CN109709213A - 一种多金属薄板白车门总成隔音量的测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车零件生产技术领域，且公开了一种多金属薄板白车门总成隔音量的测试装置及测试方法，包括金属薄板安装设备、噪声发生接收元件和数据处理装置，所述的金属薄板安装设备包括混响室（1）、消声室（2）和待测安装部件（4）；所述的噪声发生接收元件包括发声器（3）、发声传声器和受声传声器；所述的数据处理装置包括数据采集器（14）、数据处理器（13）、信号发生器（12）、滤波器（11）和功率放大器（15）。该发明解决了目前市场上无法针对白车门整体进行隔音量测试以及通过计算数据容易出现偏差导致隔音量计算结果误差过大，导致测试结果不准确，进而影响白车门薄壁板件结构及材质开发，无法提高用户使用满意度的问题。

Description

一种多金属薄板白车门总成隔音量的测试装置及测试方法

技术领域

本发明涉及汽车生产技术领域，具体为一种多金属薄板白车门总成隔音量的测试装置及测试方法。

背景技术

随着汽车工业的发展，NVH作为权衡汽车乘坐舒适性的主要指标，反映了汽车生产厂家的设计水平和制造工艺，也逐渐成为衡量汽车质量的重要标准之一，汽车白车门是一个复杂的多金属薄板组合的整体，含薄壁板冲压件，各板件之间必要的连接部分，包括焊接点，胶粘等，关系着驾驶员与胎噪、风噪、发动机运转噪声等对车内驾驶员和乘客的影响，因此控制隔音量是非常重要的，为提高汽车白车门总成隔音性能，寻找最佳的设计方案及验证设计方案是否满足要求，必须测量其结构的隔音量。现有技术中各钣金件隔音量大小数据均采用公式1：来计算得出，其中公式1中，ρ₀为空气密度， c₀为声速，A代表薄板面积，模态导纳Y_mn，σ_mn为模态态辐射效率，k为常数等，与面板辐射的声功率关系密切，计算过程复杂繁琐，且计算过程漫长，稍有偏差，就会造成结果有很大误差，降低用户使用满意度，故而需要一个新的方案来解决上述提出的问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种多金属薄板白车门总成隔音量的测试装置和测试方法，具备可对比、可控、多频率段、使用方便等优点，解决了目前市场上无法针对车门整体进行隔音量测试以及测试计算误差过大，导致测试结果不准确，进而影响车门结构及材质开发，提高用户使用满意度的问题。

(二)技术方案

为实现上述使用方便的目的，本发明提供如下技术方案：一种多金属薄板白车门总成隔音量的测试装置，包括金属薄板安装设备、噪声发生接收元件和数据处理装置，其特征在于：所述的金属薄板安装设备包括混响室、消声室和待测安装部件；所述的噪声发生接收元件包括发声器、发声传声器和受声传声器；所述的数据处理装置包括数据采集器、数据处理器、信号发生器、滤波器和功率放大器。

优选的，所述的混响室和消声室中间设有待测安装部件，所述的混响室内设有多个发声传声器和发声器，所述的消声室内部含有多个受声传声器，所述的受声传声器连接到数据采集器，所述的发声传声器连接到数据采集器上，所述的数据采集器连接到数据处理器，所述的数据处理器连接到信号发生器，所述的信号发生器连接到滤波器，所述的滤波器连接到功率放大器，所述的功率放大器连接到发生器上。

优选的，所述的多个发声传声器为两个发声传声器，分别为1#发声传声器和 2#发声传声器。

优选的，所述的多个受声传声器为两个多个受声传声器，分别为1#受声传声器和2#受声传声器。

优选的，所述的待测安装部件上设有金属薄板。

优选的，所述的金属薄板为汽车白车门总成。

优选的，所述的发声器由12个频率段发生器组成，12个频率段发生器均匀分布于混响室内，12个频率段发生器在混响室空间中呈半球形状分布，其球心位置设置在金属薄板处。其中，12个声源与金属薄板距离半径为10262.329mm，其中八个分布在最外半径圆圈处，角度间隔为45度，另外四个与金属薄板的弧度平面夹角为60度，同时与相邻两个频率段发生器组成空间三角立方体。

一种多金属薄板白车门总成隔音量的测试装置的测试方法，其特征在于：包括以下步骤，1)将混响室和消声室之间用待测安装部件隔开，待测安装部件上设置有金属薄板；

2)在混响室内设置发声器和多个发声传声器，在消声室内设置多个受声传声器；

3)将发声传声器和受声传声器连接到数据采集器上，然后数据采集器连接到数据处理器，数据处理器连接到信号发生器，信号发生器连接到滤波器，滤波器连接到功率放大器，功率放大器连接到发生器上；

4)将金属薄板放置到待测安装部件上，优先选取噪声频率段范围为100Hz-1000Hz，由数据处理器设置一个噪声测试曲线后发出指令，经过信号发生器、滤波器、功率放大器，打开设置好频率段的发声器进行工作发声，发声传声器将接受到混响室内的音量转换成声压级信号发送至数据采集器，数据采集器将信号传送至数据处理器，同时消声室内的受声传声器将采集到的信号传送至数据采集器，同时数据采集器将信号传送至数据处理器中，得到噪声频率发出与接收数据对比，完成一组测试，测试结果对比公式1计算结果，得到修正噪声测试曲线；

5)完成上述一组测试后，再由数据处理器发出指令，在频率段范围为100Hz-1000Hz 设置修正噪声测试曲线再按照步骤4)中再测试一次，判断金属薄板噪声降低程度，得到稳定的相关测试数据，金属薄板测量数据与公式1计算数据进行对比；

6)将金属薄板替换为汽车白车门总成，数据处理器设置为修正噪声测试曲线，步骤和4)相同。

优选的，所述的发声传声器为1#发声传声器(6)和2#发声传声器(7)，所述的受声传声器包括1#受声传声器(8)和2#受声传声器(9)。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种汽车车门总成隔音量的测试装置，具备以下有益效果：

1、该发明设计一种对比、可控、多频率频率段球面体发生测试装置，解决了理论计算和多金属薄板复杂白车门总体的测试、比较和设计问题的技术问题，无需通过白车门总成单个部件测试和公式计算得出隔音量结果，方便和准确的得到汽车白车门结构总成的音量，为钣金件的优化和整车NVH开发提供依据；

2、本发明中发声器上12个频率段发生器代表12种工况；其中中间的工况1-工况4 平面波振幅为0.191N/m2，外围的工况5-工况12平面波振幅为0.21N/m2，多工况测量使得结果更加准确；

3、测试速度快、测试效果好且测试准确度高的优点，为白车门降噪结构优化和材质选取提供了便捷，可提高车门降噪程度，提高用户使用舒适度。

附图说明

图1为本发明测试结构示意图；

图2为发生器放大示意图；

图3为频率段发生器放大示意图；

图4为汽车白车门总成示意图；

图5为本发明测试单件结果与计算结果对比图；

图6为本发明测试逻辑顺序图。

图中：1-混响室、2-消声室、3-发声器、4-待测安装部件、5-金属薄板、6-1# 发声传声器、7-2#发声传声器、8-1#受声传声器、9-2#受声传声器、10-频率段发生器、11-滤波器、12-信号发生器、13-数据处理器、14-数据采集器、15-功率放大器、 16-汽车白车门总成。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：请参阅图1-6，一种多金属薄板白车门总成隔音量的测试装置，包括金属薄板安装设备、噪声发生接收元件和数据处理装置，其特征在于：所述的金属薄板安装设备包括混响室1、消声室2和待测安装部件4；所述的噪声发生接收元件包括发声器3、发声传声器和受声传声器；所述的数据处理装置包括数据采集器 14、数据处理器13、信号发生器12、滤波器11和功率放大器15；

其中，金属薄板安装设备、噪声发生接收元件和数据处理装置这三部分直接可解决车门总成测试问题；

具体为，所述的混响室1和消声室2中间设有待测安装部件4，所述的混响室1内设有多个发声传声器和发声器3，所述的消声室2内部含有多个受声传声器，所述的受声传声器连接到数据采集器14，所述的发声传声器连接到数据采集器14上，所述的数据采集器14连接到数据处理器13，所述的数据处理器13连接到信号发生器12，所述的信号发生器12连接到滤波器11，所述的滤波器11连接到功率放大器 15，所述的功率放大器15连接到发生器3上；

所述的多个发声传声器为两个发声传声器，分别为1#发声传声器6和2#发声传声器 7；

所述的多个受声传声器为两个多个受声传声器，分别为1#受声传声器8和2#受声传声器9；

所述的待测安装部件4上设有金属薄板5；

所述的金属薄板5替换为汽车白车门总成16；

所述的发声器3由12个频率段发生器10组成，12个频率段发生器10均匀分布于混响室1内，12个频率段发生器10在混响室1空间中呈半球形状分布，其球心位置设置在金属薄板5处。其中，12个声源与金属薄板5距离半径为10262.329mm，其中八个分布在最外半径圆圈处，角度间隔为45度，另外四个与金属薄板5的弧度平面夹角为60度，同时与相邻两个频率段发生器10组成空间三角立方体；

一种多金属薄板白车门总成隔音量的测试装置的测试方法，其特征在于：包括以下步骤，1)将混响室1和消声室2之间用待测安装部件4隔开，待测安装部件4上设置有金属薄板5；

2)在混响室1内设置发声器3和多个发声传声器，在消声室2内设置多个受声传声器；

3)将发声传声器和受声传声器连接到数据采集器14上，然后数据采集器14连接到数据处理器13，数据处理器13连接到信号发生器12，信号发生器12连接到滤波器 11，滤波器11连接到功率放大器15，功率放大器15连接到发生器3上；

4)将金属薄板5放置到待测安装部件4上，优先选取噪声频率段范围为 100Hz-1000Hz，由数据处理器13设置一个噪声测试曲线后发出指令，经过信号发生器12、滤波器11、功率放大器15，打开设置好频率段的发声器3进行工作发声，发声传声器将接受到混响室1内的音量转换成声压级信号发送至数据采集器14，数据采集器14将信号传送至数据处理器13，同时消声室2内的受声传声器将采集到的信号传送至数据采集器14，同时数据采集器14将信号传送至数据处理器13中，得到噪声频率发出与接收数据对比，完成一组测试，测试结果对比公式1计算结果，得到修正噪声测试曲线；

5)完成一组测试后，再由数据处理器13发出指令，在频率段范围为100Hz-1000Hz 设置修正噪声测试曲线再按照步骤4)中再测试一次，判断金属薄板5噪声降低程度，得到稳定的相关测试数据，金属薄板测量数据与公式1计算数据进行对比。

6)将金属薄板5替换为汽车白车门总成16，数据处理器设置为修正噪声测试曲线，步骤和4)相同。

优选的，上述步骤中，所述的发声传声器为1#发声传声器6和2#发声传声器7，所述的受声传声器包括1#受声传声器8和2#受声传声器9。

综上所述，以测试汽车白车门总成16为例，先将汽车白车门总成16安装于待测安装部件4上，在汽车白车门总成16和待测安装部件4连接处周围区域进行密封处理，在密封区域均涂有密封胶，同时在连接10cm距离的连接段涂布的密封胶之外应该包覆有锡箔层，其面积根据汽车白车门总成16周边面积而定，将噪声设定为修正噪声测试曲线，然后由数据处理器13发出指令，经过信号发生器12、滤波器11、功率放大器15，打开设置好频率段的发声器3进行工作发声，发声传声器将接受到混响室1内的音量转换成声压级信号发送至数据采集器14，数据采集器14 将信号传送至数据处理器13，同时消声室2内的受声传声器将采集到的信号传送至数据采集器14，同时数据采集器14将信号传送至数据处理器13中，得到噪声发出与接收数据对比，完成一组数据测试后，得出汽车白车门总成16的隔音量数据，为了保证测试准确性，可多次测试，得出最佳数据。

为了验证本测量方法的准确性，如图5所示，本实施例采用三分之一倍频程的中心频率1.2599Hz，以复杂的汽车白车门总成16为例，同时为了保证测量的准确性应当使消声室背景噪声至少低于带有参考金属薄板5测量噪声5dB(A)，将汽车白车门总成16按照相同的修正噪声测试曲线分别通过公式1计算和通过本发明测试得出的曲线图，其中虚线为汽车白车门总成16的计算结果，实线为汽车白车门总成16的测量结果，两者趋势近乎相同，因此，本测试装置和测试方法可得到包括汽车白车门总成16在内的其他部件隔音量广泛测试应用。

图6中本发明测试逻辑顺序图，将汽车白车门总成16安装到待测安装部件4 上，然后由数据处理器13发出指令，经过信号发生器12、滤波器11、功率放大器 15、发声器3进行工作发声，发声传声器将接受到混响室1内的音量转换成声压级信号发送至数据采集器14，数据采集器14将信号传送至数据处理器13，完成发声指令和发声收集过程。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种多金属薄板白车门总成隔音量的测试装置，包括金属薄板安装设备、噪声发生接收元件和数据处理装置，其特征在于：所述的金属薄板安装设备包括混响室（1）、消声室（2）和待测安装部件（4）；所述的噪声发生接收元件包括发声器（3）、发声传声器和受声传声器；所述的数据处理装置包括数据采集器（14）、数据处理器（13）、信号发生器（12）、滤波器（11）和功率放大器（15）。

2.根据权利要求1所述的一种多金属薄板白车门总成隔音量的测试装置，其特征在于：所述的混响室（1）和消声室（2）中间设有待测安装部件（4），所述的混响室（1）内设有多个发声传声器和发声器（3），所述的消声室（2）内部含有多个受声传声器，所述的受声传声器连接到数据采集器（14），所述的发声传声器连接到数据采集器（14）上，所述的数据采集器（14）连接到数据处理器（13），所述的数据处理器（13）连接到信号发生器（12），所述的信号发生器（12）连接到滤波器（11），所述的滤波器（11）连接到功率放大器（15），所述的功率放大器（15）连接到发生器（3）上。

3.根据权利要求1所述的一种多金属薄板白车门总成隔音量的测试装置，其特征在于：所述的多个发声传声器为两个发声传声器，分别为1#发声传声器（6）和2#发声传声器（7）。

4.根据权利要求1所述的一种多金属薄板白车门总成隔音量的测试装置，其特征在于：所述的多个受声传声器为两个受声传声器，分别为1#受声传声器（8）和2#受声传声器（9）。

5.根据权利要求1所述的一种多金属薄板白车门总成隔音量的测试装置，其特征在于：所述的待测安装部件（4）上设有金属薄板（5）。

6.根据权利要求5所述的一种多金属薄板白车门总成隔音量的测试装置，其特征在于：所述的金属薄板（5）替换为汽车白车门总成（16）。

7.根据权利要求5或6所述的一种多金属薄板白车门总成隔音量的测试装置，其特征在于：所述的发声器（3）由12个频率段发生器（10）组成，12个频率段发生器（10）均匀分布于混响室（1）内，12个频率段发生器（10）在混响室（1）空间中呈半球形状分布，其球心位置设置在金属薄板（5）处；其中，12个声源与金属薄板（5）距离半径为10262.329mm，其中八个分布在最外半径圆圈处，角度间隔为45度，另外四个与金属薄板（5）的弧度平面夹角为60度，同时与相邻两个频率段发生器（10）组成空间三角立方体。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种多金属薄板白车门总成隔音量的测试装置的测试方法，其特征在于：包括以下步骤，1）将混响室（1）和消声室（2）之间用待测安装部件（4）隔开，待测安装部件（4）上设置有金属薄板（5）；

2）在混响室（1）内设置发声器（3）和多个发声传声器，在消声室（2）内设置多个受声传声器；

3）将发声传声器和受声传声器连接到数据采集器（14）上，然后数据采集器（14）连接到数据处理器（13），数据处理器（13）连接到信号发生器（12），信号发生器（12）连接到滤波器（11），滤波器（11）连接到功率放大器（15），功率放大器（15）连接到发生器（3）上；

4）将金属薄板（5）放置到待测安装部件（4）上，优先选取噪声频率段范围为100Hz-1000Hz，由数据处理器（13）设置一个噪声测试曲线后发出指令，经过信号发生器（12）、滤波器（11）、功率放大器（15），打开设置好频率段的发声器（3）进行工作发声，发声传声器将接受到混响室（1）内的音量转换成声压级信号发送至数据采集器（14），数据采集器（14）将信号传送至数据处理器（13），同时消声室（2）内的受声传声器将采集到的信号传送至数据采集器（14），同时数据采集器（14）将信号传送至数据处理器（13）中，得到噪声频率发出与接收数据对比，完成一组测试，测试结果对比公式1计算结果，得到修正噪声测试曲线；

5）完成上述一组测试后，再由数据处理器（13）发出指令，在频率段范围为100Hz-1000Hz设置修正噪声测试曲线再按照步骤4）中再测试一次，判断金属薄板（5）噪声降低程度，得到稳定的相关测试数据，金属薄板（5）测量数据与公式1计算数据进行对比；

6）将金属薄板（5）替换为汽车白车门总成（16），数据处理器（13）设置为修正噪声测试曲线，步骤和4）相同。

9.根据权利要求8所述的一种多金属薄板白车门总成隔音量的测试装置的测试方法，其特征在于：所述的发声传声器为1#发声传声器（6）和2#发声传声器（7），所述的受声传声器包括1#受声传声器（8）和2#受声传声器（9）。