除汽车在低速范围行驶外,等速行驶噪声主要是由风噪声和滚动噪声引起的。在汽车加速时,由于发动机负荷增加还要加上可听到的部分发动机噪声。这样就可确定发动机在全负荷时的噪声级。在声响图上还可见,风噪声和滚动噪声也随汽车加速而显著增加。在分辨噪声组成中,一部分的行驶噪声由于来自风噪声和滚动噪声而快速增加,而发动机的噪声增加不像风噪声和滚动噪声增加那么快。图3.4-3表示汽车加速、发动机全负荷时行驶噪声级阶跃情况。
图3.4-3 等速行驶时噪声级和全负荷时行驶噪声级
图3.4-4
在车内对乘员的舒适性感觉主要由等速行驶噪声和与此相关的风噪声和滚动噪声决定。发动机噪声只起次要影响。而在汽车纵向加速时,发动机噪声凸现出来而强烈地影响到乘员的舒适性。在加速和在发动机全负荷工作时,汽车行驶噪声级的阶跃是声学反馈(响应)的一个尺度。汽车噪声的组成表明,风噪声级、滚动噪声级和发动机噪声级应相互调整,以达到等速行驶所要求的舒适性和同时在汽车加速时允许发动机噪声可以相应地超出等速行驶噪声级水平(图3.4-4)。限制汽车的噪声级,一方面是限制风噪声级和滚动噪声级;另一方面是限制最高的总噪声级。汽车最高的总噪声级中,车内的噪声级受用户期望值和各汽车生产厂家的竞争的制约;车外的噪声级还受到法规的限制。
在要求的发动机负荷时,除了绝对的驱动噪声级外,驱动噪声频谱的噪声组分对所希望的噪声感觉有重大影响(图3.4-5)。人们熟知的是,在发动机动力学中出现的3阶以上往复惯性力谐波对噪声的影响不大。直列六缸发动机的1阶、2阶往复惯性力和力矩可完成平衡,能像“丝绸般的柔软”运转。而四缸发动机存在着2阶往复惯性力,如不加以平衡,就会“粗暴”运转,产生很大的发动机噪声。“半阶”,即0.5阶的倍数的往复惯性力产生很烦人的噪声。这种噪声只在运动型汽车上出现。应尽可能避免高于对噪声有重大影响的往复惯性力阶的频谱份额,以免给乘员造成声响的错觉。(www.xing528.com)
心理声学测试表明,在汽车高速行驶时,车内不受干扰的通信能力在很大程度上与主观的舒适性感觉相关。通信能力受风噪声、滚动噪声的影响很大。如测定声音清晰辨认度和语句辨认度,就可用数值表示对通信能力的影响。图3.4-6是中档乘用车可达到的声音清晰辨认度和语句辨认度的典型情况。在车速100km/h时,声音清晰辨认度已下降到50%;由于乘用车乘员的认识能力,通信的语句辨认度还有95%。
图3.4-5 发动机噪声的阶(谐波)分析
图3.4-6 在最低档慢速加速时汽车乘员室的声音清晰辨认度和语句辨认度
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