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基于声阵列技术的汽车噪声源识别试验研究.pdf
振 动 与 冲 击
第 28卷第 6 期 JOURNAL OF V IBRA TION AND SHOCK Vol. 28 No. 6 2009
基于声阵列技术的汽车噪声源识别试验研究
司春棣 , 陈恩利 , 杨绍普 , 王翠艳
(石家庄铁道学院 交通环境与安全工程研究所 河北省重点实验室 ,石家庄 050043)
摘 要 : 声阵列技术通过多个传声器获取声场信息 ,使用波束形成原理对声场信号进行处理 ,能对宽带声源进行
有效识别 。利用基于波束形成的声阵列噪声源分析技术 ,研究了汽车辐射噪声的频率特性和能量分布特性 ,通过与光学
图像的自动重叠 ,获得了汽车整车最大噪声源的频率 、空间位置及产生来源 。试验结果表明 ,声阵列技术能够快速有效地
进行噪声源诊断和声源空间定位 ,为汽车的噪声控制提供了科学依据 。
关键词 : 波束形成 ;声阵列 ;汽车 ;噪声源识别
中图分类号 : U467. 4 文献标识码 : A
汽车噪声是一种重要的环境污染源 ,不仅影响车 声产品研制 ,提高产品质量和寿命有直接的效果 。所
内成员的乘坐舒适性 ,也是公路交通噪声的主要来源 。 以,噪声源的识别是整个噪声控制的根本 ,噪声测量的
汽车噪声也在很大程度上反映出生产厂家的设计水平 一项重要内容就是估计和寻找产生噪声的声源 。
及工艺水平 ,成为衡量汽车质量的重要标志之一 , 因此 目前国内外对车辆噪声测试所采用的方法主要有
有效地控制噪声 ,成为近年来汽车行业的一个重要研 声压法 、声功率法 、声强法 、近场声全息法等 [ 2 ] 。
究课题 。要控制噪声 , 首先必须找 出其主要噪声源 。 声压法 :声压是最基本的声学量 ,也是评价噪声的
汽车是一个高速运动的复杂组合式噪声源 ,汽车发动 最基本的量 。它是标量 ,不需要考虑方向 ,并且当前声
机和传动系工作时产生的振动 、高速行驶中汽车轮胎在 压测量仪器的发展也比较成熟 。从声压角度研究噪声
地面上的滚动 、车身与空气的作用 ,是产生汽车噪声的根 的最大缺点是声压在测量中容易受背景噪声和声反射
本原因。按噪声产生的过程和原理 ,汽车噪声主要包括 的影响 ,因此对测量环境要求较高 , 只有在消声室或半
发动机噪声、排气系统噪声、风扇噪声、传动系统噪声、轮 消声室中进行测量才能得到比较满意的结果 。
胎噪声、制动噪声、气动噪声等 。这几种主要的噪声源按 声功率法 :声学测量中声功率测量 占有重要地位 。
照能量叠加原则进行声压合成 ,从而形成总的声压级向 声功率的测量需要在特定的声学环境里直接测量声
外传播 ,也就是说 ,用常规的声级计测得的汽车噪声是不 压 ,再得出声功率级 , 同样对环境的要求比较高 ,一般
同的发声源叠加合成的结果 ,噪声的声学特性决定了汽 需在消声或半消声室内进行 。
车噪声主要取决于最大噪声源噪声大小[ 1 ] 。噪声源的 声强法 :声强法的创新点在于注意并利用了被丢
识别方法很多 ,本文利用声阵列技术 ,采用国际最先进 失的声压相位信息 ,利用声强的矢量特性 , 降低了对测
的 BBM PA K - Ⅱ噪声测试系统 ,对某型汽车的噪声特 量现场声学环境的要求 ,并能够反映声级的大小 、声能
性进行分析 ,找出主要噪声源的空间位置和频率特性 , 的流动方向、主声源的位置 、声辐射面声强分布规律等
为进一步开展整车降噪工作奠定了基础 。 特征 ,这对于在现场作噪声源辐射声功率的测量具有
很大的优越性 。然而由于受到声强仪造价的限制 , 目
1 噪声源主要识别方法
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