汽车试验技术第2版PPT第十一章 汽车NVH试验技术

混响室的设计要求声室的下基本特征
➢ 隔声和隔振 ➢ 浮筑地面 ➢ 隔墙 ➢ 隔声吊顶 ➢ 隔声门 ➢ 吸声墙面
1、隔声和隔振
通过现场数据采集和实地考察，确定待建消声 室位置附近的低频噪声源和环境噪声，根据采集结果 分析确定设计方案，为了提高隔声和隔振效果，一般 采取与原有建筑完全分离的“房中房”式隔声结构。
6、吸声墙面
吸声墙面有吸声尖劈和平板式薄板共振吸声结构。
吸声尖劈的设计是保证消声室声场特性和测试下限频率的
决定因素。为了尽可能增大有效空间，尖劈的长度由截止频率
暨1/4波长理论决定，其计算式为：
L
1 4
VC FC
式中： FC ——截止频率，Hz；
VC ——声波在空气中的传播速度，340m/s；
L ——尖劈理论长度，mm。
三、混响室
声学混响室是一个能在所有边界上全部反射声能，并在其 中充分扩散，使形成各处能量密度均匀、在各传播方向作无规 则分布的扩散场的实验室。混响室的吸声性能极低，房间全部 表面的平均吸声系数应不超过0.06，为了达到此要求，常在房 间的表面上刷瓷漆、铺瓷砖或贴铜箔等。为了增加声能的扩散 改善声场的均匀性，可在房间内悬挂固定的扩散片，安装大型 转动或摆动的扩散体，如图11-4所示。室内声音经过多次反射 形成声能分布均匀的房间，为声学研究提供扩散声场的环境。 混响室用于测定材料的吸声系数、扬声器和噪声源的声功率、 汽车及零部件的耐噪声性能；用于研究空气、水蒸汽和云雾的 吸声特性及语言清晰度等。
（11-1）
二、半消声室
半消声室是上个世界70年代起发展起来的。半消声室除要 求地面为硬质刚性反射面外，其余与消声室相同。当声源或接 收器置于地面之上时，声源和接收器之间只有直达声而没有反 射声，故在地面上的半空间中有同消声室中一样的自由场。半 消声室的优点是：地面由高强度硬质材料铺成，能承受较大的 重量，特别适宜汽车整车及总成部件NVH性能的测试，且造价 比全消声室低；其缺点是，当声源的等效声学中心或接收器高 出地面较多时，声反射的影响使声场严重偏离自由场，这种现 象在频率高时更为显著。
§11.1 汽车NVH性能
汽车通过路面接缝或凸起时将产生瞬态振动（Harshness），包括 冲击和缓冲两种感觉。从NVH的观点看，汽车是一个由激励源、振动 与噪声传递器、振动噪声发射器组成的系统。噪声与振动产生的源头 即系统的激励；传递器就是车身和地板等结构构成的系统；车辆在运 行过程中方向盘、座椅、后视镜的振动及车内噪声均为该激励下的响 应。这些响应能够从视觉、听觉和触觉等方面影响乘坐舒适性。汽车 NVH分析的频率范围：分析振动对人体的影响，0.1-20Hz；抖动的频 率范围10-30Hz；触摸的频率范围10-40Hz；振动在视觉上的频率范围 2-20Hz。噪声：结构声的频率范围20-1000Hz；空气声250-5000Hz。 国外先进的汽车厂家自上个世纪80年代已经将汽车结构的动态特性纳 入产品开发的常规内容。尤其自20世纪90年代以来，丰田（Toyota）、 通用（GM）、福特(Ford)、克莱斯勒（Chrysler）等汽车公司的工程 研究中心专门设立了NVH分部，集中处理汽车的噪声（Noise）、振动 （Vibration）和来自路面接触冲击的声振粗糙度（Harshness）。
在浮筑地面上砌一层厚24cm的砖墙作为内墙，与 外墙之间留20cm左右的间隙，砌墙砖缝要求砂浆饱 满，以防缝隙漏声。
4、隔声吊顶
考虑到施工和减轻隔声平顶的重量，采用双层钢丝 网水泥抹灰，中间留10cm左右空气层的隔声平顶，其 特点是隔声量高、重量轻。
5、隔声门
消声室门具有隔声和吸声功能，它由隔声门和吸声 尖劈门组成，设在与仪器室之间的分隔墙上，通常安 装有两道单开钢质复合结构隔声门以及内壁的吸声扯 门。其特点是大大缩小一般推拉式吸声尖劈门所占的 空间。
2、浮筑地面
为了隔绝因撞击引起的固体声，采用弹性垫层的 浮筑地面隔振。其做法是在原地面上铺上一层15cm 厚(经压实后为10cm)的玻璃棉保温板作为隔振弹性垫 层，在它的上面再做一层厚20cm的钢筋混凝土地板， 与外墙留有5cm的间隙，以防止与外墙的刚性连接， 隔绝大楼内和户外固体声的传入。
3、隔墙
第十一章 汽车NVH试验技术
NVH 是 Noise （ 噪 声 ） 、 Vibration （ 振 动 ） 和 Harshness （声振粗糙度）三个英文单词的缩写。由于以上三者在汽车的 振动中同时出现且密不可分,因此常把它们放在一起研究。声振 粗糙度是指噪声和振动的品质，是描述人体对振动和噪声的主 观感觉，不能直接用客观测量方法来度量。由于声振粗糙描述 的是振动和噪声使人不舒适的感觉，因此有人称Harshness为不 平顺性。又因为声振粗糙度经常用来描述冲击激励产生的使人 极不舒适的瞬态响应，因此也有人称Harshness为冲击特性。
§11.2 NVH试验场地
为了获得汽车NVH性能试验的高精度，汽车及零部 件NVH试验需在专门设计建造的NVH实验室内进行。 汽车NVH性能试验场地主要有整车及零部件消声室、 混响室、模态实验室和声学风洞等。
一、消声室
消声室有全消声室和半消声室之分。房间的六个面全铺设吸 声层的称为全消声室，一般简称消声室。房间的六个面中只在五 个面或者四个面铺吸声层的，称为半消声室。消声室的主要功能 是为声学测试提供一个自由声场空间或半自由声场空间。其吸声 处理是保证消声室建成后取得良好的自由声场性能的关键，大多 采用具有强吸声能力的吸声尖劈或平板式薄板共振吸声结构，如 图11-1、图11-2和图11-3所示。
消声室不仅是声学测试的一个特殊实验室，而且还是测试系 统的重要组成部分，实际上它也是声学测试设备之一，其声学性 能指标直接影响测试的精度。消声室的主要用途是测试抗噪声送 受话器的灵敏度、频响和方向性等电声性能。这种送受话器的频 率范围要保证语言通信清晰，一般为200—4000Hz左右。
整车吸声尖劈消声室