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噪声的基本常识

(2018-07-21 00:25:46)
标签:

杂谈

分类: 家电圈



 凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音,以及对人们要听的声音产生干扰的声音,都属于噪音。

http://s14/mw690/002u6HJxzy7nla77IVT6d&690

研究表明,当噪音为90分贝时,人们视网膜中视杆细胞区别光亮度的敏感性开始下降,识别弱光的反应时间延长;达到95分贝时,瞳孔会扩大;达到115分贝时,眼睛对光亮度的适应性会降低207。

此外,长期接触噪音的人,最易发生眼疲劳、眼痛、视物不清和流泪等现象。

 



从物理学上来讲,噪声是发声体做无规则振动时发出的声音。

一、声音的物理量度

1、声强——单位时间内垂直于传播方向的单位面积上通过的声音能量。用I表示,单位为瓦/米2。

2、声压——声音传播时,引起空气压力的波动,这个压力波动的幅度,就是声压。用P表示,单位为帕。

3、声压级——由于人耳能接受的声音大小用声压计量时,可以相差上百万倍,这对计量很不方便。我们把声压与标准声压(频率1000HZ,2*10-5 Pa)之比的常用对数乘以20定义为声压级。用Lp表示,单位为分贝。         Lp=20lg(p/p0)

4、声音的频率——声源每秒中振动的次数。人耳能听到的声音频率为20—2万HZ之间。这个频率泛围内的声音叫可听声音,在噪声控制工程中主要是降低这个频率范围内的声音。


二、频谱图及倍频程

1、频谱图——要分析噪声源发出的噪声特性,需要详细分析它的各个频率成分和相应强度。通常以频率为横坐标,声压级为纵坐标,把它们的关系用图表表达,形成频谱图。

2、倍频程——在频谱图上把20~20000HZ的声频范围按频率倍比关系划分成10个段落,每个频率频率的上限和下限相差一倍,即频率为21 频程,成为倍频程。10个频率带中心频率分别为31.5,63,125,250,500,1000,4000,8000,16000HZ。若每个频率的上限和下限相差21/3倍,则叫1/3倍频程。1/3倍频程实际上是在倍频程中间又增加了2个频率带21/3和22/3。

3、FFT频谱——是采用快速傅立叶变换算法计算的频谱图。由于傅立叶级数是连续的自然数展开式,所以FFT频谱是连续频谱。

 


 

FFT频谱图

 


 

1/3倍频程频谱图


三、计权声级

1、响度级——人耳对声音主观感觉的响度大小不仅与声压级有关,还和频率有关。为了描述声音在主观上的量,引入了一个与频率有关的响度级 ,用LL表示,单位是方,表示声音强弱的主观量。    

2.、A计权声级——在噪声控制工程中,为了使客观物理量和人耳听觉主观感受的物理量近似取得一致,在测量声音的仪器中模拟人耳对不同声音的反应,设计滤波线路,分别模拟等响曲线40方,70方,100方三条曲线设置A、B、C三个计权网络。它使接受到的声音按不同的频率段有一定的衰减。由于A网络对高频敏感,对低频不敏感,这正与人耳的主观感觉近似一致。因此,人们在噪声测量中就用A网络测得的声压级代表噪音的大小,叫A声级,记作dB(A)。实际上A声级要小于总的声压级。

四、风机噪声控制

1、风机噪声的分类    

风机噪声包含空气动力噪声和机械噪声。其中空气动力噪声是由风扇产生,其包括旋转噪声和涡流噪声。机械噪声主要由电动机、风扇叶片、轴承等的机械摩擦以及振动所产生。

旋转噪音是由叶片旋转时,打击周围的介质,引起的周围气体压力脉动而产生的声音。旋转噪声频率和转速有关:

                  f=i*n*z/60

 Z为叶片数,i为自然数,表示旋转频率的倍频。旋转噪音是离散噪音。

涡流噪音是气流流经叶片时,产生紊流附面层以及旋涡分裂脱落,引起叶片上的压力脉动所造成。涡流噪声是一种宽频带的连续谱。

2、 风机噪声的控制方法

根据风机噪声产生的机理,目前控制风机噪音的方法主要有:

(1)叶片不等距法,降低旋转噪音,主要用在贯流风扇上。

(2)倾斜叶片法,降低旋转噪音,主要用在贯流风扇上。

(3)增大蜗壳蜗舌间隙或采用倾斜蜗舌法,降低旋转噪音,主要用在离心风机上。

(4)叶片外缘翻边结构,降低旋转噪音和涡流噪音,主要用在轴流风扇上。

(5)叶片表面凹坑结构,降低风机的涡流噪音,主要用在轴流风扇上。

(6)叶片尾部锯齿结构,降低涡流噪音,主要用于轴流风扇。

(7)叶片背部鳍状结构,降低涡流噪音,主要用于轴流风扇。

 以上只是风机降噪的辅助方法,要尽可能降低风机噪音,设计出性能较好的叶型才是关键,选择大直径的风扇,降低风机转速,也能有效的降低风机的噪音。

    在我们的家电产品中,风机的噪音占很大的比重,故我们需要了解风机噪音,通过送风模块优化设计来降低噪音,还家庭一个安静的环境。





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