
استانداردهای آکوستیک کابین خودرو؛ پارامترها، حدود مناسب و روش ارزیابی
آکوستیک کابین خودرو فقط به کمبودن صدای داخل اتاق محدود نمیشود. یک کابین با کیفیت آکوستیکی مطلوب باید بتواند نویزهای جاده، باد، موتور، تایر، سامانه تهویه و ارتعاش قطعات را کنترل کند و در عین حال شرایط مناسبی برای مکالمه، شنیدن موسیقی و آسایش راننده و سرنشینان فراهم آورد.
در این مقاله، مهمترین استانداردهای آکوستیک خودرو، پارامترهای کلیدی NVH، محدودههای مناسب نویز کابین و پاسخ به پرسشهای متداول بررسی میشوند.
فهرست مطالب
- آکوستیک کابین خودرو چیست؟
- آیا برای صدای داخل کابین خودرو استاندارد اجباری وجود دارد؟
- مهمترین استانداردهای آکوستیک خودرو
- سطح نویز مناسب داخل کابین خودرو چقدر است؟
- محدوده مناسب نویز در سرعتهای مختلف
- زمان واخنش مناسب در کابین خودرو
- پاسخ فرکانسی و مودهای کابین خودرو
- محدوده مناسب برای وضوح گفتار، SNR و STI
- استاندارد و محدوده نویز سیستم تهویه خودرو
- بومینگ، تونالیتی و کیفیت ادراکی صدا
- BSR چیست و چگونه ارزیابی میشود؟
- تجهیزات و روش اندازهگیری آکوستیک کابین
- پرسشهای متداول
- جمعبندی
مقادیر ارائهشده در این مقاله حدود پیشنهادی مهندسی و مقادیر رایج در ارزیابیهای Benchmarking هستند و بسته به کلاس خودرو، شرایط آزمون، نوع جاده، تایر، موقعیت میکروفون و سیاست NVH سازنده تغییر میکنند.
جهت مشاوره خرید تجهیزات اندازه گیری صدا با شماره 09303196236 تماس بگیرید.
آکوستیک کابین خودرو چیست؟
آکوستیک کابین خودرو به تحلیل و کنترل صدا، نویز، ارتعاش و کیفیت شنیداری در فضای داخلی خودرو گفته میشود. این حوزه بخشی از مهندسی NVH است:
- Noise: نویز
- Vibration: ارتعاش
- Harshness: خشونت یا ناخوشایندی ادراکی
هدف از طراحی آکوستیکی خودرو این نیست که کابین کاملاً بیصدا شود؛ زیرا برخی صداها مانند صدای هشدار، صدای موتور در خودروهای احتراقی و صدای سیستمهای ایمنی باید قابلشنیدن باشند. هدف اصلی، کنترل نویزهای مزاحم و ایجاد یک محیط آرام، قابلفهم و خوشایند برای رانندگی است.
پیشنهاد ویژه:
« اولین و کاملترین دوره آموزشی نرم افزار اودئون ODEON برای طراحی آکوستیک »
ثبت نام دوره آموزشی نرم افزار اودئون ODEON
آیا برای نویز داخل کابین خودرو استاندارد اجباری وجود دارد؟
خیر، معمولاً یک حد قانونی جهانی و یکسان برای سطح صدای داخل کابین تمام خودروهای سواری وجود ندارد.
بخش بزرگی از استانداردهای اجباری خودرو به موارد زیر مربوط است:
- نویز خارجی خودرو؛
- صدای عبوری خودرو در آزمون شتابگیری؛
- هشدار صوتی خودروهای برقی و هیبریدی؛
- ایمنی عابران پیاده؛
- عملکرد تجهیزات اندازهگیری صوت.
اما برای پارامترهایی مانند نویز داخل کابین، صدای جاده، بومینگ، صدای HVAC، کیفیت صوتی، جیرجیر داشبورد یا زمان واخنش کابین، خودروسازان معمولاً اهداف مهندسی داخلی یا NVH Targets تعریف میکنند.
بنابراین، اعداد ذکرشده در این مقاله باید بهعنوان محدودههای پیشنهادی مهندسی و معیارهای Benchmarking در نظر گرفته شوند، نه قوانین اجباری یکسان برای همه خودروها.
« جهت تهیه نرم افزارهای آکوستیکی با شماره 09303196236 تماس بگیرید »
مهمترین استانداردهای مرتبط با آکوستیک خودرو
ISO ۵۱۲۸؛ اندازهگیری نویز داخل خودرو
استاندارد ISO 5128 یکی از مهمترین مراجع برای اندازهگیری صدای داخل خودروهای سواری است.
این استاندارد معمولاً برای ارزیابی موارد زیر استفاده میشود:
- سطح فشار صوت در محل گوش راننده؛
- نویز در دور آرام؛
- نویز در سرعت ثابت؛
- نویز هنگام شتابگیری؛
- نویز ناشی از سطح جاده؛
- تحلیل طیفی در باندهای اکتاو، یکسوماکتاو یا FFT.
نکته مهم این است که ISO ۵۱۲۸ عمدتاً روش آزمون را مشخص میکند، نه اینکه مثلاً برای همه خودروها حد ثابت ۶۰ دسیبل تعیین کند.
پیشنهاد ویژه:
دوره آموزش ماژول آکوستیک ساختمانی نرم افزار کامسول
ثبت نام دوره آموزشی نرم افزار کامسول
ISO ۳۶۲؛ اندازهگیری نویز خارجی خودرو
استاندارد ISO 362 به اندازهگیری نویز منتشرشده از خودرو در محیط بیرونی، بهویژه هنگام شتابگیری، مربوط است.
این استاندارد بهطور مستقیم مربوط به صدای داخل کابین نیست؛ اما کاهش نویز موتور، اگزوز و تایر برای رعایت آن میتواند به بهبود شرایط صوتی کابین نیز کمک کند.
UNECE R51؛ مقررات نویز خارجی خودرو
مقرره UNECE R51 یکی از مهمترین الزامات مربوط به صدای خارجی خودرو است. این مقرره حدود و روش آزمون صدای خودرو در شرایط مشخص را تعیین میکند.
موضوعات اصلی آن عبارتاند از:
- صدای عبوری خودرو هنگام شتابگیری؛
- طبقهبندی خودروها؛
- محدودیتهای نویز خارجی بر اساس گروه خودرو؛
- روند سختگیرانهتر شدن حدود مجاز در مراحل مختلف.
این مقرره بیشتر بر حفاظت از محیط صوتی بیرون خودرو تمرکز دارد.
UNECE R138؛ صدای هشدار خودروهای برقی و هیبریدی
خودروهای برقی و هیبریدی در سرعتهای پایین بسیار کمصدا هستند. به همین دلیل، برای اطلاعرسانی به عابران پیاده، باید از سامانه هشدار صوتی استفاده کنند.
مقرره UNECE R138 به سامانه AVAS مربوط است:
Acoustic Vehicle Alerting System
این سامانه باید در سرعتهای پایین صدایی تولید کند که برای عابران قابلشنیدن باشد و با تغییر سرعت خودرو، ویژگی صوتی آن نیز بهطور منطقی تغییر کند.
IEC ۶۱۶۷۲؛ استاندارد صداسنج
برای اندازهگیری معتبر نویز داخل کابین، صداسنج باید با استاندارد IEC 61672 مطابقت داشته باشد.
برای آزمونهای حرفهای NVH معمولاً استفاده از موارد زیر توصیه میشود:
- صداسنج کلاس ۱؛
- میکروفون اندازهگیری کالیبره؛
- کالیبراتور صوتی مطابق IEC ۶۰۹۴۲؛
- تحلیلگر FFT یا تحلیلگر یکسوماکتاو؛
- سیستم ثبت داده چندکاناله؛
- ضبط binaural یا هد و تنه مصنوعی برای تحلیل ادراکی.
جهت مشاوره خرید تجهیزات اندازه گیری صدا با شماره 09303196236 تماس بگیرید.
ISO ۱۰۸۴۴؛ سطح جاده مرجع برای آزمون نویز
استاندارد ISO 10844 مشخصات سطح آزمون مناسب برای ارزیابی نویز خودرو را تعریف میکند.
چرا این استاندارد مهم است؟ چون نویز تایر–جاده به ویژگیهای سطح آسفالت بسیار حساس است. اگر سطح جاده کنترل نشود، مقایسه نویز دو خودرو یا دو تایر ممکن است اعتبار کافی نداشته باشد.
ISO ۳۷۴۴ و ISO ۳۷۴۶؛ تعیین توان صوتی تجهیزات
استانداردهای ISO ۳۷۴۴ و ISO ۳۷۴۶ برای تعیین توان صوتی منابع استفاده میشوند. در خودرو، این استانداردها میتوانند برای ارزیابی اجزای زیر مفید باشند:
- فن تهویه؛
- دمنده HVAC؛
- کمپرسور کولر؛
- پمپها؛
- موتور برفپاککن؛
- فن رادیاتور؛
- تجهیزات الکتریکی کمکی.
سطح نویز مناسب داخل کابین خودرو چقدر است؟
سطح نویز مناسب به کلاس خودرو، سرعت، سطح جاده، نوع پیشرانه، وضعیت تهویه و نوع تایر بستگی دارد. برای مثال، انتظار صوتی از یک خودروی اقتصادی با یک سدان لوکس یا یک خودروی برقی یکسان نیست.
با این حال، جدول زیر یک راهنمای مهندسی کاربردی ارائه میدهد.content_copy
| شرایط رانندگی | خودروی اقتصادی | خودروی متوسط | خودروی لوکس یا کمنویز |
|---|---|---|---|
| دور آرام، HVAC خاموش | ۴۲ تا ۵۰ dB(A) | ۳۸ تا ۴۵ dB(A) | ۳۲ تا ۴۰ dB(A) |
| دور آرام، HVAC دور متوسط | ۴۸ تا ۵۵ dB(A) | ۴۳ تا ۵۰ dB(A) | ۳۸ تا ۴۵ dB(A) |
| سرعت ۶۰ km/h، آسفالت صاف | ۵۵ تا ۶۳ dB(A) | ۵۰ تا ۵۸ dB(A) | ۴۵ تا ۵۳ dB(A) |
| سرعت ۸۰ km/h، آسفالت صاف | ۶۰ تا ۶۸ dB(A) | ۵۵ تا ۶۳ dB(A) | ۵۰ تا ۵۸ dB(A) |
| سرعت ۱۰۰ km/h، آسفالت صاف | ۶۴ تا ۷۲ dB(A) | ۵۹ تا ۶۷ dB(A) | ۵۴ تا ۶۲ dB(A) |
| سرعت ۱۲۰ km/h، آسفالت صاف | ۶۸ تا ۷۶ dB(A) | ۶۳ تا ۷۱ dB(A) | ۵۸ تا ۶۶ dB(A) |
| شتابگیری شدید | ۷۲ تا ۸۲ dB(A) | ۶۷ تا ۷۷ dB(A) | ۶۲ تا ۷۲ dB(A) |
توجه: این مقادیر زمانی قابلمقایسهاند که موقعیت میکروفون، نوع تایر، فشار تایر، سطح جاده، وزن خودرو، دمای محیط، سرعت باد و وضعیت HVAC مشخص و کنترل شده باشند.
تفسیر سطح صدا در کابین خودرو
content_copy
| سطح نویز | تفسیر کلی |
|---|---|
| کمتر از ۳۵ dB(A) | بسیار آرام؛ معمولاً در خودروهای لوکس یا برقی، اغلب در حالت سکون قابل دستیابی است. |
| ۳۵ تا ۴۵ dB(A) | آرام و مطلوب برای دور آرام یا شرایط شهری سبک. |
| ۴۵ تا ۵۵ dB(A) | مناسب و قابلقبول برای رانندگی شهری. |
| ۵۵ تا ۶۵ dB(A) | محدوده رایج در رانندگی عادی. |
| ۶۵ تا ۷۵ dB(A) | نسبتاً پرنویز و ممکن است بر مکالمه یا موسیقی اثر بگذارد. |
| بیشتر از ۷۵ dB(A) | معمولاً خستهکننده؛ مگر در شتابگیری کوتاهمدت یا خودروهای عملکردی. |
زمان واخنش مناسب در کابین خودرو چقدر است؟
زمان واخنش یا Reverberation Time نشان میدهد پس از قطع منبع صوت، انرژی صدا در کابین با چه سرعتی کاهش مییابد.
در فضاهای بزرگ از RT60 استفاده میشود؛ یعنی مدت زمان لازم برای افت ۶۰ دسیبل انرژی صوت. اما در کابین خودرو، بهعلت حجم کم، جذب بالا و مودهای پایینفرکانس، استفاده از شاخصهایی مانند T20، T30، EDT و Energy Decay Curve معمولاً مناسبتر است.
« جهت تهیه نرم افزارهای آکوستیکی با شماره 09303196236 تماس بگیرید »
محدوده پیشنهادی زمان کاهش انرژی در کابین خودرو:content_copy
| باند فرکانسی | محدوده پیشنهادی |
|---|---|
| 125 Hz | ۰.۲۵ تا ۰.۶۰ ثانیه |
| 250 Hz | ۰.۲۰ تا ۰.۴۵ ثانیه |
| 500 Hz | ۰.۱۵ تا ۰.۳۵ ثانیه |
| 1 kHz | ۰.۱۲ تا ۰.۳۰ ثانیه |
| 2 kHz | ۰.۱۰ تا ۰.۲۵ ثانیه |
| 4 kHz | ۰.۰۸ تا ۰.۲۰ ثانیه |
برای کیفیت گفتار و موسیقی، هدف مناسب در محدوده ۵۰۰ هرتز تا ۲ کیلوهرتز معمولاً حدود زیر است:
0.15≤RT≤0.25s
زمان واخنش طولانی باعث مبهمشدن گفتار و کشدار شنیدهشدن موسیقی میشود. از سوی دیگر، جذب بیشازحد نیز ممکن است کابین را بیش از اندازه مرده و فاقد حس طبیعی فضا کند.
مودهای کابین خودرو چیستند؟
کابین خودرو یک فضای محدود و نامنظم است که در آن امواج ایستاده و تشدیدهای پایینفرکانس شکل میگیرند. این تشدیدها با نام مودهای آکوستیکی کابین شناخته میشوند.
در خودروهای سواری، مودهای مهم کابین اغلب در بازه تقریبی زیر قرار دارند:
30Hzتا150Hz
اثرات مودهای کابین میتواند شامل موارد زیر باشد:
- تقویت غیرطبیعی باس؛
- افت شدید پاسخ در بعضی فرکانسها؛
- تفاوت محسوس صدای سابووفر در صندلیهای مختلف؛
- بومینگ در دور موتور یا سرعت خاص؛
- کشدار شنیدهشدن ضربات باس و درام.
محدوده مناسب کنترل مودهای کابین
content_copy
| شاخص | هدف پیشنهادی |
|---|---|
| پیک مودال نسبت به روند پاسخ | ترجیحاً کمتر از ۶ dB |
| افت عمیق پاسخ در فرکانس پایین | ترجیحاً کمتر از ۸ تا ۱۰ dB |
| بازه مودهای حساس | معمولاً ۳۰ تا ۱۵۰ Hz |
| پیکهای باریک بومینگ | بهتر است بیش از ۵ تا ۸ dB از زمینه محلی بالاتر نباشند |
برای کنترل مودها از تغییر محل بلندگو و سابووفر، اصلاح تنظیمات DSP، تغییر فرکانس کراساور، افزایش میرایی پنلها، استفاده از جاذبهای الیافی در فضاهای خالی و گاهی تشدیدگرهای هلمهولتز استفاده میشود.
پاسخ فرکانسی مناسب سیستم صوتی خودرو
پاسخ فرکانسی در کابین خودرو به دلیل نامتقارن بودن موقعیت راننده نسبت به بلندگوها، بازتاب شیشه جلو، داشبورد، درها و پنجرهها، هرگز کاملاً صاف نیست.
هدف واقعی، ایجاد یک پاسخ متعادل و خوشایند در محل گوش راننده است، نه الزاماً پاسخ کاملاً تخت.content_copy
| بازه فرکانسی | تغییرات قابلقبول در محل گوش راننده |
|---|---|
| ۲۰ تا ۸۰ Hz | حدود ±۶ تا ±۱۰ dB |
| ۸۰ تا ۲۰۰ Hz | حدود ±۵ تا ±۸ dB |
| ۲۰۰ Hz تا ۲ kHz | حدود ±۳ تا ±۵ dB |
| ۲ تا ۱۰ kHz | حدود ±۴ تا ±۶ dB |
| بیشتر از ۱۰ kHz | وابسته به جهت بلندگو و تنظیم صوتی |
برای تنظیم حرفهای سیستم صوتی، معمولاً از اکولایزر، تأخیر زمانی، کنترل فاز و کراساور دیجیتال استفاده میشود.
نسبت سیگنال به نویز مناسب برای کابین خودرو
نسبت سیگنال به نویز یا SNR نشان میدهد صدای مطلوب، مانند گفتار یا موسیقی، نسبت به نویزهای مزاحم چه میزان برتری دارد:
SNR=Lsignal−Lnoisecontent_copy
| کاربرد | SNR پیشنهادی |
|---|---|
| حداقل برای فهم گفتار | بیش از ۶ dB |
| گفتار قابلقبول | بیش از ۱۰ dB |
| مکالمه تلفنی و فرمان صوتی | بیش از ۱۵ dB |
| شنیدن مطلوب موسیقی | بیش از ۱۵ تا ۲۰ dB |
| شنیدن جزئیات موسیقی در رانندگی پرنویز | بیش از ۲۰ dB |
هرچه SNR بالاتر باشد، فهم گفتار، شنیدن موسیقی و تشخیص هشدارهای صوتی آسانتر خواهد بود.
STI مناسب برای وضوح گفتار در خودرو
شاخص انتقال گفتار یا STI یکی از شاخصهای استاندارد برای ارزیابی وضوح گفتار است.content_copy
| مقدار STI | کیفیت گفتار |
|---|---|
| کمتر از ۰.۳۰ | ضعیف |
| ۰.۳۰ تا ۰.۴۵ | نامطلوب تا متوسط |
| ۰.۴۵ تا ۰.۶۰ | قابلقبول |
| ۰.۶۰ تا ۰.۷۵ | خوب |
| بیشتر از ۰.۷۵ | بسیار خوب |
برای کابین خودرو، پیشنهاد میشود:
- حداقل قابلقبول: STI≥0.60
- برای تماس تلفنی، فرمان صوتی و هشدارهای مهم: STI≥0.65
نویز مناسب سیستم تهویه خودرو یا HVAC
سیستم HVAC شامل فن، کانال هوا، دریچهها، کمپرسور کولر و تجهیزات تهویه است. صدای این سیستم باید علاوه بر کمبودن، از نظر ادراکی نیز نرم، پایدار و فاقد سوت یا تون برجسته باشد.content_copy
| وضعیت فن | هدف پیشنهادی در محل گوش راننده |
|---|---|
| دور پایین | ۳۵ تا ۴۲ dB(A) |
| دور متوسط | ۴۰ تا ۴۸ dB(A) |
| دور بالا | ۴۸ تا ۵۸ dB(A) |
| حالت Defrost یا حداکثر تهویه | تا حدود ۶۰ dB(A) برای استفاده کوتاهمدت قابلقبول است |
در ارزیابی نویز HVAC باید موارد زیر نیز بررسی شود:
- نبود صدای سوت ناشی از دریچه یا نشتی هوا؛
- پایینبودن تونالیتی صدای فن؛
- نبود جهش ناگهانی صدا با تغییر دور فن؛
- کنترل ارتعاش داشبورد و دریچهها؛
- جلوگیری از صدای وزوز، جیرجیر یا لقزدن قطعات.
بومینگ در خودرو چیست و چه محدودهای قابلقبول است؟
بومینگ یا Boom Noise نوعی نویز پایینفرکانس است که معمولاً در محدوده ۳۰ تا ۱۲۰ هرتز شنیده یا حتی بهصورت فشار در گوش و لرزش در بدن احساس میشود.
منابع رایج بومینگ عبارتاند از:
- هارمونیکهای موتور؛
- رزونانس سیستم اگزوز؛
- مودهای کابین؛
- ارتعاش کف، درها یا صندوق عقب؛
- رزونانس حفره تایر؛
- عملکرد نامناسب دستهموتور؛
- تشدید پنلهای بدنه.
برای بومینگ، یک حد عمومی dB(A) وجود ندارد، زیرا این پدیده به شکل طیف، پایداری رزونانس و ادراک انسان وابسته است. با این حال، معیارهای زیر مفید هستند:
- پیکهای باریک در بازه ۳۰ تا ۱۲۰ هرتز بهتر است حداکثر ۵ تا ۸ دسیبل بالاتر از زمینه محلی باشند.
- پیک مودال در پاسخ فرکانسی ترجیحاً کمتر از ۶ دسیبل نسبت به روند کلی پاسخ باشد.
- رزونانس پایینفرکانس نباید زمان ماندگاری طولانی داشته باشد.
- صدای موتور یا جاده نباید در سرعت یا دور موتور مشخص باعث احساس فشار و لرزش آزاردهنده شود.
تونالیتی چیست و چه مقدار آن مطلوب است؟
تونالیتی به برجستگی یک فرکانس باریک یا چند فرکانس مشخص در میان نویز زمینه گفته میشود. نمونههای رایج عبارتاند از:
- زوزه گیربکس؛
- سوت دریچه تهویه؛
- صدای موتور فن؛
- صدای اینورتر یا موتور الکتریکی؛
- صدای پمپها؛
- صدای یکنواخت و باریک باند تجهیزات برقی.
اگر یک تون باریک بیش از حدود ۵ تا ۸ دسیبل نسبت به زمینه محلی برجسته باشد، احتمال قابلشنیدن و آزاردهنده بودن آن افزایش مییابد.
روشهای رایج ارزیابی تونالیتی شامل موارد زیر هستند:
- Tone-to-Noise Ratio یا TNR؛
- Prominence Ratio یا PR؛
- DIN ۴۵۶۸۱؛
- روشهای تونالیتی در ISO ۱۹۹۶-۲.
تیزی صوت یا Sharpness در کابین خودرو
تیزی صوت یک شاخص روانآکوستیکی است که نشان میدهد صدا تا چه حد دارای مؤلفههای فرکانس بالا و حس تند یا فلزی است. واحد آن معمولاً acum است.content_copy
| Sharpness | برداشت ادراکی |
|---|---|
| کمتر از ۱ acum | نرم و کمتیز |
| ۱ تا ۱.۵ acum | معمولاً مناسب |
| ۱.۵ تا ۲ acum | نسبتاً تیز؛ نیازمند ارزیابی |
| بیشتر از ۲ acum | در بسیاری از خودروها آزاردهنده |
برای صدای فن، سیستم تهویه، نویز باد و تجهیزات الکتریکی، هدف مطلوب معمولاً کمتر از ۱.۵ acum است.
زبری صوت یا Roughness در کابین خودرو
زبری صوت با واحد asper بیان میشود و به نوسان سریع دامنه یا ساختار مدولهشده صدا مربوط است. این شاخص در صدای فن، موتور، گیربکس و برخی تجهیزات الکتریکی اهمیت دارد.content_copy
| Roughness | برداشت ادراکی |
|---|---|
| کمتر از ۰.۲ asper | نرم |
| ۰.۲ تا ۰.۵ asper | قابلقبول |
| ۰.۵ تا ۱ asper | قابلتوجه؛ نیاز به بررسی دارد |
| بیشتر از ۱ asper | غالباً خشن و آزاردهنده |
برای یک کابین با کیفیت مناسب، زبری کمتر از ۰.۵ asper معمولاً هدف خوبی است.
BSR در خودرو چیست؟
BSR مخفف سه دسته از صداهای ناخواسته قطعات داخلی خودرو است:
- Buzz: وزوز ناشی از ارتعاش قطعات
- Squeak: جیرجیر ناشی از اصطکاک بین قطعات
- Rattle: لقزدن یا برخورد قطعات آزاد
این صداها ممکن است سطح کلی کمی داشته باشند، اما بهدلیل ناپایداری، تکرارشوندگی و غیرمنتظرهبودن، از نظر ادراکی بسیار آزاردهنده هستند.
منابع رایج BSR عبارتاند از:
- داشبورد و قابهای تزئینی؛
- پنل درها؛
- کنسول مرکزی؛
- صندلیها؛
- کمربند ایمنی؛
- دریچههای تهویه؛
- سقف و سانروف؛
- قطعات صندوق عقب؛
- بستها، سیمکشیها و اجزای پلاستیکی.
معیار مناسب BSR چیست؟
برای BSR معمولاً یک حد ثابت دسیبل تعریف نمیشود. معیار طراحی این است که در رانندگی عادی، جاده ناهموار تعریفشده و شرایط دمایی مختلف، صدای جیرجیر، وزوز یا لقزدن قابلتشخیص وجود نداشته باشد.
چگونه نویز کابین خودرو اندازهگیری میشود؟
برای ارزیابی حرفهای آکوستیک خودرو باید شرایط آزمون کاملاً تعریف و تا حد ممکن کنترل شوند.
تجهیزات موردنیاز
- صداسنج کلاس ۱ مطابق IEC ۶۱۶۷۲؛
- میکروفون اندازهگیری کالیبره؛
- کالیبراتور صوتی مطابق IEC ۶۰۹۴۲؛
- سیستم ثبت داده برای تحلیل FFT یا یکسوماکتاو؛
- حسگر دور موتور یا سیگنال CAN در آزمونهای NVH؛
- شتابسنج برای بررسی ارتعاش پنلها؛
- هد و تنه مصنوعی یا سیستم ضبط binaural برای تحلیل ادراکی.
محل نصب میکروفون
در آزمون نویز داخل کابین، میکروفون معمولاً در ناحیه گوش راننده یا سرنشین قرار میگیرد. قرار دادن میکروفون روی داشبورد یا وسط کابین، لزوماً نماینده صدای ادراکشده توسط راننده نیست.
شرایطی که باید گزارش شوند
برای مقایسه معتبر، اطلاعات زیر باید ثبت شوند:
- سرعت خودرو؛
- دور موتور و دنده؛
- وضعیت شتابگیری یا سرعت ثابت؛
- وضعیت پنجرهها و سانروف؛
- وضعیت HVAC و دور فن؛
- نوع و فشار تایر؛
- وضعیت بار خودرو؛
- نوع جاده و زبری سطح؛
- دمای محیط و سرعت باد؛
- موقعیت دقیق میکروفون؛
- وزندهی فرکانسی A، C یا Z؛
- زمان میانگینگیری، مانند Leq، Fast یا Slow؛
- کالیبراسیون پیش و پس از آزمون.
سوالات متداول درباره استاندارد آکوستیک کابین خودرو
صدای مناسب داخل خودرو در سرعت ۱۰۰ کیلومتر بر ساعت چقدر است؟
برای یک خودروی سواری با کیفیت قابلقبول، سطح نویز داخل کابین در سرعت ثابت ۱۰۰ کیلومتر بر ساعت روی آسفالت صاف معمولاً بهتر است کمتر از ۶۷ dB(A) باشد. در خودروهای لوکس و خودروهای برقی کمنویز، این مقدار میتواند حدود ۵۴ تا ۶۲ dB(A) باشد.
سطح صدای ۷۰ دسیبل در کابین خودرو زیاد است؟
در سرعت بالا یا روی جاده زبر، ۷۰ dB(A) ممکن است طبیعی باشد. اما اگر در سرعت متوسط، جاده صاف و شرایط رانندگی عادی این مقدار ثبت شود، نشان میدهد نویز کابین نسبتاً زیاد است و میتواند بر مکالمه، تمرکز راننده و کیفیت موسیقی اثر بگذارد.
چرا یک خودرو در سرعت بالا صدای باد زیادی دارد؟
دلایل اصلی نویز باد عبارتاند از:
- طراحی نامناسب آیرودینامیکی آینه جانبی؛
- آشفتگی هوا در اطراف ستون A؛
- آببندی ضعیف درها یا پنجرهها؛
- فرسودگی لاستیک دور در؛
- درز بین پنلهای بدنه؛
- وجود سانروف یا باربند؛
- تغییر شکل یا نصب نامناسب شیشهها.
چرا صدای بومینگ در خودرو ایجاد میشود؟
بومینگ معمولاً از همزمانشدن هارمونیکهای موتور، رزونانس اگزوز، مودهای کابین یا ارتعاش پنلهای بدنه ایجاد میشود. این پدیده اغلب در یک دور موتور یا سرعت مشخص رخ میدهد و بهصورت صدای بم، فشار در گوش یا لرزش محسوس شنیده میشود.
آیا عایقکردن درها بهتنهایی نویز کابین را کم میکند؟
عایقکردن درها میتواند در کاهش نویز هوابرد، ارتعاش پنل در و بهبود صدای بلندگوها مؤثر باشد، اما بهتنهایی راهحل کامل نیست. نویز ممکن است از کف، دیواره آتش، سقف، صندوق عقب، شیشهها، درزهای بدنه و مسیرهای انتقال سازهای وارد شود.
برای نتیجه مؤثر، باید مسیر غالب انتقال نویز شناسایی شود.
پیشنهاد ویژه:
« اولین و کاملترین دوره آموزشی نرم افزار اودئون ODEON برای طراحی آکوستیک »
ثبت نام دوره آموزشی نرم افزار اودئون ODEON
آیا موکت و صندلیها واقعاً بر آکوستیک خودرو اثر دارند؟
بله. موکت، صندلی، سقف پارچهای، پوششهای نمدی و مواد الیافی میتوانند جذب صوت را، بهویژه در فرکانسهای میانی و بالا، افزایش دهند. این مواد باعث کاهش بازتابها و کوتاهترشدن زمان کاهش انرژی صوتی میشوند.
اما برای کنترل نویز پایینفرکانس، مانند بومینگ، معمولاً به راهکارهای سازهای، میرایی پنل، کنترل منبع یا تشدیدگرهای آکوستیکی نیاز است.
صدای مناسب فن تهویه خودرو چقدر است؟
بهطور تقریبی، صدای فن تهویه در محل گوش راننده بهتر است در دور پایین حدود ۳۵ تا ۴۲ dB(A)، در دور متوسط حدود ۴۰ تا ۴۸ dB(A) و در دور بالا حدود ۴۸ تا ۵۸ dB(A) باشد. در حالت حداکثر یا Defrost، تا حدود ۶۰ dB(A) برای استفاده کوتاهمدت قابلقبول است.
چرا صدای فن تهویه گاهی آزاردهندهتر از سطح واقعی آن به نظر میرسد؟
زیرا آزاردهندگی صدا فقط به سطح دسیبل وابسته نیست. وجود سوت، تون باریک، فرکانسهای بالا، مدولاسیون، تغییر ناگهانی دور فن یا لرزش پنلها میتواند صدای HVAC را آزاردهندهتر کند.
در این حالت باید تونالیتی، تیزی صوت، زبری، صدای جریان هوا و BSR نیز بررسی شوند.
تفاوت dB(A) و dB چیست؟
واحد اصلی سطح فشار صوت دسیبل یا dB است. اما در dB(A)، فیلتر وزندهی A اعمال میشود تا حساسیت متفاوت گوش انسان در فرکانسهای گوناگون تا حدی لحاظ شود.
برای ارزیابی کلی صدای قابلادراک در کابین، dB(A) بسیار رایج است. اما برای تحلیل بومینگ، فرکانسهای پایین، تونالیتی یا بررسی دقیق منبع نویز، تحلیل بدون وزندهی یا با وزندهی Z و تحلیل FFT ضروری است.
جمعبندی؛ مشخصات پیشنهادی یک کابین خودرو با کیفیت آکوستیکی مناسب
جدول زیر یک جمعبندی عملی از اهداف پیشنهادی برای خودروی سواری با کیفیت قابلقبول ارائه میدهد:content_copy
| پارامتر | محدوده یا هدف پیشنهادی |
|---|---|
| نویز دور آرام، HVAC خاموش | کمتر از ۴۵ dB(A) |
| نویز در ۸۰ km/h روی آسفالت صاف | کمتر از ۶۳ dB(A) |
| نویز در ۱۰۰ km/h روی آسفالت صاف | کمتر از ۶۷ dB(A) |
| نویز HVAC در دور متوسط | کمتر از ۴۸ dB(A) |
| زمان کاهش انرژی در ۵۰۰ Hz تا ۲ kHz | حدود ۰.۱۵ تا ۰.۲۵ ثانیه |
| STI برای گفتار | حداقل ۰.۶۰ |
| SNR گفتار | حداقل ۱۰ dB؛ ترجیحاً بیش از ۱۵ dB |
| پیک مودال پایینفرکانس | ترجیحاً کمتر از ۶ dB نسبت به روند پاسخ |
| تون برجسته نسبت به زمینه محلی | ترجیحاً کمتر از ۵ تا ۸ dB |
| Sharpness | ترجیحاً کمتر از ۱.۵ acum |
| Roughness | ترجیحاً کمتر از ۰.۵ asper |
| BSR | بدون صدای قابلتشخیص در رانندگی عادی |
در نهایت، کیفیت آکوستیک کابین با یک عدد مشخص تعیین نمیشود. ممکن است دو خودرو سطح نویز مشابهی داشته باشند، اما یکی از آنها به دلیل نداشتن بومینگ، تونهای آزاردهنده، صدای جیرجیر، نویز باد یا ارتعاش پنلها، بسیار آرامتر و باکیفیتتر ادراک شود.
برای ارزیابی واقعی آکوستیک خودرو باید سطح فشار صوت، تحلیل فرکانسی، رفتار گذرا، ارتعاش سازه، نویز جاده، نویز باد، صدای HVAC، کیفیت گفتار و شاخصهای روانآکوستیکی بهصورت همزمان بررسی شوند.
آموزس، شبیه سازی، طراحی و اجرای پروژه های آکوستیکی با آوانالایز
آکوستیک کابین خودرو
منابع پیشنهادی و قابل استناد
برای اعتبار علمی مطلب، بهتر است منابع را به دو گروه تقسیم کنید: استانداردهای رسمی و منابع دانشگاهی/فنی. توجه کنید که بسیاری از اعداد مربوط به NVH Targets، مانند سطح نویز هدف، Sharpness، Roughness و حدود BSR، استاندارد قانونی جهانی نیستند و باید بهعنوان اهداف مهندسی یا مقادیر Benchmarking معرفی شوند.
استانداردها و مقررات
- ISO 5128:2023 Acoustics — Measurement of interior vehicle noise مرجع اصلی برای اندازهگیری نویز داخل خودرو.
- ISO 362-1:2022 Acoustics — Measurement of noise emitted by accelerating road vehicles — Engineering method — Part 1: M and N categories مربوط به اندازهگیری نویز خارجی خودرو هنگام شتابگیری.
- UNECE Regulation No. 51 Uniform provisions concerning the approval of motor vehicles with regard to their noise emissions مرجع مقرراتی نویز خارجی خودرو.
- UNECE Regulation No. 138 Uniform provisions concerning the approval of Quiet Road Transport Vehicles with regard to their reduced audibility مربوط به سامانه هشدار صوتی خودروهای کمصدا، برقی و هیبریدی.
- IEC 61672-1:2013 Electroacoustics — Sound level meters — Part 1: Specifications مشخصات فنی صداسنجهای کلاس ۱ و کلاس ۲.
- IEC 60942:2017 Electroacoustics — Sound calibrators الزامات کالیبراتورهای صوتی.
- ISO 10844:2021 Acoustics — Specification of test tracks for measuring noise emitted by road vehicles and their tyres مشخصات سطح جاده آزمون برای اندازهگیری نویز تایر و خودرو
