轿车车内空腔声模态测量.pdf

振动与冲击
第 26卷第 10期 JOURNAL OF V IBRATION AND SHOCK Vol. 26 No. 10 2007
试验研究
轿车车内空腔声模态测量
陈晓梅, 赵建
(一汽技术中心,基础研究部振动噪声室,长春 130011)
摘要: 介绍了轿车车内空腔声学模态,对实车的声模态进行了测试与分析,获得了车内空腔的声学共鸣频率和
模态形状;提出了利用 LMS Test_lab对轿车车内空腔声学模态进行测试的试验方法,为车内空腔的低频噪声研究提供了
参考。
关键词: 空腔;声学模态;试验
中图分类号: U467. 4 + 93 文献标识码: A
当前人们对轿车的舒适性要求越来越高,舒适性测试模型,其上面标出了前后座椅和前排人耳位置。
已经成为轿车质量控制的重要指标之一,而车内噪声测量使用 ICP型的无指向性的传声器,用特制的夹子
是影响舒适性的重要因素。固定在细金属杆上,以保证测量时传声器位置确定并
测量轿车车内空腔声学模态,获取车内空腔的声保持不动。在付驾驶位置放置声源做激励。激励采用
学模态频率和模态形状,能够了解轿车车内声学特性, 的中低频体积声源,型号为 E - LMFVVS,频率范围为
同时,根据车内空腔的模态形状合理进行内饰布置以 20Hz - 800Hz,无指向性;声源内置参考信号输出,是专
优化车内声学特性,使车内声压或声压级较大的位置门用于声- 振模态分析等的高精度声源。测试频率为
远离乘员的耳朵,将节面位置(零声压位置)设计在人 20Hz - 200Hz,激励信号为猝发随机信号。猝发随机信
耳附近,使人处于最小的噪声环境中,获得良好的声学号是一个暂态随机信号,起始时是一个纯随机信号的
舒适性。一个子样,过一段时间后即降为零,以便使响应在观察
本文对某轿车车内空腔声学模态进行了研究,使时间窗终了之前衰减为零;其频谱具有随机的幅值和
用 Lm s Test_lab模态分析系统测量了该轿车车内空腔相位,能量在感兴趣的整个频带上都有分布,它具有周
声学模态中的中低频的声学模态频率和模态形状。基期随机的一切优点,可以最大限度的减小泄漏误差,能
于考察该轿车车内实际声学特性的要求,测量的是一给出非线性系统的最佳线性近似,激励时间短,信噪比
辆全内饰,全套座椅的中档商品车。和峰值有效值比都比较好,频带容易控制。
1 测试方法
声学模态试验是通过测量激励信号和响应信号获
得频响函数来确定车内空腔的模态参数。采用的是单
点激励多点输出的试验方法。测试系统如图 1。
测试过程中,以信号发生器产生随机信号,经功率
放大器放大后由声源激发车内空腔的压力波动,以保
证足够的激励能量。声源、传声器的放置对车内空腔
的影响应该尽量小,以避免破坏室内空腔结构。用声
源做激励源时,若将激励声源置于声压的波节位置,就
难以发生共鸣,并且为模拟真实环境,减少实验误差,
声源应该尽量接近实际的振源。
具体试验时是将试验样车停放在整车消声室内,
以保证环境噪声不影响测试结果。试验使用比利时图 1 测试系统
LMS公司生产的 Test_Lab模态分析系统。在车内空间 2 试验结果与分析
按大约 20cm3间隔布置若干传声器,图 2为车内声模态
在