CN111814262A - 车辆内低频声场的仿真分析方法、平台及计算机存储介质 - Google Patents

车辆内低频声场的仿真分析方法、平台及计算机存储介质 Download PDF

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CN111814262A CN202010909404.8A CN202010909404A CN111814262A CN 111814262 A CN111814262 A CN 111814262A CN 202010909404 A CN202010909404 A CN 202010909404A CN 111814262 A CN111814262 A CN 111814262A
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Abstract

本申请公开了一种车辆内低频声场的仿真分析方法、平台及计算机存储介质，所述方法包括：根据输入的车辆的三维模型数据建立声腔几何模型；根据输入的网格尺寸对声腔几何模型进行网格划分；根据输入的声学包的声阻抗参数和车辆内部扬声器的振膜加速度，利用有限元求解网格划分后的声腔几何模型，获得用于表征车辆内声品质的目标参数；目标参数包括声压；获取测试点的实测声压；比较测试点的实测声压与声腔几何模型输出的测试点的测量声压是否一致，若不一致，则对输入的网格尺寸参数和/或声学包的声阻抗参数和/或车辆内部扬声器的振膜加速度进行调整，以修正声腔几何模型。本申请能够提高对车辆内低频声场的建模运算效率和预测准确性。

Description

车辆内低频声场的仿真分析方法、平台及计算机存储介质
技术领域
本发明涉及计算机辅助设计领域，特别是涉及一种车辆内低频声场的仿真分析方法、平台及计算机存储介质。
背景技术
随着现代的声学设计和仿真技术不断发展和完善，使得设计者在早期规划阶段就能提前预测声学音质的效果，并伴随着计算机技术的飞速发展，声学的计算机模拟仿真已逐渐走向成熟，使得模拟的计算结果与实际建成后的差异逐渐减小。然而，在现实应用对车辆内低频声场研究中，影响建模运算效率和预测准确性的因素，除了软件自身模拟算法的差异外，还有非常大的程度取决于软件使用过程中的人为操作因素问题，例如：输入参数的获取方式，如何修正模型等。而如何提高对车辆内低频声场的建模运算效率和预测准确性一直处于研究之中。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车辆内低频声场的仿真分析方法、平台及计算机存储介质，能够有效提高对车辆内低频声场的建模运算效率和预测准确性。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供了一种车辆内低频声场的仿真分析方法，所述方法包括：
根据输入的车辆的三维模型数据建立声腔几何模型；
根据输入的网格尺寸对所述声腔几何模型进行网格划分；
根据输入的声学包的声阻抗参数和车辆内部扬声器的振膜加速度，利用有限元求解网格划分后的所述声腔几何模型，获得用于表征车辆内声品质的目标参数；其中，所述声学包的声阻抗参数是通过阻抗管测试获得的，所述车辆内部扬声器的振膜加速度是通过激光加速度计测试获得的，所述目标参数包括声压；
获取测试点的实测声压；
比较所述测试点的实测声压与所述声腔几何模型输出的所述测试点的测量声压是否一致，若不一致，则对输入的网格尺寸参数和/或声学包的声阻抗参数和/或车辆内部扬声器的振膜加速度进行调整，以修正所述声腔几何模型。
作为其中一种实施方式，所述根据输入的声学包的声阻抗参数和车辆内部扬声器的振膜加速度，利用有限元求解网格划分后的所述声腔几何模型，获得用于表征车辆内声品质的目标参数，包括：
基于通过插值函数输入的声学包的声阻抗参数和车辆内部扬声器的振膜加速度，利用有限元求解网格划分后的所述声腔几何模型，获得用于表征车辆内声品质的目标参数。
作为其中一种实施方式，所述声学包的声阻抗参数是通过阻抗管测试多个声学包样件获得的，所述多个声学包样件是分别对声学包的不同厚度位置处进行裁切获得的。
作为其中一种实施方式，所述第一参考值、所述第二参考值和所述第三参考值大于预设电流阈值，所述预设电流阈值为永磁同步电机能克服自身转动惯量及静摩擦力转动所需的电流值。
作为其中一种实施方式，还包括：
将通过阻抗管测试多个声学包样件获得的测试结果存储为CSV文件，其中，所述CSV文件包括采用的测试频率、声阻抗实部和声阻抗虚部。
作为其中一种实施方式，所述网格尺寸小于最大测试频率对应波长的六分之一。
作为其中一种实施方式，还包括：
获取位置改变后的测试点的实测声压，以继续修正所述声腔几何模型。
第二方面，本发明实施例提供了一种车辆内低频声场的仿真分析平台，所述平台包括模型建立单元、网格划分单元、处理单元、获取单元和修正单元，其中，
所述模型建立单元，用于根据输入的车辆的三维模型数据建立声腔几何模型；
所述网格划分单元，用于根据输入的网格尺寸参数对所述声腔几何模型进行网格划分；
所述处理单元，用于根据输入的声学包的声阻抗参数和车辆内部扬声器的振膜加速度，利用有限元求解网格划分后的所述声腔几何模型，获得用于表征车辆内声品质的目标参数；其中，所述声学包的声阻抗参数是通过阻抗管测试获得的，所述车辆内部扬声器的振膜加速度是通过激光加速度计测试获得的，所述目标参数包括声压；
所述获取单元，用于获取测试点的实测声压；
所述修正单元，用于比较所述测试点的实测声压与所述声腔几何模型输出的所述测试点的测量声压是否一致，若不一致，则对输入的网格尺寸参数和/或声学包的声阻抗参数和/或车辆内部扬声器的振膜加速度进行调整，以修正所述声腔几何模型。
第三方面，本发明实施例提供了一种车辆内低频声场的仿真分析平台，所述平台包括处理器以及用于存储程序的存储器；当所述程序被所述处理器执行，使得所述处理器实现第一方面所述的车辆内低频声场的仿真分析方法。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现第一方面所述的车辆内低频声场的仿真分析方法。
本发明实施例提供的车辆内低频声场的仿真分析方法、平台及计算机存储介质，所述方法包括：根据输入的车辆的三维模型数据建立声腔几何模型；根据输入的网格尺寸对所述声腔几何模型进行网格划分；根据输入的声学包的声阻抗参数和车辆内部扬声器的振膜加速度，利用有限元求解网格划分后的所述声腔几何模型，获得用于表征车辆内声品质的目标参数；其中，所述声学包的声阻抗参数是通过阻抗管测试获得的，所述车辆内部扬声器的振膜加速度是通过激光加速度计测试获得的，所述目标参数包括声压；获取测试点的实测声压；比较所述测试点的实测声压与所述声腔几何模型输出的所述测试点的测量声压是否一致，若不一致，则对输入的网格尺寸参数和/或声学包的声阻抗参数和/或车辆内部扬声器的振膜加速度进行调整，以修正所述声腔几何模型。如此，先基于车辆的三维模型数据建立车辆的声腔几何模型，然后将通过阻抗管对车辆内各类声学材料进行测试得到的声阻抗参数和通过激光加速度计对车辆内部扬声器进行测试得到的振膜加速度分别作为声腔几何模型的输入，以消除车内声学材料对声场的影响，进而求解低频段声场，并根据测试点的声压修正所述声腔几何模型，能够有效提高对车辆内低频声场的建模运算效率和预测准确性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种车辆内低频声场的仿真分析方法的流程示意图。
图2为本发明实施例提供的一种车辆内低频声场的仿真分析平台的结构示意图。
图3为本发明实施例提供的一种车辆内低频声场的仿真分析方法的具体流程示意图。
图4为本发明实施例提供的另一种车辆内低频声场的仿真分析平台的结构示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图及具体实施例对本发明技术方案做进一步的详细阐述。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
参见图1，为本发明实施例提供的一种车辆内低频声场的仿真分析方法的流程示意图，该车辆内低频声场的仿真分析方法可以由本发明实施例提供的一种车辆内低频声场的仿真分析平台来执行，该平台可以采用软件和/或硬件的方式来实现，该车辆内低频声场的仿真分析方法包括以下步骤：
步骤S101：根据输入的车辆的三维模型数据建立声腔几何模型；
本实施例中以基于COMSOL软件建立声腔几何模型为例，在打开COMSOL软件后，将车辆的三维模型数据输入该COMSOL软件，从而建立表征车内小空间的声腔几何模型。这里，所述车辆的三维模型数据是指车辆整车的三维模型数据，且所述声腔几何模型是完全闭合的。
步骤S102：根据输入的网格尺寸对所述声腔几何模型进行网格划分；
这里，用户可根据需要输入网格尺寸，以根据输入的网格尺寸对所述声腔几何模型进行网格划分。
步骤S103：根据输入的声学包的声阻抗参数和车辆内部扬声器的振膜加速度，利用有限元求解网格划分后的所述声腔几何模型，获得用于表征车辆内声品质的目标参数；其中，所述声学包的声阻抗参数是通过阻抗管测试获得的，所述车辆内部扬声器的振膜加速度是通过激光加速度计测试获得的，所述目标参数包括声压；
步骤S104：获取测试点的实测声压；
步骤S105：比较所述测试点的实测声压与所述声腔几何模型输出的所述测试点的测量声压是否一致，若不一致，则对输入的网格尺寸参数和/或声学包的声阻抗参数和/或车辆内部扬声器的振膜加速度进行调整，以修正所述声腔几何模型。
这里，本实施例中将汽车小空间声腔内的声学材料统称为声学包，包括车辆顶篷、前围、座椅等声学包。由于汽车小空间声腔内覆盖着大量的声学材料，其中顶篷、地毯、前围、座椅等声学材料占比较大，而这些声学材料对车内声场分布有很大的影响，因此，本实施例中通过阻抗管对各类声学材料即声学包进行测试，以获取声学包的声阻抗参数，也可称为声学包的声阻抗系数，进而将声学包的声阻抗参数施加至所述声腔几何模型中。此外，由于车内声腔的声源来自于扬声器发声，而扬声器主要是通过振膜往复震动来发声，针对低频声场，在频率较低时振膜震动可类比为活塞运动，既假定振膜面上任意点的震动加速度相同，因此，本实施例中利用激光加速度计对振膜进行加速度测试，再将测试得到的振膜加速度施加到所述声腔几何模型的振膜表面。所述目标参数用于表征车辆内声品质，具体可包括各位置处的声压等。
这里，所述声学包的声阻抗参数是通过阻抗管测试多个声学包样件获得的，所述多个声学包样件是分别对声学包的不同厚度位置处进行裁切获得的。可以理解地，为了获取声学包的不同厚度位置处的声阻抗参数，可以对声学包的不同厚度位置处进行裁切以获取多个声学包样件，进而通过阻抗管测试多个声学包样件而得到声学包的声阻抗参数，能够提高声学包的声阻抗参数的可靠性。此外，为了提高数据处理效率，所述方法还可包括：将通过阻抗管测试多个声学包样件获得的测试结果存储为CSV文件，其中，所述CSV文件包括采用的测试频率、声阻抗实部和声阻抗虚部。可以理解地，所述测试频率为通过阻抗管测试声学包样件时所采用的频率，每一次测试所采用的测试频率可能相同，也可能不同。每个声阻抗实部和对应的声阻抗虚部组成一个声阻抗参数。此外，对所述声腔几何模型进行网格划分所采用的网格尺寸大小与所述测试频率相关，所述网格尺寸小于最大测试频率对应波长的六分之一，即所述网格尺寸应小于通过阻抗管测试声学包样件时所采用的最大频率对应波长的六分之一。
可以理解地，受到测量条件、成本等条件的限制，测试所获得的声阻抗参数和振膜加速度的数量有限，为了获取所述声学包的声阻抗参数和振膜加速度的规律特性，可对所述声学包的声阻抗参数和振膜加速度进行拟合。在一实施方式中，所述根据输入的声学包的声阻抗参数和车辆内部扬声器的振膜加速度，利用有限元求解网格划分后的所述声腔几何模型，获得用于表征车辆内声品质的目标参数，包括：基于通过插值函数输入的声学包的声阻抗参数和车辆内部扬声器的振膜加速度，利用有限元求解网格划分后的所述声腔几何模型，获得用于表征车辆内声品质的目标参数。这里，通过插值函数对所述声学包的声阻抗参数和振膜加速度进行拟合，能够获知所述声学包的声阻抗参数和振膜加速度的规律特性，进而便于求解所述声腔几何模型，提高预测准确性。
本实施例中以所述目标参数包括声压为例。由于仿真几何与实际车辆之间存在差异性，因此，可通过比较所述测试点的实测声压与所述声腔几何模型输出的所述测试点的测量声压是否一致，若不一致，则对输入的网格尺寸参数和/或声学包的声阻抗参数和/或车辆内部扬声器的振膜加速度进行调整，以修正所述声腔几何模型，从而减少仿真几何与实际车辆之间的差异性。需要说明的是，所述测试点的实测声压与所述声腔几何模型输出的所述测试点的测量声压一致可以是指所述实测电压与所述测量电压相同或者两者之间的差值小于预设阈值等。此外，所述方法还可包括：获取位置改变后的测试点的实测声压，以继续修正所述声腔几何模型。具体地，获取位置改变后的测试点的实测声压后，比较所述位置改变后的测试点的实测声压与所述声腔几何模型输出的所述位置改变后的测试点的测量声压是否一致，若不一致，则对输入的网格尺寸参数和/或声学包的声阻抗参数和/或车辆内部扬声器的振膜加速度进行调整，以修正所述声腔几何模型。如此，通过不断对所述声腔几何模型进行修正，进一步提高了对车辆内低频声场的运算建模效率和准确性。
综上，上述实施例提供的车辆内低频声场的仿真分析方法中，先基于车辆的三维模型数据建立车辆的声腔几何模型，然后将通过阻抗管对车辆内各类声学材料进行测试得到的声阻抗参数和通过激光加速度计对车辆内部扬声器进行测试得到的振膜加速度分别作为声腔几何模型的输入，以消除车内声学材料对声场的影响，进而求解低频声场，并根据测试点的声压修正所述声腔几何模型，能够有效提高对车辆内低频声场的建模运算效率和预测准确性。
基于前述实施例相同的发明构思，参见图2，本发明实施例提供了一种车辆内低频声场的仿真分析平台，所述平台包括模型建立单元10、网格划分单元11、处理单元12、获取单元13和修正单元14，其中，
所述模型建立单元10，用于根据输入的车辆的三维模型数据建立声腔几何模型；
所述网格划分单元11，用于根据输入的网格尺寸参数对所述声腔几何模型进行网格划分；
所述处理单元12，用于根据输入的声学包的声阻抗参数和车辆内部扬声器的振膜加速度，利用有限元求解网格划分后的所述声腔几何模型，获得用于表征车辆内声品质的目标参数；其中，所述声学包的声阻抗参数是通过阻抗管测试获得的，所述车辆内部扬声器的振膜加速度是通过激光加速度计测试获得的，所述目标参数包括声压；
所述获取单元13，用于获取测试点的实测声压；
所述修正单元14，用于比较所述测试点的实测声压与所述声腔几何模型输出的所述测试点的测量声压是否一致，若不一致，则对输入的网格尺寸参数和/或声学包的声阻抗参数和/或车辆内部扬声器的振膜加速度进行调整，以修正所述声腔几何模型。
这里，本实施例中将汽车小空间声腔内的声学材料统称为声学包，包括车辆顶篷、前围、座椅等声学包。由于汽车小空间声腔内覆盖着大量的声学材料，其中顶篷、地毯、前围、座椅等声学材料占比较大，而这些声学材料对车内声场分布有很大的影响，因此，本实施例中通过阻抗管对各类声学材料即声学包进行测试，以获取声学包的声阻抗参数，也可称为声学包的声阻抗系数，进而将声学包的声阻抗参数施加至所述声腔几何模型中。此外，由于车内声腔的声源来自于扬声器发声，而扬声器主要是通过振膜往复震动来发声，针对低频声场，在频率较低时振膜震动可类比为活塞运动，既假定振膜面上任意点的震动加速度相同，因此，本实施例中利用激光加速度计对振膜进行加速度测试，再将测试得到的振膜加速度施加到所述声腔几何模型的振膜表面。所述目标参数用于表征车辆内声品质，具体可包括各位置处的声压等。
这里，所述声学包的声阻抗参数是通过阻抗管测试多个声学包样件获得的，所述多个声学包样件是分别对声学包的不同厚度位置处进行裁切获得的。可以理解地，为了获取声学包的不同厚度位置处的声阻抗参数，可以对声学包的不同厚度位置处进行裁切以获取多个声学包样件，进而通过阻抗管测试多个声学包样件而得到声学包的声阻抗参数，能够提高声学包的声阻抗参数的可靠性。此外，为了提高数据处理效率，所述处理单元12，还用于将通过阻抗管测试多个声学包样件获得的测试结果存储为CSV文件，其中，所述CSV文件包括采用的测试频率、声阻抗实部和声阻抗虚部。可以理解地，所述测试频率为通过阻抗管测试声学包样件时所采用的频率，每一次测试所采用的测试频率可能相同，也可能不同。每个声阻抗实部和对应的声阻抗虚部组成一个声阻抗参数。此外，对所述声腔几何模型进行网格划分所采用的网格尺寸大小与所述测试频率相关，所述网格尺寸小于最大测试频率对应波长的六分之一，即所述网格尺寸应小于通过阻抗管测试声学包样件时所采用的最大频率对应波长的六分之一。
可以理解地，受到测量条件、成本等条件的限制，测试所获得的声阻抗参数和振膜加速度的数量有限，为了获取所述声学包的声阻抗参数和振膜加速度的规律特性，可对所述声学包的声阻抗参数和振膜加速度进行拟合。在一实施方式中，所述处理单元12，具体用于：基于通过插值函数输入的声学包的声阻抗参数和车辆内部扬声器的振膜加速度，利用有限元求解网格划分后的所述声腔几何模型，获得用于表征车辆内声品质的目标参数。这里，通过插值函数对所述声学包的声阻抗参数和振膜加速度进行拟合，能够获知所述声学包的声阻抗参数和振膜加速度的规律特性，进而便于求解所述声腔几何模型，提高预测准确性。这里，由于仿真几何与实际车辆之间存在差异性，因此，可通过比较所述测试点的实测声压与所述声腔几何模型输出的所述测试点的测量声压是否一致，若不一致，则对输入的网格尺寸参数和/或声学包的声阻抗参数和/或车辆内部扬声器的振膜加速度进行调整，以修正所述声腔几何模型，从而减少仿真几何与实际车辆之间的差异性。需要说明的是，所述测试点的实测声压与所述声腔几何模型输出的所述测试点的测量声压一致可以是指所述实测电压与所述测量电压相同或者两者之间的差值小于预设阈值等。此外，所述获取单元13，还用于：获取位置改变后的测试点的实测声压，以继续修正所述声腔几何模型。具体地，获取单元13获取位置改变后的测试点的实测声压后，修正单元14比较所述位置改变后的测试点的实测声压与所述声腔几何模型输出的所述位置改变后的测试点的测量声压是否一致，若不一致，则对输入的网格尺寸参数和/或声学包的声阻抗参数和/或车辆内部扬声器的振膜加速度进行调整，以修正所述声腔几何模型。如此，通过不断对所述声腔几何模型进行修正，进一步提高了对车辆内低频声场的运算建模效率和准确性。
综上，上述实施例提供的车辆内低频声场的仿真分析平台中，先基于车辆的三维模型数据建立车辆的声腔几何模型，然后将通过阻抗管对车辆内各类声学材料进行测试得到的声阻抗参数和通过激光加速度计对车辆内部扬声器进行测试得到的振膜加速度分别作为声腔几何模型的输入，以消除车内声学材料对声场的影响，进而求解低频声场，并根据测试点的声压修正所述声腔几何模型，能够有效提高对车辆内低频声场的建模运算效率和预测准确性。
基于前述实施例相同的发明构思，本实施例通过具体示例对前述实施例的技术方案进行详细说明。本实施例提供了一种车辆内低频声场的仿真分析方法，具体可称为一种车内低频声场的建模方法，该方法利用现有的测试平台对车内小空间声腔内所包含的声载荷与边界条件进行测试，再利用有限元的理论基础对车内低频声场进行求解计算，通过对计算结果的后处理求得判定车内声品质的客观参数。参见图3，该建模方法的具体流程主要包括：
1）仿真软件选取；
本实施例中利用COMSOL软件所包含的压力声学频域与时域模块也可称为压力声学模块快速求解小空间内低频声场。
2）导入声腔几何模型；
这里，利用整车的三维模型数据建立车内小空间的声腔几何模型，且建立的声腔几何模型要保证完全闭合。所述声腔几何可包括座椅、人头等。
3）网格划分；
将声腔几何模型进行网格划分处理，网格大小要依据声场研究的最高频率来划分，准则为最大网格尺寸要小于最高频率对应波长的六分之一。此外，所述网格可为四面体网格。
4）声学材料测试与输入；
汽车声腔内覆盖着大量的声学材料，其中顶篷、地毯、前围、座椅等声学材料占比较大，这些声学材料对车内声场分布有很大的影响。本实施例中通过阻抗管对各类声学材料进行测试，将测试得到的阻抗系数利用插值函数的方式施加到声腔几何模型。此外，还可将空气域参数施加到该声腔几何模型。
这里，汽车小空间声腔内的声学材料可以统称为声学包，本实施例建立的声腔几何模型不用包含具体的声学包三维几何数据，而是利用声学包的表面来代表声学包在声腔几何的位置和形状，在建立仿真模型时可利用声学包的声阻抗来表征声学性能。利用阻抗管对剪切的声学包样件进行声阻抗测试，将各类声学包的测试结果保存为CSV文件，每个CSV文件由三列组成，分别为：频率、声阻抗实部、声阻抗虚部。
5）声载荷测试与输入；
车内声腔的声源来自于扬声器发声，扬声器主要是通过振膜往复振动来发声，由于本实施例主要是针对于低频声场，在频率较低时振膜振动可类比为活塞运动，即假定振膜面上任意点的振动加速度相同。利用激光加速度计对振膜进行加速度测试，再将测试得到的振膜加速度利用插值函数的方式输入到模型的振膜表面。
这里，基于声载荷主要来自于扬声器发声，扬声器通过振膜振动发声，由于本实施例提出的方法主要适用于低频段声场求解，低频段内扬声器振膜振动可以近似为活塞运动，利用激光测试实验平台如激光加速度计可以精确地测量出扬声器振膜上任意位置加速度，对比振膜上不同位置加速度测试结果，发现测点位置的变化对加速度值影响较小，这也验证了振膜在低频段为活塞运动形式。
6）声场求解。
利用有限元求解车内小空间低频声场，求解出车内人耳处的频响曲线，通过对频响曲线的处理求得判定车内声品质的相关参数。
在车内小空间声场仿真建模时，由于声腔几何的复杂性，故在创建声腔几何模型时要综合考虑整车几何数据与实车数据；由于声学包结构的复杂性，设定边界条件时要比较不同声学包材料及结构对仿真结果的影响；由于扬声器振膜重量较小，对测试仪器要求较高，需比较不同测试方法对结果的影响；由于仿真几何与实车的差异性，分析比较位置点变化对计算结果的影响。因此，需要对建立的仿真模型即FEA模型进行调试与修正。模型调试的具体流程主要包括：声腔几何模型修正、声学包参数修正、扬声器振膜加速度修正和测试位置点修正。
其中，对于声腔几何模型修正而言，由于整车几何声腔是根据车内钣金数据以及内饰件数据建立的，钣金及内饰件之间会存在一定的几何间隙，建立的车身内表面声腔几何可能会与实车声腔尺寸有所差异，要保证声腔几何的可靠性，首先要验证声腔几何宏观尺寸与实车宏观尺寸的一致性，其次要进行局部几何的修正，例如座椅下方空腔与中央扶手下镂空部分，由于扬声器振膜位置和尺寸是根据前期扬声器三维数据确定的，这与实车上扬声器振膜可能会略有差异，但作为激励源振膜的位置及尺寸对车内声场有决定性作用，因此要对扬声器振膜的位置和尺寸进行相关验证。需要注意的是，由于车内声腔形状较为复杂，前期建立的声腔几何可能与实车声腔存在一定的差异，但对于车内密闭的小空间其声腔模态会受到整体声腔形状的影响，因此要保证仿真模型的准确性首先要确定几何声腔的真实性。
对于声学包参数修正而言，实车内部存在大量的声学材料，声学包阻抗系数采用阻抗管测试获取，测试样件通过裁切声学包上不同厚度位置来获取测试样件，声学包材料的厚度分布很难精确获取，有必要比较模型中不同厚度声学包对车内声场的影响，以此来修正仿真模型；在实车内车窗玻璃面积较大，仿真模型中通过验证玻璃阻抗对车内声压级影响，以此来修正模型。
对于扬声器振膜加速度修正而言，仿真模型中激励源为扬声器振膜加速度值，测试振膜加速度值可采用不同的测试仪器进行测量，不同测试仪器的灵敏度也有所差异，为验证激励源的输入对仿真结果的影响，比较了BK加速度计与Klippel激光测试仪测试出的振膜加速度对仿真结果的影响，通过修正激励源来修正仿真模型。需要注意的是，振膜加速度作为仿真模型的激励源对车内声场分布起到决定性作用，不同的振膜加速度测试方法对测试结果有很大的影响，由于振膜本体质量较轻，因此不适合采用普通的加速度计来进行测量，利用激光测振仪可以避免由于加速度计贴附于振膜表面而带来的附加质量，测试结果更加可靠。
对于测试位置点修正而言，由于声腔几何较为复杂，很难保证仿真模型当中人头位置与实车上人头位置坐标完全一致，但测点位置对仿真结果可能存在较大影响，因此通过在车内进行麦克风阵列布置，比较不同麦克风的测试值,观测仿真结果中位置点的变化对声压级影响，以此来调试仿真模型。需要注意的是，仿真计算结束后，可以提取声腔内部任意点的声压，由于几何模型与实车具有一定的差异，因此很难精确保证测点位置与人耳绝对一致，对测点位置的修正则显得尤为重要。
综上，本实施例提供的车辆内低频声场的仿真分析方法中，通过获取不同输入参数对仿真计算结果的影响，明确各参数对车内声场的影响大小，并制定了一套完整的车内小空间低频声场仿真模型调试方法，结合测试数据可对仿真模型进行有关参数的修正，从而获得较为精确的车内小空间低频声场仿真模型，即，通过对仿真模型中各个输入参数进行修正，比较不同输入参数的测试方法，从声腔几何、声学包参数、扬声器振膜加速度、以及测试点位置变化等方面进行模型修正，从而得到较为可靠的车内小空间声场仿真模型。
基于前述实施例相同的发明构思，本发明实施例提供了一种车辆内低频声场的仿真分析平台，如图4所示，该平台包括：处理器110和用于存储能够在处理器110上运行的计算机程序的存储器111；其中，图4中示意的处理器110并非用于指代处理器110的个数为一个，而是仅用于指代处理器110相对其他器件的位置关系，在实际应用中，处理器110的个数可以为一个或多个；同样，图4中示意的存储器111也是同样的含义，即仅用于指代存储器111相对其他器件的位置关系，在实际应用中，存储器111的个数可以为一个或多个。所述处理器110用于运行所述计算机程序时，实现所述车辆内低频声场的仿真分析方法。
该平台还可包括：至少一个网络接口112。该平台中的各个组件通过总线系统113耦合在一起。可理解，总线系统113用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统113除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图4中将各种总线都标为总线系统113。
其中，存储器111可以是易失性存储器或非易失性存储器，也可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器（ROM，Read Only Memory）、可编程只读存储器（PROM，Programmable Read-Only Memory）、可擦除可编程只读存储器（EPROM，Erasable Programmable Read-Only Memory）、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM，Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、磁性随机存取存储器（FRAM，ferromagnetic random access memory）、快闪存储器（Flash Memory）、磁表面存储器、光盘、或只读光盘（CD-ROM，Compact Disc Read-Only Memory）；磁表面存储器可以是磁盘存储器或磁带存储器。易失性存储器可以是随机存取存储器（RAM，Random AccessMemory），其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器（SRAM，Static Random Access Memory）、同步静态随机存取存储器（SSRAM，Synchronous Static Random Access Memory）、动态随机存取存储器（DRAM，Dynamic Random Access Memory）、同步动态随机存取存储器（SDRAM，SynchronousDynamic Random Access Memory）、双倍数据速率同步动态随机存取存储器（DDRSDRAM，Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory）、增强型同步动态随机存取存储器（ESDRAM，Enhanced Synchronous Dynamic Random Access Memory）、同步连接动态随机存取存储器（SLDRAM，SyncLink Dynamic Random Access Memory）、直接内存总线随机存取存储器（DRRAM，Direct Rambus Random Access Memory）。本发明实施例描述的存储器111旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
本发明实施例中的存储器111用于存储各种类型的数据以支持该平台的操作。这些数据的示例包括：用于在该平台上操作的任何计算机程序，如操作系统和应用程序；联系人数据；电话簿数据；消息；图片；视频等。其中，操作系统包含各种系统程序，例如框架层、核心库层、驱动层等，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。应用程序可以包含各种应用程序，例如媒体播放器（Media Player）、浏览器（Browser）等，用于实现各种应用业务。这里，实现本发明实施例方法的程序可以包含在应用程序中。
基于前述实施例相同的发明构思，本实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机程序，计算机存储介质可以是磁性随机存取存储器（FRAM，ferromagnetic random access memory）、只读存储器（ROM，Read Only Memory）、可编程只读存储器（PROM，Programmable Read-Only Memory）、可擦除可编程只读存储器（EPROM，Erasable Programmable Read-Only Memory）、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM，Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、快闪存储器（FlashMemory）、磁表面存储器、光盘、或只读光盘（CD-ROM，Compact Disc Read-Only Memory）等存储器；也可以是包括上述存储器之一或任意组合的各种设备，如移动电话、计算机、平板设备、个人数字助理等。所述计算机存储介质中存储的计算机程序被处理器运行时，实现上述所述车辆内低频声场的仿真分析方法。所述计算机程序被处理器执行时实现的具体步骤流程请参考图1所示实施例的描述，在此不再赘述。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
在本文中，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，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种车辆内低频声场的声学仿真分析方法，其特征在于，所述方法包括：
根据输入的车辆的三维模型数据建立声腔几何模型；
根据输入的网格尺寸对所述声腔几何模型进行网格划分；
根据输入的声学包的声阻抗参数和车辆内部扬声器的振膜加速度，利用有限元求解网格划分后的所述声腔几何模型，获得用于表征车辆内声品质的目标参数；其中，所述声学包的声阻抗参数是通过阻抗管测试获得的，所述车辆内部扬声器的振膜加速度是通过激光加速度计测试获得的，所述目标参数包括声压；
获取测试点的实测声压；
比较所述测试点的实测声压与所述声腔几何模型输出的所述测试点的测量声压是否一致，若不一致，则对输入的网格尺寸参数和/或声学包的声阻抗参数和/或车辆内部扬声器的振膜加速度进行调整，以修正所述声腔几何模型。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据输入的声学包的声阻抗参数和车辆内部扬声器的振膜加速度，利用有限元求解网格划分后的所述声腔几何模型，获得用于表征车辆内声品质的目标参数，包括：
基于通过插值函数输入的声学包的声阻抗参数和车辆内部扬声器的振膜加速度，利用有限元求解网格划分后的所述声腔几何模型，获得用于表征车辆内声品质的目标参数。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述声学包的声阻抗参数是通过阻抗管测试多个声学包样件获得的，所述多个声学包样件是分别对声学包的不同厚度位置处进行裁切获得的。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：
将通过阻抗管测试多个声学包样件获得的测试结果存储为CSV文件，其中，所述CSV文件包括采用的测试频率、声阻抗实部和声阻抗虚部。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述网格尺寸小于最大测试频率对应波长的六分之一。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
获取位置改变后的测试点的实测声压，以继续修正所述声腔几何模型。
7.一种车辆内低频声场的仿真分析平台，其特征在于，所述平台包括模型建立单元、网格划分单元、处理单元、获取单元和修正单元，其中，
所述模型建立单元，用于根据输入的车辆的三维模型数据建立声腔几何模型；
所述网格划分单元，用于根据输入的网格尺寸参数对所述声腔几何模型进行网格划分；
所述处理单元，用于根据输入的声学包的声阻抗参数和车辆内部扬声器的振膜加速度，利用有限元求解网格划分后的所述声腔几何模型，获得用于表征车辆内声品质的目标参数；其中，所述声学包的声阻抗参数是通过阻抗管测试获得的，所述车辆内部扬声器的振膜加速度是通过激光加速度计测试获得的，所述目标参数包括声压；
所述获取单元，用于获取测试点的实测声压；
所述修正单元，用于比较所述测试点的实测声压与所述声腔几何模型输出的所述测试点的测量声压是否一致，若不一致，则对输入的网格尺寸参数和/或声学包的声阻抗参数和/或车辆内部扬声器的振膜加速度进行调整，以修正所述声腔几何模型。
8.一种车辆内低频声场的仿真分析平台，其特征在于，所述平台包括处理器以及用于存储程序的存储器；当所述程序被所述处理器执行，使得所述处理器实现如权利要求1至6中任一项所述的车辆内低频声场的仿真分析方法。
9.一种计算机存储介质，其特征在于，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1至6中任一项所述的车辆内低频声场的仿真分析方法。
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