CN105300706A - 一种汽车声学包装nvh性能的测试方法 - Google Patents
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Abstract
一种汽车声学包装NVH性能的测试方法，包括噪声产生单元，噪声采集单元，技术要点是：所述噪声产生单元输出端分别通过近场噪声采集单元及噪声传递路径、远场噪声采集单元与信号处理单元相连接；该方法主要借助体积声源、传声器和信号处理单元，测试过程中，车辆需要在全消声室或半消声室内，将体积声源置于车内发声，布置传声器在特定位置，获取特定时间内相应路径下的响应，以用于计算出该路径下声学包的声衰减量，用于测试和评价声学包在该路径下的NVH性能，以用于开发和优化汽车声学包。该方法需要的设备简单，成本低廉，能够适应多种车型声学包NVH性能的测试与评估，为汽车声学包开发与优化提供了一种简单、实用、经济的测试方法。
Description
技术领域
本发明涉及汽车声学包装NVH性能测试与评价技术领域，具体地说是一种汽车声学包装NVH性能测试方法。
背景技术
随着汽车的普及，消费者对汽车噪声要求越来越高。汽车怠速和行驶过程中，汽车声学包作为车外噪声的屏障对车内噪声影响很大，合理设计与优化声学包获得让乘客满足的乘坐环境非常关键。在声学包装开发的前期和后期，如何正确的评估声学包NVH性能一直是个难题。
目前，汽车声学包单体NVH性能评估需要借助驻波管或阿尔法声学舱，单体的测试无法综合评估整车的NVH性能水平，只能评价声学包单体的性能达标情况；汽车声学包整体的NVH性能评估需要借助混响室，该方法费时费力，而且成本较高，小型车企很难采用该方法对整车进行声学包装NVH性能开发(前期)和验证(前期和后期)。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车声学包装NVH性能的测试方法。以解决目前汽车无法快速、高效和低成本的评估汽车声学包NVH性能的问题，实现有效控制汽车声学包NVH性能的目的。
本发明的目的是通过如下技术方案来实现的：
一种汽车声学包装NVH性能的测试方法，它包括有作为体积声源的噪声产生单元，作为传声器的噪声采集单元，其特征在于：所述噪声产生单元输出端分别通过近场噪声采集单元及噪声传递路径、远场噪声采集单元与信号处理单元的输入端相连接；
该测试方法包括以下步骤：
①将整车放置在全消声室或半消声室内；
②将作为体积声源的噪声产生单元布置在乘客舱内，发出白噪声，声压级不低于100dB(A)；
③将作为传声器的噪声采集单元布置于噪声产生位置，通过噪声采集单元与信号处理单元连接，并进行初始化设置；
④在分析软件中测试传声器信号，记录10s，有效数据采集四组，用来对声学包NVH性能水平进行测试与评估；
⑤在信号处理单元后期数据处理过程中，通过声衰减量计算公式计算体积声源近场声压与各传声器声压的差值，即各声传递路径声衰减量，以用于评估各路径声学包的NVH性能；
⑥在声衰减量目标制定时，可根据竞品车或数据库中的测试结果，进行制定，若无竞品车和数据库，原则上，在400至8000Hz内，声衰减量目标不低于40dB。
在测试或评价某车型声学包装NVH性能过程中，若发现某一噪声传递路径的声衰减量不满足NVH目标，需要对该路径上声学包装问题进行排查，排查的内容包含气密性、声学包材料覆盖面积、过孔密封性、声学包装材料的传递损失和吸声系数。
使用该方法能够直接、快捷的获得声学包对汽车噪声的衰减量，测试结果包含汽车常用噪声源的所有路径，能够全面评估每个噪声传递路径对噪声的衰减水平。该方法简单、高效、投入低，不需要购买成本高昂的测试设备和工装，不受车型限制，为汽车声学包NVH性能开发和优化提供了一种简单、实用、经济的测试和评估方法。
所述噪声产生位置是指采用十三个传声器测试记录，分别记录包括：一个体积声源近场，四个轮胎、一个进气、一个排气和六个动力总成；体积声源近场传声器布置于驾驶员右耳；轮胎四个传声器布置在过轮胎轴心线YZ平面上，距离胎壁10cm，距离地面15cm，斜向上45度；进气口传声器与进气口几何中心线重合，垂直指向进气口，与进气口截面重合；排气传声器与整车X向成45°角指向排气尾口，距离排气尾管口截面5cm；动力总成六个传声器距离动力总成六个(上、下、前、后、左、右)外表面5cm，上表面和下表面传声器位于各表面几何中心，沿-X向指向乘客舱，左表面传声器垂直指向变速器上表面几何中心，右表面传声器沿-Y向垂直指向右表面几何中心，前表面传声器位于动力总成与冷却风扇中点，垂直指向动力总成前表面几何中心，后表面传声器位于动力总成后表面几何中心与防火墙距离的中点沿-Y向指向驾驶员。
作为优选，体积声源近场传声器布置在驾驶室主驾驶员位置，体积声源管口垂直向上，高度与驾驶员右耳同高。
作为优选步骤4)测试采集四组试验数据，对试验数据进行平均，获得更为准确的试验结果。
作为优选步骤5)通过计算体积声源近场声压与各路径远场传声器声压的差值，即各个声传递路径声衰减量，以用于评估各路径声学包的NVH性能。
作为优选步骤6)声衰减量目标制定需要根据相关车型NVH目标制定策略，结合基础车和竞品车的声衰减量情况进行制定；
作为优选若声衰减量不满足目标要求，排查与优化的内容包含气密性、声学包材料覆盖面积、过孔密封性、声学包装材料的传递损失和吸声系数。
作为优选排气口需要用消声材料封堵，以真实获取车内至排气尾口路径的声学包NVH性能。
本发明的有效效果是，通过该方法能够得到声学包对噪声的衰减情况，是包括车辆常用噪声源的、全面的、直接的、快捷的、有效的测试方法。该方法应用的试验方法简单，具有很强的通用性，能够适应多种车型声学包对噪声衰减量的评估，试验成本低廉。
附图说明
图1是本发明的工作原理方框图；
图2是本发明体积声源和传声器布置示意简图；
图3是本发明的以排气尾口传声器为例的测试设备连接图。
附图中主要部件说明：1是驾驶员右耳体积声源布置位置；2是前轮胎远场传声器布置位置；3是后轮胎远场传感器布置位置；4是进气口远场传声器布置位置；5是排气口远场传声器布置位置；6是动力总成上表面传声器布置位置；7是近场噪声采集单元(即体积声源近场信号获取传声器)；8是远场噪声采集单元(即经由各传递路径后信号获取传声器)；9是信号处理单元(即数据采集设备)；10是噪声产生单元(即体积声源)。
具体实施方式
实例1
由图1-3所示，本发明的汽车声学包装NVH性能测试方法，它包括有作为体积声源的噪声产生单元，作为传声器的噪声采集单元，所述噪声产生单元输出端分别通过近场噪声采集单元及噪声传递路径、远场噪声采集单元与信号处理单元的输入端相连接；
该测试方法包括以下步骤：先将整车放置在全消声室或半消声室内；
本实施例中图1为工作原理方框图，如图所示，由噪声产生单元(即体积声源)发出白噪声，在噪声产生单元附近采用近场噪声采集单元(即图3中传声器7)采集到噪声产生单元的声音信号，输入给信号处理单元(即数据采集设备)；另外，噪声产生单元发出白噪声，经由各个噪声传递路径，被各个路径的远场噪声采集单元即图2中前轮胎远场传声器布置位置2，后轮胎远场传感器布置位置3，进气口远场传声器布置位置4，排气口远场传声器布置位置5，动力总成上表面传声器布置位置6所布置的传声器获取，信号同样输入信号处理单元，进行数据分析与处理。
所述噪声产生位置是指采用十三个传声器布置位置，分别包括：一个体积声源近场，四个轮胎、一个进气、一个排气和六个动力总成；体积声源近场传声器布置于驾驶员右耳；轮胎四个传声器布置在过轮胎轴心线YZ平面上，距离胎壁10cm，距离地面15cm，斜向上45度；进气口传声器与进气口几何中心线重合，垂直指向进气口，与进气口截面重合；排气传声器与整车X向成45°角指向排气尾口，距离排气尾管口截面5cm；动力总成六个传声器距离动力总成六个(上、下、前、后、左、右)外表面5cm，上表面和下表面传声器位于各表面几何中心，沿-X向指向乘客舱，左表面传声器垂直指向变速器上表面几何中心，右表面传声器沿-Y向垂直指向右表面几何中心，前表面传声器位于动力总成与冷却风扇中点，垂直指向动力总成前表面几何中心，后表面传声器位于动力总成后表面几何中心与防火墙距离的中点沿-Y向指向驾驶员。
本实施例中的测试位置如图2所示，试验设备包括：驾驶员右耳体积声源布置于位置1，传声器布置于为前轮胎远场传声器布置位置2，后轮胎远场传感器布置位置3，进气口远场传声器布置位置4，排气口远场传声器布置位置5，动力总成上表面传声器布置位置6。
本实施例中由体积声源发出标准白噪声，由传声器获取相应的声音信号，由数据采集设备记录声音信号，进行回放和后处理。
在分析软件中测试传声器信号，记录10s，有效数据采集四组，用来对声学包NVH性能水平进行测试与评估；
本实施例中进行数据分析和处理时，分析人员可以获得体积声源的信号经由相关噪声传递路径(声源至轮胎，声源至进气，声源至排气，声源至动力总成各外表面)的声衰减量，声衰减量计算公式如下：
NR＝SPL近场-SPL远场
其中，NR代表声衰减量，SPL近场代表近场噪声采集单元采集到的声压级，SPL远场代表远场噪声采集单元采集到的声压级。
本实施例中获得的声衰减量，可作为车型设计开发NVH目标，也可用于指导现有车辆声学包的优化设计。
本实施例中并未给出具体的声衰减量NVH目标，考虑到车型的平台和成本的不同，声衰减量目标需要结合竞品车测试数据或数据库中的测试结果进行制定，若无竞品车和数据库，原则上，在400至8000Hz内，声衰减量目标不低于40dB。
本实施例中在测试或评价某车型声学包装NVH性能过程中，若发现某一噪声传递路径的声衰减量不满足NVH目标，需要对该路径上声学包装问题进行排查，排查的内容包含气密性、声学包材料覆盖面积、过孔密封性、声学包装材料的传递损失和吸声系数。
以上所述的仅是本发明的优选实施方案，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明的技术特征的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种汽车声学包装NVH性能的测试方法，它包括有作为体积声源的噪声产生单元，作为传声器的噪声采集单元，其特征在于：所述噪声产生单元输出端分别通过近场噪声采集单元及噪声传递路径、远场噪声采集单元与信号处理单元的输入端相连接；
该测试方法包括以下步骤：
①将整车放置在全消声室或半消声室内；
②将作为体积声源的噪声产生单元布置在乘客舱内，发出白噪声，声压级不低于100dB(A)；
③将作为传声器的噪声采集单元布置于噪声产生位置，通过噪声采集单元与信号处理单元连接，并进行初始化设置；
④在分析软件中测试传声器信号，记录10s，有效数据采集四组，用来对声学包NVH性能水平进行测试与评估；
⑤在信号处理单元后期数据处理过程中，通过声衰减量计算公式计算体积声源近场声压与各传声器声压的差值，即各声传递路径声衰减量，以用于评估各路径声学包的NVH性能；
⑥在声衰减量目标制定时，可根据竞品车或数据库中的测试结果，进行制定，若无竞品车和数据库，原则上，在400至8000Hz内，声衰减量目标不低于40dB。
2.根据权利要求1所述的汽车声学包装NVH性能的测试方法，其特征在于：所述噪声产生位置是指采用十三个传声器测试记录，分别记录包括：一个体积声源近场，四个轮胎、一个进气、一个排气和六个动力总成；体积声源近场传声器布置于驾驶员右耳；轮胎四个传声器布置在过轮胎轴心线YZ平面上，距离胎壁10cm，距离地面15cm，斜向上45度；进气口传声器与进气口几何中心线重合，垂直指向进气口，与进气口截面重合；排气传声器与整车X向成45°角指向排气尾口，距离排气尾管口截面5cm；动力总成六个传声器距离动力总成六个(上、下、前、后、左、右)外表面5cm，上表面和下表面传声器位于各表面几何中心，沿-X向指向乘客舱，左表面传声器垂直指向变速器上表面几何中心，右表面传声器沿-Y向垂直指向右表面几何中心，前表面传声器位于动力总成与冷却风扇中点，垂直指向动力总成前表面几何中心，后表面传声器位于动力总成后表面几何中心与防火墙距离的中点沿-Y向指向驾驶员。
3.根据权利要求1所述的汽车声学包装NVH性能的测试方法，其特征在于：声衰减量计算公式如下：
NR＝SPL近场-SPL远场
其中，NR代表声衰减量，SPL近场代表近场噪声采集单元采集到的声压级，SPL远场代表远场噪声采集单元采集到的声压级。
4.根据权利要求2所述的汽车声学包装NVH性能的测试方法，其特征在于：体积声源近场传声器布置在驾驶室主驾驶员位置，体积声源管口垂直向上，高度与驾驶员右耳同高。
5.根据权利要求2所述的汽车声学包装NVH性能的测试方法，其特征在于：通过计算体积声源近场声压与各路径远场传声器声压的差值，即各个声传递路径声衰减量，以用于评估各路径声学包的NVH性能。
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