一种风噪声源指向性量化评价方法技术

本发明专利技术具体涉及一种风噪声源指向性量化评价方法。所述方法包括如下步骤：S1、车内球形阵列风噪指向性测试，布置球形传声器阵列，获得车内风噪声源空间分布云图；S2、风噪声指向性空间角度分区，按空间区域分解噪声源，针对车内空间进行等角度分区；S3、风噪声指向性频率分解，依据不同的频率构建信息矩阵；S4、根据声源信息矩阵，建立空间和频率的量化评价指标，识别短板；S5、结合车内球形阵列测试位置和量化评价指标，形成按工况分级的评价方法，判断开发车型风噪声源指向性水平。针对声源按空间角度分区及频率分解，有力支撑整车风噪性能目标达成及风噪问题解析。目标达成及风噪问题解析。目标达成及风噪问题解析。

【技术实现步骤摘要】
一种风噪声源指向性量化评价方法


[0001]本专利技术属于汽车性能评价领域，具体涉及一种风噪声源指向性量化评价方法。

技术介绍

[0002]风噪声是空气传递噪声，包含湍流噪声，表面压力脉动噪声，附面层流哨音，空腔噪声，泄露噪声，风振噪声等多种噪声成分。而汽车风噪声是指汽车行驶时空气与车身相互作用而产生的噪声。
[0003]中国专利技术专利CN112881019A《一种用于常规室内实验环境下发动机噪声指向性测量方法》公开了一种用于常规室内实验环境下发动机噪声指向性测量方法，解决了常规室内由于墙面反射等原因，造成对发动机噪声辐射场的影响和破坏，从而难以对发动机进行噪声实验这一难题。通过在常规室内实验室内对航空发动机及其部件的噪声特性进行大量实验研究，将大大提高航空发动机噪声实验能力。并且依据传声器阵列实验测量方法和基于子阵列的指向性测量方法，可以在常规室内环境中精确测量得出发动机的指向特性。
[0004]此专利聚焦于在常规室内环境发动机指向性特性测量，锁定发动机进口噪声源位置，侧重指向性噪声的测试方法，未建立噪声源指向性噪声分解及量化评价方法，不同车辆噪声指向性无法横向对比。

技术实现思路

[0005]基于上述背景，本专利技术提供一种风噪声源指向性量化评价方法，针对声源按空间角度分区及频率分解，有力支撑整车风噪性能目标达成及风噪问题解析。
[0006]所述方法包括如下步骤：
[0007]S1、车内球形阵列风噪指向性测试，布置球形传声器阵列，获得车内风噪声源空间分布云图；r/>[0008]S2、风噪声指向性空间角度分区，按空间区域分解噪声源，针对车内空间进行等角度分区；
[0009]S3、风噪声指向性频率分解，依据不同的频率构建信息矩阵；
[0010]S4、根据声源信息矩阵，建立空间和频率的量化评价指标，识别短板；
[0011]S5、结合车内球形阵列测试位置和量化评价指标，形成按工况分级的评价方法，判断开发车型风噪声源指向性水平。
[0012]进一步，测试在声学专用风洞试验室开展，排除外界环境温度、风向和风速干扰。
[0013]进一步，所述球形传声器阵列中心布置在Z向截面上，且位于X向中心及Y向中心；识别结果为三维模型上的噪声源分布云图，噪声源幅值以颜色区分。
[0014]进一步，所述Z向截面为汽车高度方向的乘员人耳所在横向截面，X向为汽车前后方向，Y向为汽车左右方向。
[0015]进一步，步骤S2中，针对车内空间进行等角度分区时，以球形传声器阵列为中心进行划分。
[0016]进一步，步骤S3中的信息矩阵包括空间角度、噪声频率及声源幅值。
[0017]进一步，步骤S4中，将各空间角度相应声源幅值与空间角度各位置声源均值作差，空间360
°
各角度都对应一个与均值的差值，每个频率下，各空间角度都对应一个与本频率声源均值的差值，形成包含空间角度、噪声频率及声源差值的信息矩阵。
[0018]进一步，如果差值≤0，结果取值0，如果差值＞0，结果取差值。
[0019]进一步，根据包含空间角度、噪声频率及声源差值的信息矩阵绘制雷达图，将文本信息转化为图像信息，并标出差值的限值。
[0020]本专利技术的有益效果为：本专利技术建立了一种基于车内球形阵列空间角度分区及频率分解的风噪声源指向性量化评价方法，针对声源按空间角度分区及频率分解，提出指向性噪声量化评价方法，有力支撑整车风噪性能目标达成及风噪问题解析。可实现不同车辆风噪声源指向性水平量化对比，识别关键噪声源空间部位及频率分布，实现风噪声源均衡控制，避免风噪声源短板。
附图说明
[0021]图1为球形阵列传声器示意图；
[0022]图2为球形阵列传声器布置位置图；
[0023]图3为风噪声指向性空间角度分区示意图；
[0024]图4为根据信息矩阵绘制雷达图；
[0025]图5为风噪指向性等级示意图
具体实施方式
[0026]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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专利技术和简化描述，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专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0028]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，可以是两个元件内部的连通。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专利技术中的具体含义。
[0029]下面介绍本实施例提供的风噪声源指向性量化评价方法：
[0030]步骤S1：车内球形阵列风噪指向性测试
[0031]传声器阵列是通过将一组传声器以一定方式布置在空间的不同位置形成传声器阵列，利用传声器采集信号的空间信息获取声源空间位置。如图1所示，车内球形阵列属于传声器阵列的一种，是球面传声器阵列的波束成型声源识别方法，用于识别车内噪声源，适
用于稳态、瞬态声源识别，分析结果为三维模型上的噪声源分布云图，噪声源幅值以颜色区分。
[0032]为便于下文不同车辆风噪指向性量化对比，需规范球阵列布置位置：所述球形传声器阵列中心布置在Z向截面上，且位于X向中心及Y向中心。如图1所示，Z向为乘员人耳Z向截面(汽车高度方向)，X向(汽车前后方向)为Z项截面与前后风挡剖面线的中心位置，Y向(汽车左右方向)为汽车纵向中截面。
[0033]排除外界环境温度、风向、风速等干扰，试验选择在声学专用风洞试验室开展。试验工况包含风速和偏航角，以某款车型车速120km/h、偏航角0
°
工况为例，由于车内风噪声源空间分布云图中各位置幅值差异大，云图只能锁定后风挡区域噪声源偏大，但相比其他区域噪声源幅值偏大多少等信息无法获知，只能定性分析，无法建立与其他车型或者竞品噪声指向性量化对比。
[0034]步骤S2:风噪声指向性空间角度分区
[0035]按空间区域分解噪声源，针对车内空间进行等角度分区，分区数量越多，后续按角度进行声源对比越精确，但随着分区数量增加，分区操作时间变长。以空间角度16等分为例，各角度间隔22.5
°
，如图3所示，乘员不同位置对应不同的角度分区，如驾驶员人耳主要受292.5
°
、315...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风噪声源指向性量化评价方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S1、车内球形阵列风噪指向性测试，布置球形传声器阵列，获得车内风噪声源空间分布云图；S2、风噪声指向性空间角度分区，按空间区域分解噪声源，针对车内空间进行等角度分区；S3、风噪声指向性频率分解，依据不同的频率构建信息矩阵；S4、根据声源信息矩阵，建立空间和频率的量化评价指标，识别短板；S5、结合车内球形阵列测试位置和量化评价指标，形成按工况分级的评价方法，判断开发车型风噪声源指向性水平。2.根据权利要求1所述的量化评价方法，其特征在于，测试在声学专用风洞试验室开展，排除外界环境温度、风向和风速干扰。3.根据权利要求1所述的量化评价方法，其特征在于，所述球形传声器阵列中心布置在Z向截面上，且位于X向中心及Y向中心；识别结果为三维模型上的噪声源分布云图，噪声源幅值以颜色区分。4.根据权利要求3所述的量化评价方法，其特征在于，所述Z向截面为汽车高度方向的乘员人耳所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓涛，侯杭生，潘作峰，李祾凤，马龙，邓玉伟，林杰刚，阮时航，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：