CN111024407A - 一种基于声传递测试的汽车隔声薄弱位置的分析方法 - Google Patents

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夏铁权
李沛然
钟银辉
蔡瑞姣
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Abstract

本发明属于轮式车辆隔声性能的测试技术领域，具体为一种基于声传递测试的汽车隔声薄弱位置的分析方法，步骤A、在车体内位于驾乘人员耳部所在区域位置布置30～20000HZ频率范围的体积声源；步骤B、根据噪音的声源位置，在车体外部确定所有的声音传递路径的接收点，在接收点布置接收传声器；步骤C、以体积声源为参考，测试车内到各接收点的传声器的声传递函数，声传递函数ATF＝Qa/p，Qa为声源体积速度，p为接收点声压；步骤D、根据声传递函数计算各接收点的隔声量，根据噪音所在的频率范围，比较各接收点的隔声量大小，根据互易法，确定隔声量最小的接收点为车体隔声性能的薄弱点。本方案解决了现有技术中不能快速准确的查找汽车隔声性能的薄弱位置的问题。

Description

一种基于声传递测试的汽车隔声薄弱位置的分析方法
技术领域
本发明属于轮式车辆隔声性能的测试技术领域，具体为一种基于声传递测试的汽车隔声薄弱位置的分析方法。
背景技术
汽车市场对汽车NVH(Noise,Vibration,Harshness)性能日益趋严，汽车的隔声性能对车内噪声水平的影响至关重要。目前行业内主要有混响室法和基于能量衰减的声传递法的两种测试方法。混响室法，对整车的隔声性能评价能整体评价隔声量，但无法准确的评价各声源到车内的隔声性能；基于能量衰减的方法，能评价例如发动机舱、轮胎、排气尾管等各声源到车内整条声传递路径的隔声性能。
当汽车测试时，发现某一频率范围声音的隔声效果较差，需要对汽车的局部或者部件隔声性能进行提升时，难以快速准确的找到隔声的薄弱位置而进行改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于声传递测试的汽车隔声薄弱位置的分析方法，以解决现有技术中不能快速准确的查找汽车隔声性能的薄弱位置的问题。
为了达到上述目的，本发明的基础方案提供一种基于声传递测试的汽车隔声薄弱位置的分析方法，包括以下步骤：
步骤A、在车体内位于驾乘人员耳部所在区域位置布置一个30～20000HZ频率范围的体积声源；
步骤B、根据目标声源位置与车体外廓形状，在车体外部确定所有的声音传递路径的接收点，在接收点布置接收传声器；
步骤C、以体积声源为参考，测试车内体积声源到车体外部各接收点的的声传递函数，声传递函数ATF＝Qa/p，Qa为声源体积速度，p为接收点声压；
步骤D、根据声传递函数计算各接收点的隔声量，NR＝10log10[(Qa/p)/(Qa/p)*]+10log10[100ρ/(πc)]，得到NR＝-20log10|p/Qa|-9.5dB，根据目标声源所在的频率范围，得到体积声源到各接收点的声传递函数，根据互易法得到各接收点到车内体积声源的隔声量，对比分析体积声源到各接收点之间声传递路径的隔声量的大小，确定最小的路径为车体隔声性能的薄弱点。
本基础方案的原理和有益效果在于：
目标声源是指汽车在进行隔声性能测试时使车内明显出现某一频率噪音的声源。
通过针对每条声音传递路径记录若干组体积声源的声源体积速度Qa和对应的接收点传声器的声压p，然后计算出每条声音传递路径的声传递函数ATF＝Qa/p，根据隔声量计算公式计算出各声音传递路径在体积声源频率范围内的隔声量数值范围，比较噪音频率范围内同一频程频带的隔声量大小，隔声量越小，代表该声音传递路径的隔声效果越差，根据互易法(即声音传递的互易性)，可以确定隔声量最小的声音传递路径为汽车车体隔声性能的薄弱位置。
本发明的构思为：发明人在进行整车隔声性能测试的时候，发现车体内某一个频率范围的噪音特别大，于是想寻找到汽车隔声性能的薄弱位置进行针对性的改进，现有声传递测试方法都是针对声源到车内(例如发动机到车内、轮胎到车内)整条传递路径的隔声性能，对汽车车体本事的隔声性能未单独考虑，而实际上，影响汽车隔声的主要因素为汽车车体，具有隔声性能改进空间的部件也是车体。于是创造性的提出了本方法，在车体内设置体积声源，根据声源位置，结合车体外廓形状，确定车体的声传递路径，根据互易法在各传递路径对应的车体外设置接收传声器，根据声传递函数可以快速的确定出车体各个声传递路径的隔声量的大小，进而快速准确的确定车体隔声薄弱位置，进而针对性的指导后续的隔声改进工作。
进一步，所述步骤A中，车体位于声音小于25分贝的环境中。将车体外部的声音控制在25分贝以下，可以减少外部声音对接受传声器测量值的影响，进而减少后期的处理工作，提高效率。
进一步，所述步骤B中，接收传声器单次布置的数量小于接收点的数量，通过轮流布置完成对所有接收点的布置，接收传声器的布置位置根据目标声源位置与车体轮廓确定，布置于车体外声音传递的路径上，而非目标声源附近。单次布置的接受传声器的数量少，可以减少布置的难度和记录的难度，同时对设备数量的需求也小，降低设备成本。
进一步，所述步骤B中，接收传声器单次布置的数量等于接收点的数量，接收传声器的布置位置根据目标声源位置与车体轮廓确定，布置于车体外声音传递的路径上，而非目标声源附近。同时布置接收传声器后，可以一次性完成所有声传递路径的测量，进而减少反复操作体积声源而带来的能量消耗。
进一步，所述步骤A中，体积声源的声音频率范围为目标声源的频率范围。使体积声源更好的模仿目标声源，减少不必要频率声音的测量工作，从而减少工作量。
进一步，所述步骤D中，通过生成体积声源频率范围内的各个声传递路径的隔声量变化曲线图来对隔声薄弱位置进行对比分析。通过生成隔声量变化曲线图，方便进行隔声性能强弱比较时比较直观，从而快速的作出判断。
附图说明
图1为本发明一种基于声传递测试的汽车隔声薄弱位置的分析方法实施例一中车内存在高频噪声图；
图2为本发明实施例一中汽车左侧视图中接收传声器的布置图；
图3为图2中汽车仰视图中接收传声器的布置图；
图4本发明实施例一的测试结果分析图；
图5为本发明实施例一中车体改进前与改进后的噪声对比图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：发动机舱A、车内B、左侧前围1、下侧前围2、中通道3、右侧前围4。
实施例一
如图1所示：某车型加速行驶时，车内存在明显的500-600Hz发动机噪声。根据经验，对车身多处尝试多种隔声处理，车内噪声无明显改善。本实施例中发动机就是目标声源。于是采用本方法进行测试与分析。
一种基于声传递测试的汽车隔声薄弱位置的分析方法，包括以下步骤：
步骤A、在车体内位于驾乘人员耳部所在区域位置布置一个体积声源，本实施例中，体积声源采用恒信大友(北京)科技有限公司生产的高低频体积声源系统，体积声源的频率范围为30～7000HZ；
步骤B、根据目标声源位置，本实施例中即发动机的位置，根据行业常识在车体外部确定所有的声音传递路径的接收点，如图2和图3所示，本实施例中确定的接收点为发动机舱左侧前围、右侧前围、下侧前围、中通道位置布置接收传声器；
步骤C、控制体积声源施加宽频范围的白噪声，测试车内到各接收点的传声器的声传递函数，声传递函数ATF＝Qa/p，Qa为声源体积速度，p为接收点声压；
步骤D、根据声传递函数计算各接收点的隔声量，NR＝10log10[(Qa/p)/(Qa/p)*]+10log10[100ρ/(πc)]，得到NR＝-20log10|p/Qa|-9.5dB，如图4所示，得到各个声传递路径的隔声量变化折线图(横坐标是声音频率、纵坐标是隔声量数值)，根据噪音所在的频率范围500-600Hz，比较各接收点的隔声量大小，发现中通道的接收点在500-600Hz频率范围内的隔声量最小，根据互易法，确定隔声量最小的接收点(即中通道)为车体隔声性能的薄弱点。
如图5所示，根据分析结论，对该隔声薄弱位置中通道的声传递路径进行处理后，对车内噪声进行了验证。对比结果显示，按照分析结论，对该薄弱位置进行处理后，车内噪声明显改善，500-600Hz噪声大幅降低，达到预期效果。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.一种基于声传递测试的汽车隔声薄弱位置的分析方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤A、在车体内位于驾乘人员耳部所在区域位置布置一个30～20000HZ频率范围的体积声源；
步骤B、根据目标声源位置与车体外廓形状，在车体外部确定所有的声音传递路径的接收点，在接收点布置接收传声器；
步骤C、以体积声源为参考，测试车内体积声源到车体外部各接收点的的声传递函数，声传递函数ATF＝Qa/p，Qa为声源体积速度，p为接收点声压；
步骤D、根据声传递函数计算各接收点的隔声量，NR＝10log10[(Qa/p)/(Qa/p)*]+10log10[100ρ/(πc)]，得到NR＝-20log10|p/Qa|-9.5dB，根据目标声源所在的频率范围，得到体积声源到各接收点的声传递函数，根据互易法得到各接收点到车内体积声源的隔声量，对比分析体积声源到各接收点之间声传递路径的隔声量的大小，确定最小的路径为车体隔声性能的薄弱点。
2.根据权利要求1所述的一种基于声传递测试的汽车隔声薄弱位置的分析方法，其特征在于：所述步骤A中，车体位于声音小于25分贝的环境中。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于声传递测试的汽车隔声薄弱位置的分析方法，其特征在于：所述步骤B中，接收传声器单次布置的数量小于接收点的数量，通过轮流布置完成对所有接收点的布置，接收传声器的布置位置根据目标声源位置与车体轮廓确定，布置于车体外声音传递的路径上，而非目标声源附近。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于声传递测试的汽车隔声薄弱位置的分析方法，其特征在于：所述步骤B中，接收传声器单次布置的数量等于接收点的数量，接收传声器的布置位置根据目标声源位置与车体轮廓确定，布置于车体外声音传递的路径上，而非目标声源附近。
5.根据权利要求1所述的一种基于声传递测试的汽车隔声薄弱位置的分析方法，其特征在于：所述步骤A中，体积声源的声音频率范围为目标声源的频率范围。
6.根据权利要求1或5所述的一种基于声传递测试的汽车隔声薄弱位置的分析方法，其特征在于：所述步骤D中，通过生成体积声源频率范围内的各个声传递路径的隔声量变化曲线图来对车体隔声薄弱位置进行对比分析。
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