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2015年6月18日 (木)

車内騒音(3)

車内音響モード

車室内の騒音を表現するため,車室内の音響モードは次式で表される固有周波数に設定される.

f_(a,b,c)=C/2π √((aπ/x)2+(bπ/x) 2+(cπ/x) 2 )

ここでCは空気中の音速[m/s]abcは整数による指標,xyzは空間の音響寸法[m]を示す.

小型乗用車において,車室内の最長の音響寸法は運転席足元からリヤウインド間となり,およそ2.5mのホイールベースより少し長くなる.音響モードとして,最低周波数音響モードは(1,0,0)モード(a=1,b=0,c=0)となるが,音圧は足元とリヤウインドで最大となり,ホイールベースの中間点で最低となる.例えば,x=2.5では69[Hz]となる.ドライバの頭の位置はホイールベースの中央より後ろになることが多いため,ドライバは音響的に最良の位置にいるとはいえない.

(1,0,0)モードは,一般的に6575[Hz]の周波数範囲内となる.これは,4気筒4ストロークエンジンが,2000から3000[rpm]で低周波数の騒音ピークを示す領域に相当しドラミングノイズとして知られる.

次の縦モードとなる(2,0,0)は,138[Hz]となる.

次に,横モード(0,1,0)は,軽トラックの様な小さな車で123[ Hz]となり,(0,2,0)モードが246[Hz]となる.

垂直モード(0,0,1)は,低車高の乗用車で143[Hz](0,0,2)モードが286[Hz]となる.

 ドラミングノイズは次の音響モードのエンジン回転数で問題となる.

(1, 0, 0)モード70 Hz/2100[rpm]

(0, 1, 0) モード120 Hz/3600[rpm]

(2, 0, 0) モード 140 Hz/4200 [rpm]

(0, 0, 1) モード140 Hz/4200 [rpm]

(1, 1, 0) モード140 Hz/4200 r[rpm]

(2, 1, 0) モード185 Hz/5550 [rpm]

この中で,3600[rpm]のドラミングノイズがよく発生する.なぜなら,これより低回転は発進や加速時だけの一時的なものであり,4000[rpm]以上を常用することもない.従って,3600[rpm]付近が定常走行で多用される回転域だからである.そのため,車室内は(0,1,0)モードでの騒音にさらされることが多くなる.

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