測(cè)試和仿真技術(shù)在摩托車噪聲控制中的應(yīng)用
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機(jī)動(dòng)車噪聲是城市噪聲公害的重要來源，也是環(huán)保工作的主要控制對(duì)象之一。為了減少機(jī)動(dòng)車噪聲污染，各發(fā)達(dá)國都制定了嚴(yán)格的法規(guī)對(duì)包括摩托車在內(nèi)的車輛噪聲加以限制。雖然我國目前對(duì)機(jī)動(dòng)車噪聲的控制力度尚未達(dá)到歐美、日本的水平，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，政府不斷強(qiáng)化對(duì)機(jī)動(dòng)車環(huán)保性的要求并最終與發(fā)達(dá)國家接軌是一個(gè)必然趨勢(shì)。隨著新的摩托車噪聲限制法規(guī)－GB4569-2000 的正式實(shí)施，外資摩托車企業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)將更加明顯，而部分國內(nèi)企業(yè)將由于主導(dǎo)車型的噪聲水平不能達(dá)標(biāo)而陷入非常尷尬的處境。有資料表明，截至2005 年初國內(nèi)在產(chǎn)車型約有一半不能達(dá)到GB4560-2000 的要求，其中125 排量以上騎式車情況最為嚴(yán)重，這無疑將造成國內(nèi)摩托車行業(yè)生產(chǎn)、研發(fā)能力的巨大浪費(fèi)和閑置。因此可以說，噪聲控制技術(shù)是關(guān)系到國內(nèi)摩托車行業(yè)生死存亡的關(guān)鍵技術(shù)之一。
正是在這樣的背景下，國內(nèi)的摩托車制造商都加大了對(duì)噪聲控制的研究力度。然而，機(jī)動(dòng)車的噪聲問題非常復(fù)雜，不僅難度高、投入大，而且需要綜合多個(gè)領(lǐng)域的理論知識(shí)和工程經(jīng)驗(yàn)。近年來，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)值模擬以及數(shù)字信號(hào)處理的理論與實(shí)驗(yàn)技術(shù)的飛速發(fā)展，聲學(xué)測(cè)試與分析研究的軟硬件取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，使噪聲的測(cè)試、分析與控制技術(shù)在各個(gè)行業(yè)得到了飛速的發(fā)展，所有這些都為摩托車噪聲控制技術(shù)的研究與開發(fā)提供了機(jī)遇。
本項(xiàng)目是嘉陵與 LMS 合作開展的一個(gè)摩托車降噪項(xiàng)目。經(jīng)過近兩年時(shí)間的努力，成功地使某125 車型的通過噪聲由原來的78.5dB(A)下降到76.5dB(A)，對(duì)應(yīng)了國家法規(guī)的要求。
2 噪聲源識(shí)別
如同病人就診，摩托車噪聲控制的首要環(huán)節(jié)就是診斷，即通過測(cè)試找出摩托車的主要噪聲源，以便有的放矢地進(jìn)行改進(jìn)。本項(xiàng)目應(yīng)用了兩種技術(shù)來進(jìn)行噪聲源的識(shí)別和排序， 即屏蔽測(cè)試（Wrapping/Disconnection Test）和ASQ（Airborne Source Quantification，聲源量化分析），所有測(cè)試工作都在 LMS 公司總部的消聲室內(nèi)完成。
2.1 屏蔽測(cè)試
噪聲源屏蔽測(cè)試的基本思路就是針對(duì)若干個(gè)主要噪聲源分別進(jìn)行屏蔽，對(duì)表面輻射噪聲采取覆蓋的方式，對(duì)氣動(dòng)噪聲則采取連接絕對(duì)消聲器的方式。
進(jìn)行測(cè)試之前，根據(jù)主觀判斷先假定下列各項(xiàng)為主要噪聲源：
a 進(jìn)排氣噪聲；
b 發(fā)動(dòng)機(jī)；
c 殼體零件（油箱、整流罩、側(cè)蓋等）；
d 消聲器表面輻射噪聲；
e 輪胎。
以下為部分測(cè)試狀態(tài)圖片：
ASQ 技術(shù)是LMS 公司在上世紀(jì)九十年代開發(fā)的一套用于精確測(cè)量各獨(dú)立噪聲源對(duì)總體噪聲貢獻(xiàn)量大小的測(cè)試技術(shù)。對(duì)于空氣傳播噪聲，其傳播機(jī)理如下：
ASQ測(cè)試中最關(guān)鍵、最復(fù)雜的就是測(cè)量噪聲源的體積加速度（m3/s2）或體積速度（m3/s），這兩個(gè)參數(shù)是反映聲源發(fā)聲強(qiáng)度的基本參數(shù)，其作用可類比于力激勵(lì)中的力。但是，聲源的體積加速度往往很難直接測(cè)量，只能通過間接測(cè)量計(jì)算得到。有了噪聲源的體積加速度，再測(cè)出噪聲源與遠(yuǎn)場(chǎng)點(diǎn)（7.5m遠(yuǎn)處）之間的傳遞函數(shù)，就可以計(jì)算PBN（通過噪聲）測(cè)試時(shí)該噪聲源對(duì)總體噪聲的貢獻(xiàn)量。
評(píng)論