長沙市湘貿(mào)機(jī)電有限公司
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在壓縮機(jī)噪聲的聲學(xué)測量工作中過去主要考慮對人耳聽力的影響，大多數(shù)情況下采用的評價量為A聲級（ A計(jì)權(quán)聲壓級），然而到了20世紀(jì)80年代中后期，隨著人們對于各種條件下聲環(huán)境舒適性要求的提高，A聲級這一個量已經(jīng)不能解決問題，聲品質(zhì)的概念應(yīng)運(yùn)而生，有關(guān)聲品質(zhì)的研究工作也逐步開展起來。
聲品質(zhì)的含義是指在特定的技術(shù)目標(biāo)（或任務(wù)）下的聲音的適宜性。這是德國的Blauer和Bodden給出的定義。聲品質(zhì)的好壞是由人評定的，人是對聲音實(shí)現(xiàn)感知（ reception）的主體。因此，聲品質(zhì)評價必然要依靠人（主體）的主觀聽力評價實(shí)驗(yàn)結(jié)果。國際雜志上近年來發(fā)表的文獻(xiàn)表明，為轎車、尤其是高檔轎車車內(nèi)聲環(huán)境舒適性提高而開展的測量與分析工作處于聲品質(zhì)研究領(lǐng)域前沿。Blauer和Fastl的研究成果表明，人對同一個聲音的感覺受各人在生理學(xué)、心理學(xué)和心理聲學(xué)等方面不同因素的影響。此外，要得出針對所有不同類型聲音的聲品質(zhì)的儀器化測量方法是不可能的，而將某一類型聲音的聲品質(zhì)主觀評價結(jié)果用儀器的測量分析結(jié)果來量化則是比較現(xiàn)實(shí)的。
在借鑒國外經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對所采集到的壓縮機(jī)改進(jìn)前后穩(wěn)態(tài)噪聲樣本進(jìn)行了主管評價，得到了改進(jìn)前后的響度和感覺噪度的變化曲線。
1壓縮機(jī)改進(jìn)前后的噪聲測試壓縮機(jī)屬于空氣動力性設(shè)備，噪聲主要以空氣動力性噪聲為主。通過噪聲源識別與分析，發(fā)現(xiàn)壓縮機(jī)的噪聲主要是排氣氣流產(chǎn)生的氣流噴注噪聲和周期性排氣脈動噪聲。針對該噪聲的產(chǎn)生機(jī)理，設(shè)計(jì)了小孔消聲器安裝在壓縮機(jī)氣缸的排氣口處，壓縮機(jī)的噪聲有較大的改善，平均降幅達(dá)5 dB左右。
為了分析計(jì)算壓縮機(jī)在改進(jìn)前后聲品質(zhì)的主觀評價的變化，采用1 /3倍頻程各頻帶的聲壓級進(jìn)行計(jì)算。
壓縮機(jī)噪聲對人造成最大的影響是在高轉(zhuǎn)速下發(fā)生的，并且在安裝小孔消聲器后，高轉(zhuǎn)速下的聲壓級降幅相對低轉(zhuǎn)速下的聲壓級降幅要小，為說明改進(jìn)后的效果更有代表性，筆者針對高轉(zhuǎn)速下3 000 r/m in進(jìn)行聲品質(zhì)分析，改進(jìn)前后3 000 r/m in左側(cè)和后端面1 /3倍頻程頻譜圖如所示。
從改進(jìn)前后的1 /3倍頻程頻譜圖可以看出，改進(jìn)前后壓縮機(jī)的主要噪聲頻帶集中在0. 8 8 kH z.由于客觀因素的制約，筆者對聲品質(zhì)分析主要包括響度和總感覺噪度。
2壓縮機(jī)響度的改善響度級不能反映出一個聲音比另一個聲音響多少倍的那種感覺，為了更明確地表征人耳對于聲音強(qiáng)弱的響應(yīng)，通常用響度來表示，規(guī)定響度級為40 phon時的響度為1 sone，它表示了聲音的響亮程度，用N表示。響度和響度級的關(guān)系如下式：N = 2 0. 1 （L N - 40），（ 1）或者是L N = 40 + 10 log 2 N.
（ 2）響度不能直接測量，也和聲壓級不存在簡單的函數(shù)關(guān)系，如果噪聲頻譜非常復(fù)雜，或者噪聲隨時間變化，就不能用上述關(guān)系從聲壓級直接轉(zhuǎn)換得到響度。
根據(jù)大量的生理學(xué)實(shí)驗(yàn)提出一種計(jì)算方法，被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織采納并改進(jìn)，可以用于擴(kuò)散場中不包含顯著純音成分的穩(wěn)態(tài)寬頻帶噪聲計(jì)算響度�？梢缘玫接�(jì)算響度的經(jīng)驗(yàn)公式。首先測出噪聲各倍頻程聲壓級，然后由的等響指數(shù)線查出響度指數(shù)。
再按式（ 3）計(jì)算總響度。N T = N m ax + F （N i - N max），（ 3）式中： N T為噪聲的總響度， sone； N i為某頻率和聲壓級對應(yīng)的響度指數(shù)， sone； N max為N i中最大的響度指數(shù)，sone； F為計(jì)權(quán)因子， 1倍頻程、1 /2倍頻程和1 /3倍頻程分別取0. 3、0. 2、0. 15.
通過計(jì)算，左側(cè)和后端改進(jìn)前后響度變化。把改進(jìn)前后等響指數(shù)值代入式（ 3），得到如下結(jié)果。改進(jìn)前響度：左側(cè)N L 1 = 25. 45 sone，后端面N B 1 = 27. 05 sone.改進(jìn)后響度：左側(cè)N L 2 = 15. 2 sone，后端面N B 2 = 14. 75 sone.
由于響度代表人耳對噪聲的主觀感受，可以用噪聲改進(jìn)前后響度下降百分率來衡量噪聲改進(jìn)的效果。改善后響度下降率如下：左側(cè)L = 40. 28% ，后端面B = 45. 47%.改進(jìn)前后響度的變化曲線如所示。
3改進(jìn)后總感覺噪度變化感覺噪度不能直接測量。計(jì)算總感覺噪度時，同樣應(yīng)先測試噪聲的各倍頻程聲壓級，再從等感覺噪度曲線圖出各倍頻帶感覺噪度值，然后按照式（5）計(jì)算噪聲的總感覺噪度P N = P N max（ 1 - F） + F m j= 1 P N j，（ 5）式中P N max為查得的最大感覺噪度。筆者通過計(jì)算壓縮機(jī)3 000 r/m in時的感覺噪度變化，來反映改進(jìn)的效果。、4為查得各頻帶聲壓級對應(yīng)的感覺噪度值。改進(jìn)后的總感覺噪度有大幅度的降低，其中左側(cè)下降了46. 5%，后端面下降了50. 9%，效果顯著。
4結(jié)論汽車空調(diào)壓縮機(jī)振動噪聲的改善，最終主要是為了滿足汽車乘坐的舒適性。進(jìn)行壓縮機(jī)聲品質(zhì)的評價也是筆者研究的重點(diǎn)。通過對壓縮機(jī)改進(jìn)前后響度的變化分析，得出改進(jìn)后的響度下降了40%以上；通過對壓縮機(jī)改進(jìn)前后總感覺噪度的變化分析，得出改進(jìn)后的總感覺噪度下降45%以上，說明安裝了小孔消聲器后對壓縮機(jī)的聲品質(zhì)有了很大的改善。
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