3-汽车环境保护特性测量噪声.ppt

一、汽车环境保护特性测量1 噪声测量2 排气污染物测量 噪声是一种不悦耳、扰乱听觉、破坏安静的声音，它是由许多频率和相位不同的复杂声波杂乱组合而成。车辆和机器噪声是由各种振动源产生的。噪声类型很多，在工业与交通运输方面，主要有以下三种： ??空气动力性噪声：由气体振动而产生，当气体中有了涡流或压力发生突变时，空气扰动，发生噪声，如鼓风机、喷气机和内燃机排气等。 ??机械性噪声：由固体振动而产生，在撞击，摩擦，交变应力作用下，因机器的零件发生振动冲击，产生噪声，如汽车变速齿轮箱和制动器等。 ??电磁性噪声：由于高频交变磁场相互作用，产生周期性的交变力，引起电磁振动而产生，如电动机、发电机和变压器等。 1.1.1 噪声的物理量度和主观评价 (一) 噪声的物理度量 不论何种噪声，都是振动能量在弹性介质中的传播，它是声波的一种，因此具有声波的一切物理特性。噪声的物理度量用声压级、声强级、声功率级来表示其强弱，用占有的频率成分和频谱来表示其高低。 把pr=2?10-5 Pa称为听阈声压，并作为参考声压，即正常人耳刚刚能听出的1000Hz声音的声压。20 Pa称为痛阈声压。 人耳能听到的声压变化幅度有106倍，这样大的范围很难用一个线性尺度来度量。因此采用声音的声压级表示，即将声音的声压和参考声压的比值的常用对数的20倍表示，用分贝作单位。 2. 声强和声强级 声音具有一定的能量，在声场中，垂直于声波传播方向上，单位时间内通过单位面积的能量叫作声强，用符号I表示，单位为 3. 声功率与声功率级 声源在单位时间内发出的总声能称为声功率。 它的变化范围也很宽，例如，轻声耳语的声功率仅为10-9W ，而土星火箭的声功率可达3?107W。 与声压、声强一样都以级来表示。 声功率级就是声功率W与参考声功率Wr比值常用对数的10倍，也以分贝为单位。 声音的高低主要与频率有关，而噪声可能包含复杂的频率结构。 对于工程噪声的测量，仅仅测得总声压级是不能达到防治噪声和控制噪声的目的。而是要弄清噪声含有哪些频率成分，分布在哪些频带上，即要对噪声作频谱分析。 这种分析一般是按一定频带宽进行的，即分析各频带宽度所对应的声压级。在某一频带宽内，噪声的声压级称频带声压级。因此，用频带声压级对噪声进行分析时，除了注明声压值外，还需注明频带宽度。在噪声测量中，常用的频带宽是倍频程带宽和1/3倍频程带宽。 在寻找噪声源时，需要在更窄的频带宽度上进行分析。通常采用恒定带宽。 为了比较不同的频带声压级，若噪声在所考虑的频率范围内是连续频谱的噪声，则可采用声压谱级。噪声的声压谱级是指噪声在某一中心频率上，所对应带宽B的平均声压级。声压谱级Lps可以通过下式计算求得： (二)、噪声的主观评价 人耳听到的声音不仅与声压、声功率有关，还与声音的频率有关。 声压级相同而频率不同的声音，听起来并不完全一样响。低于20Hz的次声和高于20000Hz的超声，不管其声压有多高，人耳都听不见。 1. 响度级 响度级的单位是方(Phon)。它是以国际会议决定的1000Hz的纯音为基准定义的，即如果有一个噪声听起来同该纯音一样响，则纯音的声压级(dB值)就是该噪声的响度级(方值)。例如，某鼓风机的噪声听起来和声压级为80dB、频率为1000Hz的基准音一样响，则鼓风机噪声的响度级为80Phon。响度级是表示声音的响度的主观量，它把声压级和频率用一个单位统一起来。它既考虑了声音的物理效应，又考虑了人的听觉的生理效应，它是人对噪声主观评价的一个基本量。 2. 响度 声音的响度级只能告诉人们这个噪声与声压级等于多少的1000Hz纯音一样响，并不能说明两个噪声之间的强弱程度。反映人耳能感受声音强弱程度的声学量是响度，它的单位是宋(Sone)。人们定义一个频率为1000Hz的纯音，其声压级比听阀声压级大40dB的声音的响度为1Sone(即1000Hz的纯音其声压级为40dB时的响度为1Sone)。对其它频率的纯声来说,其响度级为40Phon时，响度为l Sone。并再规定，在响度级40Phon的基础上，响度级每增加10Phon，相当于响度增加一倍，即响度值增加一倍。这样40Phon为1Sone，50Phon为2Sone，60Phon为4Sone，70Phon为8Sone，并以此类推。 响度和响度级都是人们通过纯音对噪声的主观反应。两者之间的换算关系如下： 3．等响曲线 把不同频率和不同声压级的其它纯音与频率为1000Hz声压级为40dB的基准纯音相比较可以得到可闻频率范围内的纯音的响度级与频率、声压级的关系曲线,即等响度曲线，如图9-4所示。纯音等响曲线族中的每条曲线都相当于频率和声压级不同而响度级