電動自行車產(chǎn)品車速提示音檢測現(xiàn)狀和整改技術(shù)研究(2)

劉 琳 吉文博 蘇 輝 王震武

（中檢西部檢測有限公司）

（上接2022 年第6 期）

3.1 蜂鳴器安裝在車輛前端

圖4 蜂鳴器安裝在車輛前端

圖5 蜂鳴器前端安裝

蜂鳴器安裝在車輛的前端，如圖4 和圖5 所示。目前，最常見的是提示音蜂鳴器與鳴號裝置的提示音裝置共用，大部分蜂鳴器兩端的工作電壓比較低，其工作功率低，蜂鳴器的發(fā)聲聲壓級較小，導(dǎo)致車速提示音的測試結(jié)果偏低的情況居多。還有一部分車輛蜂鳴器不與鳴號裝置共用，蜂鳴器兩端的工作電壓基本不會受到影響，而且蜂鳴器外側(cè)一般會有發(fā)聲孔，聲音傳遞基本不會受到干擾，導(dǎo)致有一部分車輛的車速提示音測試結(jié)果偏高。結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)音蜂鳴器安裝在整車前端時(shí)，車速提示音的測試結(jié)果有低有高，這種情況的電動自行車車速提示音聲壓級的通過率最低。

3.2 蜂鳴器安裝在車輛中部

當(dāng)蜂鳴器安裝在車輛中部時(shí)，如圖6 和圖7 所示。蜂鳴器一般安裝在車輛座位下方，由于空間較大，蜂鳴器可選位置居多，其周圍無可遮擋的線束電器元件。當(dāng)蜂鳴器鳴響時(shí)，聲音通過車身中部的保護(hù)殼體能夠快速的傳遞到聲級計(jì)上，聲音的傳遞不受到空間的局限，加之標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的聲級計(jì)應(yīng)擺放在通過車身中心并垂直于車輛軸線的垂線上，蜂鳴器距離聲級計(jì)最接近。通過測試數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，該類型蜂鳴器提示音的聲壓級測試結(jié)果比較高，一般也會有超出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定最大限值62dB(A)的情況出現(xiàn)。但是總體來看，此類型電動自行車車速提示音通過率較高。

圖6 蜂鳴器安裝在車輛中部

圖7 蜂鳴器中部安裝

3.3 蜂鳴器安裝在車輛后端

蜂鳴器安裝在車輛后端，如圖8 和圖9 所示。蜂鳴器通常安裝在車輛后端的電器盒內(nèi)部，距離聲級計(jì)較遠(yuǎn)，加之蜂鳴器在電器盒內(nèi)部安裝空間比較受限，位置一般都不固定。隨著電器盒內(nèi)部的線束隨意擺放，這樣車速提示音聲壓受到電器盒內(nèi)部線束的影響，提示音聲壓在電器盒內(nèi)部出現(xiàn)各種折射、漫反射等現(xiàn)象。提示音的聲壓在電器盒內(nèi)部經(jīng)過各種傳遞折射后，聲音的能量相互抵消，進(jìn)而造成提示音聲壓級過低。因此，提示音蜂鳴器安裝在車輛的后部，會對車速提示音的測試結(jié)果有一定的影響。

圖8 蜂鳴器安裝在車輛后端

圖9 蜂鳴器后端安裝

通過上述分析蜂鳴器安裝位置對車速提示音聲壓級測試結(jié)果的影響，對于生產(chǎn)企業(yè)來說，為了保證電動自行車產(chǎn)品的合格率，應(yīng)根據(jù)不同的車輛類型，對應(yīng)不同的蜂鳴器安裝位置，來選擇提示音蜂鳴器。但最主要的還是蜂鳴器在出廠時(shí)聲壓級的大小。如果企業(yè)選擇的蜂鳴器在制造時(shí)由于加工、設(shè)計(jì)、裝配因素，導(dǎo)致其聲壓級大小不符合標(biāo)準(zhǔn)的要求，即使安裝在車輛上之后也不可能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的聲壓級要求。例如單套的蜂鳴器產(chǎn)品在出廠時(shí)的最大發(fā)聲聲壓級只能達(dá)到52dB(A)，當(dāng)該蜂鳴器裝車后不可能符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

4 技術(shù)整改和比對試驗(yàn)驗(yàn)證

通過研究發(fā)現(xiàn)，大部分車輛配備的蜂鳴器都是有源壓電式蜂鳴器，如圖10 所示。壓電陶瓷片由電陶瓷和一片金屬片壓制而成，壓電陶瓷表面通常會鍍上一層薄薄的金屬便于焊接連線，金屬片也會焊接一根連線，共同組成壓電陶瓷片的兩極。蜂鳴器內(nèi)部集成了振動源，接通電源后，陶瓷會向外延伸或向內(nèi)收縮，帶動壓電陶瓷片以對應(yīng)的頻率振動，振動的聲音在音腔里放大傳出。根據(jù)30 臺車測試不合格結(jié)果可知，共計(jì)有21 臺車輛的車速提示音聲壓級超出標(biāo)準(zhǔn)限值要求，說明目前國內(nèi)電動自行車車速提示音聲壓級超標(biāo)情況居多。根據(jù)蜂鳴器的工作特性，蜂鳴器的發(fā)聲聲壓級取決于工作功率，即從電壓電流方面入手，嘗試在已有電動自行車的蜂鳴器工作電路中串聯(lián)電阻或分別串聯(lián)不同阻值大小的電阻。試想，電阻可以在直流工作線路中起到分壓作用，蜂鳴器兩端的工作電壓是否會有所下降，是否能夠降低蜂鳴器的工作功率，最終降低蜂鳴器的發(fā)聲聲壓級？

圖10 壓電式有源蜂鳴器

重新選取1 臺綠源電動自行車，按標(biāo)準(zhǔn)要求測試其車速提示音，該車提示音測試結(jié)果65dB(A)，測試結(jié)果高于標(biāo)準(zhǔn)限值要求。然后使用萬用表測量蜂鳴器的工作線路電壓找到蜂鳴器的正極和負(fù)極，在蜂鳴器工作電路中分別串聯(lián)10kΩ、20kΩ、30kΩ、40kΩ、50kΩ 五種不同規(guī)格的電阻，分別測試5 組車速提示音聲壓級，測試結(jié)果如表3 所示。第4 組聲壓級為59dB(A)，減小了9.2%，且測試結(jié)果剛好滿足要求。表中前3 組試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，隨著電阻阻值的增加，蜂鳴器的發(fā)聲聲壓級不斷減小，其中第5 組數(shù)據(jù)最為明顯，由于電阻阻值太大，導(dǎo)致蜂鳴器的發(fā)聲聲壓級過低，反而達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的要求。試驗(yàn)證明串聯(lián)不同阻值的電阻，都不同程度的降低了蜂鳴器兩端的工作電壓，進(jìn)而降低蜂鳴器的發(fā)聲聲壓級，其中最明顯的將原蜂鳴器的聲壓級減小了16.4%，達(dá)到了之前的設(shè)想效果。

表3 綠源電動自行車提示音整改測試結(jié)果

為了使電阻阻值大小可調(diào)，使蜂鳴器兩端電壓能夠隨時(shí)調(diào)整，電動自行車的電源電壓是48V，通過與電氣工程師討論定制了一個(gè)0～50V 直流電源調(diào)壓模塊，如圖11、12 所示。該模塊輸入端與車輛的電源相連，輸出端與蜂鳴器相連，相當(dāng)于在蜂鳴器上加了一個(gè)小型變壓器。該模塊實(shí)現(xiàn)蜂鳴器發(fā)聲聲壓級的大小調(diào)整，對電動自行車車速提示音聲壓級的測試通過率具有決定性影響。

圖11 直流電源調(diào)壓模塊

圖12 直流電源調(diào)壓模塊連接示意圖

將直流電源調(diào)壓模塊分別連接在30 臺測試不合格樣車的蜂鳴器工作線路上，通過手動調(diào)節(jié)。對于測試結(jié)果偏高的，進(jìn)行工作電壓向低調(diào)整，對于測試結(jié)果偏低的，工作電壓向高調(diào)整。通過對不合格樣車蜂鳴器工作電壓的反復(fù)調(diào)整，對樣車的車速提示音進(jìn)行反復(fù)的測量整理和分析，最終得到30 臺不合格樣車整改后的測試結(jié)果，如表4 和圖13 所示。通過技術(shù)整改后，其中21 臺車速提示音聲壓級超高的車輛提示音聲壓級都得到不同程度的下降，并且均達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求。例如序號82 號的電動自行車，整改前測試結(jié)果是79dB(A)，整改后測試結(jié)果是62dB(A)，下降了21.5%，說明整改技術(shù)對高聲壓級蜂鳴器的整改效果比較突出。對于測試結(jié)果聲壓級較低的車輛而言，共計(jì)有9 臺，其中有7 臺車輛提示音聲壓級通過整改技術(shù)都有一定幅度的增大，到達(dá)或超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的下限要求55dB(A)，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。整改中存在2 臺提示音聲壓級較低的車輛，試驗(yàn)中考慮到蜂鳴器的安全使用，對這2 臺車輛蜂鳴器的工作電壓進(jìn)行上調(diào)分別至50.0V 和49.5V，并且盡量將蜂鳴器周圍的遮擋線束以及電氣元件放置在其他位置，整改后的聲壓級相較之前有所增大，但還未超過標(biāo)準(zhǔn)的下限55 dB(A)。如果繼續(xù)增大蜂鳴器兩端電壓，蜂鳴器可能工作功率過大，導(dǎo)致其不能正常工作。說明上述2 臺車輛的蜂鳴器設(shè)計(jì)出廠調(diào)試的發(fā)聲聲壓級過于低，根本不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，安裝在車輛上之后也達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，更達(dá)不到警示來往行人的要求。

表4 30臺樣車車速提示音整改后測試結(jié)果

圖13 30臺樣車車速提示音整改前后測試結(jié)果比對

分析影響車速提示音測試不合格因素，主要有蜂鳴器在車輛上的安裝位置和蜂鳴器出廠的設(shè)計(jì)聲壓級。蜂鳴器不同安裝位置對車速提示音會產(chǎn)生不同的影響，且車速提示音的測試通過率也不相同。除了蜂鳴器在車輛上安裝位置的影響，蜂鳴器在設(shè)計(jì)出廠的發(fā)聲聲壓級，也是導(dǎo)致車速提示音測試不合格的主要因素。

根據(jù)蜂鳴器的發(fā)聲特性和傳播特性，通過試驗(yàn)驗(yàn)證，形成蜂鳴器發(fā)聲聲壓級整改技術(shù)，對30 臺車速提示音測試不合格車輛進(jìn)行技術(shù)整改，通過反復(fù)調(diào)試測試，發(fā)現(xiàn)該整改技術(shù)對測試結(jié)果較高的聲壓級具有顯著的降調(diào)效果，均達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求。

作為檢測機(jī)構(gòu)，為企業(yè)提出以下兩點(diǎn)建議：電動自行車工作線路合理化布局和蜂鳴器裝置的質(zhì)量把關(guān)和提前檢測。企業(yè)應(yīng)關(guān)注電器盒內(nèi)的合理布局和科學(xué)擺放，應(yīng)對自主的設(shè)計(jì)或采購的蜂鳴器電器元件予以更大的關(guān)注，蜂鳴器質(zhì)量品控應(yīng)盡量遵循標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，以保證車速提示音測試的合格率。

（全文完）