳定运转,A,声级,观察读数时间,2,、发动机不运转时,测量运转前后的背景噪声,7.4,噪声测量方法,四、噪声测量的数据处理,1,、总噪声级（声级合成）,声场中有不同声源时，声级的叠加按能量叠加的法则,两台不同的声源作响时，设,L,1,L,2,，则合成声级,L,1,L,2,0,3,L,1,L,2,10,忽略不计,7.4,噪声测量方法,举例：,7.4,噪声测量方法,2,、背景噪声修正（声级相减）,本底噪声：在测点，除被测声音之外的所有噪声均称本底噪声（或背景噪声）。,设需测声音为,L,A,，本底噪声为,L,B,，测得的合成噪声为,L,C,。,L,C,、,L,B,是可测得的。,本底噪声比合成噪声级小,10dB,时，可忽略不计,7.4,噪声测量方法,举例：,7.4,噪声测量方法,7.4,噪声测量方法,3,、平均声级,测量时，将发动机简化成一个长方体，在距之,1m,远的地方至少选,9,个点，测出,9,个数,当各点的数值相差小于,5dB,时，就近似地取其算术平均值作平均声级,当各测点值相差较大时，就用能量平均的方法,7.4,噪声测量方法,五、测试环境修正（混响修正）,1,、自由声场,无反射，距离,，声压级,2,、完全混响声场,完全反射，无损失，各处声级一样,3,、混响声场,有反射、吸收,房间常数,R,:,a,i,各材料的吸声系数,A,i,各反射表面积,R,/,S,混响修正值,工程法,6,2.2 dB,准工程法,4,3.0 dB,简易法,1,7.0 dB,