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轨车辆车内声场仿真及声品质优化

扈凯;王岩松

【摘要】Theinteriornoiseandthestructuralparametersofvehiclesin

ShanghaiMetro9aremeasured.Thefiniteelementmodelofthevehicles

isestablished.Then,theActransoftwareisusedforacousticalsimulation.

Theaccuracyofthesimulationresultsareverifiedbyusingtwomajor

objectiveevaluationparametersofsoundquality:A-weightedsound

pressurelevel(SPL)andspecificloudness.Finally,asoundquality

optimizationschemeisputforwardandperformed.Theresultsshowthat

theSPLoftheinteriornoiseofvehiclescanbereducedby5dBandthe

specificloudnesscanbereducedby1.26sone.Theproposedschemeis

effectiveforimprovinginterioracousticenvironmentandhassome

significanceforimprovingtheinteriorsoundqualityofvehicles.%以上海轨

道交通九号线为例，对车内噪声进行现场测试，测量车厢结构参数并建立有限元模

型，采用Actran软件进行声学仿真，并使用A计权声压级和特征响度两个主要的

声品质客观评价参量验证仿真的结果，随后提出声品质优化方案，使车内声压级降

低5dB，特征响度总体下降，总响度值降低1.26sone，对提高车内声品质和改

善车内声场环境具有一定的参考价值。

【期刊名称】《噪声与振动控制》

【年(卷),期】2014(000)004

【总页数】4页(P174-177)

【关键词】声学;轨道车辆;车内声场;Actran仿真;声品质优化

【作者】扈凯;王岩松

【作者单位】上海工程技术大学汽车工程学院，上海201620;上海工程技术大学

汽车工程学院，上海201620

【正文语种】中文

【中图分类】U270.1+.6

另一方面，在声学仿真方面，有限元方法、无限元方法、统计能量分析等数值计算

方法和仿真技术被广泛运用在各个行业[2]，成为了解决噪声问题的有效手段。

本文采用有限元方法以A计权声压级和特征响度两个声品质参量对轨道车辆车厢

内声场进行试验和仿真研究，以上海地铁九号线车厢为研究对象，用丹麦BK公

司的Pluse多通道声学测量平台进行噪声采集，同时，测量了车厢的三维空间坐

标进行建模，用声学软件Actran进行仿真析并提出优化设计方案。

1.1噪声数据采集

以上海地铁九号线AC04型车辆车厢为研究对象，列车为6节编组，测试时风速

小于5.5m/s，测试路段为直线。车厢长宽高别是21.54m、2.81m、2.056m，

车厢内部未作任何吸声处理。测量设备采用丹麦BK公司的Pulse声音数据采集

平台。采样频率设置为44100Hz，将采集到的噪声信号做频程滤波处理，并将

所有原信号和滤波信号存入计算机中以备后续处理。试验选取中间车厢中部的两个

位置进行数据采集，每个测点测量5次，采样的平均时间为15s。经作者试听后

选取环境干扰较小的一个噪声样本进行分析，传声器高度设置为1.1m，测量工况

为轨道车辆在地下隧道以时速60km/h运行。车厢结构布置及测点如图1所示。

1.2噪声数据分析

将采集到的噪声数据转换为*.mat格式导入Matlab软件中，编程并计算噪声数据

的有效声压级，根据声能量叠加的公式，得到不同测点噪声样本的总声压级，如表

1所示。

由表1可以看出，测点2的总声压级比测点1的总声压级大0.4dB，其主要原因

可能是由于测试时背景噪声不同和作者在数据筛选时存在随机误差导致。

将采集的噪声数据导入Pul