乘用车冲击噪声测试及评价方法与流程

1.本发明涉及车辆噪声检测技术领域，尤其涉及一种乘用车冲击噪声测试及评价方法。


背景技术：

2.整车振动噪声作为人们日常驾乘过程中最容易主观感觉到的一项指标，直接影响整车的nvh品质，其中冲击噪声是日常工况中最容易遇到的工况，具体表现为在市区驾驶车辆过程中，高架桥的连接处、水泥路面的连接缝隙、沥青路面长期工作产生裂缝后使用沥青填补后形成的补丁条以及路面上有条状物体，轮胎高速压过之后，在车内可以听到明显的“砰砰”声。特别是随着电动车在市场上的占有率日益升高，力通过前后悬架系统和减振器传递到车身上，通过激励车身的钣金件而辐射噪声，没有了发动机、排气系统的屏蔽，这种声音会更加突出，当该声音的噪声值大或者噪声品质差时，成为影响整车驾乘舒适性的重要因素。国内外主机厂在产品开发过程中针对该声音均比较关注，但目前没有查询到关于该噪声问题的明确的测试、分析及评价方法。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种乘用车冲击噪声测试及评价方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种乘用车冲击噪声测试方法，包括：
5.根据冲击噪声对乘员听觉的影响，在待测样车座舱内部布置多个测点位置，并在测点位置设置传声器；
6.在试验场地设置冲击条，以预设的测试车速控制待测样车匀速通过冲击条；
7.计算待测样车内部的混响场的响度，分析混响场的响度，得到响度分析结果，其中，待测样车座舱内部整体等效为混响场；
8.根据响度分析结果，生成车内响度曲线；
9.分析待测样车座舱内部的噪声时域数据中的声压值变化值，得到声压值分析结果；
10.根据声压值分析结果，生成车内噪声声压级变化曲线。
11.进一步地，计算待测样车内部的混响场的响度，还包括：
12.采集冲击噪声的噪声信号，根据测试车速使冲击过程中噪声信号采集时间3～5s；
13.根据噪声信号采集时间设置试验数据处理的时间间隔为0.01～0.05s，其中，试验数据为噪声信号的数据；
14.对噪声信号增加汉宁窗，频率分辨率设置为0.5～2hz。
15.进一步地，计算待测样车内部的混响场的响度，还包括测点位置平均响度值的计算，计算公式为：
16.测点位置平均响度值＝前轴冲击测点位置响度值/3+后轴冲击测点位置响度值*2/3；
17.其中，前轴冲击为待测样车前轴以测试车速匀速且同轴上的左右侧轮胎同时通过冲击条，后轴冲击为待测样车后轴以测试车速匀速且同轴上的左右侧轮胎同时通过冲击条。
18.进一步地，分析待测样车座舱内部的噪声时域数据中的声压值变化值，得到声压值分析结果，还包括：
19.车辆通过冲击条时，噪声声压级变化曲线上同一次波动图中的最高峰值与最低峰值之间的差值为冲击声压级峰峰值，并以冲击声压级峰峰值作为冲击噪声测试中声压值的考核指标。
20.进一步地，包括测量点位置平均声压级，计算公式为：
21.测量点位置平均声压级＝测量点位置前轴冲击噪声声压级/3+测量点位置后轴冲击噪声声压级*2/3；
22.其中，前轴冲击为待测样车前轴以测试车速匀速且同轴上的左右侧轮胎同时通过冲击条，后轴冲击为待测样车后轴以测试车速匀速且同轴上的左右侧轮胎同时通过冲击条。
23.另一方面，提供了一种乘用车冲击噪声评价方法，包括：
24.根据冲击噪声的特征，融合冲击噪声主观感受的评价数据库以及冲击噪声主观感受的实车评价，对待评价车辆进行评价；
25.冲击噪声主观感受包括圆润感、紧凑感、浑厚感、沉闷感以及持续感；
26.将圆润感与紧凑感车内噪声声压级相关联，并绘制车内噪声声压级变化曲线；
27.将浑厚感、沉闷感以及持续感与客观冲击噪声频谱特征相关联，并绘制客观冲击噪声频谱图。
28.进一步地，包括：
29.圆润感与冲击噪声大小相关联，随着冲击噪声减小，圆润感的主观感受越好；
30.紧凑感与冲击噪声波动次数相关联，随着冲击噪声波动次数的减少，紧凑感的主观感受越好，其中，波动次数小于三次表现为主观感受非常好，波动次数大于六次表现为主观感受不可接受。
31.进一步地，包括：
32.浑厚感与冲击噪声中的低频噪声相关联；
33.冲击噪声为低频噪声且不大于200hz时，冲击噪声持续时间小于0.3s，则浑厚感的主观感受非常好，冲击噪声持续时间大于0.5s，浑厚感的主观感受为不可接受；
34.当冲击噪声处于20～80hz时，冲击噪声占能量越大则浑厚感越强，当冲击噪声小于45db(a)，主观得分为7分以上；
35.在45db(a)的基础上冲击噪声每增加5db(a)，主观得分降低1分。
36.进一步地，包括：
37.沉闷感与冲击噪声中的中频段噪声相关联；
38.当冲击噪声处于80～300hz时，中频段噪声在客观冲击噪声频谱中占据能量的比重越大则声音越散乱，因此限值声压级小于35db(a)，主观得分7分以上；
39.在35db(a)的基础上冲击噪声每增加10db(a)，主观得分降低1分。
40.进一步地，包括：
41.持续感由车辆相应部件撞击和/或抖动所产生，客观上声压级小于10db(a)或者与其他时间段该噪声声压级相当，则主观得分7分以上，噪声每增加5db(a)，主观得分降低1分。
42.与现有技术相比，本发明的有益效果是：在整车开发过程中，通过测试客观数据并结合主观评价，对弹簧、减振器、轮胎以及底盘衬套进行实车调校从而优化冲击噪声，提升整车nvh品质；本发明为整车冲击噪声性能的开发提供了一种可靠有效的测试及评价手段，为冲击噪声的正向开发提供支撑。
附图说明
43.图1为本发明实施例中乘用车冲击噪声测试方法流程图；
44.图2为本发明实施例中乘用车冲击噪声评价方法流程图；
45.图3为本发明实施例中噪声测试点示意图；
46.图4为本发明实施例中冲击条结构示意图；
47.图5为本发明实施例中车辆在试验场测试通过冲击条示意图；
48.图6为本发明实施例中座舱内响度曲线图；
49.图7为本发明实施例中座舱内噪声声压级变化曲线图；
50.图8为本发明实施例中冲击噪声时域图；
51.图9为本发明实施例中冲击噪声频谱图；
52.图中：1、；2、；3、；4、；5、；6、；7、；8、；9、；10、；
具体实施方式
53.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
54.在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
55.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
56.请参阅说明书附图，本发明提供一种技术方案：如图1所示，一种乘用车冲击噪声测试方法，包括以下步骤：
57.s102、根据冲击噪声对乘员听觉的影响，在待测样车座舱内部布置多个测点位置，并在测点位置设置传声器；
58.其中，如图3所示，车内共布置六个传声器，用于测试车辆过冲击条时车内噪声，具体布置位置分别为驾驶员内耳侧和外耳侧，前排右侧乘员的外耳侧，后排左侧座椅外耳，后排右侧座椅内两侧和外耳侧，传声器距离头枕中间位置0.2m，传声器高度为距离坐垫平面高度为0.7m。
59.s104、在试验场地设置冲击条，以预设的测试车速控制待测样车匀速通过冲击条；
60.其中，根据不同的试验要求，优选地，如图4所示，冲击条分为橡胶条、钢条和小钢条，橡胶条尺寸为75
×
20mm；钢条尺寸为75
×
20mm；小钢条尺寸为30
×
15mm。试验过程中，需要关闭车辆的窗户和车内的能发声的电气设备，空调调至内循环模式。如图5所示，样车前后轴此匀速通过冲击条，并且保证同轴上的左右侧轮胎同时通过冲击条，测试车速为10km/h和30km/h，车辆的速度误差应当小于0.5km/h，具体如下图所示。为了保证试验数据的有效性，在前轮接触冲击条前1s以上开始测试数据。
61.s106、计算待测样车内部的混响场的响度，分析混响场的响度，得到响度分析结果，其中，待测样车座舱内部整体等效为混响场；
62.具体地，计算待测样车内部的混响场的响度，还包括：
63.采集冲击噪声的噪声信号，根据测试车速使冲击过程中噪声信号采集时间3～5s；
64.根据噪声信号采集时间设置试验数据处理的时间间隔为0.01～0.05s，其中，试验数据为噪声信号的数据；
65.对噪声信号增加汉宁窗，频率分辨率设置为0.5～2hz。
66.其中，冲击噪声主要关注两种噪声，分别为冲击过程中的响度和噪声时域数据中的声压值变化值。关于冲击噪声响度的处理，冲击噪声在车内发生，车辆内部整体可以等效认为是一个混响场，因此需要计算iso 532b(混响场)的响度。
67.具体地，计算待测样车内部的混响场的响度，还包括测点位置平均响度值的计算，计算公式为：
68.测点位置平均响度值＝前轴冲击测点位置响度值/3+后轴冲击测点位置响度值*2/3；
69.其中，前轴冲击为待测样车前轴以测试车速匀速且同轴上的左右侧轮胎同时通过冲击条，后轴冲击为待测样车后轴以测试车速匀速且同轴上的左右侧轮胎同时通过冲击条。
70.其中，其表征了同一个噪声测试位置，车辆前轴、后轴以此通过冲击条之后产生的响度值，为了很好地刻画某个位置的响度值，可以采用上述公式进行计算。
71.s108、根据响度分析结果，如图6所示，生成车内响度曲线；
72.s110、分析待测样车座舱内部的噪声时域数据中的声压值变化值，得到声压值分析结果；
73.具体地，分析待测样车座舱内部的噪声时域数据中的声压值变化值，得到声压值分析结果，还包括：
74.车辆通过冲击条时，噪声声压级变化曲线上同一次波动图中的最高峰值与最低峰值之间的差值为冲击声压级峰峰值，并以冲击声压级峰峰值作为冲击噪声测试中声压值的
考核指标。
75.s112、根据声压值分析结果，如图7所示，生成车内噪声声压级变化曲线。
76.具体地，包括测量点位置平均声压级，计算公式为：
77.测量点位置平均声压级＝测量点位置前轴冲击噪声声压级/3+测量点位置后轴冲击噪声声压级*2/3；
78.其中，前轴冲击为待测样车前轴以测试车速匀速且同轴上的左右侧轮胎同时通过冲击条，后轴冲击为待测样车后轴以测试车速匀速且同轴上的左右侧轮胎同时通过冲击条。
79.其中，冲击过程中，人耳会识别到明显的沉闷的噪声，为刻画这种感觉，往往通过分析噪声时域数据，以车辆通过冲击条时，噪声曲线上同一次波动图中的峰峰值的差值作为考核指标。
80.另一方面，如图2所示，提供了一种乘用车冲击噪声评价方法，包括以下步骤：
81.s202、根据冲击噪声的特征，融合冲击噪声主观感受的评价数据库以及冲击噪声主观感受的实车评价，对待评价车辆进行评价；
82.s204、冲击噪声主观感受包括圆润感、紧凑感、浑厚感、沉闷感以及持续感；
83.s206、将圆润感与紧凑感车内噪声声压级相关联，如图8所示，并绘制车内噪声声压级变化曲线；
84.具体地，圆润感与冲击噪声大小相关联，随着冲击噪声减小，圆润感的主观感受越好；紧凑感与冲击噪声波动次数相关联，随着冲击噪声波动次数的减少，紧凑感的主观感受越好，其中，波动次数小于三次表现为主观感受非常好，波动次数大于六次表现为主观感受不可接受。
85.其中，冲击的圆润感主要与冲击噪声的大小相关，包含噪声的峰峰值和响度两个维度，数值越小冲击的主观感受越好，因此在产品开发过程中噪声值是最重要的关注指标。其次为声音的紧凑感，冲击过程中声音表现为短促既反映了底盘的紧实感，又变现了冲击噪声的高级感，声音越紧凑主观感受越好。而紧凑感主要表现为两个方面，首先是声音的波动次数，即声音恢复到稳态过程经历的抖动次数，次数越少表明收敛越快，主观感觉越好，其中波动次数小于3次表现为非常好，次数大于6次则主观感受不可接受。
86.s208、将浑厚感、沉闷感以及持续感与客观冲击噪声频谱特征相关联，如图9所示，并绘制客观冲击噪声频谱图。
87.具体地，浑厚感与冲击噪声中的低频噪声相关联；冲击噪声为低频噪声且不大于200hz时，冲击噪声持续时间小于0.3s，则浑厚感的主观感受非常好，冲击噪声持续时间大于0.5s，浑厚感的主观感受为不可接受；当冲击噪声处于20～80hz时，冲击噪声占能量越大则浑厚感越强，当冲击噪声小于45db(a)，主观得分为7分以上；在45db(a)的基础上冲击噪声每增加5db(a)，主观得分降低1分。
88.其中，低频噪声的持续时长，200hz范围内的声音持续时间小于0.3s则主观感受非常好，大于0.5s主观上不可接受。而浑厚感与动力总成声品质类似，主要反映噪声的低频特征，针对冲击噪声，该感觉主要与20～80hz声音相关，该频率段噪声占能量越大，则冲击噪声浑厚感越强，但是该频率段的噪声声压级不能很大，容易引发压耳感觉，当噪声小于45db(a)，主观得分为7分以上，噪声每增加5db(a)，主观得分降低1分。
89.具体地，沉闷感与冲击噪声中的中频段噪声相关联；当冲击噪声处于80～300hz时，中频段噪声在客观冲击噪声频谱中占据能量的比重越大则声音越散乱，因此限值声压级小于35db(a)，主观得分7分以上；在35db(a)的基础上冲击噪声每增加10db(a)，主观得分降低1分。
90.其中，沉闷感主要反映中频段噪声品质，主要涉及频率范围为80～300hz，沉闷感在整个冲击频谱中占据的能量不宜过大，比重越大则声音会越散乱，因此限值声压级小于35db(a)，主观得分7分以上，噪声每增加10db(a)，主观得分降低1分。
91.具体地，持续感由车辆相应部件撞击和/或抖动所产生，客观上声压级小于10db(a)或者与其他时间段该噪声声压级相当，则主观得分7分以上，噪声每增加5db(a)，主观得分降低1分。
92.其中，声音的持续感，也可以理解为声音的波动感，和回声类似，声音越悠扬，则冲击的整体感越差，可能由某些件的撞击、抖动而产生，客观上声压级小于10db(a)或者与其他时间段该噪声声压级相当，则主观得分7分以上，噪声每增加5db(a)，主观得分降低1分。
93.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种乘用车冲击噪声测试方法，其特征在于，包括：根据冲击噪声对乘员听觉的影响，在待测样车座舱内部布置多个测点位置，并在测点位置设置传声器；在试验场地设置冲击条，以预设的测试车速控制待测样车匀速通过冲击条；计算待测样车内部的混响场的响度，分析混响场的响度，得到响度分析结果，其中，待测样车座舱内部整体等效为混响场；根据响度分析结果，生成车内响度曲线；分析待测样车座舱内部的噪声时域数据中的声压值变化值，得到声压值分析结果；根据声压值分析结果，生成车内噪声声压级变化曲线。2.根据权利要求1所述的一种乘用车冲击噪声测试方法，其特征在于，计算待测样车内部的混响场的响度，还包括：采集冲击噪声的噪声信号，根据测试车速使冲击过程中噪声信号采集时间3～5s；根据噪声信号采集时间设置试验数据处理的时间间隔为0.01～0.05s，其中，试验数据为噪声信号的数据；对噪声信号增加汉宁窗，频率分辨率设置为0.5～2hz。3.根据权利要求2所述的一种乘用车冲击噪声测试方法，其特征在于，计算待测样车内部的混响场的响度，还包括测点位置平均响度值的计算，计算公式为：测点位置平均响度值＝前轴冲击测点位置响度值/3+后轴冲击测点位置响度值*2/3；其中，前轴冲击为待测样车前轴以测试车速匀速且同轴上的左右侧轮胎同时通过冲击条，后轴冲击为待测样车后轴以测试车速匀速且同轴上的左右侧轮胎同时通过冲击条。4.根据权利要求1所述的一种乘用车冲击噪声测试方法，其特征在于，分析待测样车座舱内部的噪声时域数据中的声压值变化值，得到声压值分析结果，还包括：车辆通过冲击条时，噪声声压级变化曲线上同一次波动图中的最高峰值与最低峰值之间的差值为冲击声压级峰峰值，并以冲击声压级峰峰值作为冲击噪声测试中声压值的考核指标。5.根据权利要求1所述的一种乘用车冲击噪声测试方法，其特征在于，包括测量点位置平均声压级，计算公式为：测量点位置平均声压级＝测量点位置前轴冲击噪声声压级/3+测量点位置后轴冲击噪声声压级*2/3；其中，前轴冲击为待测样车前轴以测试车速匀速且同轴上的左右侧轮胎同时通过冲击条，后轴冲击为待测样车后轴以测试车速匀速且同轴上的左右侧轮胎同时通过冲击条。6.一种乘用车冲击噪声评价方法，其特征在于，包括：根据冲击噪声的特征，融合冲击噪声主观感受的评价数据库以及冲击噪声主观感受的实车评价，对待评价车辆进行评价；冲击噪声主观感受包括圆润感、紧凑感、浑厚感、沉闷感以及持续感；将圆润感与紧凑感车内噪声声压级相关联，并绘制车内噪声声压级变化曲线；将浑厚感、沉闷感以及持续感与客观冲击噪声频谱特征相关联，并绘制客观冲击噪声频谱图。7.根据权利要求6所述的一种乘用车冲击噪声测试方法，其特征在于，包括：
圆润感与冲击噪声大小相关联，随着冲击噪声减小，圆润感的主观感受越好；紧凑感与冲击噪声波动次数相关联，随着冲击噪声波动次数的减少，紧凑感的主观感受越好，其中，波动次数小于三次表现为主观感受非常好，波动次数大于六次表现为主观感受不可接受。8.根据权利要求6所述的一种乘用车冲击噪声测试方法，其特征在于，包括：浑厚感与冲击噪声中的低频噪声相关联；冲击噪声为低频噪声且不大于200hz时，冲击噪声持续时间小于0.3s，则浑厚感的主观感受非常好，冲击噪声持续时间大于0.5s，浑厚感的主观感受为不可接受；当冲击噪声处于20～80hz时，冲击噪声占能量越大则浑厚感越强，当冲击噪声小于45db(a)，主观得分为7分以上；在45db(a)的基础上冲击噪声每增加5db(a)，主观得分降低1分。9.根据权利要求6所述的一种乘用车冲击噪声测试方法，其特征在于，包括：沉闷感与冲击噪声中的中频段噪声相关联；当冲击噪声处于80～300hz时，中频段噪声在客观冲击噪声频谱中占据能量的比重越大则声音越散乱，因此限值声压级小于35db(a)，主观得分7分以上；在35db(a)的基础上冲击噪声每增加10db(a)，主观得分降低1分。10.根据权利要求6所述的一种乘用车冲击噪声测试方法，其特征在于，包括：持续感由车辆相应部件撞击和/或抖动所产生，客观上声压级小于10db(a)或者与其他时间段该噪声声压级相当，则主观得分7分以上，噪声每增加5db(a)，主观得分降低1分。

技术总结
本发明公开了一种乘用车冲击噪声测试及评价方法，其中，测试方法包括在待测样车座舱内部布置多个测点位置，并在测点位置设置传声器；在试验场地设置冲击条，以预设的测试车速控制待测样车匀速通过冲击条；计算待测样车内部的混响场的响度，分析得到响度分析结果，生成车内响度曲线；分析座舱内部的噪声时域数据中的声压值变化值，得到声压值分析结果，生成车内噪声声压级变化曲线；本发明在整车开发过程中，通过测试客观数据并结合主观评价，对弹簧、减振器、轮胎以及底盘衬套进行实车调校从而优化冲击噪声，提升整车NVH品质；本发明为整车冲击噪声性能的开发提供了一种可靠有效的测试及评价手段，为冲击噪声的正向开发提供支撑。撑。撑。


技术研发人员：郭素杰 刘涛 李晓宇
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：2023.06.21
技术公布日：2023/10/19