TG 课堂 | NVH专题4 | NVH专用术语- SPL、dB、dB(A)计权
本篇文章,将给大家介绍一些有关NVH更深入的专用术语。
在Pico Diagnostic的NVH软件中,高级选项内有个SPL加权,很多同学没理解这个选项的含义,这篇文章就给大家来讲解下相关知识点。
SPL 声压级:
声音测量最常用的物理量是声压,但描述声压的大小通常用声压级(Sound Pressure Level,SPL)。
声压是叠加在大气压之上的,但相比较于大气静压强,声压的幅值波动非常小。如大气静压强为1.01325×105Pa,而人耳可听的声压的幅值波动区间只有20μPa~20Pa,人们常处的声压环境和感受如下图所示,可以看出声压的幅值波动非常小。
用Pa来表示以下几个场景,大家应该就会有个大致的了解。
如果只用SPL来表示不同的声响就会有好多的小数点,会非常的不方便。于是,引入了dB概念。
这里的dB是信号强度的另一种表示方式,可以使很大的数据简单化。
dB(分贝):
dB是decibel的英语简称,deci是十分之一的简写,bel是上个世纪初,贝尔先生发明了电话,在测量电话信号的过程中,发明了一个度量单位贝尔(bell)。贝尔是一个比较两个声音大小的单位,它用对数形式表示那些声音大小的比值。
所以d代表分,B代表贝尔,合起来的dB就是分贝。为了使此测量声级较方便的表示,就把它转换成分贝了(即十分之一贝尔),也就是1贝尔等于10分贝(dB)。
1B = 10dB
用测量单位 dB (分贝) 来代表声音和振动的压力大小和幅值。
一般的,dB 计算方法如下
声压级定义:声压的有效值P与基准声压P0之比取10为底的对数再乘以20。
即, Lp = 20*lg(P/P0)(dB)
人耳可听的声压范围为2×10-5Pa~20Pa,对应的声压级范围为0~120dB,因此,引入声压级的概念易于描述线性变化很大的声压。
用dB的方式来表达之前的几个场景,就会清晰明了很多。
那为什么是对数的方式呢?H老师觉得有必要也给大家普及下。
对数:
我们以一个滑动变阻器来给大家举个例子,将测量位置画在 X 轴上,对应的电阻值画在 Y 轴上。
这个关系是一条曲线, 如下图所示,在数量级相差较大的时候,数值难以阅读。
如果将 Y 轴数值转换为对数形式,则可以用线性来画该关系,这样相对就易于阅读。
与这个例子类似,声音和振动也可以用对数关系来表示。
当画在对数图形上时,易于理解该关系。这就是为什么使用对数的原因。
dB(A)计权:
由于噪声的测量要反映人耳引起的响度感觉大小,需要充分考虑到人耳的听觉特性。
人耳对于不同频段的声音变化敏感程度是不一样的,太高或者太低就越不敏感,就像一个A字,所以叫A-Weighted。A计权的标准是由美国标准协会在20世纪40年代制定,用于描述人耳对于不同频段声音变化敏感程度。
此外,还有B计权,C计权,D计权等等。A计权是模拟人耳对40方纯音的响应;B计权模拟的是人耳对70方纯音的响应;C计权模拟的是100方纯音的响应;D计权主要用于飞机噪声的评价。
一般规定24~55方的噪声测量选择A计权;55~85方的噪声测量选用B计权;对85方以上的噪声测量选用C计权。
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课程大纲
01
Pico NVH软件的使用(连接方法,设置方法,各种图表;音频的导入,频率发生器等)
02
声音与振动的理论
03
旋转部件的频率与阶次概念
04
震动声响可视化的引入,通过波形判断振动的传递路径
05
发动机声响的诊断,配合气缸压力波形,引入角域概念
06
底盘声响的诊断(非转动部件)
07
底盘声响的诊断(转动部件)
08
新能源车型的NVH