1、沖床噪聲的傳播途徑和頻譜特性分析一、沖床噪聲的傳播途徑分析噪聲在固態、液態和氣態媒質中傳播，并與其傳播媒質相應地分別稱為固體聲、液體聲和空氣聲。噪聲在聲源和接受者之間傳播時有直接和間接的傳播途徑之分。圖7是沖床噪聲傳播途徑框圖。聲的直接傳播是指由聲源產生的空氣聲，不經過其它媒質的中介作用，直 接傳給接受者。此時聲能由于反射而發生方向變化；由于吸收而發生強度變化。如吹件噴嘴 的噪聲，滑塊下落產生的空氣擠出噪聲就屬于聲直接傳播。圖1沖床噪聲的傳播途徑框圖聲的間接傳播是由聲源產生的聲音， 首先完全地或部分地以固體聲，液體聲或空氣聲 的形式在沖床機身內或車間墻壁內傳導，然后從一個有適當輻射條件的受激構

2、件（如床身， 屋頂等）以空氣聲輻射出來，傳給接受者。在間接傳播途徑中，可出現固體聲，液體聲，空 氣聲以及單個構件之間的多次轉化。二、沖床噪聲的頻譜特性分析噪聲是由許多頻率和強度不同，成分雜亂地組合而成。聲頻范圍很廣，從低頻到高頻 達到1000倍，一般不可能也沒必要對每個頻率逐一測量。為了方便和實用上的需要，通常將 聲頻范圍劃分為若干個較小的段落，稱之為頻帶。頻帶的上、下限截止頻率值之差稱為帶寬。 帶寬以上、下限頻率之比的對數表示，此對數值通常以2為底，單位為倍頻程，即：f1/f2 = 2n 或 n = Iog2 (f1/f2 )式中fl , f2 成倍頻程關系的上、下限截止頻率n 兩頻率間的倍

3、數n可以是任意的正實數，n越小，分得越細，頻程越短，測量所需時間越多。當n= 1時，即兩個頻率相距1倍時，稱為倍頻程。當n= 1/3時稱為1/3倍頻程，依此類推。對于倍頻程，其中心頻率范圍見表 1表1倍頻程的頻率范圍（Hz）中請1率631255001 lk業8k頻率范90-180-3557101.42. 85. A1歯ISO3557101.4k2. 8k5. Ek11. 2k聲源作簡諧振動所產生的聲波稱為簡諧波。 其聲壓同時間的關系為一正弦曲線。 這種 只有單一頻率的聲音稱為純音，它具有單一音調的聲覺。除個別儀器和樂器發出的聲音外， 單一頻率的純音是很少見的，一般聲音都是由一些頻率不同的簡單正

4、弦式成分合成的聲波， 把這種聲音稱為復音。組成復音的聲壓與頻率的關系圖稱為頻譜，也就是在頻率域上描述聲 音的變化規律。不同的聲音有不同的頻譜，通常以倍頻程或1/3倍頻程等劃分的頻帶圖圖形來表示聲頻譜。噪聲是由很多不相干的簡譜波合成，在頻率域內能表現為幾個聲壓幅值相同 或不相同的離散頻率圖形，其主要特征為各頻率的相角或相角差不同。由于聲波合成中幅值 大的對噪聲影響也大，因此抑制這個頻率的幅值就可能達到降低噪聲的結果。所以，在探尋 噪聲的發生根源和產生機理，確定其工作方案時，對噪聲進行頻譜分析是一個很重要的手段。噪聲的頻譜分析是借助于測得的頻率域內的聲壓信號分析其頻率結構。一般是以頻率為橫坐標，主

5、要聲學參量（如聲壓級，聲強級，聲功率級）為縱坐標的圖形。測試時采用ND2精密聲級計，其上帶有倍頻程濾波器，它的原理是通過電子線路組成 的模擬濾波器，將噪聲信號從時域轉變頻率域。其理論基礎是付里葉分析。眾所周知，一個周期函數可以分解為一系列諧波分量，反之，把一系列諧波分量疊加 起來，則可以構成一個周期函數。所以總能把一個周期為 T的時變函數X （T）表達為如下的 付里葉級數的無窮三角級數x (t )= a0+a1cos2n f0t+a2cos4 n fOt+ +b1si n2 n f0t+b2si n4 n fOt+ ( 4)式中f0為基頻；a0，an，bn是由下列各式確定的付里葉系數:經簡單的

6、三角運算，式（4）可改成下式:r（i） = 丫（；匚0曽（2匚幾十弭）式中:若設f二nfO ,貝U由付里葉級數表示的周期性函數可表示于Cn-f平面內，這就是函數x（t）的頻譜。同樣也可以在該平面內表示相位譜（n-f ）。可見，通過付里葉分析可將時域信號轉變為頻域信號。用ND2精密聲級計對噪聲進行 頻率特性分析時只需將“計權網絡”開關撥置“濾波器”位置，由于在輸入放大器和輸出放 大器之間插入倍頻程濾波器，轉動倍頻程濾波器的選擇開關，即可進行噪聲的頻譜分析。筆者對北京，武漢，南京，上海等地 18個工廠的275臺沖床噪聲狀況進行過調研, 并對其中的15臺不同噸位沖床在不同的加工條件下的沖裁噪聲和離合

7、器噪聲頻譜分別進行 了測試，將其結果繪制成圖形，如圖 8至圖13所示。分析以上各圖可得出如下規律：圖8不同噸位沖床沖裁噪聲頻率特性xp-rM#132K HOC】虹百制M曹48.幡乂口皿|Filti!圖9不同材料沖裁噪聲頻率特性翻 12：254- 1OTC報用W JCK艮日；例申圖10 400kN沖床沖裁噪聲和離合器噪聲圖11 800kN沖床沖裁噪聲和離合器噪聲S3丁也 MIKJO 佔“餐“圖12 1000kN沖床沖裁和離合器噪聲2pm圖13 350kN老式沖床沖裁和離合器噪聲(1) 聲壓級峰值均分布在2502kHz之間，且小噸位沖床聲壓級峰值分布在低頻區域( 2501kHz)之間，隨著噸位的增大，聲壓級峰值向高頻段(5002kHz)移動。這對選 擇隔聲和阻尼材料有參考作用。大噸位沖床一般沖尺寸較大的工件，這樣沖裁力也大，沖床 吸收的彈性變形能較大，卸載后急劇釋放引起的振動也較大，故輻射的噪聲較強，如圖&(2) 沖裁不同材料時其沖裁噪聲差別較大。一般情況下，加工硬脆材料比軟料的噪 聲聲壓級大(見圖9)。而且，沖切軟料時，倍頻程