汽車排氣系統(tǒng)5-聲音的計算

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第5回聲音廣島技術（長春）汽車部件有限公司2016年11月11日第5回聲音第一部分

聲音的特性（波長與頻率、速度、聲壓）分析手法（次數(shù)跟蹤、頻率分析）?排氣系統(tǒng)中發(fā)出的聲音

異常音的種類

消音器的消音要素（擴張?共鳴?吸音）

改善事例?結尾

車外噪音管控值的測量方法第5回聲音《聲音的特性》壓力的變化引起空氣（媒介）分子的振動從而產(chǎn)生聲音，壓力的變化傳遞到鄰近的靜止的空氣，由此聲音被傳播開來。所傳播的聲音振動到人的鼓膜，從而能聽到聲音。第5回聲音《聲音的特性》

波長與頻率?波長（λ）：一個聲波的長度（單位：ｍ）

?頻率（ｆ）：一秒內(nèi)聲波的個數(shù)（單位：Hz）第5回聲音《聲音的特性》

聲波的世界

可聽音：人耳能聽到的聲音

約：２０Hz～２００００Hz

用波長表示的話

波長（λ）、頻率（ｆ）、聲速（C）的關系：

C＝λｆ

（常溫下聲速:340m/s）第5回聲音《聲音的特性》

聲速???空氣中，聲速的近似表達式為：

C≒331.5+0.6t[m/s]

t:攝氏溫度[℃]

聲音取決于溫度。

20℃：343.5

[m/s]

500℃:631.5[m/s]第5回聲音《聲音的特性》

聲壓「帕斯卡（Pa)」的世界?聲壓：大氣壓受到聲波擾動后產(chǎn)生的變化。

單位是帕斯卡（Pa）第5回聲音《聲音的特性》

聲壓「卡斯帕（Pa)」的世界可聽音的聲壓

???1個氣壓為10５Pa最小可聽音：2×10-５Pa（1氣壓的50億分之一）最大可聽音：100Pa（1氣壓的1000分之1）

最大可聽音是最小可聽音的500萬倍第5回聲音《聲音的特性》

聲壓級「分貝（ｄB)」聲壓（Pa）與基準值的比值用取常用對數(shù)，用聲壓級來表示。《可聽音的聲壓》

２×10-5Pa～100Pa

聲壓級にすると

「2×10-5Pa～100Pa」を「0dB～134dB」で表現(xiàn)第5回聲音《聲音的特性》

使用聲壓級表示的優(yōu)點①將范圍廣，難處理的聲壓（Pa）轉換為一般的數(shù)値范圍。

②人的耳朵聽到的聲音并不是直線，幾乎是以對數(shù)的比例來反映，易于理解。第5回聲音《聲音的特性》例１擁有同一聲壓級的兩個音源相加，是比一個音源高３ｄB。

×：50dB＋50dB＝100dB

○：50dB＋50dB＝53dB第5回聲音《聲音的特性》例２2個聲壓級之差如果在10dB以上，基本上要看其中大的聲壓級。即使降低小的聲壓級也幾乎沒有效果。

50dB＋60dB＝60.5dB≒60dB

×將小的聲壓級降低5dB：

45dB＋60dB＝60.１dB（-0.4dB）

○將大的聲壓級降低5dB：

50dB＋55dB＝56.1dB（-4.4dB）第5回聲音《分析手法》?次數(shù)追蹤

?頻率分析→1/1?1/3Oct（定比濾器）→FFT分析（定寬濾器）

：包含周轉數(shù)的3軸表現(xiàn)方法

→3D數(shù)據(jù)（MC的表現(xiàn)手法）→Waterｆａｌｌ→等高線圖（彩圖）第5回聲音《分析手法》?頻率分析

由于1/3Oct數(shù)據(jù)很貼近人的感覺，所以在噪音分析中多被用到。但是，如果想要分析噪音的原因來特定頻率的情況下，F(xiàn)FT分析更有效分解某個現(xiàn)象的波形，用頻率波譜來表示。（每個頻率的聲壓）第5回聲音《分析手法》?次數(shù)追蹤

可以得知變化轉數(shù)下的振動與噪音的大小。通過確認各轉數(shù)下的振動與噪音的大小，可以把握轉動體的特性。如果出現(xiàn)問題也可以找到問題所在。將轉數(shù)變?yōu)轭l率的就是次數(shù)。つまり、回転數(shù)を頻率に変換したものが1次となる。この例では、３枚羽根とすると、1回転する間に３回振動が発生する。一般的に３枚羽根３次の振動が大きくなる。この３次とは、１次を３倍した頻率である。１次が２０Hzのとき３次は６０Hzとなる。第5回聲音《分析手法》?包含周轉數(shù)的3軸表現(xiàn)手法（頻率分析）

第5回聲音《排氣系統(tǒng)中發(fā)出的聲音》

第5回聲音《排氣系統(tǒng)中發(fā)出的聲音》?其他異常音噼啪音→遇冷時的猛烈沖擊波拍差噪聲→排氣零件之間的干渉音密封異響

→密封面與法蘭面的摩擦音嘩啦嘩啦聲

→排氣BlowDown為振源的構造共振Huang聲

→排氣系統(tǒng)共振?共鳴同脈動頻率發(fā)生的聲音吹笛音→氣流紊亂所引起的流體噪音第5回聲音《消音器內(nèi)部的消音要素》

第5回聲音《消音器內(nèi)部的消音要素》

◆擴張型

?使排氣膨脹來降低壓力，然后從兩邊的間隔板發(fā)出的反射波進一步干涉來削弱聲波。

第5回聲音《消音器內(nèi)部的消音要素》

◆擴張型的効果總結擴張比(S0/S)大?衰減大

長度L越長?衰減周期向低周波移動（擴張型具有頻率全域的効果）第5回聲音《消音器內(nèi)部的消音要素》

◆共鳴型

?使特定頻率的聲音明顯減弱。

?排氣阻力不增加。

第5回聲音《消音器內(nèi)部的消音要素》

◆共鳴型的効果總結共鳴管徑Sp越大共鳴管長Lｐ越短衰減越大共鳴室容量越大（共鳴型有效果的頻率帶窄）第5回聲音《消音器內(nèi)部的消音要素》

◆吸音型?通過與吸音材的摩擦來使聲音能量轉換為熱能以減弱聲波。第5回聲音《消音器內(nèi)部的消音要素》

◆吸音型（吸音率）

根據(jù)吸音材的密度、長度、有無背面空氣層等而變化。?密度

密度越大

?吸音率越大

第5回聲音《消音器內(nèi)部的消音要素》

◆吸音型（吸音率）

?長度

越長

?吸音率越大

第5回聲音《消音器內(nèi)部的消音要素》

◆吸音型効果的總結吸音率越大

減弱越顯著

吸音材的表面積越大（高頻區(qū)域的效果大）第5回聲音《消音器內(nèi)部的消音要素》

◆改善事例

J5LA

排氣尾管噪音對策

報告書

第5回聲音《車外噪音管控值》

（例）日本的車外噪音測量模式

(1)加速行駛噪音

(2)恒定行駛噪音

(3)靠近排氣噪音第5回聲音《車外噪音管控値》

(1)加速行駛噪音<ギヤ位置>?MT(4速以下)：2nd?MT(5速以上)：3rd?AT：Dレンジ<測定方法>

A-A‘～B-B’間の最大噪音を測定。

<結果処理>連続した2回計測の最大値。測定値が

2dB以內(nèi)で有効。小數(shù)第一位を切り上げ。第5回聲音《車外噪音管控値》

(2)定常行駛噪音

<ギヤ位置>試験速度で走行する際に、通常使用される変速段、またはレンジ。<測定方法>

A-A‘～B-B’間の最大噪音を測定。

<結果処理>連続した2回計測の最大値。測定値が

2dB以內(nèi)で有効。小