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噪声基础理论

噪声基础理论
噪声基础理论

声音的产生

物体的振动是产生声音的根源,发出声音的物体称为声源,声源发出的声音必须通过中间媒质才能传播出去,人们最熟悉的传声媒质就是空气,除了气体外,液体和固体也都能传播声音。

声音是如何通过媒质传播的呢?以音箱的纸盆为例,当声音信号通入音箱时,纸盆在它原来静止位置附近来回振动,带动了它相邻近的空气层质点,使它们产生压缩或膨胀运动,由于空气分子间有一定的弹性,这一局部区域的压缩或膨胀又会影响和促使下一邻近空气层质点发生压缩或膨胀的运动,如此由近及远相互影响,就会把纸盆的这一振动以一定的速度沿着媒质向各方向传播出去。这种振动传到耳朵,引起耳内鼓膜的振动,通过听觉神经感觉到声音,这种向前推进着的空气振动称为声波。有声波传播的空间叫声场。

近场:声源向自由场辐射时,声源附近声压和质点速度不同相的声场; 远场:声源向自由场辐射时,在远处,声压与质点速度同相的声场。 当声振动在空气中传播时空气质点并不被带走,它只是在原来位置附近来回振动,所以声音的传播是指振动的传递。

物体振动产生声音,如果物体振动的幅度随时间的变化如正弦曲线那样,那么这种振动称为简谐振动。物体作简谐振动时周围的空气质点也作简谐振动。物体离开静止位置的距离称位移,最大的位移叫振幅。

物体在1S 内振动的次数称为频率,单位为赫兹,符号为HZ ,每秒钟振动的次数愈多,其频率愈高,人耳听到的声音就愈尖,或者说音调愈高。人耳并不是对所有频率的振动都能感受到的。一般说来,人耳只能听到频率为20~20000HZ 的声音,通常把这一频率范围的声音叫音频声。低于20HZ 的声音叫次声,高于20000HZ 的声音叫超声。次声和超声人耳都不能听到,但有一些动物却能听到,例如老鼠能听到次声,蝙蝠能感受到超声。、

振动在媒质中传播的速度叫声速。在任何一种媒质中的声速取决于该媒质的弹性和密度。声音在空气中的传播速度还随空气温度的升高而增加。声音在不同媒质中传播的速度也是不同的,在液体和固体中的传播速度一般要比在空气中快得多,例如在水中声速为1450M/S ,而在钢中则为5000M/S 。

声波中两个相邻的压缩区或膨胀区之间的距离称为波长。

f

c =λ 波长是指声音在一个周期内行进的距离。 噪声的概念

声音分为乐音和噪声两种。当物体以某一固定频率振动时耳朵听到的是具有单一音调的声音,这种以单一频率振动的声音称为纯音。但是,实际物体产生的振动是很复杂的,它是由各种不同频率的许多简谐振动所组成的,把其中最低的频率称为基音,比基音高的各频率称为泛音。如果各次泛音的频率是基音频率的整数倍,那么这种泛音称为谐音。基音和各次谐音组成的复合声音听起来很和谐悦耳,这种声音称为乐音。这些声音随时间变化的波形是有规律的,而它所包含的频率成分中基音和谐音之间成简单整数比。所以,凡是有规律振动产生的声音就叫乐音。

如果物体的复杂振动由许多频率组成,而各频率之间彼此不成简单的整数

比,这样的声音听起来就不悦耳也不和谐,还会使人产生烦躁。这种频率和强度都不同的各种声音的杂乱的组合而产生的声音就称为噪声。

噪声的类型

过响声、妨碍声、不愉快声、无影响声。

根据噪声源的不同,可以分为工业噪声、交通噪声、生活噪声三种。 噪声的声学特征

(1) 噪声的物理度量

声压

有声波存在时,局部空气产生压缩(压强增加)或膨胀(压强减少),这样在原来的大气压上又叠加一个压强的变化,是由声波引起的,称为声压。与大气压强比是极弱的。声压的大小与物体的振动有关,物体振动的幅度越大,则压强的变化也越大,因而声压也越大,因此,声压的大小表示了声波的强弱。

当物体做简谐振动时,空间各点产生的声压也是随时间作简谐变化,某一瞬间的声压称为瞬时声压。在一定时间间隔中将瞬时声压对时间求均方根植即得有效声压,2PA

Pc =,P A 是声压幅值。

衡量声压大小的单位在国际上是帕斯卡,简称帕,符号是Pa 。

声压级

? 用对数度标来表示的声压。分贝dB.0

lg 20p p Lp =,P0是参考声压,pa 5102-?。由于把声压值相差100万倍的变化范围,用声压级表示,就变成了0~120 dB 的变化范围。在噪声控制中,如果使噪声降低20 dB 或40 dB ,其声压值的变化是相当大的。

声强与声强级

声波的强弱可以用好几种不同的方法来描述,最方便的一般是测量它的声压,这要比测量振动位移、振动速度更方便更实用。但是有时人们却需要直接知道机器所发出噪声的声功率,这时就要用声能量和声强来描述。

任何运动的物体包括振动物体在内都能够做功,通常说它们具有能量,这个能量来自振动的物体,因此声波的传播也必须伴随着声振动能量的传递。当振动向前传播时,振动的能量也跟着转移。在声传播方向上单位时间内垂直通过单位面积的声能量,称为声音的强度或简称声强,用I 表示,单位是2

M W 。声强的大小可用来衡量声音的强弱,声强愈大,人们听到的声音愈响(声强愈小,人们感觉的声音愈轻。)声强与离开声源的距离有关,距离愈远,声强就愈小。例如火车开出月台后,愈走愈远,传来的声音也愈来愈轻。

与声压一样,声强也可以用“级”来表示,即声强级L I ,它的单位也是分贝(dB ),定义为0

lg 10I I LI =,I 0为参考声强,212

10m W -,它相当于人耳

能听到最弱声音的强度。

声强级与声压级的关系是:

c

L L P I ρ400lg 10+=,媒质的c ρ随媒介的温度和气压而改变,如果在测量条件时恰好c ρ=400,则I L =Lp 。对一般情况,声强级与声压级相差一修正项,数值是比较小的。因此,在一般情况下认为声强级与声压级的值相等。

声功率与声功率级

声功率为声源在单位时间内辐射的总能量,用符号W 表示,通常采用瓦(W )作为声功率的单位。声强和声源辐射的声功率有关,声功率愈大,在声源周围的声强也大,两者成正比,它们的关系为:S

W I =,S 为波阵面面积。

声功率是衡量噪声源声能输出大小的基本量。

声压常依赖于很多外在因素,距离、方向、声源周围的声场条件等,而声功率不受上述因素影响,可广泛用于鉴定和比较各种声源。但是在声学测量技术中,到目前为止,可以直接测量声强和声功率的仪器比较复杂和昂贵, 他们可以在某些条件下利用声压测量的数据进行计算得到。当声音以平面或球面波传播时声强与声压的关系为:c

P I ρ2

= 声功率用级来表示时称为声功率级W L ,单位也是分贝,功率为W 的声源,其声功率级0

lg 10W W L W =,0W 为基准声功率,取W 1210-。 噪声的频谱与频带

用横轴代表频率、纵轴代表各频率成分的强度(声压级或声强级),这样画出的图形叫频谱图。乐音的频谱图是由不连续的离散频谱线构成,在噪声的频谱图上个频率成分的谱线排列得非常密集,具有连续的频谱特性,声能连续地分布在整个音频范围内。

噪声的频率从20-20000HZ ,为实际应用方便起见,一般把这一宽广的频率变化范围划分为一些较小的段落,这就是频带。

用于分析噪声的滤波器可把某一频带的低于截止频率1f 以下和高于截止频率2f 以上的讯号滤掉,只让1f -2f 之间的讯号通过。因此这一中间区域成为通带,

12f f f -=?就是频带宽度,简称带宽。为测量噪声而设计的滤波器有倍频带、2

1倍频带、1倍频带滤波器。一般对N 倍频带作如下定义n f f 21

2=,当n=1时,21

2=f f ,即高低频率之比为2:1,这样的频率比值所确定的频程成为倍频程,这种频带成为倍频带。频带的高低截止频率2f 和1f 与中心频率0f 间有下列关系:210f f f =

低频噪声 高频噪声 宽带噪声

(2) 噪声的主观评价

几种最基本和常用的评价量。

响度与响度级

从刚能听见的听阈到感觉到疼痛的痛阈之间人耳对强度相同而频率不同的声音又不同的响度感觉。响度是用来描述声音大小的主观感觉量,响度的单位是“宋”(sone),定义1KHZ纯音声压级为40dB时的响度为1 sone。

如果把某个频率的纯音与一定响度的1KHZ纯音很快地交替比较,当听者感觉两者为一样响时,把该频率的声强标在图上,便可以画出一条等响曲线。下图是在自由声场中测得的等响曲线。

把1KHz纯音时声强的dB数称为这条等响曲线的以“方”为单位的响度级。同一条等响曲线(即响度级相同)上的不同频率纯音的声强不同,但主观感觉的响度是相同的。

响度级只是反映了不同频率声音的等响感觉,它的量度单位仍是基于客观dB,所以不能表示一个声音比另一个声音响多少倍的那种主观感觉。

计权声级

为了要考虑到人们主观上的响度感觉,人们设计一种仪器,把300HZ、40dB左右的响度降低10dB,从而使仪器反映的读数与人的主观感觉相接近。其他频率也根据等响曲线作一定的修正。这种对不同频率给以适当增减的方法称为频率计权。经频率计权后测量得到的dB数称为计权声级。常用的有A、B、C三种计权网络。

A(B,C)计权曲线近似于响度级为40(70,100)方等响曲线的倒置。经过

L,表示为分贝A计权曲线测量出dB数称为A计权声级,简称A声级或

A

(A)或dB(A)。

经验表明,时间上连续、频谱较均匀、无显著纯音成分的宽频带噪声的A 声级,与人们的主观反映有良好的相关性,即测得的A 声级大,人们听起来也觉得响。A 声级是目前广泛应用的一个噪声评价量,已成为国际标准化组织和绝大多数国家用作评价噪声的主要指标。

声阻抗

媒质在一定表面积上的声阻抗是该表面上的平均有效声压P 对通过该表面上的有效体积速度(体积速度是指声波在一指定表面产生的单位时间的交变流量。它等于该表面的质点速度与面积的乘积)μ的比值:μP

Z A =

声阻抗的实数部分称为声阻,虚数部分称为声抗。而声阻抗也可以用力阻抗表示,这时它等于力阻抗除以有关面积的平方。

声阻抗率是媒介中某一点的有效声压对该点的有效质点速度的比值。

v

P Z S = 在一自由平面声波中,某点的有效声压P 对该点的有效质点速度的比值

称为特性阻抗。它等于媒质密度和媒质中声速的乘积c V

P Z C 0ρ== 噪声的传播特性

声场

传播声波的空间称为声场。声场分为自由声场、扩散声场和半自由声场。声波的传播方向称为声线或波线。某一时刻声波到达各点所连成的曲面称为波阵面,按照波阵面的形状,声波可分为平面波、球面波和柱面波等。

自由声场

声波在介质中传播时,在各个方向上都没有反射,介质中任何一点接受的声音,都只是来自声源的直达声,这种可以忽略边界影响,由各向同性均匀介质形成的声场称为自由声场。这是一种理想化的声场,在声学研究中为了克服反射声和防止外来环境噪声的干扰,专门创造一种自由声场的环境,即消声室。

扩散声场

与自由声场完全相反,声波接近全反射的状态。空间内各点声能密度均

匀,从各个方向到达某一点的能留率相同,并且从各个方向到达的声波相位是无规的。室内声波经过多次反射后形成声能分布均匀的房间称为混响室。

半自由声场

在实际工程中,遇到最多的情况,既不是完全的自由声场,也不是完全的混响声场,而是介于二者之间,这就是半自由声场。

噪声在传播中的衰减

声源发出的噪声在媒介中传播时,其声压或声强将随着传播距离的增加而逐渐衰减。造成这种衰减的原因有两个:一是传播衰减,二是空气对声波的吸收。

(1)传播衰减

声波在传播过程中波阵面要扩展,波阵面面积随离声源的距离增加而不断扩大,这样通过单位面积的能量就相应减小。由于波阵面扩展而引起的声强随距离而减弱的现象称为传播衰减。

(2)空气对声波的吸收

噪声的声波在传播过程中除了传播衰减外,还有因为空气对声波能量的吸收而引起的声强的减小,距离俞远,空气的声吸收也愈大。

高频声波比低频声波衰减的快,当传播距离较大时其衰减值是很大的,因此高频声波是传不远的。

声波的反射

噪声声波在传播过程中经常会遇到障碍物,这时声波将从一个媒质入射到另一个媒质中去。由于这两种媒质的声学性质不同,一部分声波从障碍物表面上反射回去,而另一部分声波则透射到障碍物里面去。

反射声波与入射声波振幅之比,称为声压反射系数r ,折射声波与入射声波之比称为声压透射系数τ。

)cos cos ()cos cos (

111222111222θρθρθρθρc c c c p p r i r +-==; )c o s c o s (c o s 211122222

2θρθρθρτc c c p p i t +== i p 为入射声压,r p 为反射声压,t p 为折射声压。当声波垂直入射时,θ=0,上述两式可简化为:)

()(11221122c c c c p p r i r ρρρρ+-== )(2112222c c c p p i t ρρρτ+== 由此可知,反射系数取决于介质的特性阻抗11c ρ与22c ρ,当两种媒质的特

性阻抗接近时,反射系数0≈r ,声波没有反射而全部透射至第二种媒介。

1122c c ρρ 时,1≈r ,这表示当两种媒介的特性阻抗相差很大时,声波的能量将从分界面全部反射回原媒质中去。1122c c ρρ ,1≈r ,这表明声波几乎全部反射,但反射波与入射波的相位相反。根据以上原理,利用介质不同的特性阻抗,可以达到降噪目的。

声波的干涉

两列或数列声波同时在一媒介中传播并在某处相遇,在相遇区内任一点上的振动

将是两个或数个波所引起振动的合成。这时空间任一点的物理量是各个声波分量在该点激发振动的矢量和,这种现象称为声波的叠加原理。

当频率相同或接近的两个或两个以上的声波叠加时,在叠加区的不同位置会会出现加强或减弱的现象,称为声波干涉。两个声波传到媒介中的一点时,如果两声波在该点产生的振动是同相的,则这点的振动就会加强,称为相长干涉,否则称为相消干涉。

驻波是干涉的一种特例,它由两列振幅和频率都相同的声波在同一直线上沿相反方向特性传播时叠加而成。合成波的一些点上静止不动,称为波节,在两波节的中点是最大振幅的点,称为腹点。

声波的绕射

当声波遇到障碍物时除了发生反射和折射外还会产生绕射现象。绕射现象与声波的频率、波长及障碍物的大小都有关系。如果声波的频率比较低、波长较长,而障碍物的大小比波长小得多,这时声波能绕过障碍物,并在障碍物的后面继续传播。

下图为低频绕射,(a)上的障碍物是一垛墙,(b)为一小孔,当小孔比波长小得多时,尽管小孔很小,但声波任可以通过小孔继续传播。

如果声波的频率比较高,波长较短,而障碍物又比波长大得多,这时绕射现象不明显。在障碍物的后面声波到达的就较少,形成一个明显的“影区”。

绕射现象在噪声控制中是很有用处的,隔声屏可以用来隔住大量的高频噪声,它常被用来减弱高频噪声的影响。

噪声控制的基本途径

只有当噪声源、介质、接受者三个因素同时存在时,噪声才对听者形成干扰,因此控制噪声必须从这三个方面考虑。

治理噪声源

要彻底消除噪声只有对噪声源进行控制。要从声源上根治噪声是比较困难的,而且受到各种条件和环境的限制。但是,对噪声源进行一些技术改造是切实可行的。

A.应用新材料、改进机械设备的结构

B.改革工艺和操作方法

C.提高零部件加工精度和装配质量

在噪声传播途径上降低噪声

在噪声源上治理噪声效果不理想时,需要在噪声传播的途径上采取措施。

A.利用闹静分开的方法降低噪声

B.利用地形和声源的指向性降低噪声

C.利用绿化降低噪声

D.采取声学控制手段这是噪声控制技术的重要内容,它包括吸声、隔

声、消声、阻尼隔振等。

接受点防护

A.耳塞

B.防声棉

C.耳罩和防声头盔

D.隔声岗亭

汽车车内声场分析及降噪方法研究发展

目录 1 引言 (1) 2 汽车噪声种类 (1) 3 车内噪声的主要来源 (2) 3.1 发动机噪声 (2) 3.2 底盘噪声 (2) 3.3 车身噪声和车内附属设备噪声 (2) 4 传统的车内噪声控制技术 (3) 4.1 消除或减弱噪声源的噪声辐射 (3) 4.2 隔绝传播途径 (3) 4.3 用吸声处理降低车室混响声 (3) 5 车内噪声主动控制技术 (4) 5.1 有源噪声控制技术 (4) 5.2 结构声的有源振动控制 (4) 6 车内噪声控制技术研究的发展趋势 (4) 7 结语及展望 (5) 参考文献: (6)

汽车车内声场分析及降噪方法研究发展 1引言 控制车内噪声一直是车辆设计、制造工程师的努力方向。汽车内部噪声不但增加驾驶乘人员的疲劳,而且影响车辆的行驶安全。车内噪声水平的高低在很大程度上反映了车辆制造厂家的设计和工艺水平。近年来,车内噪声已经成为无额定车辆品质的重要因素,车内低噪声设计已经成为产品开发中的重要任务之一。车内噪声级与乘坐室振动级别一样,已经成为判断汽车舒适性的主要指标。车内噪声主要取决于乘坐室的减振隔音性能,重量轻的承载式车身结构和类似的减轻车身重量的措施被认为可能增大车内噪声,尤其是低频噪声。实车测试表明,这种低频噪声主要集中在20~30HZ。车身壁板的振动和噪声有紧密关系,且乘坐室空腔的共振会放大噪声。这个问题的解决方法是在车辆设计阶段,利用现代振动力学与声学分析方法,预测车内噪声特性,实现优化设计;并通过实车测试,改进设计及工艺,最后使得车内噪声处于最优水平,最大极限地改善乘坐的舒适性,减轻人员的疲劳[1]。 2汽车噪声种类 汽车是有多种声源的机器, 运行中会有多种噪声,可分为: 车外噪声和车内噪声。车内噪声是指行驶的汽车乘坐室或驾驶室内存在的噪声, 其主要噪声源有: 发动机噪声、进气噪声、排气噪声、冷却风扇噪声、底盘噪声等。车内噪声按传播途径分为: 空气声和固体声[2][3][4]。 空气声(Air Borne Sound) 是从动力系统表面发出的辐射声, 它在空气中传播并对车身加振而形成。空气声会在传播过程中衰减, 材料对声能的衰减也使其大大衰减。固体声(Solid Borne Sound)是机械振动沿固体构件传播中产生的噪声, 它产生于发动机、变速箱、后桥、轮胎等, 并能通过底盘车架传播。由于固体构件一般由均质、密实的弹性材料组成, 对声波的吸收作用很小, 并能约束声波使它在有限空间内传播; 因此结构声往往可以传播很远距离。固体声通过构件表面的振动也会辐射出“再生”的空气声, 它与原始空气声相比较,结构声形成的再生噪声往往更难解决。空气声和结构声是可以相互转化的。空气声的振动能够迫使构件产生振动成为结构声; 结构声辐射出声音时, 也就成为空气声。减少空气声的传播, 要从减少或阻止空气的振动入手, 可以采取吸声或隔音措施; 减少结构声的传递,则须采取隔振或阻尼措施。

汽车噪声振动产生的机理

汽车噪声振动产生的机理: 产生汽车噪声的主要因素是空气动力、机械传动、电磁三部分。从结构上可分为发动机(即燃烧噪声),底盘噪声(即传动系噪声、各部件的连接配合引起的噪声),电器设备噪声(冷却风扇噪声、汽车发电机噪声),车身噪声(如车身结构、造型及附件的安装不合理引起的噪声)。其中发动机噪声占汽车噪声的二分之一以上,包括进气噪声和本体噪声(如发动机振动,配气轴的转动,进、排气门开关等引起的噪声)。因此发动机的减振、降噪成为汽车噪声控制的关。 此外,汽车轮胎在高速行驶时,也会引起较大的噪声。这是由于轮胎在地面流动时,位于花纹槽中的空气被地面挤出与重新吸入过程所引起的泵气声,以及轮胎花纹与路面的撞击声。噪声的控制根据噪声产生和传播的机理,可以把噪声控制技术分为以下三类:一是对噪声源的控制,二是对噪声传播途径的控制,三是对噪声接受者的保护。其中对噪声源的控制是最根本、最直接的措施,包括降低噪声的激振力及降低发动机部位对激振力的响应等,即改造振源和声源。但是对噪声源难以进行控制时,就需要在噪声的传播途径中采取措施,例如吸声、隔声、消声、减振及隔振等措施。汽车的减振降噪水平与整车的动力性、经济性、可靠性及强度、刚度、质量、制造成本和使用密切相关。 1 发动机振动和噪声 1)发动机本体噪声降低发动机噪声是汽车噪声控制的重点。发动机是产生振动和噪声的根源。发动机本体的噪声可分为机械噪声和燃烧噪声,配气机构、正时齿轮及活塞的敲击噪声等合成的。 解决方案:降低发动机本体噪声就要改造振源和声源,包括用有限元法等方法分析设计发动—声。例如在油底壳上增设加强筋和横隔板,以提高油底壳的刚度,减少振动噪声。另外,给发动机涂阻尼材料也是一个有效的办法。阻尼材料能把动能转变成热能。进行阻尼处理的原理就是将一种阻尼材料与零件结合成一体来消耗振动能量。它有以下几种结构:自由阻尼层结构、间隔自由阻尼层结构、约束阻尼层结构和间隔约束阻尼层结构。它的采用明显地减少了共振的幅度,加快了自由振动的衰减,降低各个零件的传振能力,增加了零件在临界频率以上的隔振能力。目前,已有一些国家的专家设计了一种发动机主动隔振系统,用于减少发动机振动,以达到降低噪声的目的。 传播方式:机械噪声──通过机体向外传播 燃烧噪声──通过发动机体向外传播 (2)进气噪声 进气噪声是发动机的主要噪声源之一,系发动机的空气动力噪声,随发动机转速的提高而增强。非增压式发动机的进气噪声主要成分包括周期性压力脉动噪声、涡流噪声、汽缸的亥姆霍兹共振噪声等。增压式柴油机的进气噪声主要来自增压器的压气机。二冲程发动机的噪声源于罗茨泵。 解决方案:最有效的方法是采用进气消声器。类型有阻性消声器(吸声型)、抗性消声器(膨胀型、共振型、干涉型和多孔分散型)和复合型消声器。将其与空气滤清器结合起来(即在空滤器上增设共振腔和吸 声材料,例R3238型)就成为最有效的进气消声器,消声量可超过20dBA。

斑点噪声的形成原理与斑点噪声模型

第二章相干斑点噪声的形成原理与斑点噪声模型 相干斑点噪声是SAR影像的重要特征之一。要进行新滤波器的设计和开发,有必要了解斑点噪声的形成原理和斑点噪声模型以及其他相关知识,因此本章就斑点噪声的形成原理,概率分布函数、自相关函数、功率谱以及人们比较公认的斑点噪声模型做一个简要的介绍。 2.1 斑点噪声的形成原理 SAR影像上的斑点噪声是这样形成的[31],即当雷达波照射一个雷达波长尺度的粗糙表面时,返回的信号包含了一个分辨单元内部许多基本散射体的回波,由于表面粗糙的原因,各基本散射体与传感器之间的距离是不一样的,因此,尽管接收到的回波在频率上是相干的,回波在相位上已不再是相干的;如果回波相位一致,那么接收到的是强信号,如果回波相位不一致,则接收到的是弱信号。一幅SAR影像是通过对来自连续雷达脉冲的回波进行相干处理而形成的。其结果是导致回波强度发生逐像素的变化,这种变化在模式上表现为颗粒状,称为斑点噪声(Speckle)。SAR影像上斑点噪声的存在产生了许多后果,最明显的后果就是用单个像素的强度值来度量分布式目标的反射率会发生错误。 斑点噪声在SAR影像上表现为一种颗粒状的、黑白点相间的纹理。例如,对于一个均匀目标,如一片草覆盖的地区,在没有斑点噪声影响的情况下,影像上的像素值会呈现淡的色调(图2.1 A);然而,每个分辨单元内单个草的叶片的回波会导致影像上某些像素比平均值更亮,而另外一些像素则比平均值更暗(图2.1 B),这样,该目标就表现出斑点噪声效果[32]。 图2.1 斑点噪声的影响效果 2.2 斑点噪声的特征[33]

2.2.1 斑点噪声的概率分布函数 2.2.1.1单视SAR 图像 前人在光学和SAR 影像斑点噪声的理论分析上已经做了大量工作[31]、[34] 。单视图像的斑点噪声服从负指数分布,对均匀的目标场景,图像的像素强度的概率分布为: I I I I p ) /exp()(-= (2.1) 若以振幅A 或分贝值D 来表示,它们与强度I 的关系为 I=A 2 (2.2) I I D ln 10 ln 10log 1010== (2.3) 所以强度概率分布可以直接转化为下式: )/e x p (2)(2I A I A A p -= (2.4) I K I K D K D D p ))/e x p (e x p ()(-= (2.5) 其中k=10/ln10。它们均为Rayleigh 分布。 2.2.1.2多视SAR 图像 为了提高图像的信噪比要进行多视处理,多视处理是对同一场景的n 个不连续的子图像的平均。n 个独立子图像非相干迭加将改变斑点噪声的概率分布,强度I 的概率分布变成Gamma 分布: )/e x p ()!1()(1 I nI I n I n I p n n n --=- (2.6) )/e x p ()!1(2)(21 2I nA I n A n A p n n n --=- (2.7) ))/e x p (e x p ()!1()(I K D n K nD I n K n D p n n --= (2.8) 2.2.2 斑点噪声的自相关函数 斑点噪声的自相关函数具有指数分布形式如图2.2[33],可以看出在初始处有较宽的范围及噪声谱的非均匀性,即斑点噪声非白噪声。这可以用成像时邻域像素的相互干扰来解释。 2.2.3斑点噪声的功率密度谱 斑点噪声的功率谱密度如图2.3[33]所示呈椭圆结构,可用经验方程表示:

车内噪音的来源及解决方法

在汽车音响改装行业浸淫多年,改装过不少车型,因为音响改装涉及到车辆吸音降噪的处理,对此也有些心得,现在整理一下,和大家分享。 首先我们来分析一下车内的噪音的来源,车内噪音主要有下面几种: 1.发动机噪音 发动机噪音包括发动机缸体发出的机械声,还包括进气系统噪音,即高速气体经空气滤清器、进气管、气门进入气缸,在流动过程中,会产生一种很强的气动噪音。由于汽车公司在车辆设计时由于成本的问题,部分零件不会采用最好的材料,如该车引擎盖没有使用吸音材料,防火墙没有贴隔音材料造成了发动机的声音通过仪表台下方、底盘传入到车内。 2.轮胎噪音 一般的胎噪主要由三部分组成:一是轮胎花纹间隙的空气流动和轮胎四周空气扰动构成的空气噪音;二是胎体和花纹部分震动引起的轮胎震动噪音;三是路面不平造成的路面噪音。胎噪是不可避免的,即使是换用所谓的低胎噪轮胎也没有什么效果,关键还是看车辆本身的吸音隔音效果,现在市售30万以下的新车防火墙基本是不做吸音隔音的,造成了发动机声音和轮胎噪音通过仪表台下方、底盘叶子板处传入到车内。 3.空气噪音 一是风噪,就是由车身周围气流分离导致压力变化而产生的噪音;二是风漏,或叫吸出音,是由驾驶室及车身缝隙吸气而与车身周围气流相互作用而产生的噪音;三是其他噪音,包括空腔共鸣等,例如很多车尾箱内的备胎空腔,很容易与排气系统形成共鸣,而汽车的四个门是离车内最近的结构,如果密封做的不好,风噪和凤漏就会很明显。 4.车身结构噪音 主要是受两个方面因素影响,一是车身结构的震动传递方式,二是车身上的金属构件由于在里外作用下产生震动而产生噪音。例如车门和尾箱两侧的钢板,很容易因为车辆震动而产生噪音,车门噪音传导及车身密封性不足,车门是由钣金件和门饰板组成。市场上售价在30万以下的新车,大部分车门部分都没有做隔音处理,因此在关门的时候可以感觉到明显的金属声音,车辆高速行驶时金属声会更明显。下面,我们将以马自达5为例,讲解一下如何进行静音降噪的处理。 刚提回来还没上牌的新车,车主说低速行驶时没多大问题,当时速达到80-100km后整车车身振动大、低频共鸣噪音大,要求处理高速行驶时产生的各种噪声。噪音描述符合绝大部分中小型车的噪音特性。在弄清楚噪音产生的原因后跟车主详细解释各部位振动所产生噪音的原理和解决方法,车主明白认可后开始动工做降噪工程。详细了解该车的各种噪音情况,分析噪音产生的原因,向车主解释该车噪音产生的部位、原理和处理方法以及施工后能达到的效果,让顾客明白放心消费。

汽车空调系统噪声与车内噪声研究与解决

汽车空调系统拍频现象 引起的车内噪声研究与解决 朱卫兵(1),李宏庚(2) 上汽通用五菱汽车股份有限公司 【摘要】 汽车室内噪声是汽车NVH的主要内容。引起车内噪声的因素很多,主要有发动机噪声、进排气噪声、传动系噪声以及高速行驶时的风噪声等等;汽车空调系统在工作时也会产生非常明显的车内噪 声,而且其产生的噪声相对容易被乘员辨识。空调系统压缩机、蒸发器、鼓风机及管路系统有轻微噪声是 正常的,但是如果噪声过大或存在异响,就说明空调系统有故障,需要及时处理。本文针对国内某款微型 面包车在开发过程中出现空调系统拍频异响问题,采用分别运转法、频谱分析法等将存在的异响问题解决,从而降低汽车车内噪声,同时也为汽车工程技术人员NVH开发提供借鉴。 【关键词】:汽车NVH,速比,压缩机,发电机,拍频 The Analysis and Solution on the Automobile Interior Noise Caused by Air Conditioning Beat-frequency ZHU Weibing(1),LI Honggeng(2) SAIC-GM-Wuling Automobile Co,.Ltd Abstract: The interior noise is one of key performances of vehicle NVH. There are many factors for vehicle interior noise, include engine noise, intake noise, exhaust noise, transmission noise and wind noise on high speed. The vehicle air condition will bring visible interior noise while it working. And it’s easy to distinguish it on relatively. In air condition system, it’s normal for a little noise in compressor, evaporator, fan and pipeline. But if it exist too big noise, there may be exist some problems in air condition system. This passage explains how to resolve the problem according to the air condition noise with the method of separate working and frequency analysis. At the same time it’s a reference to the carmaker’s vehicle NVH develop. Key words:Vehicle NVH, Speed ratio, Compressor, Dynamotor, Beat-frequency 1 前言 汽车空调系统在工作时也会产生非常明显的车内噪声,而且其产生的噪声相对容易被乘员辨识。空调系统压缩机、蒸发器、鼓风机及管路系统有轻微噪声是正常的,但是如果噪声过大或存在异响,就说明空调系统有故障,需要及时治理。 本文针对国内某款微车在开发过程中,由于空调系统拍频现象导致的车内噪声过大问题,采用分别运转法、频谱分析法等方法来确定汽车产生拍频现象的源头,并运用适当的方法来解决此问题,同时也为汽车工程技术人员NVH开发提供借鉴。 2空调系统噪声分析

噪音基础知识

环境噪声相关基础 1.描述声波的基本物理量与概念 (1)(1) 波长 记作λ, 单位为米(m)。 (2)(2) 频率 记作f,单位为赫兹(Hz)。 (3)(3) 声速 λ= v/f , 声速的大小主要与介质的性质和温度的高低有关。同一温度下,不同介质中声速不同。在20℃时,空气中声速约为340 m/s,空气的温度每升高1℃,声速约增加m/s。 (4) 声场 (5) 波前(波阵面) 2、环境噪声评价量及其计算 2.1.计量声音的物理量 (1) 声功率 声源在单位时间内辐射的总声能量称为声功率。常用W表示,单位为瓦(w)。声功率是表示声源特性的一个物理量。声功率越大,表示声源单位时间内发射的声能量越大,引起的噪声越强。声功率的大小,只与声源本身有关。 ' (2) 声强 声强是衡量声音强弱的一个物理量。声场中,在垂直于声波传播方向上,单位时间内通过单位面积的声能称做声强。声强常以I表示,单位为(w/m2)。(3) 声压 目前,在声学测量中,直接测量声强较为困难,故常用声压来衡量声音的强弱。声波在大气中传播时,引起空气质点的振动,从而使空气密度发生变化。在 (7-2) 声波所达到的各点上,气压时而比无声时的压强高,时而比无声时的压强低,某一瞬间介质中的压强相对于无声波时压强的改变量称为声压,记为p(t),,单位

是 Pa 。 声音在振动过程中,声压是随时间迅速起伏变化的,入耳感受到的实际只是一个平均效应,因为瞬时声压有正负值之分,所以有效声压取瞬时声压的均方根值。 dt t p T p T T ?=0 2 )(1 式中T p 是 T 时间内的有效声压,Pa ;p (t )为某一时刻的瞬时声压,Pa 。 通常所说的声压,若未加说明,即指有效声压,若 p 1,p 2,分别表示两列声波在某一点所引起的有效声压,该点迭加后的有效声压可由波动方程导出,为 2 221p p p T += 《 声压是声场中某点声波压力的量度,影响它的因素与声强相同。并且,在自由声场中多声波传播方向上某点声强与声压、介质密度ρ存在如下关系 v p I ρ2 = 2.2.声压级,声强级与声功率级 正常人耳刚刚能听到的最低声压称听阈声压。对于频率为 1000Hz 的声音,听阈声压约为为2×lO -5Pa 。刚刚使人耳产生疼痛感觉的声压称痛阈声压。对于频率为1000Hz 的声音,正常人耳的痛阈声压为 20Pa 。从听阈到痛阈,声压的绝对值之比为1:106,即相差一百万倍,而从听阈到痛阈,相应声强的变化为10-12—1W /m 2,其绝对值之比为1:1012,即相差一万亿倍。因此用声压或用声强的绝对值表示声音的强弱都很不方便。加之人耳对声音大小的感觉,近似地与声压、声强呈对数关系,所以通常用对数值来度量声音,分别称为声压级与声强级。 } (7-5) (7-6) `

噪声基础知识及治理

7、A声级 研究噪声对人体健康的危害及对噪声的防治,必须有噪声对人体影响程度的评价标准。对噪声的评价常采用统计的方法,即依靠足够数的人们对噪声主观反应的对比性调查,得出统计的平均量。主要的评价量有A声级、等效连续、噪声评价数NR和累积百分声级。 有关概念: (1)响度级:单位是方(phon)。响度级就是指当选取1000Hz纯音做基准音时,凡是听起来和该纯音一样响的声音,不论其声压级和频率是多少,它的响度级(方值)就等于该纯音的声压级数。 (2)等响曲线:345页图表示每一条曲线表示不同频率、不同声压级的纯音具有相同的响度级。 (3)频率计权:在测量仪器中,对不同频率的客观声压级人为地给予适当的增减,这种修正方法称为频率计权,实现这种频率计权的网络称为计权网络。A、B、C、D 4种计权网络,经过计权网络测得的声级称为计权声级,是衡量噪声强弱的主观评价量。 A声级测量的结果与人耳对声音的响度感觉相近似,用A声级分贝数的大小对噪声排列次序时,能够较好反映人对各种噪声的主观评价。是目前评价噪声的主要指标。 8、等效声级 A声级很好的反映了噪声影响与频率的关系,对于稳态的噪声,即随时间变化不大的噪声,我们通常可以采用A声级来评价。等效声级是以A声级为基础建立起来的非稳态噪声的噪声评价量,它是以A声级的稳态噪声代替变动噪声,在相同的暴露时间内能够给人以等数量的声能,这个声级就是该变动噪声的等效声级,又称等效A声级,或简称等效声级。等效连续A声级指在某段时间内的不稳态噪声的A 声级,用能量平均的方法,以一个连续不变的A声级来表示该时段内噪声的声级,又称等能量A 声级。等效连续A声级Leq 可表示为: 9、频带声压级 在一个倍频程带宽频率范围声压级的累加称为倍频带声压级。 10、噪声评价数 噪声评价数NR曲线见350页图,NR数指噪声评价曲线的号数,它是中心频率等于1000Hz时倍步带声压级的分贝数,它的噪声级范围是0—130dB,适用于中心频率从31.5—8000Hz的9个倍频带。在同一条NR曲线上各倍频带的噪声级对人的影响是相同的。 11、累积百分声级 累积百分声级又称统计声级,指在测量时间内所有超过Ln声级所占的n%时间,单位为dB。 12、混响 当室内声场达到稳态后,声源突然停止发声,房间内的声音并没有立即停止,需要延续一段时间,声能逐渐衰减直到实际听不到声音为止,这种声音的延续现象称为混响。声源停止发声后,由于多次反射或散射而逐渐衰减的声音也可以称之为混响。室内空气或墙壁壁面的吸收作用愈差,声能愈不容易衰减,混响时间就

噪声交易理论

读书报告 论文:Noise trade, The Journal of Finance, Vol.41, No.3, Fischer Black 主要内容:是关于噪声交易理论以及噪声在经济上,金融上和通货膨胀上的影响。噪声即市场中虚假或误判的信息。它被视为“信息”的反面,噪声交易者错误地认为他们拥有对风险资产未来价格的特殊信息。他们对这种特殊信息的信心可能是来自技术分析方法,经纪商,或者其他咨询机构的虚假信号,而他们的非理性之处正在于他们认为这些信号中包含了有价值的信息,并以此作为投资决策的依据。他们的过分自信从而忽视了交易过程中的重要点最终导致了交易的失败。损失厌恶,期望理论发现人们在面对收益和损失的时候,表现出了不对称性,当涉及收益的时候,表现出风险厌恶,当涉及损失的时候,表现出风险偏好,损失厌恶表现出人的偏好是不一致的,这也往往是导致交易损失的原因。 市场中与噪声交易者相对的是知情交易者。他们在掌握了所投资对象信息的情况下进行投资,但是为了使利益最大化,他们也会想方设法隐藏自己的交易行为。特别是具有大量资金的交易者,一定会设法避免在自己完全进入或退出前就开始影响到市场的趋势。这一行为造成的结果恰恰更接近噪声交易——大量交易发生了,却没有影响到市场的趋势。 噪声交易与知情交易存在相互作用、相互依存和相互制约的关系;噪声交易者与知情交易者之间达成交易的概率显著大于噪声交易者之间或知情交易者之间 成交的概率;价格是重要的信息来源;知情交易者在开盘时的信息优势最明显;知 情交易是引起股价变动的重要原因,而噪声交易则是引起成交量放大的主要因素。故噪声交易者的风险就是被套利者(知情交易者)利用的错误定价在短期恶化的风险。 而市场交易产生噪声是由于噪声存在于市场任何一处,交易者并不知道自己因噪声而交易,而是一直认为自己因知内部信息而交易。噪声也是导致交易者偏离预期效用的主要原因。 当市场在酝酿反弹的时候,总有一部分人由于各种可能的原因先知先觉,抢先行动起来。他们在成功的做到不影响趋势的同时,却令市场中噪声交易增加了。在这种情况下,市场看似无意义的噪声其实包含了大量关于股票价格的信息——市场在蠢蠢欲动。 噪声和噪声交易对市场流动性来说是非常重要的,它是提高市场流动性的必要手段.他们对风险资产的基本面存在一定程度的认识偏差,从而对其产生与知情交易者相比过度或者不足的需求量,并进而对风险资产的价格产生影响。 若没有噪声交易者,只有知情交易者,假定参与的知情交易者有着相同的信息,

产生电磁噪声的机制

产生电磁噪声的机制 【导读】噪声抑制主要是以使用屏蔽和滤波器作为典型手段,在噪声传播的路径中实现噪声抑制。为了有效使用这些手段,对电磁噪声产生和传播机制的充分了解就尤为重要。 就噪声源而言,有三种因素: 噪声源、传播路径及天线(假设噪声干扰最终是以电磁波形式传播,天线亦包含在内),如图1(a)所示。如果是作为噪声受害者,可以使用完全相同的原理图,即图1(b)中所示,只需将图左右翻转,并将噪声源改为噪声接收器。这就意味着可以认为产生和接收噪声两种情况的机制是相同的。 首先,将对噪声产生的机制进行说明。 图1 EMC的三个因素 噪声源 有各种不同的情况会产生可以成为噪声源的电流。例如,一个电路的运行需要某一信号分量而对其他电路产生了问题。另一种情况,尽管没有电路需要此信号分量,但也不可避免产生噪声。有时噪声可能是由于疏忽而造成的。当然,噪声抑制的思维方式视每种情况而异。但如果您能了解特定的噪声是如何产生的,则处理将会变得较为容易。 在本章节中,我们将采用以下三种噪声源典型案例,介绍产生噪声的机制及一般应对策略。 1(i)信号 2(ii)电源 3(iii)浪涌

信号成为噪声源或受害方时 在文中,我们将主要用于传递信息的线称为信号线。通常为了通过电路传输信息,总是需要一定量的电流,即使是非常小的电流。随后,电流周围便产生了磁场。当电流随着信息而发生变化时,会向周围发射无线电波,从而便产生了噪声。随着信息量的增加,通过信号线的电流频率也随之增加,或可能需要更多的信号线。通常,电流频率越高,或信号线数量越多,发射的无线电波强度就越大。因此,电子设备的性能越高、处理的信息量越大、电子设备中所使用的信号线越多,就越容易产生噪声干扰。 传输信息的电路大致可分为模拟电路和数字电路,分别使用模拟信号和数字信号。从电路噪声的角度出发对其一般特性做如下说明。 图2 模拟信号和数字信号 模拟电路 当模拟电路为噪声源时,一般产生的噪声较少,因为模拟电路使用有限频率,并采用控制电流流动的设计情况较多。 但如果有能量外泄,则仍会产生噪声干扰。例如,电视和广播接收器采用一个具有恒定频率的信号,此频率称为本地震荡频率,以便从天线接收的无线电波中有选择地放大目标频率。如果此频率泄漏到外部,则可能对其他设备产生干扰。为了防止发生此情况,调谐器部分会被屏蔽,或在线路中使用EMI静噪滤波器。

噪声相关知识--来自网络

噪音 i.噪音的定义 物理上噪声是声源做无规则振动时发出的声音。在环保的角度上,凡是影响人们正常的学习、生活、休息等的一切声音,都称之为噪声。 ii.Audio相关的专业术语 DITHER:(抖动)一个为数字化音频信号加上低电平噪声的系统,能够扩展低电平的分解度。 DOLBY:(杜比)一种商业应用的编/解码磁带噪声消除系统。录音时扩大低电平的高频信号,放音时还原。杜比有用于半专业机器的B,C和S和用于专业机器的A与SR几种类型,互相不兼容。用一种系统录音必须同一系统回放。 PRE-EMPHASIS:(预加重)利用在处理前提升声音中高频达到减小噪声的效果的系统,在回放端需要有相应的去加重处理恢复信号的原貌。 DYNAMIC RANGE:(动态范围)表述的一件设备能处理的最高电平与噪声地板之上最小信号之间的分贝值。 SINGLE ENDED NOISE REDUCTION:(信号末端噪声降低)一种不需要像Dolby或dbx一样预先编码的降噪设备。 HISS:("咝"声)由随机的电气波动造成的噪声。 HUM:("嗡"声)信号被增加的低频噪声污染,通常与交流电源所用的频率有关。 SIGNAL-TO-NOISE RA TIO:(信噪比)最大信号电平与剩余的噪声之比率,用dB表示。 噪声门:一种电子设备,使很低电平的信号静音,这样来改善被处理信号停顿期间的噪声性能。 iii.噪音的分类 噪声的种类繁多,下面按噪声产生的位置、原因、传导模式以及波形来分类介绍。 (1). 按噪声产生的位置分类 按噪声产生的位置可分内部噪声和外部噪声。 内部噪声是指检装置内部或器件本身产生的噪声。外部噪声是指从外部侵入装置或系统的噪声,主要有自然噪声和人为噪声二类。 (2). 按噪声产生的原因分类 噪声产生的原因非常多,按其分类有热噪声、接触噪声、放电噪声、高频振荡噪声、感应噪声、反射噪声、浪涌噪声、辐射噪声等。 (3). 按噪声传导模式分类 按噪声传导模式可分为常模噪声和共模噪声。

噪声基础知识

噪声分贝(dB) 1、声音 1.1 分贝的感觉 当物体振动时,在它周围就会产生声波,声波不断向外传播,被人们听到成为声音。人耳的听觉下限是0dB,低于15dB的环境是极为安静的环境,安静得会使人不知所措。乡村的夜晚大多是25-30dB,除了细心才能够体会到的流水、风、小动物等自然声音以外,其他感觉一片宁静,这也是生活在喧嚣之中的城市人所追求的净土。城市的夜晚会因区域不同而有所不同。较为安静区域的室内一般在30-35dB,住在繁华的闹市区或是交通干线附近的居民,将不得不忍受室内40-50dB(甚至更高)的噪声。人们正常讲话的声音大约是60-70dB,大声呼喊的瞬间可达100dB。在机器轰鸣的厂房中,持续的噪声可达80-110dB,这种高强度的噪声会损害人耳的听觉,并对神经系统产生不良影响,长期还会导致神经衰弱、消化不良、听力下降、心血管等疾病。人耳的噪声听觉上限是120dB,超过120dB的声音会耳痛、难以忍受,140dB的声音会使人失去听觉。高分贝喇叭、重型机械、喷气飞机引擎等都能够产生超过120dB的声音。 1.2 人耳的感觉 人耳听觉非常敏感,正常人能够察觉1dB的声音变化,3dB的差异将感到明显不同。人耳存在掩蔽效应,当一个声音高于另一个声音10dB时,较小的声音因掩蔽而难于被听到和理解,由于掩蔽效应,在90-100dB的环境中,即使近距离讲话也会听不清。人耳有感知声音频率的能力,频率高的声音人们会有“高音”的感觉,频率低的声音人们会有“低音”的感觉,人耳正常的听觉频率范围是20-20KHz。人耳耳道类似一个2-3cm的小管,由于频率共振的原因,在2000-3000Hz的范围内声音被增强,这一频率在语言中的辅音中占主导地位,有利于听清语言和交流,但人耳最先老化的频率也在这个范围内。一般认为,500Hz以下为低频,500-2000Hz为中频,2000Hz以上为高频。语言的频率范围主要集中在中频。人耳听觉敏感性由于频率的不同有所不同,频率越低或越高时敏感度变差,也就是说,同样大小的声音,中频听起来要比低频和高频的声音响。 1.3频率特性 声音可以分解为若干(甚至无限多)频率分量的合成。为了测量和描述声音频率特性,人们使用频谱。频率的表示方法常用倍频程和1/3倍频程。倍频程的中心频率是31.5、63、125、250、500、1K、2K、4K、8K、16KHz十个频率,后一个频率均为前一个频率的两倍,因此被称为倍频程,而且后一个频率的频率带宽也是前一个频率的两倍。在有些更为精细的要求下,将频率更细地划分,形成1/3倍频程,也就是把每个倍频程再划分成三个频带,中心频率是20、31.5、40、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1K、1.25K、1.6K、2K、2.5K、3.15K、4K、5K、6.3K、8K、10K、12.5K、16K、20KHz等三十个频率,后一个频率均为前一个频率的21/3倍。在实际工程中更关心人耳敏感的部分,大多数情况下考虑的频率范围在100Hz到5KHz。噪声治理中一般采用倍频程。如果将声音的频率分量绘制成曲线就形成了频谱。 不同声源发出噪声有不同的频率特性,有些噪声低频能量很大,如气泵、齿轮转动机器等,有些声源中频能量很大,如轴承、冷却塔淋水声,有些噪声高频能量很大,如交直流电机、变压器、阀门等,但大多噪声往往是各种频率都有很大声音,而且没有任何规则。对于各种声学材料来讲,不同频率条件下声学性能是不同的。有的材料具有良好的高频吸声性能,有的材料具有良好的低频吸声性能,有的材料对某些频率具有良好的吸声性能,不一而同。隔声等其他声学性能也是如此。 1.4分贝dB

汽车车内噪声控制方法研究

汽车维修工高级技师论文 汽车车内噪声控制方法研究 姓名:付建伟 日期:2011年8月19日

论文题目:汽车车内噪声控制方法研究 摘要:汽车车内噪声指行驶汽车车厢内存在的各种噪声。车内噪声极易使乘车人员感到疲劳,对汽车的舒适性有着重要影响。本文从系统的观点出发,在分析了国内外汽车 产品的噪声控制技术水平现状以及噪声研究和控制技术方法的基础上,开展了比较 系统的车内噪声控制研究,识别了主要的噪声源和噪声辐射部位,同时,通过本项 目的研究,摸索出了一些行之有效的汽车噪声研究和控制的方法和措施。 关键词:汽车,车内噪声,声源识别,噪声控制,试验研究。 论文内容: 交通噪声是目前城市环境中最主要的噪声源,汽车噪声约占整个交通噪声的75%,是影响其性能和质量的重要指标之一,根据汽车对环境的影响,汽车噪声一般分为车外噪声和车内噪声。车外噪声在很大程度上对外部环境产生生态影响,而车内噪声对乘客舒适性产生影响。 一、国内外汽车噪声状况及控制技术 国外一般对车外噪声有严格的限制标准,至于对车内噪声尚没有严格的标准。在欧洲、美国、日本一些发达国家,汽车加速行驶时主噪声源并不是来自发动机,而是来自胎噪。发达国家对汽车发动机、消声器、变速箱、冷却系等主要噪声源已有深入研究,并且有成熟的理论计算和产品开发设计程序。目前,国外汽车噪声研究和控制的重点已经转向结构振动噪声、轮胎噪声及发动机隔声罩的研究方面,控制技术已普遍达到实用阶段。 国内对车外加速噪声的限制标准制定相对缓慢,自1979年制定了GB1495-79《机动车辆允许噪声》以来一直未做修订,直到2002年才颁布新标准GB1495-2002《汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法》,国内对车内噪声没有严格的限制,只对某些星级汽车设置了噪声限值,在国内,发动机噪声仍占汽车噪声的三分之一以上,发动机的减振、降噪成为汽车噪声控制的关键。 对于汽车噪声的控制,不同阶段针对不同噪声源采取的控制措施是不同的。国内汽车的噪声控制技术每个时期都有其侧重点(见表1) 表1不同阶段重点集中发展的控制技术

压缩机机械噪声的产生机理

压缩机机械噪声的产生机理 回转式压缩机的机械噪声主要包括摩擦噪声、阀片噪声和结构振动噪声。 1、摩擦噪声 物体在一定的压力作用下相互接触并作相对运动时,则物体之间产生摩擦,摩擦力以反运动方向在接触面上作用于运动物体。摩擦能激发物体振动并发出噪声。压缩机的滑片和缸体之间的相对运动产生的噪声就是典型的摩擦噪声。摩擦声绝大部分是摩擦引起物体的张弛振动所激发的噪声,尤其当振动频率与物体固有振动频率吻合时,物体共振产生强烈的摩擦噪声。 2、阀片噪声 利用冲击力做功的机械会产生较强的撞击噪声。压缩机在每一次排气时,高速高压气体冲击排气阀片产生的脉动噪声,称之为撞击噪声。这种撞击噪声的发声机制有以下四种: 1)撞击瞬间,由于阀片间的高速流动制冷剂气体所引起的喷射噪声。 2)撞击瞬间,在阀片上产生突然变形,以致在该面附近激发强的压力脉冲噪声。 3)撞击瞬间,由于阀片表面的变形,在这些部件表面侧向产生突然的膨胀,形成向外辐射的压力脉动噪声。 4)撞击后,阀座的振动传递到压缩机外壳,引起压缩机外壳振动从而激发出结构噪声。

在以上四种发声机制中,以机械结构噪声影响最强,其辐射噪声的维持时间最长同。撞击频率与撞击的物理过程有关,较硬的光滑物体碰撞,则作用时间短,作用力大,激励的宽频带,激发物体本征振动方程式就多,呈宽频带撞击噪声,反之就呈现窄频带噪声。 3、结构振动噪声 机械噪声是由于机械运动系统的受迫振动和固有振动所引起的,其中起主要作用的是固有振动。这种噪声以振动系统的一个或多个固有振动频率为主要组成部分。振动系统的固有频率与其结构性质有关,故称这种噪声为结构噪声。 上述三种机械力所引起的噪声中,以结构噪声最为突出。任何机械部件均有其固有振动方式,不同的振动方式有相应不同振动频率。而其较低阶次的振动方式决定其振动特点。振动的方式、频率与部件材料的物理性质、结构形状和振动的边界条件有关。 以上文档感谢重庆大学杨博士

汽车车内声场分析及降噪方法研究现状

汽车车内声场分析及降噪方法研究现状 摘要:本文首先对车内噪声的来源进行分析,然后建立了车室空腔声场的声学有限元模型,利用结构及声场动态分析技术,对车身结构的动态特性、车室空腔声场的声学特征进行了研究。在此基础上,分析了声固耦合系统在外界激励下的声学响应。阐述了车内被动噪声控制在低频噪声上的原理与应用。及决定主动噪声控制效果的决定因素及在车内噪声控制中应用的发展过程, 并指出当前研究中需解决的问题和今后的研究方向。 关键词:车内噪声;控制;车室空腔;主动降噪 Abstract:This article first interior noise sources were analyzed, and then the establishment of a finite element model of the vehicle compartment acoustic sound field in the cavity, the use of the structure and dynamic sound field analysis of the dynamic characteristics of the body structure, the acoustic characteristics of the vehicle compartment cavities were sound field the study. On this basis, the analysis of the acoustic excitation solid coupling system in the outside world under the acoustic response. It describes the principle and application of passive noise control car on the low-frequency noise. And determine the effect of active noise control determinants and development process in the car noise control applications, and pointed out that current research problems to be resolved and future research directions. Keywords: interior noise; control; the passenger compartment of the cavity; Active Noise Reduction 0 引言 汽车车内噪声不但增加驾驶员和乘客 的疲劳,而且影响汽车的行驶安全。因此,车内噪声特性已成为汽车乘坐舒适性的评价 指标之一,日益受到人们的重视。车内噪声 主要由发动机、传动系、轮胎、液压系统及结构振动引起。而这些噪声有直接或间接地传到车身结构,在车室内形成声场。车内的噪声水平是体现其舒适性的一项重要指标。为了提高车辆的舒适性, 世界各大汽车公 司都对车内噪声水平制定了严格的控制标准, 将车内噪声的控制作为重要的研究方向。特别是轿车, 车内噪声状况更是衡量轿车档次的标准之一。如何改善车辆内部乘员室声学环境, 降低车内噪声水平,提高车辆 乘坐舒适性已成为研究的热点。 1 车内噪声来源 一切向周围辐射噪声的振动物体都被 称为噪声源。噪声源的类型较多, 有固体的, 即机械性噪声;还有流体的, 即空气、水、 油的动力性噪声; 行驶汽车的噪声包括发 动机、汽车动力总成所产生的噪声, 车身因发动机、道路和空气流的作用而振动所产生的噪声以及附件噪声等。车内噪声产生机理如图1所示[1]。从声源来看,车内噪声的来源主要有: 发动机噪声、进排气噪声、冷却风扇噪声等。车外噪声向车内传播的具体途径主要有两个: 一是通过车身壁板及门窗上所有的孔、缝直接传入车内;二是车外噪声声波作用于车身壁板,激发壁板振动,并向车内辐射噪声。从振动源来看,主要有两个方面: 发动机、底盘工作时产生的振动和路面激励产生的振动。后者频率较低,对激发噪声影响较小。车身壁板主要由金属板和玻璃构成,这些材料都具有很强的声反射性能。在车室门窗均关闭的条件下,上述传入车内的空气声和壁板振动辐射的固体声,都会在密闭空间内多次反射,相互叠加成为车内噪声。 图1 车内噪声产生机理

第2章:产生电磁噪声的机制-3

株式会社村田制作所 产生电磁噪声的机制 [阅读所需平均时间: 约47分钟] 2-4. 数字信号中的谐波 如章节2-3所述,谐波是数字电路产生的一种噪声源。如果能够很好地控制谐波,便能有效抑制数字电路产生的噪声。本章节将讲述数字信号所包括谐波的基本性质。 2-4-1. 谐波的本质(就噪声而言) (1) 数字信号是由谐波组成的 通常而言,具有恒定循环周期的所有波形都可以分解为包括循环频率和谐波的基波,其中谐波的频率为循环频率的整数倍。[参考文献 2]基波的倍数称为谐波次数。 在精确重复波的情况下,除此之外没有任何其它频率成分。数字信号有很多循环波形。因此,在测量频率分布(称为“频谱”)时,可以精确分解为谐波,显示出离散分布的频谱。 (2) 测量时钟脉冲信号的谐波 图2-4-1显示了频谱分析仪测量的33MHz时钟脉冲信号谐波的示例。像针一样向上突起的部分为谐波,其出现的间隔正好为33MHz。可以发现奇次谐波和偶次谐波的趋势不一样。最下面部分约为40dB或更低,指示频谱分析仪的背景噪声。

图2-4-1 谐波的本质 (3) 如何从噪声频率中找出噪声源 上面提及的谐波性质有助于根据噪声频率找出噪声源。通过测量噪声频谱间隔,可以类比推导出造成噪声的信号循环频率。例如,我们在电子设备中观察到了如图2-4-2所示的噪声。出现强烈噪声的频率的间隔似乎是33MHz。因此,可以认为噪声是与33MHz时钟同步运行的电路造成的。 即使此电子设备当前使用的电路具有非常接近的循环频率,如33.3MHz或34MHz,如果可以精确测量噪声频率和间隔,就可分离出这样的频率。例如,如果在图2-4-2中330MHz处存在噪声,则可以假设噪声是由33.0MHz的电路而不是33.3MHz的电路所造成的。这是因为33.3MHz或34MHz信号都不包括330MHz谐波。 (4) 只包括整数倍频率 此外,循环波形并不包括低于基频的任何频率成分。例如,100MHz信号绝不会产生 20MHz、50MHz或90MHz的噪声。如果出现此种频率,则噪声是由分频信号而不是源信号所导致的。 数字电路通常与时钟脉冲信号同步运行,而且很多数字电路的运行频率为时钟脉冲信号的1/N(称为“分频”)。在这种情况下,谐波是分频信号频率的整数倍。但是,如果两个或更多电路以经过分频的相同时钟脉冲信号运行,时钟脉冲信号的谐波会与分频信号的谐波相互重叠,导致难以对其进行区分。

噪声的来源

1).噪声的来源 数字图像的噪声主要来源于图像的获取(数字化过程)和传输过程。图像传感的工作情况受各种因素的影响,如图像获取中的环境条件和传感元器件自身的质量。例如,使用CCD 摄像机获取图像,光照程度和传感器温度是生成图像中产生大量噪声的主要因素。图像在传输过程中主要由于所用的传输信道的干扰受到的噪声。比如,通过无线电网络传输的图像肯能会因为光或其他的大气因素的干扰被污染。也有很大一部分来自电子元器件,如电阻引起的热噪声;真空器件引起的散粒噪声和闪烁噪声;面结型晶体管产生的颗粒噪声和1/f噪声;场效应管的沟道热噪声;光电管的光量子噪声和电子起伏噪声;摄像管引起的各种噪声等等。由这些元器件组成各种电子线路以及构成的设备又将使这些噪声产生不同的变换而形成局部线路和设备的噪声。另外还有就是光学现象所产生的图像光学噪声。 2).常见的噪声 在我们的图像中常见的噪声主要有以下几种: (1)加性噪声 加性嗓声和图像信号强度是不相关的,如图像在传输过程中引进的“信道噪声"电视摄像机扫描图像的噪声的。这类带有噪声的图像g可看成为理想无噪声图像f与噪声n之和,即 g=f+n[8] (2)乘性噪声 乘性嗓声和图像信号是相关的,往往随图像信号的变化而变化,如飞点扫描图像中的嗓声、电视扫描光栅、胶片颗粒造成等,这类噪声和图像的关系是 g=f+f*n (3)量化噪声 量化嗓声是数字图像的主要噪声源,其大小显示出数字图像和原始图像的差异,减少这种嗓声的最好办法就是采用按灰度级概率密度函数选择化级的最优化措施。 (4)“椒盐"噪声 此类嗓声如图像切割引起的即黑图像上的白点。白图像上的黑点噪声,在变换域引入的误差,使图像反变换后造成的变换噪声等。 3).图像噪声的衡量 由于噪声的产生本身具有随机性,因此对一幅图像中包含噪声只能用统计学的方法进行

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