CN112001030A - 汽车消声器设计方法及装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种汽车消声器设计方法及装置，该方法包括：确定目标消声器的目标主管路直径、目标腔体高度、目标开孔方式、目标开孔面积和目标容积；根据该目标主管路直径、目标腔体高度和目标开孔方式在数据库中确定与该目标消声器对应的目标基本消声元件以及该目标基本消声元件的开孔面积和容积；根据该目标消声器的目标开孔面积和目标容积、该目标基本消声元件的开孔面积和容积和预设的修正经验公式确定该目标消声器的目标传递损失。能够通过预先建立基本消声元件数据库，并在调音现场根据实际使用的消声器，选择对应数据库中的仿真数据，同时视参数差异对数据进行修正处理，确定传递损失，能够快速设计汽车消声器，节约了设计时间和设计成本。

Description

汽车消声器设计方法及装置

技术领域

本公开涉及降噪方案技术领域，具体地，涉及一种汽车消声器设计方法及装置。

背景技术

汽车噪声，是指汽车行驶在道路上时，内燃机、喇叭、轮胎等发出的大量的人类不喜欢的声音，会严重影响人的身体健康。其中，排气噪声是汽车噪声的主要噪声来源，设计并使用汽车消声器降低排气噪声，对降低噪声污染具有重要意义。

现有技术中，消声器前期设计大多需要先建立消声器的三维实体模型，再根据有限元法对消声器模型的传递损失特性进行仿真计算。之后在调音现场，根据实际消声性能，进行声学方案的调整。当与预设消声目标偏差较大时，需要重新进行准确但复杂耗时的有限元计算，这不适用于时间紧张的调音现场。调音过程中，增压器的声源特性有时会偏离消声器的预设目标，因此需要现场手工进行声学方案的调整。每进行一次大调整，都需要修改相应模型，并再次仿真计算，在很大程度上拉长了测试的周期。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种汽车消声器设计方法。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种汽车消声器设计方法，所述方法包括：

确定用户选用的目标消声器的目标主管路直径、目标腔体高度、目标开孔方式、目标开孔面积和目标容积；

根据所述目标主管路直径、目标腔体高度和目标开孔方式在数据库中确定与所述目标消声器对应的目标基本消声元件以及所述目标基本消声元件的开孔面积和容积，所述数据库中的基本消声元件包括以下基本消声元件类型中的至少一者：直管圆周式消声元件、圆管侧向矩形式消声元件、矩形管侧向矩形式消声元件、弯管圆周式消声元件和插入管式消声元件；

根据所述目标消声器的目标开孔面积和目标容积、所述目标基本消声元件的开孔面积和容积和预设的修正经验公式确定所述目标消声器的目标传递损失。

可选的，在所述确定用户选用的目标消声器的目标参数之前，所述方法还包括：

确定预设的每种基本消声元件类型中基本消声元件的主管路直径、腔体高度和开孔方式；

将所述每个基本消声元件的主管路直径、腔体高度和开孔方式以及对应的基本消声元件类型存储于数据库中。

可选的，在所述确定所述目标消声器的目标传递损失之后，所述方法还包括：

通过显示设备，根据预设的传递损失图像模型显示所述目标传递损失图像。

可选的，所述在数据库中确定与所述目标消声器对应的目标基本消声元件以及所述目标基本消声元件的开孔面积和容积，包括：

通过OkHttp网络框架向Apache服务器发送调用所述服务器下的PHP程序的调用请求；

通过所述PHP程序连接所述服务器内MySQL数据库以获取所述目标基本消声元件以及所述目标基本消声元件的开孔面积和容积；

通过所述PHP程序断开与所述服务器内MySQL数据库的连接。

可选的，所述根据所述目标消声器的目标开孔面积和目标容积、所述目标基本消声元件的开孔面积和容积和预设的修正经验公式确定所述目标消声器的目标传递损失，包括：

将所述目标开孔面积、目标容积、所述目标基本消声元件的开孔面积和容积作为所述修正经验公式的输入，以获取所述修正经验公式输出的目标传递损失；其中，

所述修正经验公式为：

其中，a为频率，b为目标开孔面积、c为目标容积、d为目标基本消声元件的开孔面积、e为目标基本消声元件的容积，T为温度。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种汽车消声器设计装置，所述装置包括：

参数确定模块，用于确定用户选用的目标消声器的目标主管路直径、目标腔体高度、目标开孔方式、目标开孔面积和目标容积；

消声元件确定模块，与所述参数确定模块连接，用于根据所述目标主管路直径、目标腔体高度和目标开孔方式在数据库中确定与所述目标消声器对应的目标基本消声元件以及所述目标基本消声元件的开孔面积和容积，所述数据库中的基本消声元件包括以下基本消声元件类型中的至少一者：直管圆周式消声元件、圆管侧向矩形式消声元件、矩形管侧向矩形式消声元件、弯管圆周式消声元件和插入管式消声元件；

传递损失计算模块，与所述消声元件确定模块连接，用于根据所述目标消声器的目标开孔面积和目标容积、所述目标基本消声元件的开孔面积和容积和预设的修正经验公式确定所述目标消声器的目标传递损失。

可选的，所述汽车消声器设计装置还包括：

结构确定模块，用于确定预设的每种基本消声元件类型中基本消声元件的主管路直径、腔体高度和开孔方式；

存储模块，分别与所述结构确定模块和所述参数确定模块连接，用于将所述每个基本消声元件的主管路直径、腔体高度和开孔方式以及对应的基本消声元件类型存储于数据库中。

可选的，所述汽车消声器设计装置还包括：

显示模块，与所述传递损失计算模块连接，用于通过显示设备，根据预设的传递损失图像模型显示所述目标传递损失图像。

可选的，所述消声元件确定模块，用于：

通过OkHttp网络框架向Apache服务器发送调用所述服务器下的PHP程序的调用请求；

通过所述PHP程序连接所述服务器内MySQL数据库以获取所述目标基本消声元件以及所述目标基本消声元件的开孔面积和容积；

通过所述PHP程序断开与所述服务器内MySQL数据库的连接。

可选的，所述传递损失计算模块，用于：

将所述目标开孔面积、目标容积、所述目标基本消声元件的开孔面积和容积作为所述修正经验公式的输入，以获取所述修正经验公式输出的目标传递损失；其中，

所述修正经验公式为：

其中，a为频率，b为目标开孔面积、c为目标容积、d为目标基本消声元件的开孔面积、e为目标基本消声元件的容积，T为温度。

综上所述，本发明提供一种汽车消声器设计方法及装置，该方法包括：确定用户选用的目标消声器的目标主管路直径、目标腔体高度、目标开孔方式、目标开孔面积和目标容积；根据该目标主管路直径、目标腔体高度和目标开孔方式在数据库中确定与该目标消声器对应的目标基本消声元件以及该目标基本消声元件的开孔面积和容积，该数据库中的基本消声元件包括以下基本消声元件类型中的至少一者：直管圆周式消声元件、圆管侧向矩形式消声元件、矩形管侧向矩形式消声元件、弯管圆周式消声元件和插入管式消声元件；根据该目标消声器的目标开孔面积和目标容积、该目标基本消声元件的开孔面积和容积和预设的修正经验公式确定该目标消声器的目标传递损失。能够通过预先建立基本消声元件数据库，并在调音现场根据实际使用的消声器，选择对应数据库中的仿真数据，同时视参数差异对数据进行修正处理，确定传递损失，能够快速设计汽车消声器，节约了设计时间和设计成本。

本发明公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据一示例性实施例示出的一种汽车消声器设计方法的流程图；

图2是根据图1示出另一种汽车消声器设计方法的流程图；

图3是根据图2示出的另一种汽车消声器设计方法的流程图；

图4是根据一示例性实施例示出的一种汽车消声器设计装置的结构框图；

图5是根据图4示出的另一种汽车消声器设计装置的结构框图；

图6是根据图5示出的另一种汽车消声器设计装置的结构框图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

图1是根据一示例性实施例示出的一种汽车消声器设计方法的流程图，该方法包括：

在步骤110中，确定用户选用的目标消声器的目标主管路直径、目标腔体高度、目标开孔方式、目标开孔面积和目标容积。

示例地，在调音现场，用户选择实际使用的消声器(即目标消声器)时，可以登录客户端相应的应用程序，通过下拉框选择消声器类型和结构，在文本框输入目标消声器的实际尺寸参数(包括目标主管路直径、目标腔体高度、目标开孔方式、目标开孔面积和目标容积)，并点击使用按钮。

在步骤120中，根据该目标主管路直径、目标腔体高度和目标开孔方式在数据库中确定与该目标消声器对应的目标基本消声元件以及该目标基本消声元件的开孔面积和容积。

其中，根据该目标主管路直径、目标腔体高度和目标开孔方式在数据库中确定与该目标消声器对应的目标基本消声元件以及该目标基本消声元件的开孔面积和容积。

示例地，本公开实施例中，在用户在调音现场选择目标消声器之前，预先建立多种典型尺寸的基本消声元件的消声特性参数化数据库，如此，计算实际使用的目标消声器的传递损失时，可以在该数据库中确定与目标消声器对应的目标基本消声元件，以通过目标基本消声元件的参数对该目标消声器的参数进行修正，以确定该目标消声器的传递损失。

另外，在本公开实施例中，通过开发软件，实现与数据库进行通讯及交互。采用CS架构(Client-Server架构，即客户端-服务端架构)，这种模式由两部分组成，一个服务器和多个客户端。服务器组件将为多个客户端组件提供服务。客户端从服务器请求服务，服务器为这些客户端提供相关服务。此外，服务器持续侦听客户机请求。

Android客户端通过OkHttp网络框架向Apache服务器发送请求，调用服务器下的对应PHP程序。该PHP程序会连接服务器内MySQL数据库，执行相关操作，操作结果会返回至PHP程序，并主动断开数据库连接。PHP程序会对数据进行处理，并将处理后的结果最终返回至Android客户端。

在步骤130中，根据该目标消声器的目标开孔面积和目标容积、该目标基本消声元件的开孔面积和容积和预设的修正经验公式确定该目标消声器的目标传递损失。

示例地，根据该目标消声器的目标开孔面积和目标容积、该目标基本消声元件的开孔面积和容积和预设的修正经验公式确定该目标消声器的目标传递损失，包括：

将该目标开孔面积、目标容积、该目标基本消声元件的开孔面积和容积作为该修正经验公式的输入，以获取该修正经验公式输出的目标传递损失；其中，该修正经验公式为：

其中，a为频率，b为目标开孔面积、c为目标容积、d为目标基本消声元件的开孔面积、e为目标基本消声元件的容积，T为温度。

综上所述，本发明提供一种汽车消声器设计方法及装置，该方法包括：确定用户选用的目标消声器的目标主管路直径、目标腔体高度、目标开孔方式、目标开孔面积和目标容积；根据该目标主管路直径、目标腔体高度和目标开孔方式在数据库中确定与该目标消声器对应的目标基本消声元件以及该目标基本消声元件的开孔面积和容积，该数据库中的基本消声元件包括以下基本消声元件类型中的至少一者：直管圆周式消声元件、圆管侧向矩形式消声元件、矩形管侧向矩形式消声元件、弯管圆周式消声元件和插入管式消声元件；根据该目标消声器的目标开孔面积和目标容积、该目标基本消声元件的开孔面积和容积和预设的修正经验公式确定该目标消声器的目标传递损失。能够通过预先建立基本消声元件数据库，并在调音现场根据实际使用的消声器，选择对应数据库中的仿真数据，同时视参数差异对数据进行修正处理，确定传递损失，能够快速设计汽车消声器，节约了设计时间和设计成本。

图2是根据图1示出另一种汽车消声器设计方法的流程图，如图2所示，该方法还包括：

在步骤140中，确定预设的每种基本消声元件类型中基本消声元件的主管路直径、腔体高度和开孔方式。

示例地，通常情况下，存在直管圆周式基本消声元件、圆管侧向矩形式基本消声元件、矩形管侧向矩形式基本消声元件、弯管圆周式基本消声元件和插入管式基本消声元件5种基本消声元件类型被设置为标准结构，以及，另外一些不在上述5种基本消声元件类型非标准结构的消声元件，也可以通过后续拟合功能来当量化和标准化。

确定上述每种基本消声元件类型后，明确每种基本消声元件类型中基本消声元件的主管路直径、腔体高度和开孔方式。其中开孔方式的变量主要考虑孔数及其分布对于声学效果的影响，如单侧开孔、对面双侧开孔、三面开孔、四面均布开孔、单列式开孔、双列式开孔及多列式开孔等开孔方式。综上，典型设计典型尺寸的穿孔消声元件总计达2178组，具体配置如下列表格1-表格5所示。

表格1直管圆周式消声元件

表格2圆管侧向矩形式消声元件

表格3矩形管侧向矩形式消声元件

表格4弯管圆周式消声元件

表格5插入管式消声元件

在步骤150中，将该每个基本消声元件的主管路直径、腔体高度和开孔方式以及对应的基本消声元件类型存储于数据库中。

图3是根据图2示出的另一种汽车消声器设计方法的流程图，如图3所示，该方法还包括：

在步骤160中，通过显示设备，根据预设的传递损失图像模型显示该目标传递损失图像。

示例地，该显示设备可以是客户端的显示界面，将该目标修正后的该目标消声器的传递损失图像呈现给用户，便于用户根据该传递损失图像对目标消声器进行调试和设计。

另外，显示设备还可以显示传递损失峰值频率值和该目标消声器的开孔示意图等方便用户根据图像进行调试的信息。

综上所述，本发明提供一种汽车消声器设计方法及装置，该方法包括：确定用户选用的目标消声器的目标主管路直径、目标腔体高度、目标开孔方式、目标开孔面积和目标容积；根据该目标主管路直径、目标腔体高度和目标开孔方式在数据库中确定与该目标消声器对应的目标基本消声元件以及该目标基本消声元件的开孔面积和容积，该数据库中的基本消声元件包括以下基本消声元件类型中的至少一者：直管圆周式消声元件、圆管侧向矩形式消声元件、矩形管侧向矩形式消声元件、弯管圆周式消声元件和插入管式消声元件；根据该目标消声器的目标开孔面积和目标容积、该目标基本消声元件的开孔面积和容积和预设的修正经验公式确定该目标消声器的目标传递损失。能够通过预先建立基本消声元件数据库，并在调音现场根据实际使用的消声器，选择对应数据库中的仿真数据，同时视参数差异对数据进行修正处理，确定传递损失并将传递损失图像显示在可视化界面上进行交互设计，能够快速设计汽车消声器，节约了设计时间和设计成本。

图4是根据一示例性实施例示出的一种汽车消声器设计装置的结构框图；如图4所示，提供一种汽车消声器设计装置，该汽车消声器设计装置400包括：

参数确定模块410，用于确定用户选用的目标消声器的目标主管路直径、目标腔体高度、目标开孔方式、目标开孔面积和目标容积；

消声元件确定模块420，与该参数确定模块410连接，用于根据该目标主管路直径、目标腔体高度和目标开孔方式在数据库中确定与该目标消声器对应的目标基本消声元件以及该目标基本消声元件的开孔面积和容积，该数据库中的基本消声元件包括以下基本消声元件类型中的至少一者：直管圆周式消声元件、圆管侧向矩形式消声元件、矩形管侧向矩形式消声元件、弯管圆周式消声元件和插入管式消声元件；

传递损失计算模块430，与该消声元件确定模块420连接，用于根据该目标消声器的目标开孔面积和目标容积、该目标基本消声元件的开孔面积和容积和预设的修正经验公式确定该目标消声器的目标传递损失。

图5是根据图4示出的另一种汽车消声器设计装置的结构框图；如图5所示，该汽车消声器设计装置还包括：

结构确定模块440，用于确定预设的每种基本消声元件类型中基本消声元件的主管路直径、腔体高度和开孔方式；

存储模块450，分别与该结构确定模块440和该参数确定模块410连接，用于将该每个基本消声元件的主管路直径、腔体高度和开孔方式以及对应的基本消声元件类型存储于数据库中。

图6是根据图5示出的另一种汽车消声器设计装置的结构框图，如图6所示，该汽车消声器设计装置还包括：

显示模块460，与该传递损失计算模块430连接，用于通过显示设备，根据预设的传递损失图像模型显示该目标传递损失图像。

可选的，该消声元件确定模块420，用于：

通过OkHttp网络框架向Apache服务器发送调用该服务器下的PHP程序的调用请求；

通过该PHP程序连接该服务器内MySQL数据库以获取该目标基本消声元件以及该目标基本消声元件的开孔面积和容积；

通过该PHP程序断开与该服务器内MySQL数据库的连接。

可选的，该传递损失计算模块430，用于：

将该目标开孔面积、目标容积、该目标基本消声元件的开孔面积和容积作为该修正经验公式的输入，以获取该修正经验公式输出的目标传递损失；其中，该修正经验公式为：

其中，a为频率，b为目标开孔面积、c为目标容积、d为目标基本消声元件的开孔面积、e为目标基本消声元件的容积，T为温度。

综上所述，本发明提供一种汽车消声器设计方法及装置，该方法包括：确定用户选用的目标消声器的目标主管路直径、目标腔体高度、目标开孔方式、目标开孔面积和目标容积；根据该目标主管路直径、目标腔体高度和目标开孔方式在数据库中确定与该目标消声器对应的目标基本消声元件以及该目标基本消声元件的开孔面积和容积，该数据库中的基本消声元件包括以下基本消声元件类型中的至少一者：直管圆周式消声元件、圆管侧向矩形式消声元件、矩形管侧向矩形式消声元件、弯管圆周式消声元件和插入管式消声元件；根据该目标消声器的目标开孔面积和目标容积、该目标基本消声元件的开孔面积和容积和预设的修正经验公式确定该目标消声器的目标传递损失。能够通过预先建立基本消声元件数据库，并在调音现场根据实际使用的消声器，选择对应数据库中的仿真数据，同时视参数差异对数据进行修正处理，确定传递损失并将传递损失图像显示在可视化界面上进行交互设计，能够快速设计汽车消声器，节约了设计时间和设计成本。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.汽车消声器设计方法，其特征在于，所述方法包括：

确定用户选用的目标消声器的目标主管路直径、目标腔体高度、目标开孔方式、目标开孔面积和目标容积；

根据所述目标主管路直径、目标腔体高度和目标开孔方式在数据库中确定与所述目标消声器对应的目标基本消声元件以及所述目标基本消声元件的开孔面积和容积，所述数据库中的基本消声元件包括以下基本消声元件类型中的至少一者：直管圆周式消声元件、圆管侧向矩形式消声元件、矩形管侧向矩形式消声元件、弯管圆周式消声元件和插入管式消声元件；

根据所述目标消声器的目标开孔面积和目标容积、所述目标基本消声元件的开孔面积和容积和预设的修正经验公式确定所述目标消声器的目标传递损失。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述确定用户选用的目标消声器的目标参数之前，所述方法还包括：

确定预设的每种基本消声元件类型中基本消声元件的主管路直径、腔体高度和开孔方式；

将所述每个基本消声元件的主管路直径、腔体高度和开孔方式以及对应的基本消声元件类型存储于数据库中。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述确定所述目标消声器的目标传递损失之后，所述方法还包括：

通过显示设备，根据预设的传递损失图像模型显示所述目标传递损失图像。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在数据库中确定与所述目标消声器对应的目标基本消声元件以及所述目标基本消声元件的开孔面积和容积，包括：

通过OkHttp网络框架向Apache服务器发送调用所述服务器下的PHP程序的调用请求；

通过所述PHP程序连接所述服务器内MySQL数据库以获取所述目标基本消声元件以及所述目标基本消声元件的开孔面积和容积；

通过所述PHP程序断开与所述服务器内MySQL数据库的连接。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标消声器的目标开孔面积和目标容积、所述目标基本消声元件的开孔面积和容积和预设的修正经验公式确定所述目标消声器的目标传递损失，包括：

将所述目标开孔面积、目标容积、所述目标基本消声元件的开孔面积和容积作为所述修正经验公式的输入，以获取所述修正经验公式输出的目标传递损失；其中，

所述修正经验公式为：

其中，a为频率，b为目标开孔面积、c为目标容积、d为目标基本消声元件的开孔面积、e为目标基本消声元件的容积，T为温度。

6.汽车消声器设计装置，其特征在于，所述装置包括：

参数确定模块，用于确定用户选用的目标消声器的目标主管路直径、目标腔体高度、目标开孔方式、目标开孔面积和目标容积；

消声元件确定模块，与所述参数确定模块连接，用于根据所述目标主管路直径、目标腔体高度和目标开孔方式在数据库中确定与所述目标消声器对应的目标基本消声元件以及所述目标基本消声元件的开孔面积和容积，所述数据库中的基本消声元件包括以下基本消声元件类型中的至少一者：直管圆周式消声元件、圆管侧向矩形式消声元件、矩形管侧向矩形式消声元件、弯管圆周式消声元件和插入管式消声元件；

传递损失计算模块，与所述消声元件确定模块连接，用于根据所述目标消声器的目标开孔面积和目标容积、所述目标基本消声元件的开孔面积和容积和预设的修正经验公式确定所述目标消声器的目标传递损失。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述汽车消声器设计装置还包括：

结构确定模块，用于确定预设的每种基本消声元件类型中基本消声元件的主管路直径、腔体高度和开孔方式；

存储模块，分别与所述结构确定模块和所述参数确定模块连接，用于将所述每个基本消声元件的主管路直径、腔体高度和开孔方式以及对应的基本消声元件类型存储于数据库中。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述汽车消声器设计装置还包括：

显示模块，与所述传递损失计算模块连接，用于通过显示设备，根据预设的传递损失图像模型显示所述目标传递损失图像。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述消声元件确定模块，用于：

通过OkHttp网络框架向Apache服务器发送调用所述服务器下的PHP程序的调用请求；

通过所述PHP程序连接所述服务器内MySQL数据库以获取所述目标基本消声元件以及所述目标基本消声元件的开孔面积和容积；

通过所述PHP程序断开与所述服务器内MySQL数据库的连接。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述传递损失计算模块，用于：

将所述目标开孔面积、目标容积、所述目标基本消声元件的开孔面积和容积作为所述修正经验公式的输入，以获取所述修正经验公式输出的目标传递损失；其中，

所述修正经验公式为：

其中，a为频率，b为目标开孔面积、c为目标容积、d为目标基本消声元件的开孔面积、e为目标基本消声元件的容积，T为温度。

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