摩托车头盔隔音测试
摩托车头盔的隔音性能是保障骑行安全与舒适性的重要指标(过高的噪音易导致听觉疲劳、注意力分散,长期暴露还可能损伤听力)。
以下是其隔音测试的核心内容:
一、测试目的
模拟骑行时头盔受到的噪音环境(如发动机噪音、风噪、胎噪等),测定头盔对不同频率噪音的衰减能力,评估:
头盔内衬、外壳结构对噪音的阻隔效果;
不同骑行速度下(对应不同风噪频率)的实际隔音性能;
是否符合安全标准中对噪音暴露的限值要求(如长期骑行时头盔内噪音需≤85dB)。
二、核心测试指标
插入损失(Insertion Loss, IL):最核心指标,指 “无头盔时的噪音声压级” 与 “佩戴头盔后的噪音声压级” 的差值(IL = 未戴头盔声压级 - 戴头盔声压级),数值越大,隔音效果越好。
头盔内噪音限值:部分标准(如欧盟 ECE R22.06)规定,骑行时头盔内噪音不得超过特定阈值(如 90dB),避免听力损伤。
频率响应特性:头盔对不同频率噪音的隔音效果差异(如低频发动机噪音、高频风噪的衰减能力可能不同)。
三、主要测试方法及标准
测试需在声学实验室(消声室或半消声室)中进行,遵循国际或地区标准(如 ISO 4871、ECE R22.06、GB 24429 等),核心步骤如下:
(一)测试环境与设备
声学实验室:
消声室:室内无反射音,可模拟自由声场(适合测试头盔对 “外部声源” 的隔音);
半消声室:地面为反射面,更贴近实际骑行时的噪音反射环境。
声源系统:
噪音发生器:产生宽频带噪音(如白噪音、粉红噪音)或特定频率噪音(模拟不同来源的噪音,如 50-2000Hz 低频发动机噪音、1000-8000Hz 风噪);
扬声器:将电信号转化为声波,放置在距头盔特定位置(如模拟前方风噪、侧方发动机噪音)。
测量系统:
人工头模:内置麦克风(模拟人耳位置),用于采集头盔内的噪音声压级;
声级计:高精度声级计(需符合 IEC 61672 Class 1 标准),记录噪音数据;
风速模拟装置(针对风噪):如风机或风洞,模拟不同骑行速度(如 50km/h、100km/h)下的气流噪音。
(二)测试流程
样品准备:
选取代表性头盔(同一型号至少 3 顶),检查外壳、内衬(如泡沫、绒布)是否完好,按说明书正确佩戴在人工头模上(确保贴合度,避免缝隙漏音)。
基础噪音测量(无头盔状态):
在消声室中,通过扬声器播放设定频率 / 声压级的噪音(如 80-120dB),记录人工头模位置的噪音声压级(作为基准值)。
佩戴头盔后的噪音测量:
同一噪音条件下,将头盔佩戴在人工头模上,关闭头盔卡扣,确保内衬与头模紧密接触;
记录头盔内麦克风采集的声压级,重复 3 次取平均值。
风噪专项测试:
开启风速模拟装置,设定不同风速(对应骑行速度,如 30km/h 对应约 8.3m/s 风速);
测量气流通过头盔时产生的风噪(无外部声源),以及风噪 + 发动机噪音叠加时的头盔内声压级。
数据计算:
插入损失(IL)= 无头盔时声压级(dB) - 戴头盔时声压级(dB);
分析不同频率下的 IL 值(如绘制 “频率 - IL” 曲线),评估头盔对高频、低频噪音的阻隔差异。
四、关键影响因素
头盔结构设计:
外壳材质:硬质 ABS、PC(聚碳酸酯)或碳纤维外壳对高频噪音反射能力更强,隔音效果优于软质材料;
内衬材料:多孔泡沫(如 EPS)、绒布内衬通过吸音作用降低噪音,密度适中的内衬(不过硬 / 过软)隔音效果更佳;
缝隙密封:头盔与头模的贴合度、通风口设计(通风孔可能成为噪音传入通道)会影响隔音,部分头盔通过可关闭的通风阀平衡通风与隔音。
噪音频率:
低频噪音(如发动机怠速噪音,200Hz 以下)穿透力强,头盔对其隔音效果通常弱于高频噪音(如 1000Hz 以上风噪);
风噪以高频为主(3000-6000Hz),头盔外形流线型设计可减少气流湍流,降低风噪产生(间接提升隔音)。
骑行速度:
低速时(≤50km/h),噪音主要来自发动机和胎噪(低频为主),头盔隔音依赖内衬吸音;
高速时(≥80km/h),风噪成为主导噪音(高频),头盔外壳的流线型和密封性影响更大。
测试条件:
人工头模的尺寸(如头围、耳位)需符合标准(如 ISO 10052),否则贴合度差异会导致测试偏差;
风速、声源距离等参数需严格按标准设定(如 ECE 标准规定风噪测试风速需覆盖 20-120km/h)。
五、相关标准要求
不同地区对头盔隔音的标准略有差异,核心要求包括:
欧盟 ECE R22.06:规定头盔在 80-110km/h 速度下,内噪音不得超过 90dB(A 计权,模拟人耳对噪音的敏感度);
中国 GB 24429-2009:要求头盔在一定风速下,插入损失需满足特定频率范围的最小值(如 1000Hz 时 IL≥10dB);
ISO 4871:提供了头盔声学性能测试的通用方法,包括声源选择、风速设定、数据处理等细节。
六、实际意义与应用
骑行安全:良好的隔音可减少噪音对注意力的干扰,降低交通事故风险;
听力保护:长期骑行时,头盔内噪音若超过 85dB(A 计权),可能导致永久性听力损伤,隔音测试可确保头盔符合听力保护限值;
产品优化:制造商通过测试改进结构(如优化内衬密度、密封缝隙),在通风性与隔音性之间找到平衡(如越野头盔更注重通风,巡航头盔侧重隔音)。
通过标准化的隔音测试,可量化摩托车头盔的降噪能力,为消费者选型、企业质量控制及行业标准制定提供科学依据。
实际测试中需结合骑行场景的噪音特点(如风噪占比随速度提升而增加),全面评估头盔的声学性能。