CN105716708A - 一种匀速噪声的噪声源分离方法 - Google Patents

一种匀速噪声的噪声源分离方法 Download PDF

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Abstract

一种匀速噪声的噪声源分离方法，包括：获取在设定速度下匀速行驶的室外路试车内声压级的测试值L；获取在空档熄火滑行的室外路试车内声压级的测试值L1；获取半消声室内车带毂在设定速度下匀速行驶的路试车内声压级测试值L2；获取半消声室内在空档熄火且毂带车匀速行驶的路试车内声压级测试值L3；根据所述车内声压级测试值L、L1、L2及L3，通过计算获得分离的噪声声压级和噪声能量贡献比；根据所述噪声声压级和所述噪声能量贡献比，确定主要噪声源。本发明实现将汽车匀速行驶产生的噪声源进行分离，从而能快速有效地针对整车NVH性能进行优化，降低整车噪声，提高汽车的性能和舒适性。

Description

一种匀速噪声的噪声源分离方法
技术领域
本发明涉及噪声检测领域，尤其涉及一种匀速噪声的噪声源分离方法。
背景技术
随着当今汽车市场的发展，NVH(Noise,噪声；Vibration，振动；Harshness，声振粗糙度)性能的好坏逐步成为人们购买汽车时考量的一个重要因素，而车内匀速噪声又是评价整车NVH性能的一个重要因素。
匀速行驶车内噪声主要包含传递到车内的动力总成噪声、轮胎噪声、风噪、路噪。现有匀速噪声的分离方法主要是依靠NVH工程师的经验，有频谱分析法、主观评价法等，但频谱分析法及主观评价方法主要依靠工程师的经验，且不能够得出匀速噪声所包含的动力总成噪声、轮胎噪声、风噪、路噪的具体贡献量。如图1所示，某车型100km/h匀速行驶时的车内噪声频谱图，从频谱图中可以看出车内噪声在80Hz、700Hz中心频率附近偏高，只能凭经验初步判断80Hz为路噪、700Hz为动力总成噪声，但是不能够得出路噪、动力总成噪声所占车内噪声的比值。现有的频谱分析法、主观评价法主要依靠NVH工程师的经验，主观性比较强，结论的精准取决于NVH工程师的个人能力，且不能够得出匀速噪声所包含的动力总成噪声、轮胎噪声、风噪、路噪的具体贡献量，不能针对性的、快速有效的进行整车匀速行驶车内噪声的整改优化。
发明内容
本发明提供一种匀速噪声的噪声源分离方法，能有效对汽车匀速行驶产生的噪声源进行分离，进而精确得到各种噪声相对比值，从而能快速有效地针对整车NVH性能进行优化，提高汽车的性能和舒适性。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种匀速噪声的噪声源分离方法，包括：
获取室外在设定速度下匀速行驶的路试车内声压级的测试值L；
获取室外在空档熄火滑行的所述路试车内声压级的测试值L1；
获取半消声室内车带毂在设定速度下匀速行驶的所述路试车内声压级的测试值L2；
获取半消声室内在空档熄火且毂带车匀速行驶的所述路试车内声压级的测试值L3；
根据所述路试车内声压级的测试值L、L1、L2及L3，通过计算获得分离的噪声声压级和噪声能量贡献比；
根据所述噪声声压级和所述噪声能量贡献比，确定主要噪声源。
优选的，所述噪声声压级包括：轮胎噪声声压级S1、动力总成噪声声压级S2、风噪声压级S3及路噪声压级S4；
所述路试车内声压级的测试值L等于所述轮胎噪声声压级S1、所述动力总成噪声声压级S2、所述风噪声压级S3及所述路噪声压级S4之和；
所述路试车内声压级的测试值L1等于所述轮胎噪声声压级S1、所述风噪声压级S3及所述路噪声压级S4之和；
所述路试车内声压级的测试值L2等于所述轮胎噪声声压级S1、所述动力总成噪声声压级S2及所述路噪声压级S4之和；
所述路试车内声压级的测试值L3等于所述轮胎噪声声压级S1。
优选的，
所述动力总成噪声声压级S2，由公式计算得出；
所述风噪声压级S3，由公式计算得出；
所述路噪声压级S4，由公式计算得出。
优选的，所述噪声能量贡献比包括：轮胎噪声能量贡献比K1、动力总成噪声能量贡献比K2、风噪声能量贡献比K3及路噪声能量贡献比K4；
所述轮胎噪声能量贡献比K1，由公式计算得出；
所述动力总成噪声能量贡献比K2，由公式计算得出；
所述风噪声能量贡献比K3,由公式计算得出；
所述路噪声能量贡献比K4,由公式计算得出。
优选的，所述根据所述噪声声压级和所述噪声能量贡献比，确定主要噪声源，具体包括以下：
获取在相同测试条件下路试车与标杆车的噪声声压级和噪声能量贡献比；
比较路试车与标杆车的轮胎噪声声压级、动力总成噪声声压级、风噪声压级及路噪声压级，获取噪声声压级差值；
如果所述噪声声压级差值大于0，则所述噪声能量贡献比最大的噪声源为最主要噪声源。
优选的，所述噪声声压级差值包括：轮胎噪声声压级差值、动力总成噪声声压级差值、风噪声压级差值及路噪声压级差值；
所述轮胎噪声声压级差值等于所述路试车的轮胎噪声声压级减去所述标杆车的轮胎噪声声压级；
所述动力总成噪声声压级差值等于所述路试车的动力总成噪声声压级减去所述标杆车的动力总成噪声声压级；
所述风噪声压级差值等于所述路试车的风噪声压级减去所述标杆车的风噪声压级；
所述路噪声压级差值等于所述路试车的路噪声压级减去所述标杆车的路噪声压级。
优选的，所述声压级由公式获取，其中，LP是声压级，P是实际声压，P0是参考声压，P0的取值为2×10-5Pa。
优选的，所述噪声声压级由公式获取，其中，LP1为第一声源的声压级，LP2为第二声源的声压级，Lx为所述第一声源和所述第二声源叠加后的声压级。
可见，本发明提供一种匀速噪声的噪声源分离方法，通过设置不同测试条件获取车内声压级，并根据公式计算出各噪声声压级和各噪声贡献比，实现将汽车匀速行驶产生的噪声源进行分离，从而能快速有效地针对整车NVH性能进行优化，降低整车噪声，提高汽车的性能和舒适性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1：现有技术采用的车内噪声频谱图示意图；
图2：本发明提供的一种匀速噪声的噪声源分离方法流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。
针对当前整车车内噪声的降噪分析，摆脱仅依靠经验判断噪声源的单一手段，本发明提供一种匀速噪声的噪声源分离方法，通过设置不同的测试条件对噪声声压级进行计算，把噪声源中的动力总成噪声、轮胎噪声、风噪、路噪进行分离，从而能快速有效地针对整车NVH性能进行优化，降低整车噪声，提高汽车的性能和舒适性。
如图2所示，为本发明提供的一种匀速噪声的噪声源分离方法流程图，该分离方法具体步骤包括：
S1：获取室外在设定速度下匀速行驶的路试车内声压级的测试值L；
S2：获取室外在空档熄火滑行的所述路试车内声压级的测试值L1；
S3：获取半消声室内车带毂在设定速度下匀速行驶的所述路试车内声压级的测试值L2；
S4：获取半消声室内在空档熄火且毂带车匀速行驶的所述路试车内声压级的测试值L3；
S5：根据所述路试车内声压级的测试值L、L1、L2及L3，通过计算获得分离的噪声声压级和噪声能量贡献比；
S6：根据所述噪声声压级和所述噪声能量贡献比，确定主要噪声源。
具体地，匀速行驶的整车车内的噪声能量特征可分为：轮胎噪声、动力总成噪声、风噪、路面激励四种。噪场能量的测量主要通过噪声强度(声压级)测量，常通过在前排驾驶员内耳处及后排左侧乘员内耳处布置声音传感器，通过数据采集系统进行数据的获取声压级，具体测量方法可参考GB/T18697-2002《声学汽车车内噪声测量方法》。同时，车辆匀速行驶所选取的室外场地可为户外开阔平坦沥青路面，车速一般可选取40km/h、60km/h、80km/h、100km/h、120km/h。需要说明的是，当车带毂时，由于试验用的转毂与地面不接触，车相对于路面处于相对静止，此时风噪声可忽略；当毂带车时，整车空档熄火，由转毂带动整车匀速行驶，此时仅有轮胎噪声。
进一步，所述噪声声压级包括：轮胎噪声声压级S1、动力总成噪声声压级S2、风噪声压级S3及路噪声压级S4。所述路试车内声压级的测试值L等于所述轮胎噪声声压级S1、所述动力总成噪声声压级S2、所述风噪声压级S3及所述路噪声压级S4之和；所述路试车内声压级的测试值L1等于所述轮胎噪声声压级S1、所述风噪声压级S3及所述路噪声压级S4之和；所述路试车内声压级的测试值L2等于所述轮胎噪声声压级S1、所述动力总成噪声声压级S2及所述路噪声压级S4之和；所述路试车内声压级的测试值L3等于所述轮胎噪声声压级S1。
根据声学理论，所述声压级由公式获取，其中，LP是声压级，P是实际声压，P0是参考声压，P0的取值为2×10-5Pa。需要说明的是，P0是人类能够听出来的最小声压。
由于声压级不能直接相加减，但是声能量可以直接相加减，声音的能量等于声压的平方，所述噪声声压级由公式获取，其中，LP1为第一声源的声压级，LP2为第二声源的声压级，Lx为所述第一声源和所述第二声源叠加后的声压级。
具体地，由以上公式可得到：所述动力总成噪声声压级S2，由公式计算得出；所述风噪声压级S3，由公式计算得出；所述路噪声压级S4，由公式计算得出。需要说明的是，所述轮胎噪声声压级S1等于L3。
根据所述声压级由公式可推导出公式由于声音的能量是声压的平方，因此声能量贡献比公式为其中，为声能量贡献比，LP1为分离的第一声源噪声声压级，LPn为总声压级。
进一步，所述噪声能量贡献比包括：轮胎噪声能量贡献比K1、动力总成噪声能量贡献比K2、风噪声能量贡献比K3及路噪声能量贡献比K4。所述轮胎噪声能量贡献比K1，由公式计算得出；所述动力总成噪声能量贡献比K2，由公式计算得出；所述风噪声能量贡献比K3,由计算得出；所述路噪声能量贡献比K4,由公式计算得出。
在实际应用中，常采用路试车与标杆车在相同测试条件下获取噪声声压级和噪声能量贡献比来比较，同时也选用不同设定速度下测试数据的综合比较。如下表1：
表1：
进一步，所述根据所述噪声声压级和所述噪声能量贡献比，确定主要噪声源，具体包括以下步骤：
步骤1：获取在相同测试条件下路试车与标杆车的噪声声压级和噪声能量贡献比；
步骤2：比较路试车与标杆车的轮胎噪声声压级、动力总成噪声声压级、风噪声压级及路噪声压级，获取噪声声压级差值；
步骤3：如果所述噪声声压级差值大于0，则所述噪声能量贡献比最大的噪声源为最主要噪声源。
进一步，所述噪声声压级差值包括：轮胎噪声声压级差值、动力总成噪声声压级差值、风噪声压级差值及路噪声压级差值。所述轮胎噪声声压级差值等于所述路试车的轮胎噪声声压级减去所述标杆车的轮胎噪声声压级；所述动力总成噪声声压级差值等于所述路试车的动力总成噪声声压级减去所述标杆车的动力总成噪声声压级；所述风噪声压级差值等于所述路试车的风噪声压级减去所述标杆车的风噪声压级；所述路噪声压级差值等于所述路试车的路噪声压级减去所述标杆车的路噪声压级。
具体地，由实施例表1经过对匀速噪声所包含的动力总成噪声、轮胎噪声、风噪、路噪进行分离，分离后的结果如表2、表3所示，得到路试车匀速车内噪声声压级差值结果如表4：
表2：路试车匀速行驶噪声分离表
表3：路试车匀速行驶噪声分离表
表4：路试车与标杆车的噪声差值表
由表4可看出实施例中，路试车匀速行驶车内噪声偏高的主要由路噪引起的，可见，路噪为主要噪声源。就此，可根据影响路噪的因素提出相应降低噪声的措施，从而实现降低车内噪声，提升整车NVH性能。
可见，本发明提供一种匀速噪声的噪声源分离方法，通过设置不同测试条件获取车内声压级，并根据公式计算出各噪声声压级和各噪声贡献比，实现将汽车匀速行驶产生的噪声源进行分离，从而能快速有效地针对整车NVH性能进行优化，降低整车噪声，提高汽车的性能和舒适性。
以上依据图示所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种匀速噪声的噪声源分离方法，其特征在于，包括：
获取室外在设定速度下匀速行驶的路试车内声压级的测试值L；
获取室外在空档熄火滑行的所述路试车内声压级的测试值L1；
获取半消声室内车带毂在设定速度下匀速行驶的所述路试车内声压级的测试值L2；
获取半消声室内在空档熄火且毂带车匀速行驶的所述路试车内声压级的测试值L3；
根据所述路试车内声压级的测试值L、L1、L2及L3，通过计算获得分离的噪声声压级和噪声能量贡献比；
根据所述噪声声压级和所述噪声能量贡献比，确定主要噪声源。
2.根据权利要求1所述的匀速噪声的噪声源分离方法，其特征在于，所述噪声声压级包括：轮胎噪声声压级S1、动力总成噪声声压级S2、风噪声压级S3及路噪声压级S4；
所述路试车内声压级的测试值L等于所述轮胎噪声声压级S1、所述动力总成噪声声压级S2、所述风噪声压级S3及所述路噪声压级S4之和；
所述路试车内声压级的测试值L1等于所述轮胎噪声声压级S1、所述风噪声压级S3及所述路噪声压级S4之和；
所述路试车内声压级的测试值L2等于所述轮胎噪声声压级S1、所述动力总成噪声声压级S2及所述路噪声压级S4之和；
所述路试车内声压级的测试值L3等于所述轮胎噪声声压级S1。
3.根据权利要求2所述的匀速噪声的噪声源分离方法，其特征在于，
所述动力总成噪声声压级S2，由公式计算得出；
所述风噪声压级S3，由公式计算得出；
所述路噪声压级S4，由公式 S 4 = 10 lg ( 10 L / 10 - 10 L 1 / 10 - 10 L 2 / 10 - 10 L 3 / 10 ) 计算得出。
4.根据权利要求3所述的匀速噪声的噪声源分离方法，其特征在于，所述噪声能量贡献比包括：轮胎噪声能量贡献比K1、动力总成噪声能量贡献比K2、风噪声能量贡献比K3及路噪声能量贡献比K4；
所述轮胎噪声能量贡献比K1，由公式计算得出；
所述动力总成噪声能量贡献比K2，由公式计算得出；
所述风噪声能量贡献比K3,由公式计算得出；
所述路噪声能量贡献比K4,由公式计算得出。
5.根据权利要求1所述的匀速噪声的噪声源分离方法，其特征在于，所述根据所述噪声声压级和所述噪声能量贡献比，确定主要噪声源，具体包括以下：
获取在相同测试条件下路试车与标杆车的噪声声压级和噪声能量贡献比；
比较路试车与标杆车的轮胎噪声声压级、动力总成噪声声压级、风噪声压级及路噪声压级，获取噪声声压级差值；
如果所述噪声声压级差值大于0，则所述噪声能量贡献比最大的噪声源为最主要噪声源。
6.根据权利要求5所述的匀速噪声的噪声源分离方法，其特征在于，所述噪声声压级差值包括：轮胎噪声声压级差值、动力总成噪声声压级差值、风噪声压级差值及路噪声压级差值；
所述轮胎噪声声压级差值等于所述路试车的轮胎噪声声压级减去所述标杆车的轮胎噪声声压级；
所述动力总成噪声声压级差值等于所述路试车的动力总成噪声声压级减去所述标杆车的动力总成噪声声压级；
所述风噪声压级差值等于所述路试车的风噪声压级减去所述标杆车的风噪声压级；
所述路噪声压级差值等于所述路试车的路噪声压级减去所述标杆车的路噪声压级。
7.根据权利要求1至6任一项所述的匀速噪声的噪声源分离方法，其特征在于，所述声压级由公式获取，其中，LP是声压级，P是实际声压，P0是参考声压，P0的取值为2×10-5Pa。
8.根据权利要求1至6任一项所述的匀速噪声的噪声源分离方法，其特征在于，所述噪声声压级由公式获取，其中，LP1为第一声源的声压级，LP2为第二声源的声压级，Lx为所述第一声源和所述第二声源叠加后的声压级。
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