Theoretische Grundlagen zum Schutz vor Autolärm

Jeder Mensch in seinem täglichen Leben ist mit Manifestationen von Lärm konfrontiert: auf Straßen, Stadien, öffentlichen Gebäuden, in der Produktion. Ein gewöhnliches Auto ist keine Ausnahme, bei dem Sie viel Zeit verbringen und die gesamte Bandbreite der negativen Faktoren spüren müssen. Um die physikalische Essenz dieses Phänomens, seine Wirkung auf einen lebenden Organismus und die Organisation des Schutzsystems gegen ihn zu verstehen, versuchen wir, das Konzept und die Natur des Lärms zu verstehen.

Die Essenz des Lärms und seine Arten

Lärm ist nichts anderes als eine Kombination von Geräuschen unterschiedlicher Intensität und Frequenz, die einen zusätzlichen psycho-emotionalen Stress erzeugen und sich nachteilig auf eine Person auswirken. Daher liegt der Hauptunterschied zum gewöhnlichen Klang in der Unerwünschtheit und Schädlichkeit des Einflussobjekts. In einem Auto, das einem erhöhten Geräuschpegel ausgesetzt ist, werden Fahrer und Passagiere schneller müde und dies kann zu einem Notfall führen. In dieser Hinsicht besteht die Notwendigkeit, dieses unerwünschte Phänomen zu bekämpfen. Und um den Feind vom Sehen aus zu erkennen, wollen wir herausfinden, was für ein Geräusch das ist.

Im Alltag wird es meist durch die Wörter "stark" und "schwach" charakterisiert. Aber weit davon entfernt wissen viele Menschen, was hinter ihnen liegt. Sie basieren auf zwei Parametern, die den Wahrnehmungsgrad und die Stärke des Einflusses des Geistes bestimmen - den Schallpegel (seine Intensität) und den Schalldruckpegel. Wir ändern sie, indem wir die Lautstärke des Lautsprechersystems anpassen. Die allgemein akzeptierte Skala zur Messung dieser Indikatoren ist eine logarithmische Skala mit einer Maßeinheit in Dezibel (dBA). Der kritische Wert des Schallpegels für eine Person beträgt 130 dBA, bei dem er eine schmerzhafte Wirkung hervorruft. Je nach dem Ort des maximalen Schalldruckpegels im Frequenzspektrum kann Rauschen bedingt unterteilt werden in:

• Niederfrequenz (LF) - bis zu 300 Hz;
• Mittelfrequenz (MF) - von 300 bis 800 Hz;
• Hochfrequenz (HF) - mehr als 800 Hz.

Unter Berücksichtigung der Amplitudenschwingungen der Schallwelle in Zeitintervallen wird das Rauschen in konstant, intermittierend und impulsiv unterteilt. Konstantes Rauschen ist durch eine Änderung der Amplitude innerhalb von 5 dBa innerhalb von 8 Stunden gekennzeichnet. Konstante Geräusche umfassen strukturbedingte Geräusche, die vom Motor, Getriebe, Stoßdämpfern und Fahrzeugrädern übertragen werden. Intermittierend hat eine diskrete Struktur von Änderungen, Impulsformsprünge von Dauer ca. 1 Sek. Intermittierend kann auf das Brummen des mitgelieferten Heizsystems zurückgeführt werden. Das Quietschen von Kunststoffteilen ist impulsiv. Das menschliche Gehör passt sich dem "Hintergrund" -Niveau an und gewöhnt sich sozusagen daran. Gleichzeitig werden keine Geräusche bemerkt, die leiser als dieser Pegel sind, sondern es werden empfindlich "scharfe" Geräusche aufgenommen, deren Amplitude den "Hintergrund" überschreitet. Je "schärfer" der Klang ist, desto deutlicher fällt er für das menschliche Ohr auf.

Möglichkeiten zur Erzeugung eines Geräuschfeldes in einem Auto

Schallschwingungen von Primärquellen dringen durch unzureichende Dichte von Tür- und Fensteröffnungen, Luftkanälen und technologischen Öffnungen entlang der Karosserie in den Innenraum des Fahrzeugs ein. Bei dem Prozess, die Kabine von der Einwirkung solcher akustischen Vibrationen abzuhalten, gibt es zwei Hauptkomponenten. Dies ist die Unterdrückung und Begrenzung des Auftretens von Hintergrundgeräuschen in den Quellen selbst, dh durch Verbesserung des Betriebs des Aggregats, des Designs des Fahrgestells und der Abgasanlage. Die Höhe und Textur des Profils des Reifens sind von großer Bedeutung. Andererseits hängt der Grad der Geräuschdämmung des Autos direkt von der Dicke des Glases, der Haut und der Paneele ab.

Strukturbedingte Geräusche breiten sich von einer Geräusch- und Vibrationsquelle durch zugehörige Befestigungselemente und Rotationsübertragungsmechanismen wie Federung, Getriebe und Lenkung durch den Körper der Maschine aus. Die resultierenden mechanischen Vibrationen treiben andere Körperteile an, die ein sekundäres Hintergrundgeräusch erzeugen. Reflektierte Klänge spielen eine wichtige Rolle bei der Bildung der letzteren. Während des Betriebs auftretende Schallwellen neigen dazu, sich sowohl um ein Hindernis zu biegen als auch von verschiedenen Oberflächen reflektiert zu werden, was eine zusätzliche Belastung für den umgebenden Raum erzeugt. Beispielsweise werden Schallschwingungen von der Fahrbahnoberfläche und zurück zum Boden des Fahrzeugs reflektiert. Zusätzliche Vibrationen im Boden werden auch durch die Energien verursacht, die das Abgas der Abgase begleiten. All dies wird zu einer allgemeinen Kakophonie von Geräuschen kombiniert, die von unseren Hörorganen als Geräusch definiert wird.

Systemsteifigkeit und warum wird sie benötigt?

Wie bereits erwähnt, tragen Vibrationen wesentlich zur Gesamtstruktur der Lärmbelastung bei. Hierbei ist zu beachten, dass die ständige Bewegung von Feststoffpartikeln nicht nur Schall verursacht, sondern auch zu signifikanteren Ergebnissen führen kann, die mit anderen Wellen in einem bestimmten Teil des Raums zusammenfallen. Bei harmonischen Schwingungen bestimmt die Steifheit des Schwingungssystems die Möglichkeit einer Resonanz in einem bestimmten Frequenzbereich. Wenn die Steifheit zunimmt, nimmt ihre Wahrscheinlichkeit bei hohen Frequenzen mit der gleichen Amplitude der Eingangswirkung ab. Zusätzlich ist für Resonanz bei niedrigen Frequenzen eine Erhöhung der Eingangswirkung notwendig.

Sie können dies anhand des folgenden Beispiels kommentieren. Eine Person wiegt einen Baum mit einem Durchmesser von 10 cm. Gleichzeitig findet sie leicht Resonanz und sogar mehr als eine. Wenn er einen Baum mit einem Durchmesser von 20 cm schaukelt, wird ihm die "Suche" nach dem Punkt des Zusammentreffens der Schwingungen mehr Kraft nehmen. Und diese Kräfte werden überhaupt nicht ausreichen, wenn der Baum 40 cm schwingt. Daraus ist ersichtlich, dass bei gleicher Amplitude der Eingangswirkung eine Erhöhung der Steifigkeit des Systems die Wahrscheinlichkeit verringert, dass das System in Resonanz eintritt. Bei einem Auto ist es aufgrund der hohen Steifigkeit möglich, die kleinen Werte von Struktur- und Luftgeräuschen zu „ignorieren“, da sie nicht ausreichen, damit dieses Phänomen in verschiedenen Teilen der Karosserie auftritt.

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