CN109324120A - 一种变速器传声损失测试方法及测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变速器传声损失测试方法，其包括如下步骤：1）在变速器内布置一个声源，紧邻该声源布置第一传感器；2）在变速器的上方、左方和右方分别布置第二传感器，所述第二传感器到变速器包络面的垂直距离相等；3）获取声源在不同频率范围时第一传感器和第二传感器的声压信号，计算第一传感器和第二传感器声压级差值，进而确定变速器传声损失。本发明还公开了一种实现该变速器传声损失测试方法的测试系统。其能够准确测试变速器内、外部传声损失，有助于系统、全面地分析变速器NVH性能。
Description
技术领域
本发明涉及汽车NVH，具体涉及一种变速器传声损失测试方法及测试系统。
背景技术
汽车变速器NVH问题是汽车NVH领域的重点和难点问题，如变速器啸叫噪声、敲击噪声。传声损失是评价系统传声能力的主要参数，系统传声损失越大说明系统抑制噪声的能力越强，因此传声损失可以为汽车NVH开发提供可靠的依据。变速器噪声问题通常放在整车系统中来看，变速器噪声从整车发动机舱传播到车内分为空气声传播和结构声传播两条途径，因此机舱到车内的传声损失可以有效反馈对空气声传播的抑制能力。同样的，变速器噪声从箱体内部到外部也存在空气声传播，如通过通气孔、传动轴安装位置、泄尘孔等传播。该传声损失的量级可反映变速器系统对空气声传播的抑制能力。但是对于变速器箱体内部到外部的传声损失的客观评价，当前并无公开的测试方法，导致了该领域的技术空白。
CN104062075B公开了一种整车传声损失测试方法，所述方法基于互易性，包括如下步骤：在车内布置中高频和低频两个声源；将整车周围划分为多个区域，将汽车前舱作为一个区域，并在各个区域内分别布置多个传声器；分别获取车内中高频声源和低频声源在不同频率范围时各个区域内的平均声压级，并将车内中高频声源在不同频率范围时产生的噪声的声压级分别与各个区域内的平均声压级相减，以及将车内低频声源在不同频率范围时产生的噪声的声压级分别与各个区域内的平均声压级相减，得出各个区域分别在中高频和低频的不同频率范围内的隔声量，从而得出各个区域分别在中高频和低频的不同频率范围内的传声损失量。所述测试方法能够科学、严谨地评估整车密封性，其主要是针对整车的传声损失进行测试，用于评估整车的NVH性能，不能单独评价变速器的隔声性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种变速器传声损失测试方法及测试系统，其能够准确测试变速器内、外部传声损失，有助于系统、全面地分析变速器NVH性能。
本发明所述的变速器传声损失测试方法，其包括如下步骤：
1）在变速器内布置一个声源，紧邻该声源布置第一传感器；
2）在变速器的上方、左方和右方分别布置第二传感器，所述第二传感器到变速器包络面的垂直距离相等；
3）获取声源在不同频率范围时第一传感器和第二传感器的声压信号，计算第一传感器和第二传感器声压级差值，进而确定变速器传声损失。
进一步，所述步骤1）中的声源布置于变速器的齿轮上。
进一步，所述步骤2）中变速器包络面是指将变速器全部包含在内的一个最小六面体。
进一步，位于变速器上方的第二传感器垂直于变速器包络面顶面的垂线的垂足为变速器包络面顶面中心点，位于变速器左方的第二传感器垂直于变速器包络面左侧面的垂线的垂足为变速器包络面左侧面中心点，位于变速器右方的第二传感器垂直于变速器包络面右侧面的垂线的垂足为变速器包络面右侧面中心点。
进一步，所述步骤2）中三个第二传感器到变速器包络面的垂直距离为10cm。
进一步，所述步骤3）中，当声源为白噪声时，计算第一传感器和第二传感器采集得到的声压信号的1/3倍频程下的声压级差值，当声源为纯音时，计算该纯音频率下的第一传感器和第二传感器的声压级级差值。
一种变速器传声损失测试系统，包括设于变速器内的声源和第一传感器，所述第一传感器紧邻声源设置，在变速器的上方、左方和右方分别设有第二传感器，所述第二传感器到变速器包络面的垂直距离相等，所述声源与功放连接，所述第一传感器、第二传感器和功放与数据采集前端连接，所述数据采集前端与分析系统连接，该分析系统用于对采集得到的噪声信号进行分析计算。
进一步，所述变速器固定于台架上，该台架置于全/半消声台架试验室内。
进一步，所述全/半消声台架试验室的背景噪声≤24dB（A）。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
1、本发明在变速器内部设置一个声源，紧邻该声源布置一个第一传感器，在变速器外部布置三个第二传感器，通过测试计算得到不同频率下变速器内、外部传声损失值，结合传声损失分析变速器的空气传播路径是否存在缺陷。同时能够通过判断车内噪声问题的频率范围与变速器传声损失值较小的频段是否一致，来分析车内噪声问题是否由于变速器本体隔声能力差导致的，从而提供了一种以往被忽略了的解决车内噪声问题的途径。
2、本发明的测试方法稳定性好，可行性强，对于车内变速器噪声问题而言，弥补了以往只关注整车传声损失而忽略变速器本体传声损失的系统性思维缺陷，有助于更加系统、全面地分析变速器NVH问题。
附图说明
图1是本发明的变速器传声损失测试系统示意图；
图2是本发明的第二传感器的布置示意图。
图中，1—变速器，2—轴，3—齿轮，4—声源，5—第一传感器，6—第二传感器，7—台架，8—功放，9—数据采集前端，10—分析系统，11—包络面，D—垂直距离，U—变速器包络面顶面中心点，L—变速器包络面左侧面中心点，R—变速器包络面右侧面中心点。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细说明。
参见图1，所示的变速器传声损失测试系统，包括设于变速器1内的声源4和第一传感器5，所述第一传感器5紧邻声源4设置，在变速器1的上方、左方和右方分别设有第二传感器6，所述第二传感器6到变速器包络面11的垂直距离D相等，所述声源4与功放8连接，所述第一传感器5、第二传感器6和功放8与数据采集前端9连接，所述数据采集前端9与分析系统10连接，该分析系统10用于对采集得到的噪声信号进行分析计算。所述变速器1固定于台架7上，该台架7置于全/半消声台架试验室内。所述全/半消声台架试验室的背景噪声≤24dB（A）。
参见图2，变速器包络面11是指将变速器1全部包含在内的一个最小六面体。位于变速器1上方的第二传感器6垂直于变速器包络面11顶面的垂线的垂足为变速器包络面顶面中心点U，位于变速器1左方的第二传感器6垂直于变速器包络面11左侧面的垂线的垂足为变速器包络面左侧面中心点L，位于变速器1右方的第二传感器6垂直于变速器包络面11右侧面的垂线的垂足为变速器包络面右侧面中心点R。
一种变速器传声损失测试方法，其包括如下步骤：
1）布置声源4和第一传感器5，将变速器1侧面拆开露出里面的轴2和齿轮3，将声源4用胶带固定在齿轮3上，在紧邻声源4位置的齿轮上用胶带固定第一传感器5，保证声源4和第一传感器5的工作部位未被遮挡。然后将变速器1装配到台架7上，该台架7置于全/半消声台架试验室内，全/半消声台架试验室内的背景噪声≤24dB（A），台架7表面设有消声措施，与变速器1连接位置密封良好。
2）布置第二传感器6，在变速器1的上方、左方和右方分别布置一个第二传感器6，三个第二传感器6到变速器包络面11的垂直距离D为10cm，参见图2，变速器包络面11是指将变速器1全部包含在内的一个最小六面体。位于变速器1上方的第二传感器6垂直于变速器包络面11顶面的垂线的垂足为变速器包络面顶面中心点U，位于变速器1左方的第二传感器6垂直于变速器包络面11左侧面的垂线的垂足为变速器包络面左侧面中心点L，位于变速器1右方的第二传感器6垂直于变速器包络面11右侧面的垂线的垂足为变速器包络面右侧面中心点R。然后将声源4连接到功放8上，一个第一传感器5和三个第二传感器6均与数据采集前端9连接，所述数据采集前端9将采集得到的信号传输至分析系统10。
3）调试设备，确保声源4能够按照给定信号正常发声，第一传感器5和第二传感器6标定好灵敏度并保证能正常采集到噪声信号。获取声源4在不同频率范围时第一传感器5和第二传感器6的声压信号，计算第一传感器5和第二传感器6声压级差值，进而确定变速器1传声损失。
作为本发明的一种优选实施方式，所述声源4设置两种发声信号模式：第一种模式为白噪声，发声频率为20~3000Hz，发声总声压级为110dB（A），第二种模式为纯音，分别发出频率为500Hz、1000Hz、1500Hz、2000Hz、2500Hz和3000Hz的正玄波信号，发声时间为10s，发声总声压级为110dB（A）。第一传感器和第二传感器采集参数设置为：采集频率带宽为20~12800Hz，频率分辨率为1Hz，第一传感器和第二传感器过载后自动拒绝信号采集。
当声源发出白噪声时，计算第一传感器和第二传感器采集得到的噪声信号1/3倍频程下的A计权声压级，在噪声测量中，A计权声级是模拟人耳对40方纯音的响度，当信号通过时，其低频、中段频（1000Hz以下）有较大的衰减，然后将第二传感器,的声压级按照能量平均的方式计算得到变速器外部第二传感器的平均声压级，计算第一传感器和第二传感器平均声压级差值，得到横坐标为1/3倍频带，纵坐标为声压级差值的白噪声传声损失曲线。
当声源发出纯音时，分别发出频率为500Hz、1000Hz、1500Hz、2000Hz、2500Hz和3000Hz的正玄波信号，计算计算第一传感器和第二传感器采集得到的噪声信号的A计权声压级，然后将第二传感器的声压级按照能量平均的方式计算得到变速器外部第二传感器的平均声压级，计算第一传感器和第二传感器平均声压级差值，得到横坐标为500Hz、1000Hz、1500Hz、2000Hz、2500Hz和3000Hz，纵坐标为声压级差值的六个点，并将六个点连成曲线，该曲线为纯音噪声传声损失曲线。
通过将得到的传声损失曲线与竞品变速器的测试结果对比，判断变速器的空气传播路径是否存在缺陷。同时能够通过判断车内噪声问题的频率范围与变速器传声损失值较小的频段是否一致，来分析车内噪声问题是否由于变速器本体隔声能力差导致的，从而提供了一种以往被忽略了的解决车内噪声问题的途径。
本发明的测试方法稳定性好，可行性强，对于车内变速器噪声问题而言，弥补了以往只关注整车传声损失而忽略变速器本体传声损失的系统性思维缺陷，有助于更加系统、全面地分析变速器NVH问题。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理 而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领 域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况 下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的 保护范围。
Claims (9)
1.一种变速器传声损失测试方法，其特征在于包括如下步骤：
1）在变速器内布置一个声源，紧邻该声源布置第一传感器；
2）在变速器的上方、左方和右方分别布置第二传感器，所述第二传感器到变速器包络面的垂直距离相等；
3）获取声源在不同频率范围时第一传感器和第二传感器的声压信号，计算第一传感器和第二传感器声压级差值，进而确定变速器传声损失。
2.根据权利要求1所述的变速器传声损失测试方法，其特征在于：所述步骤1）中的声源布置于变速器的齿轮上。
3.根据权利要求1或2所述的变速器传声损失测试方法，其特征在于：所述步骤2）中变速器包络面是指将变速器全部包含在内的一个最小六面体。
4.根据权利要求3所述的变速器传声损失测试方法，其特征在于：位于变速器上方的第二传感器垂直于变速器包络面顶面的垂线的垂足为变速器包络面顶面中心点，位于变速器左方的第二传感器垂直于变速器包络面左侧面的垂线的垂足为变速器包络面左侧面中心点，位于变速器右方的第二传感器垂直于变速器包络面右侧面的垂线的垂足为变速器包络面右侧面中心点。
5.根据权利要求1或2所述的变速器传声损失测试方法，其特征在于：所述步骤2）中第二传感器到变速器包络面的垂直距离为10cm。
6.根据权利要求1或2所述的变速器传声损失测试方法，其特征在于：所述步骤3）中，当声源为白噪声时，计算第一传感器和第二传感器采集得到的声压信号的1/3倍频程下的声压级差值，当声源为纯音时，计算该纯音频率下的第一传感器和第二传感器的声压级级差值。
7.一种变速器传声损失测试系统，其特征在于：包括设于变速器（1）内的声源（4）和第一传感器（5），所述第一传感器（5）紧邻声源（4）设置，在变速器（1）的上方、左方和右方分别设有第二传感器（6），所述第二传感器（6）到变速器包络面（11）的垂直距离D相等，所述声源（4）与功放（8）连接，所述第一传感器（5）、第二传感器（6）和功放（8）与数据采集前端（9）连接，所述数据采集前端（9）与分析系统（10）连接，该分析系统（10）用于对采集得到的噪声信号进行分析计算。
8.根据权利要求7所述的变速器传声损失测试系统，其特征在于：所述变速器（1）固定于台架（7）上，该台架（7）置于全/半消声台架试验室内。
9.根据权利要求8所述的变速器传声损失测试系统，其特征在于：所述全/半消声台架试验室的背景噪声≤24dB（A）。
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