这篇自己做“汽车隔音”的帖子发布后,陆续有车友问我各种相关问题,很感谢车友的信任。我就从声学设计的角度说说“汽车隔音”的基本问题。(由于时间关系,我会先写了简要文字说明,图片和详细解释容我慢慢补充),
首先无论是汽车、录音室还是风机房,消音有两个方面的工作:隔声和吸声。隔声是为了防止噪声穿过室壁;吸声是为了消耗室内的声能,工程上主要是为了控制混响时间。
隔声良好的室壁有4个方面都要做好才能很好的防止声波穿过。
一是刚度,就是越硬越好,所以塑料音箱都有很多加强筋增加箱体刚度。
二是质量,也就是平常说的重量,单位面积越沉重,隔声越好。
三是内损耗,室壁的内损耗越高,在其中穿行的声波就越多地转化成热量,声音被“吃掉”了。
四是吻合效应小。也就是减少共振,在室壁的共振点附近,无论多硬多重的室壁,声音几乎是毫发无损的穿过。
止振垫的隔音原理
提高车身钢板质量;贴紧钢板形成剪切型高内损耗复合壁;减少吻合效应。(容后详细解释)
止振垫的频谱特性
高频效果好正确施工可以达到20dB以上,低频效果差大概只有数dB。
车造出来后乘员舱壁的各种材料的面积、形状、刚度和质量都已经确定,隔声能力也确定了。那我们该如何做隔声呢?
一,你的车的隔声上限由车窗决定,不是由你舍得花多少钱决定。因为车窗不能贴隔音材料,所以窗子以外的地方,你做到宇宙第一隔声能力,也无法阻挡通过玻璃透过来的声波,而普通侧窗的4mm钢化玻璃全频隔声能力大概就10来dB,夹胶的前档稍微好一点。高档车,奔驰600之类的,侧窗都是双层甚至三层夹胶玻璃,能达到20dB以上。所以那些在普通车上全车贴2、3层止振垫的朋友,只能说是费钱不讨好。
二,同理,做部分隔声,效果由没有做隔声那部分决定。当然不同部位对不同噪声源的效果是有区别的:车门隔声对车道上的其他汽车的噪声效果较明显,底盘和轮窝隔声对胎噪效果明显,防火墙和U槽隔声对发动机噪声效果明显,车身隔声对风噪效果明显,车顶隔声对风噪特别是雨噪效果明显。所以做部分隔声的车友要针对自己的车具体分析。如果你嫌下雨顶棚太吵跑去做底盘隔声,那就南辕北辙咯。
三,在钢板震动幅度大的地方贴止振垫,例如钢板没有加强筋的大幅平面,不连续的加强筋之间等;有连续加强筋、平面下面有梁等的地方,贴止振垫基本没用,只会加重车体增加油耗。实在搞不清是哪里,就满贴一层。
四,保养好你的排气系统特别是消声器。如果排气系统穿孔,或者消声器更换了不合格产品,甚至自己换了“响喉”,那产生的低频噪声非常强,例如发动机3000转的时候排气噪声基频是50Hz,6000转是100Hz,车身隔声对这个频段基本上没有效果,但车内高频全部削掉20dB以上,我们的听觉系统无法适应这种没有高频去平衡的强低频噪声,内耳前庭比较敏感的人会产生胸闷作呕的感觉。
五,不要指望用“吸音材料”降低车内噪声,那不科学。
吸声方面,很多车友以为是块海绵就能吸声,这是错的。所有微孔型的吸声材料,都必须是全通孔,也就是微孔不能封闭,能通气的,它们的吸声原理就是孔内空气在声波驱动下在微孔之间来回穿行,摩擦发热消耗掉声能。实际上包括北京平静这样的专业汽车隔音材料厂家,所谓吸音棉用的都是闭孔海绵,实际上只能称为“隔热海绵”,吸声能力是比较差的(具体数据容后收集)。当然,这可能是考虑了通孔海绵吸水难干腐蚀钢板的问题,因为我自己就尝试过在车门内用声学海绵改善喇叭的低频特性,结果从窗缝流进去的雨水被海绵吸饱了,一个月都干不了,导致车门生锈。
从“汽车隔音”的角度,车门、后备箱等非乘员空间是根本无需作吸声的;而车内乘员舱混响本来就很短,没必要专门做吸音的,一定要做就做绒布内饰,绒布椅套就足够了。
。
车载音响改装,稍后再写,简单一句,如果你的车门内没有专门的喇叭密闭箱体,就没必要用超过100元的喇叭。
目前失业,大家觉得我能不能从事汽车隔声行业或者是尾气治理行业呢?有投资意向的老板请联系我
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02年12出厂哈飞赛马1.3MT,目前已经跑了27.8万公里。(主贴《02年白马28万公里保养维修改装记录》)
原车的隔音一般般,10万的车车也不指望有多好,发动机的声音清晰可闻,100公里时速以上,后轮的胎噪几乎直灌入车厢,唯一前轮的胎噪隔音还马马虎虎。决定趁翻新一鼓作气做一下隔音。
材料用的是网购的闲置北京平静隔音的材料,原主可能不擅于DIY,低价转让,几百大洋到手,总重15kg左右。
看看我的临时驾驶座!霸气横溢啊,右面的箱子就是装平静隔音材料的,30张隔音垫,5张隔音海绵
门用隔音海绵贴满内表面
贴满了才想起来还没贴减震带,生锈的电动窗导轨顺便上润滑脂
拆开的地板,脏兮兮的底板里面都有积水,n年的积水,神奇的是钢板没有一点生锈。安装前排座椅的2条梁把底板分成3个隔舱,前后隔舱本身就贴了减震垫,敲敲中间隔舱的钢板,发现底面应该是有很厚的涂层,声音也很厚实,可以说赛马的底板隔音还是下了点功夫的。
拉水管进车里用水漫金山打法洗干净底板,底板上有8个盖子可以打开排水
虽然中间隔舱远离前后轮,还是用止震垫贴上。注意不是满铺贴到边缘的,原厂的也不是满铺,这个做法是符合科学的。关于止震垫的原理和应用方法不是三言两语说得清,有时间慢慢讲。
防火墙的减震垫,拆了仪表台才能尽量铺满,这里是满铺的,由于中间的空调蒸发器部分不能拆,大概铺了防火墙内表面的60%面积。
驾驶席一侧
顶棚是用减震垫切开细条,做成减震带来贴的。
然后加上贴门剩下的减震吸音棉,主要是起进一步减震吸音和隔热的作用。
后备箱部分,由于没有激光测振仪,都是贴在通过经验认定的振幅峰值位置
后轮沙板位置,原厂贴了一小片减震垫。我又增加了。
波棍位置,底板的泡沫垫已经装上。
预留的分体式车载电台的面板引线,把车载电台的面板装在车顶阅读灯后面可能我是第一个。想象一下,头顶一堆旋钮和显示屏,是不是有飞机驾驶舱的感觉?
另一头引到设想中的车载电台主机安装位置。蓝色细线是1平方毫米的12V供电线。
空隙填满聚氨酯
预留倒车摄像头的视频线
下面看看隔音效果(热车状态),均为A计权。
做隔音前发动机怠速噪音(中修后500公里)
做隔音前关闭车窗驾驶室内怠速噪音(中修后500公里),大致可以认为隔音前防火墙隔音值约22.5分贝(A计权)。
中修前驾驶室内3500转(中修后不能马上上3500转,所以没有测)
做隔音后发动机怠速噪音(中修后1500公里)
做隔音前关闭车窗驾驶室内怠速噪音(中修后1500公里),大致可以认为隔音前防火墙隔音值约23.4分贝(A计权)。仅仅比隔音前提升了0.9分贝。此时噪声基频大约13Hz,集中在低频,可以看到减震垫对低频效果基本没有,这个结果完全符合隔音的声学理论预期。
来修车的马友的发动机怠速噪声
同一停车位上,驾驶室内怠速噪音
2500转左右室内噪音。
胎噪隔音效果待测
测试方法还是在新铺的广贺高速公路上进行,当然这样的测试方法不够科学,因为路面情况不一样,胎噪差别会很巨大,权当参考。比较准确的方式是用带隔音吸音罩的扬声器分别测试各个隔音壁对白噪声频谱的传递函数,这需要用测试麦克风和专业测试软件,我业余搞一下,没打算折腾到这个程度。
第二季 2012年11月初,抢了小龙的先锋,装车上,喇叭换了4个银笛。
顺手加强空调控制面板的背光,晚上效果。
塑料饰板内的涤棉是为了保暖,顺便做车门防腐。
2014年9月补记
经过近2年的使用,发现车门的海绵会在下雨天吸水,增加车门锈蚀的隐患,趁到上海前维护的机会拆掉,拆掉后喇叭的声音变得更浑浊,说了2年的支撑架还是没时间弄。另外做了U槽的隔音。拆开雨刷盖板发现赛马的U槽是双层的,空调进风口布置在内外层之间,内层仅仅是个安装雨刷的支架,还满布结构孔,贴止震垫是基本上没用的,只能从发动机舱内给外层的外侧贴止震垫。贴好后没有测量参数。
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