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文档简介
ICS17.140
CCSA59
中华人民共和国国家标准
GB/T20243.2—202x/ISO11819-2:2017
`
声学道路表面对交通噪声影响的测量
第2部分:近距法
Acoustics–Measurementoftheinfluenceofroadsurfacesontrafficnoise–Part2:
Theclose-proximitymethod
(ISO11819-2:2017,IDT)
(征求意见稿)
(本草案完成时间:2023.6)
在提交反馈意见时,请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。
XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施
GB/T20243.2—202x/ISO11819-2:2017
前言
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件是GB/T20243《声学道路表面对交通噪声影响的测量》的第2部分。GB/T20243包括以下
部分:
——第1部分:统计通过法。
——第2部分:近距法。
——第3部分:参考轮胎。
本文件等同采用ISO11819-2:2017《声学道路表面对交通噪声影响的测量第2部分:近距法》。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国科学院提出。
本文件由全国声学标准化技术委员会(SAC/TC17)归口。
本文件起草单位:交通运输部公路科学研究院、中国科学院声学研究所、同济大学、浙江大学、上
海市环境科学研究院、上海交通大学、广州大学、浙江科技学院等。
本文件主要起草人:袁旻忞、王彦琴、俞悟周、吕亚东、魏显威、程晓斌、王笑、倪栋、毛东兴、
翟国庆、祝文英、蒋伟康、郑成诗、李争光、柯雨璇、王杰、刘丹晓。。。等。
本文件为首次发布。
II
GB/T20243.2—202x/ISO11819-2:2017
引言
道路交通噪声的辐射和传播很大程度上取决于道路表面特征,特别是纹理、流阻和吸声。这些特征
影响轮胎/路面噪声的产生。此外,吸声能影响声音的传播,尤其是在接近道路表面传播的情况下。相
对于轮胎/路面噪声,动力总成噪声通常在距离道路表面较高位置产生,在传播过程中也可能受到路面
孔隙率特征的影响。这些影响会导致声压级的差异,在一定的交通流量和交通构成情况下,不同道路表
面产生的声压级差异可高达15dB,这对道路沿线的环境质量产生显著影响。
因此,能够用一种标准的方法测量道路表面特性对轮胎/道路噪声的影响是重要的。在这个方法的
规定范围内,本文件提供了一种客观评价道路特征的方法,以满足道路规划人员、道路管理人员、承包
商、“低噪声路面”建设方,以及其他道路交通噪声控制相关人员的需要。
《声学道路表面对交通噪声影响的测量第1部分:统计通过法》(GB/T20243.1)提供了满足
上述需求的方法,但仍存在一些严重的实际限制。统计通过法(SPB)主要适用于两种情形。首先,该
方法根据对交通噪声的影响,将道路表面分为典型及良好两类;其次,不考虑路面状况及路龄,可评价
特定场所不同路面对交通噪声的影响。然而,由于测量现场对声环境的严格要求,该方法一般不能在新
建或改建路面的任意点进行评定。此外,SPB方法还有附录D所述的其他一些实际限制。
本文件规定的方法对ISO/TS11819-3中SPB方法应用局限性进行了补充。
III
GB/T20243.2—202x/ISO11819-2:2017
声学道路表面对交通噪声影响的测量第2部分:近距法
1范围
本文件规定了一种轮胎/路面噪声为主情况下,评价不同路面对交通噪声影响的方法。该方法适用
于在平坦路面上以不低于40km/h匀速行驶、轮胎/路面噪声起主要作用的自由交通流(尽管在某些重型
车辆占比较大的道路上,40km/h车速时的轮胎/路面噪声可能不起主导作用)。对于其他的行驶状况,
即非自由交通流情况下,例如在交叉路口或急加速时,以及交通拥堵的情况下,道路表面对噪声的影响
更复杂。对于纵坡坡度较大及重型车辆占比较大时,情况也是如此。
比较道路表面特性的标准方法给道路及环境管理部门提供一种工具,以便在使用符合噪声标准的路
面管理等方面建立一种共同的规范或限制。然而,建议这种规范不在本标准的范围之内。
《声学道路表面对交通噪声影响的测量第1部分:统计通过法》(GB/T20243.1)定义了另一
种方法:统计通过法(SPB)。本文件中给出的近距法(CPX)与统计通过法主要目的相同,但更适用
于以下几种情况,例如:
——检查绝大多数地点的路面噪声特征是否符合道路路面规范要求(在参考文献[1]中给出了一个
产品符合性的实例);
——检查养护状况的声学影响,例如路面磨损,以及多孔路面堵塞和清洗效果;
——检查路段的横向和纵向均匀性;
——开发低噪声路面,研究轮胎/路面相互作用。
注:本文件未描述采用CPX法测量目标的应用条件。此类条件在其他标准、规范中有相关规定。但是,附录D中给
出了《声学道路表面对交通噪声影响的测量第1部分:统计通过法》(GB/T20243.1)和本文件的适用性建
议。
采用CPX法测量比用SPB法更快且更具有实际操作性,但某种意义上更受限制,因为CPX法只适用
于以轮胎/路面噪声为主且动力总成噪声可忽略的情况。此外,由于本方法是以轻型货车轮胎代替重型
车辆轮胎且未将动力总成噪声考虑在内,因此不能像SPB法那样将重型车辆轮胎/路面噪声完全考虑在
内。
本文件中所述的CPX法适用于测量路面特性,而非轮胎特性。当研究轮胎间的差异时,可用本法,
载荷和胎压不列入本文件规定。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,
仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本
文件。
GB/T3241电声学倍频程和分数倍频程滤波器
GB/T3785.1电声学声级计第1部分:规范
GB/T6379.2测量方法与结果的准确度第2部分:确定标准测量方法重复性与再现性的基本方法
GB/T15173电声学声校准器
GB/T20243.1声学道路表面对交通噪声影响的测量第1部分:统计通过法
GB/T27418测量不确定度评定和表示
1
GB/T20243.2—202x/ISO11819-2:2017
ISO/TS11819-3声学道路表面对交通噪声影响的测量第3部分:参考轮胎(Acoustics—
Measurementoftheinfluenceofroadsurfacesontrafficnoise—Part3:Referencetyres)
ISO/TS13471-1声学温度对轮胎/道路噪声测量的影响第1部分:采用CPX法测试时的温度修正
(Acoustics—Temperatureinfluenceontyre/roadnoisemeasurement—Part1:Correctionfortemperaturewhen
testingwiththeCPXmethod)
3术语和定义
GB/T20243.1和GB/T22157界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1道路和路面roadandpavementrelateddefinitions
3.1.1
路段roadsection
所测试车道的总延伸长度。
3.1.2
路段单元roadsegment
路段的一部分,用于将该路段上实际行驶速度下的声压级规范化到特定参考速度时的声压级,一般
为20m长。
3.2测量方法和设备measurementmethodsandequipment
3.2.1
统计通过法statisticalpass-bymethod
SPB方法
用于评估特定交通状况下不同路面路段上车辆和交通所产生噪声的测量方法。
注:测量结果取决于道路上正常行驶的车流量。用这个方法测得的结果应按照实际道路的分类或类型,按标准速度
进行规范化处理。GB/T20243.1中对该方法做出了规定。
3.2.2
参考轮胎referencetyres
用于表征轮胎/路面噪声辐射的某些特性的特定测试轮胎,其设计及构造适用于本标准,具有规定
及可再现的标准特性。
注:ISO/TS11819-3中给出了参考轮胎相关规定。
3.3声学量和符号acousticquantitiessymbols
3.3.1
近距噪声级close-proximitylevel
CPX声级
LCPX
按要求通过CPX法测得的轮胎/路面噪声宽带或特定频带时间平均A计权声压级。
注:CPX声级用分贝表示。为提供更多信息,使用附加后缀;参见表1。
2
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3.3.2
客车和其他轻型车辆的CPX声级CPXlevelforpassengercarsandothervehicles
LCPX:P
基于一个或多个代表性客车轮胎的、表征被测路面特性的A计权声压级。
注:LCPX:P声级用分贝表示。客车轮胎用P1,P2…..表示。
3.3.3
重型车辆的CPX声级CPXlevelforheavyvehicles
LCPX:H
基于一个或多个代表性重型车辆轮胎、表征被测路面特性的A计权声压级。
注:LCPX:H声级用分贝表示。重型车辆轮胎用H1,H2…..表示。
3.3.4
CPX指数CPXindex
LCPX:I
由客车及其他轻型车辆的CPX声级(LCPX:P)及重型车辆CPX声级(LCPX:H)的加权平均值构成
的指数。
注:LCPX:I声级用分贝表示。尽管给定速度的数值相对较高,该方法旨在用类似于GB/T20243.1中规定的SPB法的方
式描述特定交通组成的路面性能。附件M中给出了关于CPX指数计算的更多信息。
3.3.5
因路面不均匀性造成的声级变化量acousticvariabilityduetoroadsurfaceinhomogeneities
St
使用参考轮胎t时,所有路段单元的A计权声压级标准偏差。
注:声级变化量单位为dB。这种变化量一般由路面变化引起,尽管随机不确定性可能会使其略微增大。测量速度和
轮迹通常不会对该值产生很大影响。因此,在考虑噪声特性的情况下,该测量值被视为路面均匀性的指示值。
3.4修正量符号symbolsusedforcorrectionterms
3.4.1
测量速度measuredspeed
v
测量过程中的实际速度。
注:测量速度单位为km/h。
3.4.2
参考速度referencespeed
3
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vref
测量时的优选速度。
注:参考速度单位为km/h。一般最常使用的参考速度是50km/h、80km/h和110km/h,但如果因技术、安全或法律原
因,也可使用其他速度。
3.4.3
速度系数speedcoefficient
B
决定声压级的速度依赖性的系数,通常用于修正声压级至特定参考速度。
注:参考速度偏差的修正可用表达式Blg(v/vref)表示,用分贝表示,其中B无量纲。11.1d)中给定了特定路面的B值。
3.4.4
温度系数temperaturecoefficient
γt
修正在轮胎t温度影响下CPX声级的系数。
注:温度系数单位为dB/℃。
3.4.5
橡胶硬度系数rubberhardnesscoefficient
βt
修正在轮胎t胎面橡胶硬度影响下CPX声级的系数。
注:橡胶硬度系数用dB/ShoreA表示,参见11.1f。
3.4.6
与装置相关的声反射修正device-dependentcorrectionforsoundreflections
Cd,f
中心频率f在315Hz~5000Hz范围内,单个测量装置的1/3倍频带声反射修正,用于计算相对于半
自由声场的偏差。
注:与装置相关的声反射修正用分贝表示。A.2中给出了关于测定Cd,f的信息。
4物理量符号及缩写
表1列出了本标准使用的符号。所有声学变量均为A计权。
4
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表1本标准使用符号的缩写及值或单位
符号值/单位说明
在参考速度vref时,在被测路段针对轮胎t的
LCPX:t,vdB
ref声学特性测量。
在传声器位置m=1和m=2时能量平均声压级
L'CPX:t,w,r,i,fdB
频谱(关于下标符号,请参见下文)。
被测路段单元(20m)通过时间内轮胎/路面噪
LCPX:t,w,r,i,f,m,vdB
ref声平均A计权声压级(“CPX声级”)。
在参考速度vref下,基于轮胎P测量的被测路
LCPX:P,vdB
ref段声学特性,“P”代表客车和其他轻型车辆。
在参考速度为vref时,基于轮胎H测量的被测
LCPX:H,vdB
ref路段声学特性,“H”代表重型车辆。。
表征在参考速度vref下由轻型和重型车辆轮胎
L0.5L0.5LdB组成(权重相同)的被测路段综合声学特性的
CPX:I,vrefCPX:P,vrefCPX:H,vref
“CPX指数”。
速度系数,即速度增加十倍时CPX声级的变
B无量纲
化,根据参考速度vref对偏差进行的修正。
考虑了偏离自由声场条件的设备修正值(频率
Cd,fdB
相关)。
考虑与参考温度20°C的偏差时,轮胎t的温度
tdB/°C
修正系数,对于轮胎P1和H1,该值为负数。
与参考硬度有偏差的情况下,修正轮胎t的橡
tdB/ShoreA
胶硬度系数。
315Hz,...,
f1/3倍频带中心频率。
5000Hz
i1,2,3,...路段单元序号。
规定的前端和后端传声器位置,可选传声器位
m1,2,3,4,5,6
置。
n1,2,3,...测量总次数nr,轮迹nw,或路段单元数ni。
r1,2,3,...次数序号
HA测试轮胎胎面的A型硬度计所示橡胶硬度。
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符号值/单位说明
HrefA型硬度计所示参考橡胶硬度。
stdB声级变化量;路面均匀性测定。
用于测试的轮胎类型:
tP客车轮胎
H重型车辆轮胎或类似替代性轮胎
路段单元i的气温(若未开展连续温度测量,
Ti°C
则无需该指数)
vkm/h实际测量速度
优选标称测量速度;报告结果时使用的参考速
vrefkm/h
度
测试轮胎在车道上的运动轨迹,轮迹1表示靠
w1,2,3…近路肩的轮胎轨迹;轮迹2表示同一车道上相
对应的轮胎轨迹;轮迹3、4表示其他轮胎轨迹
5测量原理
CPX法在一个任意的或规定的道路距离范围内,使用至少两个靠近轮胎放置的传声器,对特定轮
胎辐射的平均A计权SPL进行测量,同步测量车速。为此,应采用一种专用的测试车辆,可以为带动
力的装置,也可以为不带动力装置而由另一辆车辆拖动。参考轮胎安装在测试车辆上,可以对轮胎逐个
进行试验,也可以同时安装两个轮胎进行试验。可选择两种完全不同的参考轮胎,来代表所要研究的轮
胎/道路噪声特性。
尽管传声器放置在紧靠轮胎/路面噪声源位置,但传声器信号中包含了与吸声路面面层相关的传播
效应的重要贡献。这一点通过模型计算和CPX验证实验(参考[2]和[3])证实。参见附录D的进一步说
明。
开展这些试验目的是在一种或多种规定的参考速度下,测定轮胎/路面声压级,本标准中具体为
CPX声级LCPX,可在参考速度下测试或对速度偏差进行规范化处理得到。
针对每个参考轮胎和使用该轮胎完成的每个单次测试,应记录路段单元内(每20m为一个路段)
的平均声压级,以及对应的车辆行驶速度。每个路段单元的声压级可通过简单的修正,规范化至参考速
度。然后,依据测量目的,测量某个特定路段单元或一些连续路段(即路段),对测量值求平均值。
CPX声级L是在参考速度v下参考轮胎t在两个规定传声器位置所测得的声压级平均值,
CPX:t,vrefref
t为P或H。
近距声级指数LCPX:I为已测定的等权重的LCPX:P和LCPX:H的平均值。LCPX:I用于单值对比。
使用该方法时,有些问题需要特别注意,尤其是在不常见情况下。附录J给出了这些问题的讨论。
6测量仪器
6
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6.1声级计
使用的声级计或测量系统至少在频率范围315Hz~5000Hz内,应符合GB/T3785.1中I级精度要求。
传声器应为“自由声场”型。
应使用合适的防风罩,直径至少为90mm。防风罩的声学特性将随着材料暴露于灰尘中的时间而逐
渐变差。因此,通常有必要经常检查防风罩性能,并在发现有灰尘的情况下及时更换。
6.2频率分析仪器
测得的声音须使用1/3倍频程进行频率分析。315Hz~5000Hz(1/3倍频带中心频率)是最小测量频
率范围。1/3倍频程滤波器应符合GB/T3241的要求。
6.3声校准器
在开始测量时,应在制造商规定的预热时间之后,对全部声级计或测量仪器(包括传声器)的灵敏
度进行检查。如有必要按制造商的规定进行调整,可以要求使用标准声源,如声校准器或活塞发生器。
这类检查应在测量结束时重复进行,且在测量过程中至少每4小时进行一次。任何偏差都要记录在测试
报告中。如果各次检查之间在声级计上校准的读数偏差超过0.5dB,那么其间所有测量结果无效。
声级校准设备应符合GB/T15173的I级要求。
6.4车辆速度测量仪器
应测量被测路段内车辆的平均速度,最大允许误差应在所示值±1%内。
不得使用安装在驱动轴的轮胎进行速度测量。
6.5位置监控仪器
GPS或其他确定测量起始位置的工具可有效识别测试路段,并在后续或其他类型测试中返回至相
同位置。建议所采用GPS系统最大允许误差控制在±5m。
6.6温度测量仪器
空气和(可选)路面温度测量仪器的最大允许误差应控制在±1°C。不应采用红外技术测量空气温
度的仪器。
6.7轮胎荷载测量设备
用于测试轮胎载荷的称重设备,最大允许误差应在±5%。
6.8胎压测量设备
用于测试轮胎胎压的设备,应保证最大允许误差控制在±4%。
6.9测量系统和测量仪器检定
声音校准仪应按GB/T15173的等级要求每年检定一次。声级计或同等测量系统应按GB/T15173
中I级要求要求,每两年检定一次。上述验证工作应由具有校准资质的单位进行。建议其他所有设备每
两年校准一次。
7测试场地
在执行CPX测量时,有一些实际限制条件决定了适于评价路段的最低要求。这些限制因素汇总如
7
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下。
——进入评价路段前的路段应足够长,从而保证在到达该路段前即达到参考速度。进入评价路段
前应至少有10m相同类型路面的磨合距离。
——评价路段(不包括磨合段)长度应至少20m,最佳长度应在100m以上。
——该路段应不包括50km/h的速度下弯曲半径小于250m以及80km/h的速度下弯曲半径小于
500m的弯道。
——在面对传声器的测试轮胎侧壁垂直距离0.5m以内的评价路面表面,应与轮迹内路面相同,或
类似的声阻抗特性。
——试验地点背景噪声限值应遵循A.5中的规定。
——如果测量采用未加罩盖的试验车辆(见9.1),在距离传声器2m的距离内有反射面的路段相
关区域应排除在评估范围之外。所述相关区域包括护栏、新泽西式护栏或任何其他防护栏或
路堤、岩体、停放车辆、桥梁和建筑物。试验车辆装有符合附录A要求的罩盖时,则对路边
的物体没有限制条件。
对于上述最后一项规定,选择2m距离是作为两个硬质表面之间,车辆侧围板(如有)和路边物体,
可能发生的多次反射效应的预防措施。如果用户能证明,与实心平行墙相对的车辆组件的反射在至少
2m范围内对测量值无任何影响,则可将该距离缩短,但不小于1m。如果适用于试验道路,此类反射
测试应记录在试验报告中。
8气象条件
8.1风
在传声器和测试轮胎周围未加装罩盖的试验车辆测试过程中,传声器高度上的周围环境风速不得超
过5m/s。如果测试轮胎为封闭式,允许风速达到10m/s。
如果试验车辆制造商或用户可以证明,车辆能够在更高的风速下向任何方向行驶,而不会对测量结
果产生显著影响,则可忽略上述要求,但应符合A.3.2中同样的条件。
8.2温度和其他天气相关问题
测量必须在路面干燥且周围空气温度在所在气候带温度范围内时方可进行,具体要求如下:
——温带大陆性气候带:5°C~30°C;
——热带及亚热带:10°C~35°C。
如果符合表F.1中雨后最短晾干时间的规定,可视为路面足够干燥。
注1:允许的温度范围与当地道路材料有关。在较为暖和的气候带高温常见,使得沥青粘度也会随之调整;而在较
冷的气候下,相同的温度可能导致沥青渗出。据了解,这样可能造成滚动轮胎发出附加的粘滞声。
注2:附录F指南中给出了通过简单的测试法估算多孔表面的空隙内水分含量。
9测试车辆
9.1一般设计
试验车辆应为以下类型之一。
——最靠近传声器的车轴上装有一个或者2个参考(测试)轮胎的自驱动车辆。还可以是为试验
需要安装一个附加轮胎的车辆。
——由另一辆车拖曳的拖车。拖车上应装有一个或多个测试轮胎。另外,拖车还可以有轮胎作为
支撑。
8
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测试轮胎周围可加或不加可遮蔽轮胎的罩盖(与路面一定的间隙除外),罩盖的目的是保护传声器
免于受到外界噪声和风的影响。
对试验车辆提出要求的目的是尽可能接近参考工况,即轮胎在路面上滚动时传声器在半自由声场内,
没有背景噪声和路面以外的反射声。
以下要求和设计建议是为了在条件受限情况下接近理想情况。
在本标准的使用中,从轮胎到传声器的自由场声传播中有来自于以下三方面的干扰:
a)系统相关的背景噪声,声源包括风噪声及来自牵引车的声音等;
b)来自不相关源的背景噪声,如过往的车辆的噪声和路边物体的反射声。
c)来自装置部件的不需要的反射贡献,例如罩盖和悬架系统部件没有足够的吸声。
车辆应符合附录A的规定。同时,超出要求时考虑放弃某些路段单元的可能性见10.7。
9.2传声器位置和安装
至少应使用两个传声器(1#,2#),且应保持同时工作。静态条件下这两个传声器相对于测试轮胎
的位置应符合下列规定,参见图1和表2:
——距离轮胎侧壁未变形部分平面的水平距离应为0.20m±0.01m;
——路面以上的高度应为0.10m±0.01m。
所有测量都是以传声器中心为参考点。1#传声器应与滚动方向成45°,2#传声器应与滚动方向成
135°,如图1所示。如果系统未安装罩板,为降低空气湍流的潜在影响,最好将传声器平行于驾驶方向
安装。
如果用户需要更加全面的轮胎/路面噪声指向性分布图,可使用图1中所示与滚动方向夹角0°、90°
和180°的可选位置。
图1为试验车轮及左侧传声器布置图。因试验车辆的结构对称,传声器也可装于右侧,但传声器
1#和4#应保持在前部位置。
传声器应确保安装牢固,以保证传声器的振动不会影响测量。参考文献[19]中提到,振动可能影响
所测量的噪声级。
注:如果使用了尺寸与P1和H1完全不同的参考轮胎(如ISO/TS11819-3中规定),必须注意,传声器4#~6#的声压
级将明显受到传声器和轮胎/路面接触面前后缘之间距离(d3和d4)的影响。在对轮胎进行比较时,保持传声器
与接触缘之间的距离不变可得到更为相关的结果。
9
GB/T20243.2—202x/ISO11819-2:2017
a
d1
b
45
1326
h2h
h2h32h3
h1h1
d4
d3d3
56
4
d1a
12
3
dd
22
标引序号说明:
a未发生变形的轮胎侧壁。
b发生变形的轮胎侧壁。
d1,d2,d3,d4参见表2
h1,h2,h3参见表2
1前部传声器(必选)
2后部传声器(必选)
3中间传声器(可选)
4前部传声器(可选)
5后部传声器(可选)
6最后部位置传声器(可选)
图1测量传声器位置
表2图1中传声器的位置
传声器h1h2h3d1d2d3d4
1,20.10m0.20m0.20m
30.10m0.20m0.00m
4,50.20m0.65m
60.15m0.80m
10
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9.3测试车辆的性能要求和符合性
试验车辆和测量系统性能应符合附录A的要求。
对于以下情况,在试验前补充与背景噪声有关的测量,以确定试验车辆性能(A.3)。
——如果试验车辆(如为自驱动式)或牵引车上的轮胎处于与试验车辆最后检定时完全不同的状
态下。这一点对于测试轮胎周围没有任何遮蔽罩盖的试验车辆尤其重要。
——如果牵引车与试验车辆最后检定时使用的类型截然不同。
9.4参考轮胎
参考轮胎是为表征轮胎/路面声音辐射特定特性而指定的测试轮胎,是为本标准使用而选定的、具
有规定的和可再现标准特性的轮胎。
标准参考轮胎应是ISO/TS11819-3中规定的P1和H1。按照测量目的,可选择使用一个或两个参考轮
胎。
P1和H1之外的轮胎可用于研究或调查目的。试验报告中应给出替代性轮胎的说明。
注:与市场上各种轮胎相比,使用参考轮胎的优势在于,可保证测试轮胎随时间的推移保持一致性和可获得性,并
保证测量结果具有国际可比性。
本文件实施时,可能需要使用P1和H1以外的参考轮胎,以代表当地条件或当地适用CPX系统的可
能性。将替代性参考轮胎的LCPX值转为P1和H1轮胎对应值,有利于比较。
9.5橡胶轮胎硬度
测试轮胎的橡胶硬度应至少每三个月测量一次。测试方法参考ISO11819-3。
9.6轮胎安装
测试轮胎应按下列要求安装在测试车辆上:
——符合轮胎标识的转动方向;
——或轮胎外部标记;
——或带有DOT标记(包括制造周数/年数)的轮胎侧壁朝向传声器。
一旦选择轮胎的安装方式,在其整个使用期内参考轮胎均应按同样的方式进行安装。
9.7轮胎磨合
轮胎磨合至关重要,在ISO11819-3中给出了相关说明。
10测量步骤
10.1测量准备
传声器位置应定期检查,例如,每次更换测试轮胎时或做声学校准时。如果选择了自驱动试验车辆,
应在典型运行状况下(驾驶员和操作员都在车上且油箱内具有典型油量)检查传声器位置。
开始标准测量前,应保证轮胎运行至常规工作温度下。可采取适当方法达到这一要求,包括将试验
车辆进行预热准备,在不高于80km/h的参考速度下运行至少15min,在更高的参考速度下运行至少
10min。
试验轮胎应经常检查,确定是否有胎面破损和异物出现。试验开始前及试验过程中,应及时清除轮
胎沟槽内碎屑和其他污物。
10.2声压级测量
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通过对每个20m长的路段单元声压级测试值求平均值,确定各传声器位置频率范围在
315Hz~5000Hz的1/3倍频程时间平均A计权声压级,作为所有后续评价的依据。应测量1/3倍频程频
谱,不要求单独测量总声级。
在第i个路段单元路段上用轮胎t按照参考速度vref第r次测量,轮迹为w、传声器位置m处测得
单个1/3倍频带中心频率f的时间平均声压级为L。
CPX:t,w,r,i,f,m,vref
10.3典型路段的检查步骤
如果以获得一个典型路段的CPX声级(即多个连续路段单元)为目的,测量应满足以下要求:
剔除不符合试验要求的路段后(例如,背景噪声或速度偏差较大,参见10.3最后一段),如果有至
少一半的路段单元在可接受的条件下完成测量,且整个路段上分布合理,则可视为该路段测量结果可接
受,但是至少应完成五个路段单元的测量。
对于每种试验条件,在涵盖符合前述段落要求的测试路段上,应至少完成一个或两个轮迹的两次测
试。如果一个轮胎在路段上的两次A计权总声压级差异超过0.5dB(每次运行得到一个A计权总声压
级),则应重新对此轮胎进行两次测量。每个轮胎最终的结果应为所有运行工况或轨迹的测量结果的算
术平均值。
注1:如果在两个轮迹上同时对同类型的轮胎进行测量,两个轮迹之间的差别超过0.5dB则可能表示非测量出错,而
由行车轨迹之间的系统差异导致。
由于交通流中其他车辆行驶影响导致车速过高或过低,无法满足10.8.2的要求时,其速度条件下测
得的数据应剔除。
注2:此条不适用于附录G中所述的调查方法。
10.4非常短的路段的最少测量次数
路段可由多个路段单元(通常至少5个)构成。如果可用的试验路段仅为20m到100m(包括磨合
段,见第7章),仍可进行测量,但是应测量足够次数,保证总测量距离至少为200m。测量次数及每次
测量长度均应详细报告。
10.5道路横向位置
除非客户有其他要求,否则测试应对试验车道上的一个或两个轮迹均进行测量。应根据车辆的安全
行驶情况选择轮迹(如果仅选择一个轮迹)。应报告选择的轮迹(左或右)。
出于其他目的,例如:路面横向不均匀性研究,可对其他道路横向位置进行测量。在此情况下,测
量结果应明确试验轮胎的横向位置。
更多讨论内容详见F.3。
10.6道路纵向位置
试验区域的道路纵向位置通常根据客户要求确定。作为惯例,应遵循6.5中关于监测位置的建议。
10.7干扰噪声注意事项
假设试验车辆已根据附录E中的建议设计完成,并依据附录A的内容完成检定,但是仍然存在可
能在测量过程中影响测量结果的噪声源,这些噪声源包括:
——风噪声,尤其对于无罩盖的测试系统;
——来自非相关声源的背景噪声,如过往车辆噪声和路边物体的反射声。
更多干扰源以及降低干扰的方法见F.4。
建议将存在噪声干扰或可能干扰的路段单元进行标识待后续处理(见第11章)或直接删除。
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10.8测试车辆速度
10.8.1参考速度
优选的参考速度为50km/h、80km/h和110km/h。应记录实际的参考车速。
10.8.2试验速度和可接受偏差
车辆每次行驶时,应测量车辆的实际速度。对于路段单元,试验速度是指在该路段单元上车辆的平
均速度。
每节路段单元上的实际试验速度偏离参考速度不应超过±15%。此外,指定轮胎在试验路段上所有
测量次数平均速度应在参考速度的±5%以内。测量完成后应对测得的声压级修正到参考速度下的声压级
(见第11章)。
为避免干扰噪声,特别是针对自驱动的试验车辆,最好使用车辆及其速度控制运行良好的最高挡位。
10.9轮胎载荷
每个试验轮胎的静态载荷应为3200N±200N。
10.10轮胎充气
试验轮胎应在冷车状态下充气至200kPa±10kPa。冷车状态指当轮胎温度接近环境温度,即当轮胎
还未通过滚动显著升温。如果为了达到上述充气值必须大幅充气,则应在约2分钟(轮胎停止时)后再
次检查充气情况。
首选充气为氮气。原因在于氮气可减少气体泄露的可能性,从而减少胎压调整的需要。同时,相对
于空气,充氮气的轮胎橡胶复合性能变化更慢。如果空气中有一定的湿度,充氮气的轮胎升温过程中的
胎压变化值通常更低。更多信息见参考文献[4]。
次选充气气体为干燥空气,因为空气的湿度影响胎压的稳定性。
如果没有氮气或干燥空气可供使用,可使用正常状态的空气。
载荷(10.9)和充气值均仅适用于参考轮胎P1和H1。如果使用其他轮胎,充气程度须适应载荷。
例如:按照附录3中图2.5.2和2.5.3和参考文献[18]中的指导原则进行调整。
10.11温度测量
10.11.1总则
必需测量气温,建议测量道路表面温度作为补充。
温度测量应在噪声测量时同步进行,可连续测量也可间歇测量,测量结果取整数摄氏度。
若连续测量温度,温度读数应与噪声同步,即每节路段单元以同样的方式进行读数。
若间歇测量温度,每一次温度测量应保证读取稳定的温度数值,在每一路段代表该路段的位置至少
测量1次。
温度传感器最好放置在试验车辆上。如果实际无法操作,在安全前提下应在路边尽量靠近测试车道
的位置测量温度。
有研究发现,在高楼林立的区域内,根据参考文献[5]路面温度能够更好地对温度影响进行修正,
因此,在这样的环境下,强烈建议同时测量空气温度和路面温度。
注:特别是路面温度,会随着试验路段发生明显变化。试验路段温度变化因素包括树木、山、建筑物等不同阴影,
以及侧风和路面光吸收特性。
10.11.2气温
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温度传感器安装在不受阻碍且安全的位置,应暴露在气流下并不受太阳直射的影响。避免光照可通
过遮阳物实现。传感器应放置在距离路面水平上方0.5m至1.5m处。
10.11.3路面温度(可选)
将温度传感器安装在能代表轮迹温度的位置。
10.12概述和汇总
所有主要测量参数的概述和汇总见附录I。
11分析步骤
11.1计算步骤
主要结果是L,只有使用参考轮胎时可以计算得到L,L和L1。L和L
CPX:t,vrefCPX:PCPX:HCPX:ICPX:PCPX:H
应根据实测数据L计算得出。附录C详细列出了计算的分解步骤。附录N中的流程图说
CPX:t,w,r,i,f,m,vref
明了得出最终结果须进行的测量和分析步骤。
计算步骤简要解释如下:
a)对每一个1/3倍频带,计算图1中的1#、2#传声器位置处的能量平均声压级。
b)采用装置相关的修正系数Cd,f(见A.2)。
c)对某一路段单元,由315Hz~5000Hz的1/3倍频带声压级计算总声压级(如果仅需要1/3倍频
带声压级,则可省略本步骤)。
d)按照B与实际速度和参考速度比值对数的乘积对速度偏差进行修正。速度系数B应取值为:
——B=25,对于相对新铺设的多孔路面或旧的但无严重堵塞的多孔路面;
——B=30,对于堵塞的多孔、半多孔或密级配沥青路面;
——B=35,对于(无孔)水泥混凝土路面;
——B=30,对于其他所有情况,包括路面类型未知的情况。
为便于区分不同的情况,如果空隙率≥18%,可认为是排水路面(未堵塞)。如果空隙率未知或难以
估计,B=30。
据经验得知,B由试验轮胎和路面类型决定,通常在20到40之间。使用者可以根据测量结果确定
轮胎和路面特定组合后的B值。然而,这些测量值具有不确定性,难以得到比上述根据大量测量结果
确定的B的默认值更加接近真实值的B值。与其他测量误差相比,修正后的误差可以忽略不计。因此,
本标准要求使用前文列出的数值。
a)将温度系数γt应用于温度修正。轮胎P1和H1的系数见ISO/TS13471-1。对于其他轮胎,一
旦轮胎已选定,系数就随之确定。
注1:请注意,气温每上升10°C,影响可多达-1dB。见参考文献[17]。因此,如果不修正,可能会产生较大误差。
b)依据硬度系数βt对参考轮胎的橡胶硬度进行修正。系数βt见ISO11819-3。
c)明显受阵风或其他噪声源(如过往车辆)干扰的路段单元测量的噪声数据应剔除(见F.4)。
d)计算剩余路段单元的算术平均值。
e)对单轮迹的重复运行或左右轮迹运行的结果进行算术平均,视情况计算CPX声级LCPX。
f)根据单个参考轮胎P1和H1,以及选择的参考速度,视情况计算指数LCPX:P、LCPX:H或LCPX:I。
1按照ISO/TS11019-3的规定。参见引言。
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如仅需得到频谱结果,则按1/3倍频程计算所有特性,此时可省略步骤c)。
测量得到的总声级与通过前面步骤计算得到的总声级之间存在细微差别,在大多数情况下,仅相差
零点几分贝。示例详见表C.1。建议计算差值,并用此值对频谱声压级进行修正。
注2:11.2至11.4中为使用者提供了进行修正和求平均值步骤的正确顺序。如果未按照顺序进行,则会产生不同的结
果。将这些公式应用到软件中可获得可重复的结果。
11.2总声级的结果表示
11.2.1概述
首先,按下式计算位置m=1和m=2传声器的能量平均噪声频谱。
0.1LLCPX:t,w,r,i,f,10.1CPX:t,w,r,i,f,2
L'10lg0.51010dB(1)
CPX:t,w,r,i,f
注:根据ISO80000-2,符号“lg”表示以10为底的对数。
其次,采用装置相关的修正系数Cd,f计算315Hz~5000Hz范围内的平均噪声频谱和A计权总声级,
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