一种基于声功率的整车降噪试验方法.docx

文档介绍：1 一种基于声功率的整车降噪试验方法谢晓龙罗淼王亮侯臣元苏虎(泛亚汽车技术中心有限公司上海 201201 ) 摘要:本文介绍了一种基于声功率的降噪试验方法 PBNR ,研究了该方法与传统的隔声(STL) 测试和降噪(Noise Reduction, NR) 测试方法的异同,可应用于与竞争车型在声学包隔声吸声能力、车辆密封水平进行综合对比,为新车型开发设定合理的整车目标。在样车开发阶段通过 PBNR 测试可以发现噪声传递路径上的薄弱环节,提出合理的补救措施。通过获得 PBNR 的外部声场分析,建立整车 SEA 模型, 可以在早期开发阶段预测 PBNR , 通过优化声学包布置, 满足整车目标, 可避免开发后期由于空间布置问题、零件干涉而无法进行补救的问题。关键词: PBNR ,体积加速度,声功率,互异性原理, SEA ,传递路径分析 1. 前言作为评价汽车操控性和乘坐舒适性的重要指标, 振动噪声越来越受到人们的重视。根据噪声产生的不同机理, 车内噪声可分为结构传播噪声和空气传播噪声, 发动机、轮胎在运转状态下辐射出的噪声, 传递到车内属于空气传播噪声的范围。对于空气传播噪声的控制, 一般是通过在发动机舱和车内布置声学包, 来阻隔和吸收噪声源的辐射噪声, 因此声学包的设计水平对整车声品质有很大影响。对声学包零件的评估有多种方法, 常见的有全消全反试验室评估隔声量, 混响室评估吸声系数。传统的隔声评估方法需要将车辆切割后制作工装, 进行窗口隔声试验, 试验需周期很长, 费用也较高。本文介绍了一种基于声功率的降噪试验方法(Power Based Noise Reduction , 简称 PBNR) [1,2] , 能够在不破坏车辆前提下快速评估整车声学包隔声、吸声能力, 与竞争车型进行快速对比从而设定整车目标,此外还可以进行噪声路径分析,查找路径上的泄漏和声学包设计的薄弱环节。 2. 基于声功率的降噪试验方法 PBNR 被定义为点声源声功率Π对于某点测量声压 p均方值的比率,是 1/3 倍频程的函数,dB 值的表达式为[3]: PBNR=10 × log10[ Π/(p · p*)/ α] (1) 公式(1) 中,Π是点声源在自由场测得的声功率, 其参考值α=Π ref/p2ref=1/400 ; p* 是声压 p 的的共轭值; (p· p*) 是均方声压值或测量声压的自功率谱。 PBNR 可以通过空气声传递函数( ATF )计算获得, ATF 被定义成响应点的声压( Pa )对声源的体积加速度( m3/s2 )的比率,用来表示一个系统的空气声路径特性,单位为 dB ( Pa/m3/s2 ) ,参考值= 20μ Pa/m3/s2 。当一个点声源处于自由声场内时,其声功率才能以体积加速度表示为: Π=ρ Qa × Qa*/ (4πc) (2) 式中 Qa 为体积加速度, Qa* 为 Qa 的共轭, Qa*Qa* 是测得的体积加速度的自功率谱。这样, PBNR 便成为: PBNR=10 × log10[(Qa/p) · (Qa/p) ρ/(4 πα c)(3) =-20 log10[(p/Qa)/( ρ/4 πα c)1/2 (4 ) 2 =-20 log10(p/Qa)- (5) 式(5) 中∣ p/Qa ∣是测得的响应声压对体积加速度的 ATF 幅值。