2．振动与噪声特征

    我们用手、脚及身体体验振动；用耳朵感受声音。但是，由于每个人的感官差异，所以即使声音和振动同时出现，有人可以同时感受到二者，有人却只能感受到其中之一，还有人感受不到任何东西。从本质上讲，声音和振动是一回事，声音不过是空气的一种振动，二者均是波，当然，由于波的频率不同或发生变化，有时波以声音形式被我们感觉到，有时则以振动形式被我们感觉到。简言之，究竟是听到声音还是感到振动，取决于波的频率。人所能听到的声音的频率范围为20Hz～20kHz，低于或高于此频率范围的声音都不能被听到。一个振动即使蕴含有很高能量，但假如其频率不在上述范围内，仍无法像“声音”那样被人耳听到，如图3所示人的声音和振动的感觉。人耳的听范围受声音频率的影响。即使dB值相同，不同频率的声音就它们的响度而言听上去也是不一样的。一般说来，频率较低或较高的声音可听度差，尤其是较低的频率情况更是这样。如图4表示声压强度与声音频率关系所示，500Hz的声音在A点可被听到，但100Hz的声音则在B点听到，而50Hz的声音只在C点听到。作为有一种车辆的噪声，在100Hz以下的“隆隆”噪声则几乎听不到，然而，它的振动能量是大的，因此这种“隆隆”噪声也被感觉到是一种振动，同时伴有令人不舒服的噪声。在图4中最低听觉水平的实线表示具有很好听力的人的最低听觉水平。普通人的听觉平均值用虚线表示。

 

 

3．振动与噪声的产生

    如上所述，振动描述的是物体（系统）位移状态的参量在其基准值（平衡位置）上下交替变化（往复运动）的过程。一切有质量及弹性的物体都具有振动的性质。例如机械在工作中或工程结构在使用中都会产生不同程度的振动与噪声现象，且都有不同的特色。振动系统可用相似的力学模型来描述，质量块、弹簧和阻尼器是振动系统的三个主要组件，质量块具有惯性的力学模型；弹簧通常不计质量，具有弹性的模型，能够储存能量；阻尼器既不具有惯性，也不具有弹性，它对运动产生阻力，是耗能组件。振动系统的输入与输出关系，如图5所示。

    系统所受的激振力、初始位移、初始速度等称为输入或激励；系统在输入下所产生的输出成为系统的响应。当一个物体（质量块以下称为刚体）被弹簧约束正在做往复运动，则该刚体的振动被称为刚性振动，如图6所示。